Nasce VOSTARS: il visore di nuova generazione che permette al chirurgo di operare in realtà aumentata

Il progetto, che coinvolge 12 partner europei, sviluppa un nuovo navigatore chirurgico che usa un visore innovativo come ausilio per il chirurgo

Il primo intervento chirurgico al mondo in realtà aumentata è stato un grande successo.

Per annunciarlo, il Policlinico Sant’Orsola di Bologna, dove il chirurgo ha visto elementi virtuali davanti a sé durante un intervento di chirurgia maxillo-facciale.

Nello specifico, l’operazione consisteva nel resecare e riposizionare la mascella e la mandibola di un paziente per ripristinare le funzioni della masticazione: con la nuova tecnologia è stato possibile resecare e riposizionare mascella e mandibola.

«Tutto questo è stato possibile grazie a un visore di realtà aumentata all’avanguardia che il chirurgo ha indossato durante l’operazione», afferma l’Università di Pisa, che coordina il progetto europeo e ha realizzato VOSTARS, il visore di nuova generazione utilizzato dal chirurgo bolognese durante l’intervento.

«Grazie all’uso del visore – spiega Giovanni Badiali, responsabile del progetto presso il Policlinico Universitario Sant’Orsola di Bologna, che ha eseguito l’operazione –, prima dell’intervento io e tutta l’équipe presente in sala abbiamo visualizzato in realtà aumentata l’anatomia dello scheletro facciale, le mascelle e le linee di taglio. Successivamente, durante l’operazione, il dispositivo ha permesso di visualizzare una linea tratteggiata 3D direttamente sull’osso del paziente, indicando così il percorso da seguire con lo strumento chirurgico. Con l’aiuto del visore – conclude – siamo riusciti a tagliare la mandibola con la precisione richiesta».

Con il progetto VOSTARS (Video and Optical See Through Augmented Reality Surgical Systems) la realtà aumentata entra nelle sale operatorie.

Il progetto, che coinvolge 12 partner europei, mira a sviluppare un nuovo navigatore chirurgico che utilizza un visore innovativo in grado di fornire al chirurgo la visione della sala operatoria, informazioni specifiche sul paziente e informazioni più generali sugli organi coinvolti nell’intervento. Tutto questo è possibile grazie a una videocamera in grado di combinare le immagini che il chirurgo ha davanti con le immagini radiologiche del paziente. Inoltre, nelle fasi dell’intervento in cui non è richiesta una guida virtuale accurata, il visore può diventare trasparente, consentendo al chirurgo di avere una visione naturale del campo operatorio direttamente con i propri occhi, come spiega Vincenzo Ferrari, ingegnere biomedico del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa e coordinatore del team europeo che ha progettato l’innovativo visore:

«Per realizzare VOSTARS abbiamo dovuto risolvere problemi molto complessi, che riguardano principalmente la coordinazione occhio-mano e la coerenza tra l’immagine reale e quella virtuale dal punto di vista temporale, spaziale e della messa a fuoco. È ovvio che se il chirurgo deve seguire una linea di taglio virtuale, questa deve comparire nel posto giusto e al momento giusto dell’intervento, ma ottenerlo non è banale. Inoltre, la guida virtuale e il paziente devono poter essere messi a fuoco contemporaneamente per consentire al chirurgo di seguirla con il bisturi – conclude –. I visori attualmente in commercio rendono disponibili alcuni contenuti digitali direttamente nel campo visivo, come l’immagine tridimensionale dell’organo da operare. Di solito il medico visualizza queste immagini virtuali, ottenute da scanner a raggi X (come TAC e risonanze magnetiche), prima dell’intervento, per aiutarsi nella preparazione dell’operazione. Finora, però, non era mai accaduto che un visore venisse usato per guidare l’atto chirurgico vero e proprio».