L’equipe di ricerca del gruppo LORAN ha messo a punto un software medicale con interfaccia tattile per la simulazione preoperatoria di interventi di protesizzazione a carico del rachide lombo-sacrale, denominato MEDIMUI (Medical Multimodal User Interface). Il progetto è frutto di una lunga attività di ricerca e sperimentazione condotta nel campo della biomeccanica della colonna vertebrale e combinato con un’attività di integrazione informatica atta a potenziarne l’utilizzo; il software è stato altresì realizzato grazie a finanziamenti regionali PRAI Puglia 2000-2006 – Sanità – Progetto MONU-SPINE e POR Puglia 2000-2006 – ARTI – Progetto Esplorativo. L’azienda Loran, avvalendosi della consulenza tecnico-scientifica del Politecnico di Bari e del Centro Laser di Valenzano (Ba), ha messo a punto un articolato prototipo numerico/sperimentale del distretto lombo-sacrale della colonna vertebrale, basato sull’acquisizione e successiva elaborazione digitale di dati provenienti da TAC (Tomografia Assiale Computerizzata), nonché sull’utilizzo di tecniche avanzate di Image Processing, Analisi agli Elementi Finiti (FEA) e tecniche di Prototipazione Rapida (Stereolitografia). In particolare, tale modello è in grado di simulare con elevata affidabilità la risposta bio-meccanica del tratto lombo-sacrale della colonna vertebrale alle usuali sollecitazioni che un soggetto sperimenta nel corso della vita quotidiana (flessione, torsione, compressione), in quanto contempla tutti i principali elementi costitutivi della regione anatomica in questione (corpi vertebrali, dischi intervertebrali, nucleo polposo e legamenti). Negli ultimi anni, infatti, l’osservazione clinico-radiologica ha sempre più spesso teso ad identificare nella cosiddetta “insufficienza disco-vertebrale”, legata a fenomeni di tipo degenerativo, la causa di affezioni dolorose a carico del tratto rachideo – quali lombalgie, lombosciatalgie, ernie discali, che nei casi più gravi si protraggono per anni, con effetti altamente invalidanti sul paziente: si stima che oltre l’85% della popolazione mondiale accusi almeno una volta nella vita un episodio di lombalgia o lombosciatalgia, in particolare nel mondo occidentale dove è in assoluto la prima causa di assenza dal posto di lavoro.

Spesso la terapia di queste affezioni è chirurgica e risulta nella protesizzazione della colonna lombare mediante dispositivi che restituiscano forma e/o funzione al tratto operato. Il problema maggiore non è solo quello di identificare la patogenesi del disturbo funzionale, ma anche e soprattutto quello di proporre al paziente la migliore tecnologia protesica rispetto al suo specifico disturbo, poiché la disponibilità di numerosi mezzi di sintesi basati su principi biomeccanici diversi rende spesso ardua la scelta anche per un clinico esperto.

Il software sviluppato dal gruppo LORAN si propone di essere di supporto alle valutazioni terapeutiche delle patologie degenerative dolorose a carico del suddetto distretto anatomico, attraverso simulazioni pre-operatorie di interventi di protesizzazione con progettazione, implementazione, integrazione e valutazione di meccanismi informatici al fine di automatizzare le fasi di acquisizione ed elaborazione digitale dei dati provenienti da TAC e valutazioni terapeutiche. Il fine è ottimizzare l’interfaccia tattile esistente e fondere le differenti componenti che permettono simulazioni pre-operatorie di interventi ed organizzare il funzionamento di tale sistema finale secondo il modello client-server. Si vuole quindi definire un’architettura hardware e software di integrazione con l’ambiente virtuale che possa permettere una migliore elaborazione e fruizione dei dati prodotti dai differenti moduli operanti in tale prototipo.

L’integrazione di un supporto informatico permetterà due fondamentali innovazioni:

1. Ottimizzare l’interfaccia tattile esistente attraverso l’introduzione di un meccanismo di ritorno di forza per il posizionamento delle protesi; 


2. Definire una connessione tra le differenti componenti del prototipo allo stato dell’arte al fine di: 

• Definire un standard unico di esportazione dei dati per ciascun modulo, consentendo una facile comunicazione tra le tre componenti e quindi una pratica ed immediata interazione tra essi; 

• Ideare l’architettura hardware e software di un ambiente basato sul modello Client/Server, ossia un’applicazione di rete nel quale un computer client istanzia l’interfaccia utente di un’applicazione connettendosi ad una server application. Seguendo tale modello il software client (presente su un qualsiasi elaboratore di ciascun utente finale) sarà dotato di bassa complessità, limitandosi ad operare come interfaccia verso il server, accedendo all’insieme dei servizi o alle risorse presenti. Il software server, invece, oltre alla gestione logica del sistema, implementerà tutte le tecniche di gestione degli accessi, allocazione e rilascio delle risorse, condivisione e sicurezza dei dati o delle risorse. 

• Agevolare l’utilizzo del prototipo all’utente finale con il principale obiettivo di condurre il fruitore del sistema alla comprensione che situazioni o azioni diverse fanno riferimento al medesimo