Medicine and the metaverse: New tech allows doctors to travel inside of your body

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Il mondo della tecnologia si sta rapidamente spostando dai media piatti in terza persona ai media immersivi in ​​prima persona. Questo importante cambiamento nell'informatica tradizionale, recentemente soprannominato il "metaverso", ha scatenato una nuova ondata di entusiasmo attorno alle tecnologie alla base della realtà virtuale e aumentata. Ma c'è una terza area tecnica nota come telepresenza che viene spesso trascurata ma diventerà una parte importante del metaverso.

Mentre la realtà virtuale porta gli utenti in mondi simulati, la telepresenza (chiamata anche telerobotica) utilizza robot remoti per portare gli utenti in luoghi remoti, dando loro la possibilità di guardarsi intorno ed eseguire attività complesse. Il concept risale alla fantascienza degli anni '40 e a un racconto di Robert A. Heinlein intitolato Valdo. Se combiniamo questo concetto con un'altra classica storia di fantascienza, Fantastic Voyage (1966), possiamo immaginare minuscoli vasi robotici che entrano nel corpo e nuotano sotto il controllo di medici che diagnosticano i pazienti dall'interno e persino eseguono compiti chirurgici.

So che sembra pura fantasia, ma una startup ad Hayward, in California, ha recentemente "fatto volare" un piccolo robot all'interno del tratto digestivo di soggetti umani. L'azienda è Endiatx e ho avuto l'opportunità di discutere la sua tecnologia e la sua visione con il CEO Tori Smith. In qualità di tecnologo coinvolto nella ricerca sulla telepresenza sin dai primi giorni, sono rimasto colpito dai progressi compiuti da Endiatx. Ma prima di entrare nel merito, torniamo indietro nel tempo di alcuni decenni e diamo un contesto al motivo per cui sono rimasto sorpreso da questo progresso inaspettato.

prototipazione remota

La mia prima esperienza con un sistema robotico immersivo risale a oltre trent'anni fa. Ricordo ancora la prima volta che ho guardato un auricolare, ho afferrato una serie di manopole simili a un binocolo e mi sono guardato intorno in una stanza che non era quella in cui ero seduto. Era il 1991 e stavo lavorando in un laboratorio della NASA che aveva alcuni prototipi di un sistema telematico mobile. È stato sviluppato da Fake Space Labs e Telepresence Research e ti ha permesso di controllare un robot in movimento utilizzando un sistema di telecamere che invia ologrammi in tempo reale. Di seguito è riportato un'immagine di questo primo sistema da un documento accademico su quegli sforzi, che mostra le ultime ricerche sulla telepresenza di trent'anni fa.

telecomando mobile android

Questo primo sistema era impressionante all'epoca ed è stato sviluppato da alcuni dei principali ricercatori nel campo dell'epoca. Ma se vuoi portare l'hardware a una fiera, probabilmente avrai bisogno di un camioncino o forse di un camion U-Haul. L'idea di ridurre un tale sistema a una dimensione che una persona potesse ingoiare e controllata da un medico era inimmaginabile. Quindi quali sono le aree di applicazione suggerite durante i primi giorni della telepresenza?

Inizialmente, l'obiettivo era consentire agli operatori umani di svolgere lavori in luoghi pericolosi, ad esempio per pulire incidenti nucleari, riparare satelliti e persino riparare pozzi petroliferi che perdono sul fondo dell'oceano. Il mio obiettivo personale all'inizio degli anni '90 era aggiungere realtà aumentata e feedback tattile al campo della telepresenza per migliorare le prestazioni dei giocatori. Questa era una ricerca all'avanguardia all'epoca, ma non ho mai considerato l'idea di ridurre la tecnologia a una scala tale da poterla "trasferire" all'interno del corpo umano come un modo per diagnosticare e curare i pazienti dall'interno.

Ho realizzato "un viaggio meraviglioso"

Per questi motivi, sono stato sorpreso di apprendere della visione ambiziosa e del recente successo tecnico del team di Endiatx. Fondati nel 2019, hanno già creato un piccolo veicolo aereo senza pilota che può essere inghiottito da pazienti umani e pilotato a distanza nello stomaco e in altre parti dell'apparato digerente. Conosciuto come PillBot™, il loro sistema prototipo è un piccolo sottomarino telecomandato delle dimensioni di un multivitaminico che invia video in tempo reale al computer o al telefono di un medico. E funziona: hanno testato cadaveri e umani viventi.

Un drone robotico Pillbot™ che i pazienti ingoiano. Immagine per gentile concessione di Endiatx

Parlando con il CEO Tori Smith, mi ha detto di essere stato ispirato dal film di fantascienza Innerspace (1987) da bambino e da allora ha pensato al concetto. Alcuni anni fa, ha finalmente preso l'iniziativa, fondando Endiatx per far rivivere il concetto. Finora le cose stanno andando bene. Non solo la sua azienda è sulla buona strada per portare questa capacità nel settore sanitario come prodotto cargo, ma lo stesso Tori è stata la prima persona sul pianeta a far volare un drone dentro il suo stomaco. Volontari, ingoia il prototipo che ha fatto realtà Viaggio fantastico.

Da quel test iniziale, altri in azienda hanno ingerito più volte prototipi funzionanti, catturando video dal vivo del tipo che un giorno verrà utilizzato per lo screening dei pazienti per ulcere, gastrite, cancro e altre potenziali malattie. E quel giorno non è lontano: il team sta attualmente conducendo test sui cadaveri con i medici della Mayo Clinic e pianificando prove per l'approvazione della FDA. Se tutto andrà liscio, PillBot potrebbe diagnosticare pazienti in tutto il mondo entro il 2024.

Questo potrebbe essere un enorme vantaggio per le persone che vanno dal medico con mal di stomaco. Invece di eseguire un'endoscopia standard, che generalmente richiede sedazione e prevede più visite, un piccolo robot inghiottibile può far risparmiare tempo, denaro e complessità, offrendo ai medici un modo semplice e veloce per guardarsi intorno al paziente. E può offrire un controllo più flessibile rispetto a un endoscopio tradizionale, poiché il Pillbot senza vincoli ha la mobilità 3D completa di un piccolo sottomarino robotico. Sembra persino un piccolo ramo, con micro motori e minuscole ventole insieme a una videocamera, una batteria e un collegamento wireless per inviare le immagini ai medici in tempo reale.

Disegno in sezione di un drone Pillbot remoto per viaggi intraumani. Immagine per gentile concessione di Endiatx

Esami più veloci, economici e più accurati

Attualmente, i medici possono pilotare il piccolo drone utilizzando una console di gioco Xbox standard, ma la società prevede di abilitare il controllo touchscreen di qualsiasi telefono cellulare. Questo perché la loro vista è un'unità usa e getta spedita a casa tua e ingerita durante una consultazione di telemedicina con il tuo medico, che rivede il feed della telecamera in tempo reale dal tuo computer o telefono. Endiatx ritiene che le pillole robotiche possano essere prodotte per $ 25 ciascuna, vendute per centinaia di dollari per unità e risparmiare diverse migliaia di dollari in spese mediche che le procedure endoscopiche costano da eseguire in anestesia. Ma soprattutto, l'azienda ritiene che PillBots salverà molte vite consentendo uno screening più rapido ed economico che rilevi condizioni pericolose prima di quanto sia possibile.

L'azienda prevede di iniziare i primi studi clinici entro la fine dell'anno, di lanciare una versione in clinica subito dopo e di lanciare una versione domestica poco dopo. Una volta che hanno i prodotti di ricarica che consentono ai medici di guardarsi intorno all'interno del corpo, il loro prossimo obiettivo è consentire al dispositivo di prelevare campioni di tessuto ed eseguire altre attività chirurgiche. A lungo termine, il loro piano è di ridurre i loro droni alle dimensioni di un chicco di riso, sbloccando capacità al di fuori del loro sistema digestivo. Il loro obiettivo è fornire tutte queste capacità per uso domestico, con i medici che controllano i robot tramite la telemedicina.

Il futuro della telemedicina?

Ero un po' scettico sull'angolo di telemedicina per un piccolo bot come questo, dal momento che stiamo parlando di un potente strumento diagnostico di consegna della posta. La professione medica accetterà un tale cambiamento o insisterà nel mantenere tali capacità nelle cliniche e negli ospedali? È stato allora che ho visto il comunicato stampa di questa settimana di Amazon che annunciava l'acquisizione del fornitore di servizi sanitari One Medical per circa $ 4 miliardi e affermava che Amazon vuole reinventare l'esperienza sanitaria.

Neil Lindsey, vicepresidente senior di Amazon Health Services, è stato citato nella dichiarazione: "Prenota un appuntamento, aspetta settimane o addirittura mesi per essere visto, prenditi una pausa dal lavoro, guida fino alla clinica, trova un parcheggio, aspetta nella sala d'attesa e poi la sala esami per quello che spesso sono solo pochi minuti di fretta con il medico, poi un altro viaggio in farmacia - vediamo molte opportunità per migliorare la qualità dell'esperienza e dare alle persone tempo prezioso nelle loro giornate".

In questo contesto, la visione fantascientifica di minuscoli droni ingeriti dai pazienti e controllati a distanza dai medici durante le visite di telemedicina può diventare parte della nostra esperienza medica tradizionale. Come tecnologo per tutta la vita che scrive spesso dei pericoli incombenti dei metaversi, questa è una delle aree di applicazione emergenti che mi colpisce davvero.

Biografia dell'autore: Louis Rosenberg, Ph.D. Un pioniere nei campi della realtà virtuale, della realtà aumentata e dell'intelligenza artificiale. Trent'anni fa, ha sviluppato il primo sistema funzionale di realtà mista presso l'Air Force Research Laboratory. Ha poi fondato la prima società di realtà virtuale Immersion Corporation (1993) e la prima società di realtà aumentata Outland Research (2004). Attualmente è il CEO di Unanimous AI, una società che amplifica l'intelligenza dei gruppi umani. Rosenberg ha conseguito il dottorato di ricerca presso la Stanford University, è stato professore alla California State University e detiene più di 300 brevetti per il suo lavoro nei settori della realtà virtuale, della realtà aumentata e dell'intelligenza artificiale.

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