ETD

Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-01252018-122851


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
VALLONE, DANIELE GASPARE
URN
etd-01252018-122851
Titolo
Integrazione di un visore per realtà aumentata in un navigatore chirurgico commerciale con localizzazione elettromagnetica
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Prof. Ferrari, Vincenzo
relatore Ing. Cutolo, Fabrizio
Parole chiave
  • Hybrid Tracking
  • Augmented Reality
Data inizio appello
16/02/2018
Consultabilità
Completa
Riassunto
In ambito chirurgico le tecniche mini-invasive sono usate con sempre maggiore frequenza a discapito della chirurgia aperta.
Tali tecniche, infatti, comportano molti vantaggi al paziente: la riduzione dei rischi di infezione e minor tempo di degenza.
L'utilizzo di tali tecniche comporta però una maggiore difficoltà per i chirurghi, dovendo operare senza contatto visivo diretto con l'area operativa.
Per cui si è introdotto l'uso in sala operatoria di sistemi di navigazione di varia natura (ottici, elettromagnetici, inerziali) che guidino il chirurgo durante l'intervento.
Negli ultimi anni ai sistemi di navigazione viene affiancato l'utilizzo di dispositivi per la realtà aumentata, che hanno il compito di fornire al chirurgo informazioni visive relative all'anatomia del paziente o degli strumenti chirurgici.
Tuttavia nell'utilizzo dei sistemi di navigazione si presentano degli ostacoli dovuti alla natura stessa del dispositivo di localizzazione adottato.
Ad esempio i localizzatori ottici non sono in grado di localizzare parti anatomiche o strumenti chirurgici all'interno del paziente, oppure i localizzatori elettromagnetici hanno un’area di lavoro molto limitata e sono molto sensibili alle distorsioni di campo magnetico generate da oggetti metallici o dispositivi elettronici.
Il lavoro di tesi propone la realizzazione di un sistema ibrido che superi tali limiti integrando un visore per realtà aumentata che fa uso della localizzazione ottica in un navigatore chirurgico con localizzazione elettromagnetica.
La prima fase, realizzata a Pisa presso il centro EndoCAS, prevede l'integrazione hardware tramite la realizzazione e la calibrazione di un frame dotato di marker ottici e un sensore elettromagnetico che sia quindi localizzabile sia dal visore per la realtà aumentata sia dal navigatore chirurgico.
La seconda fase, svolta a Berlino presso l'azienda Scopis GmbH, prevede l'integrazione software tramite la costruzione di una Shared Memory che consenta lo scambio di dati in tempo reale tra il visore e il navigatore chirurgico.
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