Quantitative assessments of geometric errors for rapid prototyping in medical applications
link https://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/1469account_box Arrieta, Cristóbal
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El Prototipado Rápido (PR), tecnología utilizada para construir modelos tridimensionales (3D) o réplicas de objetos, ha tomado gran importancia en aplicaciones médicas, especialmente para planificación de cirugías, diseño de prótesis y docencia. La precisión geométrica de los modelos PR es esencial para estas aplicaciones médicas. El método más común para evaluar la precisión geométrica es identificar puntos anatómicamente relevantes en el objeto original y en el modelo PR y comparar las distancias lineales entre pares de puntos correspondientes. Este tipo de métrica sufre de ciertas ambigüedades y puede llevar a una mala medición del error. Como método alternativo para medir el error, proponemos dos enfoques: (1) Generar una métrica para evaluar la precisión global, usando índices que comparen los volúmenes de la estrutura original y el modelo PR, calculados sobre imágenes de Tomografía Computarizada, y (2) Generar una métrica para evaluar la precisión local, comparando las superficies del objeto original y del modelo PR.
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| Autor | Arrieta, Cristóbal |
| Profesor guía | Tejos Núñez, Cristián Andrés |
| Otro autor | Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería |
| Título | Quantitative assessments of geometric errors for rapid prototyping in medical applications |
| Fecha de publicación | 2011 |
| Nota | Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2011 |
| Resumen | El Prototipado Rápido (PR), tecnología utilizada para construir modelos tridimensionales (3D) o réplicas de objetos, ha tomado gran importancia en aplicaciones médicas, especialmente para planificación de cirugías, diseño de prótesis y docencia. La precisión geométrica de los modelos PR es esencial para estas aplicaciones médicas. El método más común para evaluar la precisión geométrica es identificar puntos anatómicamente relevantes en el objeto original y en el modelo PR y comparar las distancias lineales entre pares de puntos correspondientes. Este tipo de métrica sufre de ciertas ambigüedades y puede llevar a una mala medición del error. Como método alternativo para medir el error, proponemos dos enfoques: (1) Generar una métrica para evaluar la precisión global, usando índices que comparen los volúmenes de la estrutura original y el modelo PR, calculados sobre imágenes de Tomografía Computarizada, y (2) Generar una métrica para evaluar la precisión local, comparando las superficies del objeto original y del modelo PR. El error local se muestra en una representación 3D de la superficie usando un código de colores, lo que permite diferenciar las regiones sobre estimadas, subes- timadas o correctamente estimadas. Las mediciones del error global y local requieren del uso de una etapa de registro utilizando Información Mutua, segmentación usando el algoritmo Ac- tive Contours Without Edges, cálculo de los índices volumétricos sobre las segmentaciones, triangulación usando el algoritmo Marching Cubes, y cálculo del error local sobre las trian- gulaciones. Los resultados muestran que el método propuesto se puede aplicar en diferentes objetos sin ningún cambio, demostrando ser una herramienta que provee índices volumétricos simples y representativos de la precisión geométrica con que modelos PR son construidos. |
| Derechos | acceso abierto |
| DOI | 10.7764/tesisUC/ING/1469 |
| Enlace | |
| Materia | Prototipado rápido. Procesamiento de imagen asistida por computador. Formación de imágenes tridimensionales. |
| Temática | Ingeniería |
| Tipo de documento | tesis de maestría |