VOSTARS: La realtà aumentata in chirurgia
Il progetto italiano VOSTARS
È stata portata a termine con successo la prima operazione chirurgica al mondo guidata interamente dalla realtà aumentata. Questo risultato, conseguito presso il Policlinico Sant’Orsola di Bologna, rappresenta solo uno dei primissimi traguardi di VOSTARS, progetto europeo coordinato dall’Università di Pisa, il cui prodotto finale è un visore che permette al chirurgo che lo indossa di tenere sott’occhio tutte quelle informazioni che lo guideranno durante l’operazione.
Un chirurgo con la vista da Superman
Un po’ come il kryptoniano Clark Kent riusciva a vedere attraverso i muri, il visore permette di ricreare davanti agli occhi del chirurgo i dati relativi alle radiografie, alle ecografie ed ad altri parametri clinici del paziente, direttamente sul suo corpo durante l’intervento. Questo permette non solo una precisa localizzazione anatomica di tessuti e organi all’interno del paziente, ma anche una rapida guida per ogni singolo movimento del chirurgo, permettendo così di ridurre dell’11% i tempi delle operazioni.
Negli ultimi mesi dello scorso anno il dispositivo è stato sottoposto a diversi controlli clinici e simulazioni d’intervento, ma nel mese di Gennaio 2020 VOSTARS ha trovato la prima applicazione su un paziente reale per un’operazione di chirurgia maxillo-facciale nel riposizionamento di mascella e mandibola per ripristinare le funzionalità del morso. Una linea tratteggiata in sovrimpressione mostrava il punto esatto in cui effettuare il taglio chirurgico e la proiezione della radiografia del paziente seguiva il movimento del punto visivo del chirurgo, fornendogli ulteriori informazioni sull’esatta anatomia dello scheletro facciale e mascellare. Tali informazioni sono il risultato di elaborazioni di parametri clinici e anatomici che derivano da precedenti esami effettuati sul paziente.
Dai disegni sulla pelle alla realtà aumentata
Il chirurgo ha da sempre desiderato poter avere sulla pelle del paziente una mappa di quello che avrebbe incontrato durante l’intervento. In assenza di tecnologie utili a fornire queste informazioni durante l’operazione, si usava e si usa disegnare sulla pelle del paziente ad esempio il punto dove incidere con il bisturi.
Nel tempo la tecnologia ha permesso di proiettare le immagini radiologiche o ecografiche del paziente sui navigatori chirurgici, ovvero dei monitor presenti all’interno della sala operatoria. Il chirurgo per essere guidato deve alzare lo sguardo e di conseguenza concentrarsi di nuovo sul paziente per portare avanti l’intervento. Un po’ come quando in macchina si è guidati dal navigatore: impieghiamo un certo lasso di tempo a concentrare lo sguardo sulle due informazioni posizionate in due posti diversi, il navigatore e la strada. Inoltre può facilmente capitare che tra uno sguardo e l’altro si manchi una sterzata e si sbagli direzione. Il visore VOSTARS per la prima volta porta quelle informazioni proprio nell’atto chirurgico e direttamente sul paziente.
Vincenzo Ferrari, ingegnere biomedico del Dipartimento di ingegneria dell’informazione dell’ateneo di Pisa e coordinatore del team europeo che ha progettato VOSTARS, spiega che “questo è sempre stato un obiettivo difficile da raggiungere in quanto il problema ad oggi era proprio quello di riuscire a mettere a fuoco gli oggetti reali e virtuali contemporaneamente”. L’innovazione di VOSTARS infatti è descritta nel suo acronimo, Video and Optical See Through Augmented Reality System, dipositivo in grado di essere utilizzato in modalità virtuale ed ottica, senza alterare la percezione della realtà del chirurgo che opera.
Gli sviluppi futuri
Altre sperimentazioni sono in programma al Policlinico. Il progetto VOSTARS si pone come obiettivo anche l’utilizzo nella neurochirurgia. Le prime sperimentazioni in sala operatoria fanno ben sperare nell’implementazione di queste tecnologie nel futuro, che mirano a migliorare tutte quelle procedure di intervento che richiedono un gran numero di informazioni in tempo reale. Dai primi risultati si prospetta la commercializzazione del visore per il 2022.
Missione Scienza solitamente non cede a patriottismi, ma siamo comunque fieri e speranzosi che questo piccolo passo “made in Italy” possa aprire la strada per la chirurgia del futuro.
Mi sono laureato in Biotecnologie a Parma, poi ho conseguito la Laurea Magistrale in Biotecnologie Mediche a “La Sapienza” Università di Roma. Attualmente mi occupo di ricerca nell’ambito della genetica medica. Partecipo al progetto Missione Scienza dal 2017, spacciandomi per finto divulgatore della scienza e contribuendo nell’aspetto grafico e visivo.
