Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: in vitro analysis

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Ocena dokładności odwzorowania kształtu powierzchni elementów biołożysk w badaniach in vivo oraz in vitro

Ryniewicz A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

2013

z. 248

3--169

We współczesnej diagnostyce obrazowej występuje konieczność dokonywania nieinwazyjnych pomiarów oraz przestrzennego odwzorowania kształtów i struktur stawowych z odpowiednią oraz rozpoznaną dokładnością. Ta potrzeba powoduje, że dynamiczny rozwój technik obrazowania medycznego ulega konsolidacji ze współrzędnościowymi inżynierskimi technikami pomiarowymi. W rozprawie podjęto problematykę integrującą metrologię obrazowania tomografią komputerową (CT) i tomografię rezonansu magnetycznego (MR) z metrologią współrzędnościową (CM) w celu analizy i oceny dokładności odwzorowania kształtu powierzchni stawowych biołożysk w badaniach in vivo oraz in vitro. Ocena dokładności odwzorowania kształtu powierzchni biołożysk diagnozowanych metodami CT i MR jest zagadnieniem trudnym z uwagi na rożne podstawy fizyczne obu metod diagnostycznych, różne techniki tworzenia obrazów w formacie dicom oraz udziału wielu zmiennych pomiarowych i aparaturowych wpływających na rodzaj obróbki, techniki prezentacji i analizy obrazu. Kształty stawów biodrowych, kolanowych i skokowych odwzorowywano z wykorzystaniem diagnostycznej i pomiarowej aparatury współrzędnościowej na podstawie przeprowadzonych badań klinicznych i na podstawie badań preparatów kadawerskich w procedurze bezpośredniej oraz z zastosowaniem modeli negatywowych. Przeprowadzone przez autora badania pozwoliły na zapis kształtu powierzchni nieregularnych, zwłaszcza przy zmiennej krzywiźnie, z dokładnością wymaganą przez proces oceny geometrii oraz porównanie ich z elementami referencyjnymi. Zastosowanie techniki współrzędnościowej do analizy kształtu wzorców przestrzennych pozwoliło odpowiedzieć na pytania: Czy w dostępnych technikach obrazowania można ocenić błąd odwzorowania kształtu? Czy w zaawansowanych badaniach obrazowych występują błędy odwzorowania kształtu wpływające na podjęcie diagnozy i w jakich obszarach należy się liczyć z możliwością występowania takich błędów? Czy można wykryć zmiany w początkowym stadium choroby zwyrodnieniowej stawów (chzs) i z odpowiednią dokładnością je zlokalizować? Nieinwazyjne techniki diagnostyczne CT i MR do obrazowania biołożysk powinny stanowić metody z wyboru do szczegółowej i globalnej identyfikacji kształtu struktur kostnych i chrzęstnych stawów, ich wzajemnego usytuowania i zmian patomorfologicznych. Zastosowanie współrzędnościowej techniki pomiarowej z wykorzystaniem modeli negatywowych uzyskanych z preparatów kadawerskich pozwoliło na wyznaczenie modeli referencyjnych w stosunku do obiektów wyznaczonych na podstawie sekwencyjnej i spiralnej CT oraz na podstawie MR. Metoda modeli negatywowych stanowi obiektywne narzędzie przy ocenie jakości odwzorowania kształtów. Opracowanie procedury umożliwiającej izomorficzną segmentację obrazów zapisanych w formacie dicom oraz przestrzenną rekonstrukcję obrazów zapewniło odpowiednie warunki oceny funkcjonowania tomografów dla potrzeb odwzorowania kształtów powierzchni stawowych. Sprawdzenie dokładności obrazowania i odwzorowania w nieinwazyjnej metodzie MR w przypadku niewielkich ubytków chrząstki i chondromalacji może służyć w planowaniu i po zabiegowym monitorowaniu terapii transplantacyjnych. Wykonane w rozprawie badania i eksperymenty pozwoliły poszerzyć wiedzę na temat dokładności odwzorowania kształtu elementów biołożysk. Dają możliwość poprawy techniki diagnozowania i terapii choroby zwyrodnieniowej stawów. Szczególnie istotne znaczenie analizowanych zagadnień można wskazać i wykorzystać w procedurach klinicznych realizowanych z zastosowaniem robotów, systemów nawigacji komputerowej, systemów komputerowego wspomagania i wykonania endoprotez oraz systemów telemedycyny. Równocześnie stanowią one przesłanki do dalszych badań dotyczących oceny dokładności odwzorowania przestrzennego szpary stawowej w warunkach obrazowania dynamicznego z wykorzystaniem fuzji obrazów CT i MR.

At the current level of advancement of diagnostic methods in orthopedics, traumatology and prosthetics, it is necessary to carry out non-invasive measurements and spatial mapping of shapes and structures of joint structures with appropriate and known accuracy. This need causes that the rapid development of medical imaging teclmiques is becoming consolidated with coordinate measuring techniques. This dissertation discusses problems that integrate methodology of computed tomography (CT) imaging and magnetic resonance tomography (MR) with coordinate metrology (CM) in order to analyze and evaluate the accuracy of shape mapping of biobearing surfaces in in vivo and in vitro analysis. Accuracy assessment of biobearings surfaces shape mapping diagnosed by CT and MR methods is a difﬁcult task, mainly because of the physical basis of these two diagnostic methods, different techniques for creating dicom format images and contribution of many measuring and appliance variables aﬂecting the type of processing, presentation techniques and image analysis. Shapes of hip, knee and ankle joints were mapped using diagnostic and coordinate measuring devices basing on performed clinical studies and tests of specimen in direct procedure and using negative models. Experiments carried out by the author allowed registration of the shape of irregular surfaces, especially those with variable curvature, with the accuracy required by the process of geometry evaluation and their comparison with reference elements. Use of the coordinate measuring technique for the analysis of spatial standards shape allowed to answer the following questions: Do the available imaging techniques allow shape mapping error assessment? Are advanced imaging studies aﬂected by shape mapping errors that inﬂuence making of the diagnosis and in which areas should those kind of errors be expected? Is it possible to detect changes in the early stages of osteoarthritis (OA) and locate them with sufﬁcient accuracy? Non-invasive diagnostic techniques CT and MR used for imaging of biobearings should be the methods of choice for the identiﬁcation of speciﬁc and global shape identiﬁcation of the bone and cartilage structure of joints, their relative location and pathological changes. Use of the coordinate measuring technique using negative models obtained from the specimen allowed to determine the reference model in relation to objects constructed using sequential and spiral CT, and on the basis of MR. The negative models method represents an objective tool for assessing the quality of shape mapping. Development of procedure of an isomorphic segmentation of images recorded in dicom format and spatial image reconstruction provided the right conditions for CT functioning assessment for shape mapping purposes. Checking of the accuracy of imaging and non-invasive mapping on MR in case of small cartilage defects, and chondromalacia can be used in the planning and monitoring of surgical transplantation therapy. Research and experimentation performed in the framework of this dissertation allowed to broaden the knowledge about the accuracy of shape mapping of the elements of the biobearing. It offers an opportunity to improve diagnosing techniques and treatment of osteoarthritis. Particular importance of the issues being discussed here can be identiﬁed and used in clinical procedures performed with the use of robots, computer navigation systems, computer-aided systems, construction of implants and telemedicine systems. At the same time, they provide grounds for further research on the assessment of the accuracy of spatial mapping in a joint space in dynamic imaging conditions using a fusion of CT and MR.