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In un mondo in continua evoluzione sempre più tecnologico si aprono molteplici scenari per offrire soluzioni che permettano in tempo reale di sperimentare nuove idee, di apprendere e di superare le distanze. La visualizzazione avanzata offerta dalla Realtà Virtuale (VR) consente di sperimentare varie esperienze in ambienti personalizzati ed è sempre più utilizzata non solo dall’industria del gioco ma anche in ambito sanitario. “Presenza” ed “ambiente immersivo” rappresentano le parole chiave di questa tecnologia che consente all’utente di muoversi in un ambiente artificiale come se si trovasse realmente al suo interno. Gli studi sull’applicazione della VR in campo medico hanno avuto inizio nei primi anni ‘80 ma negli ultimi anni, grazie all’evoluzione della tecnologia, la ricerca in tale ambito ha attratto sempre più investimenti economici ed ha prodotto una variegata offerta di servizi e metodologie innovativi per la salute ed il benessere. I principali campi di applicazione della VR in ambito sanitario riguardano: la riabilitazione motoria e cognitiva; la psicoterapia (es. trattamento di fobie, PTSD, dolore, cure palliative); l’apprendimento in un contesto di simulazione e la diagnostica per immagini.
Attraverso il contributo multidisciplinare di esperti nel settore (medici, psicologi, ingegneri), il convegno vuole offrire una panoramica sugli studi in corso nell’ambito della VR nella sanità e sui possibili sviluppi grazie anche alla dimostrazione di alcuni applicativi attraverso videoproiezioni in 3D.
Il convegno è organizzato all’interno del progetto 3DLab-Sicilia, finanziato dal Programma Operativo 2014-2020 del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR) della Regione Siciliana e volto a promuovere la creazione di una infrastruttura regionale per la VR e la visualizzazione 3D unitamente all’utilizzo di applicativi di realtà virtuale in diversi ambiti, tra cui quello sanitario.
Sintesi della relazione;
In anni recenti, è stato prodotto un numero crescente di ricerche che dimostrano l’efficacia dell’uso della Realtà Virtuale (RV) in ambito sanitario, con particolare riferimento ai settori della psicoterapia, della neuropsicologia e della neuroriabilitazione. Questo approccio si basa sull’uso di una tecnologia che consente di simulare esperienze della vita quotidiana mediante ambienti 3d interattivi generati dal computer. Combinando la simulazione di ambienti tridimensionali con dispositivi di tipo uditivo, tattile e display immersivi come caschi virtuali è possibile indurre nell’utente la sensazione di interagire in un ambiente reale e quindi ricreare delle situazioni e degli esercizi che possono essere di beneficio all’azione terapeutica, condotti tuttavia nel contesto “protetto” del laboratorio del clinico. Inoltre, l’uso di sensori di movimento (come head-tracker) consente di registrare molti movimenti dell’utente e di utilizzare queste informazioni per aumentare la precisione della diagnosi o del monitoraggio del trattamento. Grazie a queste caratteristiche, la RV sta diventando uno strumento sempre più utilizzato in campo neuropsicologico e neuroriabilitativo. In questi contesti, un obiettivo fondamentale è riuscire a ottenere miglioramenti quantitativi e qualitativi nelle attività quotidiane per riuscire a promuovere uno stile di vita indipendente.
Una caratteristica fondamentale della RV per supportare questo processo è l’interazione: grazie a questa, è possibile consentire al paziente di muoversi all’interno degli ambienti simulati e manipolare gli oggetti che li costituiscono in modo naturale, grazie all’uso di periferiche e sensori come data-glove e head-tracker. L’"immersione controllata" nell’ambiente virtuale consente al paziente di eseguire esercizi specificamente progettati per questo tipo di approccio (ad esempio, afferrare una palla virtuale in movimento) e ri-apprendere delle abilità che sono state compromesse a causa dei danni neurologici subiti. Grazie a queste caratteristiche, la RV rende possibile soddisfare i principali requisiti di un’efficace processo riabilitativo, quali la pratica ripetuta, il feedback sulla performance e la motivazione per supportare la compliance del paziente con le prescrizioni del protocollo terapeutico. D’altro lato, la RV consente al terapeuta di monitorare costantemente la performance del paziente e quantificarne i miglioramenti (o le ricadute) fornendo quindi una valutazione obiettiva del suo stato nel tempo.
Profilo del relatore:
Il Prof. Pietro Cipresso, PhD, è Professore Associato di Psicometria (M-Psi/03) presso il Dipartimento di Psicologia dell’Università di Torino. Si occupa di Psicometria e scienze statistiche da oltre 15 anni ed è autore di oltre 100 pubblicazioni scientifiche negli ultimi cinque anni e di libri come “Elementi di Psicometria Computazionale”, "Modeling Emotions At the Edge of Chaos. From psychophysiology to networked emotions", "Computing Paradigms for Mental Health", “The Psychology of Social Networking” e molti altri.
E' stato Visiting Research Scholar e collabora con il Massachusetts Institute of Technology (MIT) e molti altri centri di ricerca internazionali. Recentemente, è stato chiamato come Visiting Researcher alla Monash University a Melbourne (Australia) per l’estate del 2017 presso il laboratorio del Prof. Murat Yucel.
Il Prof. Cipresso è Chief Editor della rivista Frontiers in Quantitative Psychology and Measurement (su Frontiers in Psychology) Impact Factor 2.990 (Q1). In tale ruolo (insieme al Prof. Immekus, University of Louisville), gestisce un Board di oltre 600 Editors.
Insignito del prestigioso status di Chartered Statistician (CStat) dalla Royal Statistical Society, nominato Chartered Scientist (CSci) dal Science Council; eletto Fellow della Psychonomic Society (FPsyS); Membro Eletto della Steering Committee (2018–20) della Society for Computers in Psychology; Delegato Italiano della NATO per diversi Panel.
Nel 2021 il Prof. Cipresso ha vinto il premio alla carriera “Lifetime Achievement Award” dato a un ricercatore che ha dimostrato eccezionali riconoscimenti durante la sua carriera nel campo delle tecnologie avanzate in sanità.
Iscritto all'Albo degli Psicologi della Regione Lombardia (N° iscrizione all'Albo: 19692).
Eletto Consigliere dell’Ordine degli Psicologi della Lombardia (Ente pubblico non economico).
Moderatore: Dr. Raffaele Ferri (IRCCS Oasi Maria SS. Onlus)
Sintesi della relazione:
La relazione tratterà le motivazioni del progetto 3DLab-Sicilia, i suoi obiettivi e le sue attività. Saranno altresì evidenziate le opportunità di collaborazione con il progetto.
Profilo del relatore:
Roberto Barbera, PhD è Professore Associato di Fisica Sperimentale in forza presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia "E. Majorana" dell'Università degli Studi di Catania.
Oltre alla sua attività scientifica svolta presso laboratori di ricerca internazionali, da oltre 20 anni il prof. Barbera partecipa, con ruoli di coordinamento, a progetti regionali, nazionali e internazionali, che vedono il coinvolgimento sia di enti pubblici sia di soggetti privati e che hanno lo scopo di realizzare delle infrastrutture di calcolo scientifico distribuito. Nello specifico, il prof. Barbera ha una profonda conoscenza di e competenza su Open Science e piattaforme e strumenti di Open Education; gestione di dati FAIR; Grid, Cloud e High Performance Computing; archivi digitali (un profilo più dettagliato è disponibile sulla pagina ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5971-6415).
Nel progetto 3DLab-Sicilia, il prof. Barbera ha il ruolo di Coordinatore del Comitato Tecnico-Scientifico.
Moderatore: Dr. Raffaele Ferri (IRCCS Oasi Maria SS. Onlus)
Sintesi della relazione:
La relazione illustrerà l'architettura e la composizione della Infrastruttura Informatica e del Laboratorio Diffuso del progetto 3DLab-Sicilia. Verranno presentati i laboratori dei nodi di Catania, Palermo e Troina (EN). Attraverso l'hardware e i software disponibili, verranno anche presentate le pipeline offerte da 3DLab-Sicilia a supporto della innovazione di prodotto e di processo in Sicilia.
Profilo del relatore:
Salvatore Marco Pappalardo, Prof. Ing., Catania, 1975. Nel 2001, si laurea in Ingegneria Informatica all’Università di Catania. Lavora presso i maggiori organismi di ricercar italiani (INFN, INGV, etc) e dal 2008 in Telespazio S.p.A. per il coordinamento e l’implementazione di Progetti nel campo della Sicurezza IT e del software per i Programmi Spaziali e l’Osservazione della Terra Dual Earth, con finalità duali. E’ esperto di calcolo parallelo e distribuito, cybersecurity, Mixed Reality e relative applicazioni (principalmente all’HC). Fonda Swing:It, una PMI che innova l’e-Health e la Ricerca Medica, membro del CIRM (Consorzio Italiano per la Ricerca in Medicina), consegue il dottorato in Scienze Cognitive all’Università di Messina proponendo l’applicazione delle soluzioni VR nella Psicologia Clinica. Autore di numerose pubblicazioni scientifiche internazionali. Coordina il Progetto VESPA 2.0 (PO FESR Sicilia) sulla riabilitazione cognitiva in VR 5D e il WP3 (Infrastruttura ICT) in 3DLab-Sicilia, così come numerosi altri WP in progetti UE e nazionali.
Moderatore: Prof. Roberto Barbera (Università degli Studi di Catania)
Sintesi della relazione:
Ideare e validare training cognitivi che permettano di simulare situazioni di vita reale” è sempre più argomento di interesse scientifico. La VR offre molte possibilità in tal senso e diversi sono gli studi in questo ambito. Il laboratorio CoReV-Lab intende sperimentare soluzioni innovative basate sull’utilizzo di dispositivi tecnologici che utilizzano la VR immersiva e non immersiva per il trattamento dei disturbi cognitivi acquisiti allo scopo di limitare il loro declino funzionale, e favorire il mantenimento dell’inclusione, delle attività e della partecipazione sociale, così come intese all’interno della Classificazione Internazionale del Funzionamento, della Disabilità e della Salute (ICF) dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS).
Il caso d'uso prevede la creazione e sperimentazione di applicativi per VR che riproducano attività ed ambienti simili a quelli della vita reale per la riabilitazione delle abilità funzionali di vita quotidiana.
Nel corso della presentazione verranno mostrati alcuni degli applicativi ideati per la riabilitazione di attività di vita quotidiana, si discuterà del razionale scientifico e verrà effettuata una dimostrazione pratica tramite l’uso di un visore VR.
Profili dei relatori:
1) La dott.ssa Donatella Gelardi è Dirigente Psicologo presso l’UOC di Psicologia del Dipartimento per l’Involuzione Cerebrale Senile dell’IRCCS Oasi Maria SS di Troina. Si occupa di diagnosi e riabilitazione nell’ambito dei disturbi cognitivi acquisiti e segue un progetto di ricerca sullo sviluppo e l’utilizzo della VR nella riabilitazione cognitiva.
2) L’ing. Francesco Rundo ha conseguito la laurea in Ingegneria Elettronica (2003) presso l'Università degli Studi di Catania. Attualmente è responsabile dell'Unità Operativa di Ricerca di Bioinformatica e Statistica dell'IRCCS Associazione Oasi Maria SS. di Troina (EN). I suoi principali interessi di ricerca sono nel campo dei dati neurofisiologici, dell'analisi dei segnali e della Realtà Virtuale, in collaborazione con le Unità Operative di Neurologia IC e Psicologia IC dell'Istituto. È inoltre coautore di oltre 30 articoli pubblicati su riviste scientifiche internazionali.
Moderatore: Prof. Roberto Barbera (Università degli Studi di Catania)
Sintesi della relazione:
La relazione verterà sull'applicazione di tablet games e realtà virtuale nella diagnostica di patologie neurodegenerative caratterizzate da deficit cognitivo, quali la Malattia di Alzheimer.
In particolare, si discuterà della suite diagnostica ADnet progettata per sfruttare queste tecnologie nell'intento di ottimizzare e facilitare i processi diagnostici. A tal proposito, sarà anche descritta la possibilità del sistema ADnet di centralizzare i dati in tempo reale, contribuendo alla generazione di una banca dati regionale sulle demenze che potrà essere utilizzata per finalità di ricerca epidemiologica.
Profilo dei relatori:
1) Daniela Puzzo, MD PhD, è professore di Fisiologia presso il Dipartimento di Scienze Biomediche e Biotecnologiche e Presidente del Corso di Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia dell'Università di Catania. Da circa 20 anni si occupa dei meccanismi molecolari alla base dei fenomeni di apprendimento e memoria in condizioni fisiologiche, durante l'invecchiamento e nella Malattia di Alzheimer. Ha svolto parte della sua attività presso i laboratori della Columbia University di New York e collabora con diversi gruppi di ricerca nazionali e internazionali nell'ambito delle neuroscienze. Per maggiori dettagli: http://www.biometec.unict.it/docenti/daniela.puzzo, https://orcid.org/0000-0002-9542-2251.
Nel progetto 3DLab-Sicilia, la prof.ssa Puzzo è responsabile UniCT per lo use-case ADnet.
2) Walter Gulisano, MD, PhD, è assegnista di ricerca per il progetto 3DLab Sicilia - caso d’uso ADnet presso il Dipartimento di Scienze Biomediche e Biotecnologiche dell’Università di Catania. Durante il suo percorso di formazione si è occupato principalmente di plasticità sinaptica e memoria. Parallelamente ha coltivato il suo interesse per il design e la costruzione di strumenti di laboratorio mediante l'utilizzo di CAD e stampa 3D. Per maggiori dettagli: https://www.researchgate.net/profile/Walter-Gulisano.
Moderatore: Prof. Roberto Barbera (Università degli Studi di Catania)
Sintesi della relazione:
La capilloroscopia è una metodica di indagine non invasiva per immagini, dotata di un’ottica a contatto, utile per lo studio delle alterazioni e delle patologie del microcircolo, con valutazione in vivo di parametri funzionali. Tale tecnica è indicata per la diagnosi precoce e il monitoraggio di alterazioni microvasali e riveste un ruolo essenziale nello screening di microangiopatie immuno-reumatologiche e funzionali come lichen planus, pemfigo e pemfigoide, diabete, ipercolesterolemia, sclerodermia, sindrome di Sjögren e artrite reumatoide, nonché di fattori di rischio legati al fumo. Sarà mostrato l’uso dello strumento di acquisizione realizzato dalla Ditta Adamo S.r.l. e dal software di elaborazione sviluppato in collaborazione dai Dipartimenti di Matematica e Informatica; Fisica e Chimica; Ingegneria; Discipline Chirurgiche, Oncologiche e Stomatologiche. Questo sistema integrato consente di evidenziare l’emoglobina dei globuli rossi e propone in forma intuitiva le principali informazioni emodinamiche e morfometriche dei capillari, di supporto al medico specialista nell’analisi della mucosa labiale, gengivale, geniena e della lingua e durante la fase di diagnosi.
Profili dei relatori:
1) Pietro Messina è Professore Ordinario presso l’Ateneo degli Studi di Palermo. Già Direttore del Dipartimento di Scienze Stomatologiche e della Scuola di Specializzazione in Ortognatodonzia. È co-autore di più 170 pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali e alcuni dei suoi interessi di ricerca includono lo studio delle patologie della mucosa orale, lo studio del microcircolo della mucosa orale nel paziente sano e nel paziente con patologie sistemiche e neoplastiche e lo studio celle forze ortodontiche nelle varie sistematiche.
2) Giuseppe Alessandro Scardina è Professore Associato presso l’Ateneo degli Studi di Palermo. È Coordinatore del Master di II livello Ortognatodonzia “dal momento funzionale a quello fisso” e Coordinatore del Master di II livello “Ortognatodonzia 5.0 e Odontoiatria dello Sport” È co-autore di più 100 pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali e alcuni dei suoi interessi di ricerca includono il monitoraggio dei pazienti neoplastici o affetti da malattie ematologiche, la ricostruzione bioptica tridimensionale del microcircolo della mucosa orale.
3) Cesare Fabio Valenti è Professore Associato presso l’Ateneo degli Studi di Palermo. È co-autore di più 60 pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali e alcuni dei suoi interessi di ricerca includono gli algoritmi evolutivi, la geometria discreta e l’analisi di immagini digitali con applicazioni alla diagnostica medicale in fluorangiografia retinica, ecografia prenatale, videocapillaroscopia e anatomia patologica.
Moderatore: Prof. Roberto Barbera (Università degli Studi di Catania)
Sintesi della relazione:
Lo studio pilota si propone di indagare l’effetto dell’esposizione a scenari naturali tramite realtà virtuale (VR) sul benessere fisiologico (variabilità cardiaca, pressione sanguigna, battito cardiaco) e psicologico (stress percepito, umore) in seguito ad uno stress indotto attraverso un test matematico di difficoltà media in un arco di tempo ristretto.
Profilo della relatrice:
Docente a contratto presso l’Università degli Studi di Palermo, Ambra Gentile è laureata in Psicologia Sociale, del Lavoro e delle Organizzazioni, dottore di ricerca in Health Promotion and Cognitive Sciences e psicologa abilitata. Gli ambiti di ricerca riguardano l’uso della realtà virtuale in ambito motorio e la relazione tra esercizio fisico e funzioni esecutive.
Moderatrice: Dr. Simonetta Panerai (IRCCS Oasi Maria SS. Onlus)
Sintesi della presentazione:
Uno dei principi della cognizione enattiva è che non ha "nessuna localizzazione", il che significa che non è limitata all'interno del sistema cervello-corpo ma coinvolge costitutivamente l'ambiente. Questo “accoppiamento strutturale” coinvolge il mondo essenziale così come le tecnologie in esso incluse. Lo scopo di questo lavoro è applicare tali assunzioni teoriche al caso di studio offerto dalla realtà virtuale (VR).
La scelta della realtà virtuale è legata al tipo di esperienza che genera. In effetti, funziona come un surrogato del mondo reale. Tutti i media audiovisivi ci coinvolgono in un modo che produce un distacco più o meno intenso dalla realtà ecologica che può essere esplorato dalla prospettiva della cognizione incarnata. Tuttavia, la realtà virtuale è unica per una semplice caratteristica: mentre con altri media audiovisivi possiamo semplicemente guardare qualcosa, attraverso la realtà virtuale possiamo eseguire azioni in un mondo virtuale. Come già dimostrato sperimentalmente, questo coinvolgimento produce potenti illusioni - vale a dire, esperienze extracorporee - che dimostrano quanto sia fragile e dipendente dal mondo il sentimento di proprietà del corpo.
Profilo del relatore:
Francesco Parisi (1982) è Professore Associato presso l’Università di Messina. La sua ricerca si caratterizza per un approccio interdisciplinare, che coniuga scienze cognitive e teorie dei media. In particolare, si occupa degli effetti dei media audiovisivi sulla cognizione umana e di come la cultura materiale produca delle trasformazioni radicali sull’esperienza umana, tali da far superare le rigide dicotomie che separano corpi e cose. Tra i suoi lavori: La tecnologia che siamo, Codice, Torino, 2019; Temporality and Metaplasticity. Facing Extension and Incorporation Through Material Engagement Theory, Phenomenology and the Cognitive Sciences, 18(1), pp. 205-221; Enacting Virtual Reality, in Alfonsina Scarinzi (ed.), Meaningful Relations: The Enactivist Making of Experiential Worlds, Baden-Baden: Academia-Verlag 2021, pp. 245-262; Filosofia della fotografia, Raffaello Cortina, Milano, 2013 (co-curato con M. Guerri).
Moderatrice: Dr. Simonetta Panerai (IRCCS Oasi Maria SS. Onlus)
Sintesi della presentazione:
La presentazione si propone di dimostrare come la Realtà Virtuale (VR) può indagare ed essere impiegata in termini terapeutici con diverse patologie, in questo caso il trattamento di tutti i fenomeni che interrompono il rapporto tra cognizione, rappresentazione, affettività e corporeità (intesa nei termini dell'immagine corporea), come nel caso delle difese repressive nei fenomeni psicosomatici.
L’accento posto sull’impiego delle immagini, si basa sullo stato dell’arte in letteratura, che ne evidenzia il ruolo in termini di evocazione emotive, influenza diretta sui sistemi emotivo/affettivi del SNC, sensibilizzazione dei sistemi sensoriali e dunque percettivi, sovrapposizione tra processi propri dell’imagery e assunzione di punti di vista espressi in “come se”, come nel caso delle prese di prospettiva e relative identificazioni/deidentificazioni. Ciò si riflette sul confronto costante tra esperienza attuale ed esperienza vissuta, spesso e come noto in termini psicosomatici, distanti e non conciliate al punto da produrre manifestazioni il cui target risulta essere tissutale.
Vlad è un esempio di serious game innovativo che mira a introdurre la Realtà Virtuale (VR) nel trattamento psicoterapeutico delle fenomenologie psicosomatiche, con particolari legami con la sfera affettivo/emotiva. Si tratta dunque un gioco basato sulla narrazione, in cui l'utente è invitato a creare un racconto utilizzando una serie determinata di 20 funzioni rilevate dalla morfologia narrativa e semiotica di Vladimir Propp.
Profili dei relatori:
1) Salvatore Marco Pappalardo, Prof. Ing., Catania, 1975. Nel 2001, si laurea in Ingegneria Informatica all’Università di Catania. Lavora presso i maggiori organismi di ricercar italiani (INFN, INGV, etc) e dal 2008 in Telespazio S.p.A. per il coordinamento e l’implementazione di Progetti nel campo della Sicurezza IT e del software per i Programmi Spaziali e l’Osservazione della Terra Dual Earth, con finalità duali. E’ esperto di calcolo parallelo e distribuito, cybersecurity, Mixed Reality e relative applicazioni (principalmente all’HC). Fonda Swing:It, una PMI che innova l’e-Health e la Ricerca Medica, membro del CIRM (Consorzio Italiano per la Ricerca in Medicina), consegue il dottorato in Scienze Cognitive all’Università di Messina proponendo l’applicazione delle soluzioni VR nella Psicologia Clinica. Autore di numerose pubblicazioni scientifiche internazionali. Coordina il Progetto VESPA 2.0 (PO FESR Sicilia) sulla riabilitazione cognitiva in VR 5D e il WP3 (Infrastruttura ICT) in 3DLab-Sicilia, così come numerosi altri WP in progetti UE e nazionali.
2) Emanuele Maria Merlo (1990) è Clinical Advisor presso Software Engineering Italia, Docente a contratto di Psicologia Clinica presso il Dipartimento di Dipartimento di Patologia umana dell'adulto e dell'età evolutiva "Gaetano Barresi" dell’Università degli Studi di Messina e Journal manager del Mediterranean Journal of Clinical Psychology. Psicologo iscritto all’albo degli Psicologi Regione Siciliana, si laurea in Scienze e tecniche Psicologiche (2015) e Psicologia (2017) per poi completare il Dottorato di ricerca in Scienze Cognitive nel 2020. Attualmente riveste il ruolo di Responsabile delle attività cliniche nella Divisione di Ricerca e Sviluppo di Software Engineering Italia S.r.l., per attività di design, sviluppo, validazione e certificazione di software e dispositivi per la riabilitazione neuropsichiatrica e l'Healthcare della Software Engineering Italia S.r.l., Catania. Autore di numerose pubblicazioni su riviste indicizzate nazionali e internazionali, concentra parte della sua ricerca nella diagnosi e nel trattamento di condizioni psicosomatiche.
Moderatrice: Dr. Simonetta Panerai (IRCCS Oasi Maria SS. Onlus)
Sintesi della relazione:
Presentazione del progetto sperimentale per la terapia dell'ansia e delle fobie, tramite l'uso della Realtà Virtuale.
Profilo del relatore:
Laureato a Catania in Fisica, ha conseguito M.Sc. ed un Ph.D. in Computer Science, presso il New Jersey Institute of Technology, dove ha s prestato servizio come Special Lecturer, è stato Research Fellow presso la Rutgers University (USA), responsabile della sede Italiana dell'Istituto Fraunhofer ITWM (DE). E' docente di Intelligenza Artificiale presso l'Università di Messina dove dirige il Laboratorio di Neuroinformatica e Scienze Cognitive. E' autore di oltre 50 lavori scientifici su riviste peer-reviewed internazionali. Ha prestato servizio come consulente scientifico in diverse start-up tecnologiche ed è stato responsabile scientifico di numerosi progetti di ricerca applicata.
Moderatrice: Dr. Simonetta Panerai (IRCCS Oasi Maria SS. Onlus)