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Nella chirurgia virtuale ora si simula anche il tatto Nella chirurgia virtuale ora si simula anche il tatto CONOSCETE la realtà virtuale? Ne avrete sicuramente sentito parlare, in televisione o sui quotidiani. E forse ne avete già sperimentato le potenzialità, in un videogioco o utilizzando un simulatore di volo. L'applicazione della realtà virtuale a usi professionali è invece ancora agli inizi ma sta aprendo sbocchi molto interessanti, in particolare nella progettazione, nella simulazione avanzata e in medicina. In quest'ultimo campo sono allo studio modelli umani virtuali che, sostituendo quelli reali, potrebbero servire alla formazione dei futuri chirurghi. Con i modelli virtuali gli studenti potrebbero eseguire di persona operazioni chirurgiche e imparare tecniche che, per gli alti costi e la carenza di materiale biologico, solo pochi possono avvicinare. Oggi i mondi rappresentati attraverso la realtà virtuale sono esplorabili soltanto con la vista e l'udito. La nostra percezione del mondo è invece molto più complessa e fa grande uso di interazioni tattili, olfattive e termiche. Senza contare che la rappresentazione su monitor dei mondi virtuali li rende piatti, bidimensionali, con conseguenti notevoli difficoltà di movimento al loro interno. Per agevolare l'interazione, alcuni centri di ricerca stanno sviluppando metodi di visualizzazione tridimensionale e di percezione tattile dei mondi virtuali. Per capire il funzionamento dei primi dobbiamo pensare al modo in cui vediamo le cose intorno a noi. Quando osserviamo oggetti reali i nostri occhi, distanziati di circa sei centimetri l'uno dall'altro, forniscono al cervello due immagini diverse; è poi il cervello che pensa ad unirle creando il senso della profondità. Per simulare oggetti reali su uno schermo piatto bisogna quindi giocare d'astuzia e ingannare il cervello: il computer crea due immagini leggermente diverse dell'oggetto, come le vedrebbero l'occhio destro e quello sinistro, e le visualizza rapidamente sullo schermo una dopo l'altra. Contemporaneamente la vista dell'osservatore viene bloccata da occhiali speciali, in modo che l'occhio destro veda solo l'immagine «destra» e l'occhio sinistro solo la «sinistra». Se questo trucco viene ripetuto abbastanza rapidamente (almeno trenta volte al secondo) il cervello dell'osservatore fa il resto del lavoro, permettendo la per¬ cezione della profondità. Per interagire meglio coi mondi virtuali sarebbe anche fondamentale poterli toccare. Raccogliere un oggetto solo vedendolo può essere molto complicato se contemporaneamente non si riesce a toccarlo, a sentirne la forza, sotto forma di peso, che esercita sulle nostre dita. Per questo la Cybernet Systems e la Immersion Corporation, due società all'avanguardia nella simulazione, hanno sviluppato interfacce, dette «a forza retroattiva», che simulano l'interazione tattile con gli oggetti visualizzati. In pratica sono joystick molto complessi capaci di analizzare mille volte al secondo la pressione esercitata dall'utilizzatore su un modello tridimensionale e di rispondere con una forza che assomiglia a quella che eserciterebbe il modello stesso se fosse un oggetto reale. Sfruttando queste due tecnologie la MusculoGraphics e Mission Research Corp, stanno costruendo un Simulatore di ferita da arma da fuoco mentre il Laboratorio Elettronico di Ri- Lì realtà virtuale rivoluziona l'insegnamento della chirurgia Ci si può esercitare I su un paziente mg informatico «toccabile» e in 3 D 11 :ém È mSBBSBÈ 11 g :ém-mSBBSBÈ cerca della Mitsubishi sta lavorando ad una simulazione chirurgica del ginocchio con utilizzo di laparoscopi e artroscopi virtuali. Con i dati forniti dal Visible Human Project (la mappatura «digitale» compiuta su un cadavere) i gruppi citati stanno ricreando un corpo umano artificiale unendo alla dimensione visiva una dimensione «tattile» che permette di percepire in maniera diversa un muscolo oppure un polmone o mi rene. Questo organismo virtuale po¬ trebbe essere utilizzato per insegnare le tecniche di incisione dei tessuti. Gli studenti imparerebbero ad applicare la giusta pressione e ad evitare il danneggiamento degli organi circostanti sentendo la tensione e la risposta dei vari tessuti su cui stanno operando virtualmente. Le interfacce apriche progettate dalla Boston Dinamici, per esempio, riescono a simulare ferite agli arti di cui il medico può valutare la gravità, controllando l'emorragia e il danno muscolare, e da cui può addirit¬ tura rimuovere brandelli di tessuto necrotizzato, medicando la ferita prima del trasporto del paziente. Queste simulazioni aprono grandi possibilità per il futuro: preparare un medico ad ogni eventuale emergenza chirurgica, riprodurre un caso clinico che non ha mai visto prima e portare a termine un intervento in tutta sicurezza, senza rischi per il paziente. Almeno per quello «reale». Paolo Accornero Università di Parma