Department of Diagnostic and Molecular Imaging, Interventional Radiology, Nuclear Medicine and Radiotherapy University "Tor Vergata Rome Italy Applicazioni in Italia della realtà Virtuale e della Robotica in Medicina e Chirurgia Applicazioni Diagnostiche della Realtà Virtuale Ettore Squillaci
Realtà Virtuale (RV) in Diagnostica per Immagini (DI) Utilizzo di tecniche di ricostruzione tridimensionale a partire dai dati ottenuti con diverse metodiche diagnostiche (TC RM) che permettono di ottenere immagini di organi e strutture in maniera non invasiva.
RV. Il punto di partenza TC ms Aumento esponenziale Slice/sec. 2004 Slices/ sec. 40 30 20 10 0 1991 1999 1 1.3 2 5 8 2002 16 32 192?? Spiral CT 1sec Spiral CT.75sec 2-MDCT 1sec 4-MDCT 0.8sec 4-MDCT 0.5sec 8-MDCT 0.5sec 16-MDCT 0.5sec 64-MDCT 0.35 sec
RV. Il punto di partenza IMMAGINI MULTIPLANARI ISOTROPICHE LightSpeed 16 :16 x 0.625 mm 0.5 x. 0.5mm Axial Resolution 0.5 x. 0.4mm Coronal Resolution 0.5 x. 0.4mm Sagittal Resolution Other 16 Slice Scanners LightSpeed 16 microvoxel
Wilhelm Conrad Roentgen 1845-1923 Prima Radiografia Moglie 22-12-1895 Vienna Laboratorio di Fisica Università di Wurzburg
RV. Il punto di partenza (TC) Acquisizione di dati volumetrici in tempi brevi Trasferimento dei dati ad una workstation di elaborazione Rappresentazione del modello prescelto con effetto di realtà virtuale
RV. Il punto di partenza (RM)
RV. Perché? Rapporti fra organi e strutture limitrofe Difficoltà nella costruzione mentale di un modello tridimensionale Algoritmi di ricostruzione.migliore comunicazione con gli altri Specialisti
Realtà Virtuale in Diagnostica Virtuale in Diagnostica Indicazioni cliniche Diagnostica vascolare ed endovascolare Simulazione di interventi chirurgici complessi Simulazione piani di terapia Endoscopia virtuale Prevenzione
RV in Diagnostica Diagnostica vascolare ed endovascolare
Angio-TC Aorta DISSEZIONE TORACO-ADDOMINALE Endoscopia Intraluminale Virtuale Lume Vero Lume Falso
Angio-TC Aorta Toracica
Angio-TC Carotidi MIP VR NAVIGATOR
Cardio-TC
Cardio-TC AVA: 2D Curve Reformation A. Discendente anteriore
Cardio-TC Coronary Vessel Analysis
Cardio-TC 2.2 msv
Cardio-RM Anomalie cardiache congenite
RV in Diagnostica Simulazione interventi chirurgici complessi
Neoplasie Cerebrali
Neoplasie Cerebrali
FUSIONE TC/RM Neoplasie Cerebrali TC Ottima definizione osso RM Ottima definizione lesione parenchimale
FUSIONE TC/RM Neoplasie Cerebrali Pianificazione chirurgica TC Ottima definizione vascolarizzazione RM Ottima definizione regione anatomica
Neoplasie Polmonari
Neoplasie Polmonari Broncoscopia virtuale
Neoplasie Epatiche
Neoplasie Epatiche
Studi di perfusione Neoplasie Epatiche HCC BF BV MTT PS
Neoplasie Prostatiche Studi dinamici con Trattografia RM e studio delle fibre
RV in Diagnostica Simulazione piani di terapia
RV in Radioterapia Collimatori multilamellari
RV in Radioterapia Collimatori multilamellari
RV in Radioterapia IMRT Nuovo approccio nella pianificazione e nella somministrazione della RT. Conforma la dose alla morfologia del Target in 3 D, risparmiando i tessuti sani. Risparmio dei tessuti sani Minor tossicità Migliore qualità della vita Possibilità di escalation della dose Miglior controllo tumorale
RV in Radioterapia IMRT RO PTV
RV in Radioterapia
RV in Radioterapia DOSE PAINTING
RV in Diagnostica Prevenzione Coloscopia Virtuale
ANALOGICO screening diagnostica Tumore della mammella MAMMOGRAFIA DIGITALIZZAZIONE CAD: DIGITALE Identificazione aree sospette Migliore accuratezza Aiuto al Radiologo FUTURO
Tumore della mammella RM
Computed Tomography Laser Mammography
Tumore della mammella Segmentazione delle immagini RISPOSTA ALLA CHEMIOTERAPIA ca. infiltrante di III grado, linfonodi + 31% riduzione di volume dopo 10 settimane di terapia Dr.C. Behrenbruch, The University of Oxford spesso non rigida integra modelli di modificazioni dei tessuti immagini combinate di tipo anatomico e funzionale
Prevenzione Ca Polmone
Prevenzione Ca Polmone NODULO POLMONARE SOLITARIO
Prevenzione Ca Polmone ANALISI TRIDIMENSIONALE NODULO POLMONARE ADVANCED LUNG ANALYSIS (ALA) Segmentazione area interesse
Prevenzione Ca Polmone TC iniziale Follow-up 4 mesi Volume Volume 62.53 mm 3 +24% 78.10 mm 3
Katie Couric Today Show
Prevenzione Ca Colon COLONSCOPIA VIRTUALE
Prevenzione Ca Colon Polipo sessile di 5 mm localizzato nel III prossimale del sigma
Prevenzione Ca Colon Ca del sigma
Imaging Prevenzione Secondaria Interesse scientifico Interesse dei media Interesse della popolazione Importanti risvolti economici e sociali
RM Screening Neoplastico T.B.
Siamo solo all inizio.
Dall imaging.. (Radiologia).alla funzione (BioRadiologia)
Nanotecnologia The Future of Medical Science The Ability to Control & Exploit Unique Properties of 1-100 nm Structures Red & White Blood Cells ~2 5 µm 10-6 Visible Spectrum 10-7 100 nm Optical 10-8 Quantum Dot 10-100nm Structural DNA ~2 nm wide 10-9 1 (nm) Functional Sub-Atomic 10-10 0.1 nm Nanotechnology will be used to develop new molecular imaging agents