TREDIMED
“Realizzazione di soluzioni tecnologiche prototipali per ripresa e restituzione di sequenze
video tridimensionali con caratteristiche “living” (tempo e colore reali) per la teledidattica
remota avanzata in ambito chirurgico, microchirurgico e anatomo –patologico”.
L’impianto del sistema di “teledidattica remota integrata” denominato Tredimed, di ultimissima
generazione, è stato realizzato per la Facoltà di Medicina e Chirurgia dell’Università degli Studi di
Bari, nel complesso NCCE del Policlinico di Bari, con la finalità di consentire a studenti e
specializzandi di seguire in diretta mediante immagini tridimensionali gli interventi chirurgici anche
più delicati.
1. Descrizione del sistema Tredimed realizzato
La realizzazione del sistema Tredimed ha previsto l’installazione di unità di videoripresa e
restituzione tridimensionale. Nelle specifico sono stati realizzati prototipi aventi le seguenti
caratteristiche per ogni unità utilizzatrice:
- Stazione di ripresa comprensiva di testata telecamere 3D,
- Stazione di visione a retroproiezione e proiezione su grande schermo.
Per la realizzazione delle unità di ripresa tridimensionale nelle sale operatorie sono state previste:
-
l’installazione di una testata telecamere 3D, di un monitor di controllo, per eventuali
variazioni della posizione della testata telecamere, e di un videoregistratore digitale, nella
sala di Chirurgia Plastica, nel reparto operatorio “Rubino”, nel complesso NCCE del
Policlinico di Bari (fig. 1, 2),
-
l’installazione di una testata telecamere 3D, di un monitor di controllo, per eventuali
variazioni della posizione della testata telecamere, e di un videoregistratore digitale, nella
sala di Cardiochirurgia nel reparto operatorio “Rubino”, nel complesso NCCE del
Policlinico di Bari (fig. 1, 2),
-
adattamento per la ripresa tridimensionale di un microscopio operatorio con monitor di
controllo, nella sala settoria del Dipartimento di Anatomia Patologica del Policlinico di Bari
(fig. 3).
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Figura 1: Testata di telecamere tridimensionali con relativo monitor di controllo situati nella
sala operatoria di Cardiochirurgia
Figura 2: Testata di telecamere montate sulla scialitica collegata al tronco principale
dell’impianto di illuminazione operatorio, situata nella sala operatoria di Cardiochirurgia
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Figura 3: Microscopio operatorio adattato per le riprese tridimensionali, situato nella sala
settoria del Dipartimento di Anatomia Patologica
Per la realizzazione delle unità di restituzione di immagini tridimensionali nel complesso Asclepios
del Policlinico di Bari sono state effettuate:
-
l’installazione di uno schermo a retroproiezione in luce polarizzata nell’aula didattica della
Unità Operativa di Chirurgia Plastica nel complesso NCCE del Policlinico di Bari (fig. 4),
-
l’installazione di uno schermo a retroproiezione in luce polarizzata nell’aula didattica
dell’Unità Operativa di Cardiochirurgia nel complesso NCCE del Policlinico di Bari (fig. 4),
-
l’installazione di una unità di proiezione tridimensionale e di un maxischermo (310x417
cm.) a proiezione in luce polarizzata, nell’aula destinata a conferenze e seminari situata nel
complesso NCCE del Policlinico di Bari.
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Figura 4: Schermo a retroproiezione a luce polarizzata situato nell’aula didattica dell’Unità
Operativa di Chirurgia Plastica
A fini operativi per le attività di didattica medica previste, sono stati realizzati i collegamenti, in
fibra ottica multimodale, tra le unità di ripresa e le unità di visualizzazione, in modo da poter
assistere, in tempo reale, agli interventi chirurgici effettuati nelle sale operatorie di Cardiochirurgia
e Chirurgia Plastica nelle corrispettive aule multimediali e contemporaneamente ma in modalità
commutabile nell’aula conferenze.
Tali collegamenti sono stati realizzati con l’uso di matrici di commutazione secondo il seguente
schema:
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2. Obiettivi
Allo stato attuale, nel settore medico chirurgico, in particolare, nella didattica universitaria medica, per la
formazione nelle discipline medico chirurgiche, si è riscontrata una situazione “anomala” ma ricorrente
dovuta a condizioni che non permetterebbero a studenti, specializzandi, etc., di poter accedere in modo
diretto a luoghi specifici (sale operatorie, sale autoptiche, etc.) nel corso di svolgimento di quelle attività
(interventi chirurgici, autopsie) che dovrebbero normalmente assicurare l’apprendimento di tecniche di
microchirurgia o comunque connesse all’ambito anatomo-patologico.
Pertanto, la teledidattica supportata da un sistema di videoripresa tridimensionale (Tredimed)
applicata alle discipline chirurgiche permette di videoriprendere fedelmente interventi chirurgici ad
alta complessità consentendo a studenti che, per motivi logistici e di sicurezza ambientale non
avrebbero accesso alla sala operatoria, di partecipare in modalità remota ma “living” al team
operatorio, seguendo “lezioni” direttamente non fruibili e tuttavia visualizzabili con buona resa
tridimensionale.
Un caso particolare è rappresentato dagli interventi in microchirurgia nei quali l’uso del
microscopio operatorio esclude completamente qualunque possibilità per gli studenti di seguire
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l’intervento stesso se non attraverso immagini video tradizionali di tipo bidimensionale. Su questo
specifico argomento, a fini di didattica generale nonché di esercitazioni di anatomia
neurochirurgica, è stato installato, presso una sala settoria del Dipartimento di Anatomia Patologica,
un microscopio operatorio opportunamente configurato.
In tale contesto, date le rilevanti opportunità offerte dal sistema Tredimed, si intende procedere
anche alla produzione di sussidi multimediali, (DVD con argomenti di esercitazioni di anatomia
neurochirurgica e anatomia patologica) unitamente a prototipi tecnologici con funzione di supporti
didattici per la produzione e utilizzazione di immagini e filmati tridimensionali.
La progettazione di soluzioni innovative, rispetto allo stato dell’arte, nel settore della visione
tridimensionale finalizzate alla industrializzazione di prodotti destinati alla didattica e alla
formazione (es. in medicina: cardiochirurgia a cuore aperto per impianti valvolari, impianto di
protesi ortopediche, produzione di PCB e micromeccanica, etc.), con l’ausilio di immagini e filmati
3D (registrati o “living”), comporta la riduzione del tasso di errori in campo “sanitario-chirugico” in
quanto le stesse prestazioni previste per l’attività didattica rendono anche possibile il teleconsulto
del team operatorio con altri specialisti non direttamente impegnati nell’intervento ma ai quali viene
resa disponibile la stessa quantità e tipologia di informazioni e ciò comporta quindi anche
l’incremento della qualità del servizio offerto al paziente chirurgico.
3. Benefici offerti
Incremento delle “esperienze” formative:
1. nel settore medico chirurgico:
-
innalzamento dello standard di qualità della formazione offerta allo studente;
-
riduzione del rischio di infezioni ospedaliere per il completo allontanamento degli studenti
dalle sale operatorie;
-
riduzione del tasso di errori in campo “sanitario-chirugico”: l’attività didattica rende anche
possibile il teleconsulto del team operatorio con altri specialisti non direttamente impegnati
nell’intervento ai quali viene resa disponibile la stessa quantità e tipologia di informazioni;
-
incremento del tasso di attrattività di pazienti non residenti, in quanto le sequenze video
tridimensionali prodotte dai prototipi possono essere avviate anche su reti commerciali
(internet) destinate ad essere visualizzabili, anche se con altro tipo di tecnologia la cui messa
a punto è comunque prevista nelle realizzazioni prototipali;
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-
contributo allo sviluppo del settore delle “Scienze della vita e salute ” in quanto le attività
formative primariamente destinate agli studenti dei corsi di laurea specialistica in medicina e
chirurgia, quali utenti finali, possono agevolmente sia essere utilizzate in collegamenti a
diffusione e accesso più ampio, sia essere riversati su supporti facilmente riproducibili
(tipicamente una biblioteca in DVD);
-
possibilità di procedere ad attività di “progettazione operatoria” attraverso la contemporanea
disponibilità per il chirurgo sia del campo operatorio reale sia di modelli di simulazione
dell’intervento in atto;
In questo scenario, gli aspetti innovativi considerati riguardano come immediate applicazioni lo
sviluppo dei contenuti relativi ai settori di applicazione individuati (medicina).
In prospettiva a breve termine, si prevede anche:
-
la possibilità di utilizzare reti telematiche commerciali per la diffusione e visualizzazione di
immagini e filmati 3D;
-
la realizzazione di prodotti tecnologici con la speciale caratteristica dell’agevole portabilità
per la riproduzione di immagini e filmati tridimensionali: la caratteristica della portabilità
delle soluzioni tecnologiche proposte risponde all’esigenza di spostamenti, da parte di
operatori dei settori interessati, in ambienti non infrastrutturati da tecnologie adeguate alla
produzione e all’utilizzazione di immagini e filmati tridimensionali (ad es., spostamenti
presso strutture ospedaliere in Italia o all’estero per l’esecuzione di dissezioni necroscopiche
o per esercitazioni di anatomia neurochirurgica).
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