Metaverso
Definizioni, caratteristiche, componenti ed elementi tecnologici per applicazioni in digital medicine
Definizioni e caratteristiche
Le definizioni di metaverso sono state fornite da molti attori tecnologici e importanti società di consulenza. Il Politecnico di Milano tiene uno dei suoi osservatori proprio sul tema e ha elaborato una sua versione che ne riprende gli elementi chiave:
‘Il Metaverso rappresenta un ecosistema immersivo, persistente, interattivo e interoperabile, composto da molteplici mondi virtuali interconnessi in cui gli utenti possono socializzare, lavorare, effettuare transazioni, giocare e creare, accedendo tramite strumenti di realtà estesa’
Il metaverso quindi non si riferisce a un mondo virtuale, ma idealmente indica un sistema di mondi (un universo appunto) collegati fra loro in cui è possibile muoversi grazie alla interconnessione e alla interoperabilità. Questa permeabilità che dovrebbe consentire a un utente sia di passare per esempio da META (Social) a Fortnite (gaming) con la stessa identità digitale, è abilitata dal concetto di Web3 e su soluzioni tecnologiche come la Blockchain e gli NFT (Non Fungible Token). Il Web3 abilita un’esperienza utente trasversale all’interno dei vari servizi in cui viene conservata l’identità, ma anche mantenuto il possesso degli asset e degli attributi acquisiti nei mondi virtuali.
Le altre caratteristiche elencate sono il libero accesso per partecipare a eventi e attività, e la rappresentatività, cioè la possibilità di abitare i mondi virtuali attraverso un proprio avatar.
A che punto siamo
Al momento non esiste (ancora) nulla del genere tantomeno applicato alla medicina. Secondo le ricerche presentate recentemente da Polimi, in Italia esistono (aprile 2023) 231 progetti di realtà estesa XR* (vedi box) attivati dal 2020 a oggi. Molte aziende stanno già utilizzando nella comunicazione e offerta ai consumatori, o nei processi aziendali, le tecnologie in grado di arricchire il mondo reale con elementi digitali o di creare ambienti o esperienze virtuali specialmente in ambito retail.
Per quanto riguarda il mondo professionale (B2B) l’Osservatorio ha censito anche soluzioni healthcare (23% del totale in Italia) che consentono la collaborazione da remoto tra i medici, o la simulazione virtuale nella pianificazione dell’intervento clinico.
L’ambito medico
Benché un metaverso in ambito medico non sia una realtà prossima, un recente report di Boston Consulting Group¹ ha mappato le soluzioni che potrebbero rappresentare i ‘quartieri’ di questo universo virtuale e ha identificato 543 start up attive nell'assistenza sanitaria dall'inizio del 2018 fino a ottobre 2022. Nell’immagine ogni nodo rappresenta una società, con la dimensione del nodo che rappresenta il numero di connessioni dell'azienda con, o la sua somiglianza con, altre società. La densità di un cluster indica quanto sono correlate le società, e la distanza tra i cluster riflette il numero di società correlate.
Al momento la maggior parte dei casi analizzati utilizzano la tecnologia XR (vedi box).Le tecnologie vengono utilizzate in diverse applicazioni diagnostiche e terapeutiche, nonché nella formazione medica, nelle riunioni e nelle conferenze.
Le aziende stanno anche sperimentando la blockchain per applicazioni che vanno dalla verifica della supply chain all'archiviazione e gestione dei dati sanitari.
Dalle applicazioni punto punto a un possibile metaverso in ambito medico
Il passaggio in campo medico dai progetti di realtà virtuale/aumentata a una applicazione più olistica e interconnessa richiede sviluppi molto specifici, in particolare per quanto riguarda la precisione olografica e le prestazioni dei visori AR inseriti in un contesto di interoperabilità sviluppato allo scopo.
Schematizzazione di metaverso in medicina basato su sviluppi olografici.
Fonte²:Clinical eHealth - Volume 5, December 2022, Metaverse in medicine
Box definizioni
- La realtà estesa(XR) è un termine per indicare soluzioni tecnologiche che creano ambienti o oggetti generati al computer. Questa denominazione include sia le forme di XR già sviluppate,sia quelle che si affermeranno in futuro per costruire interi mondi virtuali e il metaverso. Le varie tecnologie si differenziano e si definiscono principalmente a seconda della relazione tra mondo reale e virtuale.
- La realtà aumentata (AR) unisce gli oggetti virtuali e le informazioni nelmondo reale, mentre l’ambiente reale resta al centro della percezione. Per gli utenti, l’interazione con gli oggetti virtuali è solo limitata o addirittura impossibile. In medicina le applicazioni più censite riguardano la formazione, il supporto in ambito chirurgico e ortopedico riabilitativo³.
- La realtà virtuale (VR) realizza un ambiente a 360° completamente generato a computer. Gli utenti si immergono totalmente nel mondo virtuale e interagiscono con quest’ultimo, mentre il mondo reale rimane sospeso.Diversamente rispetto alla realtà aumentata, per questo tipo di tecnologia sono necessari speciali dispositivi di output. Con un head-mounted display (letteralmente schermo montato sulla testa), gli utenti percepiscono visivamente il mondo virtuale escludendo quello reale.
- La realtà virtuale è utile per pianificare in anticipo operazioni complesse, come le procedure neurochirurgiche, in quanto aiuta il team chirurgico a percorrere l'intero intervento chirurgico e provare l'intervento pianificato. I dati sono compilati da TAC, risonanza magnetica ed ecografie, che sono integrati da VR e aptica. La ricostruzione simula il paziente reale in ambiente chirurgico.La VR può essere applicata anche per trattare disturbi mentali come le fobie (per es. agorafobia) ricreando le situazioni critiche nello studio del terapista che supporta per superare progressivamente il problema⁴.
Mixed Reality: nuova, complessa realtà
Il principio di funzionamento della mixed reality (in breve MR), ossia realtà mista, è l’unione di elementi di AR e VR. Si tratta della tecnologia immersiva di ultima e più complessa generazione. Questa forma di realtà estesa unisce il nostro mondo reale con l’ambiente virtuale, dando così origine a un nuovo ambiente. L’utente interagisce contemporaneamente con l’ambiente reale e quello virtuale. Gli oggetti fisici del mondo reale influiscono sugli elementi digitali. L’uso di questa tecnologia richiede un visore MR (ad esempio le HoloLens di Microsoft) e una determinata potenza del processore.Attraverso un display trasparente, questi occhiali rappresentano gli oggetti in 3D direttamente nell’ambiente dell’utente. Il visore HMD dispone di sensori integrati, altoparlanti e una propria unità di calcolo.
Per l’uso non sono necessari ulteriori dispositivi. Le applicazioni cliniche ancora sperimentali consentono di visualizzare complessi interventi clinici, per esempio, in ambito cardiologico⁵.
RIFERIMENTI
- 1 Reaping The Benefits Of The Healthcare Metaverse | BCG;
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Reaping The Benefits Of The Healthcare Metaverse | BCG; - 2 Dawei Yang, Jian Zhou, Yuanlin Song, Mengting Sun, Chunxue Bai, Metaverse in medicine, Clinical eHealth, Volume 5, 2022, Pages 39-43, ISSN 2588-9141;
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Dawei Yang, Jian Zhou, Yuanlin Song, Mengting Sun, Chunxue Bai, Metaverse in medicine, Clinical eHealth, Volume 5, 2022, Pages 39-43, ISSN 2588-9141; - 3 Barcali, E.; Iadanza, E.; Manetti, L.; Francia, P.; Nardi, C.; Bocchi, L. Augmented Reality in Surgery: A Scoping Review. Appl. Sci. 2022, 12, 6890;
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Barcali, E.; Iadanza, E.; Manetti, L.; Francia, P.; Nardi, C.; Bocchi, L. Augmented Reality in Surgery: A Scoping Review. Appl. Sci. 2022, 12, 6890; - 4 Applications of Virtual Reality in Medicine (news-medical.net)
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Applications of Virtual Reality in Medicine (news-medical.net) - 5 Lau, I.; Gupta, A.; Ihdayhid, A.; Sun, Z. Clinical Applications of Mixed Reality and 3D Printing in Congenital Heart Disease. Biomolecules 2022, 12, 1548
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Lau, I.; Gupta, A.; Ihdayhid, A.; Sun, Z. Clinical Applications of Mixed Reality and 3D Printing in Congenital Heart Disease. Biomolecules 2022, 12, 1548