A Pisa il robot-chirurgo più piccolo del mondo
Ibronchi e le loro diramazioni, il sistema dei vasi linfatici, ma anche la struttura del fegato o quella di un neurone. Sono esempi di parti del corpo umano caratterizzate da una forma geometrica che si ramifica secondo le leggi della teoria dei frattali, dimezzando il proprio diametro ad ogni biforcazione, fino ad assumere dimensioni microscopiche, nell’ordine dei 200 micron (0,2 mm). Strutture tanto note ai biologi quanto impossibili da maneggiare in profondità per i chirurghi. Per ora.
A Calci, un borgo di 7mila abitanti in provincia di Pisa, nella sede della Medical Microinstruments (Mmi) è nato un robot che non ha ancora un nome, ma che promette di spostare i limiti della micro-chirurgia ricostruttiva: per il chirurgo che lo utilizzerà, sarà come rimpicciolire la propria mano di 20 volte, conservando però la destrezza dei movimenti del suo polso naturale.
Il polso-robot miniaturizzato
Merito del polso robotico più piccolo mai realizzato fino ad oggi, frutto del lavoro dei fondatori di Mmi – Giuseppe Prisco, Massimiliano Simi e Hannah Teichmann. La scorsa primavera, il sistema ha convinto un gruppo di investitori internazionali - guidati da Andera Partners, che si unisce a Panakes Partners, Fountain Healthcare e all’investitore seed Sambatech – che hanno portato a Calci 20 milioni di euro, con lo scopo di accelerare lo sviluppo della piattaforma robotica per la micro-chirurgia a cielo aperto brevettata da Mmi. Dopo il finanziamento la società ha assunto 12 persone e oggi ha 23 dipendenti.
Le applicazioni del polso artificiale riguardano non solo interventi di micro-ricostruzione successivi a traumi, ma tutti i casi in cui la micro-chirurgia ricostruttiva si rende necessaria, come per esempio dopo la rimozione di masse tumorali. Un campo in cui si era misurata anche la Nasa, che negli anni 90 aveva avviato un progetto pilota, salvo poi abbandonarlo. «In questo momento – spiega Prisco – progetti simili sono allo studio da parte di altre due startup, una olandese e una americana. Gli investitori hanno però preferito il nostro progetto perché siamo gli unici che hanno sviluppato un braccio robotico che ha un’articolazione in punta: un polso artificiale miniaturizzato».
Ricostruire il corpo umano
Neppure la Nasa era riuscita a sviluppare questa micro-articolazione, che non è prevista neanche nelle soluzioni dei concorrenti, che puntano solo sulla miniaturizzazione e, per questo, «offrono solo il vantaggio della stabilizzazione, senza quello della destrezza». Il polso artificiale è però indispensabile per il chirurgo che deve suturare tessuti usando un robot, come hanno dimostrato studi retrospettivi sulle applicazioni del robot Da Vinci, oggi una delle piattaforme più diffuse per interventi di chirurgia robotica, un settore da 15 miliardi di euro.
Il polso del robot Mmi ha un diametro pari a un terzo di quello del Da Vinci, e un volume ridotto a 1/27. Spiega Prisco: «Il nostro campo operatorio è vasto come l’area di un francobollo, rispetto a quello del Da Vinci che è sovrapponibile alla pancia di un adulto». Di fatto, è come ridurre di 20 volte il campo di azione del chirurgo. Una rivoluzione per la micro-chirurgia. «È stato dimostrato che anche la mano del chirurgo più abile non è indenne dal tremore: la presa umana ha un tremore di fondo di circa 200300 micron, ovvero 0,2-0,3 millimetri. Una grandezza importante rispetto alle strutture che si desidera riparare, nervi e vasi con diametri inferiori al millimetro».
Oggi la micro-chirurgia ricostruttiva abbina ingrandimento ottico e abilità del chirurgo. Scontrandosi, inevitabilmente, con i limiti fisici della mano umana. Il robot brevettato dalla Mmi – che dovrebbe entrare in produzione nel 2020 – potrebbe abilitare una nuova generazione di interventi di micro-chirurgia a cielo aperto.
Dalla Silicon Valley a Pisa
La piattaforma è orgogliosamente Made In Italy. Giuseppe Prisco ha infatti scelto di tornare in Italia dopo aver lavorato per 12 anni in California, nella Silicon Valley, dove era uno dei progettisti di punta della Intuitive Surgical, la società che produce il robot Da Vinci. «Sono l’inventore di 70 brevetti alla base del Da Vinci. Lì ho avviato una start-up per la produzione di un micro-broncoscopio robotico capace di entrare nei polmoni per fare biopsie, che oggi è sul mercato. Mi divertivo ed ero soddisfatto, ma ho deciso di tornare in Italia e avviare qui la mia impresa».
Prisco torna a Pisa – «l’ultimo posto dove ero stato in Italia» – dove ritrova i suoi compagni di studi, iscrivendosi al gruppo degli ex-allunni della Scuola Superiore Sant’Anna. È proprio un gruppo di ex-alunni della Scuola che scommette sulla sua idea di micro-polso robotizzato, raccogliendo alcuni milioni di euro e permettendo al progetto imprenditoriale di partite. Poi il riconoscimento “europeo” con l’accesso ai fondi del programma Horizon 2020 e i 20 milioni di euro dei finanziatori privati.
Lo sviluppo del robot Mmi è entrato nella fase di certificazione, con test su modelli anatomici propedeutici alla fase di omologazione. Il team di Prisco può contare su un collaudatore di eccezione: Marco Innocenti, primario del reparto di chirurgia ricostruttiva e microchirurgia dell’azienda ospedaliero universitatia Careggi di Firenze, uno dei massimi esperti del campo. «Ci siamo conosciuti dall’altra parte del mondo, a Dubai, durante un convegno della Società di micro-chirurgia – ricorda Prisco –. Da allora Innocenti e il suo team non ci hanno più lascito, hanno lavorato con noi, venendo a Calci anche nei fine settimana, per lo sviluppo del sistema».
Uomini e robot, polso a polso, mostreranno in anteprima i risultati del loro lavoro al secondo Festival internazionale della robotica, che si terrà a Pisa dal 27 settembre al 3 ottobre.