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Tesi etd-02232016-171043


Thesis type
Tesi di laurea specialistica LC6
Author
CARLI, STEFANO
URN
etd-02232016-171043
Title
Utilizzo della Realta' Aumentata per la riduzione di fratture di femore con fissatore esterno
Struttura
DIPARTIMENTO DI RICERCA TRASLAZIONALE E DELLE NUOVE TECNOLOGIE IN MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
MEDICINA E CHIRURGIA
Commissione
relatore Prof. Lisanti, Michele
Parole chiave
  • augmented reality
  • computer-assisted
  • fratture di femore
  • fissatore esterno
  • video see through
Data inizio appello
15/03/2016;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
15/03/2019
Riassunto analitico
Un’accurata riduzione rappresenta una parte fondamentale del trattamento della maggior parte delle fratture poiché facilita la loro consolidazione e si associa a migliori risultati funzionali. Nel corso degli anni sono state proposte numerose metodiche di tipo Computer assistito per facilitare la riduzione delle fratture di ossa lunghe, ridurre l’esposizione alle radiazioni ionizzanti utilizzate per l’imaging intraoperatorio e rendere la riduzione un’operazione non dipendente dall’operatore. <br>Scopo del nostro questo lavoro è quello di presentare un progetto basato su un sistema di realtà aumentata indossabile di tipo “Video See Through” che aiuti il chirurgo ortopedico del guidare la riduzione delle fratture di ossa lunghe. Nel nostro caso è stata utilizzata una frattura diafisaria di femore.<br>Nel capitolo Materiali e Metodi verrà descritto il nostro studio nel quale è stato utilizzato un visore commerciale da realtà virtuale cui sono state applicate due telecamere USB esterne: la scena reale, ripresa dalle due telecamere montate sul caschetto in corrispondenza degli occhi, è mostrata sui due display del visore, posti subito dietro le telecamere stesse. La scena reale, acquisita dalle telecamere, è quindi arricchita con il rendering di modelli 3D pazienti specifici ottenuti dall’elaborazione di immagini radiologiche volumetriche del paziente. Il nostro sistema è stato testato in vitro con un setup sperimentale nel quale è stata simulata una frattura femorale tipo 32B, stabilizzata mediante il posizionamento di un fissatore esterno (FE). Il complesso osso-FE dopo essere stato inglobato all’interno di un cilindro di schiuma poliuretanica, atta a simulare i tessuti molli e a nascondere il focolaio di frattura, è stato sottoposto ad un esame TC a strato sottile. Il modello 3D ottenuto dalla segmentazione della TC è stato quindi utilizzato per effettuare la pianificazione chirurgica e per definire il contenuto virtuale alla base del sistema di supporto chirurgico di RA.<br>I risultati dei test eseguiti hanno mostrato una accuratezza media nella riduzione della frattura di 4.4974 mm (intesa come distanza lineare, tra condizione di osso sano e condizioni di osso ridotto ed una variazione angolare media nei tre piani dello spazio di -2.8955°, -0.0433° e 1.6819° (angolo di roll, angolo di pitch e angolo di yaw nelle due condizioni). I risultati sono in linea con altri sistemi di tipo computer assistito proposti in letteratura.<br>Sebbene i risultati dei test preliminari siano incoraggianti ulteriori studi sono necessari per completare lo sviluppo del sistema migliorandone l’accuratezza e l’ergonomia e l’usabilità.<br>
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