Formazione sanitaria: la simulazione VR per i tecnici di Radiologia UniUD

Virtual simulation of X-Ray room

Come anticipato nel precedente articolo dedicato all’ AR/VR per la formazione sanitaria, MOLO17 ha sviluppato un progetto estremamente interessante all’interno del panorama serious gaming: UniUD – CT Trainer o, con il suo nome interno, MIMICT (MIMIC + CT). Il progetto nasce da una collaborazione tra MOLO17 e l’Università degli Studi di Udine, destinato al Corso di Laurea in Tecniche di Radiologia medica per immagini e radioterapia.

DEMO – CT Trainer

Lo strumento finale è un software simulativo VR che consente di ricreare l’esperienza dell’esecuzione dei più disparati esami CT (computed tomography) dal punto di vista di un TSRM (Tecnico Sanitario di Radiologia Medica), sia negli aspetti di interazione con il paziente che in quelli di utilizzo dello scanner CT. 

Sebbene in questo specifico progetto non sia stato possibile, con tecnologie che implichino forme “importanti” di persistenza, come Couchbase, si possono però aprire anche scenari nuovi e diversi. Ad esempio, possono essere sviluppate soluzioni per il training supervisionato da remoto e, per gli studenti, possono essere creati esercizi ed esami direttamente online il cui esito sia verificabile senza dover essere fisicamente presenti. Ciò ha ovvie ed interessanti implicazioni, poiché abilitata lo studente a sperimentare il tutto da casa, possibilità chiave per qualsiasi ente formativo a fronte della presente situazione post COVID-19.

Vediamo ora nel dettaglio il progetto realizzato.

Formazione dei Tecnici di Radiologia: CT Trainer come soluzione

Il percorso di formazione degli studenti di Tecniche di Radiologia medica per immagini e radioterapia è fortemente legato al contesto ospedaliero. Per la legge italiana sono richieste alcune centinaia di ore di tirocinio nei diversi reparti (RX convenzionale, CT, MRI, RT, etc), affinché il titolo di laurea sia valido ai fini del sostenimento dell’esame di abilitazione.

Le modalità di svolgimento variano da ateneo ad ateneo, ma la costante è la presenza di un tutor che segue uno o più discenti a stretto contatto, durante la sua normale attività lavorativa. L’anno è spesso diviso in un periodo in cui lo studente studia la parte teorica ed una seconda fase in cui sostiene gli esami e contemporaneamente svolge i tirocini.

Criticità

Tutto questo porta a molteplici problematiche da gestire e che possono inficiare la qualità dell’apprendimento, oltre che pesare in maniera significativa sui costi assicurativi dell’Ospedale Universitario.

Normative e ruoli

Vi sono norme molto stringenti sull’uso delle radiazioni ionizzanti su pazienti viventi, così come sul possibile abuso di professione. Questo implica che lo studente non sarà titolato ad erogare radiazioni, ma potrà solo parteciparvi, osservando o prendendo parte in attività preparatorie all’esame solo sotto la più stretta sorveglianza del tutor.

Interazioni umane

Lo studente che entra in un nuovo reparto deve imparare rapidamente a relazionarsi con il paziente, con gli altri operatori TSRM, col resto del personale sanitario. Contemporaneamente dovrà imparare ad utilizzare le apparecchiature specifiche con le loro pertinenze.

L’interazione con il paziente è strettamente normata e ha delle implicazioni legali significative che aumentano il rischio assicurativo.

Disponibilità macchine radiologiche

Alcune macchine radiologiche (CT e MRI ad esempio) sono disponibili in numero molto ridotto. Spesso sono in costante attività senza fermi macchina di cui poter approfittare per sperimentare con calma su manichini o fantocci.

Rischio materiale e assicurativo

La presenza sul campo di operatori in formazione è comunque da considerarsi un fattore di rischio (materiale e assicurativo) ulteriore in un ambiente già tra i più pericolosi di per sé.

In sanità, uno dei futuri modi per rispondere a queste criticità è proprio attraverso la simulazione. Come detto sopra però, in ambito radiologico la simulazione classica con manichini o fantocci può non essere sempre facilmente applicabile, oltre che essere costosa ed implicare diverse problematiche.

Simulazione in realtà virtuale, la risposta a questi problemi è: CT Trainer

Come alcuni che ci seguono sapranno già, chi vi scrive ha vissuto in prima persona queste problematiche, avendo percorso tutto l’iter sopra brevemente esposto fino alla Laurea e all’abilitazione professionale come TSRM. Assieme ai coordinatori del corso di Laurea, più di una volta avevamo accarezzato l’idea di uno strumento simile. Finalmente con il team di MOLO17 abbiamo potuto trasformare questa visione in realtà.

Lo strumento finale, basato sul motore UNITY, è simile ad un videogame FPS, in cui lo studente può liberamente muoversi in una sezione CT dell’ospedale fornita di sala comandi, stanza del gantry, medicheria e sala d’attesa.

Qui incontrerà i pazienti prelevandoli dalla sala d’attesa. Potrà poi dialogare con un sistema a risposta multipla, in cui alcune risposte sono possono implicare anche conseguenze legali e cliniche negative. Altre risposte dell’intervista iniziale, invece, sono solo parzialmente corrette, mentre altre rappresentano la best practice suggerita per ogni specifica situazione.

Dopo aver prelevato il paziente, lo studente lo accompagnerà in medicheria per l’applicazione dell’agocannula o direttamente alle macchine CT per l’esecuzione dell’esame, qualora tale esame non preveda l’utilizzo del mezzo di contrasto.

Il paziente all'interno del macchinario radiologico durante l'esame
Il paziente all’interno del macchinario radiologico durante l’esame

Sarà quindi possibile far stendere il paziente sul lettino ma, non prima di avergli indicato quali indumenti è necessario rimuovere per eseguire l’esame nel migliore dei modi. 

La parte tecnicamente più interessante è la vera sfida per gli sviluppatori, è stata la console della macchina radiologica. Abbiamo fedelmente riprodotto al suo interno l’interfaccia tipica di una CT, con multi monitor. Lo studente a questo punto interagisce con la strumentazione virtuale esattamente come avrebbe fatto dal vivo con l’evidente vantaggio di non aver bisogno di hardware specifico e di poterne fruire attraverso un semplice PC portatile.

Dei monitor, due sono dedicati al controllo della CT, mentre il terzo simula l’iniettore remoto di mezzo di contrasto. Su questo monitor sarà necessario impostare dose e velocità di iniezione dello stesso e della soluzione salina, se l’esame lo richiede.

Lo studente dovrà poi impostare i parametri per eseguire l’esame e la ricostruzione delle immagini, imparando così ad ottimizzare la qualità dell’immagine radiologica attraverso la somministrazione della dose minima ragionevolmente ottenibile di raggi X, necessaria alla corretta leggibilità dell’esame.

Interfaccia CT
Interfaccia CT

Se i comandi sono realistici, le immagini visualizzate lo sono ancora di più. Tutti gli esami sono creati a partire da immagini realmente acquisite in reparto. Oltre a questo è possibile caricare all’interno della simulazione un qualsiasi dataset DICOM anonimizzato, proveniente da un esame realmente eseguito in reparto. Questa funzione è molto utile per simulare esami eseguiti non di frequente o presentare casi clinici particolarmente rari.
Di fatto abbiamo un DICOM Viewer all’interno del mondo virtuale.

L’interazione con le immagini è totalmente assimilabile a quella di una macchina reale. Terminato l’esame, è possibile rivedere tutte le immagini ed è possibile per il docente commentarle assieme allo studente.

Terminate le operazioni sarà necessario congedare il paziente in modo appropriato rispetto alla clinica e alle attività svolte. Ad esempio, i pazienti che hanno ricevuto il mezzo di contrasto, da protocollo, dovranno essere inviati in osservazione presso la medicheria e non immediatamente a casa o in reparto.

Le nostre conclusioni rispetto a CT Trainer

Siamo fermamente convinti che lo strumento, che entrerà in utilizzo effettivo presso il CdL di Tecniche di Radiologia medica per immagini e radioterapia a breve, sia in grado di mitigare e di risolvere molte delle problematiche tipiche del tirocinio in CT in ambiente ospedaliero. 

L’intenzione non è assolutamente quella di sostituire l’aspetto umano del tirocinio, anzi lo si vuole maggiormente valorizzare e preservare. Ci auguriamo che questo strumento possa agevolare la formazione di professionisti sanitari sempre più preparati sugli aspetti tecnici, ma allo stesso tempo ancor più human-centered ed in grado di garantire standard sempre più elevati di cura e sicurezza per i pazienti.

Per avere maggiori informazioni su CT Trainer o sullo sviluppo sugli ambienti di simulazione virtuale, contattaci sul sito https://molo17.com/.

conosciamo solo un quinto di ciò che vive in profondità. tutto il resto è da esplorare.

coderspace sta arrivando.