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La missione di costruire la prima vagina robotica

Il corpo femminile è una cosa complicata: basta chiedere al medico. In particolare, i sistemi riproduttivi delle donne mostrano una vasta gamma di variazioni anatomiche e la maggior parte delle nostre parti femminili sono nascoste all'interno e invisibili alla vista. Ciò presenta ai medici in formazione una sfida scoraggiante: come padroneggiare l'esame ginecologico temuto.

Sebbene un gruppo di esperti sanitari abbia recentemente suggerito che le donne in buona salute potrebbero non aver bisogno di un esame pelvico completo ogni anno, molti medici considerano l'esame annuale come un'opportunità fondamentale per cercare tumori, cisti, fibromi e altro. Ora, i ricercatori dell'Imperial College di Londra stanno creando un bacino robotico femminile che consentirebbe agli studenti di medicina di imparare a "vedere" il corpo femminile attraverso il tatto, quindi saranno più preparati quando incontreranno un essere umano vivo con i piedi sulle staffe.

Se questi ricercatori riescono, la loro divertente ricostruzione in silicone della parte inferiore del busto femminile potrebbe aiutare i nuovi dottori a migliorare, più rapidamente, a condurre l'esame più intimo che la maggior parte delle donne affronta regolarmente. Potrebbe anche garantire che i primi esami di questi dottori siano più a loro agio per le donne in fase di ricezione. Il progetto del team prevede l'imaging 3D e la tecnologia tattile per simulare il senso del tatto, un progetto adeguatamente complesso per simulare un aspetto complesso dell'anatomia umana.

Ma anche con tecniche all'avanguardia, è un'impresa difficile. Il team ha lavorato al progetto per circa cinque anni e stanno scoprendo che c'è ancora molto da imparare sul corpo femminile. "È davvero affascinante", afferma Fernando Bello, professore di informatica chirurgica e scienza della simulazione che guida il team. "Ci stiamo lavorando da diversi anni ormai e, in molti modi, ci sentiamo come se fossimo solo all'inizio."

Tutto è iniziato con un retto. Circa 7 anni fa, il team di Bello ha iniziato a sviluppare un retto robotico per aiutare gli studenti di medicina a praticare gli esami della prostata. È l'esame che gli uomini temono di più, e non è nemmeno un picnic per studenti e dottori in medicina. Con il loro modello, i ricercatori hanno voluto rendere più facile per entrambe le parti aiutando gli studenti a distinguere la sensazione "dura e nervosa" di una prostata cancerosa dalla sensazione di una sana.

Tale progetto ha richiesto più tempo del previsto. Ecco come funziona: un tirocinante mette un dito sui glutei di silicone, dove scivola all'interno di un ditale di silicone che è attaccato alle braccia robotiche. La tecnologia programmabile crea un'anatomia virtuale, con gradi variabili di pressione in piedi per il coccige, la vescica, il pavimento pelvico e la prostata. (Quando il dito di uno studente tocca la prostata, ad esempio, una maggiore forza potrebbe generare una sensazione più rigida, segnalando un possibile carcinoma.)

Nel frattempo, un tirocinante con gli occhiali 3D vede un'immagine su uno schermo che mostra il suo dito in relazione a tutte le parti del corpo apprese dal sentire. Un formatore, che altrimenti avrebbe poco senso dell'avanzamento dell'esame interno, può offrire un feedback basato su quanto visto sullo schermo.

FemalePelvicAnatomicalVariability-WR.jpg L'anatomia del bacino femminile può variare selvaggiamente, come dimostrato da questi modelli anatomici ottenuti dalla risonanza magnetica di 10 volontari sani. (Courtesy Bello lab)

Riuscire a simulare il retto fino alla sua pressione e resilienza era già un'impresa impressionante. Ma a circa 18 mesi da quel progetto, Bello e il suo team hanno iniziato a lavorare su un bacino robotico femminile. Scoprirono rapidamente che sarebbe stato molto più difficile del primo. "L'anatomia femminile è più complessa esternamente e internamente, in molti modi", afferma Bello. "C'è una variabilità più significativa e c'è anche una gamma più ampia di variabili."

La maggior parte delle donne ha familiarità con l'esame pelvico bimanuale, in cui un medico usa due mani - una dentro e una fuori dal corpo - per cercare utero, ovaie e altre strutture interne. L'esame ha lo scopo di rilevare una varietà di condizioni come la gravidanza, il cancro e l'endometriosi prima che le donne sviluppino effettivamente i sintomi, afferma Sandra Carson, vice presidente dell'istruzione per il Congresso americano di ostetrici e ginecologi. Il medico cerca di capire: "L'utero è morbido, è in avanti, è inclinato all'indietro, è allargato, ci sono delle masse?" Dice Carson. La stessa visita può includere un'ispezione visiva e uno striscio di pap, che identifica le cellule tumorali cervicali.

Attualmente, gli studenti di medicina imparano come eseguire questi esami attraverso una varietà di metodi, tra cui simulatori di plastica più semplici, modelli medici dal vivo che aiutano a guidare gli studenti attraverso i loro corpi e pazienti reali in ambito clinico. Bello spera che il suo bacino robotico, che funziona allo stesso modo del retto robotico, con la tecnologia aptica e l'imaging 3D su uno schermo, combini la sensazione reale di un essere umano con la capacità di vedere un esame tipicamente "non visto".

Ma creare una tecnologia che funziona con una mano esterna e due dita interne è più difficile che accogliere il solo dito necessario per un esame rettale, dice Bello. Per capire come lo fanno i medici, il team di Bello ha sperimentato ginecologi che conducono esami con attrezzature speciali su entrambe le mani: cuscinetti che rilevano la pressione e sensori elettromagnetici che trasmettono posizione e movimento. Hanno anche scansionato donne sane per ottenere immagini dei loro sistemi riproduttivi su cui basare i modelli.

L'esame pelvico bimanuale può anche essere più difficile da padroneggiare del rettale perché "i medici devono cercare le strutture in uno spazio più ampio", afferma Bello. Tunnelare il retto di un uomo per sentire la sua prostata non è esattamente semplice, ma è più semplice. Le ovaie, d'altra parte, possono essere un po 'più sottili.

virget_simulator_inuse-may014-wr_720.jpg I medici praticano un esame vaginale simulato usando la tecnologia tattile e la visualizzazione al computer. (Courtesy Bello lab)

"Le ovaie hanno le dimensioni di una mandorla", afferma Elisa Jorgensen, una OBGYN del quarto anno residente all'ospedale Yale New Haven. "Soprattutto con i pazienti più grandi, è molto, molto difficile sentirli quando non c'è patologia." Jorgensen ricorda un'esperienza "stressante" quando i colleghi studenti della Yale Medical School hanno eseguito per la prima volta un esame pelvico, su modelli dal vivo appositamente formati per guidare neofiti. "Molti dei miei compagni di classe dicevano alla fine dell'esame:" Stavo fingendo di aver sentito l'ovaio perché volevo solo uscire di lì ".

Non è solo che l'esame pelvico richiede esperienza e abilità. Dopotutto, sono necessarie anche competenze tecniche per ascoltare il cuore attraverso uno stetoscopio, sottolinea Taraneh Shirazian, assistente professore di ostetricia e ginecologia presso il NYU Langone Medical Center. È anche che la natura invasiva dell'esame può essere imbarazzante sia per lo studente che per il paziente. Gli studenti di medicina che perfezionano la loro tecnica in ambito clinico si trovano di fronte al compito non invidiabile di mettere a proprio agio un paziente ansioso, sembrando di sapere cosa stanno facendo e cercando di incorporare il feedback del proprio supervisore, tutto in una volta.

Inoltre, devono individuare ed esaminare molti più organi rispetto alla sola prostata. "Ci sono sicuramente molte variabili, se vuoi, per l'anatomia femminile", dice Shirazian. Su un paziente in sovrappeso, ad esempio, anche l'utero può essere difficile da sentire. Le cicatrici da una sezione C possono cambiare la posizione della cervice e dell'utero. E i fibromi potrebbero spingere di lato un'ovaia. "Ci sono sfumature", dice, per dirla leggermente.

Carson di ACOG afferma che il bacino robotico potrebbe essere un'aggiunta "favolosa" all'educazione medica, a condizione che non sia troppo costoso. Bello e il suo team stanno ora lavorando alla costruzione di una versione economica del loro retto robotico da vendere alle scuole di medicina e stanno cercando di attirare finanziamenti per affinare il loro prototipo del bacino femminile. Spera che entrambi aiuteranno i nuovi medici a individuare meglio i problemi e ad eseguire esami intimi in un modo che causi meno disagio per i pazienti. Al momento, dice, "Penso che sia molto probabile che ci sia un elemento di apprendimento sul lavoro."

La missione di costruire la prima vagina robotica