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ETD

Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-11122025-110249


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
MACCHIONI GOTTI, FEDERICA
URN
etd-11122025-110249
Titolo
Ottimizzazione e test preclinici per la guida intraoperatoria della riduzione delle fratture articolari complesse basata su immagini RX e registrazione 3D-2D
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Prof. Ferrari, Vincenzo
controrelatore Ing. Fortunato, Gabriele Maria
Parole chiave
  • guida intraoperatoria
  • registrazione 3D-2D
  • riduzione fratture articolari complesse
Data inizio appello
01/12/2025
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
01/12/2095
Riassunto
Il trattamento chirurgico delle fratture ossee ha lo scopo di ripristinare l'anatomia e la funzionalità dell'osso e si compone di due fasi: la riduzione aperta, in cui i frammenti sono riportati nella posizione anatomica originale e la fissazione interna, che stabilizza l’osso con viti, chiodi e placche. Il planning preoperatorio consente al chirurgo di analizzare la frattura e pianificare la riduzione ottimale, migliorando l’efficacia dell’intervento e il recupero funzionale. Sebbene l'utilizzo di tracking chirurgico e di scanner 3D, riescano a portare il planning in sede intraoperatoria, questi prevedono l'utilizzo di marker sul paziente, andando contro l’obiettivo della chirurgia minimamente invasiva, e modifiche al workflow. Inoltre, nelle fratture articolari complesse come quella del piatto tibiale, non è possibile usare fissatori esterni, utilizzati nella riduzione delle ossa lunghe, a causa delle dimensioni ridotte e della complessità dei frammenti articolari. Per questi motivi, la fluoroscopia 2D rimane lo strumento di guida più diffuso nella chirurgia ortopedica. L'obiettivo del seguente lavoro di tesi è ottimizzare, testare e validare un sistema di guida intraoperatoria per la riduzione di fratture articolari complesse tramite immagini RX e registrazione 3D-2D tra le immagini volumetriche 3D preoperatorie e le immagini 2D intraoperatorie acquisite durante l’intervento, in uno scenario realistico su fantoccio con frattura del piatto tibiale ridotta mediante fili di Kirschner. La valutazione qualitativa e quantitativa, osservando il risultato della registrazione attraverso la visualizzazione in realtà aumentata e calcolando l’errore di registrazione TRE sui singoli frammenti ossei, ha confermato la robustezza e l’accuratezza del metodo di registrazione anche in presenza di mezzi di sintesi. Lo studio ha quindi dimostrato la coerenza geometrica tra immagini 2D e 3D e l’efficacia del tool come supporto intraoperatorio anche in condizioni complesse.
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