System inżynierii odwrotnej służy do rejestrowania i uzyskiwania szczegółowych i wyczerpujących danych geometrycznych płyt końcowych kręgów. Następnie opracowywane są modele parametryczne płytki końcowej kręgów, które są korzystne dla projektowania spersonalizowanych implantów kręgosłupa, stawiania diagnoz klinicznych i opracowywania dokładnych modeli elementów skończonych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Precyzyjne pomiary i modele parametryczne płytek końcowych kręgów
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Szczegółowe i kompleksowe dane geometryczne płyt końcowych kręgów są ważne i niezbędne do poprawy wierności modeli elementów skończonych kręgosłupa, projektowania i ulepszania implantów kręgosłupa oraz zrozumienia zmian zwyrodnieniowych i biomechaniki. W tym protokole zastosowano szybki i bardzo dokładny skaner do konwersji danych morfologicznych powierzchni płyt czołowych na cyfrową chmurę punktów. W systemie oprogramowania chmura punktów jest dalej przetwarzana i rekonstruowana w trzech wymiarach. Następnie wykonywany jest protokół pomiarowy, obejmujący układ współrzędnych 3D zdefiniowany tak, aby każdy punkt był współrzędną 3D, trzy strzałkowe i trzy krzywe powierzchni czołowej, które są symetrycznie dopasowane do powierzchni płyty końcowej, oraz 11 równoodległych punktów, które są wybierane w każdej krzywej. Na koniec wykonywane są pomiary i analizy przestrzenne w celu uzyskania danych geometrycznych płyt czołowych. Równania parametryczne reprezentujące morfologię krzywych i powierzchni są dopasowywane na podstawie punktów charakterystycznych. Sugerowany protokół, który jest modułowy, zapewnia dokładną i powtarzalną metodę uzyskiwania danych geometrycznych płytek końcowych kręgów i może pomóc w bardziej wyrafinowanych badaniach morfologicznych w przyszłości. Przyczyni się również do projektowania spersonalizowanych implantów kręgosłupa, planowania aktów chirurgicznych, stawiania diagnoz klinicznych i opracowywania dokładnych modeli elementów skończonych.
Wprowadzenie
Płytka końcowa kręgu jest górną lub dolną powłoką trzonu kręgu i służy jako mechaniczny interfejs do przenoszenia naprężeń między dyskiem a trzonem kręgu1. Składa się z obrzeża nasadowego, który jest mocnym i solidnym kostnym obrąbkiem otaczającym zewnętrzną krawędź trzonu kręgu, oraz centralnej płytki końcowej, która jest cienka i porowata2.
Kręgosłup podlega szerokiej gamie zaburzeń zwyrodnieniowych, urazowych i nowotworowych, które mogą wymagać interwencji chirurgicznej. Ostatnio szeroko stosowane są urządzenia kręgosłupa, takie jak sztuczne dyski i klatki. Dokładne i szczegółowe parametry morfometryczne płytek końcowych są niezbędne do projektowania i ulepszania implantów kręgosłupa z efektywnym kontaktem proteza-kręg i potencjałem wrastania kości3. Ponadto informacje na temat dokładnego kształtu i geometrii płytek końcowych kręgów są ważne dla zrozumienia biomechaniki. Chociaż modelowanie metodą elementów skończonych pozwala na symulację rzeczywistych kręgów i jest szeroko stosowane do badania fizjologicznych reakcji kręgosłupa na różne warunki obciążenia4, technika ta jest specyficzna dla pacjenta i nie można jej uogólnić na wszystkie kręgi. Zasugerowano, że wewnętrzna zmienność geometrii kręgów w populacji ogólnej powinna być brana pod uwagę przy opracowywaniu modelu elementów skończonych5. W związku z tym parametry geometryczne płyt czołowych sprzyjają generowaniu siatki i zwiększaniu wierności w modelowaniu metodą elementów skończonych.
Chociaż znaczenie dopasowania geometrii płytki końcowej i powierzchni implantu było omawiane w poprzednich badaniach6,7,8, dane na temat morfologii końcówek kręgów są skąpe. Większość wcześniejszych badań nie ujawniła 3D natury płyty końcowej9,10,11. Aby lepiej i w pełni zobrazować morfologię płyty końcowej, wymagana jest analiza przestrzenna12,13,14. Ponadto w większości badań stosowano techniki pomiarowe o niższej precyzji10,15,16. Co więcej, odnotowano znaczne powiększenie, gdy parametry geometrii są mierzone za pomocą radiografii lub tomografii komputerowej (CT)17,18. Chociaż obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) jest uważane za nieinwazyjne, jest mniej dokładne w definiowaniu dokładnych marginesów struktur kostnych11. Ze względu na brak ustandaryzowanego protokołu pomiarowego istnieją duże różnice między istniejącymi danymi geometrycznymi.
W ostatnich latach inżynieria odwrotna, która może przekształcić istniejące części fizyczne w skomputeryzowane modele bryłowe, jest coraz częściej stosowana w medycynie. Technika ta umożliwia dokładne odwzorowanie anatomicznego charakteru wyrafinowanych powierzchni kręgów. System inżynierii odwrotnej składa się z dwóch podsystemów: systemu oprzyrządowania i systemu oprogramowania. System oprzyrządowania przyjęty w tym protokole posiada bezkontaktowy optyczny skaner płaski 3D, który jest szybki i bardzo dokładny (precyzja 0,02 mm, 1,628 x 1,236 pikseli). Skaner może wydajnie (czas wprowadzania 3 s) przechwytywać informacje o morfologii powierzchni obiektu docelowego i przekształcać je w cyfrową chmurę punktów. System oprogramowania (tj. oprogramowanie do inżynierii odwrotnej) jest aplikacją komputerową do przetwarzania danych chmury punktów (patrz tabela materiałów), rekonstrukcji modelu powierzchni 3D, edycji swobodnych krzywych i powierzchni oraz przetwarzania danych (patrz tabela materiałów).
Celem niniejszego raportu jest (1) opracowanie protokołu pomiarowego i algorytmu do uzyskania parametrów ilościowych płytek końcowych kręgów w oparciu o technikę inżynierii odwrotnej, (2) opracowanie modelu matematycznego, który pozwala na realistyczne odwzorowanie płytek końcowych kręgów bez digitalizacji zbyt wielu punktów orientacyjnych. Metody te będą korzystne dla planowania aktów chirurgicznych i modelowania metodą elementów skończonych.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
To badanie zostało zatwierdzone przez komisję etyki badań nad zdrowiem instytutu autorów. Ponieważ kości kręgów szyjnych mają bardziej skomplikowane kształty19, protokół wykorzystuje kręgi szyjne jako ilustrację ułatwiającą odpowiednie badania.
1. Przygotowanie materiałów, skanowanie i przetwarzanie obrazów
- Zbierz suchy kręg szyjny bez patologicznej deformacji lub złamanych części.
- Umieść kręg pionowo na platformie skanera (Rysunek 1, patrz Tabela materiałów), z płytą końcową skierowaną w stronę obiektywu aparatu. Użyj aktywnego źródła światła skanera. Następnie rozpocznij proces skanowania w celu uzyskania danych chmury punktów (. Format ASC).
UWAGA: Zgodnie z obrazami przed skanowaniem dostosuj skaner i pozycję kręgu, aby uchwycić jak najwięcej informacji o morfologii powierzchni. - Otwórz oprogramowanie przeznaczone specjalnie do przetwarzania chmur punktów (patrz Tabela materiałów). Kliknij przycisk Importuj, aby zaimportować dane chmury punktów i wygenerować cyfrową grafikę kręgu. Ustaw częstotliwość próbkowania na 100%, wybierz opcję Zachowaj pełne dane podczas próbkowania, wybierz jednostkę danych w milimetrach i kliknij przycisk Punkty cienia. Użyj narzędzia Zaznaczanie lasso, aby zaznaczyć zbędne punkty na grafice, a następnie kliknij przycisk Usuń, aby je usunąć. Kliknij przycisk Reduce Noise (Redukcja szumów) i ustaw maksymalny poziom gładkości, aby zredukować szumy i skoki (Rysunek 2A,B).
UWAGA: Podstawowe instrukcje obsługi oprogramowania znajdują się na dole GUI (graficznego interfejsu użytkownika). Punkty hałasu z widocznymi ostrymi ostrogami bocznymi lub pionowymi należy usunąć, aby zmniejszyć błąd. - Kliknij przycisk Zawijaj, aby spakować dane obrazowania do pliku w formacie .stl w celu przekształcenia chmury punktów w siatkę, która przekształci obiekt punktowy w obiekt wielokątny.
UWAGA: Oprogramowanie do inżynierii wstecznej zwykle akceptuje format 3D w stylu .stl. - Otwórz oprogramowanie przeznaczone specjalnie do rekonstrukcji 3D i przetwarzania danych (patrz Tabela materiałów). Kliknij Plik, a następnie Nowy w podmenu. Wybierz część z listy typów. Kliknij Start, następnie Kształt w podmenu, a następnie Cyfrowy edytor kształtów. Kliknij ikonę Importuj na pasku narzędzi po prawej stronie graficznego interfejsu użytkownika. W oknie Importuj wybierz plik w formacie .stl, a następnie kliknij przycisk Zastosuj > OK. Kliknij przycisk Dopasuj wszystko w ikonie na pasku narzędzi u dołu, aby załadować zrekonstruowany obraz do głównego okna oprogramowania do prezentacji.
UWAGA: Kroki 1.5–2.3.3 są wykonywane przy użyciu tego samego oprogramowania. - Kliknij przycisk Aktywuj na pasku narzędzi po prawej stronie. W oknie Aktywuj wybierz opcję Tryb zalewki > Typ wielokąta > Pułapka wewnętrzna. Następnie wybierz płytkę końcową kręgu na obrazie 3D, aby usunąć niepotrzebne elementy kręgów, takie jak elementy tylne i osteofity (Rysunek 2C).
2. Kwantyfikacja morfologii 3D płyty końcowej
- Definiowanie układu współrzędnych 3D płyty końcowej
- Kliknij Start > Shape w podmenu, a następnie Generative Shape Design (Generatywny projekt kształtu). Kliknij ikonę Punkt na pasku narzędzi po prawej stronie. Zaznacz trzy anatomiczne punkty orientacyjne na obrzeżu nasady: pierwsze dwa to odpowiednio lewy i prawy koniec krawędzi spływu płyty końcowej; Trzeci to przedni punkt środkowy.
- Kliknij ikonę Linia na pasku narzędzi po prawej stronie i wybierz dwa punkty końcowe krawędzi spływu, aby zdefiniować tylną linię czołową. Kliknij ikonę Płaszczyzna, wybierz typ płaszczyzny, która ma być normalna do krzywej, a następnie wybierz tylną linię czołową i przedni punkt środkowy, aby zdefiniować środkową płaszczyznę strzałkową.
- Kliknij przycisk Rozpocznij > kształt> Szybka rekonstrukcja powierzchni. Kliknij ikonę przekroju płaskiego, wprowadź wartość 1 w opcji liczby, a następnie wybierz obraz płyty końcowej i płaszczyznę środkową, aby wygenerować przecinającą się krzywą. Kliknij opcję Krzywa na ikonie Skanuj i wybierz przecięcie przecinającej się krzywej i tylnej krawędzi nasady. Zdefiniuj przecięcie jako tylny punkt środkowy .
- Kliknij przycisk Rozpocznij > Kształt, > Projektowanie kształtów generatywnych. Kliknij ikonę Linia i wybierz przedni punkt środkowy i tylny punkt środkowy, aby zdefiniować średnicę środkową. Kliknij ikonę Punkt, a następnie w podmenu Powtórzenie punktów i płaszczyzn. Następnie wybierz średnicę środkową strzałki i wprowadź wartość 1 w opcji Wystąpienia, aby zdefiniować punkt środkowy średnicy strzałkowej.
- Kliknij ikonę System osi na pasku narzędzi u dołu. Następnie wybierz punkt środkowy środkowej średnicy strzałkowej jako początek, linię równoległą do tylnej linii czołowej jako oś x, środkową średnicę strzałkową jako oś y, a linię skierowaną do przodu i prostopadłą do płaszczyzny x-y jako oś z (Rysunek 3).
UWAGA: Dwa punkty końcowe krawędzi spływu zostały wybrane jako punkty odniesienia, ponieważ są spójne i wykazują minimalną zmienność w obecności osteofitów10.
- Dopasowanie krzywych charakterystycznych i punktów na powierzchni płyty końcowej (Rysunek 4A–D)
- Kliknij ikonę Punkt, a następnie w podmenu Powtórzenie punktów i płaszczyzn. Wybierz średnicę środkową strzałki i wprowadź wartość 3 w opcji Wystąpienia, aby równo podzielić średnicę strzałkową na cztery części.
- Kliknij przycisk Start > Shape (Kształt> Szybka rekonstrukcja powierzchni. Kliknij ikonę przekroju płaskiego, wprowadź wartość 1 w opcji Liczba, a następnie wybierz obraz płyty końcowej i płaszczyznę x-z, aby wygenerować przecinającą się krzywą. Kliknij opcję Krzywa na ikonie Skanuj i wybierz dwa przecięcia płaszczyzny x-z i krawędzi nasady.
- Zdefiniuj linię między dwoma skrzyżowaniami jako środkową średnicę czołową. W ten sam sposób podziel środkową średnicę czołową równo na cztery części.
UWAGA: Jeśli płyta końcowa nie jest symetryczna względem płaszczyzny śródkierunkowej, wybierz jeden z dwóch punktów końcowych środkowej krzywej czołowej, który ma krótszą odległość pionową do płaszczyzny z-y. Następnie określ środkową średnicę czołową jako 2x większą od krótszej i podziel ją równo na cztery części. - Kliknij ikonę Mierz między na pasku narzędzi u dołu, aby zmierzyć długość jednej czwartej średnicy strzałkowej. Kliknij ikonę Przekrój płaski, wprowadź 2 w opcji Liczba, wprowadź zmierzoną wartość w opcji Krok, a następnie wybierz obraz płyty końcowej i płaszczyznę x-z, aby wygenerować dwie krzywe dopasowania po jednej stronie elementu czołowego. Kliknij przycisk Zamień, aby wygenerować dwie krzywe dopasowania po drugiej stronie. W ten sam sposób uzyskaj pozostałe trzy krzywe dopasowania w płaszczyźnie strzałkowej.
UWAGA: Dwie krzywe dopasowania środkowego frontu nakładają się na dwie krzywe dopasowania środkowego strzałkowego. - Wybierz 11 równoodległych punktów na każdej krzywej dla kolejnych pomiarów. Konkretna metoda jest następująca:
- Biorąc za przykład krzywą środkową, podziel średnicę środkowej strzałki równo na 10 części, co daje sumę 11 punktów, w tym dziewięć punktów pośrednich i dwa punkty końcowe (patrz kroki 2.1.3 i 2.2.1).
- Przejdź przez każdy równoodległy punkt, uzyskaj dziewięć krzywych pasujących na powierzchni płyty końcowej (patrz krok 2.2.2). Kliknij opcję Krzywa na ikonie Skanuj i wybierz przecięcie krzywych dopasowania i krzywej środkowej strzałkowej. Na koniec uzyskaj łącznie 66 punktów na każdej płycie końcowej (11 punktów na krzywą pomnożone przez sześć krzywych). Kliknij ikonę Zmierz element na pasku narzędzi u dołu, aby zmierzyć współrzędne każdego punktu.
- Pomiar parametrów morfologicznych płyty czołowej
- Parametr linii:
- Kliknij ikonę Zmierz pomiędzy, aby zmierzyć długość parametru linii, czyli odległości między dwoma mierzonymi punktami.
- Parametry wklęsłości:
- Utwórz płaszczyznę równoległą do płaszczyzny x-y (Rysunek 5A): kliknij Rozpocznij > Shape > Generative Shape Design. Kliknij ikonę Szkic na pasku narzędzi po prawej stronie, a następnie kliknij płaszczyznę x-y. Kliknij ikonę Okrąg, kliknij pozycję Początek na powierzchni blachy końcowej, przeciągnij kursor myszy na odpowiednią odległość, a następnie kliknij. Kliknij ikonę Wyjdź z pulpitu, a następnie ikonę Wypełnij, a następnie kliknij.
- Kliknij ikonę Odsunięcie, wybierz wypełnioną płaszczyznę i wprowadź odpowiednią wartość w opcji odsunięcia, aż będzie styczna do najbardziej wklęsłej części, a następnie powiększ obraz. Kliknij przycisk Start > Shape (Kształt> Szybka rekonstrukcja powierzchni. Następnie kliknij ikonę krzywej 3D, aby znaleźć i utworzyć najbardziej wklęsły punkt. Kliknij ikonę Zmierz element, aby zmierzyć współrzędne najbardziej wklęsłego punktu (Rysunek 5B).
- Kliknij ikonę Zmierz pomiędzy, a następnie wybierz najbardziej wklęsły punkt i płaszczyznę x-y, aby zmierzyć całą głębokość wklęsłości płyty końcowej. Podobnie znajdź i utwórz największą głębokość wklęsłą na określonej płaszczyźnie i zmierz jej współrzędne.
- Kliknij ikonę Projekcja na pasku narzędzi po prawej stronie, a następnie wybierz najbardziej wklęsły punkt i płaszczyznę x-y, aby uzyskać punkt rzutu. Kliknij ikonę Zmierz element, aby zmierzyć współrzędne punktu rzutu i określić jego rozkład na podstawie współrzędnych.
- Parametry powierzchni:
- Kliknij ikonę Zmierz bezwładność na pasku narzędzi u dołu i kliknij powierzchnię blachy końcowej, aby zmierzyć jej powierzchnię. Kliknij ikonę Aktywuj i wybierz środkową płytę końcową wzdłuż wewnętrznych krawędzi pierścienia nasadowego (patrz krok 1.6), a następnie kliknij ikonę Zmierz bezwładność, aby zmierzyć jego powierzchnię (Rysunek 5C). Kliknij ikonę Aktywuj, następnie środkową płytę końcową, a na końcu ikonę Zamień w oknie Aktywuj, aby uzyskać obręcz nasady. Następnie zmierz jego powierzchnię.
- Parametr linii:
3. Opracowanie modelu matematycznego powierzchni płyty końcowej
- Określanie kolejności dopasowania równania parametrycznego
- Otwórz oprogramowanie do analizy i wizualizacji danych (patrz Tabela materiałów). Wprowadź x = [odpowiednie dane] w oknie poleceń. Kliknij Enter.
UWAGA: "Odpowiednie dane" odnoszą się do danych o współrzędnych x 11 charakterystycznych punktów na jednej krzywej, które zostały zmierzone w poprzednich krokach. Kliknij Enter po wprowadzeniu każdego polecenia, z zastosowaniem tego samego do kolejnych operacji. Kroki 3.1–5.5 są wykonywane jednolicie przy użyciu tego samego oprogramowania. - W ten sam sposób wprowadź z = [odpowiednie dane].
- Wprowadź kod dla i=1:5 z2=polyfit(x,z,i); Z=poliwal(z2,x); if sum((Z-z).^2)<0.01 C=i break; koniec; end.
UWAGA: Protokół ustawia sumę błędów kwadratów poniżej 0,01, aby uzyskać wyższą precyzję, której wartość można dostosować w celu spełnienia różnych wymagań. - Kliknij Enter, aby uzyskać wartość C, która jest żądaną kolejnością dopasowania.
- Otwórz oprogramowanie do analizy i wizualizacji danych (patrz Tabela materiałów). Wprowadź x = [odpowiednie dane] w oknie poleceń. Kliknij Enter.
- Dopasowanie równania parametrów
- Wprowadź cftool i kliknij Enter, aby wyświetlić narzędzie do dopasowywania krzywych.
- Wprowadź współrzędne krzywej w oknie poleceń (patrz kroki 3.1.1 i 3.1.2). W narzędziu do dopasowywania krzywych wybierz dane współrzędnej x podczas dopasowywania krzywych płaszczyzny czołowej i dane współrzędnej y podczas dopasowywania krzywych płaszczyzny strzałkowej w opcji danych x, wybierz dane współrzędnej z w opcji danych y, wybierz wielomian i wprowadź uzyskaną kolejność dopasowania. Następnie oprogramowanie automatycznie wyświetli równanie parametryczne i dobroć dopasowania.
UWAGA: Ponieważ krzywa jest obrazem 2D, domyślną opcją pracy są opcje x i y w narzędziu do dopasowywania krzywej podczas dopasowywania krzywej. - W podobny sposób wprowadź współrzędne 3D 66 punktów i dopasuj dane współrzędnych do odpowiednich opcji osi. Wybierz wielomian i wprowadź kolejność dopasowania, aby uzyskać równanie parametryczne powierzchni płyty końcowej (Rysunek 6B).
4. Pozyskiwanie danych geometrycznych na podstawie równania parametrycznego
- Wprowadź wartości współrzędnych x i y dowolnego punktu na blasze końcowej w oknie poleceń.
- Wejście PX1, PX2, PX3....
UWAGA: Px to parametry równania parametrycznego, które zostały dopasowane za pomocą wielomianu w powyższych krokach. - Wprowadź równanie i kliknij Enter, aby uzyskać wynik (tj. format wejściowy: z = P00 + P10*x + P01*y + P20*x^2 + P11*x*y + P02*y^2 + P30*x^3 + P21*x^2*y + P12*x*y^2 + P03*y^3 + P40*x^4 + P31*x^3*y + P22*x^2*y^2 + P13*x*y^3 + P04*y^4).
5. Reprezentacja płyty końcowej na podstawie równania parametrycznego
- Wejście PX1, PX2, PX3....w oknie poleceń.
- Wprowadź kod X=N1:0.01:N2;.
UWAGA: N1–N2 to zakres danych osi X (tj. wartości dwóch punktów końcowych krzywej theid-coronal). - Wprowadź kod "Y=N3:0.01:N4; ".
- Wprowadź równanie (tj. z=@(x,y)P00 + P10.*x + P01.*y + P20.*x.^2 + P11.*x.*y + P02.*y.^2 + P30.*x.^3 + P21.*x.^2.*y+ P12.*x.*y.^2 + P03.*y.^3 + P40.*x.^4 + P31.*x.^3.*y + P22.*x.^2.*y.^2+ P13.*x.*y.^3 + P04.*y.^4;).
- Wprowadź kod ezmesh(z, [N1,N 2,N 3,N 4]), aby uzyskać grafikę symulacji 3D (Rysunek 6C).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Przy użyciu wysokoprecyzyjnego optycznego skanera 3D z płaskim stolem, płyty końcowe przekształcono w ponad 45 000 punktów cyfrowych, które w odpowiedni sposób charakteryzują morfologię (Rysunek 2A,B).
W protokole pomiarowym przeprowadzono analizę przestrzenną powierzchni płyt końcowych. W celu charakterystyki morfologii dopasowano i skwantyfikowano reprezentatywne krzywe na powierzchni (Rys...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Inżynieria odwrotna jest coraz częściej i z powodzeniem stosowana w medycynie, takiej jak plastyka czaszki20, implanty szczękowo-twarzowe21 . Pomiary inżynierii odwrotnej, czyli digitalizacja powierzchni produktu, odnosi się do konwersji informacji o powierzchni na dane chmury punktów przy użyciu określonych urządzeń i metod pomiarowych. Na podstawie takich danych można przeprowadzić złożone modelowanie powierzchni, ocenę, ulepszenia i produkcję. Cyf...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.
Podziękowania
Ta praca została sfinansowana przez Projekt Budowy Kluczowej Dyscypliny Biura Zdrowia Pudong w Szanghaju (PWZxk2017-08) oraz Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (81672199). Autorzy chcieliby podziękować Wang Lei za pomoc w korekcie wcześniejszej wersji oraz Li Zhaoyangowi za pomoc w opracowaniu modelu parametrycznego.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Catia | Dassault Systemes, Paryż, Francja | https://www.3ds.com/products-services/catia/ | 3D rekonstrukcja modelu powierzchni, edycja i przetwarzanie danych swobodnych krzywych i powierzchni |
| Geomagic Studio | Geomagic Inc., Morrisville, Karolina Północna | https://cn.3dsystems.com/software?utm_source=geomagic.com&utm_medium=301 | przetwarzanie danych chmury punktów |
| MATLAB | The MathWorks Inc., Natick, USA | https://www.mathworks.com/ | Analizuj dane, opracowuj algorytmy i twórz modele |
| Optyczny skaner płaski 3D | Xi' optyczna technologia pomiarowa XinTuo 3D Co.Ltd., Xi' an, Shaanxi, Chiny | http://www.xtop3d.com/ | pozyskuj parametry geometryczne powierzchni i przekształcaj je w punkty cyfrowe |
Bibliografia
- Wang, Y., Battie, M. C., Boyd, S. K., Videman, T. The osseous endplates in lumbar vertebrae: Thickness, bone mineral density and their associations with age and disk degeneration. Bone. 48, 804-809 (2011).
- Wang, Y., Battie, M. C., Videman, T. A morphological study of lumbar vertebral endplates: radiographic, visual and digital measurements. European Spine Journal. 21, 2316-2323 (2012).
- Feng, H., et al. Morphometry evaluations of cervical osseous endplates based on three dimensional reconstructions. International Orthopaedics. , (2018).
- Liebschner, M. A., Kopperdahl, D. L., Rosenberg, W. S., Keaveny, T. M. Finite element modeling of the human thoracolumbar spine. Spine (Phila Pa 1976). 28, 559-565 (2003).
- Niemeyer, F., Wilke, H. J., Schmidt, H. Geometry strongly influences the response of numerical models of the lumbar spine--a probabilistic finite element analysis. Journal of Biomechanics. 45, 1414-1423 (2012).
- Lin, C. Y., Kang, H., Rouleau, J. P., Hollister, S. J., Marca, F. L. Stress analysis of the interface between cervical vertebrae end plates and the Bryan, Prestige LP, and ProDisc-C cervical disc prostheses: an in vivo image-based finite element study. Spine (Phila Pa 1976). 34, 1554-1560 (2009).
- Cao, J. M., et al. Clinical and radiological outcomes of modified techniques in Bryan cervical disc arthroplasty. Journal of Clinical Neuroscience. 18, 1308-1312 (2011).
- de Beer, N., Scheffer, C. Reducing subsidence risk by using rapid manufactured patient-specific intervertebral disc implants. The Spine Journal. 12, 1060-1066 (2012).
- Chen, H., Zhong, J., Tan, J., Wu, D., Jiang, D. Sagittal geometry of the middle and lower cervical endplates. European Spine Journal. 22, 1570-1575 (2013).
- Tan, S. H., Teo, E. C., Chua, H. C. Quantitative three-dimensional anatomy of cervical, thoracic and lumbar vertebrae of Chinese Singaporeans. European Spine Journal. 13, 137-146 (2004).
- Zhou, S. H., McCarthy, I. D., McGregor, A. H., Coombs, R. R., Hughes, S. P. Geometrical dimensions of the lower lumbar vertebrae--analysis of data from digitised CT images. European Spine Journal. 9, 242-248 (2000).
- Cukovic, S., Devedzic, G., Ivanovic, L., Lukovic, T. Z., Subburaj, K. Development of 3D Kinematic Model of the Spine for Idiopathic Scoliosis Simulation. Computer-Aided Design and Applications. 7, 153-161 (2010).
- Cukovic, S., Devedzic, G. 3D modeling and simulation of scoliosis: An integrated knowledgeware approach. , 411-415 (2015).
- Ćuković, S., et al. Non-Ionizing Three-Dimensional Estimation of Axial Vertebral Rotations in Adolescents Suffering from Idiopathic Scoliosis. , (2018).
- Panjabi, M. M., Duranceau, J., Goel, V., Oxland, T., Takata, K. Cervical human vertebrae. Quantitative three-dimensional anatomy of the middle and lower regions. Spine (Phila Pa 1976). 16, 861-869 (1991).
- Panjabi, M. M., et al. Thoracic human vertebrae. Quantitative three-dimensional anatomy. Spine (Phila Pa 1976). 16, 888-901 (1991).
- Ravi, B., Rampersaud, R. Clinical magnification error in lateral spinal digital radiographs. Spine (Phila Pa 1976). 33, E311-E316 (2008).
- Silva, M. J., Wang, C., Keaveny, T. M., Hayes, W. C. Direct and computed tomography thickness measurements of the human, lumbar vertebral shell and endplate. Bone. 15, 409-414 (1994).
- Langrana, N. A., Kale, S. P., Edwards, W. T., Lee, C. K., Kopacz, K. J. Measurement and analyses of the effects of adjacent end plate curvatures on vertebral stresses. The Spine Journal. 6, 267-278 (2006).
- Chrzan, R., et al. Cranioplasty prosthesis manufacturing based on reverse engineering technology. Medical Science Monitor. 18, (2012).
- De Santis, R., et al. Reverse engineering of mandible and prosthetic framework: Effect of titanium implants in conjunction with titanium milled full arch bridge prostheses on the biomechanics of the mandible. Journal of Biomechanics. 47, 3825-3829 (2014).
- Keating, A. P., Knox, J., Bibb, R., Zhurov, A. I. A comparison of plaster, digital and reconstructed study model accuracy. Journal of Orthodontics. 35, 191-201 (2008).
- Numajiri, T., et al. Designing CAD/CAM Surgical Guides for Maxillary Reconstruction Using an In-house Approach. Journal of Visualized Experiments. , (2018).
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
