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La realtà aumentata rivoluzionerà la chirurgia guidata. Il mio punto di vista.

L'evoluzione tecnologica impone il settore medicale a continui e costanti cambiamenti. Giusto il tempo di affermare la chirurgia guidata che già si pensa al fatto che questa sarà quasi certamente superata dalla realtà aumentata, quella vera (perchè ci sono alcuni tipi di realtà aumentata che niente hanno a che vedere con strumenti professionali e che non danno alcun valore aggiunto al medico).


La realtà aumentata in medicina è una tecnologia che, attraverso l'uso di particolari visori ottici (occhiali), permette di sovrapporre alla realtà dei modelli 3D anatomici virtuali integrandoli perfettamente sul paziente.

Per fare un esempio: questa tecnologia vi permette di indossare degli occhiali, guardare il paziente e vedere virtualmente il decorso del suo nervo alveolare come se fosse realmente presente lì, davanti a voi, sulla sua pelle. In realtà quello che si vede è una ricostruzione tridimensionale della parte anatomica interessata (es. il nervo alveolare) che viene precisamente proiettata sulla faccia del paziente nell'esatta posizione in cui questa parte si trova realmente.


Osso mascellare visualizzato tramite occhiarli per Realtà Aumentata e perfettamente registrato sull'anatomia reale del paziente in fase intraoperatoria. Adapted from Mischkowski et al. J Craniomaxillofac Surg 2006;34:478-83 [21]. Elsevier via Copyright Clearance Center.

E' facile intuire che una tecnologia del genere è destinata a cambiare la rotta del medico odontoiatra che, fra una decina di anni, sarà probabilmente incentivato (se non costretto) ad indossare questi visori e a praticare la sua chirurgia guidata tramite un dispositivo di realtà aumentata. Potremmo azzardare a dire che si svilupperà una "chirurgia guidata con realtà aumentata".


In verità ad oggi non sono moltissimi gli utilizzi concreti della Realtà Aumentata in medicina e questo a causa di una serie di motivi non banali. Uno dei più importanti è la difficoltà di preparazione di algoritmi affidabili di realtà aumentata che consentono di sovrapporre perfettamente i modelli anatomici virtuali con il paziente reale. Un altro dei motivi per cui la realtà aumentata è ancora poco sviluppata è perchè manca una applicazione che, oltre a sovrapporre perfettamente il virtuale con il reale, ne segua anche le caratteristiche meccaniche. Intendo dire che, se proiettiamo sulla faccia del paziente i modelli 3D virtuali di tutta la sua anatomia ossea e le strutture molli il tutto ricavato da immagini TAC/RM/Scansioni Intraorali allora questi modelli dovrebbero essere talmente precisi tanto da rispondere elasticamente (in virtuale) alle modificazioni elastiche a cui i tessuti molli del cavo orale sono soggetti durante un intervento chirurgico. Questa relazione "elastica" tra reale e virtuale non è ancora mai stata sviluppata e pone dei problemi seri di corrispondenza spaziale del dato anatomico virtuale con quello reale.

Tuttavia però parliamo di problemi ampiamente risolvibili dal punto di vista informatico, è necessario solo un po di tempo, di studio e di ricerca.


Ma c'è di più. Il settore dentale, a differenza di molti altri settori specialistici, è quello che (come al solito) più si presta allo sviluppo immediato e concreto della realtà aumentata in medicina. Questo perchè il piano occlusale di una arcata dentale ha un numero di reperi anatomici di gran lunga superiore a quello che potremmo inequivocabilmente individuare in altri contesti anatomici. Tutti infatti abbiamo più o meno chiaro quanto sia diventato facile ormai allineare una scansione intraorale ad una TAC Cone Beam. Questo perchè il piano occlusale con l'anatomia dentale rende possibile e accurata questa operazione. Se provassimo a fare la stessa operazione per le strutture del torace, degli arti inferiori o della testa ci renderemmo conto che i punti di repere esterni (cioè visibili senza chirurgia) sono pochissimi e difficilmente utilizzabili. Pensateci un attimo: come potremmo allineare la TAC delle ossa craniche avendo a disposizione solo la scansione facciale di un paziente senza denti visibili? Sarebbe pressochè impossibile. E se invece avessimo i denti? Sarebbe tutto più semplice perchè sono strutture fisse, non si muovono, sono lì e la loro posizione è certa.

Con questo voglio dire che, come dimostrano alcuni interessanti articoli scientifici, l'utilizzo della realtà aumentata in chirurgia maxillo facciale e in odontoiatria avrà dei risvolti assolutamente incredibili nei prossimi anni.

Con tutta probabilità sono certamente orientato a pensare che le guide chirurgiche stampate in 3D lasceranno il posto ai sistemi di realtà aumentata che permetteranno di guidare il medico nell'inserimento degli impianti semplicemente mostrandogli "in diretta" la direzione di inserimento e emettendo segnali acustici e visivi quando il medico si allontana dalla "rotta". Francamente sembra futuristico ma non lo è, è molto più vicino e concreto di quanto noi possiamo immaginare.


A conferma di quanto sopra esposto riporto due interessanti casi di letteratura in cui un approccio (ancora embrionale) all'utilizzo della realtà aumentata è stato praticato in ambito chirurgico maxillo facciale con i denti come preziosi reperi anatomici:



Intervento chirurgico di resezione dell'osso mascellare. In verde si può vedere il repere esterno ancorato sui denti. Il repere verde serve al sistema di realtà aumentata per sovrapporre la mandibola virtuale (in blu) all'esatta posizione reale della mandibola del paziente. Foto da: https://www.nature.com/articles/srep42365

- A novel augmented reality system for displaying inferior alveolar nerve bundles in

maxillofacial surgery

- Virtual Reality and Augmented Reality in Plastic Surgery: A Review


In conclusione vi lascio con un interrogativo: le dime chirurgiche davvero sono destinate ad andare in "pensione" fra una decina di anni?

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