Crauso, Federica Augmented Reality for Clinical Surgery. [Tesi di dottorato]

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Abstract

La Realtà Aumentata è una delle tecnologie abilitanti del paradigma Health 4.0 e rappresenta una delle forze motrici della digital transformation in healthcare. Ad oggi l’impiego della tecnologia si è consolidato, prevalentemente, nel planning preoperatorio. Tuttavia è nella fase intraoperatoria che l’adozione di questa tecnologia può portare maggiori benefici. In quest’ottica il mio studio di dottorato si è concentrato nel progettare e validare un innovative Sistema di Realtà Aumentata a support del chirurgo/team durante le operazioni. Diversamente dai sistemi già presenti; il Sistema realizzato mette a disposizione un insieme complete e facilmente accessibile di informazioni sul paziente su cui si sta operando. Il Sistema sviluppato consente all’utente di avere una visione olistica, ma al tempo stesso particolareggiata, dell’operazione in Corso. Altro aspetto fortemente innovative è che esso non si limita a rendere disponibile e fruibile un set d’informazioni già noto, Al contrario, grazie all’integrazione di algoritmi predittivi di intelligenza artificiale appositamente sviluppati, il Sistema AR (Realtà Aumentata) è in grado di fornire un support decisionale al chirurgo. Nello specifico il sistema sviluppato consente di: visualizzare la cartella clinica elettronica del paziente: monitoraggio in tempo reale dei parametri vitali del paziente includendo il Brain Computer Interface come interfaccia utente; interrogazione delle stazioni mediche attraverso un sistema di tracking ad ultrasuoni; visualizzazione dello streaming video proveniente dall’endoscopio e infine un sistema di supporto alle decisioni basato su un algoritmo di intelligenza artificiale. Al fine di verificarne la fattibilità del sistema sviluppato, lo stesso è stato implementato su diverse piattaforme di visori AR. La recente pandemia di COVID-19 e la relativa transizione dell'assistenza ai pazienti al di fuori dell'ospedale hanno dato impulso allo sviluppo di strumenti di monitoraggio a distanza; di conseguenza, i fornitori di assistenza sanitaria utilizzano sempre più spesso la telemedicina per le visite a distanza dei pazienti. La telemedicina copre un'ampia gamma di applicazioni, quali la consultazione a distanza, il monitoraggio a distanza, la gestione a distanza (combinazione di telemonitoraggio e consultazione a distanza). In particolare, l'Internet of things (Iot) è emerso come una soluzione efficace per costruire sistemi sanitari intelligenti sia negli ospedali che a casa. Il monitoraggio dei pazienti è diventato efficace anche grazie allo sviluppo di tecnologie indossabili. In quest’ottica è stata sviluppata un applicazione in Andorid Studio che permetteva di abilitare il sensore per l’acquisizione dei parametri vitali e allo stesso modo di interrompere l’acquisizione rispettando una durata prestabilita. I dati acquisiti sono stati elaborate da un Sistema di Anomaly Detection al fine di inviare un alert al medico in presenza di anomalie.

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