I robot entrano in corsia e non solo

I robot entrano in corsia: Chirurghi robot, droni antinfarto, microscopici congegni in grado di trasportare i farmaci muovendosi nell’apparato circolatorio o digerente. La nuova frontiera della medicina è sempre più tecnologica.

Robot in corsia. Nel 1985 sembrò un’innovazione per lo più priva di futuro, una stravagante diavoleria meccanico/robotica che, nella migliore delle ipotesi, avrebbe impiegato un secolo a prendere piede. E invece da quando l’Arthrobot, inventato in Canada, è stato utilizzato per tenere in posizione un arto nel corso di operazioni chirurgiche, sulla base di indicazioni vocali fornite da un medico in carne e ossa, al giorno in cui, nel 2001, è stato realizzato il primo intervento robotizzato a distanza, di anni ne sono passati meno di venti. Un granello di sabbia nella clessidra del tempo.

In quel “lontanissimo” e infausto 2001 delle Torri Gemelle, proprio a New York, un team di medici, grazie al sistema di telechirurgia robotica chiamato Zeus, sviluppato dalla Computer Motion, eseguì un intervento su un paziente ricoverato a Strasburgo, in Francia. Questa impresa passò alla storia come “Operazione Lindbergh” in onore del pilota che per primo nella storia dell’aviazione attraversò l’Oceano Atlantico senza scalo, partendo dagli Usa e atterrando a Parigi.
Da allora la chirurgia robotica, da pratica pioneristica, è diventata una solida realtà con migliaia di interventi al proprio attivo: nel 2003, la Computer Motion venne acquisita da un’azienda concorrente che aveva sviluppato il sistema “Da Vinci”. Zeus sparì e “Da Vinci” ebbe ampio sviluppo sul mercato della medicina d’avanguardia unendo il know-how sviluppato dalle due compagnie.

Si apre così l’era della telechirurgia, ma cosa dobbiamo attenderci domani?
«L’ipotesi di una totale esclusione della figura del medico/chirurgo nel breve medio periodo – spiega Roberto Orecchia, direttore scientifico dell’IEO, l’Istituto Europeo di Oncologia di Milano –  non è plausibile al momento.  Nell’immediato non è possibile pensare a dei robot programmati per agire in maniera del tutto autonoma. La nuova frontiera, in questa fase, è rappresentata dallo sviluppo di robot differenti dal ‘Da Vinci’ che è stato concepito e nasce come una macchina universale. Da qualche anno, invece, si stanno sviluppando robot più specializzati, di dimensioni più ridotte ma espressamente studiati per intervenire chirurgicamente su specifiche patologie, come quelle otorinolaringoiatriche».

Fra breve, però, qualcosa cambierà anche sul fronte del ruolo del chirurgo che da operatore, a distanza, delle appendici robotiche, potrebbe diventare un controllore. «Oggi di fatto il chirurgo continua a operare ancorché mediato: tutta la manualità dell’intervento è condotta dal medico. Se ragioniamo in una prospettiva di cinque, dieci anni, il ruolo del chirurgo – continua Orecchia – si sposterà progressivamente nell’ambito del controllo delle procedure anche grazie al perfezionamento delle tecnologie di realtà aumentata che permetteranno di ‘fondere’ le immagini di tipo diagnostico con quelle in diretta. Intanto i numeri dei nostri interventi continuano a salire. All’IEO realizziamo grazie alla robotica qualcosa come 600 prostatectomie all’anno, 50 nefrectomie parziali o totali, 80 isterectomie. Inoltre trattiamo una cinquantina di patologie del colon retto, circa 70 toraciche. Ma non solo: stiamo portando avanti un programma sperimentale, guidato dal dottor Antonio Toesca, che consente di utilizzare la chirurgia robotica anche per le mastectomie, una novità assoluta nel mondo. Siamo arrivati già a una trentina di interventi».

Nanorobotica e droni al servizio della salute

I robot saranno sempre più presenti in ambito sanitario anche se sarà molto difficile vederli. Gli scienziati stanno progettando dispositivi sintetici delle dimensioni di una cellula – microbot e micro-motori – da inoculare nel sangue, nel fegato, nello stomaco e nell’apparato riproduttivo per diagnosticare malattie, somministrare farmaci, eseguire interventi chirurgici. Di qualche mese fa la notizia della realizzazione di sostanze robotizzate per la cura e la diagnosi di malattie intestinali inventate dall’Ecole Polytechnique Fédérale di Losanna, in Svizzera. Gli scienziati elvetici sono riusciti a mettere a punto un attuatore in gelatina che potrà essere utilizzato, in futuro, per svolgere attività di diagnosi e prevenzione. Il passo in avanti è davvero notevole perché l’attuatore, componente che permette a un robot di muoversi, è realizzato in un materiale commestibile.

«La miniaturizzazione – continua Orecchia –  si sposa perfettamente con l’esigenza di rispondere alla necessità di sviluppare tecniche diagnostiche poco invasive. Ma non solo: i nanorobot saranno i nostri migliori alleati nella lotta mirata alle patologie, anche tumorali. Saranno, infatti, in grado di veicolare farmaci e molecole a livello di singole unità del sangue, come i globuli rossi, o di portare un farmaco fisicamente dove è più necessario nel nostro organismo a prescindere dalla presenza di un recettore cellulare in grado di agevolarne l’efficacia».  

I ricercatori del Mit di Boston, negli Usa, hanno invece costruito particolari particelle asimmetriche con lo spessore equivalente a un centesimo di quello di un capello, rivestite solo su un lato con uno strato d’oro. Quando sono colpite da un fascio di luce, le particelle orientano il loro asse con il raggio e iniziano a ruotare su loro stesse: un solo fascio di luce può attivare molti di questi minuscoli motori contemporaneamente e la velocità di rotazione può essere influenzata semplicemente cambiando il colore della luce. La stessa tecnica potrebbe essere applicata, ad esempio, a particelle che si muovono nel corpo portando farmaci o effettuando piccoli interventi, dove la luce può essere usata per controllarle e attivarle.

Dal super piccolo al robot volante. Ha fatto scalpore qualche mese una nuova applicazione di questa tecnologia. Un drone ha battuto l’ambulanza nella lotta  contro il tempo per soccorrere una persona colpita da arresto  cardiaco. Se il defibrillatore viaggia a bordo del “robot con le ali”,  invece che sulle 4 ruote, la prima scarica salvavita può essere  liberata 16 minuti prima, un margine che può fare la differenza fra la vita e la morte. A indicare una strada hi-tech per abbattere i tempi di soccorso in caso di attacco di cuore sono gli scienziati  del Karolinska Institutet, nei pressi di Stoccolma. “L’utilizzo dei droni promette di  aumentare drammaticamente i tassi di sopravvivenza”, assicurano i   ricercatori dell’Istituto dei Nobel, in base ai risultati di uno studio che ha testato le performance del velivolo di pronto intervento  automatizzato. Il drone, dicono, può arrivare sul posto quattro volte più  velocemente dell’ambulanza. I robot volanti sono dotati di un sistema di posizionamento  globale, di una fotocamera ad alta definizione e comunicano tramite rete 3G. Completamente automatizzati, i “droni croce rossa” hanno 8  rotori e possono volare fino a una velocità di circa 75 km orari, bypassando il traffico e gli ostacoli inevitabili nel movimento su   strada. Pesano meno di 6 chili e trasportano un defibrillatore automatico esterno del peso di circa 760 grammi. Nel trial condotto dagli scienziati del Karolinska, i droni con defibrillatore hanno risposto a 18 arresti cardiaci simulati nel  raggio di 10 km dalla base e in tutti i casi hanno battuto l’ambulanza. Sono riusciti a levarsi in volo entro 3 secondi dalla  localizzazione del paziente da soccorrere, arrivando a destinazione in  5 minuti e 21 secondi in media, contro i 22 minuti in media   dell’ambulanza. “Risparmiare 16 minuti può essere clinicamente  importante”, commentano gli autori.

Spostiamoci infine in Gran Bretagna dove a gennaio di quest’anno è iniziato un esperimento davvero particolare: i pazienti, prima di incontrare un medico in carne e ossa, comunicheranno con un “chatbot”, come è stato soprannominato, acronimo di “chat”, chiacchierare, e appunto “robot”. In pratica si tratta di un computer che farà loro una serie di domande e sarà in grado di valutare quanto sia urgente la situazione raccomandando se prendere un appuntamento con il “general practitioner” (il corrispettivo del nostro medico generico), oppure nell’ambulatorio di quartiere del National Healt Service (Nhs), il servizio sanitario nazionale, o andare al più vicino pronto soccorso.