MODULO II

Obiettivi formativi

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.

Canale 1
MARILENA VENDITTELLI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

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.
Prerequisiti
Basi di controlli automatici.
Testi di riferimento
B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo "Robotics: Modelling, Planning and Control", 3rd Edition, Springer, 2009
Frequenza
Non obbligatoria.
Modalità di esame
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.
Modalità di erogazione
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.
MARILENA VENDITTELLI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

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.
Prerequisiti
Basi di controlli automatici.
Testi di riferimento
B. Siciliano, L. Sciavicco, L. Villani, G. Oriolo "Robotics: Modelling, Planning and Control", 3rd Edition, Springer, 2009
Frequenza
Non obbligatoria.
Modalità di esame
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.
Modalità di erogazione
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.
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoIngegneria Biomedica
  • CurriculumBiomedica
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDING-INF/04
  • CFU3