Robotica italiana: una svolta per la sanità

La robotica italiana nell’healthcare è un settore in crescita

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La rivoluzione nella sanità è cominciata nel 1999. È allora infatti che prende forma la robotica chirurgica e si assiste allo sviluppo e al lancio del primo robot per chirurgia assistita, un settore che oggi sta avendo una forte accelerazione, basti pensare che il mercato dei robot in campo ospedaliero è stimato in più di 3,5 miliardi di euro. Una cosa è certa quindi: la sanità in futuro sarà sempre più permeata da assistenti e medici robot: l’intelligenza artificiale applicata all’healthcare è infatti un mercato in pieno sviluppo che produrrà un giro d’affari di 6,6 miliardi di dollari nel 2021.

La robotica chirurgica si avvale dei progressi della robotica biomedica per rendere più efficace e meno rischioso il lavoro del chirurgo in sala operatoria. Ma la robotica biomedica è un ramo della robotica molto vasto che comprende diversi tipi di robot dalle molteplici applicazioni: macchine capaci di assistere il chirurgo durante le operazioni, robot telecontrollati con tecnologie dette di telepresenza che permettono al medico di operare a distanza, la radioterapia robotica. Rientrano nella categoria anche le sofisticate apparecchiature per analisi biologiche utilizzate nei laboratori, per non parlare delle molte sedute di riabilitazione affidata ai dispositivi robotici.

Il primo robot per la chirurgia assistita, della società statunitense Intuitive Surgical, porta il nome del genio italiano Leonardo Da Vinci. Il robot da Vinci consente di svolgere interventi chirurgici in laparoscopia con estrema precisione. Il medico può dirigere e controllare l’intervento da una console e muovere così a distanza gli strumenti chirurgici tramite braccia robotiche.

Solo un anno dopo la sua realizzazione il dispositivo venne approvato dall’Ente regolatorio americano, l’FDA, per operazioni di chirurgia laparoscopica e messo in commercio. Negli anni successivi Intuitive ha continuato a innovare e sviluppare la propria tecnologia per rimanere sempre al passo con le necessità del settore. Oggi la Società detiene l’89% del mercato, con un fatturato di oltre 3 miliardi di dollari, ma pur essendo in una posizione predominante continua il suo processo di innovazione.

Il robot da Vinci: in Italia già usato per la chirurgia mininvasiva

La robotica sanitaria italiana ha conosciuto una forte accelerazione proprio da quando nel 2000 è stato commercializzato il primo robot chirurgico, l’ormai famoso robot da Vinci, che consente l’esecuzione di interventi complessi e ad alta precisione, accorciando notevolmente i tempi di recupero grazie ad un approccio mini invasivo. La chirurgia robotica da Vinci consiste in un sistema integrato costituito da tre componenti principali: la console chirurgica (il centro di controllo del sistema da cui il chirurgo controlla l’endoscopio 3D e gli strumenti per mezzo di manipolatori e pedali), il carrello paziente (il componente operativo, con gli strumenti e l’endoscopio) e il carrello visione (l’unità centrale di elaborazione e processamento dell’immagine, con un sistema video ad alta definizione).

A vent’anni dall’introduzione della chirurgia robotica da Vinci, questo potente strumento di robotica sanitaria mininvasiva è oggi uno standard di eccellenza in molti ambiti chirurgici. Basti pensare che sono 111 in Italia (22 solo in Lombardia) e circa 5.000 nel mondo le piattaforme chirurgiche da Vinci, in molti ambiti considerate più efficaci e sicure della chirurgia tradizionale, e sicuramente le più evolute al mondo per la chirurgia mininvasiva. Il sistema consente il basso impatto sul paziente (chirurgia mininvasiva), la riduzione dei tempi di ripresa post operatoria a cui si aggiungono altri vantaggi quali i tempi ridotti dell’intervento e di conseguenza l’utilizzo minore di anestesia, il minore stress per il paziente, la minore invasività e quindi il rispetto dell’integrità corporea della persona. Numerosi vantaggi che hanno fatto registrare una crescente fiducia nel sistema, fenomeno ben rappresentato dal numero di interventi eseguiti con questo sistema chirurgico nel 2018: ben 20.450.

Riabilitazione: grandi risultati dalla robotica sanitaria

Nel panorama della robotica sanitaria dopo Intuitive Surgical, un numero sempre maggiore di società da tutto il mondo si sono cimentate nella creazione di sistemi robotici con le più diverse applicazioni sanitarie: dalla chirurgia alla riabilitazione dall’assistenza personale al training. Anche nella robotica riabilitativa sono stati fatti passi da gigante. Superati il sospetto e lo scetticismo iniziali, con il supporto attivo del medico o del fisioterapista il sistema robotico si è rivelato un aiuto determinante per il raggiungimento di importanti risultati terapeutici sui pazienti (legato anche ad un impatto emotivo antidepressivo) e un dimostrato vantaggio economico. Le cliniche italiane specializzate si stanno attrezzando in maniera importante di sistemi di robotica sanitaria e il must per il futuro sarà la realizzazione di robot meno cari e meglio gestibili che il paziente potrà portare a casa per continuare la terapia da solo.

Tra le eccellenze italiane nel campo della riabilitazione la Emac si pone come azienda leader dei distributori di robotica per la riabilitazione, ma l’esempio più bello è dato dall’italiana Movendo Technology, uno spin-off dell’IIT di Genova (Istituto Italiano di Tecnologia). In questo caso si tratta di un macchinario per supportare fisioterapisti e altri operatori medici nella motivazione del paziente tramite una struttura robotica. Il dispositivo è associato a protocolli riabilitativi dell’arto inferiore, del tronco e dell’equilibrio sotto forma di videogame. Uno dei punti di forza della tecnologia è il poter misurare le limitazioni motorie del paziente durante la terapia. Oggi Movendo conta circa 50 dispositivi funzionanti in Italia, Stati Uniti, Germania, Spagna e Medio Oriente.

Chirurgia robotica ginecologica: un’eccellenza italiana

Si chiama Alf-X ed è tutto italiano l’innovativo robot chirurgo in forza ai chirurghi ginecologi del Policlinico universitario Gemelli di Roma. Il nuovo robot chirurgo è stato impiegato per la prima volta al mondo al Gemelli per interventi ginecologici che possono essere eseguiti in laparoscopia. E sono oltre 150 le operazioni che, in un anno di sperimentazione in anteprima, sono stati effettuati con successo con Alf-X.

Il macchinario, mosso con la massima precisione dal chirurgo attraverso una console, viene utilizzato per tutti gli interventi ginecologici che hanno una indicazione laparoscopica: patologie benigne e stadi iniziali di patologie ginecologiche oncologiche. Un avanzato sistema di puntamento oculare permette di controllare la visione endoscopica in tre dimensioni attraverso sensori che, seguendo i movimenti oculari del chirurgo, muovono la telecamera 3D ad alta definizione sul campo operatorio. Inoltre, questo sistema d’inseguimento oculare consente al chirurgo di ingrandire facilmente (zoom in) l’immagine 3D, per una visione completa fino al minimo dettaglio.

Alf-X, frutto della ricerca Italiana (Sofar SPA) e della collaborazione con la Comunità Europea (Centro Ricerche JRC), è il primo sistema al mondo che permette al chirurgo di percepire a distanza le forze generate sugli organi e sui tessuti, restituendo al chirurgo un’importante sensazione tattile: un aspetto particolarmente utile durante le dissezioni e durante le fasi di ricostruzione e di applicazione di punti di sutura.

Il Robot Alf-X (ora Senhance), espressione dell’incontro di due eccellenze produttive italiane: la farmaceutica e la robotica, non solo ha conquistato l’attenzione di grandi poli ospedalieri italiani quali appunto il Policlinico Gemelli di Roma e l’Humanitas di Milano, ma è arrivato negli Stati Uniti, dove l’azienda Transenterix, che produce innovativi dispositivi medicali, ha voluto scommettere su Alf-X, acquisendone la divisione robotica e investendo su idee, innovazioni, e produzioni italiane. L’Italia esprime eccellenze tra le migliori al mondo negli ambiti della robotica, dalle maestranze ai ricercatori, dalla progettazione alla manodopera, il marchio di fabbrica italiano è il valore aggiunto di questo sistema per la laparoscopia digitale. La scelta di Transenterix di lasciare in Italia la produzione di Senhance è la prova di quanto contino le competenze e la qualità del lavoro e della creatività del nostro Paese.

Robot Pepper e robot R1 in corsia

Si chiamano Pepper e R1, sono due robot umanoidi dotati di intelligenza artificiale, che li rende speciali, e sono tra i primi ad essere impiegati nelle corsie di un ospedale per aiutare medici, infermieri e pazienti. Dopo essere stati testati infatti nella Casa Sollievo della Sofferenza di Giovanni Rotondo a Foggia, Pepper e R1 si preparano a una sperimentazione di 2-3 anni nello stesso istituto, alla quale ne seguiranno altre in vari ospedali italiani e francesi. Il tutto è stato reso possibile da tre realtà italiane nel mondo della ricerca, dell’innovazione e della sanità. Una collaborazione triangolare tra l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), il Laboratorio di ricerca di Roma di Konica Minolta e la Casa Sollievo della Sofferenza oltre all’azienda giapponese SoftBank robotics, con l’obiettivo di ottimizzare l’utilizzo di R1 (realizzato dall’IIT) e di Pepper (sviluppato da SoftBank) in una realtà come quella dell’ospedale pugliese.

Le soluzioni studiate dal team del laboratorio di Roma di Konica Minolta – che si è occupato di installare l’intelligenza artificiale sui due androidi e di addestrarli – utilizzano robot con maggiori capacità cognitive: il riconoscimento di attività e oggetti, l’analisi delle emozioni e del comportamento consentono ai robot di percepire l’ambiente, di comprenderlo e di comportarsi correttamente. E questo sembra essere solo l’inizio. L’obiettivo finale, dicono dal laboratorio di Konica Minolta, è di coordinare un numero sempre maggiore di sistemi robotici e integrarli con sensori e sistemi di Internet of Things. Estendere la percezione e il controllo automatico dell’ambiente consentirà agli operatori sanitari una maggiore attenzione per la cura del paziente e per la gestione delle strutture ospedaliere.

Dall’Europa un aiuto per le aziende che operano nel settore

DihHero (Digital innovation hub for robotics in healthcare) è un network paneuropeo guidato dall’Università olandese di Twente che, con altri 17 partner provenienti da 11 Paesi europei e oltre 200 partner associati internazionali, si è posto l’obiettivo, nel giro di quattro anni, di diffondere le ultime tecnologie robotiche nel mondo della salute e in particolare nella cura degli anziani. Un progetto ambizioso che l’Europa ha deciso di finanziare con 16 milioni di euro. Nella prima fase ogni partner dovrà gestire un hub ad alta innovazione tecnologica che riunisce università, strutture cliniche, enti di ricerca, Pmi e che mira a fornire soluzioni robotiche nei campi della chirurgia, della riabilitazione, dell’assistenza personale e del training. Spetta dunque ai 17 centri di eccellenza selezionati (per l’Italia il Politecnico di Milano, l’IIT di Genova e la Scuola Sant’Anna di Pisa) il compito di rendere sempre più vicini il mondo della robotica e quello della sanità, mettendo insieme informazioni, brevetti, servizi e persone.