Il sistema robotico da Vinci Si consta di tre componenti fondamentali (figura 1.13):
una consolle, cioè la postazione di controllo (posizionata esternamente al campo sterile) dalla quale il chirurgo opera attraverso i due master controllers e la pedaliera per manovrare l’endoscopio 3D e gli strumenti EndoWrist della torre; la risoluzione 1080i HD consente una più precisa visualizzazione del target anatomico, e il visore stereoscopico permette una visione 3D real-time grazie ai due canali ottici indipendenti che trasmettono a ciascun occhio separatamente l’immagine proveniente da due endoscopi da 5 mm contenuti all’interno di uno stesso stereo- endoscopio; il visore stereoscopico mostra anche icone e messaggi sullo stato di sistema, informando il chirurgo di eventuali cambiamenti o errori. La collocazione reciproca dei master controllers rispetto al sistema binoculare consente di mantenere l’allineamento occhi-mani come in chirurgia open, pur utilizzando una procedura minimamente invasiva. Il chirurgo si siede su uno sgabello e appoggia gli avambracci sulla consolle, ma il trigger per l’attivazione del sistema è l’avvicinamento al dispositivo di osservazione binoculare, grazie a un raggio a infrarossi che oltre ad attivare la torre può anche disattivarla se il chirurgo rimuove gli occhi dal dispositivo di visione, al fine di prevenire movimenti dei bracci non intenzionali. Il chirurgo inserisce poi le dita all’interno dei due master controllers, simili a joystick da muovere nello spazio d’azione della consolle, che trasformano il segnale meccanico in elettrico trasmettendolo ai bracci meccanici: il touchscreen consente di stabilire la scala dei movimenti tra quelli delle mani nel campo operatorio vitruale e quelli degli strumenti nel paziente, scegliendo tra una scala 1:1, 3:1 o 5:1 (quanto più il movimento dovrà essere preciso, tanto più il rapporto da impostare sarà elevato) anche più volte durante uno stesso intervento in relazione al tipo di manovre da eseguire. Il computer inoltre è in grado di filtrare il fisiologico tremore delle mani del chirurgo, in modo che non si traduca in analoghi movimenti degli strumenti robotici. Per migliorare la sua posizione all’interno dell’area di lavoro o per evitare collisioni tra i master controllers, il chirurgo può usare il pedale clutch che consente di sganciare il movimento dei master controllers da quello degli strumenti robotici, ma esiste anche un pulsante finger clutch su ciascun master controller per poterli riposizionare singolarmente. Il poggia-braccia è stato dotato di un touchscreen - visibile senza rimuovere gli occhi dal visore - che consente di collocare il dispositivo di visione binoculare a un’altezza confortevole, di impostare la scala dei movimenti, di controllare le impostazioni video e audio e l’accensione o lo spegnimento del sistema, di gestire consolle accessorie e la modalità di visione a più immagini (visualizzazione TilePro, che mostra l’immagine 3D del campo operatorio insieme ad altre due immagini nel terzo inferiore dello schermo, possibile premendo una volta sola il pedale in basso a sinistra che attiva i canali video di ingressi ausiliari): tali impostazioni di lavoro possono essere
53 memorizzate in un profilo utente esclusivo che l’operatore può richiamare ad ogni utilizzo del sistema. Alla base della consolle troviamo: due file di pedali a destra, una per il taglio e una per il coagulo di ciascun braccio, per controllare le diverse modalità di erogazione dell’energia; una fila di pedali a sinistra, di cui quello in alto blocca gli strumenti nell’ultima posizione acquisita così da poter riposizionare i master controllers, mentre tenendo premuto quello in basso si svincolano i master controllers dal controllo degli strumenti passando a controllare l’endoscopio; un pedale laterale sinistro, per shiftare al controllo del terzo braccio e viceversa.
una torre, che sorregge e manovra ottica e strumenti chirurgici attraverso i suoi quattro bracci articolabili che seguono i comandi imposti dal chirurgo attraverso la consolle; rispetto alla metodica mini-invasiva tradizionale, gli strumenti chirurgici presentano un’articolazione interna, detta EndoWrist, che li dota di ben sette gradi di libertà di movimento e 90° di angolazione, per un range di movimento addirittura superiore a quello della mano umana; il sistema è inoltre in grado di rendere i movimenti della mano più precisi, fluidi e senza scatti, eliminando il fisiologico tremore. La tecnologia a centro remoto (il punto fisso nello spazio attorno al quale si muovono i bracci articolabili) di cui il sistema da Vinci fa uso consente di manipolare strumenti ed endoscopi all’interno del sito chirurgico minimizzando la forza esercitata sulla parete addominale del paziente: ciascun braccio si compone di due parti, una snodata, la cui posizione viene impostata all’inizio dell’intervento, e una motorizzata, comandata dalla consolle di comando attraverso cavi in fibra ottica; inoltre, ciascun braccio è dotato di due pulsanti: un pulsante port clutch per i movimenti grossolani del braccio, e un pulsante camera/instrument clutch per regolare la traiettoria finale del braccio durante il docking e per inserire e rimuovere gli strumenti o l’endoscopio, in quanto se non si azionasse il clutch il braccio opporrebbe resistenza al movimento tornando nella posizione originaria. Dei bracci, due - i principali - rappresentano le mani del chirurgo, e uno - di ausilio - esegue eventuali manovre complementari, e tutti dispongono di accessori sterili da posizionare durante il draping (la procedura di copertura sterile) affinchè i bracci possano avere un adeguato range di movimento (non ostacolato da una copertura sterile troppo stretta); in corrispondenza del pulsante instrument/camera clutch è presente una luce LED che illuminandosi di azzurro, verde o giallo comunica lo stato del braccio. Per quanto riguarda il braccio della telecamera, questo è dotato di un trocar mount, ovvero di un supporto di ancoraggio al trocar, che va allineato con il centro della colonna del patient cart in modo che estendendo il braccio-camera ci siano 50 cm a separarne il retro dal carrello: tale distanza ottimale, che consente un range di movimento dei bracci evitandone al tempo stesso collisioni, è detta sweet spot. Dopo aver posizionato i trocars in laparoscopia (figura 2.3) e aver posto il tavolo operatorio in leggero anti-Trendelemburg (figura 2.2), si procede al docking: il braccio-camera viene connesso per primo bloccando il trocar mount al trocar, poi vengono posizionati i bracci degli strumenti attaccandoli ai trocar mediante uno scatto dei dispositivi montati su ciascun braccio, controllando infine che vi sia la giusta distanza di ogni braccio e che nessun braccio eserciti pressione sul paziente; l’endoscopio viene prima inserito nel trocar e bloccato all’interno del trocar mount, e poi viene fatto avanzare nel campo operatorio usando il pulsante camera clutch; gli strumenti EndoWrist vengono tutti posizionati sotto visione laparoscopica, inserendoli nel trocar all’interno di un adattatore e facendoli poi avanzare nel campo operatorio premendo il pulsante
54 instrument clutch; per poter rimuovere lo strumento, il chirurgo deve riallinearne il wrist per consentire all’assistente di estrarlo dopo aver premuto la leva di rilascio: col “cambio strumento guidato” di cui dispone il da Vinci, il nuovo strumento inserito viene posizionato 1 mm meno profondamente rispetto alla posizione del precedente strumento rimosso, come misura di sicurezza.
un carrello, contenente la tecnologia ausiliaria (monitor, insufflatore di CO2, doppia
sorgente di luce ad alta intensità, unità videocamera e strumenti elettromedicali) necessaria al funzionamento del sistema e all’esecuzione dell’intervento.