I robot si sono evoluti in modo significativo, passando dal regno della fantascienza al loro impiego attivo nella produzione, nell'assistenza sanitaria e in molte altre applicazioni. Con il continuo miglioramento della tecnologia, i robot acquisiranno nuove capacità, come ad esempio la capacità di svolgere compiti chirurgici complessi. Questo articolo di Kontron, analizza 5 fattori che stanno portando allo sviluppo della prossima generazione di robot chirurgici.
1. L'ascesa dell'intelligenza artificiale
L'intelligenza artificiale (IA) è ormai onnipresente e un ambito in cui sta avendo un impatto significativo è la robotica chirurgica. L'intelligenza artificiale aumenta la precisione, riduce l'errore umano e fornisce supporto decisionale in tempo reale. Algoritmi sofisticati eseguono operazioni come il taglio dei tessuti e la fornitura di analisi video in tempo reale. Ad esempio, Touch Surgery Enterprise di Medtronic impiega l'intelligenza artificiale per offuscare automaticamente i volti e le informazioni protette, garantendo la riservatezza del paziente. I moduli ad alte prestazioni di Kontron dotati di funzionalità di intelligenza artificiale forniscono la potenza di calcolo e l'affidabilità necessarie per gestire le complesse esigenze di elaborazione delle applicazioni chirurgiche avanzate.
2. Importanza dell'apprendimento automatico
Il Machine Learning (ML) è un'area significativa dell'intelligenza artificiale che migliora il controllo di qualità, l'automazione e la personalizzazione. Nelle sale operatorie robotiche, l'apprendimento automatico addestra i robot a eseguire modelli di rimozione dei tessuti, consentendo loro di rilevare deformazioni dei tessuti durante l'intervento e di modificare di conseguenza il piano chirurgico.
L'analisi dei dati in tempo reale e il riconoscimento di modelli consentono interventi chirurgici più personalizzati e adattabili. Di conseguenza, i robot chirurgici possono migliorare costantemente le loro prestazioni, garantendo risultati migliori per i pazienti. Le soluzioni di edge computing ad alte prestazioni di Kontron, basate sui più recenti processori Intel™ Xeon D-2800 e D-1800, forniscono potenza di calcolo e capacità di elaborazione dati all'edge, garantendo che i robot possano analizzare i dati in modo efficiente ed effettuare modifiche in tempo reale.
3. Impatto del feedback tattile
La precisione è fondamentale nelle procedure chirurgiche, soprattutto nella chirurgia robotica, che si basa su un sofisticato feedback tattile. Il feedback tattile trasmette informazioni tattili ai chirurghi attraverso sensori presenti negli effettori terminali del robot, simulando la sensazione del tatto. Non avere questo senso del tatto così preciso può portare a interventi chirurgici mal riusciti o a errori gravi. La linea di prodotti SMARC™ di Kontron offre straordinarie capacità di elaborazione e l'integrazione di sensori, garantendo un feedback "tattile" in tempo reale durante gli interventi chirurgici assistiti da robot.
4. Crescita delle reti mobili di quinta generazione
Restare connessi è un tema di portata mondiale e le reti 5G lo rendono più semplice che mai. La tecnologia 5G fornisce ai robot chirurgici una latenza estremamente bassa e comunicazioni ad alta larghezza di banda, consentendo interventi chirurgici a distanza e comunicazioni in tempo reale in tutto il mondo.
Questo progresso consente ai chirurghi di eseguire interventi con una precisione e una reattività senza precedenti, anche da luoghi distanti. I moduli Kontron compatibili con il 5G, come COM-HPC® Mini, garantiscono una comunicazione affidabile e veloce per interventi chirurgici assistiti da robot (RAS) con una precisione e una reattività senza precedenti.
5. Progressi nella visualizzazione 3D
Un'altra tecnologia chiave alla base del RAS è la visualizzazione 3D, che migliora la comprensione spaziale del chirurgo quando utilizza la console del sistema. Il chirurgo vede una visione ingrandita dell'area chirurgica trasmessa in streaming da una telecamera ad alta definizione. Questa tecnologia può essere utilizzata in tempo reale durante l'intervento chirurgico o per la pianificazione pre-operatoria e la guida intraoperatoria mediante sistemi di realtà aumentata (AR) e realtà virtuale (VR).
MediClient di Kontron, una soluzione informatica di livello medico, supporta queste tecnologie di visualizzazione avanzate fornendo display touchscreen ad alta risoluzione, connettività dati affidabile e conformità igienica agli standard medici. L'integrazione di elaborazione ad alte prestazioni e capacità di visualizzazione superiori in MediClient garantisce interventi chirurgici precisi ed efficaci.
Il futuro dei robot chirurgici
Fortune Business Insights prevede che il mercato globale dei sistemi RAS raggiungerà i 22.381,6 milioni di dollari entro il 2032, con un tasso di crescita anno composto (CAGR) del 21,5%. Questa crescita evidenzia la crescente domanda e il potenziale del RAS nel migliorare i risultati per i pazienti. I vantaggi del RAS includono procedure più sicure e risparmi sui costi a lungo termine. Tuttavia, gli elevati costi iniziali e la necessità di tecnologie e formazione avanzate possono rappresentare ostacoli all'implementazione.
I progressi nell'intelligenza artificiale, nell'apprendimento automatico, nel 5G, nell'imaging 3D e nel feedback tattile stanno affrontando queste sfide e guidando l'evoluzione del RAS. Negli attuali sistemi RAS, i bracci robotici chirurgici sono controllati dai chirurghi tramite una consolle posta nelle vicinanze. In futuro, i robot chirurgici potranno eseguire operazioni in modo autonomo, con un input minimo da parte dei chirurghi, che potrebbero anche non trovarsi nella stessa stanza.
Punti chiave
In sintesi, cinque tecnologie chiave stanno guidando la crescita del settore della robotica medica, trasformando le tradizionali sale operatorie in domini robotici avanzati:
- L'intelligenza artificiale (IA) migliora la precisione, riduce l'errore umano e fornisce supporto decisionale in tempo reale nei robot chirurgici.
- L'apprendimento automatico (ML) consente ai sistemi robotici di adattarsi alle variazioni dei tessuti e di migliorare i risultati chirurgici attraverso l'analisi dei dati in tempo reale.
- Il feedback aptico fornisce ai chirurghi un riscontro tattile durante gli interventi di chirurgia robotica, migliorando la precisione e riducendo il rischio di errori.
- Le reti 5G offrono una latenza estremamente bassa e comunicazioni ad alta larghezza di banda, facilitando gli interventi chirurgici a distanza e il trasferimento di dati in tempo reale.
- La visualizzazione 3D migliora la comprensione spaziale per i chirurghi attraverso sistemi di imaging ad alta definizione e in tempo reale e di realtà aumentata/virtuale.