AI-SURG – Human centric AI – behaviour modeling for smart SURGery Ecosystem
The project, in collaboration with the 3DLab of the Polytechnic University of Turin and with the participation of the Department of Dentistry and Maxillofacial Surgery of the “Umberto Parini” Regional Hospital in Aosta, represents the natural evolution and completion of the previous two-year project 2024/2025 called DAS – Design Augmented Surgery, conducted by the same collaborative “partnership”.
The project aims to create an individual-centred surgical ecosystem in which Artificial Intelligence not only provides support but also collaborates cognitively with the surgeon (AI–Surgery Symbiosis). Thanks to multimodal detection technologies, the system acquires real-time data on instruments, posture and interactions in the operating theatre, organising them into a semantic knowledge base that models procedures, constraints and operating rules.
This allows AI to interpret the clinical context, predict the surgeon’s intentions, identify anomalies and provide personalised adaptive feedback. Behavioural modelling enables safer surgery, supports data-driven training, clinical auditing and workflow optimisation.
The same knowledge base also guides the post-operative phase through intelligent telerehabilitation and telemonitoring systems, which collect continuous data on patient performance, enabling objective assessments of recovery, adaptation of treatment plans and early detection of anomalies.
The entire process creates a continuous digital thread between the operating theatre and the patient’s home, in line with the principles of Healthcare 5.0, promoting personalisation, safety and adaptability.
The project is currently being applied to cranio-maxillofacial surgery, but is designed to be extended to other surgical fields, especially those involving rigid bone structures and, in the future, soft tissues as well.
Duration: 1st December 2025/30th November 2027
Il progetto, in collaborazione con il 3DLab del Politecnico di Torino e la partecipazione del reparto di Odontoiatria e chirurgia maxillo-facciale dell’Ospedale Regionale “Umberto Parini” di Aosta, rappresenta la naturale evoluzione e completamento del precedente progetto
biennale 2024/2025 denominato DAS – Design Augmented Surgery, condotto dallo stesso “partenariato” collaborativo.
Il progetto mira a creare un ecosistema chirurgico centrato sull’individuo, in cui l’Intelligenza Artificiale non sia solo di supporto, ma collabori cognitivamente con il chirurgo (AI–Surgery Symbiosis). Grazie a tecnologie di rilevamento multimodale, il sistema acquisisce in tempo reale dati su strumenti, postura e interazioni in sala operatoria, organizzandoli in una base di conoscenza semantica che modella procedure, vincoli e regole operative.
Questo permette all’IA di interpretare il contesto clinico, prevedere le intenzioni del chirurgo, identificare anomalie e fornire feedback adattivi personalizzati. La modellazione comportamentale consente una chirurgia più sicura, supporta il training data-driven, l’audit clinico e l’ottimizzazione dei flussi di lavoro.
La stessa base di conoscenza guida anche la fase post-operatoria tramite sistemi intelligenti di teleriabilitazione e telemonitoraggio, che raccolgono dati continui sulle performance del paziente, permettendo valutazioni oggettive del recupero, adattamento dei piani terapeutici e rilevazione precoce di anomalie.
L’intero processo crea un filo digitale continuo tra sala operatoria e domicilio, in linea con i principi dell’Healthcare 5.0, favorendo personalizzazione, sicurezza e adattività.
Il progetto è attualmente applicato alla chirurgia cranio-maxillo-facciale, ma è ideato per essere esteso anche ad altri ambiti chirurgici, soprattutto quelli che coinvolgono strutture ossee rigide e, in futuro, anche tessuti molli.
Durata: 1 dicembre 2025/30 novembre 2027
