Dissertação

Development of an automatic 2D-3D image matching method for reproducing three-dimensional humeral positions using single and dual plane fluoroscopy EVALUATED

O mecanismo do ombro é um sistema complexo e de elevada importância clínica. Um método automático para determinar posições tridimensionais do úmero usando imagens de fluoroscopia biplanar e uniplanar foi desenvolvido. Este método tem por base técnicas de optimização, tendo sido validado em condições reais e ideais. O espaço de procura do optimizador foi limitado para um intervalo de ± 5 ° na rotação e ± 5 mm na rotação e um intervalo de ± 20 ° e ± 20 mm a partir da posição ideal. Para cada um destes intervalos, três funções objectivo foram testadas considerando posições simples e complexas do úmero. Usando imagens ideais de fluoroscopia biplanar, os resultados mostraram que a minimização das distâncias foi a função objectivo que demonstrou maior precisão na determinação das posições do úmero. A função objectivo da minimização das áreas e dos momentos de inércia demonstraram precisão limitada. Para um espaço de procura de ± 5 ° e ± 5 mm, os resultados obtidos foram satisfatórios, enquanto que para o espaço de procura ligeiramente maior, ± 20 ° e ± 20 mm, resultados menos precisos foram obtidos. Com imagens ideias de fluoroscopia uniplanar, os erros obtidos no plano de projecção foram satisfatórios, enquanto que fora do plano de projecção elevados erros foram registados. Numa análise qualitativa do método usando imagens de fluoroscopia reais, resultados pouco precisos foram obtidos. Outras estruturas ósseas também poderão ser analisadas desde que as respectivas imagens de fluoroscopia e modelo 3D sejam providenciadas.
Biplanar, Cinemática, Imagens de fluoroscopia, Ombro, Optimização, Uniplanar

Novembro 23, 2018, 16:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Carlos Miguel Fernandes Quental

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Colaborador Docente

ORIENTADOR

João Orlando Marques Gameiro Folgado

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado