Chirurgia robotica, la telemanipolazione computer assistita

Un po' di storia della chirurgia robotica

La chirurgia robotica, o telemanipolazione computer-assistita, rappresenta allo stato attuale l’ultimo gradino nello sviluppo delle innovazioni tecnologiche applicate alla chirurgia.

Con chirurgia robotica si indica un tipo di operazione effettuata grazie a tecnologie avanzate, che prevedono l’utilizzo di una sofisticata piattaforma chirurgica in grado di riprodurre, miniaturizzandoli, i movimenti della mano umana all’interno delle cavità corporee, o comunque nel campo operatorio.

Il termine robot fu coniato dallo scrittore ceco Karel Čapek nel suo romanzo di fantascienza "R.U.R." (Rossumovi univerzální roboti, I robot universali di Rossum, un dramma utopico fantascientifico in tre atti pubblicato nel 1920 e messo in scena al Teatro nazionale di Praga il 25 gennaio del 1921. In quest'opera per la prima volta compare il termine robot, che viene inventato derivandolo dalla parola ceca robota, "lavoro") per indicare degli androidi replicanti, progettati per liberare l’uomo dalla schiavitù e dalla fatica fisica.

Nell’eccezione più frequente si definiscono “robotiche” le macchine in grado di svolgere in autonomia anche funzioni complesse, che prevedano un’interazione attiva con l’ambiente.

La storia della chirurgia robotica ha inizio alla fine degli anni ’50, quando fu messo a punto dal Pentagono il primo dispositivo chirurgico robotico, denominato Robotic Assisted Micro Surgery (RAMS).

Questo fu progettato per l’esecuzione di interventi di microchirurgia in situazioni belliche e fu realizzato da una collaborazione tra il Nasa-Jet Propulsion Lab di Pasadena e la Micro Dexterity System Inc. per curare i feriti di guerra da postazioni remote; grazie a due bracci meccanici di estrema precisione pilotati dal chirurgo si pensava, infatti, di poter eseguire interventi a centinaia di chilometri di distanza.

La sperimentazione bellica, di per sé senza successo a causa delle difficoltà di trasmissione del segnale, divenne però la pietra miliare di una nuova strada nel campo della chirurgia: l’era robotica, in cui il chirurgo per la prima volta nella storia della medicina, non opera più con le proprie mani, ma seduto ad una consolle.

Da Puma 560, primo robot chirurgico, al robot Da Vinci

Nel 1985 il primo robot chirurgico è stato il Puma 560, il quale veniva usato per eseguire biopsie neurochirurgiche.

Gli altri sistemi, nati successivamente, venivano usati per effettuare varie tipologie di prestazioni, di cui molto noti sono i robot utilizzati in Ortopedia per chirurgie al ginocchio e all'anca, attraverso il Robodoc e l'Acrobat, entrambi durante gli anni novanta.

Da allora sono stati fatti numerosi passi avanti e, arrivando all'ultimo decennio, certamente si devono annoverare (e prendere come esempi) i due dispositivi che per un certo periodo si sono contesi il mercato mondiale, soprattutto nordamericano.


Le aziende produttrici, entrambe statunitensi, la Computer Motion (Goleta, CA) e la Intuitive Surgical Inc. (Mountain View, CA), sono quelle che hanno avuto il maggior successo, avendo prodotto e commercializzato numerosi esemplari dei propri robot.

La prima produsse i sistemi Aesop e Zeus, che hanno avuto l'approvazione della Food and Drug Administration (FDA), rispettivamente nel 1997 e nel 2001.

La seconda, fondata nel 1995 in California, è stata l’Intuitive Surgical Inc., che dapprima brevettò lo SRI Green Telepresence Surgery System, utilizzandolo per la prima volta in Europa nel 1998 da Alain Carpentier in un intervento di cardiochirurgia, in seguito lo rinominò in sistema da Vinci, in onore dello scienziato italiano che già nel 1400 immaginò una macchina automatica azionata da carrucole e fili.

Il robot da Vinci ha ricevuto l'approvazione della FDA nel 2000 e ha man mano acquisito fette sempre maggiori di mercato, arrivando ad avere il monopolio nella vendita dei robot chirurgici, specialmente dopo l'acquisizione dei diritti della Computer Motion, ottenendo quindi anche i diritti dei robot Aesop e Zeus.

Il 9 settembre 2001 Jacques Marescaux realizzò per la prima volta un intervento di colecistectomia in telechirurgia transatlantica, segnando di fatto l’inizio di una nuova era. Per questa operazione venne utilizzato il sistema Zeus; il chirurgo operatore si trovava a New York e il paziente a 6200km di distanza nella città di Strasburgo.

Nel 2003 Intuitive Surgical e Computer Motion si sono fuse, dando origine a un’unica compagnia, la Intuitive.

Applicazioni cliniche del robot Da Vinci

Dalla sua introduzione sul mercato il sistema chirurgico da Vinci è stato utilizzato con successo in migliaia di procedure; la sua sicurezza, l’efficacia e la superiorità dei risultati clinici sono dimostrati in centinaia di lavori scientifici.

La chirurgia robotica da Vinci è applicata a diversi tipi di specialità, tra cui:

Vantaggi della chirurgia robotica

I vantaggi della chirurgia robotica riguardano allo stesso modo sia il chirurgo che il paziente.

Vantaggi per il chirurgo

Per quanto riguarda il chirurgo il sistema da Vinci:

• aumenta il comfort durante l’operazione chirurgica grazie all’ergonomia della consolle, senza far diminuire la precisione dell’intervento;
• offre la possibilità di vedere il campo operatorio in tre dimensioni e di utilizzare movimenti naturali simili a quelli delle mani e delle braccia, diversamente dalla chirurgia robotica;
• riesce a filtrare e rendere pressoché impossibili eventuali tremori dell’operatore alla consolle;
• elimina l’effetto fulcro, tipico della laparoscopia, consentendo al chirurgo di eseguire movimenti più normali, tipici della chirurgia open;
• consente un’estrema facilità di accesso ad anatomie “difficoltose”;
• incrementa notevolmente la precisione nella procedura demolitiva e in quella ricostruttiva.

Vantaggi per il paziente

Dal punto di vista del paziente, invece, anche a seconda del tipo di intervento a cui è sottoposto, questa nuova tecnologia:

• prevede incisioni minime con notevole diminuzione del dolore post-operatorio;
• limita le perdite di sangue e quindi la necessità di trasfusioni;
• riduce la probabilità di infezioni del sito chirurgico;
• riduce notevolmente i tempi di recupero e quindi favorisce un più rapido ritorno alla normalità;
• riduce l’ospedalizzazione con un risparmio non trascurabile dal punto di vista economico.

Svantaggi della chirurgia robotica

Per quanto riguarda gli svantaggi della chirurgia robotica, invece, essi si focalizzano intorno a tre aree:

1. Costo del sistema, sia iniziale per il robot da Vinci - quasi 2 milioni di euro - e la strumentazione, sia per il sostenimento del sistema; poiché gli strumenti sono parzialmente riutilizzabili, i costi sono sostanziali (utilizzo limitato ad alcuni 10 interventi ad altri 20). Fortunatamente la formazione del personale dedicato è generalmente inclusa nel costo di acquisto della macchina
2. Set up del robot e sua logistica: problemi durante il settaggio del sistema, dal punto di vista degli errori che si commettono e dei tempi che si impiegano (inizialmente tutto è legato alla mancanza di esperienza e i problemi tendono a diminuire man mano che aumenta la manualità dell’équipe di sala); problemi legati alla comunicazione tra chirurgo che opera e il resto del team chirurgico in sala operatoria, per via della distanza fra primo operatore e resto del team
3. Safety: il sistema robotico e la strumentazione possono dare ai chirurghi un falso senso di sicurezza ed essere fuorviati dal punto di vista della percezione, poiché il computer e le procedure robotiche creano situazioni che sono superficialmente simili, ma sostanzialmente diverse dalle procedure tradizionali. Un primo esempio della differenza consiste, infatti, nella mancanza di feedback tattile, ancora non presente e molto probabilmente in fase di studio.