Ernest Board of Bristol, Robert Liston durante un’operazione, dipinto commissionato da Henry S. Wellcome, circa 1912 (Immagine: Wellcome Images, Wikipedia).
Prima l’anestesia e gli antisettici, poi i sistemi di monitoraggio delle condizioni vitali hanno permesso qualche pacatezza e riflessione in più. Il metodo d’istruzione dei chirurghi è però rimasto sostanzialmente lo stesso per almeno due secoli: prima imparare a lezione e sui libri di testo; quindi un po’ di pratica con cadaveri umani e animali di laboratorio; infine lunghe osservazioni in sala operatoria, con la possibilità di qualche intervento minimo su casi semplicissimi.
«Be’, e se mi portano una donna che ha un parto distocico? Oppure, supponiamo, un malato con un’ernia strozzata? Che cosa faccio? Consigliatemi, siate buoni. Quarantotto giorni fa mi sono laureato con la lode, ma la lode è una cosa, e l’ernia un’altra. Una volta ho visto un professore fare un’operazione a un’ernia strozzata. Lui operava, e io stavo seduto nell’anfiteatro. E basta…» Nessuno ha raccontato meglio di Michail Bulgakov il terrore di un giovane medico di fronte alla sola idea di operare un paziente.
Michail Bulgakov era un medico prima di diventare scrittore (Immagine: Wikipedia)
Oggi un giovane dottor Bulgakov potrebbe dominare meglio la paura, grazie a un’esperienza, seppure simulata e tecnologica, di tanti casi diversi. Mettendosi nei panni del medico e del paziente, un aspirante chirurgo può addestrare le sue mani e familiarizzare i suoi occhi a procedure complesse, tramite simulazioni elettroniche. In questo modo può ripetere prove e fare innumerevoli, inevitabili errori, senza che questi nuocciano troppo a sé e agli altri.
Più i casi sono rari, meno i medici hanno opportunità di fare pratica e più simulare una procedura può essere utile. Un esempio è la cricotiroidotomia, un’operazione necessaria in casi di emergenza, come in un soffocamento o in un trauma facciale, in cui si deve praticare un'incisione in un punto preciso del collo del paziente e inserire un tubo di plastica nella trachea attraverso una membrana sottile. La cricotiroidotomia richiede accuratezza, destrezza e velocità, e può salvare una vita se eseguita correttamente, ma in caso contrario può essere letale. Simularla virtualmente può aiutare i chirurghi ad acquisire la pratica necessaria.
Come si inseriscono le simulazioni nell’educazione di un giovane medico? Già nelle prime lezioni frontali in aula, si possono usare moduli interattivi al computer dove gli studenti possono vedere video di operazioni, ascoltare discussioni di casi e verificare le conoscenze teoriche, imparate sui libri, in un ambiente più interattivo. Un esempio è la Web Initiative for Surgical Education (WISE), adottata da molte scuole di medicina negli Stati Uniti.
Schermata di uno dei contenuti sviluppati da WISE per l’istruzione in chirurgia (fonte: WISE)
Il passo successivo è la simulazione tecnica.Un esempio è il manichino dotato di aspetto, consistenza, fluidi simili a quelli del nostro corpo, e di elettronica in grado di rappresentare in maniera verosimile le principali situazioni cliniche. I medici militari americani, per esempio, addestrano in questo modo il personale chirurgico per gli ambienti bellici.
La realtà virtuale è lo sviluppo più recente di questo tipo di tecnologia, dopo che interattività e simulazioni sono rapidamente entrate nell’istruzione dei medici negli ultimi dieci anni, almeno nelle scuole di medicina più all’avanguardia. In pratica uno studente indossa un visore per realtà virtuale e sperimenta in un ambiente realistico le tecniche che deve apprendere.La sensazione è di immergersi nello sguardo di un chirurgo esperto e di agire come con le sue mani.
Come si crea una simulazione per realtà virtuale? Un chirurgo esperto indossa sulla testa una videocamera mentre opera. Un’azienda specializzata in questi tipi di software trasforma il video ottenuto in un'esperienza di realtà virtuale che un chirurgo in formazione può rivivere indossando un visore. In questo modo può imparare a eseguire una particolare operazione come se la stesse effettuando realmente, in prima persona, con un paziente sdraiato sul lettino.
Quando un chirurgo è particolarmente bravo si dice che ha delle mani d’oro. In effetti pare che il talento di un chirurgo sia dovuto, oltre che alla conoscenza anatomica e patologica, a due qualità particolari: uno straordinario coordinamento psicomotorio fra cervello e muscoli delle braccia e delle mani, e una inusuale capacità di ruotare nella mente le immagini in tre dimensioni delle parti anatomiche. La realtà virtuale, con la ripetizione di un addestramento simulato moltissime volte, potrebbe aiutare persone meno naturalmente dotate ad acquisire queste abilità?
La realtà virtuale potrebbe anche assistere un chirurgo esperto, quando deve operare alla cieca, per così dire. In neurochirurgia, per esempio, c’è una procedura, chiamata drenaggio ventricolare esterno, o EVD, che serve ad alleviare la pressione all’interno del cranio quando del liquido in eccesso si è accumulato nel cervello. Per eseguire l'EVD un chirurgo deve praticare rapidamente un foro nel cranio del paziente e quindi attaccare un catetere, che in pratica è un ago spesso e lungo, in un punto preciso in cui il liquido si è accumulato. In queste situazioni di solito i medici, per posizionare l'ago, si affidano a fotografie statiche ottenute con la TC e a punti di riferimento fisici. Si tratta di riferimenti in genere piuttosto accurati, ma non sempre. Con la realtà virtuale associata a tecniche di imaging in tempo reale la precisione potrebbe forse aumentare.
Altre promesse della realtà virtuale in chirurgia? È possibile che modifichino anche capacità non propriamente tecniche ma importantissime, come la comunicazione, il lavoro di squadra e soprattutto la capacità di prendere decisioni lucide e rapide in situazioni complesse. È possibile che aiutino a istruire meglio tanti medici anche in scuole di medicina non all’avanguardia, dove i chirurghi sono pochi, molto impegnati, e il tempo per insegnare risicato. Potrebbero essere una risorsa importante in tempi in cui la disponibilità di cadaveri e animali per la pratica clinica è limitata (oltre che sgradita a molti studenti). Potrebbero anche permettere ai futuri medici di sperimentare che cosa provano i loro pazienti, perlopiù anziani, quando vedono o sentono poco, o quando si muovono male. Forse avremo medici più empatici e comprensivi?
E se un ragazzino si appassionerà alla chirurgia dopo avere provato una specie di “Gray Anatomy” in realtà virtuale? Siamo lesti ad ammirare queste tecnologie quando hanno nobili scopi, ma le detestiamo quando immaginiamo che distruggano il cervello dei nostri figli. Oggi non possiamo sapere se sforneranno più figli brasati o più ottimi chirurghi, quindi sospendiamo il giudizio, in attesa di vedere quali promesse saranno mantenute e quali mancate, quali sviluppi ci sorprenderanno e di quali avremmo preferito fare a meno.
Per il momento possiamo già essere molto contenti che la chirurgia moderna sia già in grado di evitarci qualche increscioso episodio del passato. Il contrattempo più famoso (e forse apocrifo) del dottor Liston fu un’operazione in cui si muoveva così in fretta che amputò le dita di un assistente insieme alla gamba di un paziente e, mentre cambiava strumento, lacerò il cappotto di uno spettatore. Il paziente e l'assistente morirono entrambi per le infezioni delle loro ferite, mentre lo spettatore morì per lo spavento di essere stato colpito dal bisturi volante. Si dice che sia stato l'unico intervento chirurgico della storia con un tasso di mortalità del 300%.
Per scrivere questo post ho consultato: Meghan Bogardus Cortez, 3 Ways Med Students Can Use Virtual Reality, EdTech (30/8/16); World’s Largest Library of Biomedical Images and Animations Gifted to Texas Engineering, UT News (30/5/2018); Alverson DC et al., Medical students learn over distance using virtual reality simulation, Simul Healthcare (primavera 2008); Emory Craig and Maya Georgieva, VR and AR: Driving a Revolution in Medical education & Patient Care, EDUCAUSE Review (30/8/17); il testo citato di Michail Bulgakov viene da Appunti di un giovane medico, traduzione di Emanuela Guercetti (BUR Rizzoli 1990); la storia di Robert Liston è raccontata da Matt Soniak in ‘Time Me, Gentlemen': The Fastest Surgeon of the 19th Century, The Atlantic (24/10/2012). Nella foto di apertura, tecniche di realtà virtuale per esplorare il cervello di un paziente (fonte: Medical training magazine).
