Case History

La Realtà Virtuale di Samsung forma i medici del futuro

L’Università Luigi Sacco sfrutta le tecnologie di Realtà Virtuale di Samsung per creare una rappresentazione digitale di organi umani a fini diagnostici e formativi

29-11-2017

Quando, in un articolo del 1917, Albert Einstein formulò le basi teoriche del laser, che sarebbe stato realizzato oltre 40 anni dopo, mai avrebbe pensato all’enorme impatto che questa tecnologia avrebbe avuto in ambito medico.
La Realtà Virtuale, nata come tecnica cinematografica, sembra seguire un destino analogo, ma per sfruttare le sue dirompenti potenzialità in ambito medico, fortunatamente, non dovremo aspettare così tanto.
Ad aprire la frontiera dell’innovazione italiana e mondiale ci hanno pensato Dipartimento di Scienze Biomediche e Cliniche Luigi Sacco (Università degli Studi di Milano), presso cui ha sede il Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia, e le tecnologie Virtual Reality (VR) di Samsung.
Dall’unione tra la competenza dei ricercatori universitari milanesi e le tecnologie di visualizzazione Samsung è nato un progetto per la rappresentazione tridimensionale in Realtà Virtuale di organi umani.
La rappresentazione viene realizzata sulla base dell’acquisizione di immagini reali ottenute mediante Tomografia Assiale Computerizzata (CT scan) o Risonanza Magnetica (RMN) che sono importate all’interno di una App e visualizzate tramite il visore Samsung Gear VR.
“Samsung ha saputo cogliere le potenzialità innovative del nostro progetto” spiega Maurizio Vertemati, medico e ricercatore presso il Dipartimento di Scienze Biomediche e Cliniche Luigi Sacco e docente del corso di Anatomia Umana. “Samsung è stato innanzitutto un interlocutore interessato ad ascoltarci, con cui si è realizzata un’intesa all’insegna dell’attenzione verso l’innovazione in una situazione in cui c’era tutto da costruire”.

Una soluzione in ambito diagnostico e formativo

Questo progetto rappresenta attualmente un esempio unico in Italia e nel mondo e nasce perseguendo due obiettivi.
Il primo è legato alla didattica, per inserire il tema delle nuove tecnologie in un ambiente complesso come è quello del corso di Laurea in medicina e chirurgia.
Il secondo obiettivo è di mettere a disposizione degli operatori sanitari le nuove tecnologie di Realtà Virtuale a scopo diagnostico e supporto chirurgico.
Il progetto realizza una visualizzazione legata a uno specifico paziente e e basata su immagini radiologiche (TAC o RMN) relative ad organi sani o affetti da patologie. Questo aspetto segna un’importante innovazione rispetto agli atlanti di Anatomia che riproducono immagini che sono una rappresentazione “ideale” dell’anatomia umana.
“L’utilizzo di queste tecniche fornisce a studenti, specializzandi e medici avviati una rappresentazione digitale della realtà” osserva Vertemati. “Le varianti anatomiche rappresentano la regola più che l’eccezione e hanno un’importante valenza sia per lo studente che deve rendersi conto della loro esistenza, sia per il chirurgo che, pur all’interno di un contesto generale, si trova sempre ad affrontare una situazione specifica”.

A livello formativo il progetto di Realtà Virtuale si indirizza agli studenti già dal secondo e terzo anno di corso affiancandosi agli strumenti di didattica tradizionale. Porta una visione di nuovo tipo, maggiore interattività e permette loro di imparare a interpretare le immagini mediche provenienti da TAC o Risonanza Magnetica in un ambiente tridimensionale.
“Questo progetto” continua Vertemati “prende spunto anche dalla revisione in atto a livello internazionale dei metodi della didattica, che evidenzia come l’uso di video non riscuota un grande interesse poiché lo studente resta un fruitore passivo. La Realtà Virtuale, invece, consente una visione immersiva e inserisce gli studenti in un percorso coinvolgente”.
In ambito diagnostico offre importanti opportunità di analisi approfondite e fornisce preziose indicazioni preliminari in caso di operazioni chirurgiche.
“La terza dimensione” spiega il ricercatore fornisce al medico una migliore percezione dei rapporti di spazio e, in futuro, l’abbinamento con tecnologie tattili permetterà anche di differenziare gli organi in base alla loro consistenza. Grazie alla Realtà Virtuale i medici hanno la possibilità di pianificare gli interventi avendo a disposizione una rappresentazione più precisa e realistica degli organi malati”.

Il valore aggiunto di Samsung Gear VR

Il visore Samsung Gear VR nasce per il mondo consumer e questo lo rende un dispositivo estremamente semplice da utilizzare, comodamente indossabile e di grande affidabilità grazie a migliaia di test effettuati negli ambiti più disparati.
L’economia di scala lo rende anche un apparato di costo contenuto, che può contare su aggiornamenti costanti e continui che seguono le logiche del mercato consumer e non quelle estremamente più lente del segmento degli apparati medicali.
Gear VR sfrutta i dispositivi mobili, com Samsung Galaxy S8 , che offrono una visualizzazione ad altissima risoluzione e luminosità e su cui viene caricata una App per la rappresentazione dell’immagine tridimensionale precedentemente sviluppata su pc e predisposta per essere visualizzata in formato VR.
Grazie a un controller esterno è molto semplice e intuitivo scorrere e ruotare le immagini.
Il risultato finale è un ambiente virtuale tanto avanzato quanto economico nei costi di realizzazione, facilmente gestibile e trasportabile.
“Il costo è un aspetto critico sia nella ricerca sia nella didattica quotidiana” precisa Vertemati . La scommessa vinta è stata quella di realizzare un progetto d’eccellenza a costo contenuto, utilizzando strumenti di larga diffusione come i visori Samsung e impiegando software open source disponibili gratuitamente. Lo sviluppo è stato realizzato internamente, avvalendoci del contributo di alcuni studenti particolarmente dotati e volenterosi” .

Le evoluzioni future

Lo sviluppo del progetto sta evolvendo in modo molto veloce. La prima fase di messa a punto è conclusa e i ricercatori dell’Università milanese stanno lavorando su alcuni aspetti collaterali per migliorare il livello di visualizzazione, incrementando il numero di poligoni e rendendo più “leggera” , e quindi performante, l’applicazione.
Tra gli obiettivi futuri vi è lo sviluppo di una banca dati a cui afferire per ottenere riferimenti che non saranno più generali ma legati a specifici casi reali. Inoltre è in previsione la costituzione di un network nazionale e internazionale con altre realtà di Ricerca.
“Le prossime fasi prevedono la creazione di un’aula laboratorio per l’uso di queste tecnologie” conclude Vertemati e di sottoporre a test il valore aggiunto fornito nell’apprendimento. Per gli specializzandi e chirurghi l’obiettivo è di testare, verificare e arrivare a effettuare un planning pre-operatorio per poter fare confronti con i risultati dell’intervento una volta eseguito”.