Negli ultimi anni il ruolo dell’intelligenza artificiale è cresciuto esponenzialmente anche in ambito sanitario e, in particolare, in ortopedia, essendo al centro dello sviluppo di modelli decisionali, per esempio, così come di modelli prognostici e strumenti per la programmazione di interventi complessi.
In ambito ortopedico l’IA si è fatta spazio soprattutto in chirurgia, dove può affiancare sistemi di chirurgia robotica a supporto del chirurgo durante l’intervento, in fase di pianificazione e nel postoperatorio per garantire il miglior percorso riabilitativo possibile.
Una revisione della letteratura, condotta da ricercatori britannici e cinesi valuta lo stato dell’arte dell’uso dell’IA in ortopedia e individua le principali sfide tale applicazione pone al settore.
IA nel setting prechirurgico
Gli autori della revisione confermano i vantaggi esistenti dall’uso dell’IA nelle fasi preoperatorio, compresa la possibilità per i chirurghi di prepararsi attivamente alla procedura che dovranno effettuare sul paziente, il tutto in un ambiente sicuro e protetto.
Lo studio riporta gli esiti di un lavoro finanziato dal National Institutes of Health, che indica come il tasso di allenamento preoperatoria sia passato dal 4% al 31% con l’avvento dell’IA.
In letteratura ci sono poi diversi studi che dimostrano, per esempio, il vantaggio di usare l’IA per la pianificazione dell’artroplastica di ginocchio, con una riduzione delle correzioni manuali da eseguire durante l’intervento stesso e un generale miglioramento della precisione. In entrambi i casi si parla di un + 37% rispetto a interventi eseguiti senza l’ausilio dell’IA.
Questi risultati sono certo interessanti, ma le sfide da affrontare sono ancora tante. Prima d tutto, i dati da dare in pasto all’IA per poter ottenere delle indicazioni altamente precise e sicure devono essere tanti e vari, ovvero coprire tutte le possibili variazioni e caratteristiche del paziente, altrimenti le soluzioni fornite sono valide solo dentro certi parametri.
Lo stesso si può dire per gli algoritmi che supportano a scelta del miglior equipaggiamento per l’intervento: questi algoritmi devono anche tenere conto della reale complessità dell’ambiente operatorio. Inoltre, perché lo strumento dia il massimo contributo, è importante che riesca a focalizzare le esatte caratteristiche del paziente, rendendo l’intervento custom made.
IA nel setting chirurgico
Esistono già robot per il supporto agli interventi chirurgici che incorporano l’IA come strumento per offrire feedback in tempo reale al chirurgo e suggerimenti di avanzamento, e generalmente gli studi esistenti riguardanti questi sistemi confermano che migliorano la precisione della procedura.
Tuttavia, la revisione presa in considerazione mette in evidenza alcune sfide, prima tra tutte quella del costo dell’implementazione di questi sistemi, che li rende disponibili solo per una parte di strutture sanitarie e, di conseguenza, solo per alcuni pazienti. Al costo dell’acquisto dell’apparecchiatura occorre, infatti, aggiungere quelli della manutenzione.
Il sistema rischia, quindi, di ampliare il gap già esistente in ambito sanitario tra i più ricchi e i più poveri o semplicemente tra chi vive in zone servite da ospedali più abbienti.
Uno studio britannico mostra, per esempio, la difficoltà degli ospedali rurali di potersi attrezzare con apparecchiature robotiche. Simile la situazione negli USA, dove addirittura ci sono 450 ospedali rurali che rischiano di chiudere per problemi finanziari.
Dati i tanti vantaggi dati dai sistemi robotici e dall’IA, sarebbe opportuno che la politica si facesse carico del problema e trovasse soluzioni, anche perché alla lunga è possibile che queste stesse tecnologie riducano i costi socio-sanitari legati a certe patologie, di fatto favorendo i sistemi sanitari.
Un altro aspetto fondamentale ricordato dalla revisione è quello della fiducia: occorre che i medici e i chirurghi sviluppino maggior fiducia nei confronti dei modelli di IA, prima di tutto capendo che questi non li andranno a sostituire, ma semplicemente a supportare nel proprio processo decisionale.
IA in riabilitazione
L’IA può entrare in ambito riabilitativo all’interno dei sensori indossabili, per esempio, per monitorare il paziente e la sua applicazione al percorso riabilitativo stesso. La mancata aderenza a tali percorsi è infatti ben documentata e favorita dalla tendenza a demandare sempre più spesso i percorsi al domicilio del paziente.
Tuttavia, anche in questo caso, occorre che i dati sottesi allo sviluppo di modelli di IA siano molto robusti e che tengano presente l’intero ventaglio di pazienti possibili, così da fornire buone indicazioni al terapeuta. Come ogni tecnologia emergente, anche quella dell’IA necessita ancora di un certo affinamento e miglioramento.
Lo studio: Wissem Tafat, Marcin Budka, David McDonald, Thomas W. Wainwright, Artificial intelligence in orthopaedic surgery: A comprehensive review of current innovations and future directions, Computational and Structural Biotechnology Reports, Volume 1, 2024, 100006, ISSN 2950-3639, https://doi.org/10.1016/j.csbr.2024.100006
