Organi virtuali 3D a supporto della formazione chirurgica
Milioni di persone hanno bisogno di diagnosi precoce e assistenza medica urgente a causa di malattie pericolose a carico del cuore o di altri organi. Medici e chirurghi che operano in questo ambito devono fornire diagnosi rapide e spesso eseguire interventi chirurgici di emergenza. Per migliorare il livello degli interventi, i chirurghi devono apprendere sui cadaveri ad uso scientifico, che sono difficili da reperire. «Il settore medico si avvale largamente di vari tipi di scansioni, quali raggi X, TC, RM ed ecografia. Queste tecniche sono davvero utili per fornire informazioni sugli organi interni, ma siamo ancora lontani dall’ottenere informazioni dettagliate e ad alta risoluzione sugli organi», spiega sito web in italiano (Riccardo Roggeri), direttore e responsabile scientifico presso MTM. Il progetto ROG, finanziato dall’UE, ha creato una piattaforma rivoluzionaria in grado di realizzare modelli di organi virtuali 3D, che si avvale di tecnologie d’avanguardia, tra cui l’intelligenza artificiale, nonché la realtà virtuale e aumentata. «Grazie al progetto ROG si otterrà una riduzione significativa negli errori chirurgici causati dall’errata valutazione di immagini diagnostiche. La durata media degli interventi chirurgici cardiovascolari sarà ridotta del 20 %», afferma Roggeri, coordinatore del progetto ROG.
Algoritmi intelligenti alla base del software
La piattaforma si basa su un gruppo di algoritmi in grado di acquisire immagini 2D e trasformarle in forme 3D. Il team ha già collaudato e convalidato il sistema su immagini del cuore, per produrre modelli iperrealistici con risoluzioni oltre 10 volte superiori rispetto a quelle ottenute oggi con l’attuale diagnostica per immagini. Il software innovativo è in grado di acquisire immagini di organi e tessuti dai dispositivi medici di scansione e permette l’analisi dei modelli 3D ottenuti su aree e livelli anatomici differenti. Il programma può addirittura riconoscere le anomalie stesse e identificare mutazioni e aberrazioni a livello morfologico. «ROG analizza la densità dei punti delle immagini 3D e li confronta con una banca dati di tessuti e strutture organiche. Così facendo è facile individuare alcuni problemi cardiaci e cardiovascolari, quali le calcificazioni e le occlusioni», aggiunge Roggeri. La piattaforma consente agli utenti di creare numerose librerie di immagini 2D e di modelli 3D; un’ampia banca dati su cui i nuovi chirurghi possono allenarsi e grazie alla quale i chirurghi già attivi possono perfezionarsi. Inoltre, offre ai pazienti la possibilità di sviluppare una maggiore consapevolezza: essi potranno infatti osservare modelli realistici del proprio cuore e del loro sistema cardiovascolare. «Grazie a questo il paziente sarà maggiormente coinvolto nella fase del processo decisionale e più informato sul suo stato di salute», osserva Roggeri.
Presente e futuro della modellizzazione
«Per ora i modelli d’organo 3D sono stati concepiti e sviluppati per essere utilizzati dai chirurghi nella fase preoperativa o dai chirurghi in formazione per apprendere le tecniche di intervento», afferma Roggeri. Nel prossimo futuro, attraverso una prosecuzione della fase II del programma, il team spera di avvalersi dell’IA e di tecnologie blockchain al fine di sviluppare ulteriormente il sistema di ROG. «Nella banca dati di immagini 3D sarà possibile creare organi su misura che sostituiranno gli organi malati del paziente», spiega Roggeri. Per raggiungere questo stadio, il team di ROG richiederà un numero enorme di immagini per migliorare l’accuratezza statistica e medica del sistema. «Per questa ragione, medici e chirurghi di tutta Europa sono invitati a partecipare con i rispettivi ospedali al programma di verifica e sviluppo della piattaforma», conclude Roggeri.
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