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Guida robotica per la chirurgia del ginocchio
L'artrite dolorosa del ginocchio può rendere difficile fare anche una breve passeggiata. Le sostituzioni del ginocchio possono dare ai pazienti con osteoartrite una nuova prospettiva di vita. Ma alcuni pazienti, in particolare quelli più giovani, non necessitano della sostituzione dell'intera articolazione e possono beneficiare di una sostituzione parziale del ginocchio minimamente invasiva. I pazienti hanno meno complicazioni e tempi di recupero più rapidi a seguito di tali interventi chirurgici, ma sono difficili da eseguire e non vengono eseguiti di routine. Il sistema di guida robotica aiuta i chirurghi ortopedici a creare ed eseguire piani dettagliati per questo complesso intervento chirurgico.
Chirurgia robotica: I chirurghi che utilizzano un sistema di guida robotica per eseguire complessi interventi di sostituzione parziale del ginocchio ricevono un feedback tattile quando cercano di tagliare l'osso al di fuori di un'area predeterminata (in alto). Viene visualizzato un modello 3D dell'osso del paziente in modo che il chirurgo possa monitorare la posizione della sega chirurgica e i suoi progressi. L'area che deve essere tagliata è mostrata in verde, con il rosso che segna i confini.
Il sistema chirurgico è stato sviluppato da MAKO Surgical Corp., di Ft. Lauderdale, FL, e approvato dalla Food and Drug Administration nel 2005. Sulla base delle scansioni TC preoperatorie, il sistema genera un modello 3D del ginocchio di un paziente, che i chirurghi utilizzano per determinare la quantità di osso da rimuovere dalla tibia e dal femore, e dove posizionare gli impianti che sostituiscono le parti infiammate di queste ossa. Invece di rimuovere l'osso con una sega a fresa e di lavorare a occhio, il sistema MAKO consente al chirurgo di manipolare un braccio robotico dotato di una fresa. Il chirurgo è libero di rimuovere l'osso fino a quando non raggiunge i limiti prescritti durante le fasi di pianificazione. Il feedback tattile crea un muro di resistenza se il chirurgo si avventura al di fuori dell'area pianificata e, se persiste, suonerà un allarme acustico e la sega si spegnerà. Questo aiuta il chirurgo a ridurre al minimo il trauma al ginocchio e preservare la massima quantità di tessuto.
Andrew Pearle , chirurgo ortopedico e fondatore del centro di chirurgia assistita da computer presso l'Hospital for Special Surgery di New York City, da giugno esegue protesi parziali di ginocchio con il sistema MAKO. Dice che è possibile eseguire questi interventi manualmente, a occhio, ma è molto difficile. Il sistema MAKO rende questo intervento più preciso e riproducibile, afferma Pearle, che non ha interessi finanziari nell'azienda.
Durante l'intervento, il sistema monitora attentamente i progressi del medico mentre lavora con il robot. Invece di guardare l'osso stesso per determinare se è stato rimosso abbastanza, il dottore segue i suoi progressi su un display LCD che mostra l'osso e la posizione della sega. L'osso che deve essere rasato è mostrato in verde; quando è stata rimossa una quantità eccessiva, l'area viene visualizzata in rosso. Ciò consente una precisione entro circa due millimetri.
Fondamentalmente, il sistema tiene traccia anche della posizione della gamba durante l'intervento. La gamba non può essere immobilizzata durante le sostituzioni parziali del ginocchio perché il chirurgo deve regolarla e testarla per assicurarsi che lasci il sistema muscoloscheletrico nel corretto allineamento. Altri sistemi robotici per la chirurgia ortopedica, incluso uno in uso in Europa per le protesi d'anca, sono fissati direttamente sull'osso per eseguire i tagli, in modo da non affrontare il problema del movimento. Poiché il sistema MAKO non è fisso rispetto all'osso, deve rimanere orientato anche quando la gamba del paziente si muove. Una telecamera a infrarossi traccia la posizione della base del robot e la posizione delle viti ossee riflettenti posizionate nel femore e nella tibia in preparazione all'intervento.
Il braccio robotico utilizzato nel sistema MAKO si basa su uno sviluppato negli anni '90 nel laboratorio di intelligenza artificiale del MIT. È stato uno dei primi bracci robotici sviluppati per funzionare specificamente con le persone, afferma Rony Abovitz , chief technology officer di MAKO. In origine, i ricercatori del MIT lo facevano lanciare e prendere palle da baseball. Il braccio è controllato da cavi di tensione e cuscinetti a basso attrito invece che da ingranaggi. Ciò consente al braccio di funzionare in modo simile a quello umano, afferma Abovitz. Il braccio è molto sensibile alla forza e alla coppia applicate dal chirurgo e si sente senza peso.
Oggi negli Stati Uniti sono in uso altri due sistemi di chirurgia robotica, entrambi per interventi sui tessuti molli. Il robot da Vinci, realizzato da Chirurgico Intuitivo , di Sunnyvale, CA, è controllato da un chirurgo a distanza. È progettato per interventi laparoscopici come la rimozione della prostata. Un altro sistema, per posizionare i cateteri nel cuore, è anch'esso azionato da una console remota.
Il sistema MAKO è insolito in quanto l'intervento viene eseguito in modo collaborativo. Le mani del chirurgo sono sul robot, muovendo il braccio, dice Abovitz. Domenico Savatta , capo della chirurgia urologica per adulti minimamente invasiva e robotica presso il Newark Beth Israel Medical Center, afferma che il sistema MAKO sembra offrire un'assistenza robotica nel vero senso della parola perché in realtà limita i movimenti del chirurgo. Savatta utilizza il sistema da Vinci in sala operatoria e afferma che non fornisce lo stesso livello di feedback del sistema MAKO. Ma il robot da Vinci non è specializzato come il sistema MAKO, che attualmente è approvato solo per interventi di sostituzione parziale del ginocchio.
Alla fine del 2007, sono state eseguite 181 procedure utilizzando il sistema di guida MAKO. L'azienda ha pazienti che sono stati monitorati fino a 20 mesi dopo l'intervento, con buoni risultati.
Maurice Ferré , CEO e presidente di MAKO, afferma che l'azienda spera di ampliare la gamma di interventi chirurgici che possono essere eseguiti con il suo sistema di guida, ma attualmente si sta attaccando alle ginocchia. In questo momento, il sistema MAKO è approvato per sostituire solo uno dei tre compartimenti dell'articolazione del ginocchio. L'azienda sta attualmente sviluppando sistemi per interventi chirurgici per sostituire due compartimenti contemporaneamente.