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Franca Melfi chirurgia robotica

Robotica, opportunità di crescita (anche per e grazie alle donne)

“DONNE SCIENZA INVENZIONE CARRIERA - Progetto di Gianna Martinengo”
Dalle esperienze alle skill al role model, viaggio tra le professioniste e scienziate che stanno facendo progredire il mondo della scienza italiano e internazionale. Interviste a "mente aperta” anticipate da un viaggio nei diversi mercati dell’innovazione.

Pochi mesi fa una rivista italiana del settore IT ebbe modo di raccontare un interessante progetto realizzato presso un ateneo lombardo. Un team composto da tre soggetti aveva vinto un concorso internazionale di robotica. La notizia, però, non era focalizzata tanto sul premio, quanto sulla composizione di genere del mini-gruppo, nel quale erano presenti due ingegneri donna e un docente uomo. Fatto a quanto pare eccezionale per il settore. Sembra, dunque, ci sia ancora molto da lavorare, sia in termini di comunicazione che di parità di genere (con le connesse parità di crescita nei ruoli apicali, stipendio e così via), quando ci si avvicina a questo mondo.

Riprenderemo in seguito la questione femminile. Ora è necessario indicare i confini della robotica (da troppi ancora confusa/integrata con l’intelligenza artificiale) per fornire la corretta dimensione del fenomeno.

Sarebbe facile, come si sente affermare in alcuni ambienti, chiudere la pratica “robotica” con l’assunto: “i robot tolgono lavoro agli operai”. Non è così e non sarà così. Ma è vero che esiste una paura latente e sotterranea, che il Censis quantifica in un numero: 7 milioni di lavoratori che nel nostro Paese hanno paura di perdere il lavoro a causa dell’arrivo di nuove e più performanti tecnologie, robot compresi. Addirittura, molti pensano che le condizioni di lavoro peggioreranno, in termini di orari più pesanti e di minore sicurezza. È chiaro che vi sia un immenso problema di percezione errata del concetto “robot vs uomo”, dato che, dall’altra parte di questa ipotetica barricata, invece, viene narrato tutto il contrario.

Robotica: l’interazione uomo-macchina

Esattamente come già espresso dalla politica in occasione dell’introduzione del Piano Nazionale Industria 4.0 (una “nuova concezione di industria basata su un alto livello di automazione e interconnessione”) - correva l’anno 2016 - i robot non hanno nessuna vocazione a sostituire l’uomo. Considerando la relazione “robot vs uomo”, vero è che il lavoro dell’uomo cambierà, diventando meno “operativo”, più specializzato e più orientato al coordinamento di queste stesse modernissime macchine. Oggi la robotica non comprende unicamente “singole macchine evolute”, ma un insieme ben più articolato.

robot chirurgico

Almeno due semplici osservazioni danno un’idea più precisa della robotica. La prima è che i robot sono anche gruppi connessi di “macchine” in collaborazione per un obiettivo condiviso. La seconda è che ogni robot è anche (soprattutto) fatto di software e quest’ultimo può evolvere, imparare e addirittura produrre altro software, generare un’altra “macchina”. La stessa parola “softbot” riassume sia la parte software che la parte robot nella stessa “macchina”.

A differenza delle macchine tradizionali, questi strumenti sono capaci di sostituire non solo attività umane manuali, ma anche intellettuali; non solo individuali, ma anche collettive, in supporto per esempio all’insegnamento, al design, alle analisi di mercato, alla ricerca di informazioni, agli investimenti strategici in Borsa, alle attività diagnostiche e terapeutiche in medicina.

Per tutto ciò, è indispensabile – come sempre è successo – conoscere le tecnologie e prevederne gli sviluppi per controllarne l’uso corretto, conforme ai nostri valori. Con una differenza sostanziale nel rapporto “robot vs uomo” rispetto alle macchine dei secoli passati: queste nuove “macchine” hanno un impatto molto più pervasivo rispetto alla nostra vita e sono in evoluzione molto più rapida, perché possono imparare e riprodursi.

  • Sì, è molto probabile che aumenti in futuro la percentuale di lavori svolti dai robot (da qui al 2025 il World Economic Forum stima un 52%, il doppio rispetto a oggi).

  • No, anche nelle visioni più avveniristiche i robot, umanoidi o meno, difficilmente potranno provare emozioni. Questo timore è molto simile a quello sull’Intelligenza Artificiale: prima di parlarne bisognerebbe definire cosa è l’intelligenza. Certamente i robot potranno conoscere-decodificare meglio i nostri sentimenti e le nostre reazioni – già lo fanno in molti casi - ma questo non significa che renderanno meno importanti gli umani che li hanno costruiti e che li controllano.

Robot amici, dunque, non nemici, e grande fonte di occupazione a livello industriale e di ricerca e sviluppo, proprio per il nostro Paese. Anche in questo caso basta osservare i numeri: si parla di una filiera italiana della robotica che conta oltre 100 mila imprese, per quasi 430 mila addetti. E, in merito al “cosa faranno i robot per noi?”, tante sono le direttrici della ricerca, sempre più in linea con i temi della sostenibilità. Nell’interazione uomo-macchina ai robot si chiederà uno snellimento delle procedure industriali, ma anche un impegno nello spazio, così come nelle sale operatorie, in affiancamento al lavoro dell’uomo e alla semplificazione delle attività quotidiane.

Robotica, automazione e utilizzo di robot: altri numeri

Robotica e futuro in cifre. Secondo il “Rapporto 100 innovation stories” promosso da Enel e Fondazione Symbola, in collaborazione con Fondazione UCIMU, “l’Italia è il sesto Paese al mondo per numero di robot industriali installati, preceduta solo da Cina, Giappone, Corea del Sud, Stati Uniti e Germania; conta circa 104.000 imprese nel settore ed è al sesto posto anche per numero di pubblicazioni scientifiche - oltre 10.000 - legate alla ricerca sull’automazione”. C’è di che essere orgogliosi; e occorre proseguire questo cammino.

Considerato che ci saranno nuovi posti di lavoro legati all’alta tecnologia e che occorreranno competenze specifiche tutte da costruire, ecco che si fa strada la figura femminile, che perfettamente si sposa con un ambito nel quale è necessario che l’aspetto umano sia ben introdotto e ben armonizzato. Non è l’automazione tout court a far crescere il Sistema Paese. E’ la combinazione tra vecchi e nuovi saperi, tra cultura umanistica e cultura scientifica, tra tecnologia in sostituzione e tecnologia in supporto alle persone e ai loro bisogni: “macchine-protesi” inventate per collaborare con gli umani, non per limitarne l’autonomia. E in questo – armonizzare, coordinare, integrare, condividere – la donna raggiunge l’eccellenza.

Un’ultima nota, probabilmente conosciuta ai più, sempre riportata dal Rapporto: sono italiane due tra le maggiori esperte al mondo di robotica, Barbara Mazzolai e Cecilia Laschi. Le due scienziate sono state inserite nel 2015 tra le 25 donne geniali nella classifica stilata da RoboHub, la piattaforma di comunicazione fra comunità scientifiche internazionali alimentata da esperti in materia.

Che dire: nulla da aggiungere, in verità. Da role model di questo genere non possono che nascere giovani professioniste destinate a dar vita a grandi progetti.

robotica medicina del futuro

Con il robot in sala operatoria: Franca Melfi, pioniera della chirurgia toracica robotica

Tenace. Determinata. Curiosa. Franca Melfi ama le sfide e fuori dalla sala operatoria vive l’insegnamento come una missione: preparare i suoi studenti alla chirurgia computer assistita, una chirurgia che non usa il bisturi tradizionale, ma un sistema robotico grazie al quale gli interventi sono sempre più mini-invasiva e di precisione. Il bisturi rimane sempre uno dei ferri del mestiere, perché è impensabile poter fare chirurgia robotica senza conoscere la chirurgia tradizionale. D’altra parte, l’interazione uomo-macchina, l’informatica e l’intelligenza artificiale saranno sempre più determinanti per la chirurgia e la medicina del futuro, negli ospedali 4.0.

Docente di Chirurgia toracica all’Università di Pisa e direttrice del Centro robotico multidisciplinare dell’Azienda ospedaliero-universitaria pisana, Franca Melfi coordina il Comitato tecnico scientifico del Polo di Chirurgia robotica della Toscana e con l’European Association for CardioThoracic surgeons tiene corsi in tutta Europa per addestrare i più giovani e rilasciare loro una sorta di patente per l’uso dei robot in sala operatoria. Di fatto, è una pioniera.

Professoressa, lei è tra i massimi esperti nel campo della chirurgia toracica mini-invasiva e della chirurgia robotica. Citando il premio che le è stato conferito nel 2011 per aver rivoluzionato la sua professione coniugando innovazione e tecnologia, si considera una “tecnovisionaria”?

«Ho cominciato a occuparmi di chirurgia mini-invasiva all’inizio degli anni ‘90, quando per la prima volta si parlava dell’applicazione di nuovi approcci chirurgici, che consentivano nuove modalità di ingresso nelle cavità anatomiche umane. Nell’Ospedale di Pisa sono stata la prima chirurga toracica. Quando all’inizio degli anni 2000 sono subentrate le procedure chirurgiche assistite da robot, lavoravo nel Dipartimento cardio-toracico e ho avuto l'opportunità di impiegare quella meravigliosa macchina, fino ad allora usata solo per interventi al cuore, per interventi ai polmoni.

In qualche modo, si è trattato di una visione del futuro: ho intrapreso una strada non ancora battuta da nessuno, con coraggio e molta curiosità, senza arrendermi alle difficoltà. E il tempo mi ha dato ragione. Del resto è quello che dico sempre anche ai miei studenti e alle mie studentesse: lavorate sodo, credete in voi stessi, non scoraggiatevi e siate aperti al confronto e al cambiamento. Del resto, se io stessa non fossi stata artefice del cambiamento, non sarei qui adesso a parlarne. Un tempo la chirurgia era il tempio degli uomini e di pochi uomini eletti. Oggi la situazione è cambiata».

La macchina di cui parla è il robot da Vinci?

«Sì, il robot da Vinci è il primo e più evoluto sistema robotico messo a punto venti anni fa per supportare i chirurghi in sala operatoria. Ma oggi sono disponibili o stanno per arrivare anche altri sistemi di Robotic Assisted Surgery. Penso ai sistemi sviluppati da Medtronic e Johnson & Johnson, per esempio».

A proposito di cambiamento, come è cambiata di conseguenza la sala operatoria?

«Con l’introduzione del robot da Vinci e l’evoluzione della chirurgia robotica, abbiamo dovuto riorganizzare completamente la sala operatoria. È stato necessario creare, e formare, team ad hoc - inclusi infermieri e anestesisti - in grado di muoversi in un ambiente nuovo, in cui non c’è solo il tavolo operatorio, ma anche una piattaforma con bracci robotici e una postazione con monitor e consolle».

È da lì che, in fondo, operate muovendo i bracci robotici?

«Esattamente. Dallo schermo monitoriamo il paziente e attraverso la consolle, collegata ai bracci robotici muniti di telecamere, bisturi, pinze, forbici e gli altri strumenti operatori, possiamo effettuare interventi molto complessi in massima sicurezza, grazie al fatto che la tecnologia ci garantisce magnificazione della visione e a profondità di campo.

In altre parole, le immagini che vediamo sono dieci volte più grandi di quello che vediamo con l’occhio umano, e così possiamo osservare particolari e dettagli della regione da operare amplificati e in 3D. Il robot chirurgico poi traduce i nostri gesti e, grazie ad un software ad hoc, ne magnifica la precisione. Tutto questo implica un nuovo modo di fare chirurgia, ma non solo. La sala operatoria diventa anche un’aula dove possiamo insegnare il mestiere ai giovani chirurghi in modo più accurato».

chirurgia toracica robotica

Come si impara a usare la chirurgia robotica?

«Io ho imparato "rubando con gli occhi”. Detto in altri termini, quando ero una giovane specializzanda e affiancavo il chirurgo al tavolo operatorio, come assistente, cercavo di carpire con gli occhi la sua gestualità. Oggi invece in sala operatoria, oltre alla consolle attraverso cui operiamo, c’è un’altra consolle a disposizione di chi impara. Un po’ come a lezione di scuola guida: i comandi li ha l’istruttore, ma anche il praticante.

Ebbene, così i miei studenti e le mie studentesse possono eseguire manovre chirurgiche sotto le mie indicazioni e il mio controllo in tutta sicurezza. Insomma, la tecnologia robotica applicata alla chirurgia ha innescato anche una rivoluzione dal punto di vista dell’insegnamento e della formazione. Aspetto per me fondamentale, dato che, oltre a insegnare all’Università di Pisa, sono tutor a livello europeo per la chirurgia robotica toracica».

Quindi, chirurgia robotica significa maggiore sicurezza, più precisione, ma anche un più ampio raggio d’azione potendo, proprio con la tecnologia, “addestrare” giovani colleghi e colleghe anche a distanza?

«In effetti, sì. E questo è un aspetto molto importante per me che da vent’anni sono impegnata a 360° nella formazione. L’innovazione tecnologica consente di andare oltre la formazione “one to one”, perché le piattaforme digitali consentono un approccio “one to thousand”. Danno infatti l’opportunità di insegnare da remoto, a distanza, offrendo così l’accesso alla formazione a studenti e studentesse di tutto il mondo. Di fatto, grazie alla telechirurgia possiamo insegnare e monitorare l’apprendimento».

Tornando al concetto di “robot chirurgico vs uomo” in sala operatoria, diceva che non si sostituisce al medico, ma lo supporta e lo assiste. Il prossimo passo quale sarà?

«Il futuro, che in parte è già iniziato, è all’insegna di sistemi robotici integrati all’intelligenza artificiale, che consentono di indirizzare al meglio gli interventi grazie al machine learning e ai big data. Se per esempio nell’esecuzione di un certo intervento sono state registrate nel mondo un certo numero di complicanze correlate a una determinata manovra chirurgica, l’intelligenza artificiale può aiutarci, segnalandoci di non eseguire proprio quel determinato movimento e rendere così l’intervento più preciso.

Inoltre, l’intelligenza artificiale applicata alla tecnologia robotica e agli strumenti di imaging avanzato, ci fornisce anche la possibilità di pianificare l’intervento prima di entrare effettivamente in azione, simulandolo e di conseguenza contribuendo a prevenire eventuali complicanze. Insomma, credo che la tecnologia robotica sarà sempre più alla base della chirurgia e, più in generale, della medicina di domani».

Pensando al suo futuro, quale sarà la prossima sfida?

«Come dicevo, amo le sfide e le nuove avventure. Auspico la realizzazione di un centro di alta formazione, sotto l’egida dell’ateneo di Pisa, per preparare i giovani a essere pienamente protagonisti dell’innovazione tecnologica in campo medico: capaci di usare ma anche sviluppare nuovi device utili in questo campo.

La tecnologia robotica è un nostro alleato, e non solo in sala operatoria. Tutto il mondo medico ha giovato dello sviluppo tecnologico. Si pensi alla TAC, all’endoscopia, solo per fare qualche esempio. Ebbene, senza un’adeguata preparazione, e quindi senza una approfondita formazione, la tecnologia non solo è inutile, ma può essere anche pericolosa. Dobbiamo quindi saperla usare. Nello specifico, parlando di chirurgia robotica, un robot in sala operatoria può essere usato solo da chi ha un importante background chirurgico alle spalle e conosce bene la macchina. Non basta infatti sedersi alla consolle per pilotare il robot da Vinci. Non c’è spazio per l’improvvisazione. C’è spazio solo per mani esperte».

Se da un lato bisogna formare la classe medica affinché sappia usare le tecnologie a disposizione (robotica e non solo), come smontare dall’altro la diffidenza dei pazienti nei confronti della tecnologia che, secondo alcuni, si frapporrebbe nel rapporto medico-paziente?

«La tecnologia non si frappone, né sostituisce la relazione medico-paziente. È piuttosto uno strumento in più. Può aiutare e velocizzare la diagnosi. Supporta l’attività clinica e interventistica. Accettarla richiede tuttavia un cambiamento culturale. Credo che per scalfire la diffidenza sia necessario applicare le sacre regole della nostra professione e recuperare un rapporto di fiducia con i pazienti. Un tempo, se penso al medico di famiglia, si andava anche a casa per visitare il paziente. Ecco, la classe medica deve ricostruire la fiducia e ripartire dalla fiducia per far capire ai pazienti che la tecnologia – robotica e non - può essere uno strumento essenziale a supporto dell’efficacia delle cure».

Biografia di Franca Melfi

Franca Melfi è Docente di Chirurgia Toracica dell’Università di Pisa, Direttrice del Centro Robotico Multidisciplinare dell’AOUP e Coordinatrice del Comitato Tecnico scientifico del Polo di Chirurgia Robotica della Regione Toscana

Pioniera nel campo della chirurgia robotica, ha ricevuto numerosi premi nazionali ed internazionali tra cui il premio internazionale "Bio WomenTech", destinato alle donne che dedicano la propria passione e professionalità alle biotecnologie, e il premio TeleHealth Innovation “Italy’s First Surgical Telementoring Network” per la sua dedizione al telementoring e la telemedicina servendosi delle più recenti tecnologie disponibili nella chirurgia toracica.

Nel 2005 insieme a un gruppo di professioniste ha fondato l'Associazione ONG AIDAcp con l’intento di condividere le esperienze e dati, guidare giovani tirocinanti e diffondere informazioni mediante programmi e iniziative sociali di intervento pragmatico.

È attualmente impegnata in progetti di ricerca presso l'Università di Pisa, in collaborazione con altre istituzioni cliniche, oltre che nell’insegnamento come docente universitario e come Tutor e Proctor autorizzato Europeo per le procedure toraciche robotiche.

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