Il nuovo design rende lo strumento laparoscopico più manovrabile

L’aumento dell’orario di lavoro, lo stile di vita sedentario e lo stress possono causare squilibri tra lavoro e vita privata, portando spesso a problemi di salute addominale e pelvica. Le condizioni di salute possono peggiorare al punto da richiedere un intervento chirurgico addominale. Per fortuna, il progresso negli strumenti medici consente ai chirurghi di operare senza tagli importanti sul corpo. I chirurghi possono eseguire un intervento chirurgico laparoscopico o del buco della serratura, in cui eseguono uno o più piccoli tagli nell'addome delle dimensioni di un buco della serratura. Inseriscono dei tubicini per trasportare lo strumento operatorio, una telecamera che proietta sullo schermo l'interno dell'addome e una luce per vedere bene. Quanto più manovrabile è lo strumento laparoscopico, tanto più semplice sarà il suo utilizzo e minore sarà il tempo necessario.

Un team di ricercatori dell'Indian Institute of Technology Bombay (IIT Bombay) ha progettato, analizzato e valutato sperimentalmente un nuovo strumento laparoscopico portatile economico che offre una migliore manovrabilità rispetto ad altri strumenti laparoscopici comunemente utilizzati dai chirurghi in India. Gli strumenti laparoscopici comunemente utilizzati in India supportano il movimento dello strumento solo in quattro modi. Alcuni strumenti robotici sono in grado di fornire più modalità di movimento. Sono costosi e la loro manutenzione è costosa, il che ne limita l’uso diffuso. Lo strumento sviluppato dall'IIT Bombay supporta il movimento delle parti in sette modi e una rotazione completa della punta, facilitando il raggiungimento degli organi dell'addome altrimenti inaccessibili. Lo studio è stato pubblicato negli Annals of Biomedical Engineering (2022).

La Commissione per la scienza e la tecnologia Rajiv Gandhi, il governo del Maharashtra, Mumbai e il Dipartimento di scienza e tecnologia, Nuova Delhi, hanno sostenuto lo sviluppo di questo strumento.

Lo strumento sviluppato dal team dell'IIT Bombay funziona come la mano umana. Ha una disposizione simile a un palmo e un dito per afferrarlo. Un polso collega la parte di presa all'impugnatura, che il chirurgo utilizza per controllare lo strumento. L'impugnatura di questo strumento è comoda per tenere e controllare lo strumento operativo.

I movimenti dello strumento convenzionale utilizzano per il suo funzionamento un sistema di cavi e pulegge, che si deteriora dopo molteplici sterilizzazioni, poiché non è realizzato in materiale inossidabile. A differenza dei collegamenti rigidi, la disposizione del filo e della puleggia perde rigidità, resistenza e forma a causa del riscaldamento e del raffreddamento ripetuti durante la sterilizzazione. Può perdere la sua precisione e quindi aumentare il tempo dell'intervento. Il gruppo deve quindi essere sostituito frequentemente, con conseguente aumento del costo dell'intervento. Per facilitare il movimento, lo strumento IIT Bombay utilizza collegamenti rigidi realizzati con acciaio inossidabile biocompatibile, robusto e privo di ruggine. Mantiene la sua resistenza nonostante i frequenti cicli di riscaldamento e raffreddamento.

I ricercatori hanno raccolto input da 93 chirurghi in tutta l’India. I chirurghi hanno espresso la necessità di uno strumento facile da impugnare e controllare e dotato di uno strumento chirurgico dotato di articolazioni mobili. I ricercatori hanno progettato uno strumento basato su queste esigenze e hanno convalidato sperimentalmente il prototipo presso il Centro di eccellenza per la formazione in chirurgia con accesso minimo, a Mumbai. Hanno raccolto feedback da chirurghi laparoscopici di diverse specialità. I ricercatori hanno apportato vari miglioramenti ai tipi di strumenti, ai limiti dimensionali e al design dell'impugnatura sulla base del feedback dettagliato dei chirurghi e hanno prodotto lo strumento finale. I ricercatori hanno inoltre convalidato la portata e i movimenti di questo strumento utilizzando la modellazione software.

Il team ha testato lo strumento per più cicli di sterilizzazione e lo ha confrontato con un altro strumento comunemente utilizzato. Hanno scoperto che il loro nuovo strumento sopporta bene le sterilizzazioni. Non vi è alcuna perdita della sua funzione in termini di forza di presa e movimenti dello strumento rispetto all'altro strumento, i cui movimenti sono stati influenzati. Il team ha scoperto che il nuovo strumento è in grado di gestire pesi e forze tipici durante le procedure chirurgiche ed è in grado di manovrare attraverso la piccola incisione sull'addome del paziente. Poiché è riutilizzabile, lo strumento IIT Bombay è conveniente rispetto agli attuali strumenti disponibili in commercio. I chirurghi hanno scoperto che il nuovo strumento è in grado di soddisfare le loro esigenze di raggiungere punti complessi nell'addome del paziente ed è più facile da usare per applicare i punti rispetto agli strumenti convenzionali. Il progetto finale è brevettato e concesso in licenza a Eclipse Instrumentation Pvt. Ltd., Thane, Mumbai.