Augmented Reality e
Comunicazione formativa on the
job: scenari e prospettive per la
formazione medico sanitaria
Autore: Lorenza Orlandini, Communication Strategies Lab
(www.csl.unifi.it), Dipartimento di Scienze dell’Educazione e
dei Processi Culturali e Formativi [email protected]
Abstract: Nello scenario attuale della formazione
professionale, si sta affermando l’utilizzo di applicazioni di
Augmented Reality. Attraverso alcuni studi di caso, il
contributo ha l’obiettivo di individuare come tale tecnologia
sia attualmente utilizzata per la formazione medico sanitaria e
come, in generale, possa favorire, sostenere e migliorare i
processi di formazione.
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1. La tecnologia: breve introduzione
all’Augmented Reality (AR)
All’interno del Communication Strategies Lab
(www.csl.unifi.it) diretto dal prof. Luca Toschi, del
Dipartimento di Scienze dell’Educazione e dei
Processi Culturali e Formativi da tempo stiamo
studiando l’Augmented Reality (AR), una nuova
tecnologia in costante e continua evoluzione che sta
trovando applicazione in numerosi ambiti: dal
marketing alla formazione (fortissima la sua
presenza nel training on the job), dagli spazi
commerciali all’architettura, dal cultural heritage
allo sport.
Il fattore d’innovazione introdotto dall’AR
consiste nella possibilità di ‘mixare’ il mondo reale
con contenuti aggiuntivi di natura digitale (testo,
immagini, video, oggetti in 3D, etc.), fruibili
attraverso un device (mobile e non). Grazie proprio
alla diffusione di Smartophone e Tablet stiamo
assistendo contemporaneamente ad una crescita
esponenziale di applicazioni di realtà aumentata e
del loro utilizzo per finalità specifiche e molto
differenti l’una dall’altra.
2. L’AR per la formazione medico-sanitaria:
due casi di studio
Da un punto di vista temporale, la formazione
medico-sanitaria, insieme all’addestramento
professionale per i militari e per i piloti, ha
rappresentato nello scenario di implementazione di
questa tecnologia, le prime applicazioni con finalità
specificatamente formative.
Nello scenario attuale, l’obiettivo principale del
connubio tra comunicazione formativa on the job e
AR riguarda soprattutto la possibilità di sfruttare i
vantaggi derivanti dall’introduzione di questa
tecnologia, che vanno ad incidere
significativamente sul processo di formazione in
quanto lo sostengono nelle diverse fasi, lo
potenziano da un punto di vista di efficacia
formativa e completezza di contenuti, lo migliorano
introducendo simulazioni e unendo stimoli sensitivi
diversi (vista, udito, tatto, etc.). In questo senso
l’AR incide significativamente sulla perfomance
lavorativa, innalzandone le prestazioni [1].
Dovendo individuare un focus di analisi e di
sintesi, dal momento che trattare in questo
contributo l’ampio scenario che caratterizza l’AR
nell’area medico sanitaria sarebbe riduttivo (a
maggior ragione volendo fare emergere il valore
formativo insito all’interno dello sviluppo di ogni
applicazione), si possono individuare due ambiti di
utilizzo di questa tecnologia:
L’AR come “strumento” che sostiene e facilita le
operazioni chirurgiche, in quanto è in grado di unire
le immagini con i dati provenienti da indagini
cliniche (TAC, radiografie, ultrasuoni, etc.), che
offrono al personale medico informazioni
dettagliate sulla fisiologia del paziente e che
possono essere sovrapposte al corpo “reale”. In
questo modo, il chirurgo può praticare con
maggiore facilità e precisione operazioni piuttosto
complesse. Le applicazioni di AR in campo medico
da un punto di vista generale hanno, quindi, come
obiettivo principale quello di guidare e migliorare le
procedure chirurgiche utilizzando immagini relative
alla fisiologia del paziente ricavate dagli esami
clinici realizzati prima dell’intervento. L’AR,
infatti, permette di fare un largo uso di simulazioni
e di sistemi di visualizzazione utili soprattutto nella
chirurgia invasiva.
L’AR per la creazione di contesti di
apprendimento situato e attivo on the job, grazie
alle creazione di ambienti di formazione immersivi
che ripropongono al loro interno situazioni e
procedure che i soggetti coinvolti dovranno poi
mettere in atto in contesti reali [2].
Nel primo esempio, per quanto riguarda il
sostegno alle operazioni di chirurgia invasiva, è
molto nota l’esperienza del simulatore sviluppato
dal Canada National Research Council, utilizzato da
due neurochirurghi in preparazione del delicato
intervento per la rimozione di un tumore al
cervello. In questo caso, l’AR è stata utilizzata
nella fase di preparazione dell’intervento (fase di
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training), ovvero: gli specialisti, prima di operare la
paziente, si sono allenati ed hanno fatto pratica
utilizzando un simulatore, lavorando e tarando
questa fase preparatoria sul caso specifico della
paziente.
L’ambiente digitale ha consentito ai chirurghi di
lavorare su una riproduzione realistica della parte
del cervello della paziente su cui sono poi
intervenuti. L’interazione tra soggetto (i chirurghi) e
oggetto (il cranio della paziente) dell’operazione si
attiva proprio grazie ad un bisturi “virtuale” che è in
grado di replicare la strumentazione reale (con tanto
di effetto feedback, l’applicazione infatti risponde
agli input dei medici), mentre l’operazione virtuale
avviene su immagini che riproducono fedelmente le
caratteristiche della zona su cui intervenire (tessuti
che sanguinano, pulsano, hanno una determinate
resistenza, etc.).
L’esempio appena descritto delinea un campo di
riflessione importante relativamente alle possibilità
che l’AR offre al mondo della formazione on the
job. In questo caso, infatti, la tecnologia introdotta
si orienta verso l’unione tra tempo e spazio
(ambiente) della formazione con quello del lavoro.
Inoltre, la fase di training a cui si sono sottoposti i
due medici prima dell’intervento non si è basata su
aspetti generali, ma su elementi contestuali e
puntuali in relazione ai bisogni specifici
dell’operazione. Tutto ciò significa che quanto più
la simulazione tiene conto delle singole specificità,
tanto più essa diventa un’azione formativa, perché il
livello di riproducibilità mimetica, data dal contesto
simulato, corrisponde fortemente alla realtà
operativa.
Per quanto riguarda invece l’utilizzo dell’AR per
la creazione di ambienti di formazione per
l’apprendimento situato e attivo, un caso
interessante è costituito dall’applicazione in via di
sviluppo “Mini-Virtual Reality Enhanced
Mannequin (Mini-VREM) for self-directed
learning” [4]. Il progetto nasce dalla collaborazione
tra l’Ospedale Maggiore di Bologna e il Laboratorio
PERCRO della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.
Il concept alla base di questo sistema di
formazione per personale medico sanitario prevede
la realizzazione di un ambiente digitale di
formazione attraverso lo sviluppo di un software
dedicato non solo all’autoapprendimento di
procedure per la rianimazione cardiopolmonare, ma
anche all’aggiornamento delle competenze e alla
valutazione delle performance.
L’idea alla base della realizzazione di questa
applicazione è permettere agli operatori sanitari di
“imparare facendo”. Ciò avviene attraverso
l’interazione con oggetti e soggetti all’interno di un
contesto appositamente progettato per riprodurre,
attraverso la sovrapposizione tra elementi reali e
digitali, situazioni e azioni complementari a quelle
che possono verificarsi nello svolgersi della loro
professione.
L’ambiente di formazione è costituito da un
manichino Mini-Anne Laerdal che è funzionale per
riprodurre l’interazione fisica tra operatore sanitario
e paziente, inoltre, per creare un contesto immersivo
e in grado di riproporre fedelmente situazioni reali,
sui polsi del personale medico-sanitario in
formazione sono inoltre posizionati due marker che
permettono la visualizzazione delle azioni realizzate
direttamente su un monitor. Contemporaneamente a
questa funzione, il sistema permette anche il
monitoraggio delle azioni (compressioni toraciche e
ventilazioni di salvataggio) e dei gesti eseguiti, per
avere un riscontro immediato sulle procedure
attivate ed una valutazione e autovalutazione della
performance lavorativa. Questo sistema consente,
infine, la correzione degli errori commessi dal
personale medico-sanitario e permette di “allenarsi”
nel ripetere le azioni svolte in maniera corretta.
3. Considerazioni
Dalla descrizione delle due applicazioni
individuate che rappresentano soltanto alcuni tra i
molti esempi all’interno di uno scenario assai
ampio, si possono già comprendere i vantaggi che
l’AR introduce per la comunicazione formativa on
the job per l’area medico sanitaria. In particolare,
dall’analisi dei casi di studio emerge chiaramente
come l’AR possa costituire un elemento funzionale
al potenziamento del processo di formazione. Non
solo perché questa tecnologia opera nell’ottica di un
arricchimento del mondo reale con contenuti
specifici e possibilità di approfondimento, ma
soprattutto perché consente di unire il “sapere” con
il “sapere fare”. Le conoscenze e le indicazioni
aggiuntive, provenienti dalle applicazioni, possono
essere infatti tradotte simultaneamente e
immediatamente in azioni grazie alla possibilità di
avvalersi di simulazioni e di combinazioni di codici
linguistici differenti.
Il soggetto ha quindi la possibilità di ricevere
indicazioni, di osservare le modalità attraverso le
quali metterle in atto e verificare la propria
performance.
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Vedere e poter agire con mano, anche se è una
mano aumentata oppure filtrata da un oggetto terzo,
su un organo interno di un paziente e valutare in
diretta i risultati dei propri comportamenti è
sicuramente un procedimento che facilita
l’acquisizione di azioni finalizzate al pieno
raggiungimento del risultato desiderato e che
favorisce l’unione tra conoscenze, competenze e
abilità.
5. Cambi F., Toschi L. (a cura di), La comunicazione
formativa. Strutture, percorsi, frontiere, Apogeo, 2006.
6. Toschi L., La comunicazione generativa, Apogeo, 2011.
Accanto agli indubbi vantaggi dell’introduzione
dell’AR, allo stato dell’arte è fondamentale rilevare
l’emergere di alcune criticità, ad esempio:
la necessità di formare il personale medico
sanitario alla gestione dei momenti critici,
dell’imprevisto, dell’emergenza e quindi
creare ambienti formativi di AR che
prevedano e preparino a tali eventualità;
la possibilità di monitorare e quantificare i
risultati formativi ottenuti step by step e
attraverso il feedback comunicativo continuo
delle persone in formazione;
il miglioramento delle possibilità di
interazione tra oggetti reali, aumentati e
soggetti.
Quest’ultimo aspetto ripropone una questione
fondamentale della comunicazione formativa:
riportare al centro dei propri processi la persona
ricollocandola in un ruolo attivo e critico che
nessuna tecnologia deve appiattire e destinare a
dinamiche e pratiche di tipo trasmissivo-gerarchicoemulativo [6].
Bibliografia e Sitografia
1. Henderson S., Feiner S., Augmented Reality for
Maintenance and Repair (ARMAR),
http://graphics.cs.columbia.edu/projects/armar/index.htm,
consultato il 21 settembre 2011.
2. Wenger E., Mc Dermott R., Snyder W.M., Cultivating
Communities of Practice. A Giude to Managing Knowledge,
Harvard Business School Press, Boston 2002, trad.it
Coltivare comunità di pratica. Prospettive ed esperienze di
gestione della conoscenza, Edizioni Guerrini e Associati,
Milano 2007.
3. Canada’s Research Council, Surgeons practice on virtual
brain. A high-tech simulator lets brain surgeons “practice”
on virtual versions of their patients before the real surgery.
www.nrc-cnrc.gc.ca/eng/dimensions/issue2/virtual_surgery.html, consultato il 6 giugno 2011.
4. Semeraro F., Frisoli A., Bergamasco M., Cerchiari E. L.,
Mini-Virtual Reality Enhanced Mannequin (Mini-VREM)
for self-directed learning” www.mimos.it/chirurgiavirtuale10/22_Abstract_Semeraro.pdf, consultato il 6 giugno
2011.
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