Dissertação

Understanding the Hip Joint: a Morphological Study of the Articular Surfaces in Asymptomatic and Pathologic Conditions EVALUATED

A compreensão das características morfofuncionais que definem a articulação coxofemoral é fulcral não só na definição exacta de apresentações patológicas da mesma, nomeadamente conflito femoroacetabular (CFA) e displasia da anca, como também na idealização de próteses. MacConaill introduziu a ideia de que as articulações sinoviais são mais bem representadas por formas ovais, contrariando a noção ainda hoje enraizada no seio da comunidade ortopédica de que a esfera é uma melhor representação destas superfícies. Este trabalho visa testar a hipótese de MacConaill, usando uma estrutura computacional de aproximação de superfícies para avaliar a qualidade de ajuste da representação implícita de um conjunto de modelos semelhantes a esferas à cabeça femoral e ao acetábulo. Os dados geométricos destas estruturas foram extraídos de conjuntos de tomografia computorizada e ressonância magnética, tendo o seu tratamento envolvido segmentação de imagem com recurso a técnicas de active contour, operações de suavização e decimação, e ajuste dos modelos canónicos de superfícies às nuvens de pontos, com base em algoritmos genéticos.O estudo compreendeu: (i) ajuste de 10 modelos canónicos a uma população de 11 indivíduos assintomáticos; e (ii) comparação entre ancas assintomáticas e patológicas, a partir do ajuste de três superfícies – esfera, elipsoide e elipsoide cónica – a um conjunto de três populações de 20 indivíduos, enquadradas nas categorias de assintomáticos, CFA e displasia. A análise estatística dos erros de ajuste para ambos os estudos revelou uma melhor aproximação das superfícies não-esféricas, nomeadamente ovais e elipsoides cónicas, a ambas as superfícies articulares, em particular nos casos patológicos.
aproximação de superfícies, superfícies implícitas, morfologia da articulação coxo-femoral, (super)quádricas, conflito femoro-acetabular, displasia da anca

Novembro 25, 2016, 14:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Miguel Pedro Tavares da Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Daniel Simões Lopes

INESC-ID Lisboa

Doutor