La realtà mista migliora l'accesso all'ecografia a distanza

L'ecografia è un tipo di imaging medico usato per vedere cosa succede dentro il corpo. È importante per diagnosticare vari problemi di salute. Questo metodo è sicuro, poco costoso e facile da trasportare. Tuttavia, molte aree rurali e remote non hanno accesso facile all'ecografia perché non ci sono abbastanza professionisti formati per usare le macchine. Per risolvere questo problema, è stato sviluppato un nuovo sistema che usa la realtà mista per permettere a un esperto di guidare qualcuno meno esperto nell'effettuare un'ecografia da lontano.

#Il Problema

Le persone che vivono in comunità isolate spesso devono aspettare a lungo per ricevere ecografie. In alcuni casi, un professionista medico visita solo una volta al mese, oppure le persone devono percorrere lunghe distanze per raggiungere città più grandi e ottenere aiuto. Ad esempio, chi è a Skidegate, un piccolo paese nella Columbia Britannica, Canada, deve prendere un traghetto per otto ore per raggiungere il più vicino ospedale importante. Questa situazione può essere davvero difficile e può portare a ritardi nella ricezione di cure mediche importanti.

#Tele-ecografia

La tele-ecografia è un metodo che permette a un esperto di guidare o effettuare ecografie da lontano. In un approccio, un esperto usa videoconferenze per mentore qualcuno con meno esperienza. In un altro metodo, un braccio robotico è controllato da un esperto per effettuare l'imaging. Sebbene i sistemi robotici offrano grande precisione, possono essere costosi e complicati. Un metodo più semplice che utilizza dispositivi ecografici portatili è più comune, ma richiede comunque un certo livello di abilità a livello locale e non è stato studiato molto.

#Soluzione di Realtà Mista

Per creare una soluzione di tele-ecografia più efficace ed economica, è stata introdotta l'idea della realtà mista. Questo comporta la creazione di un trasduttore virtuale che l'esperto può controllare mentre vede le immagini dalla macchina ecografica in tempo reale. Un operatore alle prime armi segue le indicazioni di questo trasduttore virtuale come se stesse controllando un robot flessibile. Questo metodo fornisce maggiore precisione rispetto al mentoring tradizionale ed è più leggero e facile da gestire rispetto a un sistema robotico.

#Progettazione del Sistema

In questo studio, è stato creato un sistema di teleoperazione umana per ecografie remote. La persona che effettua l'ecografia indossa un visore di realtà mista, che mostra un trasduttore guida virtuale. Allineano il trasduttore reale con quello virtuale mentre l'esperto, situato lontano, controlla il movimento del trasduttore virtuale usando un dispositivo aptico. Questo dispositivo aiuta l'esperto a sentire il movimento e la pressione di un'ecografia reale.

La comunicazione tra le due estremità del sistema avviene in tempo reale usando tecnologia peer-to-peer. I dati sulla posizione del trasduttore ecografico e il feed video dall'operatore alle prime armi vengono inviati avanti e indietro. Questa configurazione consente un controllo totale sulle funzioni ecografiche e sulle immagini in corso di acquisizione.

#Studio Utente

È stato condotto uno studio utente per testare quanto bene funziona questo sistema di realtà mista per le ecografie. I partecipanti erano volontari sani di varie età, senza esperienza precedente con questo sistema. Gli esperti ecografisti li hanno guidati da oltre 750 chilometri mentre prendevano immagini di scansione. Gli ecografisti avevano il compito di ottenere cinque immagini importanti dell'area dello stomaco durante le ecografie.

Dopo ogni scansione, sia gli operatori alle prime armi che gli ecografisti esperti hanno compilato questionari per fornire feedback sulle loro esperienze e sull'Usabilità del sistema. Gli esperti hanno valutato le immagini per la qualità, e i loro commenti hanno aiutato a capire quanto fosse efficace il sistema.

#Qualità delle Immagini

Durante lo studio, sono state acquisite 55 immagini in 11 scansioni. La maggior parte di queste immagini è risultata utile per l'interpretazione da parte dei radiologi. Gli esperti sono riusciti a catturare la maggior parte delle immagini che miravano a ottenere, con il 92% giudicato adeguato per la valutazione.

Alcune immagini sono state perse o non erano abbastanza chiare, spesso a causa di fattori come il tipo di corpo del paziente o ostacoli tecnici. Questo è accaduto principalmente durante le prime due scansioni, che hanno affrontato diversi interventi e sfide. Man mano che lo studio progrediva, la qualità delle immagini migliorava.

#Usabilità del Sistema

Lo studio ha raccolto anche informazioni su quanto fosse facile usare il sistema. Gli operatori alle prime armi hanno generalmente trovato il sistema di realtà mista semplice da utilizzare. Hanno ritenuto che il breve addestramento ricevuto fosse sufficiente per svolgere il compito. I feedback degli operatori alle prime armi indicavano fiducia nella loro capacità di seguire le istruzioni dell'esperto. La maggior parte dei partecipanti era d'accordo sul fatto che avrebbero imparato rapidamente a usare il sistema.

#Feedback e Miglioramenti

Gli ecografisti esperti hanno anche fornito feedback preziosi sulla loro esperienza con il sistema. Hanno trovato che alcuni aspetti del controllo della macchina ecografica non erano così user-friendly come avrebbero voluto. Ci sono state sfide nell'annotare correttamente le immagini e nell'utilizzare alcune funzioni in modo efficace. I futuri sviluppi si concentreranno sulla creazione di un'interfaccia più intuitiva per il controllo delle funzioni ecografiche.

Inoltre, gli esperti hanno espresso interesse a ricevere feedback diretto sulla pressione applicata durante le scansioni. Questo tipo di feedback è importante per garantire la migliore qualità delle immagini mantenendo il comfort del paziente. I ricercatori pianificano di indagare su come migliorare il feedback sulla forza in base all'anatomia del paziente.

#Direzioni Future

Sebbene questo studio abbia dimostrato che le ecografie remote possono essere completate con successo tramite la realtà mista, è necessario fare ulteriori ricerche. Il lavoro futuro si concentrerà sull'effettuare scansioni aggiuntive in varie parti dell'addome per convalidare l'efficacia del sistema. Sarà anche coinvolto lo studio di tecniche per integrare l'intelligenza artificiale nel sistema per renderlo ancora più efficiente.

I ricercatori mirano a capire meglio come questo nuovo metodo si confronta con l'ecografia tradizionale, confrontando direttamente le immagini e le misurazioni ottenute tramite realtà mista con quelle degli esami medici standard.

#Conclusione

Questo studio dimostra che la teleoperazione umana può portare a termine ecografie remote in modo efficace, anche quando l'esperto e il paziente sono lontani. Gli ecografisti esperti sono stati in grado di catturare la maggior parte delle immagini e misurazioni target, mentre gli operatori alle prime armi hanno trovato il sistema facile da usare. Non essendoci correlazione tra errori di tracciamento e punteggi di qualità delle immagini, i risultati suggeriscono che questa nuova soluzione può migliorare notevolmente l'accesso ai servizi ecografici per le comunità remote che mancano di opzioni di imaging medico locali.

In generale, questo sistema di realtà mista ha il potenziale per cambiare il modo in cui vengono forniti i servizi ecografici, rendendoli più accessibili a chi ne ha bisogno. Con i futuri sviluppi, l'obiettivo è perfezionare la tecnologia, garantendo che soddisfi le esigenze degli operatori e dei pazienti.