• chirurgia guidata dalle immagini
• visione stereo
• ricostruzione 3D
• navigatore chirurgico
• ulcere
• robot chirurgio
• machine vision
• augmented reality
• computer assisted surgery
• image guided surgery
• stereo vision
• 3D reconstruction
• surgical navigator
• chronic wounds
• surgical robot
• chirurgia assistita dal computer
• realtà aumentata
• visione artificiale

L'obiettivo di ricerca di questa tesi consiste nel dimostrare la fattibilità di andare oltre gli schemi consolidati per il tracking e la visualizzazione utilizzando telecamere e proiettori miniaturizzati corredati di appropriati metodi di visione artificiale. L'approccio standard per il tracking, che prevede l'uso di dispositivi esterni completamente dedicati a questo scopo, limita la gamma di funzionalità che possono essere offerte. Tali funzionalità sono state dimostrate nello sviluppo e implementazione di un navigatore chirurgico per un robot articolato a tre occhi per la sostituzione della valvola aortica e nello sviluppo e implementazione di un dispositivo di valutazione dello stato di guarigione delle ulcere dotato di funzionalità di realtà aumentata. Inoltre, ho esplorato l'uso della realtà aumentata proiettata come metodo di visualizzazione non convenzionale per la chirurgia, dimostrando che, se usata correttamente, può guidare compiti manuali proprio come i visori indossabili, offrendo al contempo numerosi vantaggi percettivi.
Attraverso il mio lavoro, ho dimostrato che l'elaborazione di immagini da due o più telecamere e l'uso di metodi di visualizzazione alternativi possono consentire l'implementazione di sistemi di chirurgia assistita dal computer anche in applicazioni particolarmente difficili, portare miglioramenti anche in applicazioni cliniche e aggiungere nuove funzionalità che non sarebbero altrimenti possibili attraverso approcci tradizionali.

The research aim of this thesis is to demonstrate the feasibility of moving beyond the traditional schemes for tracking and visualization by using miniaturized cameras and projectors equipped with appropriate computer vision methods. The standard approach for tracking, which involves the use of external devices completely dedicated to this scope, limits the range of functionalities that can be offered. Such functionalities have been demonstrated in the development and implementation of a surgical navigator for a three-eyed articulated robot for aortic valve replacement and in the development and implementation of wound healing assessment device with augmented reality functionalities. In addition, I explored the use of projected augmented reality as an unconventional visualization method for surgery, demonstrating that, if used properly, it can guide manual tasks just like head mounted displays, while offering numerous perceptual benefits.
Through my work, I have shown that image processing from two or more cameras and the use of alternative visualization methods can enable the implementation of computer-assisted surgery systems even in challenging scenarios, bring improvements also in clinical applications and add new functionality that would not otherwise be possible through traditional approaches.