Neurochirurgia: Realtà Virtuale e stampa 3D per simulare la sala operatoria

Diventare un chirurgo oggi è un viaggio lungo e dispendioso, in cui il training degli specializzandi avviene principalmente in sala operatoria con un significativo impatto economico sui costi di formazione e sui costi diretti e indiretti associati alla chirurgia.

Per fare fronte a queste problematiche uno spin-off dell’Università degli Studi di Milano, HUVANT (Human Haptic and Virtual Phantoms), ha creato una piattaforma innovativa di simulazione chirurgica integrando le tecnologie di industria 4.0. Il progetto dedicato si chiama HIgh-Fidelity Haptic and Interactive Neurosurgical Simulators - HIFHINS.

L’innovazione: materiali polimerici che simulano i tessuti biologici

La soluzione che HUVANT offre nel progetto HIFHINS consiste nella creazione di una nuova classe di piattaforme di simulazione chirurgica basate sull’utilizzo di modelli di organi stampati, ottenuti attraverso tecnologie di fabbricazione 3D e materiali polimerici innovativi in grado di simulare pienamente le proprietà meccaniche e funzionali dei tessuti biologici.

Gli organi prodotti, ottenuti elaborando dati di imaging medicale, ne riproducono fedelmente la conformazione, le caratteristiche patologiche e le proprietà di risposta aptica, ponendosi come soluzione unica e altamente innovativa nel campo del training chirurgico. Essi infatti permettono a specializzandi e giovani chirurghi di esercitarsi, in un ambiente a rischio zero, simulando intere procedure chirurgiche in modo realistico e affidabile, senza limiti di iterazione.

Il team di lavoro

HIFHINS si specializza in ambito neurochirurgico, attraverso la stretta collaborazione del gruppo del Dipartimento di Fisica dell’Università Statale di Milano (prof. Paolo Milani, dott. Tommaso Santaniello, dott.ssa Eleonora Sella Bart, dott.ssa Alberta Zaja) con i clinici dell’Istituto Neurologico “Carlo Besta” (prof. Francesco Di Meco, dott. Alessandro Perin, dott. Nicolò Castelli).

Il riconoscimento da Seed4Innovation

Per le sue caratteristiche, HIFHINS è uno degli otto progetti finanziati in totale con 400 mila euro da Seed4Innovation, il programma di innovazione di Fondazione UNIMI e Università degli Studi di Milano per accelerare lo sviluppo di soluzioni altamente innovative nate dalla ricerca e favorirne l’applicazione industriale o di mercato.

HIFHINS si lega poi all’esperienza maturata con il progetto PRINTMED -3D, uno dei 33 progetti di ricerca e di eccellenza vincitori del primo bando “Call Hub Ricerca e Innovazione” e dunque finanziato da Regione Lombardia con fondi POR-FESR 2014-2020: progetto per abilitare soluzioni di medicina personalizzata e per la formazione avanzata in ambito medico e chirurgico.

Quali problematiche risolve HIFHINS

I processi di training dei giovani neuro chirurghi, a oggi, sono processi di tipo artigianale che avvengono principalmente in clinica, direttamente su paziente, durante delle vere operazioni chirurgiche. Questo limita naturalmente il numero e la durata delle occasioni per la formazione specifica dei neurochirurghi e la preparazione prechirurgica.

“Le piattaforme di simulazione HIFHINS – sottolinea Tommaso Santaniello, CEO di HUVANT - rappresentano una valida alternativa alla pratica su paziente, e costituiscono uno strumento ad alto contenuto tecnologico per una formazione chirurgica più sicura ed efficiente, riducendone tempi e costi, e sono al contempo una soluzione abilitante per la preparazione preoperatoria di interventi chirurgici complessi e per la validazione e test di dispositivi medici per la neurochirurgia, con sostanziali ricadute sul contenimento dei costi direttamente e indirettamente legati alla prassi chirurgica”.

La formazione proposta da HUVANT in ambito neurochirurgico può rappresentare un’avanguardia In Italia.