Ricostruzione 3D di organi: un progetto Raise con l’Ospedale San Martino di Genova

Grazie al lavoro svolto presso l’Ospedale San Martino, l’utilizzo della ricostruzione tridimensionale nella Urologia Oncologica si è affermato come un trasferimento tecnologico concreto ed una innovazione clinica, destinato ad essere esteso ad altri ambiti della medicina

All’interno dell’ecosistema Raise, lo Spoke 2 – coordinato da Lorenzo De Michieli dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e dedicato allo sviluppo di soluzioni innovative per l’assistenza sanitaria, con il supporto dell’intelligenza artificiale e della robotica – ha incluso tra i progetti di punta la tecnologia avanzata per la Navigazione Intracorporea Chirurgica mediante la ricostruzione tridimensionale degli organi (digital twin) a partire da immagini radiologiche. A guidare questo sviluppo è stato il professor Paolo Traverso, promotore e responsabile del progetto attivato presso l’Ospedale Policlinico San Martino e l’Università di Genova.

Organi in 3D con il gemello digitale 

L’Ospedale Policlinico San Martino di Genova, il Disc – Dipartimento di scienze chirurgiche e diagnostiche integrate, e il Dibris – Dipartimento di Informatica, Bioingegneria, Robotica e Ingegneria dei Sistemi, di UniGe hanno investito nella sperimentazione clinica di tale metodologia, adottandola nella pratica operatoria quotidiana, in collaborazione con l’équipe del professor Carlo Terrone Direttore della Clinica Urologica.

La tecnica ha consentito la creazione di organi digitali “gemelli” – modelli 3D estremamente precisi che riproducono fedelmente anatomia, vene, arterie e strutture interne degli organi dei pazienti – attraverso l’uso di software avanzati e proiettori olografici. Grazie a queste ricostruzioni, i medici sono stati in grado di studiare in dettaglio la geometria anatomica e la strategia pre-operatoria e definire con maggiore accuratezza il percorso chirurgico più sicuro e meno invasivo.

“Abbiamo iniziato nel 2020 a utilizzare questa tecnologia di ricostruzione tridimensionale a partire dalle immagini radiologiche come la TAC”, ha spiegato Traverso. “Oggi abbiamo realizzato oltre 250 ricostruzioni, utilizzate nella strategia preoperatoria e intraoperatoria, migliorando sensibilmente la qualità dell’assistenza per i pazienti e aprendo nuove prospettive per la ricerca”.

La pratica clinica

Durante gli interventi chirurgici, l’immagine tridimensionale olografica viene integrata con il sistema robotico operatorio, permettendo al chirurgo di orientarsi con maggiore precisione nello spazio anatomico del paziente. In casi specifici, è possibile sovrapporre la ricostruzione virtuale all’immagine reale del campo operatorio, migliorando ulteriormente il controllo visivo e riducendo il margine d’errore in operazioni ad alta complessità, come l’asportazione di tumori renali.

“Oggi abbiamo portato le ricostruzioni tridimensionali in sala operatoria”, ha aggiunto Traverso. “Il prossimo obiettivo, grazie ai finanziamenti del PNRR nell’ambito del progetto RAISE, sarà realizzare una navigazione intracorporea, in cui le immagini 3D saranno automaticamente sincronizzate con i movimenti del chirurgo, seguendo in tempo reale le diverse fasi dell’intervento”.

Ulteriori step del progetto

Il progetto ha anche mostrato le potenzialità della tecnologia nella ricostruzione fisica di parti anatomiche danneggiate, come porzioni di mandibola o altri segmenti ossei compromessi da incidenti o tumori. A partire dai modelli digitali, è stato possibile produrre con precisione i frammenti mancanti tramite stampa 3D, rendendo la chirurgia ricostruttiva più precisa, personalizzata ed efficace.

De Michieli commenta così il progetto: “Il risultato raggiunto dal team guidato dal professor Paolo Traverso rappresenta un esempio significativo del potenziale innovativo dell’ecosistema RAISE. L’applicazione della ricostruzione tridimensionale degli organi alla chirurgia robotica non solo testimonia l’eccellenza scientifica e tecnologica sviluppata all’interno dello Spoke 2, ma apre prospettive concrete per trasformare profondamente la chirurgia del futuro”.

“Tecnologie come queste, che integrano intelligenza artificiale, imaging avanzato e modelli 3D personalizzati, possono contribuire in modo decisivo a rendere le cure più precise, meno invasive e sempre più orientate al paziente”.

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