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Qui l’assistenza sanitaria entra nel futuro

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Mettere a fuoco la visione di domani dell’assistenza sanitaria

Docenti e medici dell’Università del Maryland, della Scuola di Medicina dell’Università del Maryland e dell’Università del Michigan hanno ricevuto 5 milioni di dollari per lanciare un nuovo centro per far avanzare le innovazioni mediche e la scienza normativa per la tecnologia della realtà estesa (metaverso).

Dati ecografici visualizzati direttamente su un paziente tramite cuffie per realtà aumentata. “Grand round” coinvolgenti per studenti di medicina e docenti anche quando si trovano in luoghi diversi. Paesaggi di realtà virtuale abbinati all’opera classica per trasportare persone con ferite dolorose al di fuori di se stesse, riducendo la necessità di oppioidi che possono creare dipendenza.

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Questi esempi medici di realtà estesa (XR), il termine generico utilizzato per la tecnologia basata sulla realtà virtuale e aumentata o altri media immersivi, sono già in fase di prototipazione o testati in studi clinici. Ma il suo uso diffuso negli ospedali e in altri contesti sanitari è attualmente ostacolato da sfide tecniche e scarse linee guida normative.

Ora, con 5 milioni di dollari dalla National Science Foundation (NSF) degli Stati Uniti e titani della tecnologia tra cui Google, Microsoft e Meta (precedentemente noto come Facebook), un trio di istituzioni accademiche stanno collaborando con l’industria e il governo federale per sviluppare, testare e certificare XR tecnologie in campo medico e sanitario.

Il nuovo Center for Medical Innovations in Extended Reality, noto come MIXR, si unisce a scienziati informatici e ingegneri dell’Università del Maryland con medici e clinici presso la University of Maryland School of Medicine di Baltimora e l’Università del Michigan per migliorare la formazione medica, la gestione dei pazienti e la salute esiti assistenziali in tutte le aree della pratica clinica.

La dottoressa Sarah Murthi testa un prototipo di realtà aumentata che sovrappone i dati degli ultrasuoni direttamente sul paziente.
CREDITO: Centro di realtà mista del Maryland

Il premio fa parte del programma Industry-University Cooperative Research Centers (IUCRC) di NSF, progettato per avviare una ricerca rivoluzionaria consentendo un coinvolgimento stretto e duraturo tra innovatori del settore, team accademici di livello mondiale e agenzie governative.

Behrooz Shirazi, vicedirettore di divisione ad interim della Divisione dei sistemi di computer e di rete della NSF e direttore del programma per IUCRC, ha definito MIXR uno dei primi centri nazionali all’incrocio tra scienze mediche e informatiche. “Ci aspettiamo che questa vivace collaborazione produca impatti significativi sulla società e sull’assistenza sanitaria”, ha affermato.

Oltre a Google, Microsoft e Meta, altre società tecnologiche coinvolte in MIXR sono Sony, Magic Leap, Health2047, GigXR, Brainlab e apoQlar.

Un altro partner chiave dell’iniziativa MIXR saranno gli esperti di regolamentazione federale che lavoreranno presso la Food and Drug Administration statunitense, garantendo che soluzioni cliniche sicure, efficaci e innovative arrivino ai pazienti il ??prima possibile.

“Lavoreremo a stretto contatto con i nostri partner industriali e governativi per rispondere a qualsiasi domanda scientifica relativa alle valutazioni normative e alle decisioni necessarie per l’uso clinico su larga scala di questi dispositivi”, ha affermato Amitabh Varshney , professore e preside del College of Computer, Mathematical and Natural Scienze all’Università del Maryland.

Varshney è l’investigatore principale del sito principale del progetto ed è affiancato da Sarah Murthi , MD del sito partner, professore associato di chirurgia presso la University of Maryland School of Medicine, e Mark Cohen , MD, professore e vicepresidente di chirurgia presso la University of Michigan Medical School con incarichi in farmacologia e ingegneria biomedica. Tutti e tre hanno una vasta esperienza nello sviluppo e nell’utilizzo di tecnologie immersive in ambito medico.

Varshney e Murthi co-dirigono il Maryland Blended Reality Center (MBRC), lanciato nel 2017 nell’ambito di MPowering the State , la partnership strategica tra l’Università del Maryland, College Park e l’Università del Maryland, Baltimora.

I primi progetti di MBRC si sono concentrati sulla prototipazione di nuovi strumenti diagnostici per assistere i medici presso il rinomato R Adams Cowley Shock Trauma Center di Baltimora, dove Murthi è un medico di terapia intensiva e direttore del programma di ecografia di terapia intensiva. Ciò include innovativi display medici AR che potrebbero migliorare il modo in cui vengono eseguite le procedure al letto del paziente.

I medici MBRC hanno anche collaborato con il Maryland Institute College of Art per testare una piattaforma di realtà virtuale che può aiutare i pazienti ad affrontare traumi fisici ed emotivi attraverso l’immersione in un altro mondo, con particolare attenzione ai pazienti tetraplegici ricoverati in ospedale con lesione acuta del midollo spinale. 

Nel 2018, Murthi e Varshney sono co-autori di un editoriale nell’Harvard Business Review che descrive in dettaglio come la realtà aumentata potrebbe migliorare l’assistenza ai pazienti e ridurre i costi nelle strutture ospedaliere.

“Le tecnologie immersive hanno il potenziale per cambiare, migliorare e ridurre radicalmente i costi della formazione medica e per mantenere le competenze cliniche in tutti gli aspetti dell’assistenza sanitaria”, ha affermato Murthi.

Cohen, che guida il Center for Surgical Innovation e forma nuovi medici nel Michigan, ha affermato che l’ utilizzo della XR nei cicli medici, aggiungendo illustrazioni basate sulla realtà virtuale o dati di realtà aumentata sovrapposti a un paziente, offre un’esperienza più ricca sia per l’insegnante che per lo studente , sia di persona che virtualmente osservando da centinaia di miglia di distanza.

“Ci siamo resi conto che avere questa capacità di interagire virtualmente sia con i pazienti che con i residenti, aprendo finestre olografiche e mostrando immagini diagnostiche e laboratori, avrebbe notevolmente migliorato l’esperienza educativa in questi grandi round tradizionali”, ha affermato.

In un’intervista pubblicata lo scorso anno , Cohen ha affermato di essere anche interessato a combinare la tecnologia XR con l’apprendimento automatico, sperando di sfruttare sofisticate risorse di imaging diagnostico immersivo con algoritmi di intelligenza artificiale per “predire meglio quando le malattie si infiammano e come migliorare il modo in cui seguire e curare malattie croniche come insufficienza cardiaca, cancro e diabete”.

L’iniziativa MIXR dipende fortemente da potenti risorse di calcolo. Nel Maryland, tali risorse saranno gestite dall’Istituto per gli studi informatici avanzati dell’Università del Maryland . Ciò include la costruzione e la manutenzione di uno studio “HoloCamera” di prossima apertura, in cui più di 300 telecamere immersive sono fuse insieme per offrire una tecnologia di visualizzazione unica per le acquisizioni immersive dell’ambiente medico.

Il nuovo sistema di telecamere può essere utilizzato per registrare demo 3D di qualità cinematografica di chirurghi che insegnano procedure complesse come una fasciotomia degli arti inferiori, una tecnica salva-arto per tagliare la guaina di tessuto che racchiude un muscolo da trattare per la perdita di circolazione.

Joseph JaJa , professore e presidente del Dipartimento di ingegneria elettrica e informatica presso l’UMD, fornisce anche competenze. In qualità di co-PI del sito principale, sosterrà l’integrazione dell’elaborazione ad alte prestazioni e dell’apprendimento automatico nella tecnologia XR in fase di sviluppo e utilizzerà la sua vasta esperienza di lavoro con l’industria per promuovere sforzi di collaborazione più forti.

Barbara Brawn, che attualmente lavora con Murthi e Varshney come direttore associato di MBRC, fungerà da contatto di collegamento del settore tra i ricercatori MIXR e le società tecnologiche desiderose di vedere i loro ultimi strumenti hardware e software utilizzati per salvare vite umane e migliorare la formazione medica.

“La sinergia in MIXR sarà contagiosa”, ha detto Varshney. “I nostri partner industriali promuoveranno nuove idee e nuove tecnologie. Gli scienziati ei medici aiuteranno a perfezionare e testare queste idee. Ed entrambi lavoreremo con la FDA per portare queste tecnologie dal laboratorio al corretto ambiente sanitario dove possono avere un impatto esponenziale”.

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