Una delle limitazioni spesso riportate dai chirurghi che utilizzano le tecnologie robotiche in sala operatoria è l’assenza di feedback tattile, che invece si ha in un intervento diretto.

Un gruppo di ricercatori dello Helmholtz Institute for Biomedical Engineering di Aachen, in Germania, ha messo in campo diversi approcci per dotare i robot chirurgici di questo feedback, sia per fornire informazioni riguardanti il sito di intervento (feedback tattile) sia per dare una guida spaziale all’intervento stesso (guida tattile) (Schleer, P., Kaiser, P., Drobinsky, S. et al. Int J CARS, 2020).

Il problema è che quando uno stesso feedback tattile è utilizzato in questa doppia funzione, spesso i segnali si sovrappongono e si nascondono l’un l’altro.
Ecco, quindi, che i ricercatori hanno cercato di capire quale sia la migliore combinazione tra i due segnali perché fossero effettivamente fruibilie.

Lo studio si è concentrato in particolare sull’uso di robot chirurgici guidati a distanza, quindi in un contesto di telechirurgia.
Dopo una prima fase di studi preliminari, ai quali hanno partecipato 10 soggetti, sono state scelte due le tipologie d’intervento come campo sperimentale: la perforazione di ossa per introdurre una vite peduncolare e una fresatura 3D di osso, come quella che si utilizza nell’artroplastica parziale di ginocchio o nella craniectomia.

In entrambi i casi sono state proposte modalità di augmentation del feedback tattile tramite combinazione con altri stimoli.
Nel primo caso i ricercatori hanno individuato in una combinazione tra segnali di vista periferica e vibrazione tattile la via migliore per facilitare il chirurgo nel forare alla giusta profondità l’osso e nell’individuare eventuali discrepanze.

Nel secondo caso, invece, una guida della traiettoria migliora l’efficienza e la soddisfazione del chirurgo, mentre il fornire limiti ben definiti aumenta l’efficacia dell’intervento.

In alcuni casi, i risultati migliori si ottengono non tramite un feedback tattile, a con un feedback visivo: è il caso degli interventi in cui l’assistenza del feedback non può interessare tutti i gradi di libertà.
Di solito però i chirurghi preferiscono un feedback di forza.
Un altro risultato interessante dello studio è che la massima efficienza dell’interazione uomo-robot si ha proprio quando si trova la giusta combinazione tra feedback tattile e di guida.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery in forma open source.

Stefania Somaré

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