MEDICAL 6 - ottobre 2014
VIII
Medical
parziale di essa con una diversa granularità per decide-
re quali dettagli visualizzare con maggior risoluzione e
si possono anche ricalcolare le sezioni delle immagini
modificando la loro posizione nelle tre dimensioni per
poter osservare i piccoli particolari che, altrimenti, po-
trebbero risultare invisibili o quantomeno nascosti.
Nel 3D-Doctor ci sono molte funzioni di elaborazione
immagini accessorie, che consentono di filtrare o modi-
ficare diversi parametri, combinare insieme più versio-
ni della stessa immagine, ricostruire i dettagli mancan-
ti, eseguire classificazioni sulle forme e sui colori delle
immagini, nonché ruotare in vario modo le sezioni
parziali delle immagini. Gli algoritmi di ricostruzione
sono due e cioè un algoritmo di ricerca Fast Nearest
Neighbor Search (FNNS) e un algoritmo iterativo a
massima entropia (ME, Maximum Entropy) e interven-
gono in parallelo per stimare la convoluzione fra le for-
me delle immagini, ma c’è il supporto del linguaggio
3DBasic per poter implementare delle modifiche alle
procedure di rendering sulle immagini. Naturalmente
c’è anche la possibilità di salvare le immagini visualizza-
te in ogni momento in modo da poter decidere succes-
sivamente la strategia di cura o d’intervento più adatta
a ogni patologia.
Applicazioni sofisticate e versatili
Il vantaggio della tridimensionalità è fondamentale in
molti campi della medicina applicata e soprattutto nel-
la chirurgia vascolare perché consente al chirurgo di
vedere cosa c’è davanti, dietro e di fianco a un’arteria
otturata, il che è molto difficile con le singole immagini
delle sezioni trasversali e d’altro canto è essenziale per
limitare al minimo l’invasività dell’intervento chirurgi-
co eventualmente necessario per liberare l’arteria. Inol-
tre, la possibilità di ricavare rapidamente delle mappe
3D accurate dalle immagini prodotte dalle apparecchia-
ture standard per CT, MRI e PET evita di ricorrere ad
alternative che implicano tempi e costi ben maggiori.
Al Massachusetts General Hospital il Surgical Simula-
tion Group ha utilizzato il 3D-Doctor per collezionare
e immagazzinare un buon numero di immagini cattura-
te con la tomografia assiale computerizzata sui soldati
statunitensi al fine di creare delle mappe accurate del
corpo umano utilizzabili sia per aiutare i chirurghi gui-
dandoli negli interventi da effettuare sul campo sia per
addestrare i nuovi chirurghi similmente a quanto si fa
con i simulatori di volo per i piloti. Questa metodologia
viene utilizzata anche al pronto soccorso dell’ospedale
per alcuni tipi di interventi d’urgenza.
Alla George Woodruff School of Mechanical Enginee-
ring del Georgia Institute of Technology hanno realizza-
to un chip di 1,4 mm di diametro che può essere intro-
dotto nei vasi sanguigni per fotografarne agli ultrasuoni
le forme grazie a un array di Capacitive Micromachined
Ultrasonic Transducer (CMUT) e fornire informazioni
dettagliate sui punti che si desidera ispezionare accura-
tamente. Il chip si connette con un cavo da 13 contatti
abbastanza sottile per entrare in un normale catetere,
consuma al massimo 20 mW e riesce a fornire fino a 60
frame al secondo. Con questa tecnica si possono otte-
nere delle sezioni di piccole parti interne al corpo che
possono essere integrate insieme alle altre sezioni più
grandi ricavate con tecniche CT e MRI in modo tale
da perfezionare la visualizzazione tridimensionale con
il 3D-Doctor.
Fig. 3 – Il chip di 1,4 mm concepito al Geor-
gia Institute of Technology può essere intro-
dotto nei vasi sanguigni con un catetere e
fotografare immagini 3D utilizzabili nel 3D-
Doctor
Fig. 2 – Con il 3D-Doctor si possono collezi-
onare e immagazzinare le immagini tridimen-
sionali del corpo e realizzare mappe utili per
guidare i chirurghi negli interventi
