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APRILE 2020 AUTOMAZIONE OGGI 421 36 AO PANORAMA Robotica in sala operatoria Un discorso a sé stante merita quindi la robotica, nelle sue diverse applica- zioni nel settore healthcare. Una ricerca Markets&Markets vede il mercato della robotica ospedaliera in continua crescita, proiettata da un attuale valore di 6,46 mi- liardi di dollari verso i 16,74 miliardi entro il 2023. Il campo qui è vasto e abbraccia i robot per chirurgia, i robot per riabilita- zione, robot radio-chirurgici non invasivi e robot per l’industria farmaceutica. La robotica biomedica è in particolare una branca della robotica che mira a rendere meno rischioso il lavoro del chirurgo in sala operatoria, e comprende macchine capaci di assistere il chirurgo negli inter- venti, robot telecontrollati con tecnolo- gie di telepresenza, che consentono al medico di operare a distanza, e di radio- terapia robotica. Il primo robot nato per chirurgia assistita è il robot Da Vinci, cre- ato dalla statunitense Intuitive Surgical per aumentare la precisione in interventi effettuati in laparoscopia, commercializ- zato dal 2000. Il sistema si compone di tre elementi: una console chirurgica, che rappresenta il centro di controllo da cui il chirurgo dirige l’intervento muovendo mediante manipolatori e pedali degli strumenti chirurgici a distanza, tramite braccia robotiche. Il carrello paziente è quindi il componente operativo dotato di tutti gli strumenti e dell’endoscopio 3D, mentre il carrello di visione è l’unità centrale che elabora e processa le im- magini, con sistema video ad alta defini- zione. Il sistema può accedere a regioni difficili compiendo manovre chirurgiche complesse, portando numerosi vantaggi: minore impatto sul paziente grazie alla tecnica mini-invasiva, ridotti traumi locali e meno perdita di sangue, tempi accor- ciati degli interventi e minor impiego di anestesia, e tempi di degenza e di ripresa post operatoria abbreviati. A 20 anni dalla sua introduzione, la piattaforma chirur- gica Da Vinci, oggetto nel frattempo di continui avanzamenti tecnologici, è oggi lo standard di eccellenza in numerosi am- biti di chirurgia, e delle 5.000 unità in uso nel mondo, 111 operano in Italia, 22 solo in Lombardia. Robot chirurgico Made in Italy Italiano è quindi il primo robot chirurgico al mondo impiegato per interventi gineco- logici in laparoscopia, Alf-X, nato dalla ri- cerca italiana della Sofar in collaborazione con la Comunità Europea, e impiegato al Policlinico Universitario Gemelli di Roma. Il robot è dotato di un sistema avanzato di controllo della visione endoscopica me- diante sensori, che seguono i movimenti oculari del chirurgo muovendo la tele- camera 3D ad alta definizione sul campo operatorio. Il robot è anche il primo al mondo che consente al chirurgo di per- cepire a distanza le forze generate su or- gani e tessuti, restituendogli la sensazione tattile cruciale nelle dissezioni, nelle fasi di ricostruzione e di applicazione dei punti di sutura. Alf-X ha già attirato anche l’atten- zione dell’Humanitas di Milano, e oggi ha preso il nome di Senhance dopo l’acquisi- zione da parte dell’americana Transenterix della divisione robotica di Alf-X. Riabilitazione e logistica Superate le iniziali diffidenze, altri si- stemi robotici trovano oggi applicazione in campo riabilitativo, a supporto attivo di medici e fisioterapisti. Esempio è Mo- vendo Technology, spin-off dell’IIT, che ha realizzato un macchinario che sup- porta gli operatori nella movimentazione del paziente mediante struttura robotica, associato a protocolli riabilitativi dell’arto inferiore, del tronco e dell’equilibrio in forma di videogame. Il sistema durante la terapia misura le limitazioni motorie e i progressi del paziente. Due sistemi uma- noidi dotati di AI, chiamati Pepper e R1, sono invece tra i primi in Italia a essere stati introdotti nelle corsie ospedaliere per aiu- taremedici, infermieri e pazienti, nati dalla collaborazione tra l’IIT e la giapponese SoftBank robotics (sviluppatori rispettiva- mente di R1 e Pepper) con il Laboratorio di ricerca di Roma di KonicaMinolta e la Casa Sollievo della Sofferenza di San Giovanni Rotondo a Foggia per ottimizzare l’uso dei due robot nella realtà ospedaliera. Il Laboratorio di Konica Minolta si è infatti occupato di installare l’AI nei due androidi e di addestrarli, portando nei robot so- luzioni per il riconoscimento di attività e oggetti, per l’analisi delle emozioni e del comportamento, grazie alle quali i robot percepiscono e comprendono l’ambiente per adattare il proprio comportamento. Alcuni casi applicativi Un esempio applicativo della capacità di percepire l’ambiente circostante e muo- versi in autonomia per svolgere compiti logistici in un ambiente ospedaliero è il caso dei robot collaborativi YuMi di ABB, che possono lavorare fianco a fianco del personale in piena sicurezza e senza bar- riere. ABB ha da poco inaugurato il suo primo laboratorio dedicato alla ricerca medica, l’Healthcare Hub presso il Texas Medical Center (TMC) di Houston. Qui a ot- tobre 2019 l’azienda ha iniziato a installare robotica collaborativa: il robot a doppio braccio YuMi potrà percepire l’ambiente circostantemuovendosi in autonomia per svolgere svariate attività, quali dosaggio e miscelazione, preparazione di medici- nali, riempimento automatizzato delle pipette e loro manipolazione, raccolta e classificazione, logistica ospedaliera come trasporto di medicinali nel punto di som- ministrazione o di forniture mediche al personale e biancheria nelle stanze, fino alla preparazione dei kit di strumenti ste- rili e al caricamento e svuotamento delle centrifughe. Interessante infine una delle applicazioni dei robot della danese Denso, rappresentata in Italia da K.L.A.IN.robotics: si tratta del progetto pilota StemCellDisco- very, lanciato dall’istituto Fraunhofer, che impiega un robot Denso modello VS-087 come unità di manipolazione flessibile in tutti i delicati passaggi di trasporto nella coltura di cellule staminali mesenchimali. Il robot Denso muove le provette tra di- versi dispositivi di lavorazione e misura- zione e ne garantisce il posizionamento con precisione estrema. Ancora, il robot scuote le colture con velocità, movimento e accelerazione costanti, garantendo che le cellule si distribuiscano in modo omogeneo senza accumuli sul bordo del contenitore, condizione sfavorevole alla corretta crescita cellulare. • Image by Belova59 from Pixabay