Tecnologie di automazione nelle strutture sanitarie

Nei singoli settori applicativi le sperimentazioni passeranno attraverso fasi di simulazione e, quindi, fasi di sperimentazioni cliniche sempre più estese per numero di casi e per tipi trattati.

Il progetto consentirà di analizzare ed ottimizzare, dal punto di vista dei tempi e delle tecniche, gli interventi chirurgici nei loro diversi settori di applicazione. Un altro obiettivo è quello di addestrare il personale sanitario in ambiente simulato per la verifica di idoneità ad eseguire un dato intervento o per l'affinamento della tecnica e per il miglioramento dell'esperienza. Ma soprattutto i veri risultati del progetto riguardano la dimostrazione che oggi, in Italia, è possibile sviluppare applicazioni multidisciplinari integrate di robotica in chirurgia, e che il sistema sanitario italiano è preparato al recepimento di tale innovazione. Questo Progetto vuole essere effettivamente "strategico", indirizzando, da una parte, la ricerca verso i problemi che possono ostacolare un'alta ricaduta, dall'altra, indirizzando il trasferimento verso le applicazioni più promettenti ed efficaci nello scenario italiano attuale.

Si ritiene da più parti che le tematiche fortemente innovative che sono affrontate dal Progetto Strategico assumano una collocazione di notevole rilevanza nel quadro dello sviluppo della programmazione economica sanitaria del Paese e che non possano prescindere da forme di autentico sinergismo tra il mondo scientifico e quello produttivo.

La microchirurgia, la neurochirurgia, l'ortopedia e la chirurgia mininvasiva risultano attualmente i campi di applicazione più appropriati della tecnologia robotica e telematica in chirurgia (Tab. I).

a) Microchirurgia

Per la microchirurgia in campo oculistico, otoiatrico, neurologico e della mano occorrono strumenti che richiedono posizionamenti con una precisione dell'ordine di micron e che esercitano forze con risoluzione dell'ordine di un grammo. Quantunque la visione con microscopio permetta un preciso microposizionamento degli strumenti, resta irrisolto il problema costituito dall'assenza di feedback tattile e kinestetico; quindi l'obiettivo principale della ricerca è quello di sviluppare principalmente strumenti capaci di fornire al chirurgo feedback tattile e kinestetico.

b) Neurochirurgia

Di notevole interesse si sono rilevate alcune applicazioni dei robot nella neurochirurgia stereotassica: tramite l'elaborazione delle immagini fornite dalla TAC e dalla RM in fase preoperatoria, si può raggiungere agevolmente, con l'estremità dei robot, il bersaglio chirurgico. È del tutto recente anche in Italia (S. Giovanni Rotondo) l'impiego di un braccio operativo computerizzato per interventi neurochirurgici. Informato e guidato in tempo reale tramite una contestuale TAC o RMN, il robot circoscrive la sua azione, limitatamente al settore interessato, con precisione millimetrica. Di tali robot ne esistono nel mondo circa quaranta, dei quali sedici negli USA.

c) Chirurgia mininvasiva

Robot per biopsia prostatica: il robot, il tavolo operatorio, il porta ago con l'ago, l'ecografo, le telecamere di acquisizione e il calcolatore di controllo

Le tecniche di chirurgia mininvasiva che hanno rivoluzionato in questi ultimi anni la chirurgia, dove il campo operatorio viene osservato tramite una microtelecamera inserita nell'addome o nel torace attraverso un foro, dispongono ancora di strumenti non sufficientemente maneggevoli ed efficienti. S'impone, pertanto, la progettazione di migliori strumenti, che siano in grado di fornire al chirurgo feedback sensoriali come se si trattasse di chirurgia tradizionale. Attualmente negli USA sono in funzione circa 80 robot per chirurgia laparoscopica con il compito di sostenere ed orientare automaticamente le telecamere.

d) Chirurgia ortopedica

Nel posizionamento della protesi per artroplastica dell'anca, i robot guidati da apposito software, si muovono su traiettorie continuamente controllate e verificate. Il robot della Sanky consente, dopo che un calcolatore elettronico ha elaborato i dati preoperatori, un adattamento pressoché fisiologico tra le superfici articolari, suggerendo la forma, la dimensione e la posizione della protesi. Tale procedimento ortopedico, dimostratosi sicuro al 100%, trova attualmente la sua definitiva applicazione in campo clinico. Un simile robot è ora allo studio dell'Istituto Rizzoli di Bologna e riguarda l'artroplastica del ginocchio.

Nella robotica in chirurgia un aspetto prioritario è quello dell'affidabilità e della sicurezza. Il calcolo del rischio oggi maggiormente utilizzato è quello che si basa sul M.T.B.F. (Mean Time Between Failure) che si riferisce al tempo medio intercorrente tra due guasti. Se questo valore è nettamente superiore alla vita media del robot, si può parlare di sicurezza intrinseca del sistema.

L'Unione Europea, nel quadro di un complesso normativo per la sicurezza, ha già reso obbligatoria una certificazione di garanzia e di affidabilità per le macchine e per i sistemi. Fondamentali le regole di comportamento che verranno stabilite dai Comitati etici delle strutture ospedaliere, confortate dalle necessarie prove sperimentali, e che dovranno comunque prevedere il consenso e la collaborazione del malato.