• robotic partial nephrectomies
• da Vinci Xi robot
• imaging 3D intraoperatorio
• localizzazione endoscopica
• realtà aumentata
• robot da Vinci Xi
• nefrectomie parziali robotiche
• intraoperative 3D imaging
• endoscopic localization
• augmented reality

ITA:
Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato quello di sviluppare un sistema di navigazione in Realtà Aumentata per nefrectomie parziali robotiche, basato sull'imaging intraoperatorio ottenuto con Cone Beam Computed Tomography (CBCT). Passando dalla chirurgia aperta, alla chirurgia robotica, il chirurgo ha sperimentato una progressiva perdita di feedback tattile. Una possibile soluzione è rappresentata dalla Realtà Aumentata (AR), in grado di integrare la visione del chirurgo con elementi grafici ad essa sovrapposti.
Il flusso di lavoro è stato il seguente:
- Pianificazione dell'intervento su CT preoperatoria
- Sviluppo di un modello 3D del rene basato su CT preoperatoria: è stata segmentata la CT preoperatoria per poter estrarre il rene e stampare il phantom in 3D.
- Progettazione e realizzazione dei navigation aids, ovvero punti di riferimento utilizzati per implementati i passaggi cruciali dell'AR: registrazione e tracking che ci permette di avere una sovrapposizione coerente tra il modello virtuale e le immagine endoscopiche durante tutto l'intervento
- Riproduzione della visione stereoscopica del robot da Vinci Xi per poter svolgere i test in laboratorio
- Acquisizione di immagini con imaging 3D intraoperatorio, ovvero con CBCT
- Registrazione del modello preoperatorio con le immagini CBCT
- Tracking statico e visualizzazione AR della linea di resezione e delle strutture interne del rene

EN:
The aim of this thesis work was to develop an Augmented Reality navigation system for robotic partial nephrectomies, based on intraoperative imaging obtained with Cone Beam Computed Tomography (CBCT). Moving from open surgery to robotic surgery, the surgeon experienced a progressive loss of tactile feedback. A possible solution is represented by Augmented Reality (AR), capable of integrating the surgeon's vision with graphic elements superimposed on it.
The workflow was as follows:
- Planning of the intervention on preoperative CT
- Development of a 3D model of the kidney based on preoperative CT: the preoperative CT was segmented in order to extract the kidney and 3D print the phantom.
- Design and implementation of navigation aids, i.e. reference points used to implement the crucial steps of the AR: registration and tracking that allows us to have a coherent overlap between the virtual model and the endoscopic images throughout the intervention
- Reproduction of the stereoscopic vision of the da Vinci Xi robot to be able to carry out tests in the laboratory
- Acquisition of images with intraoperative 3D imaging, i.e. with CBCT
- Registration of the preoperative model with CBCT images
- Static tracking and AR visualization of the resection line and internal structures of the kidney