Robot per microchirurgia vocale innovativa arriva dal Canada con tecnologia di stampa vocale avanzata

Robot biostampatore per la microchirurgia vocale

Un gruppo di ingegneri biomeccanici e specialisti chirurgici dell’Università McGill di Montréal ha sviluppato un robot biostampatore 3D in grado di operare all’interno delle corde vocali con estrema precisione. Questo dispositivo, con un diametro di soli 2,7 millimetri, rappresenta un traguardo senza precedenti nella microchirurgia, poiché consente di applicare idrogeli direttamente sui tessuti danneggiati senza limitare l’operato del chirurgo. La peculiarità di questa tecnologia risiede nella capacità di ricostruire la struttura vocale delicata mediante l’applicazione strato dopo strato, offrendo una soluzione innovativa per il trattamento delle lesioni vocali complesse.

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Gli interventi chirurgici sulle corde vocali spesso causano cicatrici che compromettono la funzionalità vocale, con un’incidenza di disturbi della voce compresa tra il 3% e il 9% nei pazienti operati per rimozione di cisti o tumori. Tradizionalmente, l’utilizzo di idrogeli per prevenire tali esiti è limitato dall’accessibilità ristretta e dalla scarsa precisione nella somministrazione all’interno della gola. Il robot biostampatore McGill affronta questa problematica introducendo un sistema in grado di migliorare nettamente il controllo e la precisione durante l’iniezione degli idrogeli.

Progettato per integrarsi perfettamente con il flusso di lavoro chirurgico, il robot consente al chirurgo di mantenere visibilità e manualità in spazi ristretti, evitando interferenze. Questo dispositivo lavora come una sorta di estensione robotizzata della mano, capace di muoversi con movimenti ripetibili e controllati nei confini limitati delle corde vocali. In questo modo, è possibile eseguire interventi con un livello di accuratezza fino ad oggi impensabile, riducendo significativamente il rischio di cicatrizzazione e danni collaterali.

Tecnologia ispirata alla natura: il design innovativo

La genesi del design del biostampatore McGill trae ispirazione da un modello naturale unico e sorprendente: il tronco dell’elefante. Questo organo animale, sebbene di dimensioni imponenti, presenta una struttura estremamente flessibile e sofisticata, governata da complessi sistemi di controllo a cavi che ne garantiscono movimenti precisi e delicati. I ricercatori hanno replicato questo meccanismo articolato in miniatura, realizzando una testina di stampa munita di un “tronco” sottile e altamente manovrabile, capace di muoversi in modo fluido entro uno spazio circoscritto di appena 2,7 millimetri. Il modulo di controllo, posizionato sul microscopio chirurgico, assicura un comando diretto e immediato da parte del chirurgo, mantenendo sempre costante la precisione operativa.

La tecnologia adottata consente l’erogazione di idrogel a base di acido ialuronico in linee sottilissime, con spessore appena superiore al millimetro, su una superficie di circa 20 millimetri quadrati. Grazie al design flessibile e compatto, il sistema garantisce movimenti ripetibili e controllati, trasformando azioni potenzialmente complesse in gesti chirurgici precisi e affidabili.

Audrey Sedal, coautrice dello studio, ha descritto il comportamento del dispositivo come simile a un “tubo da giardino” controllato: apparentemente instabile, ma coerente e prevedibile quando il controllo è esercitato con competenza. I test sperimentali hanno dimostrato la capacità del sistema di “disegnare” forme complesse, inclusi spirali e lettere, sulle corde vocali sintetiche, riproducendo fedelmente la texture e i difetti presenti nei tessuti reali, consentendo così di calibrare l’accuratezza e l’affidabilità della biostampa in ambito microchirurgico.

Prospettive cliniche e futuri sviluppi nella chirurgia vocale

Le prospettive cliniche del robot biostampatore McGill rappresentano un punto di svolta nella microchirurgia vocale, promettendo di superare limiti storici nella gestione delle lesioni dei tessuti vocali. Attualmente, la tecnologia viene guidata manualmente durante le procedure, ma i ricercatori hanno già aperto la strada verso un controllo semi-autonomo del dispositivo, che potrebbe migliorare ulteriormente la precisione e l’efficienza degli interventi. I prossimi step prevedono test preclinici su modelli animali per valutare la sicurezza e l’efficacia del rilascio di idrogeli in vivo, fondamentali per confermare il valore terapeutico della stampa diretta sui tessuti danneggiati.

Luc Mongeau, senior author dello studio, sottolinea come l’obiettivo sia quello di avviare trial clinici sull’uomo, con l’intento di definire i parametri ottimali di utilizzo e di valutare gli esiti funzionali e rigenerativi a lungo termine. Questa innovazione potrebbe portare a una riduzione significativa delle complicazioni postoperatorie e migliorare la qualità della vita di pazienti affetti da disturbi della voce derivanti da interventi chirurgici precedenti.

Integrando biostampa e robotica miniaturizzata, si apre una nuova era per la chirurgia vocale, nella quale la precisione millimetrica e la personalizzazione del trattamento diventano realtà concreti, offrendo soluzioni non invasive e altamente efficaci. Questa tecnologia è destinata a ridefinire gli standard clinici, ponendosi come un valido supporto per chirurghi otorinolaringoiatri e specialisti della rigenerazione tessutale.