Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metoda identyfikacji własności materiałowych kości czaszek dzieci

Ożóg M., Wolański W., Larysz D.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2013

|

z. 7

131--136

PL

Celem badań było opracowanie metody wyznaczania parametrów wytrzymałościowych kości czaszek dzieci. Identyfikacja własności materiałowych obejmowała wyznaczenie modułu sprężystości i granicy wytrzymałości podczas próby rozciągania. Otrzymane wyniki z przeprowadzonych prób porównano z danymi literaturowymi oraz posłużyły do analitycznego wyliczenia modułu Younga. Na tej podstawie zastały określone odpowiednie warunki przeprowadzania badań i sposoby przygotowania próbek kości ze względu na rodzaj testu oraz ich wpływ na wyniki badań.

2

Biomechanical aspects of preoperative planning of skull correction in children with craniosynostosis

Larysz D., Wolański W., Kawlewska E., Mandera M., Gzik M.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2012

|

Vol. 14, no. 2

19-26

EN

Craniosynostosis is a birth defect that causes one or more sutures on a baby's head to close earlier than normal. In effect the growing brain determines an abnormal skull shape and, which is more important and more dangerous, it causes an elevated intracranial pressure. The only treatment for children with craniosynostosis is surgical cranioplasty. More extensive procedures yield excellent results, particularly in older children with moderate to severe deformity. However, in children undergoing more extensive reconstructions an essential requirement is blood transfusion. They are also put at risk of complications. In this paper, the authors propose a method of preoperative planning based on three-dimensional modelling and biomechanical investigations. We used Mimics, 3-matic and ANSYS software for the process. The proposed preoperative planning improved the preoperative knowledge of deformation, shortened the time of surgery, and subsequently reduced blood loss during the procedure.

3

Komputerowe metody wspomagania leczenia kraniosynostozy

Wolański W., Larysz D., Gzik M., Kawlewska E.

Modelowanie Inżynierskie

|

2011

|

T. 10, nr 41

437-444

PL

Kraniosynostoza to choroba najczęściej o charakterze wrodzonym, polegająca na nieprawidłowym kształcie główki dziecka. Kraniosynostoza jest spowodowana przedwczesnym zrośnięciem jednego lub kilku szwów czaszkowych. W artykule przedstawiono współczesne metody komputerowego wspomagania leczenia kraniosynostozy polegające na planowaniu zabiegu neurochirurgicznego. Autorzy dokonują opisu środowiska programu Mimics, Materialise, który umożliwia wygenerowanie i modyfikację modelu geometrycznego rozpatrywanej główki na podstawie wyników badania tomografii komputerowej głowy. Sformułowane modele umożliwiają nieinwazyjną analizę procedury zabiegu i tym samym mogą jednocześnie służyć do doboru optymalnej dla danego przypadku procedury korekcji czaszki. Tak przeprowadzone wirtualne planowanie zabiegu umożliwia przeprowadzenie zabiegu neurochirurgicznej plastyki sklepienia czaszki, co w efekcie skraca całkowity czas operacji, ale także pozwala wstępnie oszacować wygląd czaszki (i struktur twarzy) po zabiegu. Pozytywne rezultaty prowadzonych badań uzyskano dzięki interdyscyplinarnej współpracy inżynierów z neurochirurgami, mającej na celu przede wszystkim poprawę jakości leczenia oraz zwiększenie bezpieczeństwa pacjenta w czasie operacji, a jednocześnie obiektywną ocenę jakościową zabiegu.

EN

In this paper the craniosynostosis, known as congenital malformation of skull due to prematurely fusing of the sutures, was described. It was presented the computer method of supporting the neurosurgical treatment, that relies on virtual planning of the surgery. The two basic methods of surgical treatment in scaphocephaly was also described, and performed on the two patients. The results was compared with the use of Mimics 14.0 software. All these simulations enable the neurosurgeon to analyze the procedure and also the preoperative training. The positive results of these researches were possible to obtain thanks to interdisciplinary cooperation between engineers and surgeons

4

Inżynierskie wspomaganie endoskopowych zabiegów neurochirurgicznych

Wolański W., Larysz D., Gzik M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2011

|

T. 10, nr 41

429-436

PL

W pracy przedstawiono badania modelowe dotyczące inżynierskiego planowania endoskopowych zabiegów neurochirurgicznych w przypadku patologicznego kształtu głowy u dzieci. Przedwczesne zarośnięcie szwów czaszkowych, czyli kraniosynostoza, wymaga przeprowadzenia zabiegu korygującego ważnego zarówno dla zmiany kształtu czaszki jak i dla prawidłowego rozwoju psychofizycznego dziecka. Niniejsze badania mają charakter interdyscyplinarny i są realizowane we współpracy z lekarzami neurochirurgii, nadzorującymi proces planowania przedoperacyjnego. Planowanie korekcji kształtu czaszki przeprowadzono na modelu zdeformowanej czaszki dziecka sformułowanego w programie MIMICS na podstawie tomografii komputerowej (TK). W celu wypracowania optymalnego wariantu osteotomii elementy czaszki poddano analizie wytrzymałościowej w środowisku ANSYS. Proponowane planowanie endoskopowych zabiegów neurochirurgicznych dostarcza informacji nie tylko o sposobie cięcia kości, ale także redukuje czas zabiegu i pozwala uzyskać satysfakcjonujący rezultat estetyczny.

EN

Modelling researches concerning engineer support for endoscopic neurosurgical procedures are presented in this paper. Skull malformations caused by craniosynostosis negatively influence on psychological and physical children development. Conventional procedures in such cases are connected with invasive operation. Up to now neurosurgeons during pre-operation planning of bones correction, based on their own knowledge and experience. Modeling in biomechanics connected with modern visualization methods give new possibilities of engineer support for medical procedures. Three-dimensional model of deformed skull was created on the basis of CT scans with use of Mimics software. The model was transformed to FEM and used for suitable shape of skull bones determination. The proposed methodology suggests to neurosurgeons optimal osteotomies, moreover reduce surgical procedure time and gives esthetical result connected with proper skull shape.

5

Virtual planning of the surgical treatment of baby skull shape correction

Larysz D., Wolański W., Gzik M., Kawlewska E.

Modelling and Optimization of Physical Systems

|

2011

|

z. 10

49--52

EN

In this paper was presented the virtual planning of the surgical treatment of the scaphocephaly, that is one of the type of craniosynostosis. Also the simulation model of skull shape after the correction was made. To obtain the 3D geometry from CT scans it was used the Mimics vl4 software. The generated model was calculated in ANSYS software to obtain the results of biomechanical analysis. With methods of finite element analysis, an intuitive prediction of surgical results is possible. It could give neurosurgeons possibility to improve surgical treatment in more accurate, safe and faster way.

PL

W pracy przedstawiono przedoparecyjne planowanie wirtualnego zabiegu kraniosynostozy, która powoduje deformacje kształtu czaszki dziecka. Symulację korekcji przeprowadzono dla dziecka ze zniekształconą czaszką przez skofocefalie. Trójwymiarowy model czaszki uzyskano na podstawie segmentacji danych z tomografii komputerowej w programie Mimics. Natomiast analiza biomechaniczna korekcji została wykonana w programie ANSYS. Zastosowana metoda elementów skończonych umożliwiła określić efekty leczenia za pomocą wyznaczonych odkształceń czaszki po zabiegu. Otrzymane wyniki pozwalają neurochirurgom ocenić sposób korekcji i dokonać wyboru najbardziej optymalnego wariantu pod względem bezpieczeństwa i czasu trwania operacji.

6

Przedoperacyjne inżynierskie wspomaganie zabiegu neurochirurgicznego korekcji deformacji główki dziecka

Otrębska M., Gzik M., Kawlewska E., Larysz D.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2011

|

z. 5

121--126

PL

Celem pracy było przedoperacyjne zaplanowanie w programie komputerowym Mimics zabiegu neurochirurgicznego korekcji deformacji główki dziecka. W ramach pracy, obrazy z tomografii komputerowej wprowadzono do programu Mimics, sformułowano model 3D główki, zaplanowano cięcia kości czaszki oraz ich ułożenie w prawidłowej pozycji tak, aby uzyskać prawidłowy wygląd główki dziecka. Następnie wykonano kraniometrię pozwalającą na porównanie wymiarów czaszki przed i po zabiegu.

EN

Aim of this thesis has been the preoperative design of neurosurgical procedure of baby‟s head deformation correction. Surgical simulation software Mimics has been used for creation three dimensional baby‟s head model. This model is based on computed tomography images input. Next the geometry of the cutouts has been designed, with care about postoperative head shape. Last craniometry has been done, which allows to compare dimensions of scull before and after procedure.

7

Morphological analysis of the skull shape in craniosynostosis

Tajszerska D., Wolański W., Larysz D., Gzik M., Sacha E.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2011

|

Vol. 13, no. 1

35-40

EN

Craniosynostosis represents premature suture fusion of the fetal and neonatal skull. Pathogenesis of craniosynostosis is complex and probably multifactorial. Growth of skull bones is strictly connected with the expanding growth of the brain and cranial malformations or prematurely fused sutures cause abnormal head shape. In order to diagnose the craniosynostosis, physical examination, plain radiography, and computed tomography with 3D reconstructions are indispensable. Engineering software such as Mimics v.13.1 and 3-matic v.5.0 enables a 3-dimensional model of head to be generated, based on the pictures obtained from CT. It is also possible to indicate the distances between the characteristic anatomical points. These measures are helpful during planning the neurosurgical correction of the skull, because the possibility of strictly specifing incisions before surgery, which is very important to provide the maximal safety of a child.

8

Komputerowe wspomaganie planowania zabiegu korekcji trigonocefalii u dzieci

Gzik M., Tejszerska D., Wolański W., Gzik-Zroska B., Larysz D., Mandera M.

Modelowanie Inżynierskie

|

2009

|

T. 7, nr 38

51-56

PL

W pracy podjęto próbę opracowania metodologii komputerowego wspomagania leczenia wad deformacji czaszki dziecka związanych z kraniostenozą. Choroba ta jest przyczyną deformacji kości twarzoczaszki, ale ma również istotnie negatywny wpływ na rozwój mózgu. Korekcja wady wymaga inwazyjnego niebezpiecznego dla pacjentów zabiegu. Dotychczas prowadzone operacje realizowano na podstawie doświadczeń i wiedzy lekarzy popartych diagnostyką TK. Modelowanie w biomechanice połączone z metodami nowoczesnej wizualizacji daje nowe szanse na inżynierskie wspomaganie zabiegów operacyjnych. Za pomocą programu MIMICS sformułowano model bryłowy czaszki dziecka z trygonocefalią na podstawie zdjęć tomografii komputerowej TK. Opracowany w programie ANSYS model numeryczny przy wykorzystaniu metody elementów skończonych pozwolił na określenie sztywności kości czołowej po dokonaniu cieniowania oraz nacięć. Przeprowadzone zostały również badania eksperymentalne w celu określenia parametrów materiałowych modelowanych elementów. Sformułowany model został zaprezentowany w technologii wirtualnej. Przeprowadzone badania pozwoliły stwierdzić, jaki wariant pod względem przygotowania kości czołowej przyniesie najbardziej oczekiwany efekt.

EN

The attempt to methodology creation supported neurosurgical procedures of deformed skull correction, connected with craniosynostosis is presented in this paper. Typical treatment in such cases is connected with invasive operation. Up to now neurosurgeons during pre-operation planning of bones correction based on their own knowledge and experience supported by CT diagnosis. Modelling in biomechanics connected with new visualization methods gives new possibilities of engineer support for medical procedures. Three-dimensional model of deformed skull with trigonocephaly was created on the basis of CT scans with use of Mimics software. The model was transformed to FEM and used for suitable shape of forehead bone determination. Material properties of bones were assumed on the basis of experimental researches. The geometrical model was presented in 3-dimensional virtual reality. It helps to better imagine about the real shape of skull hidden under head skin and take the best decision how to operate the example of trigonocefalia.

9

Interdisciplinary researches supporting neurosurgical correction of children head deformation

Gzik M., Wolański W., Tejszerska D., Gzik-Zroska Β., Koźlak Μ., Larysz D.

Modelling and Optimization of Physical Systems

|

2009

|

z. 8

49--54

EN

The researches supporting neurosurgical correction of children head deformations are presented in this páper. On the basis of Computer tomography CT two models were created. Seans helped to generate two models of craniosynostoses: first scaphocephaly and second trigonocephaly. Three-dimensional models of deformed skuli were created with use of Mimics software. The models were transformed to FEM and used for suitable shape bone determination. Material properties of modelled bones were assumed on the basis of experimental researches. The geometrical models were presented in 3-dimensional Virtual reality.

PL

W pracy przedstawiono badania wspomagające zabiegi chirurgicznej korekcji deformacji główki dziecka. Na podstawie tomografii komputerowej opracowano dwa modele zniekształconych główek z scaphocephalią i trigonocephalią. Trójwymiarowe modele zniekształconych główek zostały opracowane przy użyciu programu Mimics. Następnie modele zostały dyskretyzowane i posłużyły do określania poprawnych kształtów. Własności materiałowe modeli zostały przyjęte z badań eksperymentalnych, a wyniki modelowe przedstawiono w trójwymiarowej rzeczywistości wirtualnej.

10

Inżynierskie metody wspomagania leczenia deformacji główki dziecka

Gzik M., Wolański W., Tejszerska D., Lichograj P., Larysz D.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2009

|

z. 3

127--130

PL

W referacie przedstawione zostały badania modelowe dotyczące korekcji patologicznego ukształtowania głowy u dzieci. Wykorzystując program Mimics 11 Materialise sformułowano model bryłowy zdeformowanej czaszki dziecka w oparciu o zdjęcia tomografii komputerowej TK. W kolejnym etapie przeprowadzono analizę numeryczną w środowisku programu ANSYS w celu określenia stanu naprężeń i odkształceń wynikających z przyłożonych sił zewnętrznych. Badania mają charakter interdyscyplinarny są realizowane we współpracy inżynierów i lekarzy oddziału neurochirurgii dziecięcej.

EN

Modelling researches of pathological children head deformation correction are presented in this paper. With use of Mimics 11 Materialise software solid model of analysed example were created on the basis of computer tomography scans. Next the model was imported to ANSYS program in order to estimate correlation between external forces and head deformation. The research has interdisciplinary character as cooperation between engineers and neurosurgeons.