D 2018

Virtual 2D-3D Fracture Reduction with Bone Length Recovery Using Statistical Shape Models

KLÍMA, Ondřej, Roman MADEJA, Michal ŠPANĚL, Martin ČUTA, Pavel ZEMČÍK et. al.

Základní údaje

Originální název

Virtual 2D-3D Fracture Reduction with Bone Length Recovery Using Statistical Shape Models

Autoři

KLÍMA, Ondřej (203 Česká republika, garant), Roman MADEJA (203 Česká republika), Michal ŠPANĚL (203 Česká republika), Martin ČUTA (203 Česká republika, domácí), Pavel ZEMČÍK (203 Česká republika), Pavel STOKLÁSEK (203 Česká republika) a Aleš MIZERA

Vydání

Německo, Shape in Medical Imaging, od s. 207-219, 13 s. 2018

Nakladatel

Springer International Publishing

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Stať ve sborníku

Obor

10600 1.6 Biological sciences

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Forma vydání

tištěná verze "print"

Impakt faktor

Impact factor: 0.402 v roce 2005

Kód RIV

RIV/00216224:14310/18:00106612

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

ISBN

978-3-030-04746-7

ISSN

Klíčová slova česky

Předoperační plánování; Redukce fraktur; Fixační aparáty; 2D-3D registrace; Statistické modelování tvaru

Klíčová slova anglicky

Preoperative planning; Fracture reduction; Fixation devices; 2D-3D registration; Statistical shape model

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 3. 5. 2019 08:30, Mgr. Tereza Miškechová

Anotace

V originále

Computer-assisted 3D preoperative planning based on 2D stereo radiographs has been brought into focus recently in the field of orthopedic surgery. To enable planning, it is crucial to reconstruct a patient-specific 3D bone model from X-ray images. However, most of the existing studies deal only with uninjured bones, which limits their possible applications for planning. In this paper, we propose a method for the reconstruction of long bones with diaphyseal fractures from 2D radiographs of the individual fracture segments to 3D polygonal models of the intact bones. In comparison with previous studies, the main contribution is the ability to recover an accurate length of the target bone. The reconstruction is based on non-rigid 2D-3D registration of a single statistical shape model onto the radiographs of individual fragments, performed simultaneously with the virtual fracture reduction. The method was tested on a syntethic data set containing 96 virtual fractures and on real radiographs of dry cadaveric bones suffering peri-mortem injuries. The accuracy was evaluated using the Hausdorff distance between the reconstructed and ground-truth bone models. On the synthetic data set, the average surface error reached 1.48±1.16 mm. The method was built into preoperative planning software designated for the selection of the best-fitting fixation material.