Le tecnologie robotiche per la chirurgia e la diagnosi minimamente invasive sono al centro di questo corso. Vengono identificate le esigenze cliniche negli approcci di accesso extra, endo e transluminale. Vengono discusse varie soluzioni ingegneristiche e viene presentata e giustificata la loro evoluzione nel tempo. Gli argomenti, le tecnologie e le metodologie discusse includono, ma non sono limitati a: storia dei robot chirurgici, robot chirurgici commerciali, sistemi robotici di ricerca, robot gastrointestinali, progressi nella fabbricazione, rilevamento e attuazione di robot morbidi, robot per il rilevamento del cancro, interfacce percettive uomo-robot, sale operatorie basate sui dati e sull'intelligenza artificiale, ecc. con i principali attori scientifici a livello mondiale nei rispettivi settori di competenza.

PRINCIPLES, MATERIALS AND APPLICATIONS OF ROBOTICS IN BIOMEDICINE 1

George Mylonas parlerà di Innovazione nella robotica medica. L'intervento si basa sul tema "la necessità è la madre dell'invenzione" nel contesto delle tecnologie robotiche per la chirurgia e la diagnosi mininvasiva. Seguendo questo tema ricorrente, vengono identificate le esigenze cliniche negli approcci di accesso extra, endo e transluminale. Vengono quindi discusse varie soluzioni ingegneristiche e viene presentata e giustificata la loro evoluzione nel tempo. Gli argomenti, le tecnologie e le metodologie discusse includono, ma non sono limitati a: storia dei robot chirurgici, robot chirurgici commerciali, sistemi robotici di ricerca, robot gastrointestinali, progressi nella fabbricazione, rilevamento e attuazione di robot morbidi, robot per il rilevamento del cancro, interfacce percettive uomo-robot, sale operatorie basate su dati e intelligenza artificiale, ecc. Kaspar Althoefer fornirà una panoramica della chirurgia mininvasiva assistita da robot e dei recenti progressi nel campo nella sua lezione. Discuterà gli sforzi delle aziende di dispositivi medici per creare moderni strumenti chirurgici assistiti da robot. Fornirà anche una panoramica approfondita delle recenti attività di ricerca in tutto il mondo, con particolare attenzione all'impiego di robot continui e principi di robot morbidi per stabilire soluzioni per la chirurgia minimamente invasiva. capace di andare oltre ciò che si può ottenere con i tradizionali approcci a componenti rigidi. I nuovi sviluppi nella chirurgia mininvasiva assistita da robot saranno confrontati con la chirurgia aperta standard e la laparoscopia. Pietro Valdastri terrà una relazione sull'endoscopia robotica flessibile. La lezione esplorerà la rilevanza clinica e gli approcci robotici proposti all'endoscopia flessibile, con particolare attenzione al tratto gastrointestinale e ad altri distretti anatomici accessibili tramite orifizi naturali o piccole incisioni. I campi magnetici offrono la possibilità di manipolare oggetti a distanza e sono ideali per applicazioni mediche, poiché penetrano nei tessuti umani senza arrecare alcun danno al paziente. I campi magnetici possono essere sfruttati per azionare robot chirurgici, migliorando le capacità dei chirurghi di raggiungere in profondità l’anatomia umana attraverso complessi percorsi tortuosi, fornendo così un accesso minimamente invasivo agli organi che sono fuori portata con le tecnologie attuali. In questo intervento esploreremo varie architetture robotiche basate sul controllo magnetico, progettate specificatamente per applicazioni cliniche salvavita. Queste architetture includono un endoscopio flessibile magnetico per colonscopia indolore, tentacoli magnetici morbidi personalizzati per raggiungere le aree periferiche del polmone e navigare nel dotto pancreatico, robot a vite magnetici per l'esplorazione endoluminale e robot "fusilli" magnetici progettati per attività bimanuali collaborative in uno spazio di lavoro ristretto . Discuteremo anche di tecnologie abilitanti, controllo intelligente, potenziali livelli di assistenza informatica, il percorso verso sperimentazioni first-in-human ed evidenzieremo le sfide future associate a questo Fantastico Viaggio in corso. Gastone Ciuti parlerà delle nuove frontiere dell'endoscopia robotica: scoperte tecnologiche e sfide nel tratto gastrointestinale. I robot medici hanno un potenziale significativo per cambiare radicalmente la chirurgia e la medicina interventistica come parte di un ambiente più ampio e ad alta intensità di informazioni che sfrutta i punti di forza complementari degli esseri umani e delle tecnologie computerizzate. I robot per chirurgia sono sistemi informatici integrati in cui il dispositivo/strumento stesso è solo un elemento, ovvero l'end-effector, di un sistema più ampio progettato per assistere il medico nell'esecuzione di una procedura diagnostico/chirurgica. Il campo di ricerca delle tecnologie integrate con il computer per la chirurgia robotica si sta concentrando su questo sforzo facendo avanzare lo scenario assistito dal computer unendo in modo efficiente medicina e ingegneria. L'endoscopia gastrointestinale risale al 1860, ma molti dei progressi più significativi sono stati fatti negli ultimi dieci anni. Con l'integrazione della robotica, è stata realizzata la capacità di guidare con precisione e far avanzare gli endoscopi flessibili tradizionali, riducendo il disagio/dolore del paziente e migliorando l'ergonomia del medico. L'endoscopia a capsula wireless (WCE), un'alternativa clinica rivoluzionaria ai tradizionali telescopi flessibili, consente l'ispezione dell'apparato digerente con il minimo disagio per il paziente o la necessità di sedazione, mitigando alcuni dei rischi dell'endoscopia flessibile standard. Sebbene la WCE sia entrata nella scena medica come tecnologia dirompente, presenta diverse limitazioni, ad es. l'impossibilità di controllare attivamente la locomozione e l'orientamento della telecamera, che porta a una bassa specificità diagnostica e a risultati falsi positivi. Pertanto, la naturale evoluzione del WCE clinico consiste nell'integrare meccanismi per la locomozione attiva a circuito chiuso e nel fornire alla capsula sensori e strumenti per la diagnosi e la terapia. In questa conferenza il Prof. Gastone Ciuti presenterà una panoramica della ricerca sui sistemi endoscopici robotici, comprese le tecnologie di oscilloscopio e capsule flessibili, dettagliando metodi di attuazione, screening, diagnosi e capacità terapeutiche. In questo talk verranno presentate diverse soluzioni di locomozione attiva (incentrate sull'attuazione meccanica e magnetica) che vanno dalle soluzioni basate sulle gambe alla locomozione magnetica (sistemi permanenti ed elettromagnetici), concludendo con gli ultimi risultati ottenuti con il progetto europeo H2020 Endoo. Verranno quindi analizzate le attuali scoperte tecnologiche e verranno presentate e discusse le sfide ancora aperte da risolvere. Verrà infine presentata una prospettiva futura sui robot endoscopici per lo screening, le procedure diagnostiche e terapeutiche gastrointestinali, come le capsule per l'analisi del microbioma, un potenziale approccio dirompente

In presenza

Test a risposta multipla

P.D.2-2 - Marzo