Robot esegue la prima chirurgia laparoscopica completamente automatizzata

Un nuovo robot sviluppato da un team della Johns Hopkins University ha eseguito la prima chirurgia laparoscopica senza aiuto umano. Ha eseguito l’intervento sul tessuto molle di un maiale e rappresenta un importante passo verso la chirurgia completamente automatizzata sugli esseri umani.

Smart Tissue Autonomous Robot (STAR)

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

Axel Krieger è un assistente professore di ingegneria meccanica alla Whiting School of Engineering della Johns Hopkins. È anche l’autore principale della ricerca.

“I nostri risultati mostrano che possiamo automatizzare una delle operazioni più intricate e delicate nella chirurgia: la riconnessione di due estremità di un intestino. Il STAR ha eseguito la procedura su quattro animali e ha prodotto risultati significativamente migliori rispetto a quelli eseguiti dagli esseri umani”, ha dichiarato 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 alta accuratezza e coerenza. Un leggero tremito della mano potrebbe causare gravi complicazioni per il paziente.

Basato sul modello del 2016

Krieger ha lavorato con un team al Children’s National Hospital di Washington, D.C. e con Jin Kang, professore di ingegneria elettrica e informatica alla Johns Hopkins. Insieme hanno creato il robot con un sistema di guida basato sulla visione progettato per suturare tessuti molli. Il modello attuale si basa su un modello del 2016 che era in grado di riparare l’intestino di un maiale. Tuttavia, il modello precedente richiedeva un’incisione grande e la guida degli esseri umani.

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

Secondo Krieger, la chirurgia dei tessuti molli è una sfida significativa per i robot a causa dell’imprevedibilità. Per superare questo, il STAR è stato dotato di un sistema di controllo innovativo che può adattare il piano chirurgico in tempo reale, simile a un chirurgo umano.

“Ciò che rende il STAR speciale è che è il primo sistema robotico a pianificare, adattare e eseguire un piano chirurgico su tessuti molli con minimo intervento umano”, ha dichiarato Krieger.

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

“Crediamo che un sistema di visione tridimensionale avanzato sia essenziale per rendere più intelligenti e sicuri i robot chirurgici”, ha dichiarato Kang.

Sta diventando sempre più importante avere sistemi robotici automatici progettati per procedure laparoscopiche.

“L’anastomosi robotica è un modo per garantire che le operazioni chirurgiche che richiedono alta precisione e ripetibilità possano essere eseguite con maggiore accuratezza e precisione in ogni paziente, indipendentemente dalle abilità del chirurgo”, ha dichiarato Krieger. “Ipotizziamo che ciò porterà a un approccio chirurgico più democratico e con esiti più prevedibili e coerenti per i pazienti”.

Altri membri del team responsabili del STAR includono Hamed Saeidi, Justin D. Opfermann, Michael Kam, Shuwen Wei e Simon Leonard della Johns Hopkins. La ricerca è stata anche assistita da Michael H. Hsieh, direttore della Urologia Transizionale al Children’s National Hospital.