robotica chirurgica

robotica chirurgica

Settore della bioingegneria relativo all’applicazione delle metodiche sviluppate per la tecnologia dei robot alla chirurgia, con lo sviluppo di apparati di ausilio o di parziale sostituzione dell’opera del chirurgo. I più tradizionali campi di applicazione della r. c. si sono avuti nella microchirurgia, nella chirurgia cerebrale e nella radiochirurgia per interventi su tumori o lesioni cerebrali, ma non mancano applicazioni in altri settori della chirurgia quali l’ortopedia, la chirurgia addominale con particolare riguardo alla chirurgia laparoscopica, la chirurgia oftalmica, ecc. Il sistema utilizzato è costituito in generale dal robot propriamente detto che, in tale tipo di applicazioni, deve soddisfare specifiche particolarmente stringenti dal punto di vista della stessa costruzione meccanica. Il robot deve infatti presentare caratteristiche di maneggevolezza e di leggerezza associate a un numero di gradi di libertà adeguato a rendere possibili movimenti di una certa complessità. Le grandezze che definiscono la posizione e l’orientamento dell’organo effettore del robot debbono inoltre essere misurate con grande precisione; infatti, il robot deve essere facilmente manovrabile dal chirurgo in modo da riuscire a ottenere un posizionamento il più accurato possibile dell’organo effettore stesso. Quest’ultimo può essere costituito da un dispositivo portautensile, il tipo di utensile essendo determinato dall’intervento chirurgico da effettuare (trapano, raggio laser, ecc.).

Le immagini in robotica chirurgica

Il robot è generalmente associato a un sistema di ricostruzione e visualizzazione che consente di mettere in relazione misure relative alla geometria della zona su cui deve essere effettuato l’intervento e radiografie tridimensionali della zona stessa. In tal modo è possibile, tramite una rappresentazione tridimensionale della zona di operazione, simulare la posizione e la direzione di avanzamento dell’utensile, in modo da definire esattamente la posizione nella quale il robot deve portare il suo organo effettore e programmarne opportunamente i movimenti. In tale contesto, un caso di interesse particolare è quello della radiochirurgia stereotassica, in cui un fascio di radiazioni viene utilizzato per distruggere un tumore cerebrale e il suo percorso è vincolato dalla necessità di non attraversare strutture critiche quali cervelletto, nervi ottici, ecc. In tal caso le misure relative alla posizione di un casco stereotassico applicato al cranio del paziente rapportate a immagini tridimensionali dello stesso (tomografiche, a risonanza magnetica, ecc.) permettono la ricostruzione esatta delle zone tumorali e delle strutture critiche, consentendo la pianificazione dei percorsi del fascio di radiazioni e, conseguentemente, dei movimenti del robot che controlla la posizione della sorgente di radiazioni.