Cir.Log® – sistema di telecamere innovativo basato su IA per la preparazione di dispositivi medici

Ricercatore Fraunhofer Clemens Briese durante la sperimentazione di Cir.Log® nel AEMP del Campus Benjamin Franklin della Charité Berlin. © Fraunhofer IPK

Un team di ricerca dell'Istituto Fraunhofer IPK sta sviluppando un sistema di telecamere basato sull'IA, in grado di riconoscere e tracciare senza marcature gli strumenti chirurgici. La tecnologia dovrebbe ottimizzare la logistica degli strumenti sterilizzati negli ospedali e nelle cliniche. Ora il trasferimento tecnologico è supportato con oltre 1 milione di euro dal Ministero federale per l'Economia e la Protezione del Clima (BMWK).

La carenza di personale qualificato nel settore sanitario riguarda non solo il personale medico, ma anche molti operatori di servizi che garantiscono il regolare funzionamento di cliniche e ospedali. Particolarmente elevato è il fabbisogno di personale qualificato nelle cosiddette unità di preparazione dei dispositivi medici, brevemente AEMP. Qui, prima di ogni intervento chirurgico, gli strumenti necessari vengono puliti a mano, ordinati, imballati e sterilizzati. Solo presso la Charité vengono preparati ogni anno circa 14 milioni di set chirurgici secondo i più severi standard di igiene e qualità. Nella maggior parte delle AEMP vige una politica di tolleranza zero per gli errori, poiché i problemi che si verificano qui hanno effetti diretti sul trattamento dei pazienti. Il personale nelle zone di confezionamento deve quindi assicurarsi che tutti gli strumenti necessari per un intervento siano presenti e completi nei cosiddetti set chirurgici. Un compito non facile con fino a 160 bisturi, forbici, clip e altri strumenti, che devono essere inseriti in modo il più efficiente possibile in un tale set.

Un sistema di telecamere basato sulle più recenti tecnologie di IA dovrebbe supportare i collaboratori in futuro: si chiama Cir.Log® ed è attualmente in fase di sviluppo da parte dei ricercatori dell'Istituto Fraunhofer IPK. La telecamera dovrebbe riconoscere e tracciare gli strumenti chirurgici mediante algoritmi di apprendimento automatico, e farlo senza marcature, solo in base al loro aspetto. Dovrebbe localizzare in modo affidabile diversi set chirurgici e verificare quali strumenti sono stati effettivamente inseriti in un set, quali mancano e anche identificare strumenti che non appartengono al set. Cir.Log® funzionerà quindi quasi come uno scanner di codici a barre, ma senza barcode. La costosa e lunga applicazione di codici a barre, codici DataMatrix o chip RFID, attualmente utilizzata per il tracciamento degli strumenti chirurgici, diventerà superflua. Grazie al suo design compatto, il sistema di telecamere può essere installato facilmente su tavoli di confezionamento standard e può essere integrato o aggiornato in qualsiasi AEMP.

«Siamo convinti che la nostra soluzione offra un grande valore aggiunto per ospedali e cliniche, perché non solo risparmia tempo e costi, ma migliora anche la sicurezza dei processi», afferma Jan Lehr, ricercatore presso l'Istituto Fraunhofer IPK. Cir.Log® facilita l'inserimento di nuovi collaboratori e consente tempi di confezionamento significativamente più rapidi fin da subito, anche per personale non specializzato o nuovo. «Stimiamo che i collaboratori esperti possano lavorare con Cir.Log® con una efficacia superiore del 30%. Il tempo di formazione per il nuovo personale si riduce del 65%», afferma Lehr. Il sistema di telecamere fornisce inoltre una documentazione digitale di ogni processo di confezionamento, contribuendo così alla garanzia della qualità nelle AEMP. Non da ultimo, aumenta anche la sicurezza per i pazienti: grazie al processo di confezionamento controllato e documentato dei set chirurgici, si evitano strumenti mancanti o errati, che altrimenti sarebbero rilevati solo durante un intervento. In questo modo, si possono eseguire le operazioni come pianificato e rispettare i programmi chirurgici.

I prototipi di Cir.Log® sono già in uso, tra l'altro, presso il Charité Campus Benjamin Franklin di Berlino. L'obiettivo del team di ricerca dell'Istituto Fraunhofer IPK è di sviluppare ulteriormente il sistema di telecamere fino alla sua commercializzazione e successivamente distribuirlo tramite una spin-off dell'istituto. A tal fine, stanno attualmente lavorando, nell'ambito del trasferimento di ricerca del programma EXIST del Ministero federale per l'Economia e la Protezione del Clima (BMWK), a un business plan e alla preparazione della creazione di un'impresa. Il BMWK sostiene il progetto con circa 1 milione di euro.