Sommario
Un innovativo robot magnetico delle dimensioni di una moneta ha compiuto un balzo tecnologico verso l’endoscopia non invasiva: grazie a un sistema di locomozione ispirato all’oloide, una figura geometrica poco conosciuta, è ora in grado di generare scansioni 3D ad alta risoluzione direttamente dall’interno dell’intestino. Il progetto, sviluppato dall’Università di Leeds in collaborazione con Glasgow ed Edimburgo, permette per la prima volta biopsie virtuali di alta precisione, con risultati immediati e senza rimozione di tessuto.
Il nuovo sistema, definito Oloid Magnetic Endoscope (OME), combina geometria, robotica magnetica e micro-ultrasuoni per rilevare lesioni e tumori del tratto gastrointestinale, con l’obiettivo di migliorare la diagnosi precoce del cancro al colon-retto, una delle principali cause di morte oncologica nel mondo.
Biopsie senza bisturi: l’ultrasuono 3D interno come nuova frontiera
Tradizionalmente, per diagnosticare un tumore del colon è necessario eseguire una biopsia, prelevando un campione di tessuto e attendendo l’esito di laboratorio. Questo processo richiede da uno a tre settimane. Il nuovo robot endoscopico supera questa prassi grazie a un dispositivo micro-ultrasuoni da 28 MHz, in grado di generare immagini tridimensionali a livello istologico, sufficienti a distinguere tessuti sani da lesioni.
La qualità delle immagini consente ai medici di ottenere sezioni trasversali simili a quelle prodotte in laboratorio, offrendo una diagnosi istantanea e in-situ, senza la necessità di rimuovere materiale biologico. Il vantaggio principale risiede nella possibilità di eseguire diagnosi e trattamento in un’unica procedura, riducendo l’attesa, l’ansia del paziente e il numero di interventi ripetuti.
Oloide: geometria al servizio della medicina robotica
Il cuore dell’innovazione è la forma dell’oloide, un solido generato da due cerchi perpendicolari intersecanti. Questa figura, priva di simmetria assiale, consente un moto rotatorio naturale e multidirezionale all’interno del corpo umano, rendendo possibile la navigazione magnetica controllata anche in ambienti complessi come colon, esofago e stomaco.
Con un diametro di soli 21 mm, l’OME è stato stampato in 3D e dotato di un sistema di tracciamento magnetico, una telecamera e un controllo esterno tramite magnete permanente montato su un braccio robotico. Grazie a questo approccio, il robot è in grado di:
- Eseguire movimenti di rotolamento e spazzolamento controllati nel tratto intestinale.
- Generare scansioni microstrutturali 3D in tempo reale.
- Identificare lesioni sospette con estrema precisione, aprendo nuove possibilità per la diagnostica precoce non invasiva.
I test condotti in colon artificiali e successivamente in modelli animali hanno dimostrato un’elevata manovrabilità, accuratezza di imaging e potenziale applicazione clinica. Si prevede l’avvio dei primi test su pazienti umani entro il 2026.
Diagnostica gastrointestinale rivoluzionata: verso un endoscopio autonomo e intelligente
Il progetto OME segna un cambiamento profondo nell’approccio alla diagnostica gastrointestinale. Mentre gli endoscopi tradizionali richiedono il passaggio di un tubo flessibile pilotato da un operatore, il nuovo sistema punta a una navigazione robotica semiautonoma, guidata da un campo magnetico esterno controllato da computer. Questo riduce l’invasività della procedura e consente manovre più precise anche in regioni anatomiche tortuose.
Gli algoritmi di guida sono progettati per sfruttare al massimo la dinamica unica dell’oloide, con correzioni continue alla traiettoria in tempo reale, permettendo al robot di esplorare superfici e curvature del tratto intestinale con una precisione submillimetrica.
Uno dei vantaggi più significativi riguarda la riduzione del disagio per il paziente, grazie a un dispositivo più piccolo, morbido e controllato esternamente. Inoltre, l’integrazione di imaging ad alta risoluzione e AI diagnostica apre scenari futuri in cui il robot potrà riconoscere autonomamente lesioni precancerose, indirizzare il medico verso aree da approfondire e contribuire a decisioni cliniche immediate.
Implicazioni cliniche e industriali: diagnosi istantanee, costi ridotti e screening di massa
Se validata clinicamente, questa tecnologia potrebbe trasformare lo screening del cancro al colon in molti contesti sanitari, offrendo uno strumento:
- Rapido: esame e diagnosi in un’unica seduta.
- Economico: eliminando la necessità di laboratori esterni per biopsie.
- Diffondibile: accessibile anche in contesti a bassa infrastruttura, grazie alla portabilità del sistema.
Il team multidisciplinare che include esperti in robotica, gastroenterologia, fisica medica e imaging, sta lavorando alla miniaturizzazione dei componenti, alla certificazione CE e FDA, e a collaborazioni industriali con partner in ambito medico e biotecnologico. La prospettiva è quella di un sistema diagnostico endoscopico intelligente, in grado di essere utilizzato in ambulatori, ospedali, o persino in cliniche mobili, senza compromessi sulla qualità dell’analisi.
