Realtà aumentata in chirurgia: i vantaggi dell’AR in sala operatoria

Combinare immagini e ologrammi in sala operatoria per garantire informazioni in tempo reale finalizzate a interventi più accurati. La nuova sfida della chirurgia passa dall’impiego della realtà aumentata.

TAKEAWAY

  • Applicare la realtà aumentata in chirurgia consente di abbinare immagini virtuali in tempo reale al contesto operatorio. I benefici vanno oltre la parte chirurgica, estendendosi alla sfera educazionale e di assistenza.
  • Mediante un visore 3D è possibile vedere, accanto agli elementi reali, anche oggetti virtuali essenziali per dare informazioni supplementari sul paziente.
  • A Verona sono stati effettuati i primi interventi in Italia di chirurgia del polso e della mano impiegando l’AR. In prospettiva, potrebbe svilupparsi una collaborazione tra chirurgia in AR e ingegneria ortopedica, per eseguire trattamenti personalizzati e una combinazione virtuosa con la robotica.

Applicare la realtà aumentata in chirurgia consente di abbinare immagini virtuali in tempo reale al contesto operatorio. In Italia, tra i primi esempi applicativi c’è quello di chirurgia ortopedica attuato dal team di chirurghi specialisti della mano e gomito della Clinica San Francesco di Verona, già nota per l’impiego della robotica nella chirurgia protesica.

Nella struttura veronese sono stati effettuati i primi interventi in Italia di chirurgia del polso e della mano impiegando l’AR. Mediante un visore 3D è possibile vedere, accanto agli elementi reali, anche oggetti virtuali essenziali per dare informazioni supplementari sul paziente e guidare il chirurgo durante l’operazione.

Pochi giorni fa i chirurghi ortopedici specialisti della mano, Enrico Carità, Alberto Donadelli e Mara Laterza, sono entrati in sala operatoria con guanti, bisturi, mascherine e visori 3D. L’équipe ha eseguito due interventi: il primo ha riguardato la ricostruzione di un importante legamento del polso, mentre nel secondo è stata trattata una frequente patologia artrosica, chiamata rizoartrosi, impiantando una protesi trapezio-metacarpale di ultima generazione.

I due interventi sono stati realizzati con la collaborazione del dottor Pier Paolo Borelli, specialista in chirurgia della mano e del polso di Brescia, il quale, assieme a Enrico Carità, si sta occupando dell’utilizzo in ambito chirurgico della realtà aumentata.

Realtà Aumentata in chirurgia: i benefici

Ma perché utilizzare la realtà aumentata in chirurgia? Spiega il dottor Carità, medico chirurgo ortopedico, specialista in chirurgia della mano e del polso:

L’Augmented Reality permette di accrescere la precisione del gesto chirurgico, potendo visualizzare, parallelamente al campo operatorio, gli esami strumentali del paziente, particolari note di tecnica e il planning preoperatorio – specialmente durante l’impianto di elementi protesici o di interventi sull’osso – e avere sempre visibili e a portata di mano le immagini 3D del segmento che si sta operando

Grazie alla realtà aumentata è possibile svolgere l’intervento visualizzando nel campo operatorio, sotto forma di ologrammi, tutti gli esami strumentali e i planning preoperatori dei pazienti preparati prima dell’intervento. Tutto questo “in diretta”, condivisa con diversi chirurghi collegati da altre sedi italiane o internazionali che hanno potuto assistere e interagire direttamente con il team.

La grande utilità dell’AR in sala operatoria è anche fornita dalla possibilità di condivisione dell’atto chirurgico, potendo mostrare nuove tecniche e assistere eventualmente i colleghi durante l’intervento.

Tutto comincia prima dell’intervento

La realtà aumentata in chirurgia entra in campo ben prima di entrare in sala operatoria. Come spiega lo stesso Carità, l’adozione dell’AR comincia dalla fase di planning, specie in alcuni interventi ricostruttivi di mal consolidazioni dell’osso in cui vanno eseguite accurate osteotomie o nella protesica o quando c’è necessità di particolari strumentari.

La possibilità di pianificare mediante l’impiego della AR consente di raccogliere le informazioni necessarie e convogliarle attraverso specifici ologrammi e immagini, visualizzabili con il visore anche in 3D. Tutte le immagini relative alle indagini pre-operatorie e strumentali sono impiegabili: radiografia, tac, risonanza magnetica, ma soprattutto le ricostruzioni in 3D.

Una volta selezionate le immagini più utili da visionare durante l’intervento, il chirurgo ha a disposizione tutto il suo campo visivo per collocarle. Queste immagini, visualizzabili sotto forma di ologramma, possono essere spostate, ruotate a piacimento e analizzate da ogni angolazione, in modo da cogliere tutti i dettagli e far coincidere quanto è stato programmato all’intervento vero e proprio. 

Ultimo, ma non certo per importanza, l’impiego della realtà aumentata in chirurgia migliora sensibilmente il grado di accuratezza dell’intervento.

Premesso che il livello di perfezione dipende dal gesto chirurgico, poter comparare in tempo reale immagini virtuali e reali contribuisce a raggiungere ancora meglio gli obiettivi prefissati durante la pianificazione dell’intervento, assicurando così una maggiore accuratezza” specifica Carità.

Per quanto riguarda gli aspetti pratici e la potenziale difficoltà nell’impiego dell’AR in chirurgia, c’è solo bisogno di acquisire una certa gestualità per impiegare gli ologrammi, muovendoli nello spazio, e gestire le immagini nel campo visivo.

Attraverso questa tecnologia è possibile anche confrontarsi da remoto con colleghi esperti per condividere le immagini cliniche e le indagini strumentali pre-operatorie, le indicazioni chirurgiche e le scelte tecniche da adottare.

Pochi giorni fa sono stati messi in comunicazione i colleghi dei più prestigiosi centri di chirurgia della mano italiani e un collega svizzero per sottoporre loro il prossimo caso di chirurgia olografica.

realtà aumentata in chirurgia
La realtà aumentata permette di accrescere la precisione del gesto chirurgico, potendo visualizzare, parallelamente al campo operatorio, gli esami strumentali del paziente, particolari note di tecnica e il planning preoperatorio.

Realtà aumentata in chirurgia (e non solo): le prospettive aperte

Quello della chirurgia ortopedica è solo uno dei possibili impieghi dell’Augmented Reality. Pensiamo alla possibilità di adottarla in chirurgia vascolare, in cui è importante poter visualizzare immagini angiografiche e contare su informazioni specifiche per intervenire su disturbi quali aneurismi di complesse strutture vascolari, ictus, e altri problemi del sistema vascolare.

Un impiego altrettanto importante dell’AR potrebbe essere in oncologia, dove è cruciale contare sull’immagine tridimensionale della massa da rimuovere e delle strutture che invece non vanno toccate.

Ma i benefici vanno oltre la parte chirurgica, interessando per esempio l’intento educazionale e di assistenza. Questa nuova tecnologia consentirà in futuro di abbattere le distanze mettendo in comunicazione specialisti nazionali e internazionali e condividendo informazioni tecniche, chirurgiche o riabilitative come anche l’obiettività del paziente in sede di visita.

E potrà essere utilizzata anche per la formazione con la possibilità di assistere da remoto chi si approccia ad eseguire interventi particolarmente impegnativi o chi avesse bisogno di supporto tecnico.

In prospettiva, quali sono le frontiere che si aprono per chirurgia e medicina con l’impiego della realtà aumentata? “Credo saranno molteplici, a partire dal miglioramento della performance chirurgica, alla formazione a distanza, a scopo didattico, senza richiedere spostamenti, potendo interagire senza necessità di presenza (eventualità particolarmente utile specie oggi, in piena pandemia) – conclude Carità – In prospettiva si potrebbe non escludere anche una collaborazione con l’ingegneria ortopedica, per eseguire trattamenti personalizzati e una combinazione virtuosa con la robotica”.

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Andrea Ballocchi
Giornalista specializzato in tecnologia, focalizzato su temi che riguardano l'Internet of Things e le tecnologie emergenti che hanno un impatto significativo sulla vita quotidiana e su quella futura. Oltre alla tecnologia si occupa anche di temi legati alla sostenibilità ambientale e non solo (edilizia, architettura, design...)
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