Robot umanoidi teleoperati eseguono le prime operazioni chirurgiche su animali vivi

Un gruppo di ricercatori dell'Università della California San Diego ha utilizzato due robot umanoidi teleoperati per rimuovere la cistifellea da alcuni maiali vivi, segnando un primato nella chirurgia robotica: mai prima d'ora macchine di questo tipo avevano operato su soggetti in vita. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature, descrive un esperimento che non punta a sostituire i chirurghi, ma a verificare se robot generalisti e relativamente economici possano raggiungere gli standard di precisione richiesti dalla sala operatoria.

Il sistema, soprannominato "Surgie" dal team, si basa su Unitree G1, un robot umanoide general-purpose prodotto dall'azienda cinese Unitree, alto circa 1,5 metri e con un peso di 27 chilogrammi. Non si tratta di una macchina progettata specificamente per uso chirurgico: i ricercatori hanno realizzato adattatori fisici per consentire al robot di impugnare strumenti laparoscopici standard e hanno sviluppato un software capace di tradurre i movimenti delle mani del chirurgo in azioni precise degli strumenti.

Il chirurgo opera da una console dotata di visore stereoscopico, che restituisce una visione tridimensionale dell'interno del corpo del paziente, e controlla l'innesto o il disinnesto delle mani robotiche tramite un pedale. Il principio operativo ricalca quello dei sistemi di chirurgia robotica già esistenti, ma applicato a un corpo di forma umanoide.

Gli interventi condotti sono stati due, entrambi completati con successo. Nel primo caso, un singolo robot ha operato affiancato da un chirurgo umano in funzione di assistente. Nel secondo, due robot teleoperati hanno gestito insieme gli strumenti laparoscopici, senza assistenza umana diretta sul campo operatorio. In entrambe le occasioni l'obiettivo era la rimozione della cistifellea da dei maiali.

Un elemento centrale della ricerca riguarda l'economicità della soluzione. Un Unitree G1 di base ha un prezzo di partenza di circa 13.500 dollari; con l'aggiunta di mani dotate della manualità necessaria per la chirurgia, il costo può salire fino a circa 67.000 dollari. Una cifra, comunque, nettamente inferiore rispetto ai sistemi chirurgici specialistici oggi sul mercato, come il da Vinci di Intuitive, il cui prezzo può variare da mezzo milione a diversi milioni di dollari e il cui peso si aggira attorno agli 820 chilogrammi, con un ingombro rilevante in sala operatoria. L'umanoide, al contrario, può muoversi in spazi pensati per le persone.

"È una frazione del costo e occupa una frazione dello spazio in una sala operatoria. È quindi facile da distribuire, dalle aree rurali al campo di battaglia, fino allo spazio", ha dichiarato Shanglei Liu, professore associato di chirurgia a UC San Diego e tra gli autori senior dello studio.

Il sistema è ancora lontano dall'essere pronto per l'impiego su pazienti umani. Gli interventi hanno richiesto tempi molto più lunghi rispetto a quelli ottenibili con sistemi maturi, a causa delle ripetute ricalibrazioni necessarie durante l'operazione. A pesare è anche la ridotta apertura delle braccia del robot, appena 450 millimetri contro gli 1,6-1,8 metri di un adulto, che limita i movimenti degli operatori. Resta inoltre da risolvere il problema della latenza: il ritardo tra il movimento del chirurgo e quello del robot si misura in centinaia di millisecondi, mentre la soglia ideale per un intervento chirurgico dovrebbe restare sotto i 150. Nelle prove pratiche, sia i chirurghi in formazione sia quelli esperti sono risultati più rapidi utilizzando i sistemi robotici tradizionali rispetto a Surgie.

Michael Yip, docente di ingegneria e altro autore senior dello studio, non immagina un robot che rimpiazzi il chirurgo, bensì un "assistente chirurgico autonomo" in grado di preparare la sala, recuperare strumenti e riordinare al termine della procedura. La piena autonomia resta un obiettivo lontano: la comunità scientifica concorda sul fatto che i robot generalisti non siano ancora in grado di operare in sicurezza accanto alle persone senza supervisione umana diretta.