{{{sourceTextContent.title}}}

Un robot minimamente invasivo posiziona un catetere flessibile e orientabile nel cervello vivo

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Durante l'esecuzione di interventi chirurgici mininvasivi sul cervello, i chirurghi utilizzano cateteri che penetrano in profondità per diagnosticare e trattare le malattie. Tuttavia, i cateteri attualmente utilizzati sono rigidi e difficili da posizionare con precisione senza l'ausilio di strumenti di navigazione robotica. La rigidità dei cateteri, unita alla struttura intricata e delicata del cervello, rende difficile il posizionamento preciso dei cateteri, con conseguenti rischi per questo tipo di chirurgia.

{{{sourceTextContent.description}}}

Ora gli scienziati sono riusciti a posizionare per la prima volta un catetere orientabile bioispirato nel cervello di un animale. La ricerca, in fase iniziale, ha testato la somministrazione e la sicurezza del nuovo catetere impiantabile in due pecore per determinarne il potenziale di utilizzo nella diagnosi e nel trattamento delle malattie cerebrali. Se si dimostrerà efficace e sicura per l'uso nelle persone, la piattaforma potrebbe semplificare e ridurre i rischi associati alla diagnosi e al trattamento delle malattie nei recessi profondi e delicati del cervello. Potrebbe aiutare i chirurghi a vedere più in profondità nel cervello per diagnosticare le malattie, a somministrare trattamenti come farmaci e ablazioni laser in modo più preciso ai tumori e a distribuire meglio gli elettrodi per la stimolazione cerebrale profonda in patologie come il Parkinson e l'epilessia.

La piattaforma sviluppata dagli scienziati dell'Imperial College di Londra (Londra, Regno Unito) migliora l'attuale chirurgia minimamente invasiva, o "keyhole", in cui i chirurghi utilizzano minuscole telecamere e cateteri attraverso piccole incisioni nel corpo. Include un catetere morbido e flessibile per evitare di danneggiare il tessuto cerebrale durante la somministrazione del trattamento e un braccio robotico dotato di intelligenza artificiale (AI) per aiutare i chirurghi a navigare il catetere attraverso il tessuto cerebrale. Ispirato agli organi utilizzati dalle vespe parassite per deporre furtivamente le uova nella corteccia degli alberi, il catetere è costituito da quattro segmenti interconnessi che scorrono l'uno sull'altro per consentire una navigazione flessibile.

Si collega a una piattaforma robotica che combina l'input umano e l'apprendimento automatico per dirigere con cura il catetere verso il sito della malattia. I chirurghi inviano quindi fibre ottiche attraverso il catetere in modo da poter vedere e navigare la punta lungo il tessuto cerebrale tramite il controllo del joystick. La piattaforma AI apprende dagli input del chirurgo e dalle forze di contatto con i tessuti cerebrali per guidare il catetere con precisione millimetrica. Rispetto alle tradizionali tecniche chirurgiche "aperte", il nuovo approccio potrebbe contribuire a ridurre i danni ai tessuti durante l'intervento e a migliorare i tempi di recupero dei pazienti e la durata della degenza post-operatoria.

Per testare la piattaforma, i ricercatori hanno posizionato il catetere nel cervello di due pecore vive, alle quali è stato somministrato un antidolorifico e che sono state monitorate per 24 ore al giorno per una settimana alla ricerca di segni di dolore o di angoscia prima di essere eutanasia, in modo che i ricercatori potessero esaminare l'impatto strutturale del catetere sul tessuto cerebrale. I ricercatori non hanno riscontrato segni di sofferenza, danni ai tessuti o infezioni in seguito all'impianto del catetere.

"La nostra nuova piattaforma, precisa e minimamente invasiva, migliora la tecnologia attualmente disponibile e potrebbe migliorare la nostra capacità di diagnosticare e trattare in modo sicuro ed efficace le malattie nelle persone, se si dimostrerà sicura ed efficace", ha dichiarato l'autore senior, il professor Ferdinando Rodriguez y Baena, del Dipartimento di Ingegneria meccanica dell'Imperial.

"I nostri risultati potrebbero avere importanti implicazioni per la chirurgia cerebrale mini-invasiva e robotica", ha aggiunto l'autore principale, il dottor Riccardo Secoli, anch'egli del Dipartimento di Ingegneria meccanica dell'Imperial. "Speriamo che contribuiscano a migliorare la sicurezza e l'efficacia delle attuali procedure neurochirurgiche in cui è richiesto un impiego preciso dei sistemi di trattamento e diagnostica, ad esempio nel contesto della terapia genica localizzata"

Link correlati:

Imperial College di Londra