Immagini e Bioimmagini
Immagini Bitmap
IMMAGINI BITMAP
Dette anche ‘vettorizzate’
Display
‘diminuire/aumentare la luminosità’= traslazione a sx /dx dell’istogramma
Istogramma delle luminanzeNel seguito supponiamo, per semplicità, una codifica con 10 livelli di grigio (0-9)
ELABORAZIONE DIGITALE ‘A POSTERIORI’: SU IMMAGINE GIA’ OTTENUTA
Immagine originaria Istogramma originario
Immagine originaria
ELABORAZIONE DIGITALE ‘A POSTERIORI’: SU IMMAGINE GIA’ OTTENUTA
Istogramma originario
‘aumentare /diminuire il contrasto’= ‘dilatare’ /comprimere l’istogramma lungo asse orizzontale
Elaborazione ottica delle immagini:
- luminosità = ‘traslazione’ istog.- contrasto = dilatazione/compressione asse x istog.
A posteriori: cambio l’apparenza, NON posso acquisire nuove informazioni
A priori: ottimizzo l’acquisizione: posso ottenere più informazioni
Elaborazione delle immagini: <lumC
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Regolazione della luminosità A PRIORI (diaframma, filtri, minore dose nel caso di radiografia)
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NON VEDO PIU’ I CAPELLIIN MODO DISTINTO
IL CAMICE RIMANE TUTTO DELLO STESSO COLORE
HO OTTENUTONUOVI DETTAGLI SUL CAMICE
NON VEDO PIU’ I CAPELLI IN MODO DISTINTO
Elaborazione delle immagini
Regolazione del contrasto aPRIORI: ottimizzazione RANGE per digitalizzazione
Correzione a POSTERIORI (x2)
Saturo i livelli alti, maOttengo più sfumature
Enfatizzo le differenze di grigio; saturo i livelli alti
Sovraesposta A posteriori = ‘scurisco’ A priori = Minore Intensità radiazione
Poco Contrastata A posteriori = aumento contrastoA priori: somministro liquido di contrasto
Elaborazione delle immagini:
GEOMETRIA- fattori di scala- deformazione
Sfera Ellissoide
Scaling-based morphing was used to enlarge the femoral head while leaving the remaining geometry unaltered (top row). Analytic-based morphing was used to apply a helicoidal rotation to adjust femoral anteversion (middle row) and to vary the shaft curvature (left side of the bottom row). Contour plots show zero deformation in purple and maximum deformation in red. Some of the panels show cut-out views with lines representing the outline of the baseline (black) and morphed (red) models. morphing deformations can be linearly combined, as illustrated by the cases with enlarged femoral heads and shaft changes (right side on the middle and bottom rows).
Deformazione (Morphing) per ottenere modello personalizzato da modello generico
Ricostruzioni 3D
• Tessuti identificati mediante tecniche di sogliatura (‘Thresholding’)• Unità di volume = Voxel
Utilizzo
• Indagini morfologiche: distanze, volumi, massa stimata ecc.
• Modelli matematici. Es: analisi strutturali nel caso di protesi ortopediche
STUDIO DI STABILITÀ,
DI MOBILITÀ ARTICOLARE
E DI LUSSAZIONE
DELL’ANCA PROTESIZZATA
MEDIANTE MODELLAZIONE MULTIBODY
POSSIBILI DINAMICHE DELLA LUSSAZIONE
Impingement protesico
Impingement osseo
La lussazione è l’evento per cui la testa del femore fuoriesce dalla cavità acetabolare
DESCRIZIONE DEL MODELLO
ELEMENTI MODELLATI
ELEMENTI ANATOMICI
Ø Semibacino
Ø Femore
ELEMENTI PROTESICI
Ø Cotile
Ø Testina
Ø Stelo
Ricostruzione geometria da TAC
RICOSTRUZIONE DA TAC
IL SEMIBACINO
Elaborazione immagini Tac
Curve di contorno
Curve di contorno
Modello solido
IL SEMIBACINO
RICOSTRUZIONE DA TAC
CARICHI E CONDIZIONI AL CONTORNO
Ø 3 g.d.l. per il bacino (3 traslazioni)Ø 1 g.d.l. per il femore (rotazione int/ext)Ø cotile solidale al bacinoØ testa solidale allo stelo femoraleØ stelo solidale al femoreØ carichi fisiologici (Bergmann)
MANOVRA DI LUSSAZIONE SIMULATA
ØRotazione interna/Rotazione esternaØFemore a 90° di flessione e 0° di adduzione
Azioni corrispondenti:ØAppoggiare il piede su un piano rialzato per allacciare la scarpaØRaccogliere un oggetto dal suoloØPiegamenti durante gli esercizi di riabilitazione
MATERIALI E METODI
CRITERI DI VALUTAZIONE
Range Of MotionROM
Angolo di rotazione int/est fino alla
lussazione
Momento torcente alla lussazione
MLUX
ANALISI PARAMETRICA
DIAMETRO TESTA: 22 mm, 28 mm, 32 mm
ANTIVERSIONE COTILE: -15°, 0°, 15°, 30°
INCLINAZIONE COTILE: 30°, 45°, 60°
INCLINAZIONE DEL COTILE
È l’angolo tra il piano tangente la coppa acetabolare e il piano trasversale
30°
45°
60°
ANTIVERSIONE DEL COTILE
È l’angolo tra l’asse acetabolare e il piano coronale
-15°
0°
15°
30°
ESEMPIO DI SIMULAZIONE
Impigement protesico (incl. 45°, antiver 15°)
Confronto dispositivi per fissazione esterna di bacino
a) b)
c) d)
Esempi di applicazioni in ambito odontostomatologico
Confronto tra diversi tipi di attacco utilizzanti in overdenture mandibolare ancorata a singolo impianto.
Confronto tra le distribuzioni di sollecitazioni indotte da diverse ricostruzioni protesiche