Nel cuore della sperimentazione biomedica

Dalla sua sede di Rivolta d’Adda, in Provincia di Cremona, il CRABCC (Centro di Ricerche ed Applicazioni Biotecnologiche in Chirurgia Cardiovascolare) è in grado, grazie a un sistema firmato ATEN e basato sul KVM Switch Multiview CM1284, di trasmettere in diretta interventi e sperimentazioni a beneficio di clienti, committenti e altri centri di ricerca

Ricerca a distanza per il CRABCC

Matteo Fontana

La pandemia non solo non ha fermato la ricerca in ambito medico, ma l’ha anzi portata a nuovi livelli di sviluppo, anche e soprattutto sul piano della comunicazione e della trasmissione. Sì, perché in un periodo in cui lo spostamento delle persone – soprattutto da un Paese a un altro – è stato difficoltoso quando non impossibile, la chiave per continuare a condividere scoperte e nuove metodologie è stata la tecnologia applicata alla comunicazione e alla condivisione. C’è questo pensiero dietro alla decisione di CRABCC, società italiana che si occupa di ricerca biomedica, di dotarsi, l’anno scorso, di un sistema interamente firmato ATEN per la ripresa e la trasmissione di interventi chirurgici dimostrativi, effettuati per testare i più moderni ritrovati della tecnologia in ambito biomedico (innovativi devices come valvole cardiache e cuori artificiali) nonché per sperimentare nuove procedure chirurgiche e saggiare la risposta biologica e l’interazione con i tessuti di nuovi biomateriali impiegati nella medicina ricostruttiva. Altri obiettivi di CRABCC sono l’acquisizione e il miglioramento di tecniche chirurgiche mini-invasive e percutanee e il perfezionamento di metodiche di chirurgia robotica video assistita. Insomma, nulla di men che ambizioso e avanguardistico, certamente un campo di ricerca affascinante e importante per lo sviluppo delle conoscenze mediche e delle possibilità di intervento.

ATEN nel cuore della sala operatoria

La sede di CRABCC a Rivolta d’Adda comprende due sale operatorie dedicate alla sperimentazione dei nuovi devices che, di volta in volta, vengono commissionati alla società da clienti sparsi in tutto il mondo. Uno dei vantaggi di quella che ormai chiamiamo tutti “globalizzazione” è che la ricerca tecnologica (in questo caso biomedica) può essere immediatamente condivisa, “in diretta”, azzerando di fatto i tempi di comunicazione di nuove conoscenze o di tecniche innovative. “Oltretutto in tempi di pandemia” – ci ha detto, puntualizzando meglio il concetto, il dottor Alessandro Addis, CEO di CRABCC – “vista la difficoltà di spostamento delle persone nel mondo, il sistema che abbiamo installato per la trasmissione in diretta di interventi e sperimentazioni si è rivelato ancor più importante, efficace e semplice da usare. Il nostro lavoro consiste nel progettare, costruire e testare dispositivi biomedici su commissione. Ci occupiamo insomma di tutta la fase pre-clinica di queste delicate e complesse apparecchiature, lavorando anche sui progetti che i nostri clienti condividono con noi e testando, spesso appunto in diretta video, i risultati o le eventuali nuove metodiche di intervento messe a punto.” Ma com’è entrata ATEN in sala operatoria? “Abbiamo contattato ATEN” – ci spiega sempre il dottor Addis – “l’anno scorso, in piena pandemia… e anche con loro abbiamo lavorato, a nostra volta, a distanza! Una volta scelti, con la consulenza di ATEN, i prodotti necessari per l’impianto, ci sono stati inviati e li abbiamo installati noi stessi, forti della conoscenza che abbiamo delle uscite video dei nostri macchinari presenti in sala operatoria, e grazie anche alla semplicità d’uso delle soluzioni di ATEN. I tecnici dell’azienda ci hanno suggerito lo switch multiview migliore per le nostre esigenze. Il sistema prevede sia la registrazione che la trasmissione su piattaforma di più immagini simultanee dalla sala operatoria, a beneficio dei nostri clienti connessi da remoto.”

Quattro immagini in una

Ma perché requisito basilare del sistema era la possibilità di mostrare in contemporanea più immagini? Nella sala operatoria

del CRABCC, oltre alle immagini riprese da una o più telecamere puntate sul tavolo operatorio, ci sono da gestire anche i segnali in uscita di un intensificatore di brillanza, un ecografo e un monitor paziente, che trasmette i segni vitali. Queste immagini vanno a comporre un “puzzle” inscindibile che, per chi osserva, magari dal Giappone o dall’Australia, illustra l’intero quadro “clinico” della situazione, le metodiche utilizzate e la funzionalità delle apparecchiature sperimentate. Insomma, il cliente che assiste in video collegamento può fruire di tutte le informazioni che gli occorrono in un’unica schermata, una sorta di “cartella clinica tecnologica” che monitora passo passo il procedere dell’intervento, per gli addetti ai lavori, che hanno bisogno di osservare i dati in tempo reale. Ecco che il KVM Switch Multiview CM1284 di ATEN diventa l’architrave del progetto, consentendo di collegare fino a quattro computer e due schermi via HDMI, portando in tempo reale quattro sorgenti video su un singolo schermo multiview con una qualità video fino a 4K DCI a 30 Hz. È possibile, inoltre, selezionare, commutare e visualizzare sorgenti video multiple simultaneamente con un controllo indipendente di tastiera e mouse. La visualizzazione può avvenire in modalità Quad e PiP/PbP/PoP, oppure in modalità schermo intero. È possibile altresì ridimensionare o riposizionare le immagini PiP (Picture-in-Picure) o PbP (Picture-by-Picture) per adattarle alle necessità dell’utente. Il segnale quad view in uscita viene dunque registrato da un PC (il girato può essere successivamente consegnato al cliente su supporto USB o inviato via web) e mostrato in diretta sulla piattaforma di condivisione o di videoconferenza preferita del cliente. “In questo modo” – conclude il dottor Addis – “arriviamo in tempo reale in qualsiasi parte del mondo.” Insomma, la migliore tecnologia video per interventi medici ad alta tecnologia.

La squadra ATEN

Ma oltre al già citato KVM Switch Multiview CM1284, che combina quattro segnali video in un’unica visualizzazione, quali altri prodotti sono stati necessari per realizzare questa affascinante installazione? Anzitutto, un UC3020, in grado di convertire una telecamera in una webcam, instradando più facilmente il segnale video in qualunque piattaforma, a partire dalle notissime YouTube, Facebook e Skype. Inoltre, se per i segnali HDMI in uscita non c’erano problemi, per l’uscita DVI del computer è stato necessario un VS172, splitter Dual Link DVI a due porte che offre un’ampia larghezza di banda e frequenze di aggiornamento più veloci, fornendo così una qualità video migliore fino a una risoluzione di 2.560x1.600. Infine, all’uscita del CM1284 è stato collegato un ulteriore splitter VS182A, soluzione perfetta per trasmettere una sorgente di video digitale ad alta definizione a due schermi contemporaneamente. Supportando tutte le apparecchiature HDMI come lettori DVD, set-top box satellitari e schermi, questo prodotto fornisce un collegamento HDMI a un monitor LCD da 60” (per la visualizzazione multiview) e un altro al già citato UC3020, per la registrazione del flusso video su computer e la simultanea trasmissione in streaming.

Implementazioni future e altre applicazioni

Nominalmente, dunque, il sistema consente di gestire quattro segnali contemporanei. “Noi però” – precisa il dottor Addis – “riusciamo all’occorrenza ad allargare un po’ il sistema, connettendo e disconnettendo manualmente i canali di altre due telecamere di cui è dotata la sala operatoria, collegando così, seppur alternativamente, fino a sei apparecchiature. Il sistema comunque, anche con quattro segnali, è perfettamente in grado di illustrare tutte le fasi di un intervento con i dati medici necessari a far comprendere tutti i dettagli ai clienti connessi da remoto (ecografia, ECG, ecc…). Insomma, forniamo una visione sinottica e in diretta di tutto ciò che succede in sala operatoria.” La struttura del CRABCC ha un’altra sala operatoria che potrebbe in futuro essere attrezzata con un sistema simile, utilizzato peraltro anche per la distribuzione interna dei segnali, come spiega – concludendo – il dottor Alessandro Addis: “Abbiamo anche un’aula per training e formazione, e possiamo inviare anche lì il segnale in quad view, per tenere lezioni o riunioni esplicative volte a migliorare le metodiche e discutere gli interventi. La possibilità di registrare, in questo senso, è molto importante, perché ci consente di tenere un archivio a scopo formativo interno.” 

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From its headquarters in Rivolta d'Adda, in the Province of Cremona, the CRABCC (Centre for Research and Biotechnological Applications in Cardiovascular Surgery) is able, thanks to a system signed by ATEN and based on the KVM Switch Multiview CM1284, to broadcast live interventions and experiments for the benefit of customers, clients and other research centres

AT THE HEART OF BIOMEDICAL EXPERIMENTATION

Remote search for CRABCC

Matteo Fontana

The pandemic has not only not stopped medical research, but has in fact taken it to new levels of development, above all in terms of communication and transmission. In a period in which the movement of people - especially from one country to another - has been difficult if not impossible, the key to continuing to share discoveries and new methodologies has been technology applied to communication and sharing.

This was the thinking behind the decision of CRABCC, an Italian company that deals with biomedical research. Last year, they needed to equip themselves with a system entirely signed by ATEN for the resumption and transmission of demonstrative surgeries, carried out to test the most modern technological discoveries in the biomedical field (innovative devices such as heart valves and artificial hearts) as well as to experiment with new surgical procedures and test the biological response and the interaction with tissues of new biomaterials used in reconstructive medicine. Other objectives of CRABCC are the acquisition and improvement of minimally invasive and percutaneous surgical techniques and the improvement of video-assisted robotic surgery methods.

In short, nothing less than ambitious and avant-garde, certainly a fascinating and important research field for the development of medical knowledge and the possibilities of intervention.

ATEN in the heart of the operating room The CRABCC headquarters in Rivolta d’Adda includes two operating theatres dedicated to testing new devices which, from time to time, are commissioned to the company by customers around the world. One of the advantages of what we all now call “globalisation” is that technological research (in this case biomedical) can be immediately shared, “live”, effectively eliminating the communication times of new knowledge or innovative techniques.

During the pandemic, given the difficulty of moving people around the world, the system we have installed for live broadcasting of interventions and trials proved even more important and effective. Our work is to design, build and test commissioned biomedical devices. In short, we take care of the entire pre-clinical phase of these delicate and complex devices, also working on the projects that our customers share with us and testing, often in live video, the results or any new intervention methods developed.” said Dr. Alessandro Addis, CEO of CRABCC. But how did ATEN get into the operating room? “Last year, in the peak of the pandemic, we contacted ATEN and worked with them from a distance.” Dr. Addis explains. “Once the products necessary for the implant were chosen, with the advice from ATEN, they were sent to us and we installed them ourselves, thanks to the knowledge we have of the video outputs of our machines in the operating room, and thanks to the simplicity of use of ATEN solutions. The company’s technicians suggested the best multi-view switch for our needs. The system provides for both the recording and the transmission on the platform of multiple simultaneous images from the operating room, for the benefit of our customers connected remotely. “

Four images in one But why was the basic requirement of the system to be able to show multiple images at the same time? In the CRABCC operating room, in addition to the images taken by one or more cameras aimed at the operating table, there are also the output signals of an image intensifier, an ultrasound system and a patient monitor, which transmits vital signs, to be managed. These images form an inseparable “puzzle” which, for the observer, perhaps from Japan or Australia, illustrates the entire “clinical” picture of the situation, the methods used and the functionality of the equipment tested. In short, the customer who assists via video link can use all the information they need on a single screen, a sort of “technological medical record” that monitors the progress of the intervention step by step, for professionals who need to observe the data in real time. This is where the ATEN KVM Switch Multiview CM1284 becomes the cornerstone of the project, allowing you to connect up to four computers and two screens to HDMI, bringing four real-time video sources to a single multi-view screen with video quality up to 4K DCI at 30Hz. You can also select, switch and view multiple video sources simultaneously with independent keyboard and mouse control. The display can take place in Quad and PiP / PbP / PoP mode, or in full screen mode. It is also possible to resize or reposition the PiP (Picture-in-Picure) or PbP (Picture-by-Picture) images to suit the user’s needs.

The quad view output signal is therefore recorded by a PC (the footage can then be delivered to the customer on USB support or sent via the web) and shown live on the customer’s preferred sharing or videoconferencing platform. “This way we can arrive anywhere in the world, in real time.” Concludes Dr. Addis. In short, it is the best video technology for high-tech medical interventions.

The ATEN team But in addition to the aforementioned KVM Switch Multiview CM1284, which combines four video signals into a single display, what other products were needed to create this fascinating installation? First of all, a UC3020, capable of converting a camera into a webcam, routing the video signal more easily on any platform, starting from the well-known YouTube, Facebook and Skype.

Also, while there was no problem with outgoing HDMI signals, a VS172, a twoport Dual Link DVI splitter that offers wide bandwidth and faster refresh rates, was required for the DVI output of the computer. Thus, providing better video quality up to a resolution of 2,560x1,600. Finally, an additional VS182A splitter was connected to the output of the CM1284, a perfect solution for transmitting a high-definition digital video source to two screens simultaneously. Supporting all HDMI equipment such as DVD players, satellite set-top boxes and displays, this product provides one

HDMI connection to a 60” LCD monitor (for multi-view viewing) and another to the aforementioned UC3020, for video stream recording to computer and simultaneous streaming transmission.

Future implementations and other applications Nominally, therefore, the system allows you to manage four simultaneous signals. “If necessary, we can enlarge the system a little, manually connecting and disconnecting the channels of two other cameras that the operating room is equipped with, thus connecting, albeit alternatively, up to six pieces of equipment. However, the system, even with four signals, is perfectly capable of illustrating all the phases of an intervention with the medical data necessary to make all the details understand to customers connected remotely (ultrasound, ECG, etc ...). In short, we provide a synoptic and live view of everything that happens in the operating room. “ adds Dr Addis.

The CRABCC facility has another operating room that could in the future be equipped with a similar system, also used for the internal distribution of signals, as explained by Dr. Alessandro Addis: “We also have a room for training, and we can send the signal there in quad view, to hold lectures or explanatory meetings aimed at improving the methods and discussing the interventions. The possibility of recording, in this sense, is very important, because it allows us to keep an archive for internal training purposes. “ 

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