I robot chirurgici sono un elemento essenziale e sempre più importante della tecnica medicale e rientrano in primo luogo nella robotica medicale. Contrariamente all’insieme dei robot medicali, il cui ambito di applicazione si estende all’intero campo medico, il luogo d’impiego del robot chirurgico s’identifica precisamente con la sala operatoria.

Mentre gli apparecchi medicali al di fuori della sala operatoria operano spesso in modo autonomo e automatizzato, generalmente i robot chirurgici devono essere utilizzati attivamente ed eseguono i movimenti desiderati in modo preciso grazie a software intelligenti.

Ottimizzare i processi mediante software intelligenti. Per questo motivo si parla spesso di telemanipolatori, che registrano azioni umane, ovvero movimenti, e le applicano in modo mirato.

I robot chirurgici fungono da assistenti e sono per lo più impiegati lì dove le capacità umane mostrano i propri limiti – sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo.

Il numero di robot chirurgici negli ospedali e nelle cliniche è in costante crescita. L’idea che dei robot assistano interventi chirurgici che possono eventualmente essere decisivi per la vita o la morte di pazienti, incontra ancora lo scetticismo di parti della popolazione. Tuttavia, in generale si registra una crescente accettazione nei confronti delle innovazioni tecnologiche all’interno della sala operatoria.

Struttura dei robot chirurgici

Mentre i robot chirurgici assumono forme e dimensioni diverse, spesso presentano una struttura simile risp. componenti affini. I due elementi di base sono generalmente l'unità di controllo e un manipolatore, costituto dal braccio del robot e da segmenti dotati di giunti, sensori, sistemi di azionamento e anche dell’effettore. Quest’ultimo costituisce l’anello di congiunzione tra il robot chirurgico e l’ambiente poiché, ad esempio sotto forma di pinza, crea il contatto con il corpo umano.

Per garantire la massima precisione possibile, i riduttori impiegati nei giunti dei robot devono soddisfare requisiti elevati. I riduttori Harmonic Drive®, quali le unità della serie HFUS-2SO, si contraddistinguono per assenza di gioco, compattezza e silenziosità.

Il sistema di controllo del robot chirurgico collega le tecnologie integrate con l’utente; rappresenta quindi l’interfaccia tra la tecnica e l’uomo. Nell’ambito degli interventi chirurgici, l’operatore collabora attivamente con il robot e ha il controllo del braccio del robot. Le manovre o l’azionamento del joystick, della console o di analoghi elementi di controllo vengono tradotti dal robot chirurgico e dal suo software intelligente e successivamente attuate. In questo caso si parla di controllo telemanipolato.

Settori di applicazione della chirurgia robotica

È soprattutto nell’ambito degli interventi mininvasivi che si esplicano le qualità e le capacità dei moderni robot chirurgici. Detti interventi sono caratterizzati da incisioni piccolissime, di pochi millimetri. L’obiettivo è, da un lato, prevenire nel paziente i prolungati dolori postoperatori; dall’altro, ottenere degenze più brevi e migliorare i risultati cosmetici, in primo luogo una cicatrizzazione più discreta. Dal momento che in simili lavori di precisione le capacità umane rivelano i propri limiti, entrano in gioco i robot chirurgici. All’occorrenza i movimenti impressi dall’operatore possono essere riprodotti in scala ridotta ed essere eseguiti dal braccio del robot, che riesce a fare incisioni precise al millimetro.

In ortopedia i robot chirurgici vengono impiegati, ad esempio, per l’impianto preciso di protesi del ginocchio. Poiché l’anatomia del ginocchio umano è per lo più specifica per ogni paziente, durante l’intervento non si può ricorrere a processi standardizzati. In questo caso i robot chirurgici vengono in aiuto monitorando ed eventualmente correggendo i movimenti dell’operatore grazie a un modello 3D creato in precedenza.

Anche se la gamma di applicazioni dei robot chirurgici, compresa tra l’altro la chirurgia laparoscopica, la chirurgia cardiotoracica, la chirurgia ortopedica e traumatologica, comprende principalmente settori parziali della chirurgia, sussiste un enorme potenziale di applicazioni in diverse altre discipline specialistiche. Ne è un esempio l’otorinolaringoiatria.

Robot chirurgici in azione – precisione, efficacia e accesso remoto

L’impiego dei robot chirurgici comporta molti vantaggi significativi. Da un lato, a seconda della struttura, i singoli elementi del robot, come ad esempio il manipolatore, si muovono liberamente nello spazio. Riescono quindi a eseguire movimenti e ad assumere posizioni che risulterebbero problematiche o addirittura impossibili per l’uomo. Dall’altro, i robot chirurgici consentono di lavorare in maniera precisa e duratura e grazie alla diagnostica per immagini integrata e alle impostazioni della telecamera offrono inquadrature innovative.

L’operatore può dirigere l’intervento da una certa distanza, poiché controlla i movimenti e le azioni del robot chirurgico con l’aiuto di una console esterna collegata a un sistema di visione, che consente all’operatore di osservare il campo operatorio. Di conseguenza non è necessaria la sua presenza fisica direttamente al tavolo operatorio. Inoltre, i robot medicali lavorano senza impulsi mentali ed emotivi e quindi consentono la massima precisione, da una prospettiva spaziale ma anche temporale.