Descrizione delle principali linee di ricerca:
Le principali linee di ricerca del Laboratorio Sim.Lab, si sviluppano nell’ambito delle tecnologie avanzate per la simulazione clinica, la formazione medico-chirurgica e l’innovazione dei processi sanitari, con un approccio fortemente interdisciplinare.
Le attività di ricerca sono focalizzate sull’impiego della stampa 3D per applicazioni medicali, finalizzata alla produzione di modelli anatomici tridimensionali personalizzati, dispositivi prototipali e soluzioni innovative a supporto della chirurgia, della riabilitazione e della formazione. Tali modelli sono utilizzati sia nel laboratorio di simulazione oltre che nel comparto operatorio, favorendo un approccio hands-on e patient-specific.
Un’ulteriore linea di ricerca riguarda la Realtà Aumentata (AR), la Realtà Estesa (XR) e la simulazione virtuale in ambito medico-chirurgico, con particolare riferimento allo sviluppo di sale operatorie e ambienti immersivi per la pianificazione chirurgica, l’addestramento avanzato e la riduzione del rischio clinico. In questo contesto, il laboratorio progetta e realizza scenari clinici virtuali, integrando modelli anatomici digitali e fisici derivati da imaging medico (TC, RM) per esercitazioni pratiche ad alto realismo.
Il laboratorio sviluppa inoltre soluzioni per l’integrazione della simulazione con piattaforme di e-learning, abilitando percorsi formativi ibridi che combinano apprendimento digitale, simulazione immersiva e pratica clinica, a supporto della didattica innovativa per studenti, specializzandi e personale sanitario, e grazie alle sale operatori simulate dotate di sala regia, queste attività diventano facilmente fruibili anche in remoto e dall'estero, favorendo la didattica internazionale.
Un’area strategica di ricerca è dedicata alla meccatronica per l’Ospedale 4.0, con lo sviluppo e l’integrazione di dispositivi intelligenti e sistemi sensorizzati per il monitoraggio, l’analisi del movimento e la riabilitazione personalizzata. Queste soluzioni contribuiscono al miglioramento della percezione del medico, al supporto decisionale e all’ottimizzazione dei percorsi terapeutici.
Il Laboratorio Analisi del Movimento ed EMG, nato grazie alla collaborazione tra il Dipartimento di Medicina e Chirurgia (Prof Cosimo Costantino) e quello di Ingegneria (Prof Gianluigi Ferrari) con lo scopo di programmare formazione innovativa, accordi di cooperazione internazionale, azioni di internazionalizzazione. Le apparecchiature di simulazione clinica, i sistemi optoelettronici e wearable per la motion analysis, la realtà virtuale e la stampa 3D consentono di sviluppare progetti per aziende biomedicali, strutture sanitarie, industrie sportive e manifatturiere, enti pubblici e organizzazioni interessate a sicurezza ed ergonomia, analisi tecniche e biomeccaniche, validazione di dispositivi e algoritmi, prototipazione rapida, simulazione di processi clinici e industriali, programmi di formazione specialistica. Queste infrastrutture permettono di integrare raccolta dati ad alta precisione, sperimentazione in ambiente simulato e validazione tecnologica supervisionando le attività di ricerca di studenti dalla Facoltà di Ingegneria, Medicina e Chirurgia, del Corso di Laurea in Fisioterapia. nonché dalle Scuole di Specializzazione in Ortopedia, Medicina Fisica e Riabilitativa, Ciò consente di affrontare temi che spaziano dalla sanità digitale alla prevenzione, dalla simulazione medica alla sicurezza sul lavoro, dallo sport all’ergonomia industriale.
Infine, il laboratorio promuove attività di ricerca orientata alla società intelligente, attraverso l’applicazione di intelligenze artificiali per l’analisi dei dati clinici, la simulazione avanzata, l’adattamento dei contenuti formativi e il supporto ai processi di cura, con l’obiettivo di contribuire allo sviluppo di sistemi sanitari più sicuri, efficienti e centrati sul paziente, in ottica di continuità terapeutica.
Descrizione delle principali metodologie applicate:
Le attività del Laboratorio si fondano sull’applicazione di metodologie avanzate di simulazione, finalizzate all’acquisizione progressiva e sicura di competenze cliniche, tecniche e relazionali in un contesto protetto e controllato. L’approccio metodologico consente di apprendere e sperimentare procedure complesse prima della loro applicazione nel contesto reale, riducendo il rischio clinico e favorendo il miglioramento continuo delle performance.
La formazione avviene attraverso l’impiego integrato di manichini ad alta e media fedeltà, simulatori dedicati, dispositivi elettronici progettati ad hoc e pazienti simulati, nonché mediante l’interazione con oggetti e ambienti virtuali. Tali strumenti permettono di ricreare scenari clinici altamente realistici, sia in presenza sia da remoto, nei quali è possibile esercitarsi in manovre invasive, critiche o potenzialmente rischiose, in totale sicurezza.
Le metodologie applicate comprendono:
Macrosimulazione, orientata alla gestione complessiva del paziente e dei processi clinici complessi, inclusi il lavoro in team e il decision making;
Microsimulazione, focalizzata sull’addestramento di singole procedure tecniche e manualità specifiche;
Simulazione relazionale, dedicata allo sviluppo delle competenze comunicative, comportamentali ed etiche, anche attraverso l’interazione con pazienti simulati;
Simulazione virtuale, basata su ambienti digitali immersivi per l’addestramento clinico e chirurgico;
Realtà aumentata, utilizzata per la sovrapposizione di contenuti informativi e modelli digitali al contesto reale, a supporto dell’apprendimento e della pianificazione;
Integrazione della simulazione con piattaforme di e-learning, che consente percorsi formativi blended, combinando contenuti teorici digitali, esercitazioni simulate e valutazione delle competenze.
L’insieme di queste metodologie permette allo studente e al professionista sanitario di acquisire abilità tecniche, capacità di controllo e consapevolezza operativa in modo graduale, ripetibile e misurabile, fino al raggiungimento di un livello di competenza adeguato per l’applicazione nella pratica clinica reale.
Le attività formative sono rivolte principalmente agli studenti del Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia, alle Scuole di Specializzazione, ai Corsi di Laurea delle Professioni Sanitarie, nonché a Master universitari e corsi di formazione esterni, garantendo un’offerta didattica trasversale e adattabile ai diversi livelli di formazione.
Descrizione delle attrezzature principali qualificanti l’attività svolta:
Sale di Regia - Sistema di acquisizione audio-video e debriefing ETC Fusion;
Sala Immersiva - Sistema Scenari Virtuali Nordic Environment
Sala Biostampa 3D
Sala Simulazione Chirurgica
Pedana Analisi del Movimento
Postazioni VR dotate di 4 VISORI META QUEST 2, software DRSIM e DRSIM EDITOR
SimMom, simulatore di parto a corpo intero avanzato: SCHEDA TECNICA
IUSim; Simulatore di Ecografia Intrapartum: SCHEDA TECNICA
Sophie and herMum, trainer di Parto Completo; SCHEDA TECNICA
Braccio per iniezione venosa nel neonato; SCHEDA TECNICA
Trainer per la Puntura Lombare Pediatrica; SCHEDA TECNICA
Manichino SimJunior; SCHEDA TECNICA
Manichino adulto avanzato Clinical Chloe
9 Manichini per PBLS: 3 Baby Anne, 3 Little Anne, 3 Little Junior; SCHEDA TECNICA
Torace per drenaggio; SCHEDA TECNICA
EndoVR-Simulatore avanzato per il training endoscopico sia bronchiale che gastrointestinale sup.e inf. - VIDEO ; SCHEDA TECNICA
Simulatore per la cateterizzazione venosa centrale
Simulatore per la Paracentesi
Trainer per l'esame della pelvi femminile
Trainer mezzo busto per l'esame addominale
Trainer per l'esame rettale e della prostata
Manichino per Inserimento del Sondino Nasogastrico e PEG
Trainer per la Puntura Arteriosa Radiale
Altri 22 Simulatori per la formazione alle abilità procedurali e manuali dello studente del corso di Laurea in Medicina e Chirurgia, dei corsi di Laurea delle Professioni Sanitarie e dei corsi di Specializzazione post Laurea.
Parole chiave per la descrizione del Laboratorio:
- Training basato sulla simulazione, Ricerca, Didattica, Realtà virtuale, Realtà aumentata, Stampa 3D.
