Analiza dokładności odwzorowania geometrii 3D elementów szkieletu człowieka na podstawie pomiarów wykonanych na tomografie medycznym i współrzędnościowym skanerze optycznym

STRESZCZENIE: Niniejszy artykuł porusza temat wykorzystania wyników badań tomograficznych w procesie budowy wirtualnego modelu badanego obiektu. Pytaniami często stawianymi w próbach wykonywania tego typu rekonstrukcji są: czy na podstawie wyników badań tomograficznych można stworzyć model wirtualny wiernie odzwierciedlający obiekt rzeczywisty, czy wykonany model będzie użyteczny w jakikolwiek sposób oraz czy jego dokładność wymiarowa i geometryczna będzie wystarczająco wysoka. Celem przeprowadzanych badań było odtworzenie geometrii badanego obiektu, którym jest kość pochodzenia zwierzęcego. Wdrożenie wyników tego typu badań może w znacznym stopniu przyczynić się do powstania nowych zaawansowanych metod diagnostycznych, oraz pozwolić na przyspieszenie i uproszczenie procesu budowy implantów oraz protez elementów układu chrzęstno-szkieletowego z wykorzystaniem technologii Rapid Prototyping.

SŁOWA KLUCZOWE: Tomografia komputerowa, Rapid Prototyping, Optyczny Skaner Współrzędnościowy.

ABSTRACT: The paper raises the issue of the use of results obtained from computed tomography in the process of building an object virtual model. There are three main questions with which it need to be faced with in this type of research. First of all, researchers wonder if it is possible to create reliable virtual model that truly represent real object on the basis of measurement on CT. Secondly, could the obtained model be useful in any way, and finally, is dimensional and geometric accuracy of the model high enough. The purpose of research was to reproduce the geometry of the object which is an animal bone. Implementation of this type of research results can make a significant contribution to the emergence of new advanced methods of diagnosis, and allow to accelerate and simplify the process of construction of implants and prosthetic components cartilage and skeletal system using rapid prototyping technology

KEYWORDS: Computer Tomogrphy, Rapid Prototyping, Optical Measuring Scaner.

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Cierniak R.: ,,Tomografia komputerowa. Budowa urządzeń CT. Algorytmy rekonstrukcyjne”, Warszawa, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2005.
• Tadeusiewicz R. red., Augustyniak P. red.: ,,Podstawy inżynierii biomedycznej”, Kraków, Wydawnictwa AGH, 2009.
• Rumiński J.: ,,Rentgenowska tomografia komputerowa”, Biocybernetyka i Inżynieia Biomedyczna 2000, pod red M. Nałęcza, Tom 8 ,, Obrazowanie biomedyczne”, Warszawa, Akademicka Oficyna Wydawnicza, 2003, s. 241-305.
• Smolik W. :,,Tomografia rentgenowska”, Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej, (2000)4, s. 63-91.
• Ratajczyk E.: ,,Tomografia komputerowa CT w zastosowaniach przemysłowych" Mechanik, nr. (2011)2, str. 112-117
• Wieczorowski M.: ,,Wykorzystanie skanera optycznego w produkcji narzędzi”, OBERON (2006)1, str.8-9.
• Wieczorowski M., Radke M.: ,,Inżynieria odwrotna i kontrola jakości w pomiarach form i elementów z tworzyw sztucznych”, OBERON (2007)1, str.6-7.
• Wieczorowski M.: ,,Weryfikacja pierwszej sztuki na przykładzie obudowy telefonu komórkowego”, OBERON (2008)4, str.44-45.
• Grzelka M., Trafarski A.: ,, Metrologiczna analiza dokładności odtworzenia kształtu badanego elementu nieinwazyjną metodą tomografii komputerowej z wykorzystaniem współrzędnościowych pomiarów optycznych”, materiały z konferencji Modelowanie i pomiary w medycynie, Krynica, 10-14 maja 2009.
• Grzelka M., Marciniak L., Gapiński B., Budzik G., Trafarski A., Augustyn – Pieniążek J., Gaca M., Accuracy of the element geometry mapping using non – invasive computer tomography method, Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems, JAMRIS, vol. 6, n 3, 2012
• http://astrophysics.fic.uni.lodz.pl/medtech/pakiet6/pakiet6.html
• http://kie.com.pl
• http://www.hitachi-medical-systems.eu

DOI: http://dx.doi.org/10.17814/mechanik.2015.12.564