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MULTImodal and multiSENSory interfaces for intEraction with muscolo-skeletal Models

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Pianificazione preoperatoria per la revisione di protesi dell'anca

La pianificazione preoperatoria è di importanza fondamentale nella sostituzione totale dell'anca. Aiutando i chirurghi a ottenere un modello visivo più preciso dei rapporti tridimensionali dei vari tessuti nell'area operatoria, si potrebbe aumentare in modo significativo la probabilità del successo di un'operazione.

Economia digitale

Nell'ambito del progetto MULTISENSE è stata studiata l'applicazione di un'interfaccia multimodale/multisensoriale, che includeva la visualizzazione avanzata e i moduli di valutazione nella pianificazione preoperatoria. L'interfaccia multimodale/multisensoriale è stata realizzata usando degli algoritmi di visualizzazione avanzati e, soprattutto, integrando unità di interfaccia a immersione all'avanguardia come display stereoscopici, feedback tattili e riconoscimento vocale. Il pianificatore preoperatorio per la sostituzione totale dell'anca è stato sviluppato sul display Multimod e sull'ambiente interattivo. Questo ambiente di applicazione open source fornisce tre delle migliori biblioteche software attualmente disponibili, che utenti diversi possono utilizzare per realizzare i sistemi software più disparati. Tutti i servizi di visualizzazione sono stati ottenuti dal Toolkit di visualizzazione (VTK), che insieme ad altre classi raggruppate in una biblioteca chiamata Surgical-VTK formava il "Multimod foundation layer". A questo punto è stato integrato l'Insight Toolkit (ITK) che implementa l'attuale tecnologia d'avanguardia negli algoritmi di segmentazione e registrazione dei dataset diagnostici. Grazie alla struttura sofisticata di queste biblioteche di fondazione, è stato possibile sviluppare una potente rappresentazione dei dati biomedici, la Virtual Medical Entity (VME). L'interfaccia utente è stata realizzata integrando nel display Multimod e nell'ambiente interattivo una biblioteca portatile di Interfaccia Grafica Utente (GUI), WxWindows, che garantisce la portabilità tra diversi sistemi operativi. L'«Elevato livello di astrazione» ha fornito l'interfaccia che i programmatori usavano per creare programmi specializzati iniziando con il display Multimod e con l'ambiente interattivo. Mentre il display Multimod e l'ambiente interattivo non sono ambienti di simulazione numerica, sono diventati ambienti specializzati per la pre-elaborazione di dati medici per formare modelli di simulazione. Potrebbero anche contribuire alla post-elaborazione dei risultati di simulazione insieme ai dati diagnostici per fornire delle visualizzazioni anatomicamente ricche e clinicamente pertinenti dei risultati di simulazione. D'altro canto, sarebbe possibile trarre vantaggi reali dall'impiego dell'interfaccia multimodale/multisensoriale in tutti gli aspetti della pianificazione e della formazione medica. Sarebbe possibile fornire gli indicatori quantitativi della pianificazione preoperatoria con un elevato grado di precisione e ripetibilità.

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