Dit protocol maakt gebruik van multi-view stereo driedimensionale (3D) modellen van niet-gekalibreerde sequenties foto genereren, waardoor het betaalbaar en instelbaar is op een chirurgische omgeving. Stam kaarten tussen de 3D-modellen worden gekwantificeerd-spline gebaseerde isogeometric kinematica, waarin zowel gladde oppervlakken in grove mazen met dezelfde parametrisering vergemakkelijken.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Kwantificering van Strain in een varkensmodel van Skin Expansion Met behulp van Multi-View Stereo en Isogeometric Kinematica
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Weefselexpansie is een populaire techniek in plastische en reconstructieve chirurgie die huid in vivo laat groeien voor de correctie van grote defecten zoals brandwonden en reusachtige congenitale naevi. Ondanks het wijdverbreide gebruik, is het plannen en uitvoeren van een expansieprotocol een uitdaging vanwege de moeilijkheid om de vervorming te meten die bij elke opblaasfase wordt opgelegd en gedurende de lengte van de procedure. Het kwantificeren van de vervormingsvelden is cruciaal, omdat de verdeling van de rek over tijd de snelheid en hoeveelheid huidgroei aan het einde van de behandeling bepaalt. In dit manuscript presenteren we een methode om weefselexpansie te bestuderen om kwantitatief kennis te verkrijgen over de vervormingen die tijdens een expansieproces worden geïnduceerd. Dit experimentele protocol bevat multi-view stereo en isogeometrische kinematische analyse in een varkensmodel van weefselexpansie. Multi-view stereo maakt driedimensionale geometrische reconstructie mogelijk vanuit ongekalibreerde sequenties van beelden. De isogeometrische kinematische analyse gebruikt splines om de regionale vervormingen tussen gladde oppervlakken met weinig meshpunten te beschrijven. Ons protocol heeft het potentieel om de kloof te overbruggen tussen fundamenteel wetenschappelijk onderzoek naar de mechanica van huidexpansie en de klinische omgeving. Uiteindelijk verwachten we dat de kennis die we met onze methodologie hebben verworven, zal zorgen voor behandelingsplanning met behulp van computationele simulaties van huiddeformatie op een gepersonaliseerde manier.
Inleiding
Weefselexpansie is veelvuldig toegepast in plastische en reconstructieve chirurgie die huid groeit in vivo voor het corrigeren van grote huiddefecten 1. Neumann, in 1957, was de eerste chirurg om deze procedure te documenteren. Hij geïmplanteerd een ballon onder de huid van een patiënt en opgeblazen geleidelijk over een periode van enkele weken tot nieuw weefsel groeien en weer de kop opsteken een oor 2. Huid, zoals de meeste biologische weefsels, past zich aan uitgeoefende krachten en vervormingen om mechanische homeostase te bereiken. Trekkracht dan de fysiologische regeling, huid groeit
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Dit protocol omvat dierproeven. Het protocol werd goedgekeurd door de IRB van Ann en Robert H. Lurie Children's Hospital van Chicago Research Center Animal Care en gebruik Comite om humane behandeling van dieren te garanderen. De resultaten van beide compensatoren studies met dit protocol zijn elders gepubliceerd 16, 31.
Uitvoering van dit protocol vereist een team met complementaire expertise. Het eerste deel van het protocol beschrijft de chirurgische procedure op het diermodel, waarbij personeel met de juiste medische opleiding. De volgende analyse, in het bijzonder hoofdst....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Deze methode is met succes toegepast om de deformatie geïnduceerd door verschillende geometrieën expander studeren: rechthoek, bol en toenemende expanders 31, 32. De resultaten die overeenkomen met de sfeer en halve maan expanders worden nu besproken. Figuur 2 toont de drie stappen van MVS modelwederopbouw. Het uitgangspunt is een verzameling van foto's uit een statische scene. Het dier met de getatoeëerde ro.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Hier presenteerden we een protocol om de vervormingen geïnduceerd tijdens een weefselexpansie procedure in een varkensmodel behulp van multi-view stereo (MVS) en isogeometric kinematica (IGA kinematica) te karakteriseren. Tijdens weefselexpansie, huid ondergaat grote vervormingen gaande van een glad en relatief vlak oppervlak tot een koepelachtige vorm 3D. Huid, zoals andere biologische membranen 34, reageert op rekken produceren nieuw materiaal, waardoor op plaatsen die vervolgens kan word.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
Sde auteurs hebben niets te onthullen.
Dankbetuigingen
Dit werk werd ondersteund door NIH-subsidie 1R21EB021590-01A1 aan Arun Gosain en Ellen Kuhl.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Yucatan miniature swine | Sinclair Bioresources, Windham, ME | N/A | |
| Antibiotics | Santa Cruz Animal Health, Paso Robles, CA | sc-362931Rx | Ceftiofur, dosering 5 mg/kg intramusculair |
| Chirurgische zeep op basis van chloorhexidine | Cardinal Health, Dublin, OH | AS-4CHGL(4-32) | 4% chloorhexidine gluconaat chirurgische handwas |
| Tattoo overdrachtsmedium | Hildbrandt Tattoo Supply, Point Roberts, WA | TRANSF | Stencil thermisch tattoo overdrachtspapier |
| Lidocaine met epinefrine | ACE Surgical Supply Co, Brockton, MA | 001-1423 | Lidocaine Hcl 1% (Xylocaine) - Epinephrine 1:100.000, 20 mL |
| Buprenorfine | ZooPharm, Windsor, CO | 1 mg/mL met verlengde afgifte, dosering 0,01 mg/kg intramusculair | |
| Digitale camera | Sony | Alpha33 | Standaard digitale camera met 18 - 35 mm lens, 3,5 - 5,6 diafragma. Gebruikt in automatische modus, geen flitser |
| Meetlint | Medline, Mundelein, Illinois | NON171330 | Intrekbaar meetlint, doek, plastic behuizing, 72 inch |
| Weefseluitzetters | PMT, Chanhassen, MN | 03610-06-02 | 4 cm x 6 cm, rechthoekig, 120 cc, 3610 serie 2-traps weefseluitzetter met standaardpoort |
| ReCap360 | Autodesk | N/A | MVS Software, webtoepassing: recap360.autodesk.com |
| Blender | Blender Foundation | N/A | Computer Graphics Software, open source: blender.org |
| SISL | SINTEF | N/A | C++ splinebibliotheken, open source: https://www.sintef.no/projectweb/geometry-toolkits/sisl/ |
Referenties
- Gosain, A. K., Zochowski, C. G., Cortes, W. Refinements of tissue expansion for pediatric forehead reconstruction: a 13-year experience. Plast Reconstr Surg. 124, 1559-1570 (2009).
- Neumann, C. G.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
