Chirurgia robotica

Vito De Molfetta

1991 Probot – Mechantronics, Imperial College London,UK

prima rimozione di tessuto umano da parte di un robot (prostatectomia)

1997 Zeuss – Computer MotionDa Vinci – Intuitive SurgicalUCLA, Los Angeles, CAintroduzione nella pratica clinica: oltre

2.000 procedure eseguite 1997-2001

2002 Marescaux J, Leroy J, Rubino F, et al. Transcontinental robot-assisted remote telesurgery. Ann Surg 2002; 235:487

primo intervento in telechirurgia

2007 Tsirbas A, Mango C, Dutson E. Robotic ocular surgery. Br J Ophthalmol. 2007 Jan;91(1):18-21

prima applicazione in chirurgia oculistica

? Prima pubblicazione clinica?

• Lo standard attuale è il sistema chirurgico Da vinci (Intuitive Surgical, Sunnyvale, CA, USA)

Labontiu A. The da Vinci surgical system performing computer-enhanced surgery.

Osp Ital Chir 2001;7:367–372.

® Intuitive Surgical

Console operativa del sistema robotico Da Vinci

® Intuitive Surgical

A sinistra - Sistema operativo Da VinciSopra – L’ampiezza del movimento del terminale robotico è superiore a quello del polso umano

Recentemente, alcuni studi hanno dimostrato la possibilità di applicazione alla chirurgia oculistica di questo sistema

Gli esperimenti, condotti su occhi porcini assicurati ad una camera di prova o su occhi di cadavere, hanno riguardato sutura di ferite corneali, rimozione di corpi estranei dal segmento anteriore, capsuloressi, cheratoplastica perforante, vitrectomia 25-gauge, incannulamento di vasi retinici.

Hubschman J, Bourla D, Tsirbas A, et al. Robotic vitreoretinal surgery. Presented at the 2007 ARVO Annual Meeting; 6–10 May, 2007

Tsirbas A, Mango C, Dutson E. Robotic ocular surgery.Br J Ophthalmol. 2007;91:18– 21.

J-L Bourges, J-P Hubschman, B Burt, et al. Robotic microsurgery: corneal transplantation.

Br J Ophthalmol 2009;93:1672-1675

• In questi studi sono state dimostrate l’elevata accuratezza e manovrabilità del sistema robotizzato, e la possibilità di eseguire praticamente tutti i tipi di intervento di microchirurgia oculare

• Tuttavia, i tempi operatori sono stati estremamente superiori a quelli ottenuti medianti interventi manuali, anche a causa del prolungato set-up necessario (fino a 20 minuti)

• Ad esempio, il tempo per l’apposizione di suture corneali è risultato circa tre volte più lungo

La chirurgia robotica offre diversi vantaggi rispetto ad altre tecniche chirurgiche laparoscopiche minimamente invasive:

• Visione tridimensionale• Maggior ingrandimento• Migliore manovrabilità degli

strumenti• Riduzione del tremore

La microchirurgia intraoculare, tuttavia, presenta in gran parte le stesse opportunità:

• Visione tridimensionale diretta• Grande ingrandimento• Traumatismo relativamente

minore della chirurgia minimamente invasiva

• Ampia manovrabilità degli strumenti

Questo spiega la minore diffusione nel campo dell’oculisticadi sistemi ormai ampiamente adottati in altri settori chirurgici

Vantaggi della chirurgia robotica oculare rispetto alla microchirurgia oculare

• Riduzione dei tremori insiti nella manualità del chirurgo grazie ai filtri presenti nella macchina

• Elevata precisione nei micromovimenti (motion scaling)• Possibilità di eseguire manovre come incannulazione di vasi

retinici, rilascio intravascolare di farmaci …

• Migliore manovrabilità in spazi difficili da visualizzare e/o da raggiungere• Disegno di strumenti dedicati a migliore ergonomia

(limitazione delle articolazioni manuali)• Ad esempio interventi ab interno sul corpo ciliare

• Possibilità di eseguire telechirurgia• Accesso più facile dei pazienti a particolari tecnologie

• Protezione del chirurgo da esposizioni pericolose• Impianti radioattivi retinici, utilizzo di luci a particolari

lunghezze d’onda

Fine HF, Nabil Simaan WW. Could Robots Ever Do Retina Surgery?

Rev Ophthalmol 2010; 10:755 

La chirurgia robotica oculare presenta attualmente limitazioni tecniche che tuttavia non paiono insuperabili

• Assenza del feed-back tattile• Non particolarmente limitativo in chirurgia oculistica (ove è utilizzato

prevalentemente un tipo di feed-back visivo)• Sviluppo di sistemi dotati di sensori di forza [Balicki M, Uneri A, Iordachita

I, et al. Micro-force sensing in robot assisted membrane peeling for vitreoretinal surgery.Med Image Comput Comput Assist Interv. 2010;13(3):303-10.]

• Movimenti traslativi in corrispondenza dei punti di accesso intraoculare• Sviluppo di sistemi microrobotici dotati di un fulcro remoto di movimento

[Bourges JL, Hubschman JP, Wilson J, et al. Assessment of a Hexapod Surgical System for Robotic Micro-Macro Manipulations in Ocular Surgery. Ophthalmic Res. 2010 Nov 27;46(1):25-30] o di più assi di rotazione [Mulgaonkar AP, Hubschman JP, Bourges JL, et al. A prototype surgical manipulator for robotic intraocular micro surgery.Stud Health Technol Inform. 2009;142:215-7.]

• Le immagini endoscopiche sono di qualità tuttora inferiore a quelle ottenibili con il microscopio operatorio

• Necessità di assoluta immobilità del paziente (narcosi)

• Costi e tempi operatori elevati• La curva di apprendimento non appare eccessivamente lunga

Le indicazioni prossime venture alla chirurgia oculare robotica includono

• Rilascio intraoculare di farmaci radioattivi

• Rilascio all’interno dei vasi retinici di farmaci

• Incannulazione di vasi retinici• Chirurgia ab interno del corpo ciliare• Telechirurgia • Possibile associazione con sistemi

motorizzati programmabili per eseguire gesti chirurgici di entità predefinita (capsuloressi di dimensioni volute, suture isodistanziate e isoprofonde di PK)

Fine HF, Simaan N, Wei W, et al. A novel dual-arm dexterous ophthalmicmicrosurgical robot: Applications for retinal vascular cannulation and

stent deployment. Retina Congress, NY, October 2009.

• La chirurgia robotica ha rivoluzionato molti settori della chirurgia, mentre persistono alcuni ostacoli nel campo della chirurgia oculistica

• Tuttavia si assiste ad un crescente interesse, certificato dalle numerose recenti pubblicazioni

• La chirurgia oftalmica robotica ha il potenziale di espandere il nostro armamentario chirurgico e di ridurre l’incidenza delle complicanze

• Inoltre, promette di poter trattare in futuro condizioni che oggi rimangono incurabili

•Ad esempio occlusioni vascolari retiniche