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Un team dell'Università della California a San Diego ha utilizzato per la prima volta robot umanoidi per eseguire due interventi chirurgici su animali di grandi dimensioni. I robot, alti 1,5 metri e pesanti 27 kg, hanno rimosso una cistifellea in un'operazione supervisionata da remoto da un chirurgo. La piattaforma Surgie potrebbe rivoluzionare la chirurgia in aree remote o disastrate, dove mancano chirurghi esperti.
Un team dell’Università della California, a San Diego, per la prima volta ha utilizzato robot umanoidi teleoperati per eseguire due interventi chirurgici come parte di studi preclinici su animali di grandi dimensioni. Durante il primo intervento, il chirurgo ha controllato a distanza un robot, che ha rimosso la cistifellea con la partecipazione di un medico. Nel secondo caso, due robot umanoidi hanno eseguito l’operazione insieme e il chirurgo ha supervisionato le loro azioni da remoto, senza essere al tavolo operatorio.
Secondo i ricercatori, il lavoro può essere considerato la prima conferma che i robot umanoidi possono eseguire interventi chirurgici a tutti gli effetti sotto controllo remoto. In futuro, tali sistemi potrebbero aiutare a eseguire operazioni complesse in cui mancano chirurghi esperti e il medico potrà trovarsi a centinaia o addirittura migliaia di chilometri dal paziente.
La chirurgia robotica è stata utilizzata a lungo nelle cliniche, ma i sistemi esistenti sono stati creati per una gamma relativamente ristretta di compiti.
Si tratta solitamente di grandi complessi con tre o quattro manipolatori robotici, software proprietario e strumenti chirurgici specializzati. La massa di tali installazioni raggiunge circa 816 chilogrammi; il funzionamento richiede una sala operatoria appositamente attrezzata, una formazione approfondita e personale addestrato.
A causa del costo elevato, tali apparecchiature vengono solitamente installate solo nei grandi centri medici. Piccoli ospedali, cliniche rurali, ospedali mobili e aree colpite da disastri naturali o conflitti militari spesso non hanno l’opportunità di utilizzare tali complessi.
La nuova piattaforma si chiama Surgie ed è molto più semplice. Il robot ha un design umanoide, è alto circa 1,5 metri e pesa solo circa 27 chilogrammi. Grazie alle sue dimensioni compatte, può essere utilizzato in una normale sala operatoria senza costose modifiche della stanza.
Un’altra caratteristica è la compatibilità con gli strumenti chirurgici standard. Invece di creare una nuova serie di apparecchiature, gli ingegneri hanno sviluppato adattatori speciali che consentono al robot di funzionare con gli stessi strumenti utilizzati oggi dai chirurghi. Questo approccio semplifica l’implementazione della tecnologia nella pratica medica esistente.
Anche la gestione differisce dai complessi chirurgici tradizionali. Il chirurgo a distanza controlla i movimenti del robot, eseguendo i soliti movimenti con le mani. Secondo i partecipanti al progetto, questo metodo si è rivelato più naturale e intuitivo rispetto al lavoro tramite console specializzate dei sistemi robotici esistenti.
Durante i test, entrambe le opzioni di controllo hanno mostrato un’elevata precisione. Nella prima operazione, il robot ha lavorato insieme al chirurgo, mentre nella seconda due robot umanoidi hanno eseguito contemporaneamente interventi chirurgici sotto il controllo remoto di un operatore.
Secondo gli sviluppatori, la precisione dei movimenti era paragonabile alle moderne piattaforme chirurgiche robotiche specializzate. Se i risultati saranno confermati da ulteriori ricerche, i sistemi compatti umanoidi saranno in grado di eseguire molte operazioni senza installare costosi sistemi fissi.
I ricercatori ritengono che tali robot saranno particolarmente utili nelle aree in cui vi è carenza di chirurghi. Uno specialista sarà in grado di operare a distanza su pazienti in piccoli ospedali, comunità remote o ospedali da campo. Il design umanoide consente inoltre di utilizzare il robot non solo durante gli interventi chirurgici, ma anche per altre procedure mediche che le piattaforme chirurgiche specializzate sono meno in grado di gestire.
Nonostante le sperimentazioni riuscite, la tecnologia è ancora nelle fasi iniziali di sviluppo. Durante le operazioni, i ricercatori hanno dovuto ricalibrare i robot più volte, quindi gli interventi hanno richiesto più tempo rispetto ai sistemi chirurgici esistenti.
Gli autori notano che tali problemi sono tipici delle prime fasi di sviluppo di qualsiasi tecnologia chirurgica. Anche le prime operazioni laparoscopiche robotiche duravano diverse ore, ma col tempo gli ingegneri sono riusciti a ridurne la durata a circa 30 minuti.
Un altro compito importante è ridurre il ritardo tra le azioni del chirurgo e i movimenti del robot. Anche un piccolo ritardo può ridurre la precisione delle manipolazioni, quindi eliminare tali ritardi sarà un prerequisito per condurre operazioni su lunghe distanze.
La fase successiva: migliorare l’affidabilità del sistema e preparare studi con partecipanti umani. Se gli sviluppatori riuscissero a risolvere i restanti problemi tecnici, i robot umanoidi potrebbero espandere in modo significativo l’accesso a complesse cure chirurgiche dove gli specialisti qualificati attualmente scarseggiano.
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