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Precision Grafting: Lavorazione di precisione e laser scanning di Tessuto Muscoloscheletrico

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Il progetto Custom Implants si inserisce nel campo della chirurgia personalizzata di precisione e in particolare:

Precision Grafting: produzione di tessuti umani mediante manifattura sottrattiva robotizzata
L’obiettivo principale in questo contesto è lo sviluppo, la messa a punto e la validazione in camera bianca di una innovativa piattaforma di lavorazione asettica dei tessuti ossei che integri un braccio robotico ed un sistema di visione 3D basato su scansione laser, al fine di ottimizzare la fabbricazione di tessuti di precisione.

Sito web del progetto: www.custom-implants.it
Presentazioni e video: cerr.eu/what-s-going-on/357-materiali-dei-seminari-disponibili-online

Published in: Health & Medicine
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Precision Grafting: Lavorazione di precisione e laser scanning di Tessuto Muscoloscheletrico

  1. 1. Precision Grafting Tessuti umani di precisione, mediante manifattura sottrattiva robotizzata Ing. Alessandro Gherardi, phd CIRI-ICT Università di Bologna CERR - Confindustria Emilia Romagna Ricerca, Bologna 19/07/2017 1
  2. 2. 2 Precision Grafting Tessuti umani di precisione, mediante manifattura sottrattiva robotizzata. Output: CAD del tessuto osseo da lavorare tramite macchina fresatrice robotizzata Scopo: realizzare un sistema accurato di scansione 3D di tessuto osseo CIRI-ICT 2
  3. 3. 3 Precision Grafting Sviluppo di un sistema di scansione 3D custom basato su tecniche di triangolazione con laser eye-safe CIRI-ICT 3
  4. 4. 4 Attività ❖ Specifiche del sistema di acquisizione a triangolazione laser: risoluzione richiesta, laser, sensore, ottiche, modalità e tempi di acquisizione. ❖ Setup e calibrazione ❖ Sviluppo di algoritmi di ricostruzione d β x θ ),( zxP 0f z 1x laser surface lens p sensor P′ Precision Grafting CIRI-ICT 4
  5. 5. 5 Vincoli sul sistema di scansione Setup geometrico Baseline 260 mm Angolo 𝛂 54 deg Focale obiettivo (+dist) 25 mm FOV Width (sopra) 53,8 4 mm FOV Width (sotto) 62,8 mm Baseline α eversed ordinary x y z Ordinary α Look-away α Specular Z Y X Risoluzione immagine: 1536x512 pixel Precision Grafting CIRI-ICT Risoluzione scansione X (piano immagine) ~ 20-50 µm Y (piano di scansione) ~ 10-50 µm Z (piano immagine, subpixel) ~ 10-50 µm 5-1
  6. 6. 6 Sviluppo di algoritmi di ricostruzione 3D di materiali ad alto potere diffusivo Prototipo di scansione preliminare Precision Grafting CIRI-ICT 6-1
  7. 7. 6 Sviluppo di algoritmi di ricostruzione 3D di materiali ad alto potere diffusivo Prototipo di scansione preliminare Precision Grafting CIRI-ICT 6-3
  8. 8. 7 Ricostruzione 3D di tessuto osseo Prototipo di scansione Risultati Precisione (1𝜎) 20 µm Accuratezza 16 µm Frammento di cresta iliaca Precision Grafting CIRI-ICT 7-1
  9. 9. 8 Presentazione del gruppo di ricerca Computer Vision Group 
 ARCES - Università di Bologna Ci occupiamo di ❖ Progetti di visione industriale in collaborazione con aziende leader nei settori automotive, agroalimentare, manifatturiero e dei servizi ❖ Attività di ricerca e sviluppo in diversi ambiti applicativi (bio-ingegneria, aerospaziale, medical imaging, imaging quantitativo) ❖ Analisi di immagini e sequenze video ❖ Realtà aumentata/mixata ❖ Ricostruzione 3D della scena Via Toffano 2/2, Bologna 8

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