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Realtà virtuale e realtà aumentata possono rivoluzionare la medicina?

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Lo scopo di questo articolo è quello di esaminare in che misura la realtà virtuale e aumentata influiscono su alcuni aspetti della medicina.

Definizione e termini

La realtà aumentata è un sistema in cui l’utente ha una visione diretta del proprio ambiente.

Un dispositivo appositamente costruito consente di aggiungere ulteriori informazioni o elementi grafici all’ambiente reale sotto forma di sovrapposizione.

Esempi di questa tecnologia sono il primo Google Glass rilasciato nel 2013, Epson SmartGlasses o Microsoft Hololens.

Il principio della realtà virtuale è l’immersione dell’utente in un ambiente totalmente generato dal computer.

Una definizione più recente è stata proposta da LaValle: “Indurre un comportamento mirato in un organismo utilizzando stimoli sensoriali artificiali, mentre l’organismo ha poca o nessuna consapevolezza dell’interferenza.”

L’interazione è un fattore cruciale per i dispositivi di realtà virtuale, che può essere realizzata con una console oppure con il riconoscimento vocale.

 

Realtà virtuale e realtà aumentata possono rivoluzionare la medicina?

Realtà aumentata

Tra le tecnologie che si concentrano su realtà aumentata, sono attualmente presenti due tipi di dispositivi:

  • Occhiali: il primo tipo di dispositivi è basato su vetri. Questi occhiali consentono all’utente di vedere il proprio ambiente fisico con i propri occhi mescolandolo con uno strato di grafica aggiuntiva generato da un computer. Le immagini sovrapposte possono essere monoscopiche o stereoscopiche.

Gli Hololens di Microsoft uniscono un computer esterno con una cuffia combinata con gli occhiali e integra anche fotocamere e sensori aggiuntivi. Questo dispositivo è alimentato con batterie ad alte prestazioni.

  • Tablet: i tablet presentano una possibile alternativa. Queste applicazioni si basano sui sensori integrati del tablet, come la fotocamera e i sensori di movimento e giroscopici, per determinare la posizione dell’utente. La fotocamera è usata per catturare il mondo fisico e il display mostra la realtà aumentata con miglioramenti o aggiunte fornite dal software.
Realtà virtuale e realtà aumentata possono rivoluzionare la medicina?
Gli Hololens

La realtà virtuale e aumentata possono essere utili in molteplici campi medici:

 

  • Psicoterapia: Una particolare piattaforma può essere utilizzata per creare ambienti diversi, come un salotto, un supermercato o un parco, mirando alla riabilitazione di pazienti affetti da varie fobie: paura del volo, aracnofobia, acrofobia e disturbi alimentari.

 

  • Ortopedia: Nei casi di pazienti, colpiti da ictus, la riabilitazione è simile a un gioco, il paziente deve eseguire attività dirette da un’applicazione e i risultati vengono misurati con un guanto virtuale del controller di gioco.

 

  • Urologia:  I simulatori per riducono il tempo necessario per la formazione dei medici e chirurghi, dando la possibilità di acquisire esperienza e migliorare le prestazioni al di fuori dell’ambiente della sala operatoria. Inoltre un software progettato appositamente consente ai pazienti di imparare a individuare gli ostacoli che sono le cause della loro disfunzione erettile.

 

  • Operazioni al fegato: Si utilizza un’applicazione di realtà aumentata basata su iPad per supportare le operazioni di fegato. Poiché medici devono conoscere il più preciso possibile prima e durante un’operazione in cui i vasi sanguigni si trovano all’interno dell’organo, questa applicazione supporta il chirurgo confrontando l’operazione effettiva con i dati di pianificazione basati sulle immagini radiografiche 3D.

 

Formazione tramite realtà aumentata e realtà virtuale

La questione dell’applicazione di realtà virtuale al campo della urologia è stata discussa già nel 2001.

Unodegli obiettivi principali di utilizzare i simulatori è ridurre il tempo necessario per la formazione, e fornire ai medici o ai chirurghi la possibilità di acquisire esperienza per migliorare le prestazioni al di fuori dell’ambiente di sala operatoria.

Un simulatore medico funzionante richiede le seguenti quattro tipologie di realtà:

  1.  visiva: la simulazione visiva deve essere sufficientemente realistica e avere l’aspetto di una vera e propria situazione medica.
  2.  fisica: i tessuti devono contenere il realismo dinamico quando acquisiti e i dispositivi simulatori necessitano di rispondere correttamente alle forze applicate dal tirocinante.
  3. fisiologica: i muscoli devono presentare contrazioni e sanguinamenti dovrebbero verificarsi come in situazioni reali.
  4. tattile: la resistenza e le forze devono essere sperimentate realisticamente dal tirocinante per ottenere una buona simulazione.

Conclusioni

Realtà aumentata e realtà virtuale riducono il rischio attraverso una migliore pianificazione e basandosi sulla loro assistenza riducono il tempo trascorso nella sala operatoria.

La maggior parte degli studi e della ricerca conclude che tutte le tecnologie necessitano di ulteriori miglioramenti a molti livelli. Essi hanno il potenziale di aumentare ulteriormente l’efficienza nell’assistenza sanitaria e di fornire servizi medici più avanzati ai pazienti in futuro.

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