“Robot Chirurgici Autonomi: Il Futuro della Chirurgia in Sala Operatoria”

I Robot stanno Iniziando a Prendere Decisioni in Sala Operatoria

Ecco una scena dal futuro non troppo lontano. In una sala operatoria luminosa e tecnologicamente avanzata, un braccio robotico elegante è pronto accanto al tavolo operatorio. Il robot autonomo non opererà completamente da solo, ma assisterà nella procedura imminente, svolgendo compiti chiave in modo indipendente con precisione migliorata e rischio ridotto.

Il suo paziente è uno dei più di 150.000 pazienti diagnosticati con il cancro al colon negli Stati Uniti ogni anno. L’unico trattamento curativo è rimuovere la parte malata del colon, idealmente in una procedura laparoscopica minimamente invasiva, eseguita con strumenti chirurgici e una sottile telecamera inserita attraverso piccole incisioni. Ma la chirurgia tende ad essere impegnativa. Le abilità, l’esperienza e la tecnica del chirurgo sono i fattori più importanti che influenzano i risultati chirurgici e le complicanze, che si verificano fino al 16 percento dei casi. Queste complicazioni possono ridurre la qualità della vita del paziente e aumentare il rischio di morte. La speranza è che un robot chirurgico autonomo migliori queste probabilità.

Guarda il Robot Autonomo per Tessuti Intelligenti (STAR) in azione in questo video che mostra il sistema che sutura laparoscopicamente un pezzo di piccolo intestino.

Durante l’intervento chirurgico, questo robot svolgerà compiti che richiedono la massima precisione. Il chirurgo controllerà prima i suoi movimenti a mano per rimuovere il tessuto canceroso, quindi sorveglierà il movimento del robot mentre sutura autonomamente il colon sano rimanente. Utilizzando diverse forme di imaging e pianificazione chirurgica in tempo reale, il robot posizionerà ogni punto con precisione submillimetrica, un’impresa non possibile con le mani umane. Di conseguenza, la linea di sutura risultante sarà più forte e uniforme, rendendola meno suscettibile a perdite, una complicazione pericolosa che può verificarsi quando la connessione non guarisce correttamente.

Pur non essendo ancora utilizzati robot autonomi per operare sulle persone nel modo appena descritto, ora abbiamo gli strumenti capaci di questo stile di chirurgia futuristica, con più autonomia in arrivo. Il nostro team, centrato attorno al coautore Axel Krieger e al suo laboratorio di robotica presso la Johns Hopkins University, a Baltimora, è dedicato allo sviluppo di robot in grado di svolgere compiti complessi e ripetitivi in modo più costante e accurato dei migliori chirurghi. Prima o poi, un paziente potrebbe aspettarsi di sentire una nuova versione del saluto familiare: “Il robot ti vedrà ora.”

La Storia dei Robot Chirurgici

La chirurgia assistita da robot risale al 1985, quando un team di chirurghi presso il Long Beach Memorial Medical Center, in California, utilizzò un braccio robotico industriale adattato per guidare un ago nel cervello per una biopsia. Anche se la procedura è andata bene, Westinghouse, il produttore del robot, interruppe ulteriori interventi chirurgici. L’azienda sosteneva che poiché il robot era progettato per applicazioni industriali, mancava delle necessarie caratteristiche di sicurezza. Nonostante questo contrattempo, i robot chirurgici hanno continuato a evolversi. Nel 1994, i regolatori statunitensi hanno approvato il primo robot chirurgico: il Sistema Endoscopico Automatico per il Posizionamento Ottimale (AESOP), un braccio robotico controllato vocalmente per il posizionamento della telecamera laparoscopica. Nel 2000 è stata introdotta il robot da Vinci, un sistema teleoperato che consente ai chirurghi di avere un controllo preciso su strumenti minuscoli.

La prima versione di STAR ha suturato un pezzo di piccolo intestino tirato su attraverso un’incisione.Ryan Decker

I chirurghi sono un gruppo cauto, e all’inizio erano lenti ad adottare la tecnologia. Nel 2012, meno del 2 percento delle chirurgie negli Stati Uniti coinvolgevano robot, ma entro il 2018, quel numero era salito a circa il 15 percento. I chirurghi hanno scoperto che i robot offrivano chiari vantaggi per determinate procedure, come l’asportazione della ghiandola prostatica: oggi, più del 90 percento di tali procedure negli Stati Uniti sono assistite da robot. Ma i benefici per molte altre chirurgie rimangono incerti. I robot sono costosi, e i chirurghi umani che li utilizzano richiedono una formazione specializzata, portando alcuni esperti a mettere in dubbio l’utilità complessiva dell’assistenza robotica nelle chirurgie.

Tuttavia, i sistemi robotici autonomi, che possono gestire compiti discreti da soli, potrebbero potenzialmente dimostrare una migliore performance con meno formazione umana richiesta. La chirurgia richiede una precisione spettacolare, mani ferme e un alto grado di competenza medica. Imparare a eseguire in modo sicuro procedure specializzate richiede anni di formazione rigorosa, e c’è molto poco spazio per gli errori umani. Con i sistemi robotici autonomi, la grande domanda di sicurezza e consistenza durante la chirurgia potrebbe essere più facilmente soddisfatta. Questi robot potrebbero gestire compiti di routine, prevenire errori e potenzialmente eseguire interventi completi con poco input umano.

La necessità di innovazione è chiara: il numero di chirurghi in tutto il mondo sta diminuendo rapidamente, mentre il numero di persone che necessitano di interventi chirurgici continua a aumentare. Un rapporto del 2024 dell’Associazione delle Facoltà Mediche Americane ha previsto una carenza negli Stati Uniti di fino a 19.900 chirurghi entro il 2036. Questi robot offrono un modo per milioni di persone di accedere a interventi chirurgici di alta qualità. Allora perché non vengono ancora eseguite chirurgie autonome?