Miracolo Bambino Gesù, un cervello virtuale per i medici: salvati 100 bimbi

Miracolo Bambino Gesù: un’immersione virtuale nelle profondità del cervello, ricostruito in 3D, per osservare le malattie neurochirurgiche da punti di vista mai esplorati e trovare la strada migliore per combatterla, simulando l’intervento. Un simulatore in grado di salvare già 100 vite.

Questo viaggio nelle profondità del cervello è possibile grazie al simulatore neurochirurgico “Surgical Theatre”, donato all’Ospedale Pediatrico della Santa Sede dall’Associazione Heal che, tramite la Fondazione Bambino Gesù Onlus, ha reso disponibili oltre 500 mila euro. Il Bambino Gesù è stato il primo ospedale pediatrico in Europa a potersi dotare, fin dallo scorso anno, di questa sofisticata piattaforma tecnologica che consente di ridurre l’impatto delle procedure chirurgiche sui bambini. È già stata utilizzata in circa 100 casi di chirurgia cranica complessa, soprattutto per il trattamento dei tumori cerebrali e dell’epilessia.

Come funziona

Il software del simulatore immagazzina e rielabora le sequenze di immagini bidimensionali acquisite durate gli esami diagnostici di risonanza magnetica (RMN) e tomografia computerizzata (TC) costruendo modelli in 3D della parte anatomica di interesse. Quasi in tempo reale - circa 30/40 minuti - lo schermo della workstation installata nel reparto di Neurochirurgia del Bambino Gesù restituisce l’immagine tridimensionale del cranio del paziente con tutti i dettagli: ossa, corteccia, porzioni profonde del cervello, vasi sanguigni, ventricoli cerebrali, tumore, aree patologiche (in caso di epilessia), fasci di fibre nervose. Con uno speciale visore, che si indossa come un paio di occhiali, il neurochirurgo può letteralmente entrare dentro il cervello 3D (visualizzazione immersiva nella realtà virtuale), muoversi tra le sue strutture e la malattia, osservarle da qualsiasi punto di vista e comprenderne, anche dall’interno, la relazione.

L'intervento in anteprima

All’interno del modello 3D è possibile simulare delle vere e proprie manovre chirurgiche come, ad esempio, l’apertura dell’osso del cranio, la chiusura dei vasi sanguigni malformati o l’asportazione di tessuto tumorale. Con un joystick si attiva e si manipola un menu di strumenti virtuali con cui attraversare gli strati del cervello per arrivare al bersaglio, visualizzando ostacoli e spazi di manovra. Queste “prove” nell’ambiente virtuale - riproduzione fedele dello scenario che si affronterà in sala operatoria - permettono di sperimentare tecniche alternative e di scegliere in anticipo dettagli di procedura che potranno rendere più efficace e sicuro l’intervento. La simulazione può essere ripetuta dal neurochirurgo e dall’équipe tutte le volte necessarie a individuare traiettoria e modalità ottimali per arrivare alla malattia, minimizzando l’impatto chirurgico, e per migliorare la sicurezza nell’esecuzione.

La realtà virtuale entra in sala operatoria

Il giorno dell’intervento, i modelli tridimensionali elaborati prima della procedura vengono trasferiti su una workstation mobile posizionata in sala operatoria in modo che l’équipe, durante le manovre chirurgiche, possa visualizzare e utilizzare le informazioni acquisite con il simulatore. Il ‘Surgical Theatre’, oltre a dialogare con il sistema di neuro-navigazione del Bambino Gesù e con il microscopio operatorio (migliorando l’orientamento nel campo di manovra), consente di evidenziare elementi di realtà aumentata (fasi operatorie specifiche o dettagli anatomici rilevanti), che si sovrappongono e integrano lo scenario che si presenta agli occhi del chirurgo durante la procedura, permettendogli di interpretarlo con maggiore chiarezza e rapidità.

Operazioni meno invasive con le “prove” 3D

Pianificare virtualmente l’operazione, studiando in anticipo dettagli anatomici, tecniche e percorsi da utilizzare in sala operatoria, contribuisce a ridurre l’ansia delle famiglie rispetto a procedure chirurgiche così complesse e a rendere meno invasivo l’intervento. In un anno di utilizzo del ‘Surgical Theatre’, è stata riscontrata una crescente dimestichezza con le strutture cerebrali e vascolari, la riduzione dei tempi operatori, minore estensione delle aree che vengono intaccate dagli strumenti chirurgici, maggior garanzia di risparmio delle strutture cerebrali sane, riduzione del sanguinamento intraoperatorio. 

Le applicazioni del simulatore sono ampie. In campo neurochirurgico spaziano dalla chirurgia deitumori cerebrali e dell’epilessia alla chirurgia vascolare e delle malformazioni cranioencefaliche, ma il sistema può essere utilizzato per ricostruire e visualizzare in 3D anchealtre parti del corpo. Al Bambino Gesù, dal maggio 2019 ad oggi, è stato impiegato su oltre 150 interventi, prevalentemente di chirurgia cranica complessa (circa 100), ma anche spinale, della regione del plesso brachiale (sistema nervoso periferico), in casi di chirurgia generale e per patologie polmonari.

Simulazione neurochirurgia, il progetto sostenuto da “Heal”

Il progetto di simulazione neurochirurgica nasce nell’ambito delle attività dell’Unità diNeurochirurgia Oncologica del Bambino Gesù per migliorare la qualità delle procedure chirurgiche nei bambini con neoplasia cerebrale (circa 100 casi all’anno, pari al 25% della casistica nazionale). Si sviluppa in stretta collaborazione con l’Unità di Neuro-radiologia Oncologica del Dipartimento di Diagnostica per Immagini, in particolare per la ricostruzione dei modelli 3D e con l’Unità di Neuro-Oncologia del Dipartimento di Oncoematologia, anche per il lavoro di ricerca clinica. Tramite la Fondazione Bambino Gesù Onlus, le attività del progetto, a partire dall’acquisto del simulatore, sono state interamente sostenute da Heal con importanti donazioni rese possibili grazie all’impegno dei sostenitori e delle campagne solidali promosse. ‘Progetto Heal’, che finanzia programmi di ricerca e di cura dei tumori cerebrali infantili, è stato accanto al Bambino Gesù anche con l’acquisto di materiale sanitario e macchinari per il Centro Covid di Palidoro e di iPad per i bambini ricoverati in isolamento.