La Chirurgia Protesica Assistita dal Robot (CORA)

A cura del dott. Pietro De Biase – La chirurgia ortopedica è passata da interventi principalmente eseguiti per motivi traumatologici o correttivi a una percentuale sempre maggiore d’interventi eseguiti per sostituire articolazioni con protesi artificiali. Nell’eseguire questo passaggio si è reso evidente come una delle caratteristiche fondamentali per assicurare un buon risultato della chirurgia di sostituzione protesica sia rappresentata dalla precisione e dall’accuratezza nell’impianto della protesi articolare. Diverse tecniche e diversi strumentari sono stati applicati e utilizzati al fine di garantire un miglioramento di questi parametri. Come naturalmente avviene, la tecnologia è stata introdotta in maniera sempre maggiore nella chirurgia portando ai primi esperimenti di chirurgia eseguita in maniera robotizzata autonoma per poi utilizzare sistemi di navigazione che assistevano il chirurgo nel posizionamento delle componenti protesiche, e infine ai nuovi sistemi passivi e guidati dal chirurgo con interfaccia aptica cui il robot può assistere il chirurgo nella pianificazione, nella preparazione e nell’impianto delle componenti protesiche.

Potenziali benefici del sistema robotico

L’intervento ha la finalità di ridurre il dolore e migliorare la funzionalità articolare. In genere ripristina la corretta lunghezza dell’arto e migliora il bilanciamento delle strutture capsulo-ligamentose. L’utilizzo della tecnologia robotica si propone, ove la procedura sia portata a termine senza problemi, una massima precisione nel posizionamento delle componenti protesiche. Abbiamo infatti un controllo completo grazie al sistema misto image-based e alla rilevazione intraoperatoria dei parametri fondamentali, come lunghezza, rotazione e versione dei segmenti ossei articolari. A questa viene aggiunta una componente di bilancio legamentoso registrata direttamente intraoperatoriamente. Pertanto si può raggiungere una pianificazione che passa da un sistema bidimensionale, come nel classico planning su radiografie fisiche o digitali, ad un pianificazione 3D che mostra le componenti protesiche su un’immagine tridimensionale del bacino del paziente stesso. La pianificazione può essere poi corretta intraoperatoriamente e rivalutata ad ogni passo per ottenere una precisione teorica di 1 mm e di 1 grado di rotazione. In sintesi il sistema robotico diminuisce la possibilità di errori ed imprecisioni durante l’atto chirurgico.

Procedura con tecnologia robotica

La tecnica robotica in utilizzo presso l’Azienda Ospedaliero Universitaria Careggi consiste nell’applicazione di una protesi con l’ausilio del sistema robotico Rio System, sviluppato negli Stati Uniti. Si avvale di un sistema computerizzato che elabora un modello virtuale tridimensionale dell’anca da operare, sfruttando le immagini TAC effettuate dal paziente nel periodo antecedente l’intervento.

Il sistema robotico RIO

Acronimo di Robotic-arm- Interactive-Orthopedic System, è la tecnologia attualmente più utilizzata per la protesica in ortopedia, evoluzione di sistemi di navigazione guidata intraarticolare sperimentati già negli anni ‘80. La piattaforma è composta da tre dispositivi, connessi tra loro; un braccio robotico, un modulo di visione dotato di telecamera a raggi infrarossi e un modulo di gestione del software. La peculiarità di questa tecnica robot-assistita è la possibilità di visualizzare, ancora prima dell’incisione chirurgica, il risultato finale raggiungibile, ottenuto con la massima personalizzazione e precisione. La valutazione dinamica intraoperatoria consente eventuali variazioni in corso di intervento. Durante l’utilizzo del RIO il chirurgo riceve una serie di informazioni visive e numeriche; mentre si usa il braccio robotico si ricevono informazioni tattili, visive ed uditive che impediscono fisicamente l’errore manuale confinandolo entro un range di 0,5-1 mm o entro 0,5-1°. Lo strumentista è responsabile dell’allestimento sterile del robot, della preparazione degli accessori specifici robotcorrelati, oltre che dello strumentario base secondo tipologia di intervento. L’interazione corretta tra la piattaforma e il paziente è garantita dalla calibrazione del braccio robotico, eseguita dallo strumentista prima di ogni seduta operatoria e ripetuta qualora il sistema robotico debba essere spento e riavviato. Dopo aver fatto compiere dei movimenti pilotati multi-direzionali per testare l’effettiva funzionalità, lo strumentista provvede all’assemblaggio degli accessori operativi specifici; l’accuratezza con la quale vengono compiute queste manovre è determinante per il buon esito dell’intervento.

Protesi di anca assistita dal robot

Durante l’intervento vengono applicati dei sensori posizionando due viti filettate metalliche nel bacino; il chirurgo fornisce al computer del robot altri parametri che, uniti al precedente studio preoperatorio, danno origine al modello definitivo. In base a questi dati raccolti, il chirurgo esegue la resezione del collo femorale, l’applicazione della componente protesica femorale di prova e prepara l’alloggiamento della coppa acetabolare tramite una fresa montata sopra un braccio meccanico, sotto il diretto controllo del computer. Verificato il corretto posizionamento dell’impianto di prova (lunghezza degli arti, stabilità delle componenti, tensione muscolare, ecc.), si procede ad impiantare la protesi definitiva. L’intervento viene eseguito generalmente attraverso un’incisione postero-laterale o antero-laterale che può variare dai 10 ai 15 cm circa di lunghezza, con una variabilità legata alle dimensioni del paziente; viene posta una grande attenzione al rispetto dei tessuti muscolari che vengono delicatamente divaricati (miniinvasività). Talvolta viene utilizzato anche l’accesso anteriore diretto. A livello dell’anca, permette l’impianto di protesi totale primarie con accoppiamento metallopolietilene, ceramicapolietilene, ceramica-ceramica con componenti non cementate. Salvo condizioni cliniche particolari, il giorno successivo all’intervento il paziente è già in grado di deambulare con due stampelle, caricando il peso sull’arto operato. Il ritorno a domicilio può avvenire già nella prima settimana, con l’indicazione a proseguire il programma riabilitativo a domicilio o in regime ambulatoriale per tre/ quattro settimane. In casi particolari viene consigliato un periodo di ricovero in un reparto di riabilitazione funzionale fino alla rimozione dei punti (due settimane circa dall’intervento).

Protesi di ginocchio assistita dal robot

Durante l’intervento vengono applicati dei sensori posizionando due viti filettate metalliche sull’osso femorale e tibiale, quindi il chirurgo fornisce al computer del robot altri parametri che, uniti al precedente studio preoperatorio, permettono di modificare, ottimizzandolo, il posizionamento definitivo delle componenti. Sulla base del modello definitivo, il chirurgo, tramite una fresa montata su di un braccio meccanico e sotto il costante controllo del computer, prepara la sede nell’osso per l’impianto della protesi. L’intervento viene eseguito attraverso un’incisione di 6-10 cm, con un grande rispetto dei tessuti articolari. Questi elementi consentono, in casi selezionati, di eseguire la metodica bilateralmente nella stessa seduta chirurgica. Il RIO attualmente utilizza un software che permette l’impianto di protesi di ginocchio monocompartimentale mediale, laterale, femororotulea e totale di ginocchio. Salvo condizioni cliniche particolari, il giorno successivo all’intervento il paziente è già in grado di deambulare con ausili caricando completamente il peso sull’arto operato. Nel 70% dei casi la dimissione avviene in terza/sesta giornata. All’atto della dimissione, viene consegnato ed illustrato dal fisioterapista il programma riabilitativo che il paziente può proseguire per tre/ quattro settimane in regime ambulatoriale, autonomamente a domicilio o in casi selezionati in struttura di riabilitazione.

Conclusioni

In conclusione la chirurgia protesica assistita dal robot appare come una nuova frontiera verso l’assistenza al gesto chirurgico, simile ad altri sistemi tecnologici di utilizzo comune che mantengono però alla persona, in questo caso il chirurgo, la decisione ultima dell’intervento e anche la possibilità di abortire la procedura e tornare ad una procedura “classica”. Un altro aspetto ancora non pienamente sviluppato è l’aspetto didattico della chirurgia protesica che consente ai chirurghi di migliorare la propria formazione imparando a loro volta dalle indicazioni del robot che permette di vedere in maniera virtuale il prodotto della loro opera prima di averla realmente compiuta.