I robot KUKA, e in particolare il cobot LBR Med, trovano impiego in molte soluzioni per la sanità. Tra le attività più facili da automatizzare in sanità figurano quelle di laboratorio. Qui un robot KUKA contribuisce ad accelerare le analisi del sangue in un ospedale di Aalborg, in Danimarca.
Dopo i robot chirurghi, utilizzati già da tempo, il settore medicale si sta trasformando grazie ad automi usati per le analisi di laboratorio, le diagnosi a distanza, le terapie di precisione, la riabilitazione. KUKA è impegnata in prima linea su questo fronte.
di Giovanni Invernizzi
L’ultimo anno e mezzo ha trasformato il mondo che conoscevamo. Ma se c’è un settore che ne esce completamente rivoluzionato è la sanità. Alla necessità di modernizzare un comparto che in futuro sarà sempre più sollecitato, anche dal progressivo invecchiamento della popolazione e dalla scarsa natalità, si è aggiunto il bisogno di assicurare trattamenti e cure a distanza. Uno degli effetti nefasti del Covid-19, che suona di avvertimento nel caso di future pandemie, è infatti di avere fortemente compromesso la capacità delle strutture di cura di erogare visite e trattamenti, a danno soprattutto delle persone che ne hanno più bisogno. Poterle fornire con modalità al riparo da eventuali contagi è un passo molto importante.
I robot KUKA, come LBR Med, sono ampiamente usati per sviluppare nuove idee in ambito chirurgico. Il gruppo partecipa a molti progetti di ricerca europei e internazionali.
CURE PER TUTTI
La soluzione risiede nell’impiego operativo di tecnologie come la robotica, il 5G e l’intelligenza artificiale, che hanno le potenzialità di aprire infinite nuove opportunità per i servizi sanitari. Tra queste, la possibilità di eseguire interventi o visite a distanza assicurando non soltanto condizioni sicure per medici e pazienti, ma portando anche competenze specialistiche in Paesi dove i servizi sono meno capillari e organizzati. Attraverso i robot, insomma, la medicina potrebbe diventare più democratica, aperta e accessibile a tutti. Il trend è già in atto. Nel primo trimestre del 2021, secondo dati raccolti dalla IFR, International Federation of Robotics, sono cresciute del 26% le vendite di robot per applicazioni medicali. Stati Uniti, Cina, Francia e Regno Unito sono i Paesi leader negli investimenti di questo tipo.
L’apporto dei robot in chirurgia è prezioso anche per pianificare con estrema precisione gli interventi, definendo le aree in cui gli strumenti possono intervenire e quelle, invece, da proteggere. Un ausilio importante per i chirurghi.
DALLA FABBRICA AGLI OSPEDALI
La maggior parte dei produttori che sviluppano robot per la sanità sono aziende nate nel settore, avviatesi come startup e poi a poco a poco cresciute. L’esempio di maggior successo è quello di Intuitive, l’azienda che ha ideato oltre vent’anni fa il robot chirurgo attualmente più diffuso, il da Vinci. Tra i gruppi attivi nella robotica industriale soltanto uno, oggi, si è impegnato in modo significativo in questo comparto. Si tratta di KUKA, che oggi vede oltre 1.700 suoi prodotti utilizzati nel mondo per applicazioni medicali. Ogni giorno queste macchine contribuiscono a somministrare 1.500 trattamenti contro vari tipi di tumore, compresi quelli al cervello, e a condurre 2.000 interventi di cateterizzazione cardiaca, 350 diagnosi e terapie pediatriche e 120 studi clinici nel campo della riabilitazione e della ricerca in medicina. Molte caratteristiche dei robot industriali, come per esempio la precisione estrema e la ripetibilità dei movimenti, la longevità, la facilità di manutenzione, trovano concrete applicazioni nella sanità. KUKA da sempre collabora con la ricerca nel settore mettendo a disposizione i suoi prodotti, in particolare i robot collaborativi che consentono un’interazione diretta con le persone.
LBR Med si dimostra un prezioso alleato anche nella diagnostica, che può essere effettuata anche a distanza, come nel caso delle ecografie.
UN ROBOT PER LA MEDICINA
Dal 2018 KUKA ha anche messo a punto uno speciale robot collaborativo, LBR Med, derivato dal suo braccio industriale LBR iiwa e pensato per lavorare in ambienti asettici. È uno strumento in grado di fornire agli sviluppatori di sistemi automatizzati per la sanità una soluzione robotica già pronta all’uso, in grado di ridurre fortemente i tempi di sviluppo di un nuovo macchinario. Sia LBR Med che altri robot KUKA, con portate comprese tra 50 e 500 kg, oggi trovano applicazione in molti ambiti della medicina. Il reparto di ricerca e sviluppo interno a KUKA che si occupa di questi prodotti collabora e si confronta con gli sviluppatori del settore per aiutarli nello sviluppo di nuove idee, mentre un gruppo di supporto li affianca per garantire il supporto tecnico necessario all’utilizzatore finale. Il business è cresciuto nel tempo, al punto che KUKA ha anche creato uno showroom virtuale per la “Medical Robotics”, sul quale è possibile trovare informazioni non soltanto su LBR Med, ma anche su casi applicativi, sulle caratteristiche di sicurezza, sulle dotazioni che assicurano sensibilità al sistema e sui linguaggi di programmazione.
Robert®, sistema robotico realizzato con LBR Med di KUKA che contribuisce alla riabilitazione di pazienti costretti a letto.
DAI CAPELLI ALLA RIABILITAZIONE
Sono molte le soluzioni per la sanità già in commercio che utilizzano robot KUKA. Un esempio è ARTAS iX, che usa LBR Med per un innovativo metodo di trapianto dei capelli. Il sistema preleva follicoli piliferi nella parte posteriore della testa per impiantarli nella porzione scoperta del cuoio capelluto, con una precisione e una ripetibilità ineguagliabili. Robert® è invece un sistema robotico che contribuisce alla riabilitazione di pazienti costretti a letto, coadiuvando il personale medico degli ospedali in un lavoro particolarmente faticoso. L’azienda svizzera AOT ha poi sviluppato con l’aiuto di KUKA un altro dispositivo robotizzato, CARLO (Cold Ablation Robot-guided Laser Osteotomy), per eseguire con laser freddo la resezione di ossa senza dover impiegare lo strumento normalmente utilizzato in questi delicati interventi, cioè la sega. In questo modo il taglio dell’osso è netto, senza la produzione di frammenti che possono infiltrarsi nei tessuti e provocare infezioni.
TRATTAMENTI DI PRECISIONE
In ambito sanitario KUKA collabora anche con Siemens per la realizzazione di ARTIS pheno, un sistema per l’angiografia assistita da robot. Utilizzando un robot KUKA QUANTEK con tecnologia KR C4, sono possibili immagini radiologiche dei vasi sanguigni altamente definite e realizzate girando lo strumento intorno al paziente, che così non deve essere spostato. CyberKnife è invece uno strumento, realizzato dall’azienda Accuray con robot KUKA, usato nei centri di radiochirurgia di tutto il mondo. Utilizza un fascio di raggi X ad alta energia per trattare i tumori con precisione millimetrica, compensando anche i movimenti del paziente, come quelli causati dalla respirazione, per centrare sempre il bersaglio del trattamento. Simile il concetto che ha ispirato BEC (Buck Engineering and Consulting) nello sviluppo, per il centro di terapia ionica MedAustron di Vienna, di un sistema per il posizionamento robotizzato dei pazienti nella radioterapia. In questo caso non è lo strumento che emette il fascio di particelle ad alta energia a essere spostato, cosa tecnicamente impossibile, ma il paziente, in modo da esporlo sempre nella posizione più favorevole al trattamento. Simile l’idea di Sculptura, sviluppato dalla statunitense Sensus Healthcare, altro sistema per la radioterapia di precisione e non invasiva basato su LBR Med. Altri prodotti sono in fase di sviluppo in ambito ortopedico, come quello dell’americana Monogram, che impiega l’LBR Med per l’impianto di innovative protesi del ginocchio, o come quello di Capsix Robotics che impiega il cobot KUKA per praticare massaggi e aiutare nel loro lavoro i fisioterapisti.
Il sistema CARLO, realizzato dalla svizzera AOT con il robot KUKA LBR Med, consente di effettuare ablazioni ossee usando un laser freddo ad altissima precisione.
TANTE STRADE PER LA RICERCA
Sono moltissimi anche i progetti di ricerca di livello europeo di cui KUKA è partecipe insieme con università e laboratori di punta. Impossibile citarli tutti. MURAB, per esempio, che vede anche la partecipazione dell’Università di Verona, ha l’obiettivo di sviluppare una soluzione per migliorare la diagnostica del cancro al seno, utilizzando i robot sia per lo screening sia per prelevare tessuti per la biopsia anche quando il tumore è nelle fasi iniziali, ancora molto piccolo e difficile quindi da asportare con precisione. Simile l’idea che ispira il progetto M2INT, ma questa volta pensato per tumori che hanno prodotto tante metastasi di piccole dimensioni. Sempre in ambito oncologico KUKA partecipa al consorzio pubblico e privato tedesco Stimulate, che ha portato alla creazione, nel campus dell’Università di Magdeburgo, di una sala innovativa per la somministrazione di terapie guidati da sistemi avanzati di imaging con l’ausilio di robot. Infine, un progetto dedicato alla medicina dello sport che vede l’impegno sostanziale di KUKA. Si chiama HaiLeg ed è stato avviato dall’Istituto superiore dello sport tedesco per realizzare modelli biomeccanici delle ginocchia, per gli atleti, ma anche per i comuni cittadini, utile per impostare percorsi di riabilitazione o di potenziamento. ©WE ROBOTS
KUKA partecipa anche un progetto tedesco, STIMULATE, per lo sviluppo di un nuovo concetto di sala operatoria ibrida in grado di unire le tecnologie più avanzate di robotica chirurgica con quelle di imaging.