Method Article

La quantificazione di Strain in un modello suino di espansione pelle con Multi-View stereo e isogeometrica Cinematica

DOI:

10.3791/55052

⸱

April 16th, 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Mechanical Engineering, Purdue University, 2Division of Plastic Surgery, Ann and Robert H. Lurie Children's Hospital of Chicago, Northwestern University Feinberg School of Medicine, 3Mechanical Engineering, Bioengineering, Cardiothoracic Surgery, Stanford University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Questo protocollo utilizza multi-visione stereo per generare modelli tridimensionali (3D) su sequenze non calibrati di fotografie, rendendolo accessibile e regolabile per un ambiente chirurgico. mappe di deformazione tra i modelli 3D vengono quantificati cinematica isogeometrica basati su spline, che facilitano la rappresentazione di superfici lisce oltre mesh grossolane che condividono la stessa parametrizzazione.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

L'espansione tissutale è una tecnica popolare in chirurgia plastica e ricostruttiva che fa crescere la pelle in vivo per la correzione di grandi difetti come ustioni e nevi congeniti giganti. Nonostante il suo uso diffuso, la pianificazione e l'esecuzione di un protocollo di espansione è impegnativa a causa della difficoltà di misurare la deformazione imposta ad ogni fase di gonfiaggio e per la durata della procedura. Quantificare i campi di deformazione è fondamentale, in quanto la distribuzione dell'allungamento nel tempo determina la velocità e la quantità di pelle cresciuta alla fine del trattamento. In questo manoscritto, presentiamo un metodo per studiare l'espansione tissutale al fine di acquisire una conoscenza quantitativa delle deformazioni indotte durante un processo di espansione. Questo protocollo sperimentale incorpora l'analisi cinematica stereo e isogeometrica multi-view in un modello suino di espansione tissutale. Lo stereo multi-view consente la ricostruzione geometrica tridimensionale da sequenze di immagini non calibrate. L'analisi cinematica isogeometrica utilizza spline per descrivere le deformazioni regionali tra superfici lisce con pochi punti mesh. Il nostro protocollo ha il potenziale per colmare il divario tra l'indagine scientifica di base riguardante i meccanismi di espansione della pelle e il contesto clinico. Alla fine, ci aspettiamo che le conoscenze acquisite con la nostra metodologia consentiranno la pianificazione del trattamento utilizzando simulazioni computazionali della deformazione cutanea in modo personalizzato.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Espansione del tessuto è una tecnica comune in chirurgia plastica e ricostruttiva che cresce pelle in vivo per la correzione di grandi difetti cutanei 1. Neumann, nel 1957, è stato il primo chirurgo a documentare questa procedura. Ha impiantato un palloncino sotto la pelle di un paziente e gonfiato gradualmente nel corso di un periodo di diverse settimane per crescere nuovo tessuto e riemergere un orecchio 2. Pelle, come la maggior parte dei tessuti biologici, si adatta alle forze applicate e deformazioni per raggiungere l'omeostasi meccanica. Quando si estendeva oltre il regime fisiologico, pelle cresce 3, 4. Uno dei vantaggi centrali di espansione del tessuto è la produzione di pelle con una corretta vascolarizzazione e lo stesso cuscinetto capelli, proprietà meccaniche, colore e struttura come il tessuto circostante 5.

Dopo la sua introduzione sei decenni fa, expansio pellen è stato ampiamente adottato da plastica e ricostruttiva chirurghi ed è attualmente utilizzato per correggere ustioni, grandi difetti congeniti, e per la ricostruzione del seno dopo mastectomia 6, 7. Eppure, nonostante la sua diffusione, le procedure di espansione della pelle può portare a complicazioni 8. Questo è in parte dovuto alla mancanza di dati quantitativi sufficienti necessari alla comprensione delle mechanobiology fondamentale del procedimento e per guidare il chirurgo durante la pianificazione preoperatoria 9, 10. I parametri chiave in questa tecnica sono il tasso di riempimento, volume per inflazione riempimento, la selezione della forma e dimensione dell'espansore, e il posizionamento del dispositivo 11, 12. Corrente pianificazione preoperatoria si basa in gran parte l'esperienza del medico, con conseguente in una vasta gamma di protocolli arbitrarie che spesso differiscono greatly 13, 14, 15.

Per affrontare le lacune nelle conoscenze attuali, presentiamo un protocollo sperimentale per quantificare deformazione espansione indotta in un modello animale suino di espansione del tessuto. Il protocollo si basa sull'utilizzo di multi-visione stereo (MVS) per ricostruire le geometrie tridimensionali (3D) di sequenze di (2D) immagini bidimensionali con posizioni della telecamera sconosciuti. Impiegando spline, rappresentazione di superfici lisce conduce al calcolo dei corrispondenti mappe di deformazione mediante un (IgA) descrizione isogeometrica. L'analisi della geometria si basa sul quadro teorico della meccanica dei continui di membrane aventi una parametrizzazione esplicita 16.

Caratterizzante fisiologicamente deformazioni rilevanti di sostanze per lunghi periodi di tempo vivente rimane ancora un problema difficile. Strategie comuni perimmagini di tessuti biologici includono correlazione stereoscopica di immagini digitali, motion capture sistemi commerciali con marcatori riflettenti, e il video biplano fluoroscopia 17, 18, 19. Tuttavia, queste tecniche richiedono un apparato sperimentale restrittiva, sono generalmente costosi, e sono stati utilizzati principalmente per la ex vivo o acuto nelle impostazioni vivo. Pelle ha il vantaggio di essere una struttura sottile. Anche se costituito da diversi strati, il derma è in gran parte responsabile delle proprietà meccaniche del tessuto e quindi la deformazione superficiale è di primaria importanza 20; ragionevoli ipotesi cinematiche possono essere fatte riguardo il fuori piano di deformazione 21, 22. Inoltre, la pelle è già esposto all'ambiente esterno, rendendo possibile l'uso di strumenti di imaging convenzionali per catturare sua geometria. Here proponiamo l'uso di MVS come approccio conveniente e flessibile per monitorare in vivo deformazioni della pelle per diverse settimane senza interferire majorly con un protocollo espansione tissutale. MVS è una tecnica che estrae rappresentazioni 3D di oggetti o scene da una raccolta di immagini 2D con la fotocamera sconosciuta angoli 23. Solo negli ultimi tre anni, diversi codici commerciali sono apparsi (vedi elenco dei materiali per gli esempi). L'alta precisione della ricostruzione modello con MVS, con errori a partire da 2% 24, rende questo metodo adatto per la caratterizzazione cinematica della pelle in vivo per lunghi periodi di tempo.

Per ottenere i corrispondenti mappe di deformazione della pelle durante l'espansione dei tessuti, punti tra due configurazioni geometriche sono abbinati. Convenzionalmente, i ricercatori in biomeccanica computazionale hanno utilizzato maglie elementi finiti e analisi inversa per recuperare la mappa di deformazione25, 26. L'approccio IGA impiegato qui utilizza funzioni base spline che offrono diversi vantaggi per l'analisi di sottili membrane 27, 28. Vale a dire, la disponibilità dei polinomi alti gradi facilita rappresentazioni delle forme geometriche regolari anche con maglie molto grossolane 29, 30. Inoltre, è possibile montare la stessa parametrizzazione sottostante a tutti i patch di superficie, che aggira la necessità di un problema inverso per tenere conto di discretizzazione non corrispondenti.

Il metodo descritto qui apre nuove strade per studiare la meccanica della pelle nei rilevante nelle regolazioni vivo per lunghi periodi di tempo. Inoltre, siamo fiduciosi che la nostra metodologia è un passo che permette verso l'obiettivo finale di sviluppare strumenti di calcolo per la pianificazione del trattamento personalizzato in ambito clinico.

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Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Questo protocollo comporta esperimenti su animali. Il protocollo è stato approvato dalla IRB di Ann e Ospedale Robert H. Lurie dei bambini di Chicago Centro di Ricerca Animal Care and Use Committee di garantire un trattamento umano degli animali. I risultati per due studi di espansione che utilizzano questo protocollo sono stati pubblicati altrove 16, 31.

L'esecuzione di questo protocollo richiede un team con competenze complementari. La prima parte del protocollo descrive la procedura chirurgica sul modello animale, che richiedono personale con la formazione medica appropriata. La successiva analisi, in particolare le sezioni 4 e 5, coinvolgono abilità di programmazione informatica di base in C ++ e Python, e l'uso di un guscio linea di comando.

1. Procedura chirurgica per Expander Placement

NOTA: Personale coinvolto nell'operazione devono essere rimosso e toga in modo sterile. Sterile asciugamani e teli vengono applicati in tutto il campo chirurgico per mantenere la sterilità. Tutti gli strumenti, suture, e espansori tissutali sono ricevuti in confezione sterile e curati solo da personale sterili. La sterilità del sito operatorio non deve essere violata fino a quando la procedura è completa.

  1. Ambientarsi un mese-vecchio maschio mini maiali Yucatan a custodia standard per una settimana, e mangimi ad libitum.
  2. Il giorno della chirurgia, anestetizzare l'animale con ketamina / acepromazine per induzione a (4 - 6 mg / kg), quindi isoflurano per la manutenzione. Valutare profondità dell'anestesia monitorando il riflesso palpebrale. Inoltre, monitorare i segni vitali (frequenza cardiaca, temperatura corporea, frequenza respiratoria, e / o di risposta a pizzicare da pinze dei tessuti). Applicare una pomata oftalmica per gli occhi per la protezione contro le abrasioni corneali.
  3. Somministrare antibiotici pre-procedurali e pulire la pelle dorsale con sapone chirurgico clorexidina-based. Trasferimento quattro 10 x 10 cm 2 griglie, due su ciascun lato dellaanimale, con 1 cm di linea marcature per la pelle di maiale con mezzo di trasferimento del tatuaggio. Le griglie corrispondono ai seguenti quattro regioni: rostrali sinistra, destra rostrale, caudale sinistra e destra caudale. Utilizzare un modello con un riferimento linea mediana per assicurare il posizionamento simmetrico dei modelli di griglia.
    1. Creare le griglie su carta tracciando la griglia delinea pesantemente con una penna a sfera. Lavare la zona in cui l'animale la griglia deve essere disposto con alcool isopropilico.
    2. Applicare la griglia (lato penna-ink verso il basso) direttamente sulla pelle. L'alcol serve a sanguisuga parte dell'inchiostro fuori della carta, trasferendo la griglia alla pelle dell'animale.
  4. Iniettare anestetico locale (1% lidocaina con 1: 100.000 epinefrina) per via sottocutanea al sito di ciascuna incisione previsto.
  5. Effettuare un'incisione su entrambi i lati dell'animale nel punto medio tra le due griglie.
    NOTA: Le incisioni sono posizionati sul lato destro e sinistro dell'animale tra le 2 griglie suquel lato. C'è una sinistra lati incisione e un'incisione lato destro
  6. Utilizzare un emostatico per sviluppare un tunnel sottocutaneo sotto la griglia di interesse. Dopo lo sviluppo di un tunnel, inserire l'espansore sotto la griglia.
    NOTA: tunnel sono vincolate a una griglia che avrà un espansore tissutale.
  7. Posizionare la porta per espansore gonfiaggio remoto attraverso un tunnel sottocutaneo sviluppato in modo simile lungo la linea mediana dorsale dell'animale. Riparare le ferite di sutura.
  8. Postoperatorio, trattare l'animale con antibiotici profilattici (Ceftiofur 5 mg / kg IM volta) e analgesici (buprenorfina 0.05 - 0.1 mg / kg) tramite iniezione intramuscolare ogni 12 ore per 4 dosi, con ulteriori dosi disponibili per prove di sofferenza animale.
  9. Osservare gli animali continuamente per 2 ore dopo l'intervento, compresa la misurazione di routine dei parametri vitali fino a quando non hanno ripreso la deambulazione e sono in grado di mantenere normotermia. Casa l'animale in una gabbia separata e monitor fino a quando it è in grado di camminare autonomamente sulle 4 gambe prima di trasferirlo al suo normale zona abitativa e lasciandolo incustodito.
  10. In seguito al periodo immediatamente recupero post anestesia, controllare gli animali ogni giorno per valutare la guarigione delle ferite. Rimuovere i punti di sutura 14 giorni dopo l'intervento. Queste incisioni non richiedono medicazioni. Lasciare le incisioni di guarire per 3 - 4 settimane prima di iniziare l'espansione

2. L'inflazione Protocol

NOTA: I tempi di inflazioni e quantità di soluzione utilizzati in ogni espansore dipende dalla domanda specifica fase di studio. Per caratterizzare l'effetto di diverse geometrie di espansione, un opportuno protocollo è di eseguire cinque passaggi di inflazione a 0, 2, 7, 10, e 15 giorni per raggiungere rispettivamente riempimento volumi di 50, 75, 105, 165, e 225 cc.

  1. Prima di ogni fase di gonfiaggio, sedare la ketamina animale somministrazione a (4 - 6 mg / kg) e dexmedetomidina a 20 - 80 ug / kg.
    NOTA: La dexmedetomidina è unn agonisti alfa-adrenergici che può essere invertito con atipamezolo (1: 1 volume: volume) per facilitare il recupero più veloce; tuttavia, questo livello di sedazione può non essere sufficiente per l'animale a tollerare espansione senza rischio di danni ai animale o gestori. Se questo è il caso, amministrare anestesia generale fornendo isoflurano tramite ventilazione maschera seguito all'induzione ketamina / acepromazine.
  2. Fissare due misure di nastro di plastica flessibili per la pelle dell'animale con del nastro chirurgico. Mettere le misure di nastro tra le griglie sui lati sinistro e destro.
  3. Posto l'animale da un lato e l'acquisizione di 30 fotografie della scena da altrettante diverse angolazioni possibili.
    NOTA: L'obiettivo è quello di catturare la geometria delle due griglie visibili quando l'animale è adagiata su un lato.
    1. In primo luogo, posizionare la telecamera sopra l'animale e pendente verso il lato caudale, per catturare un colpo in cui le griglie tatuate sono completamente visibili e riempire la cornice.
    2. Move in un modello circolare intorno l'animale in un arco dalla caudale alla direzione rostrale, prendendo fotografie lungo il percorso, assicurando che, per ogni fotografia, le griglie tatuate visibili appaiono interamente nel telaio.
      1. Allo stesso tempo, cercare di massimizzare lo spazio che le griglie occupano nel telaio. Un colpo ideale sarebbe acquisire la parte posteriore dell'animale con le griglie tatuati e solo piccole regioni di sfondo.
    3. Successivamente, posizionare la telecamera verso il lato ventrale di catturare un angolo di tiro circa parallelo al terreno e prendere fotografie in un arco dalla ventrale alla regione dorsale.
      NOTA: La quantità di fotografie non è un valore fisso. Per una buona ricostruzione, ogni punto della griglia tatuato deve essere in almeno 3 fotografie; 30 fotografie in totale è una quantità sufficiente per la ricostruzione della geometria di successo.
  4. Posto l'animale sul lato opposto e prendere 30 fotografie dei duerestanti griglie seguendo le stesse procedure descritte in precedenza.
  5. Eseguire la fase di gonfiaggio dalla ricerca della porta di riempimento remoto ed iniettare la quantità di soluzione salina richiesto corrispondente al protocollo espansione di interesse. Utilizzare sterile allo 0,9% soluzione salina iniettabile.
    1. Individuare le porte e prep sulla pelle dell'animale con cotone imbevuto di alcol isopropilico. Accedere alla porta con uno sterile calibro 25 ago a farfalla attaccato ad una siringa riempita con soluzione salina sterile iniettabile.
      NOTA: Come descritto sopra, le porte sono tunnel sottocutanea ad una posizione sul dorso linea mediana anteriore durante il posizionamento espansore.
    2. Iniettare la quantità desiderata di soluzione salina. Fare riferimento alla nota all'inizio di questa sezione per i volumi di gonfiaggio iniettati in ogni fase del processo di espansione.
  6. Ripetere la procedura di acquisizione foto dopo l'inflazione.
  7. Una volta che il protocollo di inflazione è completo, l'eutanasia degli animali.
    1. amministrare generaleanestesia fornendo isoflurano tramite ventilazione maschera seguito all'induzione ketamina / acepromazine. Valutare profondità dell'anestesia monitorando il riflesso palpebrale. Inoltre, monitorare i segni vitali (frequenza cardiaca, temperatura corporea, frequenza respiratoria, e / o di risposta a pizzicare con una pinza di tessuto).
    2. Eutanasia dell'animale da overdose endovenosa di pentobarbital 90 - 100 mg / kg. In caso di sovradosaggio pentobarbital per l'eutanasia, conferma la morte per l'assenza di battito cardiaco rilevabili utilizzando un pulsossimetro e palpazione del polso, così come l'assenza di respirazione spontanea.

3. Multi-view Stereo ricostruzione

  1. Utilizzare il software disponibile in commercio per caricare i file di immagine e ricostruire i modelli geometrici.
    1. Avviare il software MVS sul browser e accedere.
    2. Selezionare Photo al 3D nell'angolo in alto a sinistra.
    3. Fare clic aggiungere foto, individuare il percorso della imetà e selezionare manualmente le fotografie 30 corrispondenti ad un unico modello.
    4. Assegnare un nome al modello e fare clic creare
    5. Attendere che il modello da creare. Questo può richiedere diversi minuti. Clicca cruscotto a destra per tornare alla pagina di destinazione originale del software.
      NOTA: Il cruscotto mostra immagini rappresentative dei modelli geometrici che sono stati creati dall'utente.
    6. Posizionare il cursore sul modello che è stato appena creato. Posizionare il cursore nell'angolo in basso a destra dell'immagine modello. Fare clic su Download e selezionare obj.

4. Spline Fit Surface

  1. Utilizzare software open source per elaborare i modelli geometrici.
  2. Clicca File-> Import-> obj per importare il file generato dal software MVS. Sul fondo della vista 3D cliccare su Viewport Shading e select Trama. Cercare una scheda a destra della visualizzazione 3D con i sottomenu: trasformare, Grease matita, Vista, matita 3D, ecc Clicca su ombreggiatura e selezionare shadeless.
  3. Fare clic destro sulla geometria per selezionarla. Sul fondo della vista 3D selezionare Edit Mode per visualizzare la maglia triangolare.
  4. Selezionare Uno ad uno i nodi da 1 cm marcature della metro a nastro.
    1. Per selezionare un punto, fare clic destro su di esso, ed evidenziare il punto. Coordinate per il punto appaiono sulla scheda sul lato destro della visualizzazione 3D. Selezionare e copiare le coordinate del punto selezionato in un file di testo.
    2. Ripetere questa operazione per tutti i punti sui 1 cm marcature del metro.
    3. Fate questo per entrambe le misure di nastro. Esempi di coordinare i file di testo sono fornisconoD: tape1.txt, tape2.txt.
      NOTA: Se non ci sono nodi della rete sul punto di interesse, suddividere la mesh fino a quando c'è un nodo sul punto di interesse. Per suddividere la maglia selezionare i tre vertici di un triangolo premendo il tasto Maiusc e clic destro sui vertici. Quindi fare clic sul pulsante Suddividi sulla scheda che appare sul lato sinistro della vista 3D. Questa operazione aggiunge altri tre nodi all'interno del triangolo selezionato.
  5. Selezionare i 11 x 11 punti della griglia e salvare le coordinate dei punti 121 ad un file di testo nella configurazione di figura 1.
    1. Analogamente a quanto fatto per le misure di nastro, per selezionare un punto della griglia, fare clic destro su di esso, il punto verrà evidenziato. Coordinate per il punto apparirà sulla scheda sul lato destro della visualizzazione 3D. Selezionare e copiare le coordinate del punto selezionato in un file di testo
      NOTA: La numerazione dei punti della griglia è alwcaudale ays di rostrale e dalla linea mediana dorsale verso la regione ventrale. Questo ordinamento garantisce che lo spazio dei parametri è coerente per ogni due patch. A titolo di esempio, viene fornito il gridReference.txt file contenente le coordinate di 121 punti di un cerotto cutaneo.
  6. Scaricare, compilare e installare C ++ librerie spline. Il file splineLibraryInstallation.txt contiene il link al codice sorgente delle librerie spline e le istruzioni per l'installazione.
  7. Compilare il codice sorgente per generare il generateCurve.cpp generateCurve eseguibile
    NOTA: Il programma di generateCurve ha solo bisogno di essere compilato una sola volta. Per compilare il codice sorgente in C ++ e generare un eseguibile seguire le istruzioni nella parte superiore del file di codice sorgente generateCurve.cpp.
  8. Utilizzare il generateCurve programma per soddisfare spline alle misure e ai punti della griglia. Per eseguire il file eseguibile in un Bshell ash, tipo
    directory $ ./generateCurve
    1. Al momento l'esecuzione del programma, chiederà all'utente di digitare il percorso del file contenente le coordinate della metro a nastro. Poi il programma vi chiederà un nome per il file di output. Aggiungere il .G2 terminazione al nome del file.
      NOTA: La terminazione .G2 è sinonimo di strumenti go, ed è associata alle librerie spline. Due esempi di file spline corrispondenti alle misure nastro sono disponibili con questo protocollo (tape1.g2, tape2.g2).
  9. Utilizzare lo scalePoints.py script Python per scalare i punti della griglia. Eseguire il programma in una shell Bash con tre argomenti: il nome di file dei punti della griglia ei nomi di file delle scanalature corrispondenti alle misure di nastro
    directory $ python scalePoints.py gridReference.txt tape1.g2 tape2.g2
    NOTA: Lo script scalePoints.py importa gli script B_spline.py e NURBS_Curv e.py, quindi, tutti i tre script devono essere nella stessa cartella.
  10. Compilare il codice sorgente per generare il generateSurface.cpp generateSurface eseguibile.
    NOTA: Questo passaggio deve solo essere fatto una volta. Istruzioni più dettagliate sono disponibili all'inizio del file di codice sorgente generateSurface.cpp.
  11. Utilizzare il generateSurface programma per soddisfare una superficie spline ai punti della griglia. Eseguire il generateSurface eseguibile sul shell Bash
    directory $ ./generateSurface
    1. L'esecuzione del programma in un guscio chiederà il nome del file che contiene i punti scalati. Poi si chiederà il nome del file di output. Aggiungere il .G2 terminazione al nome del file di output.
      NOTA: Il .G2 terminazione è suggerita dalle librerie spline e si distingue per gli strumenti di go. I file gridReference.g2 e gridDeformed.g2 sono forniti come esempi.
itle "> 5. Quantificazione di deformazione espansione indotta

  1. Avviare Python nel prompt shell Bash
    directory $ python
    NOTA: Python inizializza l'interprete, che è un'interfaccia simile al guscio che mostrerà un nuovo ambiente di riga di comando >>>
  2. Importare lo script expansionIGA.py che contiene una funzione chiamata evaluateMembraneIGA
    >>> da expansionIGA evaluateMembraneIGA importazione
  3. Chiamare la funzione evaluateMembraneIGA per calcolare le mappe di deformazione.
    NOTA: Questa funzione prende come argomenti:
    Nome file della superficie di riferimento
    Nome file della superficie deformata
    Risoluzione della valutazione (quanti punti sono valutati in ciascuna direzione)
    Valore minimo del tratto superficie utilizzata per scalare la trama di contorno
    valore massimo di stirata superficie utilizzata per scalare la trama di contorno
    valore minimo di stirata nella direzione longitudinale noiEd in scala i contorni
    valore massimo di stirata nella direzione longitudinale usato per scalare i contorni
    valore minimo di stirata nella direzione trasversale usato per scalare i contorni
    valore massimo di stirata nella direzione trasversale usato per scalare i contorni
    Spaziatura tra le linee della griglia nella trama di contorno
    il nome del file di output
    1. Ad esempio, eseguire
      >>> evaluateMembraneIGA ( 'gridReference.g2', 'gridDeformed.g2', 250, 3, 0,5, 2, 0,5, 2, 0,5, 25, 'deformazione')
      NOTA: Questo comando generare e salvare sei file di output. Si noti che l'ultimo argomento nell'esempio precedente è la deformazione uscita nome file, quindi i file che verranno generati sono:
      trama di contorno del tratto zona: deformation_theta.png
      deformation_theta.txt: tabella di valori corrispondenti alla trama di contorno del tratto zona
      trama contorno della alon tratto: deformation_G1.pngg all'asse longitudinale dell'animale
      deformation_G1.txt: tabella di valori corrispondenti alla trama di contorno di tratti lungo l'asse longitudinale dell'animale
      trama di contorno del componente stirata nella asse trasversale dell'animale: deformation_G2.png
      deformation_G2.txt: tabella di valori corrispondenti alla trama di contorno del componente del tratto lungo l'asse radiale dell'animale
      NOTA: Non confondere la risoluzione del file spline, .G2, con il G2 vettoriale. I file sono spline fine .G2 seguendo le convenzioni di denominazione della biblioteca spline. D'altra parte, l'vettori G1 e G2 indicano le direzioni longitudinale e trasversale rispetto all'animale.
      NOTA: I file di contorno sono generati con caratteristiche distinte ai quattro angoli per facilitare l'interpretazione dello spazio dei parametri: Nero pixel: più caudale, punto più dorsale; angolo pixel rosso: most rostrale, punto più dorsale; Green Corner pixel: più caudale, punto più ventrale; angolo pixel blu: la maggior parte rostrale, punto più ventrale.

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Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Questa metodologia è stata utilizzata con successo per studiare la deformazione indotta da differenti geometrie espansione: bottone, sfera e espansori mezzaluna 31, 32. I risultati corrispondenti alla sfera e mezzaluna espansori sono discussi successivo. La figura 2 illustra le tre fasi di ricostruzione del modello MVS. Il punto di partenza è una raccolta di fotografie di una scena statica. L'animale con le grigl...

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Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Qui abbiamo presentato un protocollo per caratterizzare le deformazioni indotte durante una procedura di espansione del tessuto in un modello suino utilizzando multi-vista stereo (MVS) e cinematica isogeometrica (cinematica IgA). Durante l'espansione dei tessuti, pelle subisce grandi deformazioni passando da una superficie liscia e relativamente piana ad una forma 3D a cupola. Pelle, come altre membrane biologiche 34, risponde ad allungare producendo nuovo materiale, aumentando di zona ...

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Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

autori sLa hanno nulla da rivelare.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Questo lavoro è stato supportato dalla sovvenzione NIH 1R21EB021590-01A1 ad Arun Gosain e Ellen Kuhl.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Suino in miniatura YucatanSinclair Bioresources, Windham, MEn/A
AntibioticiSanta Cruz Animal Health, Paso Robles, CAsc-362931RxCeftiofur, dosaggio 5 mg/kg
sapone chirurgico intramuscolare a base di clorexidinaCardinal Health, Dublino, OHAS-4CHGL(4-32)4% clorexidina gluconato scrub chirurgico per le mani Mezzo di
trasferimento del tatuaggio...Hildbrandt Tattoo Supply, Point Roberts, WATRANSFStencil carta per il trasferimento di tatuaggi termici
Lidocaina con epinefrinaACE Surgical Supply Co, Brockton, MA001-1423Lidocaina Hcl 1% (xilocaina) - Epinefrina 1:100.000, 20 ml
BuprenorfinaZooPharm, Windsor, CO1 mg/mL rilascio prolungato, dosaggio 0,01 mg/kg per via intramuscolare
Fotocamera digitaleSonyAlpha33Fotocamera digitale standard con 18 - 35  Obiettivo mm, apertura 3,5 - 5,6. Utilizzato in modalità automatica, senza flash
Metro a nastroMedline, Mundelein, IllinoisNON171330Metro a nastro retrattile, stoffa, custodia in plastica, 72 pollici
Espansori tissutaliPMT, Chanhassen, MN03610-06-024 cm x 6 cm, rettangolare, 120 cc, 3610 serie 2 stadio espansore tissutale con porta standard
ReCap360AutodeskN/AMVS Software, Applicazione Web: recap360.autodesk.com
BlenderBlender FoundationN/ASoftware di Computer Grafica, open source: blender.org
SISLSINTEFN/ALibrerie C++ spline, open source: https://www.sintef.no/projectweb/geometry-toolkits/sisl/

References

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