Cardiochirurgia apre a intelligenza artificiale e realtà aumentata

Un progetto di ricerca finanziato dalla Commissione Europea nell'ambito del programma Horizon 2020, che comprende tra gli altri il Politecnico di Milano (capofila), con la collaborazione della Fondazione Politecnico di Milano e dell'Irccs Ospedale San Raffaele, studia l'impiego della realtà aumentata e dell'intelligenza artificiale nel futuro delle operazioni cardiovascolari. Si tratta di Artery (Autonomous Robotics for Transcatheter dEliveRy sYstems), un H2020 partito ufficialmente a gennaio scorso, che punta a creare una piattaforma robotica rivoluzionaria per sviluppare nuovi sistemi di guida e monitoraggio e sistemi capaci di formare e supportare gli operatori rendendo gli interventi più sicuri ed efficaci per il paziente ed eliminando l'uso dei raggi X.

Le malattie cardiache strutturali riguarderanno 20 milioni di persone over 65 nell'Unione europea da qui al 2040, di cui 2,5 milioni in Italia. Stenosi aortica, rigurgito mitralico e tricuspidale sono alcuni esempi di questo tipo di malattie, che colpiscono soprattutto con l'avanzare dell'età e che presto potrebbero diventare un'emergenza sociale. Attualmente riguardano circa il 12,5% degli italiani. Il focus del progetto è sul trattamento non invasivo delle malattie delle valvole del cuore. In campo aeronautico i simulatori si usano da moltissimo tempo per migliorare l'esperienza di volo, soprattutto in situazioni di criticità. Implementare soluzioni di realtà virtuale nell'ambito delle operazioni cardiovascolari, come nel caso di Artery, in cui l'operatore in training sembra in un intervento vero e vive quindi anche le situazioni di stress, significa migliorare radicalmente l'approccio degli interventi.

Aggiungere a questo la realtà aumentata significa integrare anche le informazioni su sistemi indossabili. In questo modo il medico non imparerà più sul paziente ma sul simulatore senza rischi e con una sicurezza quasi totale. «Il progetto Artery introdurrà due grandi innovazioni che avranno un importante impatto sulle operazioni cardiache: il telecontrollo dei robot attraverso l'intelligenza artificiale e la realtà aumentata, e quindi la possibilità di gestire operazioni complesse in modo intuitivo e potenzialmente da remoto, e l'uso di cateteri sensorizzati, che permetteranno più controllo e precisione nei movimenti del catetere dentro il corpo del paziente. Queste innovazioni renderanno gli interventi percutanei sul cuore più semplici da imparare e da eseguire, e più sicuri per pazienti e operatori» ha commentato Emiliano Votta Professore associato Politecnico di Milano.

Al Niguarda di Milano trapianto di fegato con stampa in 3D

Un trapianto di fegato unico nel suo genere è stato portato a termine all'ospedale Niguarda di Milano. L'équipe di specialisti guidata da Luciano De Carlis ha infatti ha infatti effettuato un trapianto di fegato da donatore vivente che ha avuto come protagonisti il figlio in veste di donatore e il padre in veste di ricevente. Il modello tridimensionale del fegato del donatore è stato stampato con un gel biosimilare che mima la consistenza dei tessuti biologici: una ricostruzione in scala 1:1 con identico peso dell'organo e anatomia dei vasi e delle strutture fedele al 100%. Il «clone in 3D» è stato realizzato incrociando i dati della risonanza magnetica e della TC del fegato del donatore.

«C'era bisogno di un organo in tempi rapidi, così entrambi i figli del paziente si sono proposti per la donazione, che prevede l'asportazione di circa il 50-60% del fegato che viene utilizzato per il trapianto- spiega De Carlis, Direttore della Chirurgia Generale e dei Trapianti -. Sono stati stampati gli organi di entrambi. Solo così ci si è resi conto che uno dei due presentava un'anomalia che probabilmente avrebbe impedito la buona riuscita dell'intervento, così si è optato per il secondo. La possibilità di avere a disposizione sia il modello 3D dell'organo sia l'estratto dell'albero circolatorio dei vasi irroranti e delle vie biliari è stato di grande utilità. Non solo per le fasi preparatorie dell'intervento ma anche come riscontro in più durante l'operazione, che richiede procedure molto delicate di isolamento dei vasi sanguigni e delle vie biliari dell'organo da prelevare. Avere a portata di mano la ricostruzione in scala 1:1 dell'organo durante l'intervento per osservare i riferimenti anatomici, riprodotti fedelmente, ha facilitato le diverse fasi del prelievo».

L'intervento è stato possibile grazie alla collaborazione con «Printmed-3d», il primo Centro di competenza lombardo di stampa 3D e realtà virtuale per la medicina personalizzata.