Un robot ha eseguito, in completa autonomia, un intervento di chirurgia addominale in laparoscopia. Anzi, ne ha fatti quattro: è quanto emerge da uno
Un robot ha eseguito, in completa autonomia, un intervento di chirurgia addominale in laparoscopia. Anzi, ne ha fatti quattro: è quanto emerge da uno studio condotto dai ricercatori della Johns Hopkins University e pubblicato sulla rivista Science Robotics.
In particolare, il sistema robotico ha realizzato in maniera eccellente, su quattro maiali, una delle procedure più intricate, delicate e precise che esistono nell’ambito della chirurgia addominale. C’è di più: secondo gli autori dello studio, il robot avrebbe fatto anche meglio dei chirurghi umani. Si tratta di un ulteriore passo in avanti verso la chirurgia sugli esseri umani completamente automatizzata.
Chi è Star
Il robot protagonista dello studio si chiama Smart Tissue Autonomous Robot (Star) ed è progettato da un team multidisciplinare che afferisce alla Johns Hopkins University e al Children’s National Hospital di Washington, negli Stati Uniti. Star è un sistema a guida visiva creato specificamente per suturare i tessuti molli, una procedura che in gergo chirurgico si chiama anastomosi.
In particolare, l’anastomosi prevede la giustapposizione e il collegamento – sia fisico che funzionale – di due strutture cave (come per esempio possono essere due porzioni di intestino) che normalmente non sono in continuità tra loro. Questa procedura è una delle più diffuse (ogni anno solamente negli Stati Uniti vengono eseguite oltre un milione di anastomosi) ma anche una delle più delicate in ambito chirurgico: richiede un’elevata manualità e precisione da parte del chirurgo, in cui anche il minimo tremore della mano o la posizione anomala di un punto di sutura potrebbe compromettere l’intera operazione.
Nonostante l’anastomosi sia una pratica così delicata, il fatto che richieda di eseguire movimenti complessi in maniera precisa e ripetuta la rende il candidato ideale per mettere a punto procedure chirurgiche completamente automatizzate. In particolare, l’esperimento in questione riprende un modello di Star risalente al 2016 che riparava accuratamente l’intestino di un maiale, ma che richiedeva un’ampia incisione per accedere alla cavità addominale e un maggiore coinvolgimento da parte degli operatori umani.
Per superare questi limiti e ottenere una maggiore autonomia e una migliore precisione chirurgica, il team di ricercatori ha dotato Star di nuove funzionalità: il robot infatti si serve di sistemi di imaging avanzati, tecniche di visione artificiale e algoritmi di apprendimento automatico per monitorare la posizione dei tessuti, fare una pianificazione chirurgica, interagire con gli operatori umani che lo supervisionano e infine eseguire l’operazione vera e propria. In più, una delle principali implementazioni che ha subito Star è quella relativa a sofisticati sistemi di controllo, in modo che il sistema robotico possa ricalibrare le azioni relative all’operazione che sta eseguendo sulla base delle condizioni esterne, proprio come fanno – inconsapevolmente – i chirurghi umani.
Se l’allievo supera il maestro
Il team di ricerca ha prima fatto eseguire a Star l’operazione di anastomosi addominale attraverso una simulazione al computer, poi ha traslato la procedura in vivo, sui quattro maiali, con risultati sorprendenti.“I nostri risultati mostrano che possiamo automatizzare uno dei compiti più intricati e delicati in chirurgia: la riconnessione di due estremità di un intestino”, afferma Axel Krieger, autore senior dello studio. “Star ha eseguito la procedura in quattro animali e ha prodotto risultati significativamente migliori rispetto agli esseri umani che eseguono la stessa procedura“, ha aggiunto.
Non solo, quindi, un’operazione riuscita, ma anche migliore di quanto avrebbe fatto un essere umano: un vero caso in cui l’allievo supera il maestro. “Ciò che rende speciale Star è che è il primo sistema robotico a pianificare, adattare ed eseguire un piano chirurgico nei tessuti molli con un intervento umano minimo“, aggiunge Hamed Saeidi, primo autore dello studio. Dal momento che le tecniche chirurgiche mini-invasive e di robotica stanno diventando progressivamente la prassi in chirurgia, gli autori si augurano che implementare un sistema automatizzato riuscirà a migliorare l’assistenza e la cura del paziente in maniera significativa.
“L’anastomosi robotica è un modo per garantire che le attività chirurgiche che richiedono alta precisione e ripetibilità possano essere eseguite con maggiore accuratezza e precisione in ogni paziente, indipendentemente dall’abilità del chirurgo – conclude Krieger -. Ipotizziamo che ciò si tradurrà in un approccio chirurgico con risultati più prevedibili e coerenti per i pazienti“.
Fonte: Wired.it
