Forze durante la chirurgia della base cranica

Ad un certo punto della loro vita, 1 persona su 5 avrà un tumore ipofisario e 1 su 600 di queste avrà il tumore crescere abbastanza (> 1 cm di diametro) da richiedere la resezione chirurgica. Tradizionalmente, la chirurgia per rimuovere i tumori ipofisari o altri tumori alla base del cranio richiede un accesso transcranico o transfacciale. In questi approcci, devono essere create grandi aperture traumatiche, spesso deturpanti, nella fronte o nella guancia del paziente. La chirurgia endonasale della base cranica riduce l'invasività con conseguente minor trauma, minor numero di complicanze e tempi chirurgici più brevi. Tuttavia, nonostante i notevoli vantaggi per il paziente, solo una piccola percentuale di interventi chirurgici alla base cranica viene eseguita per via endonasale. Sebbene non siano disponibili statistiche esatte, l'attuale migliore stima in letteratura è che meno del 50% e molto probabilmente meno del 20% di questi tumori sono affrontati dalla chirurgia endonasale.

L'approccio endonasale è sottoutilizzato nonostante i suoi comprovati benefici per il paziente perché gli strumenti chirurgici esistenti hanno destrezza e angoli di approccio limitati, e la manipolazione simultanea di molti di essi attraverso una narice durante l'esecuzione di complesse procedure chirurgiche è così tecnicamente impegnativa che solo un piccolo numero di chirurghi esperti può realizzarlo. Anche per questi esperti i tassi di mortalità sono non trascurabili (0,9%) e permangono controindicazioni all'approccio endonasale, tra cui l'occlusione del sito chirurgico da parte di strutture neurovascolari delicate e critiche (es. arterie carotidi, nervi ottici), incapacità di ricostruire completamente la dura madre a causa della mancanza di destrezza degli strumenti chirurgici e della lunga durata dell'intervento. Tutte queste controindicazioni sono direttamente correlate alle limitazioni nella destrezza e nella visualizzazione degli strumenti, che motiva lo sviluppo di un sistema robotico per la chirurgia endonasale della base cranica. Tale robot può potenzialmente aumentare la destrezza chirurgica e ridurre la complessità tecnica della procedura per i chirurghi, aumentando così la percentuale di pazienti che beneficiano della tecnica endonasale.

Mentre molti sistemi robotici sono stati sviluppati per interventi intravascolari così come per la chirurgia dell'orifizio naturale attraverso altri orifizi, relativamente pochi sistemi sono stati mirati alla chirurgia endonasale. Ciò è probabilmente dovuto alle dimensioni ridotte della cavità nasale e della narice rispetto ad altri orifizi naturali.

Per i robot endonasali, lo spazio limitato disponibile nell'apertura della narice, combinato con la necessità di lavorare abilmente all'interno delle cavità della testa, implica che le aste degli strumenti devono avere un diametro ridotto pur consentendo movimenti abili delle punte degli strumenti. Un progetto di robot recentemente inventato che corrisponde a queste caratteristiche è il concetto di robot a tubo concentrico, noto anche con il nome di cannula attiva.

È in fase di sviluppo un robot adatto alla chirurgia endonasale (vedi riferimento n. 3), tuttavia, per ottimizzare questo sistema robotico, è necessario ottenere dati intraoperatori per determinare come il robot interagisce con i tessuti del paziente. Lo scopo di questo studio è quello di modificare uno strumento tradizionale utilizzato in sala operatoria per consentire la determinazione delle forze alla base del cranio su entrambi i tessuti duri e molli. Questa curette chirurgica verrà utilizzata in modo standard durante la chirurgia endonasale della base cranica, tuttavia fornirà informazioni preziose.

La curette modificata sarà composta da due segmenti uniti da un sensore di forza a 6 assi Nano17. (Immagine 1) Il sensore di forza è integrato nell'asta dello strumento (una curette ad anello neurochirurgica standard) e isolato dall'asta con due dischi in polieterimmide (noto anche come ULTEM) in modo che nessuna corrente possa essere trasmessa dal sensore di forza al curetta. Il sensore è fissato all'albero mediante adesivo di grado medicale e viti di fermo.

I pazienti saranno reclutati dalla pratica clinica dei PI. Si otterrà il consenso informato. Al momento opportuno durante l'intervento chirurgico, questa curette verrà utilizzata per raccogliere la data della forza. Questo trasduttore di forza funziona a 5 V (gamma 4,8-9 V). Questi trasduttori sono comunemente usati nella ricerca medica e odontoiatrica (vedi riferimento n. 5).

Non sarà richiesto alcun tempo aggiuntivo per la sala operatoria o l'anestesia.