Il robot esegue la prima chirurgia laparoscopica completamente automatizzata

Un nuovo robot sviluppato da un team della Johns Hopkins University ha eseguito il primo intervento laparoscopico senza l'aiuto umano. Ha eseguito l'intervento sui tessuti molli di un maiale ed è un passo importante verso la chirurgia completamente automatizzata sugli esseri umani.

Robot autonomo per tessuti intelligenti (STAR) 

Il robot si chiama Smart Tissue Autonomous Robot (STAR) ed è stato descritto in un articolo pubblicato in Scienza Robotics. 

Axel Krieger è assistente professore di ingegneria meccanica presso la Whiting School of Engineering della Johns Hopkins. È anche autore senior della ricerca. 

“I nostri risultati mostrano che possiamo automatizzare uno dei compiti più intricati e delicati in chirurgia: la riconnessione di due estremità di un intestino. Lo STAR ha eseguito la procedura su quattro animali e ha prodotto risultati significativamente migliori rispetto agli esseri umani che eseguono la stessa procedura", ha affermato Krieger.

Il robot si è dimostrato particolarmente efficiente nell'anastomosi intestinale, una procedura che richiede movimenti ripetitivi e precisione. È uno degli aspetti più impegnativi della chirurgia gastrointestinale poiché richiede elevata precisione e coerenza. Un leggero tremore alle mani potrebbe causare enormi complicazioni per un paziente. 

Basandosi sul modello 2016

Krieger ha lavorato con un team del Children's National Hospital di Washington, DC e con Jin Kang, professore di ingegneria elettrica e informatica alla Johns Hopkins. Insieme hanno creato il robot con un sistema a guida visiva progettato per suturare i tessuti molli. Il modello attuale è costruito su un modello del 2016 che è stato in grado di riparare l'intestino di un maiale. Tuttavia, il modello precedente richiedeva una grande incisione e guida da parte dell'uomo. 

L'attuale sistema STAR è stato dotato di nuove funzionalità che migliorano l'autonomia e migliorano la precisione chirurgica. Questi includono strumenti di sutura specializzati e sistemi di imaging all'avanguardia. 

Secondo Krieger, la chirurgia dei tessuti molli è una sfida importante per i robot data l'imprevedibilità. Per ovviare a questo, lo STAR è stato dotato di un nuovo sistema di controllo in grado di regolare il piano chirurgico in tempo reale, simile a un chirurgo umano.

"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", ha affermato Krieger.

Kang e il suo team di studenti hanno sviluppato un endoscopio tridimensionale basato sulla luce strutturale e un algoritmo di tracciamento basato sull'apprendimento automatico per guidare il sistema. 

"Riteniamo che un avanzato sistema di visione artificiale tridimensionale sia essenziale per rendere i robot chirurgici intelligenti più intelligenti e più sicuri", ha affermato Kang.

Sta diventando sempre più importante disporre di sistemi robotici automatici progettati per le procedure laparoscopiche. 

"L'anastomosi robotica è un modo per garantire che le attività chirurgiche che richiedono elevata precisione e ripetibilità possano essere eseguite con maggiore accuratezza e precisione in ogni paziente, indipendentemente dall'abilità del chirurgo", ha affermato Krieger. "Ipotizziamo che ciò si tradurrà in un approccio chirurgico democratizzato alla cura del paziente con risultati per il paziente più prevedibili e coerenti".

Alcuni degli altri membri del team responsabili della STAR includono Hamed Saeidi, Justin D. Opfermann, Michael Kam, Shuwen Wei e Simon Leonard della Johns Hopkins. La ricerca è stata assistita anche da Michael H. Hsieh, direttore di Transitional Urology presso il Children's National Hospital.