Sviluppo di un'applicazione software di realtà aumentata per l'ablazione a radiofrequenza delle neoplasie epatiche

La realtà aumentata è una tecnologia che da alcuni anni a questa parte diviene sempre più nota al grande pubblico, soprattutto per le applicazioni ludiche e di intrattenimento. Tale tecnologia realizza la fusione di oggetti appartenenti al mondo reale con oggetti virtuali generati al computer al fine aumentare la quantità di informazioni di cui l’utente può fruire. L’utilizzo della realtà aumentata è esteso a diversi campi applicativi nei quali ha apportato diversi benefici. Fra questi troviamo il campo della medicina dove la realt` aumentata offre ai clinici la possibilità di migliorare le capacità introspettive offerte dalla diagnostica per immagini tradizionale.

Tali vantaggi possono essere trasferiti anche ai pazienti che, in alcuni casi, possono comprendere in maniera più intuitiva quali sono le patologie che li affliggono.

Un’applicazione della realtà aumentata in ambito medico si può utilizzare nella cura dei tumori epatici. Per curare questa tipologia di tumori a volte si utilizza una tecnica denominata ablazione a radiofrequenza. Con l’ablazione a radiofrequenza i tumori vengono eliminati utilizzando un elettrodo a forma di ago che immette una corrente a radiofrequenza direttamente all’interno del loro volume. Il passaggio di questa corrente, protratto per un determinato periodo di tempo, porta alla necrosi del tessuto neoplastico.

Il più grande problema legato all’uso di questa tecnica si trova nella difficoltà che esiste nel raggiungere con l’ago in maniera precisa la lesione neoplastica. Attualmente i chirurghi realizzano l’inserimento di questo agoelettrodo utilizzando come guida delle immagini ecografiche oppure delle immagini TAC acquisite durante l’intervento. Queste due tecnologie a supporto dell’inserimento presentano degli  svantaggi dovuti alla bidimensionalità delle immagini fornite all’operatore, il quale è costretto a interpretare queste informazioni per capire dove ha posizionato l’ago.

L’obiettivo di questa tesi di laurea, realizzata in collaborazione con l’Università del Salento e l’ospedale IRCCS Casa Sollievo della Sofferenza di San Giovanni Rotondo, è stato lo sviluppo di un’applicazione di Realtà Aumentata che permettesse di ridurre le difficoltà legate all’inserimento dell’elettrodo per l’ablazione a radiofrequenza.

Tale applicativo, a partire dalle immagini TAC del paziente e da modelli tridimensionali dei suoi organi ricostruiti dalle stesse TAC, permette innanzitutto un miglior planning dell’intervento operatorio fornendo al chirurgo una visione migliore dell’anatomia della zona da trattare. In questo modo è possibile pianificare con maggiore precisione il percorso da seguire nell’inserimento dell’ago per evitare di danneggiare strutture anatomiche importanti.

Dopo aver pianificato l’intervento, l’applicativo offre la possibilità di realizzare la registrazione dei modelli virtuali con il mondo reale per implementare la cosiddetta aumentazione della realtà: i modelli virtuali degli organi vengono posizionati sulle immagini provenienti dal mondo reale lì dove sotto esistono i loro corrispondenti reali, che non sono visibili perché  coperti dallo strato di pelle, grasso e muscoli. In questo modo il chirurgo ha a disposizione una visione tridimensionale dell’interno dell’addome con la possibilit` di raggiungere con maggiore facilità la lesione tumorale da trattare.

Parole chiave: 
Corso di Laurea: 
Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica
Anno Accademico: 
2010
Tesista
Tesista: 
Francesco Ricciardi
Relatore
Relatore: 
Prof. Aldo Franco Dragoni
Email: 
Correlatore
Correlatore: 
Lucio Tommaso De Paolis
Email: