I robot-chirurghi sono da tempo utilizzati nelle sale operatorie, ma ad eseguire l’intervento è in realtà il chirurgo, che controlla gli strumenti robotici: si tratta di chirurgia assistita dal robot. Ora un nuovo modello di automa intelligente promette di fare esattamente il contrario: il robot opera in autonomia e il chirurgo fa da supervisore.
Simon Leonard, uno scienziato informatico della John Hopkins University, è parte di una squadra che ha appena pubblicato la ricerca che mostra come un ‘robot chirurgo’ può eseguire movimenti di precisione ed adattarsi alla deformazione dei tessuti molli per eseguire una sutura precisa.
La ricerca, che è apparsa il 4 maggio sulla rivista Science Translational Medicine, offre una delle migliori tecniche chirurgiche oggi disponibili.
Leonard, un ricercatore della Facoltà di Ingegnerira della Whiting Univrsity, ha lavorato con cinque co-autori, tutti del Children’s National Health System a Washington: Azad Shademan, Justin D. Opfermann, Peter CW Kim, Axel Krieger e Ryan S. Decker.
Leonard ed i suoi colleghi hanno impiegato quattro anni per programmare il braccio robotico chiamato STAR ( Smart Tissue Autonomous Robot) che esegue con precisione le suture dei tessuti molli.
L’automazione robotica è già utilizzata in interventi chirurgici che coinvolgono strutture rigide come le ossa che sono molto più facili da gestire durante la procedura. I tessuti molli possono muoversi e cambiare forma durante l’intervento di sutura che richiede l’abilità di un chirurgo di rispondere a questi cambiamenti e mantenere la sutura uniforme e più stretta possibile.
Secondo i ricercatori, più di 44,5 milioni di interventi chirurgici dei tessuti molli vengono eseguiti negli Stati Uniti ogni anno.
“La chirurgia robotica dei tessuti molli”, hanno scritto i ricercatori, “promette notevoli benefici attraverso la riduzione degli errori umani e una maggiore efficienza grazie alla riduzione dei tempi di procedura. Questo intervento, tuttavia, può rappresentare una sfida anche per un robot che deve adattarsi allo scivolamento del tessuto molle durante la sutura”.
Per eseguire l’esperimento, i ricercatori hanno sviluppato un sistema chirurgico robotico autonomo e intelligente chiamato STAR, dotato di un sistema di imaging 3D e di un sistema di visione avanzato a 360°, una telecamera panottica agli infrarossi, per individuare marcatori fluorescenti lungo i bordi del tessuto da suturare e che mantiene l’ago di sutura robotizzato sul percorso giusto. A differenza di altri sistemi chirurgici di robotica assistita, il nuovo robot opera sotto la supervisione del chirurgo, ma senza hands-on di guida.
Le suture robotiche STAR sono state confrontate con il lavoro di cinque chirurghi che hanno eseguito la stessa procedura utilizzando tre metodi: chirurgia a cielo aperto, laparoscopica e la chirurgia assistita da robot
Le prestazioni del robot durante l’intervento sono risultate paragonabili o superiori a quelle dei chirurghi.
“Non ci sono differenze significative nel posizionamento dell’ago”, hanno scritto i ricercatori, suggerendo che “STAR era abile come chirurghi esperti nel posizionamento dell’ago di sutura”.
Non è chiaro quando il sistema robotico sarà in uso nelle sale operatorie, ma i ricercatori hanno scritto anche che l’intento non è quello di sostituire i chirurghi, ma di “espandere la capacità umana”.
Come Leonard ha detto, i ricercatori stanno progettando uno strumento chirurgico avanzato “, l’equivalente di una macchina da cucire di fantasia”.
