Axsis, un robot chirurgo in miniatura

Con un corpo esterno delle dimensioni di una lattina e strumenti flessibili di soli 1,8 millimetri di diametro, il prototipo sviluppato da Cambridge Consultants apre un nuovo futuro alla chirurgia robotica

La robotica sta già trasformando la chirurgia. In questo campo la nuova sfida è la miniaturizzazione dei sistemi, una via che può rivoluzionare procedure che richiedono movimenti molto piccoli e precisi per accedere a strutture complesse o ostruite all’interno del corpo umano. Robot più piccoli consentono infatti ai chirurghi di lavorare con più tipi di strumenti, con procedure più efficaci e meno invasive. Un esempio di questo approccio è rappresentato da Axsis, un prototipo di robot per uso chirurgico sviluppato da Cambridge Consultants, azienda con laboratori a Cabdridge (Regno Unito) e Boston (Stati Uniti) e da 50 anni attiva nella progettazione e fornitura di soluzioni e consulenze nell’ambito tecnologico.

Axsis si caratterizza innanzitutto per le sue dimensioni, ha un corpo esterno grande quanto una lattina, e per l’utilizzo di bracci sottili, hanno un diametro di 1,8 millimetri, e soprattutto molto flessibili, soluzione quest’ultima che ha contribuito in modo decisivo proprio alla riduzione delle dimensioni. Ecco il video di presentazione.

Bracci flessibili: comincia la rivoluzione

Alla base del “gigantismo” dei tradizionali robot chirurgici vi sono diverse esigenze di progettazione, quali la necessità di controllare strumenti lineari molto lunghi che devono penetrare all’interno di piccoli fori praticati nel paziente, e di garantire al sistema la possibilità di esercitare la forza necessaria e quei gradi di libertà indispensabili per adattarsi a varie configurazioni di intervento in modo da poter operare in modo efficace.

Il nuovo prototipo ha dimostrato invece che l’impiego di strumenti flessibili, anziché lineari, permette l’impiego di nuove configurazioni di controllo del movimento, ottenendo così una notevole riduzione delle dimensioni complessive del robot ed eliminando la necessità di ampi movimenti esterni del corpo. Con il giusto design della strumentazione, inoltre, anche il diametro esterno del punto di accesso può essere ulteriormente ridotto.

Precisione e sicurezza

Uno dei primi campi dove Axisis ha dimostrato tutto il suo potenziale è la chirurgia della cataratta, un’operazione che oggi viene eseguita a mano, sotto un microscopio, con strumenti di circa 2 millimetri di diametro. Un intervento molto comune, ma che può presentare ancora diverse complicazioni, a causa delle piccole dimensioni e della natura delicata degli occhi, e dell’esperienza e dell’abilità del chirurgo. L’impiego del robot miniaturizzato elimina tali criticità assicurando un risultato ottimale indipendentemente dall’esperienza del chirurgo.

Axsis 1

Il chirurgo, infatti, controlla i bracci del robot attraverso un controller a feedback aptico. Tutte le operazioni vengono visualizzate su uno schermo, attraverso una telecamera che permette di seguire tutti i movimenti nell’occhio del paziente, mentre un sistema di microsensori gestito da algoritmi di sicurezza garantisce che nessun movimento errato possa danneggiare i tessuti circostanti: appena rilevato un potenziale rischio, il robot si blocca in automatico evitando il pericolo di errore umano.

Non solo interventi agli occhi

Oltre alla cataratta, il design innovativo di Axsis può migliorare un’ampia gamma di procedure cliniche che richiedono un elevato grado di precisione e di accesso minimamente invasivo. Da interventi per la rimozione di cellule tumorali nella fase precoce della malattia a quelli del tratto esofagee e gastrointestinali, fino a procedure ora eseguite esclusivamente a mano, come il posizionamento di alcuni impianti di neurostimolazione.

Inoltre, rendendo più efficiente lo spazio della sala operatoria Axsis assicura anche significativi risparmi sui costi degli interventi, aprendo l’uso delle tecnologie robotiche anche ai piccoli ospedali e quindi ampliando la platea dei pazienti che possono beneficiare dei vantaggi portati da questi sistemi.

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