Sviluppare e validare un simulatore fisico sensorizzato ad alta fedeltà per formare i chirurghi robotici, con interazioni realistiche tra strumenti e tessuti per orientare e perfezionare i loro movimenti durante le procedure operatorie: è questo l’obiettivo del nuovo progetto Operation 2.0, coordinato dall’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna, in collaborazione con l’Università di Pisa e il Centro di Chirurgia Robotica dell’Azienda ospedaliero-Universitaria Pisana e finanziato da Intuitive Surgical.

Il progetto apre la strada a una nuova metodologia generale di simulatori fisici, in grado di riprodurre con la massima precisione i tessuti del corpo umano per formare e addestrare i medici chirurghi che si occupano di chirurgia robotica.

Operation 2.0 è condotto dall’area di ricerca coordinata da Arianna Menciassi (Istituto di BioRobotica, Scuola Sant’Anna) e avrà il supporto clinico del gruppo di chirurgia robotica guidato da Franca Melfi (Università di Pisa e Azienda ospedaliero-Universitaria Pisana): una collaborazione che certifica il ruolo internazionale di primo piano degli enti di ricerca pisani nel campo della robotica chirurgica.

“Le competenze di bioingegneria e simulazione fisica del nostro gruppo – commenta Arianna Menciassi – combinate con l’esperienza clinica della Prof.ssa Melfi, ci consentiranno di sviluppare un sistema di training a basso costo, versatile, che l’azienda Intuitive Surgical, produttrice del robot Da Vinci, ha considerato di estremo valore per migliorare la qualità della formazione. Il sistema verrà testato durante corsi di training a chirurghi in formazione che ci permetteranno di estrarre dei parametri oggettivi sulla validità del nostro approccio rispetto a percorsi di training tradizionali”.

Il training di chirurghi robotici toracici

Operation 2.0 (A sensorized physical simulator for mastering robot-tissue interaction) si concentrerà sulla chirurgia toracica robotica. La scelta è dovuta al supporto clinico fornito dal gruppo di Chirurgia Robotica coordinato da Franca Melfi, partner clinico del progetto, e al crescente interesse che sta nascendo negli ultimi anni intorno a quest’area.

Il simulatore fisico sensorizzato vuole essere un sistema innovativo per il training di chirurghi robotici toracici, con l’obiettivo di aiutarli nel moderare la tensione su tessuti fragili, come quelli venosi, e prevenire la principale complicazione durante questo tipo di procedura, ovvero il sanguinamento intra-operatorio.

Il simulatore riprodurrà infatti interazioni realistiche tra gli strumenti e i tessuti, orientando e perfezionando i movimenti del chirurgo. Grazie alla sensorizzazione, si fornirà inoltre un feedback in tempo reale per la correzione degli errori commessi e per registrare le metriche eseguite durante la simulazione.

Il progetto Operation 2.0 rientra in una sinergia scientifica e clinica che ha rafforzato il ruolo degli enti di ricerca pisani nel settore della robotica chirurgica. Attraverso finanziamenti europei e nazionali, attività sviluppate all’interno di laboratori congiunti, la collaborazione tra l’Istituto di BioRobotica, l’Università di Pisa e l’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana ha permesso di sviluppare una serie di progetti all’avanguardia per sostenere il peso sempre più crescente della robotica chirurgica in ambito medico sanitario.