Centro Studi e Ricerca eDIMES Lab

Linee di Attività:

3D

• Modellazione 3Da partire da imaging diagnostico per planning chirurgico e analisi volumetriche pre/post-operatorie
• Stampa 3Ddi modelli anatomici, realizzazione CAD/CAM di dispositivi patient-specific per l'ottimizzazione del planning operatorio e del trattamento terapeutico
• Realtà Aumentata (AR):visione AR dei modelli 3D per planning chirurgico e guida intraoperatoria

Computer Vision & AI

• Analisi di immagini mediche di interventi di chirurgia mininvasiva per CAI (Computer Assisted Interventions)
• Approcci di Machine Learninge Computer Vision per analizzare e guidare l'intervento chirurgico attraverso le immagini
• CAD (Computer Aided Diagnosis) – Deep Learning per assistere il medico nella diagnosi tramite immagini (Diagnosi assistita da AI)

Sim-XR

• Formazione avanzata basata sulle tecnologie di simulazione ed eXtended Reality (XR)
• Sviluppo di piattaforme di simulazione in silico per virtual surgical planning, partendo dalle anatomie patient-specific

Obiettivi e finalità:

L’eDIMES Lab è il laboratorio tecnologico del DIMEC creato nell’ambito del Progetto di Sviluppo Strategico Dipartimentale (PSSD) per potenziare le attività di ricerca e di didattica avanzata nelle aree delle Scienze Mediche e delle Scienze Biologiche, favorendo l’integrazione e la sinergia delle stesse con le discipline delle Scienze Fisiche e della Bioingegneria.

Il laboratorio, avvalendosi di metodologie e tecnologie avanzate quali, Realtà Virtuale, Realtà Aumentata, Simulazione, Modellazione 3D, Additive Manufacturing, Computer Vision e Intelligenza Artificiale si prefigge l’obiettivo di fornire alle aree mediche specialistiche presenti all’interno dell’IRCCS Azienda Ospedaliero-Universitaria di Bologna, strumenti innovativi per il planning preoperatorio, per la progettazione di dispositivi protesici personalizzati, per la guida intraoperatoria e per il supporto alla diagnosi.

L’eDIMES Lab pone inoltre al centro delle sue iniziative, progettualità volte allo sviluppo di modelli e strumenti didattici innovativi, considerando la formazione medica un fattore strategico necessario per lo sviluppo e il mantenimento di un servizio sanitario di livello avanzato basato su qualità e sicurezza.

Tecnologie

Presso l’eDIMES Lab sono presenti:

• Softwarefor segmentazione di immagini mediche e modellazione 3D: Mimics Innovation Suite medical (Materialise), 3-Matic medical (Materialise); Mimics Flow (Materialise); Dicom to Print – D2P (Oqton); Freeform (Oqton); Ansys Mechanical and CFD (ANSYS, Inc.); 3DSlicer; FreeCAD

• Stampanti 3D: Form 3, SLA (Formlabs); Form 3B, SLA (Formlabs); Form 3BL, SLA (Formlabs); J720 Dental, Polyjet (Stratasys); Ultimaker S3, FDM (Ultimaker)

• Visori indossabili AR/MR/VR: HoloLens 2 (Microsoft); Magic Leap 2 (Magic Leap, Inc.); HTC (Vive); Meta Quest 2 (Meta)

• Scanner 3D: Einstar (Shining 3D); FreeScan Combo (Shining 3D) 
• Dispositivo aptico: Geomagic Touch EDUCATIONAL
• Scanner per Microscopia Virtuale: VS200 (Olympus)
• Ecografo portatile: Vscan (GE Healthcare)

Progetti

I principali progetti avviati e in programma presso il Centro Studi e Ricerca eDIMES Lab sono relativi a:

• Modellazione e stampa 3D di modelli anatomici per pianificazione pre-operatoria e comunicazione col paziente in differenti specialità chirurgiche ( chirurgia vascolare, chirurgia urologica, chirurgia maxillofacciale e otorinolaringoiatrica, ortopedia, chirurgia ginecologica, chirurgia del fegato e dei trapianti, cardiochirurgia)
• Applicazioni di visione in realtà virtuale/mista per esplorazione anatomica immersiva pre-operatoria, in casi complessi di chirurgia oncologica e trapiantologica
• Applicazioni di visione in realtà aumentata per guida intraoperatoria
• Progettazione e sviluppo di simulatori per training chirurgico basati su anatomie patient-specific di patologie rare e/o complesse
• Realizzazione CAD/CAM di dispositivi patient-specific per l'ottimizzazione del trattamento terapeutico (es. guide di taglio per resezioni in ambito oncologico; dispositivi personalizzati per radioterapia; protesi impiantabili per ricostruzioni oncologiche con design ottimizzati)
• Sviluppo di piattaforme di simulazione in silico per virtual surgical planning, partendo dalle anatomie patient-specific
• Studio e sviluppo di algoritmi di computer vision e machine learning per l’implementazione automatizzata di navigazione intraoperatoria assistita da immagini anatomiche 3D, in particolare in chirurgia robotica e laparoscopica