Robotica nel settore sanitario per migliorare gli esiti dei pazienti

I robot medici forniscono assistenza chirurgica e semplificano la logistica ospedaliera, consentendo ai fornitori di prestare maggiore attenzione ai pazienti.

Una panoramica sulla robotica nell'assistenza sanitaria:

  • I robot medici rientrano in diverse categorie: assistenza chirurgica, modulari, di servizio, sociali, mobili e autonomi.

  • La robotica sanitaria contribuisce a migliorare l'assistenza e i risultati dei pazienti, aumentando al contempo l'efficienza operativa.

  • La robotica potenziata da Intel nell'assistenza sanitaria favorisce l'innovazione tramite interventi chirurgici assistiti, automazione delle attività e analisi dei dati dei pazienti in tempo reale.

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I robot nel campo medico stanno trasformando le operazioni chirurgiche, semplificando la fornitura e la disinfezione, consentendo maggiore tempo ai fornitori di interagire con i pazienti. Intel offre un ampio portafoglio di tecnologie per lo sviluppo della robotica sanitaria, tra cui robot di assistenza chirurgica, modulari, di servizio, sociali, mobili e autonomi.

Nati negli anni '80, i primi robot nel campo medico offrivano assistenza chirurgica tramite le tecnologie a braccio robotico. Nel corso degli anni, la visione artificiale consentita dall'intelligenza artificiale (IA) e l'analisi dei dati hanno trasformato la robotica sanitaria, espandendo le funzionalità in molte altre aree dell'assistenza sanitaria.

I robot vengono utilizzati non solo nella sala operatoria, ma anche negli ambienti clinici per il supporto dei lavoratori sanitari e per il miglioramento dell'assistenza dei pazienti. Durante la pandemia del COVID-19, gli ospedali e le cliniche hanno iniziato a implementare robot per una gamma di attività molto più ampia volte a ridurre l'esposizione agli agenti patogeni. È ormai chiaro che l'efficienza operativa e la riduzione dei rischi forniti dalla robotica sanitaria offrono valore in molte aree.

Ad esempio, i robot sono in grado di pulire e di preparare le stanze dei pazienti in modo indipendente, contribuendo a limitare il contatto da persona a persona nei reparti di malattie infettive. I robot con software di identificazione della medicina basati sull'IA riducono i tempi necessari per identificare, stabilire e distribuire le medicine per i pazienti negli ospedali.

Con l'evolversi delle tecnologie, i robot funzioneranno in modo più autonomo, eseguendo in ultima istanza determinate attività in assoluta autonomia. Di conseguenza, i medici, gli infermieri e gli altri operatori sanitari possono concentrarsi su una maggiore empatia nell'assistenza dei pazienti.

Vantaggi della robotica nell'assistenza sanitaria

La robotica sanitaria consente un elevato livello di cura dei pazienti, processi efficienti negli scenari clinici e un ambiente sicuro sia per i pazienti che per gli operatori sanitari.

Cura dei pazienti di alta qualità

I robot medici supportano le procedure minimamente invasive, il monitoraggio su misura e frequente per i pazienti affetti da malattie croniche, le terapie intelligenti e l'impegno sociale per i pazienti anziani. Inoltre, grazie ai robot in grado di alleviare i carichi di lavoro, gli infermieri e gli altri operatori sanitari hanno la possibilità di offrire ai pazienti una maggiore empatia e interazione umana, elementi che possono favorire il benessere a lungo termine.

Efficienze operative

I robot di servizio semplificano le attività di routine, riducono le esigenze fisiche del personale umano e garantiscono processi più costanti. Questi robot sono in grado di tenere traccia dell'inventario e di effettuare ordini tempestivi, contribuendo a garantire una collocazione adeguata delle forniture, delle attrezzature e dei farmaci. I robot mobili per la pulizia e la disinfezione consentono la sanificazione e la preparazione in maniera rapida delle stanze ospedaliere per i pazienti in arrivo.

Ambiente di lavoro sicuro

I robot di servizio contribuiscono a mantenere al sicuro gli operatori sanitari trasportando forniture e biancheria da letto negli ospedali in cui l'esposizione agli agenti patogeni rappresenta un rischio. I robot di pulizia e disinfezione limitano l'esposizione ad agenti patogeni contribuendo alla riduzione delle infezioni contratte in ospedale (HAI) e centinaia di strutture sanitarie ne stanno già facendo uso.1 I robot sociali forniscono anche assistenza per il sollevamento di pesi, come ad esempio nello spostamento di letti o pazienti, contribuendo così a ridurre lo sforzo fisico degli operatori sanitari.

La robotica sanitaria consente un elevato livello di cura dei pazienti, processi efficienti negli scenari clinici e un ambiente sicuro sia per i pazienti che per gli operatori sanitari.

Robot di assistenza chirurgica

Con l'avanzare delle tecnologie di controllo del movimento, i robot di assistenza chirurgica sono diventati più precisi. Questi robot aiutano a eseguire microprocedure complesse, senza l'esigenza di praticare grandi incisioni. Con l'evolvere della robotica chirurgica, i robot basati sull'intelligenza artificiale utilizzeranno in ultima istanza la visione artificiale per la navigazione verso aree specifiche del corpo, evitando al contempo nervi e altri ostacoli. Alcuni robot chirurgici potrebbero anche essere in grado di completare le attività in modo autonomo, consentendo ai chirurghi di monitorare le procedure da una console.

Le operazioni chirurgiche eseguite con l'assistenza robotica rientrano in due categorie principali:

  • Operazioni chirurgiche minimamente invasive del torso. Tra esse figurano l'isterectomia robotica, la prostatectomia robotica, la chirurga bariatrica e altre procedure principalmente incentrate sui tessuti morbidi. In seguito all'inserimento tramite una piccola incisione, questi robot si bloccano in una posizione, creando una piattaforma stabile da cui effettuare interventi chirurgici tramite il controllo da remoto. La chirurgia a cielo aperto che fa uso di grandi incisioni rappresentava una volta la norma per la maggior parte delle procedure interne. I tempi di recupero erano molto più lunghi e il potenziale infettivo e le altre complicazioni erano più elevate. La lavorazione manuale tramite un'incisione dalle dimensioni di un bottone è estremamente difficile, anche per un chirurgo esperto. I robot chirurgici, come il robot da Vinci prodotto da Intuitive, rende queste procedure facili e precise, con l'obiettivo di ridurre le infezioni e altre complicazioni.
  • Operazioni chirurgiche ortopediche. I dispositivi come il robot Mako di Stryker possono essere pre-programmati per eseguire operazioni chirurgiche ortopediche comuni, come ad esempio l'artoprotesi del ginocchio e dell'anca. Questi robot, mediante una combinazione di bracci robotici intelligenti, imaging 3D e analisi dei dati, consentono risultati più prevedibili grazie all'impiego di confini definiti volti ad assistere il chirurgo. La modellazione dell'IA consente il training del robot Mako in interventi di chirurgia ortopedica specifici, con una direzione precisa della traiettoria e delle modalità di esecuzione delle procedure.

La capacità di condividere un segnale video dalla sala operatoria con altre sedi, vicine o lontane, consente ai chirurghi di beneficiare di consultazioni con altri specialisti leader nel loro campo. Di conseguenza, i pazienti godono del coinvolgimento dei migliori chirurghi nei loro interventi.

Il campo della robotica chirurgica si sta evolvendo a favore di un maggiore utilizzo dell'IA. La visione artificiale consente ai robot chirurgici la differenziazione tra tipi di tessuti nel loro campo visivo. Ad esempio, i robot chirurgici hanno ora la capacità di aiutare i chirurghi a evitare nervi e muscoli durante le procedure. 2 La visione artificiale in 3D ad alta definizione è in grado di fornire ai chirurghi informazioni dettagliate e prestazioni migliorate durante le procedure. Infine, i robot saranno in grado di gestire sottoprocedure di minore rilevanza, come la sutura o altre attività definite sotto lo sguardo vigile del chirurgo.

La robotica svolge un ruolo fondamentale anche nella formazione chirurgica. La Piattaforma di simulazione mimica (Mimic Simulation Platform), ad esempio, utilizza l'IA e la realtà virtuale per la formazione sulla robotica chirurgica ai nuovi chirurghi. All'interno dell'ambiente virtuale, i chirurghi possono praticare procedure e ottimizzare le competenze utilizzando i controlli robotici.

Robot modulari

I robot modulari potenziano altri sistemi e possono essere configurati per l'esecuzione di più funzioni. Nell'assistenza sanitaria, tra questi figurano i robot esoscheletrici terapeutici e i bracci e le gambe robotiche prostatiche.

I robot terapeutici possono contribuire alla riabilitazione in seguito a ictus, paralisi, lesioni cerebrali traumatiche o sclerosi multipla. Tali robot, dotati di IA e telecamere di profondità, sono in grado di monitorare la forma di un paziente durante gli esercizi prescritti, misurando i livelli di movimento in diverse posizioni e tracciando un progresso più preciso rispetto all'occhio umano. Essi possono inoltre interagire con i pazienti per fornire loro informazioni e incoraggiamento.

Robot di servizio

I robot di servizio alleviano il carico quotidiano degli operatori sanitari tramite la gestione di attività logistiche di routine. Molti di questi robot funzionano in modo autonomo e sono in grado di inviare un report alla fine di un'attività. Questi robot allestiscono le stanze dei pazienti, tengono traccia delle forniture e archiviano ordini di acquisto, riforniscono gli armadi sanitari e trasportano le lenzuola da e verso le strutture di lavanderia. Le attività di routine svolte dai robot di servizio offrono più tempo agli operatori sanitari per concentrarsi sulle esigenze immediate dei pazienti.

Robot sociali

I robot sociali interagiscono direttamente con gli esseri umani. Questi robot "amichevoli" possono essere utilizzati in ambienti di assistenza a lungo termine per l'interazione sociale e il monitoraggio. Essi possono incoraggiare i pazienti a rispettare i regimi terapeutici o a fornire un coinvolgimento cognitivo, mantenendo i pazienti informati e positivi. Possono inoltre essere utilizzati per fornire indicazioni a visitatori e pazienti all'interno dell'ambiente ospedaliero. In linea generale, i robot sociali contribuiscono a ridurre i carichi di lavoro degli operatori sanitari e a migliorare il benessere emotivo dei pazienti.

Robot mobili

I robot mobili agiscono all'interno di ospedali e cliniche e si muovono lungo un cavo o dei percorsi predefiniti. Sono utilizzati per una vasta gamma di scopi, tra cui disinfezione delle stanze, assistenza nel trasporto dei pazienti o spostamento di macchinari pesanti. I robot mobili per la pulizia e la disinfezione possono utilizzare la luce ultravioletta (UV) e i vapori di perossido di idrogeno o la filtrazione dell'aria per contribuire a ridurre le infezioni e a sanificare i luoghi raggiungibili in modo uniforme.

Robot autonomi

I robot autonomi con sistemi di rilevamento e misura della distanza a mezzo della luce (LiDAR), l'elaborazione visiva o le funzionalità di mappatura, possono consentire l'interazione autonoma con i pazienti in ambulatorio o in stanze ospedaliere, consentendo ai medici di interagire da lontano. I robot controllati da uno specialista o da remoto o da un altro lavoratore possono inoltre assistere i medici nel corso della loro attività ospedaliera, consentendo allo specialista di contribuire alla consultazione sullo schermo in merito alla diagnostica e all'assistenza dei pazienti. Questi robot sono in grado di monitorare le loro batterie e di recarsi presso le stazioni di ricarica, se necessario.

Alcuni robot autonomi effettuano le attività di pulizia e disinfezione, spostandosi tra i reparti di malattie infettive, le sale operatorie, i laboratori e gli spazi ospedalieri pubblici. Un prototipo di robot autonomo sviluppato dalla startup Akara è in fase di prova per la disinfezione delle superfici contaminate tramite la luce UV. L'obiettivo di Akara è aiutare gli ospedali a sanificare le stanze e le attrezzature, contribuendo alla lotta contro il COVID-19. Il prototipo utilizza una VPU Intel® Movidius™ Myriad™ X per gli spostamenti sicuri tra le persone quando è in funzione.

Tecnologie Intel® per la robotica nell'assistenza sanitaria

Le tecnologie Intel® consentono soluzioni di robotica sanitaria in un ecosistema diversificato di produttori hardware e fornitori software. Intel offre una vasta gamma di tecnologie di elaborazione con supporto per la visione artificiale al fine di soddisfare le esigenze di progettazione delle tecnologie di assistenza chirurgica ad alte prestazioni; di fornitura mobile e di robot autonomi per la disinfezione tramite UV; e di robot che consentono un migliore monitoraggio dei pazienti, una consulenza specialistica, un maggiore coinvolgimento sociale e molto altro ancora.

Le tecnologie Intel® offrono una base per la robotica nell'assistenza sanitaria
VPU Intel® Movidius™ Le VPU Intel® Movidius™ alimentano una gamma di robot medici, da quelli che accompagnano i medici nei giri visite ospedalieri ai robot per la pulizia. Durante la pandemia di COVID-19, un prototipo di robot per la disinfezione tramite UV con VPU Intel® Movidius™ Myriad™ X ha navigato in modo sicuro tra le persone, disinfettando le superfici ospedaliere.
Tecnologia Intel® RealSense™ Le telecamere di profondità Intel® RealSense™ aiutano i fornitori a tenere traccia dei cambiamenti nelle articolazioni dei pazienti affetti da artrite reumatoide al fine di monitorare con precisione la progressione della malattia. Per i pazienti in fisioterapia, le telecamere consentono ai terapeuti di monitorare i cambiamenti nel campo di movimento al fine di determinare con maggiore precisione i progressi nella riabilitazione.
Distribuzione Intel® di OpenVINO™ Toolkit3 La distribuzione Intel® di OpenVINO™ toolkit semplifica lo sviluppo delle applicazioni di visione artificiale sulle piattaforme Intel, incluse le VPU e le CPU. Questo portafoglio consente una gamma di casi di utilizzo, dai robot di assistenza chirurgica ai robot di servizio e sociali che navigano autonomamente nei corridoi ospedalieri.
Processori Intel® Core™ e processori Intel Atom® I processori Intel® offrono una gamma di opzioni per le prestazioni di elaborazione e il consumo energetico, consentendo di tutto, dai robot basati sull'apprendimento profondo ai robot per la disinfezione a bassa potenza.
Processori scalabili Intel® Xeon® I processori scalabili Intel® Xeon® offrono prestazioni elevate per i server edge negli ospedali e nelle cliniche, fornendo una base per i dati generati da sistemi e dispositivi collegati.
Intel - reti 5G supportate Le reti 5G supportate da Intel aumenteranno l'accesso agli specialisti medici tramite controlli basati su video e consentiranno interventi chirurgici con assistenza AR/VR mediante velocità di connessione senza eguali, latenza bassissima e un'estrema affidabilità della rete.

Il futuro della robotica e dell'assistenza sanitaria

La robotica sanitaria continuerà a evolversi con i progressi nell'apprendimento automatico, nell'analisi dei dati, nella visione artificiale e in altre tecnologie. I robot di tutte le tipologie continueranno a evolversi al fine di poter completare le attività in modo autonomo, efficiente e preciso.

Intel sta lavorando in collaborazione con fornitori e ricercatori di tecnologie al fine di esplorare la nuova generazione di soluzioni robotiche. Ad esempio, Intel Labs China sta collaborando con il Suzhou Collaborative Innovation Medical Robot Institute per la creazione di un incubatore di robotica medica per le startup. Fornendo il supporto tecnologico e alla ricerca, Intel sta contribuendo alla scoperta di nuove applicazioni per le tecnologie di IA e IoT nel campo della robotica medica. Questi contributi supportano le innovazioni in corso che aumentano l'automazione, promuovono l'efficienza e risolvono alcune delle più grandi sfide sanitarie.

Domande ricorrenti

Settore in rapida crescita nell'assistenza sanitaria, l'uso della robotica medica sta portando a una maggiore precisione nelle procedure chirurgiche e all'efficienza negli ospedali e nelle cliniche.

I robot nel campo medico abbracciano diverse aree. Ad esempio, i robot chirurgici consentono interventi chirurgici minimamente invasivi e permettono ai nuovi chirurghi di eseguire procedure complesse nelle prime fasi della loro carriera. I robot mobili offrono servizi di pulizia e disinfezione su percorsi predefiniti. I robot autonomi possono navigare in modo autonomo all'interno di cliniche e ospedali, coinvolgendo i pazienti e consentendo ai medici la consultazione da remoto.

Maggiori risorse nei settori della salute e delle scienze della vita

Maggiori informazioni sulle più recenti tecnologie per i fornitori sanitari, i sistemi sanitari e i professionisti delle scienze della vita.

Tecnologia della salute e delle scienze della vita

I settori della salute e delle scienze della vita stanno avanzando grazie all'imaging medico con tecnologia Intel®, all'analisi dei dati, alla genomica, alla telemedicina e alla robotica.

Per saperne di più

Imaging medico

Intel offre tecnologie di elaborazione e IA per l'imaging medico al fine di contribuire a migliorare le esperienze dei pazienti, ridurre i carichi di lavoro clinici e migliorare l'efficienza operativa.

Scoprite l'imaging medico

Analisi edge dei dati nel settore della sanità

Intel sta contribuendo a costruire le più recenti piattaforme di big data e modelli di IA, edge computing e altre analisi nella tecnologia informatica applicata alla sanità.

Maggiori informazioni sull'edge analytics nell'assistenza sanitaria

Analisi predittiva dei dati nel settore della sanità

L'analisi può contribuire a prevedere quando e dove sarà necessaria l'assistenza, monitorare i parametri vitali dei pazienti in tempo reale e molto altro ancora.

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Telemedicina

La telemedicina comprende una gamma di strategie per l'assistenza da remoto, tra cui il monitoraggio dei parametri vitali, la gestione quotidiana delle malattie croniche e le consultazioni specialistiche.

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IA nell'assistenza sanitaria e nelle scienze naturali

L'IA nell'assistenza sanitaria e nelle sciente naturali contribuisce a promuovere l'efficienza e a migliorare l'assistenza nell'imaging medico, nell'automazione dei laboratori e in altri ambiti.

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Automazione del laboratorio

I progressi in laboratorio portano a nuove strategie in materia di assistenza sanitaria e medicina, tra cui trattamenti personalizzati basati sui dati genetici propri dei pazienti.

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Avvisi e limitazioni alla responsabilità

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Costi e risultati possono variare.

Informazioni su prodotti e prestazioni

1“Coronavirus: Robots use light beams to zap hospital viruses,” BBC, marzo 2020, https://www.bbc.com/news/business-51914722.
2"Robotic-assisted surgery FAQs", UC Davis Health, https://health.ucdavis.edu/surgicalservices/roboticsurgery/faqs.html.
3I compilatori Intel possono o meno garantire lo stesso livello di ottimizzazione per i microprocessori non Intel per quanto riguarda ottimizzazioni non esclusive dei soli microprocessori Intel. Queste ottimizzazioni includono i set di istruzioni SSE2, SSE3 e SSSE3 e altre ottimizzazioni. Intel non garantisce la disponibilità, la funzionalità o l'efficacia di qualsiasi ottimizzazione su microprocessori non prodotti da Intel. Le ottimizzazioni dipendenti dai microprocessori in questo prodotto sono pensate per l'uso con microprocessori Intel®. Alcune ottimizzazioni non specifiche per la microarchitettura Intel® sono riservate ai microprocessori Intel®. Fare riferimento alle Guide dell'utente e alle Guide di riferimento dei prodotti applicabili per ulteriori informazioni sugli specifici set di istruzioni a cui si riferisce questo avviso.