Dal Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione un sistema low-cost che integra visore AR e dispositivi vibrotattili per supportare chirurghi e specializzandi nella pianificazione degli interventi ortopedici
Un visore di realtà aumentata e due piccoli anelli capaci di restituire vibrazioni alle dita. E’ da questa combinazione che parte la nuova frontiera della chirurgia assistita all’Università di Pisa. L’obiettivo è ambizioso: aiutare le équipe chirurgiche nella ricomposizione di fratture complesse integrando stimoli visivi e tattili in un unico sistema immersivo.
Il progetto nasce all’interno del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, dove un team di ricercatori ha sviluppato un primo prototipo già testato su una frattura scomposta del ginocchio. Il cuore dell’innovazione è un dispositivo tattile low-cost, interamente realizzato nei laboratori dell’Ateneo, che affianca il visore di realtà aumentata e permette di “sentire” ciò che si vede nello spazio virtuale.
Realtà aumentata e feedback tattile per guidare il chirurgo
Il sistema riproduce la frattura in realtà aumentata, consentendo al medico di visualizzare i frammenti ossei e di manipolarli virtualmente attraverso gesti naturali come spingere, afferrare e allineare. A rendere l’esperienza più realistica intervengono due anelli applicati alle dita, in grado di generare stimoli vibrotattili che forniscono informazioni preziose durante la simulazione.
«Per il chirurgo – spiega Vincenzo Ferrari, docente di bioingegneria all’Università di Pisa – non è sempre facile capire come sistemare i frammenti di una frattura. Il nostro sistema riproduce la lesione in realtà aumentata e, grazie alla combinazione di visione e stimoli tattili, guida il medico nella pianificazione dell’operazione».
Università di Pisa e gli studi di eccellenza
L’assenza di feedback tattile rappresenta infatti uno dei principali limiti dei tradizionali sistemi di formazione in realtà virtuale applicati alla chirurgia. Nella pratica clinica, il personale medico si affida non solo alla vista, ma anche e soprattutto a ciò che percepisce con le mani, un aspetto cruciale quando si interviene su strutture anatomiche delicate o non immediatamente visibili.
Un dispositivo low-cost per la chirurgia del futuro
«Il dispositivo – afferma Matteo Bianchi, docente di robotica all’Università di Pisa – fornisce un feedback tattile tramite vibrazione, migliorando la consapevolezza spaziale e l’immersione durante l’addestramento chirurgico o la pianificazione preoperatoria. I nostri risultati dimostrano che il feedback tattile aumenta in modo significativo l’accuratezza e l’efficienza nelle attività di riduzione dei frammenti in contesti di realtà virtuale ed estesa. L’integrazione di visione e tatto sarà quindi fondamentale nei futuri sistemi di addestramento e assistenza chirurgica basati sulla realtà aumentata».
La ricerca sulla medicina del futuro è portata avanti dal Centro 5.0 del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione, dedicato allo sviluppo di tecnologie per la società, la medicina e l’industria di nuova generazione. Le attività si svolgono presso il Centro EndoCAS per la chirurgia computer assistita, in collaborazione con il Centro di Ricerca “E. Piaggio” e con la Scuola di Specializzazione in Ortopedia e Traumatologia dell’Università di Pisa, in un ecosistema che punta a trasferire rapidamente l’innovazione tecnologica nella pratica clinica.
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