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Ragione sociale
LORAN S.R.L.
 
Indirizzo
via delle Ginestre, 14-16-18 70026 ModugnoBA
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Sito web
www.loransrl.net
 

Sviluppo di un software medicale con interfaccia tattile per la simulazione pre-operatoria di interventi di protesizzazione a carico del rachide lombo-sacrale

Descrizione progetto

Piattaforma virtuale per la simulazione pre-operatoria e la relativa validazione biomeccanica di interventi di protesizzazione a carico del distretto lombo-sacrale del rachide umano.

La piattaforma implementata consiste di due moduli:
1) un modulo per la simulazione virtuale pre-operatoria di un intervento di protesizzazione a carico del distretto lombo-sacrale del rachide umano;
2) un modulo per la validazione biomeccanica dell’intervento simulato, basato su tecniche di analisi agli elementi finiti (FEA-Finite Element Analysis).

Azienda

La ditta LORAN S.r.l. opera nel settore Sanità dal 1988, successivamente ha esteso il proprio core business nel settore Ambientale, Informatico e dei servizi. È certificata ISO 9001 dal 1998 per la “Commercializzazione, consegna ed assistenza tecnica di apparecchiature e prodotti per uso medicale, scientifico ed ambientale. Erogazione di servizi di logistica presso strutture sanitarie. Progettazione e produzione di software”. 

L’azienda è inoltre in possesso del NULLA OSTA DI SEGRETEZZA, rilasciato dalla Presidenza del Consiglio dei Ministri – Autorità Nazionale per la Sicurezza – CESIS – III REPARTO (U.C.S.), con l’abilitazione a trattare informazioni classificate come “segrete/riservate”.
Siamo in grado di fornire numerosi servizi tra i quali:

- Fornitura di apparecchiature medicali e prodotti marcati CE;
- Agenzia di primari marchi nazionali ed internazionali;
- Interventi di riparazione, contratti di manutenzione ed assistenza tecnica,
- Contratti Full Risk e Verifiche di sicurezza;
- Analisi progettazione e sviluppo di progetti software e gestionali web;
- Sistemi per il controllo analitico;
Produzione, fornitura e gestione di sistemi per il monitoraggio ambientale;
Ricerca & Sviluppo
 

 

Dominio riferimento
Salute, Benessere e Dinamiche Socio-Culturali
Partner

Politecnico di Bari – Dipartimento di Ingegneria
Meccanica e Gestionale (DIMeG)

Centro Laser S.c.r.l. (Valenzano – BA)
 

Obiettivi

Il modulo di protesizzazione virtuale (1) si avvale di una metafora di interazione uomo-macchina che abbiamo battezzato con l’acronimo Medi-MUI (Medical Multimodal User Interface). Esso consente al medico di simulare virtualmente un intervento di protesizzazione a carico del rachide lombo-sacrale dello specifico paziente in esame, previa estrazione del modello 3D dei corpi vertebrali interessati da una scansione TAC (Tomografia Assiale Computerizzata). Questi dati vengono importati nel modulo in forma tassellata secondo lo standard ben diffuso “.stl”.

Risultati

Il progetto proposto costituisce una novità di assoluto rilievo nel campo della biomeccanica della colonna vertebrale.
I benefici principali della prassi descritta sono:

  • maggiore sicurezza sulla prevedibilità del risultato atteso per una certa scelta di protesi, in quanto tutto il processo muove dal modello 3D della colonna vertebrale del paziente da sottoporre ad intervento; inoltre, l’analisi agli elementi finiti è calibrata su dati morfometrici ottenuti in vivo; il tutto consente al medico di valutare preventivamente se la protesi scelta è adatta a ristabilire la biomeccanica della colonna vertebrale del paziente in esame;
  • riduzione dei tempi di intervento e quindi della durata dell’anestesia: il chirurgo sa già, al momento di entrare in sala operatoria, quale protesi andrà ad impiantare;
  • eliminazione di eventuali controversie medico-legali connesse con la riuscita dell’operazione;
  • realizzazione preventiva di protesi custom, perfettamente adattabili all’anatomia del paziente, grazie alla possibilità di estendere il database dei dispositivi protesici.
Soluzioni identificate

Il modulo di protesizzazione virtuale si compone di:

un’interfaccia grafica utente (GUI-Graphic User Interface) per la visualizzazione del distretto anatomico in questione, munita di apposita libreria contenente le riproduzioni CAD (Computer-Aided Design) delle più comuni protesi adoperate nella pratica chirurgica: protesi interspinose di assistenza discale, quali Coflex “U” (Paradigm Spine), Viking (Sintea Biotech), X-Stop (St. Francis Medical Technologies), Bacjac (Pioneer Surgical Technologies), nonché protesi rigide a barre di accoppiamento vertebrale;

un dispositivo di navigazione (pan, rotate, zoom) in ambiente 3D a 6 gradi di libertà;
un braccetto robotizzato a 6 gradi di libertà per l’innesto della protesi, visualizzato sul monitor con un avatar dello strumento chirurgico atto a manipolare la singola protesi.

Successivamente (modulo 2), vengono realizzati i modelli per l’analisi agli elementi finiti (FEA), sia per il caso pre-operatorio sia per quello (o quelli) protesizzati.
L’analisi FEA ha lo scopo di definire quale, fra gli interventi di protesizzazione simulati, abbia dato la migliore risposta dinamica in termini di funzionalità residua del tratto di colonna vertebrale interessato. Tale analisi viene condotta prendendo in considerazione tutti i vincoli funzionali legati all’anatomia del distretto in questione: giunzione intervertebrale, legamenti, ecc..

Utilizzabilità dei risultati e dei brevetti

Il risultato del progetto, ovvero il pacchetto software integrato in grado di simulare l’intervento di protesizzazione e di valutarne la riuscita chirurgica dal punto di vista della funzionalità residua del distretto anatomico in esame, è direttamente trasferibile in produzione, ma non ancora disponibile sul mercato in quanto sono necessari ulteriori casi studio per la validazione finale a scopi diagnostici e terapeutici.
A questo scopo sono già in corso ulteriori sperimentazioni in collaborazione con l’equipe di neurochirurgia della Casa di Cura “Bernardini” di Taranto (diretta dal dott. N. Martellotta) ed il reparto di radiologia dell’Ospedale Cantonale di Bellinzona, sotto la direzione del dott. R. Cartolari.

L’azienda proponente ha già presentato, in data 22/04/2011, deposito di domanda di brevetto europeo n. I124

Mercato e ricadute industriali

Ricadute economiche ed occupazionali dei risultati attesi

L’azienda proponente ha un fatturato annuo consolidato di oltre 1,7 mln di euro e prevede, grazie alla commercializzazione del pacchetto software, un incremento percentuale annuo del 10% per i prossimi 5 anni. 

Si ipotizza un incremento in termini occupazionali del 20%, sia per la commercializzazione del sistema, sia per i corsi di istruzione ed aggiornamento da eseguire presso le unità ospedaliere utilizzatrici del prodotto.

Oltre al mercato Nazionale, si ipotizza un forte interessamento per l’utilizzo del sistema anche nel mercato estero, da cui la domanda di brevetto europeo. 

Contestualmente, l’azienda ha appena sostenuto ingenti investimenti finanziari per trasferire la direzione operativa dalla vecchia sede di via Quarto, in Bari, presso un nuovo opificio ubicato nella zona industriale del capoluogo, dove sono stati creati idonei spazi sia per assistenza remota, sia adeguate sale per corsi locali.