Medici dividono due gemelli siamesi grazie alla realtà virtuale

Un team di medici è riuscito ad entrare (virtualmente) all’interno di un cuore per poter decidere la strategia di un’operazione particolarmente delicata

Nei suoi 18 anni di carriera come medico, Daniel Saltzman, primario di chirurgia pediatrica all’Ospedale dell’Università del Minnesota, si è abituato a guadare le radiografie come delle mappe imperfette del corpo umano.

Le compara a come vediamo le mappe sul nostro smartphone: vediamo una sorta di rete stradale totalmente piatta, ma poi dobbiamo tradurre tutte le informazioni in tre dimensioni nella nostra testa.
Allo stesso modo, una radiografia è una rappresentazione della realtà molto limitante che può dare un’interpretazione sbagliata ma anche includere distorsioni che spiegano come mai, nel 2017, la chirurgia di alto livello sia ancora pervasa da improvvisazioni e supposizioni. “Per questi motivi, la medicina è più una forma d’arte piuttosto che una scienza”, ha dichiarato Saltzman al Washington Post.

Per decenni, tecniche di imaging sempre più sofisticate hanno fatto in modo che i medici potessero guardare all’interno del corpo umano, prima di iniziare un’operazione, riducendo le incertezze e aiutandoli a prepararsi per procedure complicate. Ora, la realtà virtuale potrebbe capovolgere le prospettive, facendo in modo che i medici possano confrontarsi con l’ignoto prima di dover guardare dentro al corpo di un paziente.

L’ultima prova di questo rivoluzionario cambiamento per il settore medico è stata la separazione di due gemelle siamesi in Minnesota. Prima della loro separazione, avvenuta a Maggio, Paisleigh e Paislyn Martinez erano attaccate dalla parte bassa del petto fino all’ombelico — una condizione nota come congiungimento toraco-onfalopago. Entrambe le neonate sono sopravvissute all’intervento, durato 9 ore. Saltzman e i medici partecipanti all’operazione hanno potuto prendere decisioni grazie all’uso della realtà virtuale.

“Mi è sembrato di lavorare nel futuro. È stato straordinariamente esaltante!”, Daniel Saltzman, primario di chirurgia presso l’Ospedale pediatrico dell’Università del Minnesota

I gemelli siamesi sono abbastanza rari, si tratta di un caso su 200.000–1.000.000 di nascite, a seconda di come sono congiunti i neonati, spiegano i medici dell’Università del Minnesota.
Separarli è rischioso: la riuscita dipende da come sono connessi i gemelli e quali organi hanno in comune, stando alle statistiche del Centro Medico dell’Università del Maryland. Il Centro Medico aggiunge anche che i gemelli “congiunti dall’osso sacro, alla base della colonna vertebrale, possono essere separati con una percentuale di successo del 68%. Nel caso di gemelli congiunti dal cuore, a livello ventricolare invece, non ci sono mai stati sopravvissuti.” Nel caso risolto da Saltzman, i cuori erano del tutto congiunti.

Gli esperti hanno detto di non conoscere esempi per cui è stata utilizzata la realtà virtuale per prepararsi a separare dei gemelli con il cuore congiunto. Finora è stata utilizzata in tre interventi diversi, in cui ogni volta i gemelli erano uniti sulla testa. Due di questi interventi sono stati svolti da Ben Carson, attualmente Segretario della Casa e dello Sviluppo Urbano sotto l’amministrazione Trump.

Anthony Azakie — primario di chirurgia pediatrica e co-direttore del Centro di Cardiologia Pediatrica dell’Ospedale Pediatrico dell’Università del Minnesota — ha definito l’intervento dei suo collegi “una vera e propria meraviglia”.

Utilizzando degli occhiali per la realtà virtuale un mese prima dell’intervento, Saltzman, Azakie e il loro team, sono stati in grado di esplorare un modello 3D del cuore dei gemelli, praticamente immergendosi virtualmente all’interno dell’organo, proprio come se il cuore dei neonati, grande poco più di una noce, avesse le stesse dimensioni della sala in cui si trovavano al momento delle osservazioni.

“È completamente surreale, e la risoluzione è incredibile, i dettagli sono superbi”, ha affermato Azakie.

L’esperienza non era solo affascinante ma anche rivelatoria, raccontano i dottori. È stata tanto profonda, da far cambiare del tutto la strategia durante l’operazione. Dopo solo pochi minuti che avevano indossato gli occhiali, Saltzman e Azakie hanno scoperto qualcosa di inaspettato: un nuovo tessuto connettivo — una sorta di “ponte” — si era inserito tra i cuori delle sorelle. Il cuore di una era diventato dipendente dal cuore dell’altra, per filtrare impurità e continuava a battere a causa di un grave difetto cardiaco congenito.

La presenza del difetto metteva a rischio la vita di entrambe le gemelle e i dottori avrebbero dovuto operare diversi mesi prima che le gemelle fossero sviluppate e in salute.

In mezzo al rendering 3D i medici si trovavano di fronte ad una sfida scoraggiante. Hanno capito che tagliando la connessione in maniera inappropriata avrebbe causato un’emorragia letale. Mettendo mano alla pressione cardiaca, invece, avrebbero causato una perdita di sangue o un aritmia tanto grave da fermare i cuori. I medici dovevano trovare un modo di passare intorno alla connessione che non avrebbe danneggiato nessuno dei due organi ancora così delicati.

I membri del team hanno interagito con il modello 3D utilizzando un sistema di tracking che permetteva di spostare la visuale al suo interno senza distorsioni. I medici hanno riferito di aver elaborato una semplice ed elegante soluzione grazie ai modelli 3D, per poi ridisegnare il tutto su una classica lavagnetta da laboratorio. I chirurghi hanno deciso di girare i due bambini, lavorando dall’angolo opposto. Alla fine, i medici hanno concordato nel dire che una semplice soluzione ad un dilemma complicato avrebbe potuto salvare le vite delle gemelle.

“Nel nostro modo di lavorare, e specialmente nella chirurgia cardiaca pediatrica, è importante saper decidere al volo e aspettarsi l’inaspettato. La realtà virtuale ci ha aiutato a prepararci, sviluppando un approccio in grado di reagire ad eventi inaspettati. È come utilizzare un Oculus Rift per la chirurgia”, Anthony Azakie, co-direttore del Centro di Cardiologia Pediatrica dell’Ospedale Pediatrico dell’Università del Minnesota

Prima di arrivare all’operazione è stato svolto un lavoro metodico, con incontri settimanali, test e prove con un team composto dallo staff di 50 ospedali diversi, che provavano l’intervento su delle bambole. Per creare il modello virtuale del cuore delle bambine, Saltzmann, Azakie e altri membri del team hanno collaborato con il Centro di Dispositivi Medici Earl E. Bakken, dell’Università del Minnesota, dove diversi esperti hanno utilizzato dei software per trasformare le risonanze magnetiche e tomografie delle due bimbe in dettagliati modelli virtuali.

Il Laboratorio Visible Heart dell’Università ha anche creato un modello stampato in 3D del cuore, comprando online una stampante dal costo di circa 300$. Bethany Tourek, dottornado in ingengeria meccanica all’Università del Minnesota ha affermato che “osservare il team mentre manipolava il cuore virtuale per la prima volta è stato un momento importante”.

“La mia parte preferita”, continua Tourek, “è stata osservare questi quattro medici mentre entravano nella realtà virtuale in totale silenzio. Li potevi letteralmente sentir pensare ed elaborare strategie. È stata un’esperienza meravigliosa”.

Due mesi dalla loro separazione, le due gemelle sono ancora in convalescenza, ma i dottori sono sicuri che si riprenderanno e condurranno delle vite sane ed indipendenti, con una sola cicatrice sul petto in ricordo del fatto che un tempo erano unite.

I dottori pensano che i modelli 3D utilizzati per separare le gemelle, saranno presto dibattuti anche sulle maggiori riviste scientifiche, stabilendo il punto di inizio per chirurgie che andranno oltre alla divisione di gemelli siamesi.

Tradotto in Italiano. Articolo originale: Washington Post

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