Quello che sembrava mera fantascienza solo 100 anni fa è ora parte integrante della medicina moderna: la robotica in chirurgia. La letteratura e le applicazioni della chirurgia robotica si stanno espandendo rapidamente in tempo reale, con un potenziale promettente per tutte le specializzazioni.
Esploriamo i casi d’uso e i vantaggi della chirurgia robotica, gli interventi di chirurgia robotica più comuni e i fattori che riguardano le tendenze attuali e future.
Che cos’è la chirurgia robotica?
Per chirurgia robotica si intende l’uso di sistemi robotici da parte del chirurgo per eseguire gli interventi. Si tratta in genere di interventi minimamente invasivi e con la chirurgia robotica si ottiene una maggiore precisione rispetto ai metodi convenzionali a guida umana.
I sistemi robotici sono parti importanti di questi metodi chirurgici, ma non possono operare in modo indipendente. Chirurghi ed esperti umani continuano ad agire dietro le quinte o accanto ai robot per programmarli e mantenerne il controllo. Un membro di Sermo spiega: “La maggior parte dei pazienti e molti medici pensano che basti premere un pulsante sul laser per eseguire un intervento di cataratta, che i sistemi robotici siano tutti uguali e che l’intervento non richieda alcuna abilità”. La supervisione umana e le azioni che stanno dietro alla chirurgia robotica sono invece parti importanti del processo.
L’evoluzione della robotica in chirurgia
Il ruolo della robotica in medicina si è evoluto in modo esponenziale rispetto agli inizi. Un medico di Sermo afferma: “La tecnologia alla base della chirurgia robotica è incredibile. Ho iniziato a eseguire interventi di chirurgia robotica a metà degli anni ’90, quando un sistema chirurgico intuitivo è arrivato per la prima volta sul mercato”.
Nel 1985, il dottor Yik San Kwoh ha eseguito biopsie neurochirurgiche utilizzando il robot PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) 200: era la prima volta che un chirurgo utilizzava una piattaforma robotica su un paziente umano. Il professor Brian Davies dell’Imperial College di Londra ha subito adattato PUMA per gli interventi urologici e prostatici.
Nel 1994, l’AESOP 1000, il primo modello di braccio robotico, ha ottenuto l’approvazione della FDA. Quattro anni dopo, Computer Motion ha introdotto il sistema ZEUS, che offre bracci e strumenti controllati dal chirurgo. Nello stesso anno, i chirurghi della Cleveland Clinic hanno utilizzato per la prima volta la piattaforma ZEUS per un intervento di anastomosi delle tube uterine.
Nel 2001, la cosiddetta operazione Lindbergh ha segnato una pietra miliare nella chirurgia robotica: i chirurghi hanno utilizzato il robot ZEUS e il sistema di telecollaborazione SOCRATES per eseguire una colecistectomia a Strasburgo, in Francia, mentre si trovavano a New York. Jacques Marescaux ha condotto la procedura della durata di 54 minuti senza problemi tecnici o ritardi evidenti.
Nello stesso periodo (2000), la FDA ha approvato il primo robot da Vinci, oggi uno dei più diffusi nel settore. Il robot era dotato di tre bracci: uno per l’endoscopio e due per gli strumenti. Nel 2002, riconoscendo i vantaggi derivanti dal fatto di poter disporre di uno strumento in più, la FDA ha approvato una versione a quattro bracci.
Arrivando a oggi, l’ultimo e più avanzato modello di Intuitive Surgical, il da Vinci 5, supera i modelli precedenti in termini di imaging avanzato, maggiore destrezza degli strumenti e migliore ergonomia. Altri strumenti robotici si avvicinano al da Vinci 5, e il settore dei dispositivi medici è sempre più competitivo.
Vantaggi della chirurgia robotica: 3 benefici
Gli studi clinici emergenti indicano che la chirurgia assistita da robot migliora gli esiti per i pazienti, riduce la durata del ricovero ospedaliero e diminuisce la fatica chirurgica. Ma esaminiamo in modo più approfondito i vantaggi della chirurgia robotica:
1. Migliori esiti per i pazienti
La chirurgia robot-assistita riduce le complicanze intraoperatorie e postoperatorie. Ad esempio, i dati di 18 studi clinici controllati randomizzati dimostrano che, rispetto alla prostatectomia radicale a cielo aperto, la prostatectomia radicale robot-assistita produce meno recidive biochimiche e miglioramenti a breve termine in termini di qualità della convalescenza e dolore (fino a sei settimane dopo l’intervento).
2. Riduzione del ricovero ospedaliero
La chirurgia robotica spesso comporta una degenza ospedaliera più breve rispetto alla chirurgia a cielo aperto di tipo tradizionale. Ciò si estende alla riduzione dei costi dei ricoveri ospedalieri.
Uno studio che ha coinvolto 29 chirurghi in nove ospedali del Regno Unito ha rilevato che i pazienti sottoposti a chirurgia robot-assistita sono rimasti in ospedale, in media, per otto giorni, due giorni in meno rispetto alla chirurgia tradizionale a cielo aperto. Lo studio ha anche indicato che la chirurgia robot-assistita ha portato a una riduzione del 52% dei tassi di nuovi ricoveri.
3. Riduzione della fatica chirurgica
La fatica è strettamente correlata agli errori chirurgici. I sistemi chirurgici robotizzati contribuiscono a ridurre l’affaticamento dei chirurghi grazie a miglioramenti ergonomici, limitazioni minime al movimento degli strumenti, una seduta confortevole e una visualizzazione stabile.
Ad esempio, una ricerca sulla chirurgia robotica pubblicata sul Journal of Gastrointestinal Surgery dimostra che, rispetto alla laparoscopia standard, gli interventi robot-assistiti riducono costantemente l’attivazione dei muscoli inferiori (misurata tramite EMG) e il carico di lavoro mentale (misurato tramite NASA-TLX e frequenza cardiaca). Questo significa medici con più energia e risultati migliori.
3 tendenze della robotica per i chirurghi
La letteratura e le applicazioni relative ai robot chirurgici sono in rapida crescita. Diamo un’occhiata a tre tendenze in questo settore e al futuro della chirurgia robotica:
1. Sistemi robotici miniaturizzati
Quanto più piccoli sono i sistemi robotici, tanto minore è l’impatto dei traumi chirurgici, con conseguente aumento della precisione.
La miniaturizzazione offre notevoli vantaggi rispetto alla chirurgia a cielo aperto. In uno studio prospettico pubblicato su Diseases of the Colon & Rectum, 30 pazienti sottoposti a colectomia destra o sinistra con un sistema chirurgico robotico miniaturizzato non hanno registrato la necessità di passare alla chirurgia a cielo aperto, nessun evento avverso legato al sistema e un basso tasso di morbilità complessiva. Inoltre, la degenza mediana dei pazienti è stata di soli due giorni.
2. Intelligenza artificiale e apprendimento automatico
L’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico stanno rivoluzionando la chirurgia robotica in tutte le specialità. Esploriamo una serie di casi d’uso:
Posizionamento dell’impianto specifico per il paziente nell’artroplastica del ginocchio e dell’anca
Il sistema robotico MAKO sfrutta l’intelligenza artificiale per convertire le scansioni TC preoperatorie in modelli articolari 3D. I suoi algoritmi basati sull’apprendimento automatico ottimizzano le dimensioni dell’impianto, l’allineamento e il bilanciamento dei legamenti durante l’impianto di protesi totali di ginocchio e anca.
Una ricerca pubblicata su PLOS One dimostra che la tecnologia ha migliorato l’accuratezza del posizionamento dei componenti, riducendo i posizionamenti errati della glenoide dal 68,6% al 15,3% nelle artroplastiche della spalla.
Realtà aumentata (AR) 3D guidata dall’intelligenza artificiale nel trapianto di rene
Moduli di visione computerizzata basati sull’intelligenza artificiale elaborano le scansioni TC preoperatorie per generare ricostruzioni 3D della vascolarizzazione del ricevente. A livello intraoperatorio, la realtà aumentata (AR) sovrappone queste ricostruzioni alla vista della console robotica, allineandosi con il tracciamento degli strumenti in tempo reale e consentendo movimenti più precisi.
Posizionamento della componente glenoidea potenziata dall’intelligenza artificiale nell’artroplastica della spalla
Per le artroplastiche totali della spalla, il software basato sull’IA fonde i dati della TC o della RM preoperatoria con il tracciamento in tempo reale. Guida i bracci robotici nella preparazione dell’osso e nel posizionamento degli impianti glenoidei sulla base di immagini esistenti dell’articolazione.
3. Telechirurgia
I chirurghi eseguono sempre più spesso interventi a distanza. A livello globale, gli attuali sistemi dotati di potenziale per la telechirurgia includono quanto segue:
Hinotori
Hinotori è un sistema di chirurgia robot-assistita multiporta a braccio singolo. Nell’agosto 2020, l’Agenzia giapponese per i prodotti farmaceutici e i dispositivi medici (PMDA) ha approvato il sistema Hinotori per l’urologia. Entro ottobre 2022, l’approvazione si è estesa alla ginecologia e alla chirurgia generale.
Due studi comparativi, uno pubblicato sul Journal of Robotic Surgery e l’altro sul Journal of Endourology, con il sistema da Vinci per la nefrectomia parziale e la prostatectomia radicale non hanno rilevato differenze in termini di risultati perioperatori.
KangDuo
SuZhou KangDuo Robot Co. ha creato il KangDuo Surgical Robot (KD-SR-01) come sistema di chirurgia robotica per gli interventi urologici.
Uno studio prospettico randomizzato condotto su 100 pazienti ha dimostrato che il sistema KangDuo non è inferiore al sistema da Vinci per quanto riguarda la nefrectomia parziale nelle lesioni T1a. Un altro confronto tra da Vinci e KangDuo per la prostatectomia radicale robot-assistita ha riportato risultati oncologici e funzionali a breve termine simili, anche se la durata dell’intervento è stata superiore con KangDuo.
MicroPort MedBot
I sistemi robotici MicroPort MedBot comprendono diverse piattaforme di chirurgia robot-assistita e Toumai di MicroPort vanta la più vasta serie di interventi di telechirurgia sull’uomo. Durante un intervento di legatura della vena spermatica per via laparoscopica presso l’Ospedale del Popolo di Xinjiang Kezhou, la console era controllata da un chirurgo del Centro di telemedicina del Primo Ospedale Affiliato dell’Università di Medicina di Nanchino, a quasi 3.800 chilometri di distanza.
4 comuni procedure di chirurgia robotica
Un medico di Sermo spiega: “Gli interventi di chirurgia urologica, toracica e ginecologica vengono eseguiti in modo robotizzato e sono effettivamente eseguiti molto bene con il sistema robotico”. Per maggiori dettagli, ecco alcuni esempi di chirurgia robotica e interventi chirurgici comuni:
1. Chirurgia ginecologica
I chirurghi eseguono comunemente isterectomie robot-assistite. Una meta-analisi pubblicata sul Journal of Robotic Surgery indica che l’isterectomia robot-assistita è associata a una degenza ospedaliera più breve, a una minore perdita ematica e a un minor numero di complicanze rispetto alla chirurgia a cielo aperto.
2. Chirurgia urologica
Una ricerca pubblicata sul Medical Science Monitor dimostra che le prostatectomie robot-assistite comportano una minore perdita ematica, una riduzione dei tassi di trasfusione e una maggiore percentuale di interventi che non ledono i nervi rispetto alle prostatectomie per via laparoscopica e a cielo aperto.
3. Cardiochirurgia
Un gruppo di ricercatori ha scoperto che, in termini di sicurezza, la riparazione robot-assistita della valvola mitrale è paragonabile alla sternotomia convenzionale e ad altri interventi di chirurgia minimamente invasiva. Ma i ricercatori fanno notare i vantaggi della tecnologia in termini di riduzione della fibrillazione atriale, degenze ospedaliere e in terapia intensiva più brevi, meno dolore e tempi di convalescenza più rapidi.
4. Chirurgia ortopedica
Una ricerca pubblicata sul Journal of Clinical Medicine associa le artroplastiche totali dell’anca (PTA) robot-assistite a migliori risultati radiologici, in particolare per quanto riguarda il posizionamento della componente acetabolare. Inoltre, associa l’assistenza robotica a tassi ridotti di discrepanze nella lunghezza delle gambe (LLD). Tuttavia, le differenze in termini di risultati funzionali tra artroplastica totale dell’anca (PTA) robot-assistita e convenzionale rimangono dubbie, senza alcun vantaggio consistente nelle misurazioni degli esiti riferiti dal paziente (PROM).
I robot sostituiranno i chirurghi?
L’uso di robot per interventi chirurgici e altre procedure è in crescita. Gli analisti prevedono che il mercato dei dispositivi chirurgici robotici crescerà da 7,84 miliardi di dollari nel 2024 a 8,89 miliardi di dollari nel 2025, con un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 13,4%.
Ma un campo in espansione non significa una sostituzione totale. I sistemi robotici non sono autonomi, il che significa che hanno bisogno di chirurghi ed esperti umani per operare. Il futuro della chirurgia robotica è incerto, possiamo aspettarci che questi sistemi continuino a dipendere dalle persone nel prossimo futuro.
Inoltre, la robotica non è adatta a tutte le specialità. Un medico di Sermo afferma: “Sono un chirurgo bariatrico generale e ho scoperto che la chirurgia robotica mi ha di fatto rallentato e ha finito per costare molto di più per caso clinico. Altre specializzazioni sono diverse”. Secondo un sondaggio di Sermo, solo l’8% dei medici utilizza la robotica nelle proprie strutture, mentre tecnologie come l’intelligenza artificiale e la telemedicina sono più diffuse.
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Domande frequenti
La chirurgia robotica è migliore di quella tradizionale?
La chirurgia robotica rispetto alla chirurgia tradizionale non è oggetto di grandi discussioni. La chirurgia robotica non è “migliore” o “peggiore” rispetto alla chirurgia tradizionale, ma è uno strumento da prendere in considerazione. Per alcuni interventi chirurgici, i ricercatori associano l’assistenza robotica a una riduzione della durata del ricovero, a una diminuzione dei costi e a un miglioramento degli esiti per i pazienti.
La chirurgia robotica è sicura?
Il rischio varia a seconda del tipo di intervento. La maggior parte degli interventi chirurgici robot-assistiti presenta tassi di complicanze decisamente bassi, ma alcune tecnologie in evoluzione, come la telechirurgia, potrebbero introdurre maggiori rischi.
I robot sono in grado di eseguire interventi chirurgici senza un chirurgo?
Il principale svantaggio della chirurgia robotica è che richiede comunque la supervisione umana. Anche se l’autonomia dei sistemi robotici sta aumentando con il progredire della tecnologia, dobbiamo ancora vedere il primo sistema chirurgico completamente autonomo.
