I robot nel futuro della chirurgia cardiovascolare. Progetto ARTERY

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Le malattie cardiache strutturali riguarderanno 20milioni di persone over65 nell’Unione europea da qui al 2040, di cui 2,5milioni in Italia. Stenosi aortica, rigurgito mitralico e tricuspidale sono alcuni esempi di questo tipo di malattie, che colpiscono soprattutto con l’avanzare dell’età e che presto potrebbero diventare un’emergenza sociale. Attualmente riguardano circa il 12,5% degli Italiani. Tra i progetti di ricerca che si occupano di malattie cardiache strutturali figura anche ARTERY, Autonomous Robotics for Transcatheter dEliveRy sYstems, un H2020 avviato ufficialmente lo scorso gennaio che comprende, tra altri, il Politecnico di Milano, in qualità di capofila, con la collaborazione della Fondazione Politecnico di Milano e dell’IRCCS Ospedale San Raffaele; si tratta di un progetto di ricerca finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del programma Horizon 2020 di innovazione e di potenziamento delle applicazioni della robotica.

Il focus del progetto è sul trattamento non invasivo delle malattie delle valvole del cuore e l’obiettivo di ARTERY è creare una piattaforma robotica rivoluzionaria che sfrutti l’intelligenza artificiale e la realtà aumentata per sviluppare nuovi sistemi di guida e monitoraggio e sistemi capaci di formare e supportare gli operatori rendendo gli interventi più sicuri e efficaci per il paziente e eliminando l’uso dei raggi X.

Nel progetto ARTERY sarà creata una piattaforma robotica che semplificherà le procedure percutanee e che eliminerà l’uso dei raggi-X intra-operatori. Il chirurgo potrà interfacciarsi con il sistema robotico attraverso la realtà aumentata, selezionare il punto target che il catetere deve raggiungere e visualizzare il modello del catetere e dell’albero vascolare del paziente. Il sistema sarà semi-autonomo e le decisioni, guidate dall’intelligenza artificiale, verranno sempre condivise e concordate con l’operatore umano. In pratica si realizzerà un sistema immersivo e intuitivo in cui la responsabilità e la supervisione saranno dell’operatore mentre la procedura cardiovascolare sarà eseguita da un robot, che sarà affiancato da sistemi di controllo, piloti automatici che possano eseguire compiti ripetitivi sostituendosi all’operatore che rimane responsabile dell’intervento.

“Il progetto Artery introdurrà due grandi innovazioni che avranno un importante impatto sulle operazioni cardiache” afferma Emiliano Votta, professore associato presso il Politecnico di Milano. “Il telecontrollo dei robot attraverso l’intelligenza artificiale e la realtà aumentata, e quindi la possibilità di gestire operazioni complesse in modo intuitivo e potenzialmente da remoto, e l’uso di cateteri sensorizzati, che permetteranno più controllo e precisione nei movimenti del catetere dentro il corpo del paziente. Queste innovazioni renderanno gli interventi percutanei sul cuore più semplici da imparare e da eseguire, e più sicuri per pazienti e operatori.”

“La simulazione rappresenta un passo essenziale per l’applicazione delle nuove tecnologie nella pratica clinica”, dichiara Francesco Maisano, direttore dell’Heart Valve Center dell’IRCCS Ospedale San Raffaele. “Grazie ai simulatori, all’intelligenza artificiale e alla realtà aumentata si lavorerà con più elevati standard di sicurezza e con risultati migliori. Anche sul lato della formazione grazie al simulatore restituiremo ai medici in formazione la possibilità di provare senza timore di sbagliare e senza pericolo per i pazienti.”

Per raggiungere questo ambizioso obiettivo, il Politecnico di Milano unisce le proprie competenze a quelle dell’IRCCS Ospedale San Raffaele, che fornisce la guida clinica nello sviluppo; della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, che si occupa della sensorizzazione del sistema; dell’università Cattolica di Leuven, che si occupa dell’attuazione robotica dei cateteri e di 3 aziende che contribuiranno alla traslabilità della ricerca: FBGS, esperta di sensori a fibre ottica; Artiness, esperta di realtà aumentata applicata al mondo medicale; Swissvortex, esperta di tecnologie transcatetere.