Virtual reality is the representation of possible worlds and possible selves, with the aim of making them appear as real as possible- ideally, by creating a subjective sense of “presence” and full immersion in the user.[1] Le parole di Thomas Metzinger espongono in maniera chiara e concisa il ruolo che la realtà virtuale ha nelle nostre vite. Ad oggi infatti, il VR [2]costituisce una delle tecnologie con le più interessanti e sorprendenti possibilità di utilizzo. Tra queste, una delle più promettenti riguarda l’ambito medico: si potrebbe pensare di introdurre negli ospedali l’uso del VR come mezzo di apprendimento delle competenze chirurgiche per i tirocinanti.
La domanda di medici qualificati, capaci di eseguire interventi sempre meno invasivi, è in continuo aumento; ma il tradizionale metodo di apprendimento nel campo chirurgico prevede l’osservazione degli interventi e la pratica solo all’interno delle sale operatorie. L’acquisizione di specifiche competenze risulta così strettamente vincolata alla frequenza con cui il tirocinante assiste ad un determinato caso clinico. L’utilizzo della realtà virtuale permetterebbe invece ai tirocinanti di sviluppare le proprie competenze in modo molto più sistematico all’interno dei laboratori.
Recenti studi, inoltre, hanno evidenziato come l’uso del VR prima di entrare in sala operatoria aumenti in maniera significativa la precisione chirurgica.[3]
All’inizio del 2023 è stato condotto uno studio presso il “The Radboud University Medical Center” di Nijmegen, che prevedeva proprio l’uso della realtà virtuale come mezzo di apprendimento. Si è osservato che la possibilità di effettuare più tentativi e il poter commettere errori senza delle reali conseguenze aumentava la tranquillità degli specializzandi, e aiutava contemporaneamente i docenti a valutare molto più facilmente le competenze del singolo studente. [4]
Un altro importante vantaggio, offerto dalla realtà virtuale, è la possibilità di visualizzare strutture anatomiche complesse, con cui lo studente può interagire liberamente.
Attualmente l’impiego della realtà virtuale per la formazione degli operatori sanitari costituisce un ambito di studio già in fase avanzata. Alcune sperimentazioni riguardano, in particolare, la formazione nella tecnica di rianimazione cardiopolmonare (RCP). Dai risultati ottenuti, tuttavia, si è costatato che, sebbene i tassi di compressione toracica siano paragonabili a quelli delle metodologie convenzionali, la profondità delle compressioni risulta inferiore rispetto alla pratica reale.[5]
È stato sviluppato un ambiente di formazione VR anche per la formazione nella tecnica dell’ECMO[6] (Extracorporeal Membrane Oxygenation), utilizzata per pazienti critici in terapia intensiva, così come per la broncoscopia[7] e la tracheoscopia, con dei risultati davvero significativi: dopo l’apprendimento e la pratica attraverso la VR cinque medici alle prime armi erano paragonabili a quattro medici professionisti in termini di destrezza, velocità e precisione.[8]
Sorprendenti sono anche i risultati ottenuti dalla Stanford Medicine nel campo della neurochirurgia. La startup del Colorado Surgical Theater ha sviluppato un avanzato sistema di realtà virtuale che, combinando le immagini ottenute tramite TAC, angiogrammi e risonanze magnetiche, riesce a ricreare un modello tridimensionale del cervello, offrendo così una possibilità di interazione con esso non solo ai medici, ma anche agli stessi pazienti. L’esperienza offerta dalla Stanford offre ai pazienti la possibilità di visualizzare il loro stesso cervello, eventuali tumori o aneurismi, e di ricevere contemporaneamente una spiegazione dettagliata e interattiva dell’operazione, aiutandoli così a sviluppare una maggiore consapevolezza e a rasserenarli in vista dell’operazione. Il neurochirurgo Anand Veeravagu ha affermato che alcuni pazienti hanno scelto Stanford rispetto ad altri ospedali nelle vicinanze solo per la tecnologia VR. “This software really helps them understand what it is they are about to undergo. Seeing it on the screen, in 3-D, really helps put a patient’s mind at ease.” I chirurghi, invece, si recano al Neurosurgical Simulation Lab, dove possono esercitarsi sull’intervento visualizzando non più le immagini di un cervello generico, ma quelle del paziente specifico. Questo permette loro di pianificare l’operazione con una maggiore precisione e di eseguire procedure più sicure. Durante l’intervento, inoltre, è prevista la possibilità di sovrapporre la nuova tecnologia tridimensionale al tradizionale feed video, così da ottenere dettagli aggiuntivi.[9]
Riportiamo di seguito le dichiarazioni di alcuni chirurghi riguardo l’uso del VR: “It’s a window into the brain and a window into the brain of the particular patient we’re going to operate on.”[10] E ancora: “We can plan out how we can approach a tumor and avoid critical areas like the motor cortex or the sensory areas, before, we didn’t have the ability to reconstruct it in three dimensions; we’d have to do it in our minds. This way it’s a three-dimensional rendering.”[11]
Quanto ai costi associati all’uso della realtà virtuale nella formazione dei professionisti sanitari, è difficile riuscire a fornire delle cifre esatte; tuttavia, è stata effettuata un’analisi comparativa dei costi tra la formazione tramite esercitazioni dal vivo e quella tramite VR. Lo studio è stato condotto presso il Cincinnati Children’s Hospital Medical Center [12] e prevedeva l’evacuazione ospedaliera dei reparti di terapia intensiva neonatale, e interventi in scenari di disastri e situazioni di emergenza sanitaria. Sono stati dunque esaminati i costi relativi alla pianificazione, lo sviluppo e l’implementazione di entrambi gli interventi. Circa l’esercitazione dal vivo, è emerso che solo il 17% del personale, pari circa a 57 dipendenti, potesse partecipare a tali esercitazioni; ciò comporta una compromissione dell’assistenza ai pazienti e la possibilità di effettuare l’esercitazione solo una volta l’anno, nonostante gli studi indichino un deterioramento delle prestazioni dopo circa tre mesi. In relazione ai costi, sono state necessarie circa 10 ore di riunioni da parte del personale dei vari dipartimenti, con un costo totale di $7.184.10[13]. Per i costi di implementazione si parla di $2.726.42 per i tirocinanti[14] e di $5.021.88[15] per il personale di supporto, impiegato nell’allestimento e il coordinamento dell’esercitazione. A ciò si aggiunge il costo per i valutatori, specializzati in risposta a disastri e emergenze, che è stato di $3.685.14[16].
La formazione tramite VR è stata invece fornita a 34 dipendenti, utilizzando dei display con cui gli operatori visualizzavano una più ampia varietà di scenari, tra cui lo stesso dell’esercitazione dal vivo. In questo caso sono stati investiti un totale di $6.000[17] per la creazione degli storyboard della simulazione VR, da parte di esperti di catastrofi e simulazioni; $ 79.524 sono stati invece necessari per la creazione di due piani dell’ospedale, comprese scale e scenari esterni di evacuazione diversificati. Sono stati anche assunti dei consulenti esterni, con competenze in medicina e VR, per esaminare le simulazioni in termini di accuratezza e usabilità, che hanno comportato un costo di $ 10.000. Per i dipendenti invece sono stati necessari $106.951.14.[18] Bisogna osservare che il costo così elevato è dovuto al limitato numero di partecipanti; con una maggiore domanda di partecipazione il costo per dipendente si sarebbe ridotto notevolmente.
Dall’analisi si deduce facilmente che l’investimento nella realtà virtuale è molto maggiore rispetto a quello per l’esercitazione dal vivo; tuttavia, immaginando di estenderlo su un periodo di tre anni con la partecipazione di tutti i dipendenti, investire nella realtà virtuale diventerebbe addirittura più vantaggioso, grazie ai maggiori scenari di emergenza ricreabili e al costo fisso, nonostante l’aumento del numero di tirocinanti. Si passerebbe da un totale di $76.750,02 per l’esercitazione dal vivo durante il primo anno e $109.747,97 per la realtà virtuale, a un totale di $3.090,97 utilizzando la realtà virtuale alla fine del terzo anno. Si parla quindi di un costo medio per tirocinante di $ 229.79 per l’esercitazione dal vivo, rispetto a $ 115.70 per la VR.
La realtà virtuale, quindi, può davvero diventare un mezzo di apprendimento e di allenamento per i giovani tirocinanti, e (forse) non solo in un contesto sanitario.
In fondo, il principale vantaggio offerto dal VR è la possibilità di simulare scenari, situazioni, ambienti, che nella realtà sarebbero di difficile implementazione per motivi logistici o economici, diventando davvero uno degli investimenti più vantaggiosi.
Assistere a una simulazione virtuale del proprio intervento può davvero diventare una normalità?
[1] Thomas Metzinger
[2] Virtual reality (realtà virtuale)
[3] Per ulteriori informazioni si consulti: “Virtual reality: advances in research and applications”, Zachary Hill editor
[4] Per ulteriori informazioni si consulti: https://link.springer.com/article/10.1007/s10278-023-00833-w#Sec4
[5] Per ulteriori informazioni si consulti: https://jamanetwork.com/journals/jamacardiology/fullarticle/2755877
[6] È un dispositivo medico utilizzato per supportare temporaneamente le funzioni cardiache e respiratorie di un paziente. Funziona mediante una pompa che preleva il sangue dal paziente e lo convoglia in un “polmone artificiale”, all’interno del quale il sangue subisce un processo di ossigenazione. Successivamente, il sangue viene riscaldato e reimmesso nell’organismo del paziente.
Per ulteriori informazioni si consulti: https://www.ospedalebambinogesu.it/ecmo-90494/
[7] Si tratta di un esame eseguito mediante un broncoscopio, che viene inserito attraverso la bocca o il naso del paziente lungo le vie respiratorie, permettendo così di visionare direttamente la laringe, la trachea e i bronchi per rilevare eventuali patologie.
Per ulteriori informazioni si consulti: https://privato.policlinicogemelli.it/approfondimenti/broncoscopia/
[8] Per ulteriori informazioni si consulti: “Virtual and augmented reality in intensive care medicine: a systematic review” https://annalsofintensivecare.springeropen.com/articles/10.1186/s13613-023-01176-z
[9] Per ulteriori informazioni si consulti: https://medicalgiving.stanford.edu/news/virtual-reality-system-helps-surgeons-reassures-patients.html
[10] Le parole di Anand Veeravagu, professore associato di neurochirurgia e direttore del Stanford Neurosurgical Simulation Lab.
[11] Le parole di Gary Steinberg, professore e presidente di neurochirurgia.
[12] Per ulteriori informazioni si consulti: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7231540/
[13] Circa $44.90 per ora di riunione
[14] Circa $31.89 per ora di partecipante
[15] Circa $41.68 per ora
[16] Circa $42.36 per ora di valutazione
[17] Circa $ 75 all’ora
[18] Equivalenti a $3,145.62 per dipendente.