Multi-View Stereo ve Isogeometric Kinematics kullanma Cilt Genişleme bir Domuz Modeli Genleme Niceleme

Bu deneyin genel amacı, izogeometrik analiz ve çoklu görüntü stereo kullanarak doku genişlemesi sırasında cildin gerilme haritalarını ölçmektir. Bu yöntem, farklı genişletici şekilleri, boyutları ve şişirme oranlarının neden olduğu bölgesel deformasyonların belirlenmesi gibi doku genişlemesi ile rekonstrüktif cerrahi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, hesaplamalı analiz ve esnek 3D görüntüleme tekniklerini kullanmasıdır.

Böylece rutin prosedürü değiştirmeden ameliyathanede kullanılabilir. Bu tekniğin etkileri tedaviye kadar uzanır, çünkü doku genişlemesi geçiren insan hastaların cilt deformasyon haritalarını izlemek için klinik ortama kolayca çevrilebilir. Başlamak için, sırt derisini bir ustura ile tıraş ederek Yucatan mini domuzunu ameliyat için hazırlayın ve uyuşturun.

Kalan tüyleri bantla alın ve kirleticilerden temizlemek için cildi izopropil bir alkolle iyice silin. Daha sonra, hayvanın vücudundaki dorsal orta çizgiyi tanımlayın ve bir kalem kullanarak, dört ızgaranın sırt sınırlarını, sırt orta hattından yaklaşık iki santimetre uzağa yerleştirilecek şekilde işaretleyin. Cilt üzerinde ilk ön ızgaranın yerini işaretledikten sonra, üç santimetre boşluk bırakın ve arka ızgaranın konumunu işaretleyin.

Son olarak, işaretli ön ve arka ızgara konumlarının dorsal orta hatta göre simetrik olduğunu ve aynı suprakaudal mesafede konumlandırıldığını onaylayın. Izgaranın yerleri işaretlendikten sonra, 10 santimetreye 10 santimetrelik bir ızgaradan oluşan bir kağıt şablon hazırlayın. Bunu yapmak için, çizgileri tükenmez kalemle tekrar tekrar boyayarak ızgarayı yoğun bir şekilde çizin ve ardından şablonu kırpın.

Ardından, ızgara izlemenin transferini kolaylaştırmak için istenen cilt bölgesini izopropil ovma alkolü ile iyice nemlendirin ve fazla alkolün kurumasına izin verin, bu da mürekkebin sızmasını önleyecektir. Hazırlanan ızgara şablonunun kenarlarını cilt üzerindeki işaretle hizalayın ve ızgarayı mürekkep tarafı aşağı bakacak şekilde cilde uygulayın, ardından mürekkebin tam olarak aktarılmasını sağlamak için ızgara şablonunu cilde hafifçe bastırın. Birkaç saniye sonra, ızgarayı ciltten yavaşça çıkarın ve ızgara izlemenin düzgün bir şekilde aktarıldığından emin olun.

Dövme yapmadan önce, mürekkebin bulaşmasını azaltmak için ızgara izini vazelin ile örtün ve bir dövme cihazı kullanarak ızgaranın çizgilerini dövme mürekkebi ile kaplayın. İlk ızgara dövüldükten sonra, ikinci ızgara için izlemeyi hayvanın derisine aktarın ve her iki ızgaranın birbirinden üç santimetre uzakta konumlandırıldığından emin olun. İkinci ızgarayı dövme yaptıktan sonra, her iki ızgaranın da dorsal orta hattın iki santimetre lateralinde bulunduğunu onaylayın.

Dört ızgara dövüldükten sonra, dorsal orta hattan iki santimetre uzağa yerleştirildiklerini ve bir kez daha üç santimetre olarak yayıldıklarını onaylayın. Ameliyata başlamak için, anestezi uygulanmış domuzun derisi üzerinde, iki ızgara arasındaki orta noktada bulunan bir kesi bölgesini işaretleyin, ardından genişleticinin istenen yerini, dövmeli ızgaranın üst kısmına yerleştirilecek şekilde işaretleyin. Cildi cerrahi bir bıçakla kesin ve makas kullanarak, ilk kesiği genişleticinin yerleştirileceği bir alana bağlayan sıkı bir deri altı tüneli oluşturun, ardından işaretli genişletici yerleştirme bölgesi içindeki cebi kör bir şekilde inceleyin.

Daha sonra, enfeksiyonu önlemek için oluşturulan tüneli bir antibiyotik solüsyonu ile yıkayın ve genişleticiyi deri altı cebine yerleştirin. Genişletici yerleştirildikten sonra, genişletici port yerleşimi için kullanılacak olan dorsal orta hatta bitişik iki kesiğin yerlerini işaretleyin ve kesikleri neşter ile yapın. Daha sonra, kaudal kesiden bir hemostat yerleştirin ve daha önce genişletici yerleştirme için kullanılan kesi ile bağlayan başka bir deri altı tüneli inceleyin, ardından genişleticinin borusunu yakalayın ve kaudal port insizyonundan dışarı çekin.

Şişirme portu yerleşimi için bir cebi incelemek için ikinci kesiği kullanın ve portu cebe yerleştirin. Hemostat ile iki port yerleştirme insizyonunu birbirine bağlayan başka bir deri altı tünel oluşturun, ardından portun borusunu hemostat ile yakalayın ve genişletici tüpün yerleştirildiği aynı kesiden dışarı çekin. Her iki tüpü de kestikten sonra, metal bir adaptörle bağlayın.

Borunun etrafına dikiş atarak adaptörün her iki tarafındaki bağlantıyı sabitleyin. Tüpü başlangıçta yapılan kesiden çekin, böylece boru sistemi deri altına yerleştirilir, daha sonra sıvı ile doldurulmuş 50 mililitrelik bir şırıngaya bağlı 21 gauge iğneyi deriden genişletici portuna sokun ve havayı çıkarın Pistonu çekerek genişleticiden. Tüm hava çıkarıldıktan sonra, düzgün bir şekilde dolduğunu doğrulamak için genişletici portuna yaklaşık 10 mililitre sıvı enjekte edin.

Son olarak, cerrahi dikişler uygulayarak üç kesiği de kapatın, ardından ikinci genişleticiyi birinci genişletici yerleştirme yerine göre çapraz olarak yerleştirmek için domuzun vücudunun karşı tarafındaki iki ızgara arasındaki kesi bölgesini işaretleyerek devam edin. Hayvanı uyuşturduktan sonra, cerrahi bant kullanarak ızgaralar arasına plastik esnek şerit metreler takın, ardından ızgarayı fotoğraflamak için hayvanı bir tarafa yerleştirin. Fotoğrafları birçok farklı açıdan çekmek, görüntülerin odaklandığından ve arka plandan ziyade öncelikle ilgilenilen nesneyi içerdiğinden emin olmak çok önemlidir.

Bu, analiz için çok önemli olan doğru 3D geometri rekonstrüksiyonunu sağlayacaktır. Kamerayı hayvanın üzerine yerleştirerek başlayın, ancak dövmeli ızgaraların tamamen görülebildiği ve çerçeveyi doldurduğu yere yaklaşık olarak paralel bir çekim yapmak için kaudal tarafa yaslanın, ardından kaudaldan rostral yöne doğru bir kemer şeklinde hayvanın etrafında dairesel bir desende hareket edin, yol boyunca fotoğraf çekin ve her zaman dövmeli ızgaraları çerçevede yakalayın, çerçeveyi dolduran ızgaralarla. Ardından, yere yaklaşık olarak paralel bir çekim açısı yakalamak için kamerayı ventral tarafa doğru konumlandırın ve ventralden sırt bölgesine kadar bir kemer içinde fotoğraf çekin.

Hayvanın her iki tarafını da fotoğrafladıktan sonra, kullanılan protokole göre şişirme adımını gerçekleştirin. İlk olarak, limanın etrafındaki hayvanın derisini izopropil alkolle temizleyin. Ardından,% 0.9 enjekte edilebilir salin içeren bir şırınga yükleyin ve 25 gauge kelebek iğnesine takın.

Ardından, iğneyi porta takın, ardından salini genişleticiye enjekte edin. Enjeksiyondan sonra, ızgaraları daha önce olduğu gibi tekrar fotoğraflayın. Dijital yeniden yapılandırmayı yapmak için ticari olarak temin edilebilen yazılımı kullanın.

Bu gösterimde MVS kullanılmıştır. Sol üst köşedeki fotoğrafı 3D'ye seçerek başlayın. Ardından, fotoğraf ekle'ye tıklayın, görüntülerin konumuna göz atın ve tek bir modele karşılık gelen 30 fotoğrafı manuel olarak seçin, ardından modeli adlandırın ve oluştur'a tıklayın.

Modelin oluşturulması birkaç dakika sürebilir. Ardından, geometrik modellerin temsili resimlerini görmek üzere geri dönmek için sağdaki gösterge tablosuna tıklayın. Bir modeli analiz için kaydetmek için sağ alt köşeden seçin, indirmeler'e tıklayın ve obj'yi seçin.

Geometrik modeli işlemek için açık kaynaklı yazılım kullanın. MVS yazılımından oluşturulan dosyayı içe aktarın, ardından 3D görünümün alt kısmında, görünüm alanı gölgelendirmesine tıklayın ve dokuyu seçin. 3D görünümün sağında, gölgelendirme içeren alt menüye sahip bir sekme arayın.

Gölgelendirmeden gölgesiz'i seçin, ardından seçmek için bir geometriye sağ tıklayın ve üçgen ağı görselleştirmek için 3B görünümün alt kısmında düzenleme modunu seçin. Şimdi, sağ tıklayıp noktayı vurgulayarak ızgaranın düğümlerini birer birer seçin. Noktanın koordinatları, 3D görünümün sağ tarafındaki sekmede görünür.

Bu koordinatları seçip kopyalayın, ardından bir metin dosyasına yapıştırın. 121 koordinatın tümünü kaydetmek için ızgaranın tüm noktaları için bunu yapmaya devam edin, ardından bu verilerden deformasyonu nihai olarak ölçmek için metin protokolündeki talimatları izleyin. Bu metodoloji, farklı genişletici geometrilerin neden olduğu deformasyonu incelemek için başarıyla kullanılmıştır.

Küre ve hilal genişleticilerin neden olduğu bölgesel suşlardaki varyasyonlar üzerinde duruldu. Her iki cihaz da her zaman noktasında aynı hacme kadar dolduruldu. Yeniden yapılandırılmış spline yüzeylerinden, deformasyonlar bir referans ve deforme olmuş bir ızgara kullanılarak hesaplandı.

Sıfırıncı gün referans olarak kabul edildi. Her şişirme adımının sonu, referans konfigürasyon sonuçları ve kontur grafikleri ile karşılaştırılarak, alan değişiminin, tetanın ilerlemesi ve iki ortogonal yöndeki lambda gerilmesi daha sonra analiz edildi. Sonuç olarak, kontur grafiklerinin uzamsal varyasyonu, derinin genişleticinin merkezinde çevreye göre daha fazla gerildiğini ortaya çıkardı.

İlginç bir şekilde, her iki genişletici de aynı hacme kadar doldurulmuş olsa da, küre şeklindeki genişleticinin doldurulması, hilal şeklindeki genişleticinin doldurulmasına kıyasla daha büyük deformasyonlara neden oldu. Bu videoyu izledikten sonra, çoklu görünüm stereo ve izogeometrik analiz kullanarak cildin deformasyon haritalarının nasıl ölçüleceği konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. Bu prosedürü denerken, geometrilerin analiz sırasında ölçeklendirilebilmesi için sürecin her adımını şerit metrelerle fotoğrafla belgelemek önemlidir.

Bu prosedürü takiben, doku biyopsileri, müteakip histokimyasal analiz ve genom dizilimi gibi diğer yöntemlerin tümü, cilt gerilmesine karşı altta yatan hücresel tepkiler hakkında ek soruları yanıtlamak için gerçekleştirilebilir.