Catalogo dei Corsi di studio

Obiettivi generali

Fornire un’introduzione e una panoramica sull’uso delle tecnologie robotiche nell’ambito medico, con particolare riferimento alla chirurgia assistita.

Lo/a studente conoscerà i principali sistemi di chirurgia assistita da robot, delle problematiche inerenti alla progettazione di robot medicali e al loro controllo.


Obiettivi specifici


Conoscenza e comprensione:

Lo/a studente imparerà: a leggere criticamente articoli che descrivono le principali tecnologie coinvolte nella robotica medica; discutere in dettaglio lo stato dell'arte delle applicazioni robotiche in medicina; a conoscere le metodologie per la modellistica e il controllo di robot necessarie allo sviluppo di sistemi robotici medicali.


Applicare conoscenza e comprensione:

Lo/a studente saprà affrontare la progettazione di nuove tecnologie robotiche per applicazioni medicali. In particolare, sarà in grado di sviluppare modelli cinematici di robot medicali, analizzare e progettare architetture funzionali e di controllo per l’esecuzione di procedure chirurgiche assistite da robot.


Capacità critiche e di giudizio:

Lo/a studente saprà stimare i potenziali benefici derivanti dall'introduzione di tecniche robotiche in una procedura medica e di valutare i vincoli clinici, legali, sociali ed economici nella implementazione di una tecnologia robotica in un settore medico.


Abilità comunicative:

Lo/a studente imparerà a comunicare e collaborare con persone di diversa formazione per la definizione di obiettivi e vincoli nel progetto di robot medicali basati su bisogni clinici.


Capacità di apprendimento:

Lo/a studente sarà in grado di apprendere autonomamente nuovi concetti utili alla progettazione e sviluppo di nuove tecnologie per applicazioni medicali.

Programma

Introduzione: sommario del corso e prospettiva storica; analisi delle principali funzioni chirurgiche: il punto di vista ingegneristico; descrizione di alto livello dei principali sistemi chirurgici assistiti da robot.

Classificazione dei sistemi chirurgici assistiti da robot.

Cinematica dei robot usati in chirurgia.

Controllo: controllo di sistemi semi-autonomi; controllo con vincoli imposti dalle tecniche di chirurgia mininvasiva; teleoperazione; controllo cooperativo e sistemi “hands-on”; "fixture" virtuali per il controllo condiviso.

Metodi di registrazione robotica.

Analisi dei sistemi chirurgici in uso: il sistema chirurgico da Vinci; il sistema Cyberknife per la radiochirurgia; il robot Acrobot per la chirurgia ortopedica; il sistema Robodoc per la chirurgia ortopedica; prototipi di ricerca.

Casi di studio.

Testi adottati

B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo
"Robotics: Modelling, Planning and Control", 3rd Edition, Springer, 2009

Prerequisiti

Basi di controlli automatici.

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali che illustrano le basi metodologiche delle tematiche del corso. L’applicazione delle metodologie viene illustrata attraverso casi di studio e l'analisi di sistemi in uso nella pratica clinica. Domande a scelta multipla vengono proposte periodicamente nell’ambiente di e-learning Sapienza per una rapida verifica delle conoscenze acquisite.

Modalità di frequenza

Non obbligatoria.

Modalità di valutazione

Durante il corso verranno assegnati due problemi da risolvere a casa. Lo svolgimento di questi compiti è necessario per poter ottenere l'assegnazione di un progetto. In alternativa, si potrà sostenere una prova scritta e una discussione orale.

Data inizio prenotazione	Data fine prenotazione	Data appello
03/05/2024	01/06/2024	11/06/2024
03/05/2024	30/06/2024	04/07/2024
03/05/2024	31/08/2024	09/09/2024