Lunedì, 06 Dicembre 2021 10:47

Ricerca. Il Metaverso parte dalla medicina. Una continua innovazione

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La nuova tecnologia sarà un’estensione della realtà virtuale, realtà aumentata e realtà mista già in uso oggi

Gli occhiali di Facebook e Microsoft come Oculus e HoloLens sono già utilizzati in applicazioni chiave della tecnologia medica, dalla progettazione di strumenti alle procedure chirurgiche, attraverso un vero e proprio navigatore GPS davanti agli occhi, come lo ha definito Timothy Witham, medico e direttore del prestigioso Johns Hopkins Neurosurgery Spinal Fusion Laboratory, dopo aver condotto lo scorso giugno il primo intervento chirurgico di realtà aumentata.

Il metaverso, la cosiddetta svolta del mondo digitale, è decantato come il nuovo dominio Internet in cui un giorno gli avatar animati dei nostri sé fisici saranno in grado di fare virtualmente ogni tipo di interattività, dallo shopping, ai giochi, ai viaggi, agli incontri. E non manca molto per raggiungere l'obiettivo. Si parla di appena 10 anni per arrivare a dama.
Tuttavia, c'è già chi sta già adottando con successo questa innovativa tecnologia.
E' il caso del settore sanitario che sta già utilizzando alcuni dei componenti essenziali che comprendono il metaverso, ovvero realtà virtuale (VR), realtà aumentata (AR), realtà mista (MR) e intelligenza artificiale (AI), inclusi chiaramente software e hardware per alimentare le loro applicazioni.
Ad esempio, le aziende di dispositivi medici utilizzano la risonanza magnetica per assemblare strumenti chirurgici e progettare sale operatorie, l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) utilizza AR e smartphone per addestrare i soccorritori Covid-19, gli psichiatri utilizzano la realtà virtuale per trattare lo stress post-traumatico (PTS) tra i soldati da combattimento e le scuole di medicina usano la realtà virtuale per l’addestramento chirurgico.

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Da quando Facebook, ora Meta Platforms , ha acquisito Oculus e la sua tecnologia per visori VR nel 2014 per 2 miliardi di dollari, sono state sviluppate numerose applicazioni sanitarie. Una delle ultime è stata una collaborazione con Facebook Reality Labs e Nexus Studios e l’Accademia dell’OMS. L’incubatore di ricerca e sviluppo dell’organizzazione ha progettato un’applicazione di apprendimento mobile per gli operatori sanitari che combattono il Covid-19 in tutto il mondo. Uno dei corsi di formazione prevede l’AR per simulare su uno smartphone le tecniche e le sequenze corrette per indossare e rimuovere i dispositivi di protezione individuale. Con contenuti disponibili in sette lingue, l’app è costruita attorno alle esigenze espresse da 22.000 operatori sanitari sparsi nel mondo intervistati dall’OMS lo scorso anno.

La tecnologia Oculus viene utilizzata presso l’UConn Health, il centro medico dell’Università del Connecticut a Farmington per formare i nuovi medici in chirurgia ortopedica. Infatti, i chirurghi indossando le cuffie Oculus Quest possono visualizzare in 3D l’esecuzione di una serie di procedure chirurgiche. Il sistema consente ai neo laureati di commettere errori e di ricevere feedback dalla facoltà da incorporare al prossimo tentativo.

Con l'avvento degli occhiali intelligenti di Microsoft, HoloLens AR, c'è stata una vera e propria evoluzione nella progettazione della sala operatoria, passando dal 2D al 3D. Oggi si possono progettare sale operatorie condivise con l’uso di ologrammi, mentre l’esperienza MR visualizza tutte le persone, le apparecchiature e le configurazioni senza richiedere la presenza di oggetti fisici o persone.

Zimmer Biomet, un’azienda di dispositivi medici ha recentemente presentato la sua piattaforma OptiVu Mixed Reality Solutions, che utilizza dispositivi HoloLens con tre applicazioni: una che utilizza la risonanza magnetica nella produzione di strumenti chirurgici, un’altra che raccoglie e archivia i dati per monitorare i progressi del paziente prima e dopo l’intervento chirurgico e un terzo che consente ai medici di condividere un’esperienza di risonanza magnetica con i pazienti prima di una procedura.

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A marzo, Microsoft ha presentato Mesh, una piattaforma MR alimentata dal suo servizio cloud Azure, che consente alle persone in diversi luoghi fisici di partecipare a esperienze olografiche 3D su vari dispositivi, tra cui HoloLens 2, una gamma di visori VR, smartphone, tablet e PC . L’azienda ha già immaginato avatar di studenti di medicina, che imparano a conoscere l’anatomia umana, riuniti attorno a un modello olografico su cui si possono simulare estrazioni e operazioni.

Microsoft vede molte opportunità per la sua tecnologia MR e a marzo si è assicurata un contratto da 20 miliardi di dollari con l’esercito americano per il suo utilizzo con i soldati.

E c'è della'altro. I neurochirurghi della Johns Hopkins University hanno eseguito i primi interventi chirurgici AR su pazienti. Durante la procedura iniziale, i medici hanno posizionato sei viti nella colonna vertebrale di un paziente durante una fusione spinale. Due giorni dopo, un team separato di chirurghi ha rimosso un tumore canceroso dalla colonna vertebrale di un paziente. Entrambi i team hanno indossato cuffie realizzate da Augmedics, un’azienda israeliana, dotate di un display oculare trasparente che proietta immagini dell’anatomia interna di un paziente, come ossa e altri tessuti, sulla base delle scansioni TC, (Computed Tomography ndr).

Al dipartimento di medicina dell’Università di Miami, gli istruttori del Gordon Center for Simulation and Innovation in Medical Education utilizzano AR, VR e MR per addestrare i primi soccorritori di emergenza e curare i pazienti traumatizzati, compresi quelli che hanno avuto un ictus, un infarto o una ferita da arma da fuoco. Gli studenti praticano procedure cardiache salvavita su Harvey, un manichino realistico che simula quasi tutte le malattie cardiache. Indossando visori VR, gli studenti possono “vedere” l’anatomia sottostante che è esposta graficamente su Harvey.

“Nell’ambiente digitale, non siamo vincolati da oggetti fisici”, ha affermato Barry Issenberg, professore di medicina e direttore del Gordon Center. Prima di sviluppare questa tecnologia virtuale gli studenti dovevano essere fisicamente sulla scena e allenarsi su pazienti reali. “Ora possiamo garantire che tutti gli studenti abbiano la stessa esperienza virtuale, indipendentemente dalla loro posizione geografica”.

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Da quando è stato fondato nel 1999, l’Istituto per le tecnologie creative (ICT) della University of Southern California ha sviluppato VR, intelligenza artificiale e altre tecnologie per affrontare una varietà di condizioni mediche e di salute mentale. “Quando sono stato coinvolto per la prima volta, la tecnologia era all’età della pietra”, ha affermato Albert Rizzo, psicologo e direttore per la realtà virtuale medica presso ICT".
Oggi Rizzo contribuisce fattivamente a creare una terapia di esposizione alla realtà virtuale, chiamata Bravemind, volta a fornire sollievo dal PTS, in particolare tra i veterani delle guerre in Iraq e Afghanistan. Durante la terapia dell’esposizione, un paziente, guidato da un terapeuta esperto, confronta i propri ricordi traumatici attraverso simulazioni delle proprie esperienze.

“I pazienti usano una tastiera per simulare persone, insorti, esplosioni, persino odori e vibrazioni”, ha detto Rizzo. E invece di fare affidamento esclusivamente sull’immaginazione di uno scenario particolare, un paziente può sperimentarlo in un mondo virtuale sicuro come alternativa alla tradizionale terapia verbale. La terapia Bravemind basata sull’evidenza è ora disponibile in più di una dozzina di ospedali negli Stati Uniti della Veterans Administration, dove è stato dimostrato che produce una significativa riduzione dei sintomi della sindrome premestruale.

Insomma mentre le grandi aziende dell'IT continuano a sviluppare il metaverso, il settore sanitario rimane un vero banco di prova per un miglioramento dell’assistenza sanitaria. E ben presto queste nuove tecnologie avranno un impatto positivo sulle nostre vite, almeno nel campo medico.

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