• Hounsfield unit
• kidney phantom
• nefrectomia parziale robotica
• patient-specific simulator
• phantom di rene
• robotic partial nephrectomy
• segmentation
• segmentazione
• silicone phantom
• simulatore paziente-specifico

Questo lavoro di tesi consiste nello studio e sviluppo di una procedura per la realizzazione di un phantom di rene paziente-specifico, da utilizzare per testare in vitro un innovativo sistema di navigazione chirurgica integrato con una Cone Beam CT intraoperatoria, in interventi di nefrectomia parziale robotica. Il phantom dovrà replicare per quanto possibile la morfologia e le proprietà fisiche del rene in vivo, offrire una visualizzazione in CT realistica ed una coerente interazione con lo strumentario chirurgico.
La produzione del simulatore si è articolata in quattro fasi principali: scelta dei materiali, segmentazione delle immagini CT e realizzazione del modello 3D, fabbricazione del phantom e validazione finale.
In base alle specifiche di progetto è stata posta particolare attenzione sulla classe dei materiali siliconici. Tra i vari siliconi testati la scelta è ricaduta su quelli che replicassero in maniera più fedele le proprietà fisiche e radiologiche del rene umano, valutandone poi possibili drogaggi.
Dopo aver individuato il materiale più appropriato, è stato scelto il metodo di fabbricazione. Questo ha previsto la progettazione e realizzazione di stampi, prodotti tramite stampa 3D, a partire dai modelli di rene ottenuti dalla segmentazione delle immagini CT. Il modello di rene tridimensionale è stato quindi realizzato mediante colata di silicone.
Il metodo di fabbricazione si è rivelato versatile e riproducibile, permettendo una fabbricazione accurata del modello.

English version:
This thesis consists of the study and development of a procedure for the fabrication of a patient-specific kidney phantom, to be used to test in vitro an innovative surgical navigation system integrated with intraoperative Cone Beam CT, in robotic partial nephrectomy surgery. The phantom should replicate as far as possible the morphology and physical properties of the kidney in vivo, offer realistic CT visualization and consistent interaction with surgical instrumentation.
The production of the simulator consisted of four main steps: material selection, CT image segmentation and 3D model fabrication, phantom fabrication, and final validation.
Based on the design specifications, special attention was paid to the class of silicone materials. Among the various silicones tested, the choice fell on those that most closely replicated the physical and radiological properties of the human kidney and then evaluated possible additives.
After identifying the most appropriate material, the manufacturing method was chosen. This involved the design and fabrication of molds, produced by 3D printing, from the kidney models obtained from the segmentation of CT images. The three-dimensional kidney model was then fabricated by silicone casting.
The manufacturing method proved to be versatile and reproducible, allowing accurate fabrication of the model.