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Tesi etd-09232019-104238


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM6
Author
CUCCA, GIOVANNA
URN
etd-09232019-104238
Title
Sviluppo di un nuovo sistema computer assistito per la guida delle resezioni pelviche oncologiche basato sull'utilizzo della realtà aumentata: studio in vitro
Struttura
RICERCA TRASLAZIONALE E DELLE NUOVE TECNOLOGIE IN MEDICINA E CHIRURGIA
Corso di studi
MEDICINA E CHIRURGIA
Supervisors
relatore Prof. Parchi, Paolo Domenico
correlatore Prof. Capanna, Rodolfo
Parole chiave
  • oncology
  • Computer Assisted Surgery (CAS)
  • Augmented Reality (AR)
  • orthopaedics
  • pelvis
Data inizio appello
15/10/2019;
Consultabilità
Secretata d'ufficio
Data di rilascio
15/10/2089
Riassunto analitico
Oggetto di questo lavoro di tesi, svolto in collaborazione con il centro di ricerca EndoCAS dell’Università di Pisa, è uno studio in vitro volto a valutare l’usabilità nel contesto dell’oncologia ortopedica del sistema di navigazione in realtà aumentata sviluppato nell'ambito del progetto VOSTARS.
Gli studi riportano la possibilità di aumentare l'accuratezza di resezioni oncologiche complesse, quali sono quelle pelviche, grazie al supporto delle tecnologie di chirurgia computer assistita e di navigazione intraoperatoria. In particolare è stata svolta la simulazione di un intervento di resezione oncologica per una neoplasia a sede periacetabolare. A tal scopo è stato prodotto mediante stampa 3D un modello di bacino, sottoposto a TC per ricavare un modello virtuale sul quale è stata simulata la presenza di una neoplasia ed è stato elaborato il planning preoperatorio dei margini di resezione oncologica. In seguito è stata eseguita da due operatori diversi la tracciatura dei suddetti margini, utilizzando un dispositivo indossabile per la realtà aumentata con la funzione di sistema di navigazione. I risultati ottenuti in questo task sono stati paragonabili, per cui la porzione di bacino così delimitata è stata resecata in modo univoco. Infine si è eseguita una nuova TC del modello stampato in 3D dopo la resezione, allo scopo di ottenere un secondo modello virtuale da sovrapporre al precedente per quantificare l'accuratezza del task eseguito.
Una volta indossato l’HMD e esposto il piano osseo dell’emibacino destro, il tempo medio necessario per marcare i contorni della resezione è stato di 15 minuti. La resezione pelvica periacetabolare è stata eseguita con un errore nella localizzazione dei piani di taglio che da un lato è incompatibile con il rispetto del principio di radicalità oncologica e dall’altro ha incluso nella resezione tessuti sani che potevano essere risparmiati.
I risultati ottenuti mettono in evidenza come al momento il sistema proposto dai ricercatori di EndoCAS nel contesto del progetto VOSTARS non sia ancora maturo per la sua applicazione all’oncologia ortopedica, come osservato invece per le altre tre aree chirurgiche. Al fine di raggiungere gli stessi livelli di accuratezza, il sistema di navigazione deve essere ritarato per una efficace e efficiente guida in un diverso ambito. Questi risultati rappresentano la conseguenza di tutte le criticità incontrate durante la simulazione, le quali si sono rivelate sì importanti, ma ben identificabili e in buona parte risolvibili. Lo studio proseguirà ottimizzando il sistema dal punto di vista hardware e software, e coinvolgendo un numero maggiore di chirurghi nelle simulazioni in ambito ortopedico e non.
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