Come l’AI sta introducendo una nuova era nella chirurgia robotica

La robotica medica è entrata per la prima volta nella chirurgia generale negli anni ’80 con strumenti laparoscopici che hanno consentito procedure minimamente invasive, riducendo le dimensioni delle incisioni e i tempi di recupero. Questi primi sistemi hanno esteso le capacità dei chirurghi, trasformando il panorama chirurgico.

Oggi, l’intelligenza artificiale (AI) sta introducendo una nuova era di precisione e controllo nella sala operatoria. Tuttavia, nonostante questo progresso, i sistemi robotici rimangono limitati a procedure selezionate, lasciando la maggior parte delle operazioni chirurgiche dipendenti da metodi tradizionali – e molti pazienti senza i benefici della coerenza e dei risultati migliorati.

Mentre la tecnologia medica continua a evolversi, come possono le applicazioni dell’AI nella robotica chirurgica scalare per trasformare la sanità a un livello più ampio?

Potenziale di mercato aumentato

Alimentato da aumento dei finanziamenti per la robotica e dalla trasformazione digitale degli ultimi cinque anni, l’industria della robotica sta vedendo risultati di mercato accelerati senza segni di rallentamento. All’inizio di quest’anno, Nvidia ha annunciato la sua intenzione di aumentare gli investimenti nello sviluppo di robot, segnalando un positivo cambiamento per il futuro della robotica. Investimenti simili nella robotica da parte di grandi aziende avanzeranno ulteriormente la tecnologia robotica attraverso la raccolta di dati e l’apprendimento automatico, fornendo risorse e informazioni aggiuntive.

I leader dell’industria della robotica chirurgica, come Intuitive Surgical, Medtronic e Stryker, hanno pionieristicamente sviluppato chirurgie assistite da robot per varie procedure. Dal 2000, quando Intuitive Surgical ha introdotto il suo sistema da Vinci per la chirurgia generale, l’azienda ha continuato a migliorare la sua piattaforma robotica per estendere le sue offerte a chirurgie cardiache, bariatriche, ginecologiche e toraciche, tra le altre. Con l’adozione di massa delle chirurgie assistite da robot, la robotica chirurgica è stata adottata a un ritmo più veloce. Tra il 2012 e il 2018, le procedure chirurgiche assistite da robot sono aumentate del 738% nella chirurgia generale.

Guardando avanti, la robotica chirurgica ha un potenziale di mercato ancora maggiore e si prevede che raggiungerà oltre 14 miliardi di dollari entro il 2026 – rispetto a poco più di 10 miliardi di dollari nel 2023. Ciò è principalmente dovuto a un maggiore accesso alle procedure chirurgiche robotiche, ai progressi nelle tecnologie di automazione e digitali e a nuovi operatori che intendono offrire soluzioni mediche all’avanguardia che sfruttano il potere dell’AI.

Approccio Deep Tech

Costruito sull’intersezione di discipline, la tecnologia Deep Tech combina tecnologie multidisciplinari come l’AI, il calcolo quantistico, la biotecnologia e la robotica per introdurre una nuova era di tecnologia. Le startup che adottano un approccio Deep Tech nella chirurgia robotica stanno creando soluzioni innovative per il futuro, come si può vedere nello sviluppo della healthtech, che può migliorare l’accesso dei pazienti alle cure mediche critiche. Con lo sviluppo della tecnologia Deep Tech, le procedure chirurgiche potrebbero diventare completamente automatizzate in futuro, richiedendo una minima assistenza del chirurgo e ampliando notevolmente l’accesso alle cure.

Le tecnologie Deep Tech emergenti nella robotica chirurgica possono avere un impatto duraturo a livello globale. Con circa due terzi della popolazione mondiale – 5 miliardi di persone – che non hanno accesso alle cure chirurgiche, queste nuove modalità, alimentate dall’AI, possono ampliare l’accesso generale e ridurre il divario delle cure chirurgiche.

Fusione di AI e robotica chirurgica

L’AI ha innovato e cambiato il modo in cui interagiamo con diverse tecnologie e tra di noi. Negli ultimi cinque anni, la trasformazione portata dall’AI ha accelerato lo sviluppo della robotica e creato ulteriori applicazioni per l’AI all’interno di diverse modalità, tra cui la chirurgia robotica.

Ecco tre modi essenziali in cui l’AI sta avendo un impatto rapido e profondo:

1. AI incorporata

La tecnologia sta cambiando il modo in cui interagiamo con il nostro ambiente e le persone intorno a noi. L’AI incorporata, che include veicoli autonomi e robot umanoidi, è la fusione dell’AI con sistemi fisici per eseguire compiti complessi in ambienti reali. Quando l’AI incorporata viene applicata alla robotica chirurgica, ha il potenziale di avere un impatto duraturo sull’assistenza chirurgica e sul miglioramento delle tecniche esistenti. Tuttavia, l’AI incorporata richiede dati reali significativi per sviluppare modelli di simulazione di formazione, che vengono utilizzati per formare e ampliare le capacità dell’AI e migliorare le informazioni basate sui dati. Fino a poco tempo fa, l’accesso a grandi quantità di dati di formazione è stato piuttosto limitato; tuttavia, poiché l’industria continua a investire nella formazione e nello sviluppo dei modelli dell’AI, le piscine di dati simulate stanno crescendo a un ritmo più veloce e migliorando la funzionalità dell’AI incorporata.

2. Informazioni e orientamento continui basati sui dati

I sistemi basati sull’AI possono assorbire e comprendere grandi quantità di informazioni in pochi secondi – molto più velocemente del cervello umano. Formando le macchine su grandi set di dati, le informazioni basate sui dati possono informare le decisioni chirurgiche prima che i chirurghi mettano piede nella sala operatoria. Le simulazioni di formazione basate sull’AI possono beneficiare notevolmente i chirurghi, poiché la formazione su set di dati basati su migliaia di operazioni fornisce ai chirurghi tendenze e tecniche per offrire una migliore esperienza per il paziente e anche per prepararsi e comprendere le complessità dei casi rari o complessi prima di affrontarli nella sala operatoria. Questo processo può accelerare notevolmente e ridurre la lunga curva di apprendimento che i chirurghi affrontano durante la formazione per raggiungere le prestazioni chirurgiche di punta.

Quando applicato alle tecnologie di imaging e visualizzazione in tempo reale, i dati basati sull’AI possono anche migliorare le capacità decisionali dei chirurghi durante le operazioni. Fornendo ai chirurghi informazioni per aggiustare i piani chirurgici durante le procedure, i sistemi basati sull’AI possono autorizzare i chirurghi a ottimizzare le tecniche e gli approcci in tempo reale. Attraverso i sistemi di imaging basati sull’AI, i chirurghi possono ricevere analisi di imaging avanzate e “mappe” 3D in tempo reale dei siti chirurgici. Questi overlay aumentati possono fornire ai chirurghi informazioni approfondite sul campo chirurgico insieme a un feedback in tempo reale sulle loro tecniche chirurgiche. Le piattaforme di chirurgia robotica sono all’avanguardia nell’integrazione di questa tecnologia nella sala operatoria, con l’obiettivo di aumentare la precisione e i risultati chirurgici.

Inoltre, fornendo un feedback continuo dopo l’operazione, i sistemi basati sull’AI possono fornire un feedback prezioso ai chirurghi sulle loro prestazioni durante le procedure – evidenziando debolezze e punti di forza e suggerendo strategie specifiche su come migliorarle. Tali piattaforme possono anche raccomandare nuovi piani di trattamento in base alla storia del paziente e all’analisi dei dati della procedura specifica e autorizzare i chirurghi con informazioni aggiuntive che possono migliorare ulteriormente il trattamento. Pertanto, le piattaforme basate sull’AI hanno il potenziale di assorbire e adattare il feedback chirurgico durante l’intero ciclo chirurgico (prima, durante e dopo) attraverso un ciclo di feedback dell’AI per aumentare la precisione e le prestazioni dei chirurghi.

3. Maggiore precisione e accuratezza

Le abilità chirurgiche individuali possono variare notevolmente tra i chirurghi a causa del loro accesso a opportunità di alto livello, dalla localizzazione del programma all’accesso alla mentorship chirurgica. Ad esempio, il campo dell’oftalmologia ha una curva di apprendimento ripida. In media, ci vogliono almeno 15 anni di formazione e esperienza chirurgica per raggiungere le prestazioni di punta come chirurgo oftalmico. Con una popolazione invecchiata in crescita e un numero di chirurghi in diminuzione, è necessaria una nuova soluzione per ridurre il periodo di formazione del chirurgo e standardizzare la precisione e l’accuratezza delle cure per tutti.

In aggiunta alla riduzione della curva di apprendimento per i chirurghi e al permettere loro di raggiungere le prestazioni di punta più velocemente, l’introduzione di piattaforme basate sull’AI nel processo chirurgico può aumentare la precisione e l’accuratezza e può migliorare i risultati subottimali. Le funzionalità semi-autonome e sempre più autonome nelle piattaforme robotiche possono eliminare il tremito naturale della mano del chirurgo e migliorare la precisione e l’accuratezza complessive, migliorando così i risultati clinici. Inoltre, la capacità dei sistemi basati sull’AI di riconoscere strutture anatomiche uniche e fornire la posizione esatta per le incisioni e gli altri passaggi chirurgici – soprattutto in procedure complesse o aree anatomiche – può ridurre notevolmente il tasso di errori del chirurgo migliorando la consapevolezza spaziale delle strutture anatomiche. Pertanto, tutti i chirurghi che utilizzano sistemi basati sull’AI saranno in grado di fornire cure più precise in modo coerente.

Quando incorporate nel processo chirurgico, le piattaforme robotiche basate sull’AI forniscono informazioni inestimabili che possono migliorare l’esperienza complessiva per il paziente e il chirurgo.

Conclusione

L’AI continuerà a svolgere un ruolo significativo nell’avanzare la sanità nel futuro. Incorporare tecnologie avanzate dell’AI nei nostri servizi sanitari, come la gestione elettronica, la diagnostica e il monitoraggio della salute, nonché le cure chirurgiche, è imperativo. Facendo ciò, possiamo migliorare l’esperienza complessiva del paziente e del chirurgo.

Nella chirurgia robotica, l’AI sta accelerando la trasformazione della tecnologia e l’accesso dei pazienti a cure coerenti e di alto livello. I progressi nella robotica, combinati con l’AI e l’automazione, continueranno a introdurre nuove applicazioni, creando un livello più alto di cure standardizzate e lanciando la qualità e l’accesso alla sanità a nuove altezze.