NiLiBoRo è un piccolissimo robot-verme che tra circa due anni potrebbe portare un’ondata di cambiamento nella chirurgia dei tumori che riguardano l’orecchio medio e l’osso temporale.
Si chiama NiLiBoRo, è appena stato presentato alla Compamed Trade Fair ed è un piccolissimo robot-verme che tra circa due anni potrebbe portare un’ondata di cambiamento nella chirurgia dei tumori che riguardano l’orecchio medio e l’osso temporale, quello che forma la base della nostra scatola cranica.
Cosa fa NiLiBoRo
Nel caso dei tumori più importanti, rimuoverli può richiedere di intervenire direttamente sulla parte pietrosa dell’osso temporale, rimuovendo grossa parte dell’osso mastoide o processo mastoideo. Grazie alle sue ridotte dimensioni, NiLiBoRo sarà capace di farsi strada attraverso l’osso scavando un microscopico tunnel di cinque millimetri e “schivando” senza danneggiarli vasi sanguigni e nervi, una capacità fondamentale vista l’alta vascolarizzazione dei tessuti interessati.
Sembra fantascienza? Un po’, ma probabilmente abbiamo pensato lo stesso mesi prima dell’arrivo dei Google glass in sala operatoria, o ai primi articoli su tessuti e organi stampati in 3D. Oggi NiLiBoRo è in fase di prototipo ed è grande circa cinque volte le dimensioni previste per la sua versione finale, che dovrebbe essere pronta nel giro di un biennio.
Combattere il Neurinoma dell’acustico
Tra i tumori interessati da questa piccola rivoluzione nella chirurgia c’è il neurinoma dell’acustico, che ogni anno colpisce circa una persona ogni 100.000. In base alle dimensioni del tumore cambiano non solo i sintomi sofferti dal paziente, ma la strada che il medico deciderà di percorrere: se supera i 3 centimetri (e/o ci sono altri rischi da tenere in considerazione) si passa alla chirurgia. In futuro, magari, ai microrobot.
Se questo tipo di tecnologia prenderà piede le operazioni del futuro potrebbero essere molto meno invasive
A dirlo è il capo del gruppo di ricerca, Lennard Karstensen: quello a cui vuole arrivare il suo progetto è un’operazione tutta svolta entro il piccolo foro creato da NiLiBoRo (che sta per non linear drilling robot) attraverso il quale rimuovere il tumore dall’orecchio, senza la necessità di togliere grandi porzioni ossee per ridurre al minimo i rischi dell’intervento.
La tecnologia è frutto di una collaborazione che può contare su una notevole rete di expertise: ha coinvolto gli scienziati del Fraunhofer Institute for Production Technology and Automation IPA, della Technical University of Darmstadt, della University of Aachen e del Düsseldorf University Clinic.
Com’è fatto questo verme-robot
NiLiBoRo è composto da due sezioni, la testa e la coda, connesse l’una all’altra da un meccanismo che permette la massima flessibilità. I suoi creatori paragonano tale dispositivo agli autosnodati, che altro non sono che quegli autobus formati da più elementi, tenuti insieme da strutture flessibili che ne garantiscono uno spostamento efficiente come in un veicolo “normale”. Nel suo viaggio attraverso l’osso umano il robot è collegato al mondo esterno, ovvero alle unità di controllo manovrate in sala operatoria, attraverso 8-12 linee idrauliche che gli permettono di strisciare e scavare nella giusta direzione.
Pompando fluido idraulico in tre mini-vescicole nella parte posteriore di NiLiBoRo si riempie lo spazio tra lui e l’osso temporale, “raddrizzando” la coda nella posizione giusta. Poi il fluido viaggia attraverso il dispositivo che unisce coda e testa, facendo muovere la parte anteriore in avanti mentre il piccolo trapano continua a scavare. A questo punto, proprio come fa un lombrico, la coda striscia in avanti e si svuota del fluido mentre si riempie la testa, così che il robot rimanga in posizione. Via così, millimetro dopo millimetro. Quando NiLiBoRo deve fare una curva, diciamo a sinistra, chi lo controlla riempie la vescicola sinistra della testa un po’ meno rispetto alla destra. E lui vira.
Il sistema che permette di monitorare i movimenti dall’esterno è l’EMT, electromagnetic tracking system, ed è stato elaborato dai partner dalla Tecnical University of Darmstadt. A intervalli regolari scatta fotografie di NiLiBoRo sfruttando la tecnica chiamata tomografia, che fornisce la sua esatta posizione nella testa di un paziente. Eppure la vera sfida nella realizzazione del piccolo NiLiBoRo non è stata tanto la parte robotica, idraulica o il fatto di scavare attraverso l’osso, quanto riuscire a conferire al robot la capacità di muoversi non solo in linea retta ma schivando attivamente i tessuti delicati e riducendo così i rischi.
NiLiBoRo è il primo del suo genere a poter scavare anche aggirando gli angoli
Questa sua capacità è la chiave che, in futuro, potrebbe vederlo partecipare al successo degli interventi chirurgici. Con un tunnel in linea retta più grande di uno o due millimetri NiLiBoRo andrebbe “a sbattere” contro i nervi rischiando di danneggiarli, mentre il fatto di poter schivare i punti più delicati rende l’operazione possibile anche con un passaggio più grande.
Crediti immagine: Fraunhofer IPA
