Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mobilne aplikacje medyczne: zastosowania, ograniczenia i uwarunkowania dalszego rozwoju

Kozak J., Goral A., Danioł M.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2018

|

Vol. 24, nr 2

s. 111--122

PL

W ciągu ostatnich lat rosnąca popularność przenośnych urządzeń komputerowych, takich jak smartfony i tablety, stała się impulsem do rozwoju nowego rodzaju narzędzi dla medycyny - mobilnych aplikacji medycznych. Skala tego zjawiska przypomina zmiany, jakie w latach 80. i 90. XX wieku zapoczątkowało w diagnostyce i terapii wprowadzenie komputerów osobistych. Z technologicznego punktu widzenia urządzenia mobilne dorównują obecnie klasycznym komputerom, a pod pewnymi względami nawet je przewyższają. W zastosowaniach medycznych zamierzoną funkcję urządzenia mobilne uzyskują poprzez instalację oprogramowania (aplikacji), a w niektórych przypadkach również poprzez dołączenie dodatkowego sensora. Celem artykułu jest usystematyzowanie aktualnej wiedzy na temat mobilnych aplikacji medycznych: przedstawienie ich klasyfikacji oraz zilustrowanie jej przykładami aplikacji będących już obecnie w użyciu. Celem pracy jest także omówienie sprzętowych i programowych ograniczeń wynikających z przyjętego modelu funkcjonowania. Artykuł przed-stawia także warunki dalszego rozwoju mobilnych aplikacji medycznych, ze szczególnym uwzględnieniem kształcenia specjalistów o odpowiednich kompetencjach technicznych i wiedzy medycznej, pozwalających na efektywną komunikację ze środowiskiem lekarzy.

EN

In last years, the increasing popularity of smartphones and tablets has enabled the growth of a new branch of medical tools - mobile medical applications (apps). The scale of this effect is comparable to the digital revolution in medicine from 1980s caused by the introduction of personal computers. From the technological standpoint, current mobile devices match conventional computers in terms of computational power and outperform them in some other aspects. In medical usage, the desired functionality requires the installation of a dedicated software (an app) or, in some cases, specialized sensors. The paper presents an overview of some existing solutions. The aim is also to discuss the hardware and software limitations of mobile medical apps resulting from the model of operation they use. Finally, the article presents the conditions enabling further progress in this field, with special emphasis on the education of specialists that will communicate with medical staff.

2

Smart device assisted method for rod length and rod radius measurement in percutaneous pedicle screw surgery

Alk A., Martin T., Bassey-Neef J., Berger J., Kozak J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 3

30--33

EN

In a percutaneous pedicle screw surgery the surgeon is faced with huge challenges because he has no direct view on the operating field. The screw positions and the required rod dimensions for the stabilizing connection are hard to define. In this paper a new method for a percutaneous pedicle screw surgery is described to record the positions of three pedicle screws with help of a mobile localizing system with passive markers and a tablet computer. The presented system calculates the required rod length and rod radius. The procedure is more convenient than mechanical measuring systems and it works without radiation load of the patient. The system is tested with an in-vitro test arrangement and first results are very promising with an accuracy of ±2 mm for the rod length.

PL

Dużym problemem dla chirurgów w zabiegach nieinwazyjnej chirurgii śrub pedikularnych jest brak oglądu na pole operacyjne. Z tego powodu określenie pozycji poszczególnych śrub oraz wymaganej długość prętu stabilizacyjnego może nastręczać trudności. W niniejszym artykule zaprezentowano nową metodę rejestracji pozycji śrub pedikularnych z wykorzystaniem pasywnych markerów optycznych, mobilnego systemu nawigacyjnego, oraz tabletu. Zaprezentowane rozwiązanie pozwala na obliczenie wymaganej długości oraz krzywizny pręta pedikularnego. Opisywana metoda jest wygodniejsza niż pomiar z wykorzystaniem systemów mechanicznych oraz nie wymaga naświetlenia pacjenta promieniowaniem rentgenowskim. Testy metody przeprowadzone w środowisku in-vitro wykazały dokładność pomiaru długości pręta stabilizacyjnego na poziomie ±2 mm co wydaje się być bardzo obiecującym rezultatem.

3

A smart device based measuring system for pelvic tilt computation in hip arthroplasty

Martin T., Bassey-Neef J., Alk A., Derma F., Kozak J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 3

26--29

EN

This article describes a cost-effective, ultrasound-based measuring system for the Pelvic Tilt. The system allows the acquisition of the exact pelvic orientation for each individual patient both pre- and postoperatively. A major advantage of this system is that measurements may be recorded for any patient posture e.g. standing or sitting. Instead, the current state-of-the-art is based on CT or MRI tomography where patients are required to be in a lying position. First experimental results with an artificial hip reference model show very accurate results with maximum deviations of ±1 degree, and ±1.4 degree in different measurement scenarios.

PL

W pracy opisano niskokosztowy system pomiaru kąta nachylenia płaszczyzny miednicy oparty na urządzeniach mobilnych. System pozwala na pomiar kąta płaszczyzny miednicy dla indywidualnego pacjenta, zarówno przed jak i pooperacyjnie. Główną zaletą opisywanego systemu jest możliwość dokonywania pomiarów dla każdej postawy pacjenta (np. siedzącej lub stojącej) w odróżnieniu od obecnego stanu techniki, gdzie pomiar taki z wykorzystaniem tomografii komputerowej bądź rezonansu magnetycznego może być dokonany jedynie w pozycji leżącej. Pierwsze testy przeprowadzone na sztucznym modelu miednicy dały bardzo dobre wyniki z odchyleniem standardowym wynoszącym ±1 stopień oraz ±1,4 stopnia w innych scenariuszach testowych.

4

Rozwój, kalibracja, walidacja oraz porównanie lokalizatorów medycznych opartych o smartfony Apple iPhone 5S oraz Samsung Galaxy S4

Danioł M., Martin T., Kozak J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2015

|

R. 91, nr 5

53-56

PL

Artykuł prezentuje koncepcję oraz próbę opracowania lokalizatora medycznego bazującego na pojedynczej kamerze urządzenia mobilnego z serii Samsung Galaxy S4 oraz Apple iPhone. W pracy przedstawiono algorytm działania lokalizatora, procedurę jego kalibracji, proces walidacji, a także porównanie dokładności pomiarowej z systemem wideooptycznym Polaris. W artykule zaprezentowano również nowy rodzaj markerów dla wskaźników Rigid Body, przystosowanych do kamer pracujących w paśmie światła widzialnego.

EN

Article presents idea and prototype of mobile medical localizer based on Apple iPhone 5S and Samsung Galaxy S4 single smartphone camera. Authors described workflow of application, calibration procedure and validation process as well as comparison between proposed solution and NDI Polaris- gold standard in medical navigation. Authors presents also a new Rigid Body marker design adapted to work with smarphone camera.

5

Methods for designing and fabrication large-size medical models for orthopaedics

Kudasik T., Libura M., Markowska O., Miechowicz S.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2015

|

Vol. 63, nr 3

623--627

EN

Computed tomography and rapid prototyping techniques can be used to construct and fabricate large size bone models for orthopaedics. Rapid Prototyping technology enables the fabrication of a true-to-scale bone joint model based on 3D virtual models, generated by segmenting patients’ CT images. The model can be used to plan, to simulate, to assist prosthesis implantation for difficult cases of THR (Total Hip Replacements). The main restriction of implementing such models into medical practice is high cost of their production. Physical models of pelvic bones, were constructed on the basis of data collected during standard CT examinations. A method of development of a large-size model while fulfilling the requirement for reducing the price of model fabrication in the article was presented. The method can be used for fabrication the models with 3DP technique. This paper also discusses the issue of production costs when utilizing other RP techniques as well as their usefulness in practice.

6

Rozwój, kalibracja i walidacja lokalizatora bazującego na jednej kamerze smartfonu

Danioł M., Schulte J., Jankowski B.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 4

216--218

PL

W pracy przedstawiono rozwój, metody kalibracji i walidację lokalizatora medycznego opartego o kamerę urządzenia mobilnego, mającego w przyszłości zastąpić system lokalizacyjny Polaris. Opisano sposób detekcji markerów Rigid Body (RB) przy pomocy współczynnika nierówności perymetrycznej oraz kryterium powierzchni, przedstawiono wpływ pozycji markerów na obrazie kamery na dokładność odczytu pozycji, a także zaprezentowano zupełnie nowy rodzaj markerów RB, opracowanych przez firmę Aesculap, przystosowanych do pracy z urządzeniami mobilnymi. Przeprowadzono również testy potwierdzające zasadność wprowadzonych optymalizacji i rozwiązań.

EN

The following report presents an alternative to the NDI Polaris localizer. This work focuses on optimization and implementation of new image processing algorithms for a medical mobile localizer and it also concerns the newest Rigid Body markers developed by Aesculap AG. It was necessary to use Samsung Galaxy S4 with Android 4.4 „KitKat” OS and Eclipse IDE version 4.3.1 with OpenCV 2.4.8 libraries to perform the development. Tests were conducted on a special plate Gold Bench with known dimensions. Camera calibration was carried out according to the method described in [4]. Within the scope of the current work there was usage of the isoperimetric quotient and the implemented criterion of the pixel area of detected objects, to eliminate detection of small light reflections as false Rigid Body markers (Fig. 5). The last software modification aimed at adding a circle on the camera view which was located in the area of the best camera accuracy (Fig. 6). These optimizations enable better detection of RB markers and more accurate estimation of their position. There is also presented the new design of the RB marker which has an additional collar enabling dissipation of smartphone LED diode light around the marker. It is crucial innovation which eliminates artifacts on camera view, caused by light reflections from RB. The results of the tests were satisfying. The distance 150 mm between two RB was measured using the smartphone camera from two different distances to Gold Bench of values 50 and 100 cm. The mean values from 10 measurements were 149,62 and 149,33, whereas the standard deviations values were σ±0,21 mm and σ±0,24 mm, respectively. It is planned to migrate the application from Android platform to Apple iOS in the future.