Il 13 settembre 2024, il professor Jean-Christophe Bernhard, responsabile dell’attività di chirurgia robotica del dipartimento di Urologia dell’Ospedale Universitario di Bordeaux, assistito dalla dottoressa Gaëlle Margue, ha eseguito una nefrectomia totale con trombectomia cavale, un intervento complesso assistito dalla robotica guidato dalla realtà aumentata. L’operazione è stata trasmessa in diretta dall’Ospedale Universitario al Palais des Congrès di Bordeaux durante il Congresso Europeo di Chirurgia Robotica Urologica (ERUS), un evento che ha riunito più di mille partecipanti provenienti da tutto il mondo. Il professor Bernhard discute di questo progresso tecnologico che, secondo lui, dovrebbe diventare in definitiva “lo standard di cura” per gli interventi chirurgici.
Puoi raccontarci le origini di questo progetto?
Questo progetto fa parte di un programma più ampio, RHU Digital Urology 3D (Ricerca sanitaria ospedaliera-universitaria), finanziato dal governo come parte degli investimenti per il futuro, tramite l’Agenzia nazionale per la ricerca (ANR). Questo programma rientra nelle iniziative nazionali della strategia Francia 2030. In questo contesto, abbiamo formato un consorzio con diversi partner accademici (Ospedale universitario di Grenoble, CNRS, Università e IUT di Bordeaux) e partner privati (Fujifilm France, SurgAr, Rescoll. , Sophia Genetica). L’obiettivo è sviluppare e valutare l’uso di tecnologie tridimensionali per migliorare la chirurgia renale, in particolare nel trattamento del cancro del rene.
Una delle principali innovazioni di questo progetto è l’integrazione delle tecnologie di realtà virtuale e aumentata nella chirurgia robotica. Abbiamo lavorato con i nostri partner SurgAR e Fujifilm per creare gemelli digitali del paziente a partire da immagini preoperatorie (TAC, risonanza magnetica), per sovrapporli in tempo reale all’immagine che il chirurgo vede durante la procedura.
Concretamente per il chirurgo al momento dell’intervento, come gli serve questa tecnologia di realtà aumentata e virtuale?
Quando eseguiamo un intervento chirurgico assistito da robot, operiamo tramite una telecamera che ci permette di visualizzare l’interno del corpo del paziente. Questo flusso di immagini viene poi catturato in tempo reale ed elaborato da un computer dedicato. Questo computer ricalibrerà il modello 3D del paziente, il suo “gemello digitale”, per integrarlo nella visione reale dell’intervento. Il modello 3D, creato a partire da immagini preoperatorie come gli scanner, viene quindi sovrapposto alla vista intraoperatoria in tempo reale. L’immagine così registrata viene rinviata alla console del robot chirurgico, che permette al chirurgo di visualizzare questa sovrapposizione durante l’intervento.
Il lavoro di ricerca e sviluppo si è concentrato su questa fase di regolazione in tempo reale, perché questa deve essere eseguita in millisecondi, senza ritardi, affinché il chirurgo possa eseguire le sue azioni in modo fluido e preciso. Questa registrazione automatica è ciò che rende possibile l’integrazione della realtà aumentata nell’intervento chirurgico. Permette di andare oltre la realtà virtuale, dove il chirurgo vede il modello 3D accanto all’immagine dell’intervento, per passare alla realtà aumentata, dove le due immagini sono fuse in un’unica visualizzazione. Ciò offre al chirurgo una panoramica molto più dettagliata e precisa dell’anatomia del paziente durante l’intervento, con l’obiettivo di ridurre il rischio di errori e migliorare la qualità della procedura.
Complementare all’ecografia intraoperatoria in questa fase di sviluppo, potrebbe eventualmente soppiantarla. L’ecografia intraoperatoria, infatti, prevede l’inserimento di una sonda nel corpo del paziente per visualizzare in tempo reale la posizione del trombo attraverso la parete del vaso. Questo metodo è attualmente essenziale, ma presenta limitazioni in termini di apprendimento, disponibilità di attrezzature e tempo. Sovrapponendo direttamente il modello 3D del paziente alla vista reale dell’intervento, il chirurgo può vedere immediatamente dove si trovano le strutture critiche, come il trombo nella vena cava.
È un po’ come un GPS chirurgico per fare un’analogia con la strada. Ad esempio, in macchina, il tuo GPS ti guida lungo il percorso più vantaggioso e te lo mostra su una mappa, che corrisponde alla realtà virtuale. Con la realtà aumentata, le informazioni GPS vengono visualizzate direttamente sul tuo parabrezza, sovrapposte, mostrandoti la strada da seguire, come ad esempio svoltare a sinistra.
Il 13 settembre è stata la prima operazione con questo dispositivo?
Prima di questa dimostrazione dal vivo avevamo già effettuato diverse decine di test. Dall’11 al 13 settembre abbiamo co-organizzato a Bordeaux il Congresso Europeo di Chirurgia Urologica Robotica (ERUS), che ha riunito più di mille partecipanti provenienti da tutto il mondo. È stato il più grande congresso di robotica a livello internazionale. Nell’ambito di questo congresso, è tradizione eseguire interventi chirurgici dal vivo. Ciò significa che operiamo nella nostra sala operatoria e che la procedura viene trasmessa in diretta.
Questo intervento è stato quindi trasmesso in diretta al Palais des Congrès di Bordeaux e presentava diverse particolarità. Il paziente operato aveva un tumore al rene con invasione della vena cava, che è il vaso sanguigno più grande del corpo, responsabile di riportare tutto il sangue dagli organi al cuore. In alcuni casi, quando il tumore del rene è sufficientemente sviluppato, si diffonde per via vascolare, prima nella vena renale e poi nella vena cava. In questo caso l’intervento chirurgico consiste nell’interruzione della circolazione sanguigna, nell’apertura della vena cava, nell’asportazione del trombo tumorale, cioè nell’estensione del tumore nel vaso, quindi nella ricostruzione della vena cava. Per raggiungere questo obiettivo è fondamentale conoscere con precisione i limiti del trombo nel vaso. Tuttavia, durante l’intervento, la vena cava non è trasparente ed è impossibile vedere direttamente cosa c’è al suo interno.
Si è trattato quindi, a causa dell’invasione della vena cava, di un intervento complesso che raramente viene eseguito, e da poche équipe al mondo, utilizzando un approccio assistito da robot. Di solito, questo tipo di intervento chirurgico viene eseguito attraverso un approccio aperto. La prima complessità risiedeva quindi nell’effettuare questa operazione in modo mini-invasivo con l’assistenza robotica.
L’aggiunta dell’assistenza della tecnologia della realtà aumentata, frutto del nostro lavoro di sviluppo con il team SurgAR, non ha precedenti. Il vantaggio della realtà aumentata, in questo caso, è che ci ha permesso di sovrapporre il “gemello digitale” del paziente all’immagine della vena cava. Simulando la trasparenza, questo ci ha permesso di visualizzare i confini del trombo, che indicavano esattamente dove interrompere la circolazione, clampare il vaso e aprirlo per rimuovere il trombo.
Questa tecnologia influenza l’apprensione dei pazienti riguardo all’intervento?
La questione dell’esperienza del paziente è tipicamente un argomento che esploriamo nell’ambito della nostra RHU. Nel programma Kidney Cancer Innovation, I.CaRe Bordeaux, abbiamo un asse in cui valutiamo l’impatto che queste tecnologie 3D possono avere sulla comprensione della loro malattia da parte dei pazienti, sull’accettazione della malattia, sulla comprensione della tecnica chirurgica proposta, sulla ansia preoperatoria, ecc.
Abbiamo quindi delle sperimentazioni cliniche in corso dove, appunto, confrontiamo in maniera randomizzata (cioè tirando a sorte) due o tre gruppi di pazienti, a seconda delle sperimentazioni. Confrontiamo le informazioni standard – cioè quando spieghiamo al paziente, sulla base della scansione, cosa gli sta succedendo e cosa intendiamo fare dal punto di vista chirurgico – con una spiegazione basata su un modello 3D, virtuale o fisico, utilizzando la tecnologia di stampa 3D.
E i primi risultati sono molto promettenti. Osserviamo che quando utilizziamo queste tecnologie tridimensionali, la comprensione dei pazienti aumenta da oltre il 16% a oltre il 52%.
Questa tecnologia verrà utilizzata in futuro in altri tipi di interventi chirurgici?
Assolutamente. Sebbene attualmente stiamo concentrando i nostri sforzi sulla chirurgia renale, le applicazioni di questa tecnologia si estendono ad altre specialità chirurgiche. Ad esempio nella chirurgia toracica, dove i tumori polmonari sono spesso difficili da localizzare con precisione, o nella chirurgia epatica per tumori al fegato o addirittura nella chirurgia ginecologica. Le tecniche di realtà aumentata sono particolarmente adatte agli interventi chirurgici in cui è necessario preservare la funzionalità di un organo durante la rimozione di un tumore.
Questa tecnologia rende l’intervento chirurgico più personalizzato, perché ogni paziente ha un’anatomia unica. Sappiamo, ad esempio, che un paziente su due può presentare una variazione nell’anatomia vascolare. Ciò potrebbe richiedere adattamenti nel modo di operare. La realtà aumentata permette di comprendere meglio questa variabilità e pianificare l’intervento di conseguenza.
Come vede il futuro della chirurgia assistita dalla realtà aumentata nei prossimi anni?
Penso che diventerà lo standard di cura. Attualmente è un’innovazione e una tecnologia in fase di ricerca e sviluppo, un po’ come lo era la robotica chirurgica circa vent’anni fa. All’epoca fu una svolta importante, oggi è quasi diventata la norma. Allo stesso modo, sono convinto che queste nuove tecnologie avranno una larga diffusione in futuro.
Naturalmente, restano degli imperativi da soddisfare: rendere la tecnica affidabile, padroneggiarne gli usi, garantire che le informazioni fornite siano robuste e affidabili. Ciò richiede ancora diverse fasi di ricerca e sviluppo. Ma in futuro, secondo me, la realtà virtuale sarà il minimo, e la realtà aumentata sarà il passo successivo.
