Parole chiave:
Chirurgia Virtuale
Telemedicina
Elaborazione di immagini
Biosensori
Segmentazione 3D
Monitoraggio domiciliare
Cardiovascolare
Bioimmagini
Cardiovascular Imaging Studio, sviluppo e validazione di nuove
tecniche di elaborazione di immagini 3D per l'estrazione e la
validazione di indicatori di funzionalità per la diagnostica e la
terapia delle patologie cardiovascolari. Vengono utilizzati dati
acquisiti con tre diverse modalità di acquisizione 3D: l'
Ecocardiografia volumetrica in tempo reale, la Risonanza Magnetica
Cardiaca e la Tomografia Computerizzata. Telemedicina Realizzare un
sistema per acquisire informazioni generate da alcuni sensori (es.
ECG, sfigmomanometro, saturimetro, bilancia), elaborarle e, in caso
di riconoscimento di eventi potenzialmente critici, connettere il
sistema con uno o piu' punti di ascolto (es. un parente, medico di
base, call-center). Chirurgia Virtuale Sviluppo del progetto VISU
apportando significativi miglioramenti: nuova interfaccia utente,
utilizzo di un bisturi virtuale con ritorno di forza, verifica
delle prestazioni del sistema utilizzando dati 3D di RMN invece di
dati TC.
Cardiovascular Imaging > Ecocardiografia volumetrica in tempo
reale (RT3DE) Si intende proseguire ed affiancare agli studi già
effettuati utilizzando dati RT3DE focalizzando l'interesse sullo
sviluppo e la sperimentazione di nuove tecnologie di supporto alla
terapia chirurgica riparativa della valvole cardiache. In
particolare si svilupperanno e valideranno nuove metodologie tese:
alla valutazione dinamica del movimento delle valvole e in
particolare dell'annulus della valvola mitrale, alla valutazione
della posizione dei muscoli papillari, affiancandole alla
valutazione della funzione globale e regionale del ventricolo
sinistro per una completa caratterizzazione delle diverse
patologie. > Risonanza Magnetica Cardiaca (CMR) Si intende
studiare e sviluppare metodi avanzati di elaborazione per la
valutazione funzionale del ventricolo sinistro e destro. Per quanto
riguarda l'aorta e le coronarie, utilizzando dati CMR 3D ottenuti
applicando particolari sequenze di acquisizione, si intende
valutare flussi e turbolenze che rappresentano un potenziale
fattore di rischio nelle patologie del sistema cardiovascolare,
anche nelle fasi di pre- e post-intervento. > Tomografia
Computerizzata (CT) Utilizzando dati acquisiti con sistemi CT
multi-slice di ultima generazione si intende mettere a punto nuove
tecniche di elaborazione per la valutazione della compliance
aortica pre- e post-intervento di endoprotesi per una
caratterizzazione dinamica degli aneurismi e delle dissezioni
aortiche. > Tecniche di riconoscimento delle strutture
cardiache. Per la segmentazione delle camere cardiache da immagini
acquisite con diverse modalià, tra cui Ecocardiografia 3D,
Risonanza Magnetica Cardiaca e Tomografia Computerizzata verranno
implementate ed utilizzate tecniche di recente sviluppo quali
metodi level set e tecniche innovative come le superfici
soggettive, sviluppate in un primo tempo nell'ambito della visione
computazionale. Telemedicina Obiettivo della ricerca e' lo studio,
il progetto e la realizzazione di sistemi per il monitoraggio
domiciliare dell' anziano. In particolare si prevede di realizzare
un sistema in grado di acquisire le informazioni generate da alcuni
sensori, elaborarle e, in caso di riconoscimento di eventi
potenzialmente critici, connettere il sistema con uno o piu' punti
di riferimento (es. un parente, medico di base, call-center
specialistico). > Sensori. Si prevede di utilizzare sensori a
basso costo gia' presenti sul mercato (es. sfigmomanometro
automatico, saturimetro, bilancia) e di svilupparne altri. In
particolare, in collaborazione con il prof. Tullio Salmon Cinotti e
la SADELspa di Castelmaggiore (BO), si prevede di sviluppare un
sensore indossabile per il monitoraggio in tempo reale del ritmo
cardiaco e della attivita' motoria. > Centralina. Si prevede di
realizzare una centralina di raccolta ed elaborazione dati
dedicata. Essa consistera' in una architettura PC-based montata sul
retro di un supporto di piccole dimensioni (10 x 15 cm) che
contiene un display dedicato ed alcuni pulsanti per inviare comandi
elementari. La centralina disporra' di connessioni ADSL e/o GPRS
per comunicare con i punti di ascolto previsti. Chirurgia Virtuale
La simulazione chirurgica basata sui sistemi informatici
rappresenta una area importante e in rapida crescita che combina
informazioni tecnologiche con il dato reale nel comune scopo di
migliorare la cura del paziente. Essa permette al chirurgo di
operare su una rappresentazione virtuale del paziente e di predire
il risultato dell'intervento reale. Molti interventi virtuali
possono essere eseguiti e valutati prima di procedere con la
chirurgia reale. In progetti di ricerca precedenti e' stato
sviluppato e validato VISU (VIrtual SUrgery), un sistema per la
pianificazione e la simulazione della chirurgia maxillo-facciale.
Attualmente VISU viene utilizzato dal prof. Claudio Marchetti
presso l'Unità Operativa di Chirurgia Maxillo-Facciale del
Policlinico S. Orsola-Malpighi di Bologna. Il paziente ha la
possibilità di partecipare attivamente alla pianificazione
dell'intervento, apprezzando visivamente le ipotetiche previsioni
dei risultati estetici dell'intervento stesso e rilasciando un
consenso più consapevole al trattamento. Gli ulteriori obiettivi
che la ricerca si propone sono: > Sviluppare un'interfaccia
utente di rapido apprendimento e di facile utilizzo da parte del
personale medico. > Studiare la possibilità di sostituire il
dato 3D TC con i dati che può fornire la RMN. > Sviluppare un
software di “simulazione dell'atto chirurgico” dei tessuti duri e
molli del cranio che il chirurgo possa utilizzare mediante un
braccio meccanico a ritorno di forza che simula la reale resistenza
dei tessuti incontrati e che renda giustizia alla reale pratica
chirurgica del medico (bocca aperta, incisione delle mucose e della
cute).