ULTRAVISTA,
IL SISTEMA INNOVATIVO
DI VISIONE

Le tecnologie digitali disponibili oggi permettono di fornire ai chirurghi un sistema di visione indossabile limitando l’ingombro, il peso ed il costo di componenti ottiche complesse (come quelle di un microscopio tradizionale) sostituendole con camere con sensori ad elevata risoluzione e visori indossabili per immagini HD. L’impiego di tecnologie digitali permette inoltre di dotare il visore di funzionalità smart impossibili da realizzare con sistemi ottici tradizionali.

Cosa sta cambiando nelle sale operatorie? Nuovi strumenti per la chirurgia aperta.

Anche il settore health sta cambiando grazie all’innovazione hi-tech. La progettazione di algoritmi per l'Image Processing e la Realtà Aumentata (AR) sono diventati strumenti indispensabili della chirurgia moderna. Nonostante la chirurgia endoscopica sia in espansione, la chirurgia aperta, o a cielo aperto, è ancora quella più comunemente utilizzata e vi saranno sempre procedure chirurgiche e mediche in generale per le quali l’endoscopia non potrà essere impiegata (traumi esposti, dermatologia, trattamento di ulcere, ecc). L’esigenza di avere una vista magnificata anche in chirurgia aperta è dimostrata dalla disponibilità e dall’utilizzo diffuso di microscopi e occhiali d'ingrandimento.

IL PROGETTO

ULTRAVISTA è un sistema di visione indossabile innovativo, attualmente in fase di realizzazione, che permetterà ai Chirurgo di operare nelle migliori condizioni con un ingrandimento ottimale dell’area d'interesse abbinato ad una visione stabilizzata dell’immagine ed elementi in realtà aumentata. Il prototipo sarà sottoposto a sperimentazione da parte del Dipartimento dell’informazione dell’Università di Pisa, partner del progetto, nel Centro di Ricerca Ospedaliero EndoCas all’interno dell’ospedale di Cisanello ed i risultati di tale sperimentazione costituiranno i feedback necessari per l’industrializzazione del prodotto e la sua presentazione sul mercato.

IL SISTEMA ULTRAVISTA

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Funzionalità primaria: stabilizzazione delle immagini

1 Le immagini delle ottiche sono inviate a un modulo, dove vengono elaborate e stabilizzate
2 L’immagine stabilizzata viene rinviata e visualizzata sul visore del Chirurgo


Altre funzionalità:

+ Stabilizzazione delle immagini
+ Regolazione del livello di zoom
+ Possibilità di registrare l'intera operazione
+ Condivisione del video con assistenti e/o sala esterna per scopi didattici
+ Realtà aumentata
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CAMPO OPERATORIO AMPIO
necessità di cambiamento del punto di vista
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INGRANDIMENTO OTTIMALE
necessità di distanze variabili dal campo operatorio
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VISIONE STABILIZZATA
riduzione dei disturbi della vista dovuti a piccoli movimenti della testa

AL VIA IL PROTOTIPO ULTRAVISTA

ULTRAVISTA è un sistema di visione indossabile innovativo, attualmente in fase di realizzazione, che permetterà ai Chirurgo di operare nelle migliori condizioni con un ingrandimento ottimale dell’area d'interesse abbinato ad una visione stabilizzata dell’immagine ed elementi in realtà aumentata.
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COSA OFFRE IL MERCATO ATTUALE

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OCCHIALI D'INGRANDIMENTO

In chirurgie come l’ortopedia, la chirurgia generale e la chirurgia maxillo facciale, il campo operatorio è ampio, il chirurgo cambia spesso il punto di vista, e ci possono essere fino a 3-4 assistenti ad operare all’interno del campo operatorio. In questi scenari non è possibile utilizzare un microscopio e a volte il chirurgo ricorre ad occhiali d’ingrandimento.


Criticità
  • Le lenti binoculari hanno una lunghezza di campo limitata (distanze di lavoro dai 30 ai 50 cm). Questo comporta fastidio al chirurgo quando, volgendo lo sguardo al di fuori del campo operatorio, ad esempio per guardare il carrello dei ferri, percepisce un’immagine totalmente sfocata.
  • Esistono occhiali con ingrandimenti fino a 5X, ma spesso sono utilizzati solo in abbinamento ai microscopi, perché l’ingrandimento del punto d'intervento riduce la visione a qualche centimetro intorno ad esso, e quindi piccoli movimenti della testa creano immagini instabili spesso insopportabili col passare del tempo.
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OCCHIALI D'INGRANDIMENTO

In chirurgie come l’ortopedia, la chirurgia generale e la chirurgia maxillo facciale, il campo operatorio è ampio, il chirurgo cambia spesso il punto di vista, e ci possono essere fino a 3-4 assistenti ad operare all’interno del campo operatorio. In questi scenari non è possibile utilizzare un microscopio e a volte il chirurgo ricorre ad occhiali d’ingrandimento.


Criticità
  • Le lenti binoculari hanno una lunghezza di campo limitata (distanze di lavoro dai 30 ai 50 cm). Questo comporta fastidio al chirurgo quando, volgendo lo sguardo al di fuori del campo operatorio, ad esempio per guardare il carrello dei ferri, percepisce un’immagine totalmente sfocata.
  • Esistono occhiali con ingrandimenti fino a 5X, ma spesso sono utilizzati solo in abbinamento ai microscopi, perché l’ingrandimento del punto d'intervento riduce la visione a qualche centimetro intorno ad esso, e quindi piccoli movimenti della testa creano immagini instabili spesso insopportabili col passare del tempo.

MICROSCOPIO CHIRURGICO

Microscopio chirurgico Il Microscopio trova largo impiego in molti interventi in neurochirurgia, in odontoiatria e nella chirurgia della mano dove il campo operatorio è limitato dall’anatomia d’interesse, dalle dimensioni dell’accesso chirurgico e quando non è necessario l'intervento dell’assistente nel campo operatorio.


Criticità
  • Nonostante esistano microscopi motorizzati l'impiego diventa di fatto impossibile per molte tipologie di chirurgia qualora il campo operatorio non sia strettamente localizzato e sia necessario guardare zone diverse ed effettuare numerosi cambi di inquadratura
  • È montato su un carrello oppure fissato a parete o al soffitto e spesso è ingombrante
  • Il chirurgo lavora guardando attraverso gli oculari del microscopio e spesso sta seduto
  • la vista egocentrica limita l’aiuto dell'assistente (nonostante vi siano microscopi con oculari anche per l’assistente
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MICROSCOPIO CHIRURGICO

Microscopio chirurgico Il Microscopio trova largo impiego in molti interventi in neurochirurgia, in odontoiatria e nella chirurgia della mano dove il campo operatorio è limitato dall’anatomia d’interesse, dalle dimensioni dell’accesso chirurgico e quando non è necessario l'intervento dell’assistente nel campo operatorio.


Criticità
  • Nonostante esistano microscopi motorizzati l'impiego diventa di fatto impossibile per molte tipologie di chirurgia qualora il campo operatorio non sia strettamente localizzato e sia necessario guardare zone diverse ed effettuare numerosi cambi di inquadratura
  • È montato su un carrello oppure fissato a parete o al soffitto e spesso è ingombrante
  • Il chirurgo lavora guardando attraverso gli oculari del microscopio e spesso sta seduto
  • la vista egocentrica limita l’aiuto dell'assistente (nonostante vi siano microscopi con oculari anche per l’assistente
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SISTEMA VARIOSCOPE

Sistema VarioScope In passato è stato sviluppato il sistema di visione indossabile VarioScope costituito da due microscopi motorizzati, uno in corrispondenza di ciascun occhio, per permettere una messa a fuoco variabile e ottimale per le diverse distanze di lavoro, anche con fuoco automatico. Il sistema VarioScope non è più in commercio.


Criticità
  • pesante sulla testa
  • molto costoso
  • ad ingrandimenti elevati, non risultava stabile a causa dei micromovimenti della test
  • da quando sono disponibili microscopi molto leggeri montati su carrelli e quindi facilmente trasportabili da una sala operatoria all’altra, l’interesse del VarioScope è andato scemando
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SISTEMA VARIOSCOPE

Sistema VarioScope In passato è stato sviluppato il sistema di visione indossabile VarioScope costituito da due microscopi motorizzati, uno in corrispondenza di ciascun occhio, per permettere una messa a fuoco variabile e ottimale per le diverse distanze di lavoro, anche con fuoco automatico. Il sistema VarioScope non è più in commercio.


Criticità
  • pesante sulla testa
  • molto costoso
  • ad ingrandimenti elevati, non risultava stabile a causa dei micromovimenti della test
  • da quando sono disponibili microscopi molto leggeri montati su carrelli e quindi facilmente trasportabili da una sala operatoria all’altra, l’interesse del VarioScope è andato scemando