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
Štítky
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.