Il dispositivo prende spunto dal metodo con il quale gli scarafaggi riescono a percorrere i tunnel.
di Charlotte Jee
Intervenire su un cuore pulsante è un processo complesso e delicato che richiede il supporto di abili chirurghi. Il personale medico ricorre solitamente a joystick abbinati a una combinazione di raggi X o ultrasuoni per manovrare attentamente i cateteri all’interno del corpo.
Ora, per la prima volta, un catetere robotizzato è riuscito a navigare autonomamente all’interno di un cuore per assistere un team medico nella esecuzione di una procedura particolarmente complessa. Il dispositivo, ispirato al metodo secondo cui certi animali imparano a esplorare l’ambiente circostante, è stato utilizzato per aiutare i chirurghi a suturare alcune perdite nei cuori di cinque maiali vivi.
“I topi sfruttano i loro baffi per percepire le pareti di un muro, gli esseri umani procedono a tentoni mentre gli scarafaggi utilizzano le loro antenne”, spiega Pierre Dupont della Harvard Medical School, che ha guidato lo studio pubblicato su Science Robotics. “Similarmente, questo dispositivo utilizza un sensore touch per determinare la propria posizione e la direzione da seguire seguendo una mappa del cuore.
Il dispositivo è largo 8 mm e monta una videocamera con luce LED che svolgono la funzione di sensori ottici e touch. Un algoritmo di apprendimento automatico, addestrato con all’incirca 2.000 immagini di tessuti cardiaci, ha guidato il dispositivo nei suoi spostamenti. Man mano che avanzava, il sensore toccava i tessuti del cuore per identificare la propria posizione senza rischiare di compromettere l’esito dell’operazione.
Durante l’esperimento, composto da 83 test su cinque maiali, il catetere ha raggiunto la posizione corretta il 95% delle volte – un tasso di successo paragonabile a quello di medici esperti – senza provocare alcuna lesione ai tessuti. Una volta posizionato il catetere, i chirurghi hanno preso il controllo dell’attrezzatura ed eseguito l’intervento atto a richiudere la perdita. Sebbene i cateteri robotizzati siano disponibili da qualche anno, quello sviluppato dalla Harvard Medical School è il primo in grado di raggiungere la sua destinazione senza l’ausilio di un essere umano.
Un giorno, questa tecnologia potrebbe liberare le mani dei chirurghi per permettere loro di concentrarsi su altre operazioni o assistere medici in erba nella esecuzione di procedure più complesse. Secondo Dupont, la tecnologia potrebbe essere pronta per interventi su pazienti umani entro i prossimi cinque anni.
Immagine: FAGOGENIS ET AL., SCI. ROBOT. 4, EAAW1977 (2019)
(MO)
