Models de deformació de teixits tous per la planificació, simulació, navegació intraoperatòria d'intervencions endoscòpiques

PROJECTE DE DOCTORAT INDUSTRIAL
EXPEDIENT 2014 DI 005
DADES DE L’EMPRESA I DE L’ENTORN ACADÈMIC
Títol del projecte
Models de deformació de teixits tous per la planificació, simulació i navegació intraoperatoria d'intervencions endoscòpiques
Empresa
ALMA IT SYSTEMS
Responsable de l’empresa
Frederic Perez Cazorla
Universitat
Universitat Pompeu Fabra
Director/a de tesi
Miguel Angel Gonzalez Ballester
Treballador/a de l’empresa i doctorand/a
Maurizio Bordone
BREU DESCRIPCIÓ DEL PROJECTE DE RECERCA
Aquest projecte de doctorat s’emmarca en l’àmbit de la cirurgia assistida per computador
(Computer Assisted Surgery – CAS). L’evolució d’aquesta disciplina ha fet progressos
considerables en els darrers 20 anys, però encara n’hi ha una sèrie de problemes fonamentals a
resoldre. Entre ells, un dels més importants és la modelització i el seguiment de les
deformacions d’òrgans de teixits mous. La planificació i navegació quirúrgica és possible per
estructures dures, com els ossos, però el guiatge intra-quirúrgic per intervencions d’òrgans
abdominals o d’altres estructures toves no està resolt.
En aquest tesi desenvoluparem mètodes, algorismes i sistemes software i hardware per la
modelització d’aquestes deformacions, mitjançant la combinació de mètodes basats en imatges
mèdiques i models de simulació per elements finits. Aquest treball requereix de coneixements
transversals matemàtics, d’enginyeria de sistemes i mèdics. El desenvolupament inclourà la
programació de software de co-registre d’imatges mèdiques i la simulació per elements finits.
El projecte es realitzarà en col•laboració amb la unitat d’endoscòpia de l’Hospital Clínic i
Provincial de Barcelona. Aquesta unitat té amplia experiència i l’entorn experimental necessari
per fer proves de navegació en phantoms i també en models animals. A més a més, la
col•laboració involucrarà també a la Universitat de Harvard, i en particular al Surgical Planning
Lab del Brigham and Women’s Hospital, amb els que ja col·laborem en la actualitat i hem iniciat
el desenvolupament d’un prototip de sistema de navegació endoscòpica (treball conjunt AlmaUPF-Clínic-Harvard).