Dove si allenano i top gun della neurochirurgia

TECNOLOGIE
Dove si
allenano i
top gun della
neurochirurgia
LORENZO DI PALMA
A
ll’Istituto Carlo Besta di
Milano nasce il primo
centro europeo per l’addestramento dei chirurghi. Aspettando il “brevetto” per usare il bisturi come già accade per i
piloti dell’aviazione.
Nella medicina moderna è di certo fra le discipline più
“pericolose” per medico e paziente. Infatti, anche quando è svolta secondo i migliori standard di qualità, la neurochirurgia costituisce l’atto medico con il rischio più alto, tanto che si registrano complicanze chirurgiche in
una proporzione che varia in media, e a seconda del tipo
di intervento, dal 3 al 16%. Non è quindi strano che proprio negli istituti di neurochirurgia ritroviamo le esperienze più interessanti e avanzate di risk management,
la gestione del rischio, una disciplina che deve molto
all’ossessiva ricerca della sicurezza da parte dell’industria aeronautica prima, aerospaziale poi.
Pilotare una sala operatoria
In Italia, per esempio, all’Istituto Neurologico Carlo
Besta, già nel 2009, per rendere massimi i margini
di sicurezza in sala operatoria è stato sviluppato un
progetto chiamato “Inpatient Safety On Board (Isob)”,
realizzato con un gruppo di esperti nel settore della
gestione aerea e di sicurezza del volo (piloti civili e
militari) del Centro Studi di Competenze Aeronautiche Aviation Lab. Team leader del progetto è Mauri-
Surgical Theatre è formato da due strumenti, uno per la
pianificazione degli interventi (Surgical Planner) e l’altro
per la navigazione all’interno di una ricostruzione virtuale
dell’anatomia del paziente (Surgical Navigation Advanced
Platform). Quest’ultimo permette di identificare e valutare
prima dell’intervento le particolarità che l’anatomia di ogni
persona presenta, definire la migliore procedura da seguire
e prevedere con buona approssimazione come reagirà alle
azioni del chirurgo. È inoltre compatibile con gli strumenti di
sala operatoria e quindi può essere usato durante l’intervento
per vedere in realtà virtuale ciò che è nascosto agli occhi
del chirurgo nella realtà fisica. A oggi, è già stato usato in
Usa per pianificare oltre 600 casi, tra tumori e interventi
cerebrovascolari, facendo registrare un miglioramento
dell’esito degli interventi e una riduzione del tempo operatorio.
Attraverso immagini ricavate da esami Tac e Rm, ricostruisce
un modello 3D e interattivo del cranio del paziente. Riproduce
anche l’uso di tutti gli strumenti usati dal chirurgo durante
l’intervento. Inoltre, rispetto all’anatomia del paziente
ricostruisce non solo le forme ma anche le reazioni dei suoi
tessuti alle azioni del chirurgo, consentendogli di prevedere
con buona precisione che cosa succederà durante l’intervento.
Il suo software è stato sviluppato dagli stessi ingegneri che
hanno progettato i simulatori di volo dei caccia F-16. Per
esempio nel caso del trattamento
di un aneurisma consente
d’osservare da ogni angolazione
la clip usata per “pinzarlo”
e renderlo inoffensivo,
facendo ruotare di 360
gradi il modello 3D del
cranio in tutte le direzioni.
Ciò consente al chirurgo di valutare
come la clip interagirà con i
tessuti e le strutture circostanti,
ottenendo un risultato impossibile
da raggiungere nella realtà
dell’intervento chirurgico. Inoltre,
il simulatore prevede, sulla base
delle caratteristiche meccaniche dei
tessuti, come reagirà la parete del
vaso sanguigno all’azione della clip.
zio Cheli, astronauta con 380 ore di permanenza nello spazio e primo italiano a essere stato responsabile
di una missione. Questo singolare connubio tra medicina e aeronautica permette di adattare ed esportare protocolli già sperimentati con successo in campo
aeronautico, in campo medico-chirurgico con il fi ne
di ottenere risultati analoghi. Riducendo il rischio di
errori e aumentando la sicurezza del paziente, primi
obiettivi del progetto insieme con: una maggiore difesa del sistema dalle conseguenze successive all’errore; il miglioramento delle qualità delle prestazioni
e un aumento dell’efficienza, attraverso l’insegnamento e l’applicazione di comportamenti che facilitino la
prevenzione del rischio e ne agevolino la gestione; e
la valorizzazione delle persone che sono parte della
squadra che opera in sala.
Check list, near miss e formazione continua
Così come avviene sulla pista di decollo per essere sicuri
che l’aereo sia perfettamente funzionante, anche in sala
operatoria si usano check list che riportano le azioni da
svolgere e i parametri da verificare. La check list viene
verificata prima (sign in, prima d’addormentare il malato), durante (a metà dell’intervento: time out) e dopo
l’intervento (sign out, al risveglio del paziente). Si controlla che tutti gli strumenti chirurgici siano presenti e
funzionanti e che il personale necessario sia presente
e correttamente informato sulla procedura. Ma anche:
identità del paziente; nome e correttezza della procedura; lato chirurgico (il lato del corpo su cui si interverrà);
i rischi possibili per il tipo di procedura; si controllano
le immagini preoperatorie; si verificano eventuali danni
subiti alle strumentazioni durante l’intervento; si ricor-
I QUATTRO SIMULATORI
Immersive Touch è un simulatore per effettuare in “realtà virtuale”, prima di realizzarli
sul paziente, interventi neurochirurgici (o anche solo fasi singole della procedura) che
non richiedono uso di microscopio. Può essere sfruttato per la pianificazione degli
interventi, in modo da definire al meglio tempi e vie d’accesso alle aree da trattare, e
per la formazione dei medici. Dispone di una visione 3D d’immagini completamente in
grafica digitale, di un sistema di simulazione ad alta fedeltà delle sensazioni tattili che si
presentano al contatto con le diverse superfici e della possibilità di lavorare su più sezioni
del corpo contemporaneamente, sempre mantenendo attivato il sistema di feedback
tattile. Gli occhiali per la visione 3D segnalano l’orientamento e la posizione della testa del
chirurgo in modo che il simulatore segua il movimento e offra sempre
la prospettiva migliore. Anche l’audio è in 3D ed è in grado di rendere
la sensazione della provenienza spaziale di un suono. Nel corso della
simulazione dell’intervento il chirurgo può sovrapporre all’anatomia del
paziente, grazie alla realtà virtuale, immagini ottenute con fluoroscopia
e ruotare a 360° la ricostruzione del corpo del paziente. Partendo
da immagini ricavate da Tac e Rm, infatti, il simulatore genera
modelli in visione 3D della parte del corpo umano da operare
perfettamente corrispondenti all’anatomia del paziente. Il
chirurgo può così “provare” l’intervento e rendersi conto di
particolarità individuali nella forma dell’anatomia, definendo
una procedura personalizzata. Può essere usato con pc e tablet
ed è l’unico strumento oggi disponibile che simula interventi
di diverse specialità (ortopedia, neurochirurgia, oftalmologia
ecc.) e con differenti tecniche (chirurgia aperta, percutanea,
laparoscopia, microchirurgia ecc.).
Neurotouch è stato progettato per
la formazione dei neurochirurghi,
applicando lo stesso principio
dell’addestramento dei piloti
di aerei. È lo strumento
neurochirurgico più realistico
e accurato oggi disponibile per
simulare, in realtà virtuale e con
visione tridimensionale, interventi
al microscopio, per esempio
l’asportazione di tumori cerebrali,
e in endoscopia all’interno dei
ventricoli cerebrali. Caratteristica
innovativa del simulatore è la
capacità di restituire al chirurgo
la stessa risposta tattile che si
avrebbe in un vero intervento - per
esempio, simula la resistenza che
il tessuto cerebrale offre a un’incisione con micro-bisturi
o la vibrazione del trapano che intacca la scatola cranica
- grazie a un software che riproduce le caratteristiche
fisiche e fisiologiche dei tessuti e dei fluidi del corpo
umano. È costituito da uno schermo che proietta immagini
in grafica computerizzata che simulano l’intervento, da
un visore tridimensionale (simile agli occhiali 3D) e da
due manipoli (piccoli strumenti di dimensioni e forma
simile a penne stilografiche) collegati alla console tramite
due piccoli bracci meccanici che trasmettono la forza
indispensabile per simulare la resistenza tattile. Il sistema
prevede anche esercizi d’allenamento caricabili basati su
casi reali e ha un sistema di misurazione automatico che
verifica se le capacità tecniche del chirurgo raggiungono il
risultato prefissato.
Virtual proteins è un sistema per la visualizzazione dell’anatomia del paziente capace di ricostruire completamente
e in 3D un vero e proprio paziente in realtà virtuale, partendo da semplici immagini Tac o di risonanza magnetica.
Il modello così ricostruito può essere ruotato in tutte le direzioni e analizzato da tutte le angolazioni. Si tratta dello
strumento che garantisce il maggiore realismo e livello di dettaglio. Può essere sfruttato in diverse specialità
mediche e chirurgiche, ma è impiegato soprattutto per il trattamento di malformazioni vascolari in quanto
ricostruisce l’albero dei vasi sanguigni in modo molto preciso e riesce a evidenziarlo con grande chiarezza, in
modo da distinguerlo con precisione dalle altre strutture del cranio. Questa ricostruzione consente al chirurgo
di analizzare con precisione le caratteristiche della patologia, stabilire quale sia la terapia più efficace e, in caso
di intervento, scegliere la migliore via per raggiungere
il vaso malato, definendo in anticipo se ci sono strutture
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cerebrali importanti da attraversare
e
se
possono
essere
danneggiate.
TO NUMERO TRE - MARZO DUEMILA15
TECNOLOGIE
A sinistra
Francesco
Di Meco,
a destra
Alberto
Guglielmo
dano le precauzioni d’attuare al risveglio del paziente.
Inoltre, è stato realizzato un sistema di incident reporting: un sistema anonimo di segnalazione da parte di un
qualsiasi operatore del blocco operatorio, di situazioni
negative chiamate in gergo aeronautico near miss: eventi che potevano generare problemi, fortunatamente non
verificatasi. I casi vengono analizzati collettivamente in
apposite riunioni, a cui partecipano esperti in risk management e in cui si ricostruisce la sequenza delle azioni
e si ripercorre la catena causa-effetto per arrivare all’origine del problema. Non si va alla ricerca di colpe o mancanze, ma solo dei fatti, evitando colpevolizzazioni, per
incoraggiare le segnalazioni di ulteriori near miss. Seguendo poi un piano formativo strutturato in modo che
queste informazioni entrino in modo stabile nel bagaglio
delle competenze professionali e abbiano ricadute positive sul comportamento, operatori sociosanitari (Oss),
infermieri, specializzandi e neurochirurghi strutturati
partecipano a un corso di formazione (Team Resource
Management) sulla conoscenza dei fattori umani: quegli elementi che influenzano la prestazione individuale
e dell’equipe in aree ad alta complessità (per esempio
chirurgia, medicina d’urgenza e terapia intensiva) e che
possono avere conseguenze anche gravi sulla sicurezza
del paziente e l’efficienza del sistema.
Il NeuroSim Center
Per aumentare ulteriormente la sicurezza degli interventi e il bisogno dei chirurghi di formazione continua nel
corso della loro attività professionale, questa esperienza si è arricchita lo scorso novembre di un nuovo capitolo con l’inaugurazione del primo centro europeo per
la simulazione neurochirurgica e la formazione dei futuri chirurghi, il Besta NeuroSim Center, che dispone
(ed è l’unico al mondo) dei quattro più avanzati modelli
di simulatore attualmente disponibili, cosa che «rende
il nostro istituto un punto di riferimento internazionale
ed europeo», dichiara con orgoglio Alberto Guglielmo,
presidente dell’Istituto. I simulatori, come accade già da
anni nell’addestramento dei piloti dell’aviazione civile e
militare, consentono di riprodurre in tre dimensioni e
in realtà virtuale il cervello e ogni tipo d’intervento chirurgico relativo, anche il più complesso (per esempio
l’asportazione di tumori cerebrali, la riduzione di aneurismi cerebrale, la ventricolostomia e la craniotomia)
senza rischi per i pazienti. Fornendo ai medici anche i
suoni e le sensazioni tattili di un vero intervento: utilizzando due joystick, il chirurgo ha infatti la stessa percezione che avrebbe nella realtà incidendo il tessuto cerebrale o effettuando un piccolo foro nella scatola cranica.
I dati sull’uso dei simulatori in chirurgia dimostrano che
un’ora di questo tipo di pratica equivale a cento ore in
sala operatoria, per questo il Besta sta preparando un
progetto didattico per accreditare il centro anche per la
formazione continua dei medici.
Un brevetto per i chirurghi
«È fondamentale che il neurochirurgo periodicamente dia prova che le sue capacità sono intatte», sottolinea Francesco DiMeco, direttore del Centro e del Dipartimento di Neurochirurgia del Besta. «Anzi, l’appello
che lanciamo ai Ministeri della Salute e dell’Istruzione,
dell’Università e della Ricerca è proprio quello d’istituire il “brevetto da chirurghi”, come accade per i piloti
di aereo, da rinnovarsi periodicamente, che obblighi lo
specialista attraverso test al simulatore a certificare le
proprie capacità operatorie». «Oggi c’è una forte tensione ad assicurare una preparazione teorica d’eccellenza ai medici di domani, eppure non si affronta il tema
di quanto ridotta sia l’attività pratica svolta dai ragazzi», dice ancora Guglielmo. «Il nostro centro rappresenta una strada per aumentare il tempo speso in esercitazioni pratiche, assicurando agli studenti la possibilità
di farlo con strumenti realistici. Negli Usa - da sempre
all’avanguardia per nuove tecnologie e modalità d’insegnamento - le università che dispongono solo di alcuni
di questi simulatori, stanno varando esami basati su interventi simulati».
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