Robocast
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Ruolo DEIB: Coordinatore
Data inizio: 01/01/2008
Durata: 36 mesi
Sommario
Il progetto Robocast si è focalizzato sulle tecnologie per la neurochirurgia mininvasiva di tipo ‘keyhole’. Questo termine si riferisce all'accesso al cervello attraverso un foro di ridotte dimensioni (meno di 20 mm) che viene impiegato per vari tipi di intervento neurochirurgico, come endoscopie, biopsie, stimolazione cerebrale profonda, analisi di fluidi, ablazione criogenica o elettrolitica, brachiterapia, imaging locale (OCT), stereoelettroencefalografia e altre procedure minimamente invasive.
Le patologie che traggono vantaggio da questi approcci sono i tumori, l'idrocefalo, la distonia, il tremore essenziale, la malattia di Parkinson, la sindrome di Tourette, la depressione, la cefalea a grappolo e l'epilessia. Il risultato del progetto è un sistema robotico per l'assistenza al chirurgo durante gli interventi di tipo ‘keyhole’ che comprende la collaborazione di due robot, uno seriale e uno parallelo, per sfruttarne le peculiarità (volume di lavoro per il seriale e accuratezza per il parallelo) e un attuatore lineare piezoelettrico per l'inserimento degli strumenti chirurgici con grande precisione. Il sistema comprende anche una parte di intelligenza per la pianificazione autonoma delle traiettorie degli strumenti (sonde, elettrodi) utilizzati.
Le patologie che traggono vantaggio da questi approcci sono i tumori, l'idrocefalo, la distonia, il tremore essenziale, la malattia di Parkinson, la sindrome di Tourette, la depressione, la cefalea a grappolo e l'epilessia. Il risultato del progetto è un sistema robotico per l'assistenza al chirurgo durante gli interventi di tipo ‘keyhole’ che comprende la collaborazione di due robot, uno seriale e uno parallelo, per sfruttarne le peculiarità (volume di lavoro per il seriale e accuratezza per il parallelo) e un attuatore lineare piezoelettrico per l'inserimento degli strumenti chirurgici con grande precisione. Il sistema comprende anche una parte di intelligenza per la pianificazione autonoma delle traiettorie degli strumenti (sonde, elettrodi) utilizzati.
Risultati del progetto ed eventuali pubblicazioni scientifiche/brevetti
- E. De Momi, C. Caborni, F. Cardinale, L. Castana, G. Casaceli, M. Cossu, L. Antiga, G. Ferrigno: “Automatic trajectory planner for StereoElectroEncephaloGraphy procedures: a retrospective study”, IEEE transactions on bio-medical engineering, vol. 60, n. 4, pp. 986-993, 2013.
- MD. Comparetti, A. Vaccarella, I. Dyagilev, M. Shoham, G. Ferrigno, E. De Momi: “Accurate multi-robot targeting for keyhole neurosurgery based on external sensor monitoring”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of engineering in medicine, vol. 226, n. 5, pp. 347-359, 2012.
- A. Vaccarella, A. Enquobahrie, G. Ferrigno, E. De Momi: “Modular multiple sensors information management for computer-integrated surgery”, The international journal of medical robotics + computer assisted surgery: MRCAS, vol. 8, n. 3, pp. 253-260, 2012.
- D. De Lorenzo, E. De Momi, I. Dyagilev, R. Manganelli, A. Formaglio, D. Prattichizzo, M. Shoham, G. Ferrigno: “Force feedback in a piezoelectric linear actuator for neurosurgery”, The international journal of medical robotics + computer assisted surgery : MRCAS, vol. 7, n. 3, pp. 268-275, 2011.
- D. De Lorenzo, A. Vaccarella, G. Khreis, H. Moennich, G. Ferrigno: “Accurate calibration method for 3D freehand ultrasound probe using virtual plane”, Medical physics, vol. 38, n. 12, pp. 6710-6720, 2011.
- G. Ferrigno, G. Baroni, F. Casolo, E. De Momi, G. Gini, M. Matteucci, A. Pedrocchi: “Medical robotics”, IEEE Pulse, vol. 2, n. 3, pp. 55-61, 2011.
- A. Vaccarella, MD. Comparetti, A. Enquobahrie, G. Ferrigno, E. De Momi: “Sensors management in robotic neurosurgery: the ROBOCAST project”, Conference proceedings: Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, pp. 2119-2122, 2011.
- E. De Momi, G. Ferrigno: “Robotic and artificial intelligence for keyhole neurosurgery: the ROBOCAST project, a multi-modal autonomous path planner”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of engineering in medicine, vol. 224, n. 5, pp. 715-727, 2010.