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Quando la chirurgia entra nel mondo della realtà virtuale

Con l'obiettivo principale di fornire un ambiente unico di realtà virtuale per la pianificazione preoperatoria della sostituzione dell'anca, il progetto MULTISENSE ha iniziato ad integrare una modalità tattile ad un ambiente multimodale.

Economia digitale

Nonostante l'ovvia importanza dei riferimenti tattili nella vita quotidiana, la percezione e la visualizzazione tattile per i telemanipolatori, per la realtà virtuale e, più in generale, per le interfacce uomo-computer (HCI) potrebbero continuare a sfuggire ai ricercatori. La fusione di dati sensoriali, inclusi suono, tocco e persino odore, potrebbero formare un'interfaccia utente avanzata, realistica ed intuitiva, tuttavia i sistemi attuali hanno puntato molto sul feedback visivo. Il progetto europeo MULTISENSE aveva l'obiettivo di combinare diversi dispositivi sensoriali in un unico ambiente di realtà virtuale per la chirurgia ortopedica. In particolare per la modalità tattile, la University of Salford ha sviluppato hardware e software per fornire un feedback tattile efficace che potrebbe potenziare la crescita di applicazioni mediche innovative. Gli utenti medici hanno selezionato scenari nei quali il feedback tattile per aiutare a posizionare e ad orientare trapianti artificiali porterebbe il massimo vantaggio. Sono stati inoltre definiti i requisiti tattili di questa applicazione specifica. Nello specifico, il lavoro di ricerca ha cercato di occuparsi di uno dei limiti della realizzazione di un display tattile portatile, limiti posti dalle dimensioni e dal peso degli attuatori attuali. Anche se gli attuatori elettrostatici e piezoelettrici consentono un design compatto, non hanno la forza necessaria per generare una sensazione tattile realistica e, soprattutto, richiedono un'alimentazione pesante e complicata. Sono stati pertanto usati 16 motori in miniatura a corrente continua (DC) per fornire delle forze di spinta fino a 4,73N ai pin a molla del display tattile nella forma di una serie di pin. Le forze provenienti dai motori vengono trasmesse ai pin tramite tendini di nylon avvolti da cavi Teflon, consentendo di attaccare un piccolo componente di visualizzazione tattile al polpastrello. I motori dentro al drive pack sono alimentati con una pila di batterie che aggiunge una massa di 100g al peso totale del dispositivo portatile indossabile, che non supera i 275g. I risultati iniziali dei test hanno indicato che tutti i pin nella serie si possono spostare di 2,5mm. La larghezza di banda di tale spostamento è superiore ai 12Hz ed è quindi adatta alle simulazioni dei tessuti. Questo dispositivo tattile è stato prodotto per adattarsi allo spazio di lavoro di un ambiente di applicazione multimodale e ai requisiti di interazione delle procedure mediche, nelle quali i chirurghi utilizzerebbero una gamma di riferimenti sensoriali.

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