Rekonstrukcja koêci twarzowo-czaszkowych w systemie Catia v5



Podobne dokumenty
Geomagic Design X jest najbardziej wszechstronnym oprogramowaniem, które umożliwia:

IMPORT PRZELEWÓW. 1. Schemat dzia ania funkcji IMPORT PRZELEWÓW Dodatkowe zabezpieczenia funkcjonalnoêci IMPORT PRZELEWÓW 2

Opis programu do wizualizacji algorytmów z zakresu arytmetyki komputerowej

Moduł. Rama 2D suplement do wersji Konstruktora 4.6

Projekt MES. Wykonali: Lidia Orkowska Mateusz Wróbel Adam Wysocki WBMIZ, MIBM, IMe

ZASTOSOWANIE METOD WIZUALIZACJI DO PLANOWANIA OPERACJI NEUROCHIRUGICZNYCH

Microsoft Management Console

Instrukcja obsługi platformy zakupowej e-osaa (klient podstawowy)

Nowa funkcjonalnoêç,,aktywowanie odbiorców w systemie bankowoêci internetowej

GEO-SYSTEM Sp. z o.o. GEO-RCiWN Rejestr Cen i Wartości Nieruchomości Podręcznik dla uŝytkowników modułu wyszukiwania danych Warszawa 2007

Moduł 2/3 Projekt procesu technologicznego obróbki przedmiotu typu bryła obrotowa

Automatyzacja tworzenia z o eƒ modeli parametrycznych MAREK WYLE O

Generowanie kodów NC w środowisku Autodesk Inventor 2014

Brama typu ALU to typowa brama przemys owa o maksymalnym przeszkleniu

EdgeCAM 12.0 brak moŝliwości instalacji na Windows 2000

Strategia rozwoju kariery zawodowej - Twój scenariusz (program nagrania).

Proces wprowadzania nowo zatrudnionych pracowników

Instalacja. Zawartość. Wyszukiwarka. Instalacja Konfiguracja Uruchomienie i praca z raportem Metody wyszukiwania...

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

Zarządzanie Zasobami by CTI. Instrukcja

Techniki korekcyjne wykorzystywane w metodzie kinesiotapingu

Automatyczne Systemy Infuzyjne

Konfiguracja historii plików

Edycja geometrii w Solid Edge ST

SubregionalnyProgram Rozwoju do roku Anna Mlost Zastępca Dyrektora Departamentu Polityki Regionalnej UMWM

2) Drugim Roku Programu rozumie się przez to okres od 1 stycznia 2017 roku do 31 grudnia 2017 roku.

API transakcyjne BitMarket.pl

Harmonogramowanie projektów Zarządzanie czasem

Zintegrowany System Zarządzania Przedsiębiorstwem FIRMA SYSTEM FIRMA WERSJA 22.10

DOTACJE NA INNOWACJE ZAPYTANIE OFERTOWE

videostrada tp przewodnik u ytkownika telewizja tp

INSTRUKCJA KORZYSTANIA Z ELEKTRONICZNEJ ŚCIEŻKI WYKAZÓW

Kancelaris - Zmiany w wersji 2.50

1. Korzyści z zakupu nowej wersji Poprawiono Zmiany w słowniku Stawki VAT Zmiana stawki VAT w kartotece Towary...

PERSON Kraków

Ćwiczenie 6.5. Otwory i śruby. Skrzynia V

Dziennik Ustaw Nr Poz. 234 ROZPORZÑDZENIE MINISTRA FINANSÓW. z dnia 12 marca 2001 r.

E-commerce dofollow list

Centrum Informatyki "ZETO" S.A. w Białymstoku. Instrukcja użytkownika dla urzędników nadających uprawnienia i ograniczenia podmiotom w ST CEIDG

1.3 Budowa. Najwa niejsze cz ci sk adowe elektrozaworu to:

Dziennik Ustaw Nr Poz ROZPORZÑDZENIE MINISTRA FINANSÓW. z dnia 12 grudnia 2002 r.

Podstawa programowa kształcenia ogólnego informatyki w gimnazjum

II.2) CZAS TRWANIA ZAMÓWIENIA LUB TERMIN WYKONANIA: Zakończenie:

Nowe funkcjonalności

Program szkoleniowy Efektywni50+ Moduł III Standardy wymiany danych

PRZYK ADOWY ARKUSZ EGZAMINACYJNY Z MATEMATYKI

Numer obszaru: 4 Technologie informacyjno-komunikacyjne w realizacji podstawy programowej

Opis zmian funkcjonalności platformy E-GIODO wprowadzonych w związku z wprowadzeniem możliwości wysyłania wniosków bez podpisu elektronicznego

Zmiany w programie C GEO v. 6.5

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/16 t

Poznaj potencjał ArchiCAD-a! Twój przewodnik po programie ArchiCAD!

1) Dziekan lub wyznaczony przez niego prodziekan - jako Przewodniczący;

Regulamin Projektów Ogólnopolskich i Komitetów Stowarzyszenia ESN Polska

Dziennik Ustaw Nr Poz ROZPORZÑDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 28 kwietnia 2004 r.

Fabian Stasiak. Zbiór wicze Autodesk Inventor 2018 KURS ZAAWANSOWANY. ExpertBooks

Technologia morfologicznego rozpoznania twarzy. Aparat do zdj ç panoramicznych

Tekst ozdobny i akapitowy

I. Zakładanie nowego konta użytkownika.

Zbigniew Krzysiak. Projektowanie 2D w programie AutoCAD

1.Rysowanie wałka. Dostosowanie paska narzędzi Tworzenie nowego wałka. Uniwersytet Technologiczno Przyrodniczy w Bydgoszczy

KONCEPCJA NAUCZANIA PRZEDMIOTU RACHUNKOWOŚĆ SKOMPUTERYZOWANA" NA WYDZIALE ZARZĄDZANIA UNIWERSYTETU GDAŃSKIEGO

PRZYK ADOWY ARKUSZ EGZAMINACYJNY Z MATEMATYKI

ROZPORZÑDZENIE MINISTRA FINANSÓW. z dnia 31 marca 2003 r.

PROGRAM ZAPEWNIENIA I POPRAWY JAKOŚCI AUDYTU WEWNĘTRZNEGO

Dziedziczenie : Dziedziczenie to nic innego jak definiowanie nowych klas w oparciu o już istniejące.

enova Workflow Obieg faktury kosztowej

UCHWAŁA nr 83/2014. w sprawie wymogów stawianych pracom inżynierskim, licencjackim i magisterskim

Przyk adowe wiczenie z podr cznika:

InsERT GT Własne COM 1.0

KLOCKI W OKIENKU

Rekrutacją do klas I w szkołach podstawowych w roku szkolnym 2015/2016 objęte są dzieci, które w roku 2015 ukończą:

Instrukcja Obsługi STRONA PODMIOTOWA BIP

Stypendia USOS Stan na semestr zimowy 2013/14

Filtracja obrazów w dziedzinie Fouriera

WYJASNIENIA I MODYFIKACJA SPECYFIKACJI ISTOTNYCH WARUNKÓW ZAMÓWIENIA

ROZPORZÑDZENIE MINISTRA EDUKACJI NARODOWEJ 1) z dnia 19 marca 2009 r.

Zintegrowane Systemy Zarządzania Biblioteką SOWA1 i SOWA2 SKONTRUM

INFORMATOR TECHNICZNY WONDERWARE

Uniwersytet Muzyczny Fryderyka Chopina

Gdynia: Księgowość od podstaw Numer ogłoszenia: ; data zamieszczenia: OGŁOSZENIE O ZAMÓWIENIU - usługi

aplikacja hostingowa neostrada tp

SPRZĄTACZKA pracownik gospodarczy

Instrukcja. Suscriptor.

Dziennik Ustaw Nr Poz i 1611

Raport z ewaluacji wewnętrznej

Fabian Stasiak. Przyk adowe wiczenie z podr cznika: Zbiór wicze. Autodesk Inventor Kurs podstawowy.

Część II.A. Informacje o studiach podyplomowych ANALIZA DANYCH METODY, NARZĘDZIA, PRAKTYKA (nazwa studiów podyplomowych)

SYSTEM GTJ-2000 W ZASTOSOWANIU DO PROJEKTOWANIA PROCESÓW OBRÓBKI NA OBRABIARKACH CNC

SINAMICS G120C STARTER. Tworzenie nowego projektu w trybie online.

System zarządzania bazą danych (SZBD) Proces przechodzenia od świata rzeczywistego do jego informacyjnej reprezentacji w komputerze nazywać będziemy

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Plaston. Wygodnie, bezpiecznie i na miarę

Komputer i urządzenia z nim współpracujące

WYKŁAD 8. Postacie obrazów na różnych etapach procesu przetwarzania

Użytkowanie elektronicznego dziennika UONET PLUS.

JĘZYK UML JAKO NARZĘDZIE MODELOWANIA PROCESU PROJEKTOWO-KONSTRUKCYJNEGO

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH ROBOTY W ZAKRESIE STOLARKI BUDOWLANEJ

INTERAKTYWNA APLIKACJA MAPOWA MIASTA RYBNIKA INSTRUKCJA OBSŁUGI

Opis obsługi systemu Ognivo2 w aplikacji Komornik SQL-VAT

Transkrypt:

Rekonstrukcja koêci twarzowo-czaszkowych w systemie Catia v5 KRZYSZTOF ZARZYCKI KRZYSZTOF KARBOWSKI ROBERT CHRZAN ANDRZEJ URBANIK Systemy komputerowego wspomagania prac in- ynierskich znajdujà coraz szersze zastosowanie w medycynie, gdzie wykorzystywane sà najcz Êciej do modelowania koêci oraz planowania zabiegów operacyjnych [1 5]. W niniejszej pracy opisano zastosowanie systemu Catia do rekonstrukcji koêci twarzoczaszki i planowania zabiegu chirurgii plastycznej i rekonstrukcyjnej. Catia v5 firmy Dassault Systemes [6] jest nowoczesnym, zintegrowanym systemem CAD/CAM/CAE, który oferuje bogaty zestaw narz dzi programowych. Zaliczana jest do oprogramowaƒ klasy high-end. Mgr in. Krzysztof Zarzycki jest absolwentem Politechniki Krakowskiej, dr in. Krzysztof Karbowski jest pracownikiem Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji Politechniki Krakowskiej, a dr Robert Chrzan i dr hab. med. Andrzej Urbanik sà pracownikami Collegium Medicum Uniwersytetu Jagielloƒskiego. O pozycji tego programu wêród innych oprogramowaƒ CAD/CAM dost pnych na rynku decyduje przede wszystkim jego kompleksowoêç. Catia stanowi rozwiàzanie wspomagajàce prac in yniera na wszystkich etapach poczàwszy od projektu, poprzez analizy i obliczenia zaprojektowanych cz Êci i zespo- ów, wytwarzanie, a po zarzàdzanie projektem i dokumentacjà. Dodatkowo charakterystycznà cechà systemu Catia jest jego modu owoêç. Bogate wyposa enie narz dziowe poszczególnych modu ów czyni z Catii funkcjonalne i uniwersalne narz dzie, znajdujàce zastosowanie w procesach projektowych w ró nych dziedzinach nauki. Bazujàc na modu ach projektowania modelowego (kszta towego, formujàcego) Shape, w obr bie którego mo na wyró niç nast pujàce podmodu y: Generative Shape Design, Digitized Shape Editor, Shape Sculpture, Free Style, oraz na module projektowania bry owego Part Design systemu Catia v5,

Rys. 1. Schemat procesu rekonstrukcji dokonano in ynierskiej rekonstrukcji koêci twarzowo-czaszkowych. W trakcie realizacji projektu analizowany by przypadek rzeczywistego ubytku kostnego cz Êci twarzowej czaszki. Dla zidentyfikowania patologicznego obszaru czaszki wykorzystane zosta y obrazy z tomografu komputerowego, udost pnione przez Zak ad Diagnostyki Obrazowej Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie. Ubytek twarzowo-czaszkowy obejmowa fragment koêci nosowej, fragment szcz ki, oczodó, koêç jarzmowà oraz fragment uku jarzmowego. Na rys. 1 przedstawiono schemat procesu rekonstrukcji, opisanego w dalszej cz Êci artyku u. Akwizycja zdigitalizowanych danych System Catia v5 oferuje modu, który umo liwia projektowanie 3D przy u yciu danych zdigitalizowanych. Digitized Shape Editor, dost pny w module projektowania kszta towego Shape, jest bardzo przydatnym narz dziem s u àcym do przetwarzania danych w postaci chmury punktów lub poligonalnej sieci (zbudowanej z trójkàtów). Podstawà do przygotowania modelu ubytku jest analiza danych obrazowych uzyskanych metodà tomografii komputerowej, wykonywana przez specjalnie do tego celu skonstruowane oprogramowanie [7], które identyfikuje po o enie kraw dzi koêci czaszki. Wynikiem pracy programu jest przestrzenna chmura punktów. Tak przygotowany zbiór danych nale y zaimportowaç, u ywajàc komendy Import, do modu u Digitized Shape Editor jako chmur punktów. W cz Êci Preview okna dialogowego, po naciêni ciu klawisza Update, nast puje wizualizacja importowanej chmury punktów. Za pomocà klawisza Apply u ytkownik zatwierdza zaimportowane i zwizualizowane punkty (rys. 2). Tworzenie sieci poligonalnej Dla celów dalszych operacji zwiàzanych z uzupe nieniem ubytku kostnego wygodnie jest stworzyç poligonalnà sieç z o onà z trójkàtów rozpi tych na punktach zaimportowanej chmury. Dzi ki temu atwiej jest dostrzec projektantowi interesujàcy go obszar ubytku czaszkowego. W module Digitized Shape Editor istnieje mo liwoêç stworzenia takiej sieci za poêrednictwem narz dzia Mesh Creation. Po zaznaczeniu w oknie dialogowym typu sieci 3D Mesher i naciêni ciu klawisza Apply zostaje obliczona i utworzona pierwsza sieç, którà mo na ulepszaç, zwi kszajàc wartoêç parametru Neighbourhood. Dodatkowo, wybierajàc w cz Êci Display okna dialogowego przyk adowo opcje: Shading, Triangles oraz Smooth, mo na wp ynàç na struktur elementów tworzàcych sieç, na jej cieniowanie, a tak e regularnoêç. Informacja Rys. 2. Importowana chmura punktów Rys. 3. Sieç poligonalna utworzona na chmurze punktów o utworzeniu takiej sieci widoczna jest w drzewie specyfikacji wraz z nazwà operacji i jej ikonà (rys. 3). Wst pna obróbka poligonalnej sieci w module Digitized Shape Editor Stworzenie poligonalnej sieci pozwala projektantowi przede wszystkim na dokonanie wst pnych ogl dzin dotyczàcych: 51

rozmiaru ubytku i jego umiejscowienia, oceny, który obszar sieci b dzie przydatny do dalszych czynnoêci rekonstrukcyjnych, a który mo e zostaç zredukowany, oceny jakoêci zabiegu detekcji kraw dzi przeprowadzonego na obrazach z tomografii komputerowej. Na podstawie stworzonej sieci oceniono rozmiar ubytku, stwierdzajàc, e obejmuje on fragment koêci nosowej, fragment szcz ki, oczodó, koêç jarzmowà oraz fragment uku jarzmowego. Dzi ki utworzonej sieci zdecydowano, e rekonstrukcja w tym przypadku opieraç si b dzie na symetrycznym odbiciu patologicznej po owy czaszki na cz Êç zdrowà. Oczywiste jest, e ten algorytm post powania nie znajdzie zastosowania dla wszystkich analizowanych przypadków. Wystarczy dla przyk adu podaç skomplikowanà postaç progenii, kiedy oprócz wysuni tej do przodu uchwy lub te cofni tej do ty u szcz ki, uchwa jest dodatkowo skrzywiona w lewo lub w prawo. Po wst pnej analizie, kiedy okreêlony jest ju teoretyczny sposób dalszego post powania rekonstrukcyjnego, mo na zredukowaç sieç tylko do cz Êci istotnej dla projektanta. Takie dzia anie pozwala na pewnego rodzaju uporzàdkowanie i konkretyzacj obszaru roboczego, a przede wszystkim usprawnia prac systemu, poniewa podczas redukcji sieci zmniejsza si automatycznie liczba punktów przetwarzanych przez program. W zwiàzku z tym zastosowaç mo na dwa narz dzia: Remove lub Activate. Na pozór nie ró nià si one niczym od siebie, bo okna dialogowe wyglàdajà tak samo, ale istnieje zasadnicza ró nica. Uwidocznia si ona w sposobie dzia ania obu tych narz dzi. W przypadku zastosowania Remove dochodzi do trwa ego usuni cia odpowiednio wyznaczonych punktów rozwa anej chmury, natomiast u ycie Activate daje rezultat w postaci wygaszenia odpowiednich punktów chmury z jednoczesnà mo liwoêcià ich powrotnej aktywacji. Wspólnà cechà obu tych narz dzi jest to, e ich zastosowanie nie zostaje zarejestrowane w drzewie specyfikacji. W celu usprawnienia pracy systemu Catia v5 R12 zmniejszona zosta a tak e o 10% liczba trójkàtów budujàcych poligonalnà sieç. Odby o si to przy wykorzystaniu narz dzia Decimation. Jego zastosowanie pozwala na zmniejszenie obj toêç pami ci wymaganej przez model. Rekonstrukcja koêci twarzowo-szcz kowych wspomagana narz dziami modu ów Digitized Shape Editor i Shape Sculpture W analizowanym przypadku ubytku kostnego w cz Êci twarzowej i szcz kowej czaszki proces in- ynierskiej rekonstrukcji, wspomaganej systemem Catia v5, rozpoczà si od symetrycznego odbicia wzgl dem referencyjnej p aszczyzny patologicznej po owy czaszki na cz Êç zdrowà. Wspomnianà p aszczyzn referencyjnà utworzono jako równoleg à do p aszczyzny yz i przechodzàcà przez punkt Êrodkowy chmury punktów. Symetryczne odwzorowanie patologicznej po owy czaszki na cz Êç zdrowà wzgl dem p aszczyzny referencyjnej wymaga o wyraênego rozró nienia obu tych obszarów. W zwiàzku z tym, te punkty chmury, które odpowiada y zdrowej po owie czaszki, zosta y wygaszone za pomocà narz dzia Activate. Nast pnie wykonano symetryczne odbicie pozosta ej cz Êci poligonalnej sieci, korzystajàc z narz dzia Symmetry. Kiedy patologiczna po owa czaszki znalaz a si w obszarze zdrowej cz Êci, powrotnie wyêwietlono uproszczony model czaszki, tzn. z etapu po redukcji zb dnych punktów chmury. W ten sposób mo liwe sta o si zdiagnozowanie, jaki obszar poligonalnej sieci, reprezentujàcy zdrowà po ow czaszki, b dzie móg zostaç wykorzystany jako uzupe nienie ubytku w cz Êci patologicznej. W kolejnym kroku pracy, znowu za pomocà narz dzia Activate, dokonano redukcji punktów chmury skonkretyzowanego modelu czaszki. Zaw ono go do obszaru, który odpowiada ubytkowi w cz Êci patologicznej czaszki. W ten sposób dopasowano ogólnie (zgrubnie) istniejàcà po zdrowej stronie czaszki sieç w obszar ubytku twarzowo-szcz kowego. Pozostawiono natomiast wolnà przestrzeƒ w miejscach, gdzie poligonalna sieç winna stykaç si z elementami koêçca patologicznej po owy czaszki. Zachowanie wolnych stref pos u y o m.in. skorygowaniu ró nic wynikajàcych z anatomicznego braku symetrii obu po ówek czaszki. Poprawa po o enia wycinka poligonalnej sieci w przestrzeni ubytku kostnego odby a si za poêrednictwem narz dzia Align using the compass. Daje ono mo liwoêç manualnego dopasowania chmury punktów za pomocà kompasu przestrzeni roboczej. Po okreêleniu ostatecznego obszaru poligonalnej sieci, którà wykorzystano jako komponent uzupe niajàcy ubytek, nastàpi o ulepszanie struktury tej sieci. W tym celu u yto takich narz dzi modu u Digitized Shape Editor, jak Fill Holes oraz Mesh Smoothing. Korzystajàc z takich opcji rozwiàzaƒ modu u Shape Sculpture, jak: Copy triangles, Delete triangles, Generate Mesh, przeprowadzono na wycinku poligonalnej sieci zaadaptowanym jako komponent uzupe niajàcy zabiegi dobudowy i korekcji jej kszta tu. Pos ugiwanie si którymkolwiek z wymienionych narz dzi wymaga wczeêniejszego zaznaczenia okreêlonego obszaru poligonalnej sieci. Jest to mo liwe za poêrednictwem narz dzi z grupy Selecting Components modu u Shape Sculpture. W przypadku tej pracy wykorzystano bardzo u yteczne narz dzie z tej e grupy, a mianowicie Brush Select. Rekonstrukcja koêci jarzmowej i fragmentu uku jarzmowego w module Part Design Odbudowa koêci jarzmowej oraz fragmentu uku jarzmowego zosta a przeprowadzona dzi ki narz dziom modu u Part Design. W pierwszej kolejnoêci odtworzono cz Êç koêci jarzmowej, znajdujàcej si w bezpoêrednim sàsiedztwie oczodo u (rys. 4). W tym celu zdefiniowano dwie p aszczyzny. Jedna z nich przechodzi a przez trzy punkty utworzone na powierzchni poligonalnej sieci patologicznej po owy czaszki, druga zaê na powierzchni sieci komponentu uzupe niajàcego. Na utworzonych p aszczyznach za pomocà linii typu Spline szkicownika ( Sketcher ) zamodelowano przekroje odpowiednio poczàtku i koƒca tworzonej bry y (imitujàcej fragment koêci 52

Rys. 4. Przedstawienie efektu zastosowania narz dzia Loft modu u Part Design dla odtworzenia koêci jarzmowej i fragmentu uku jarzmowego jarzmowej). Kszta t przekrojów determinowany by przez wyglàd miejsc styku (kontaktu): tworzonej bry y z patologicznà cz Êcià czaszki, oraz tworzonej bry y z komponentem uzupe niajàcym. Po zamodelowaniu zarysów przekrojów tworzonej bry y u yto nast pnie narz dzia Loft modu u Part Design. Procedura odtwarzania pozosta ego fragmentu koêci jarzmowej i fragmentu uku jarzmowego w àcznie z: tworzeniem p aszczyzn styku, modelowaniem zarysów przekrojów, zastosowaniem narz dzia Loft mia a taki sam przebieg, jak ta opisana wczeêniej. Zaokràglenie pomi dzy obiema bry ami, utworzonymi narz dziem Loft, wykonano przy u yciu opcji Edge Fillet. Rekonstrukcja fragmentu koêci nosowej i szcz ki wspomagana narz dziami modu ów Free Style i Generative Shape Design Na tym etapie projektowania zamodelowano tzw. strefy kontaktu mi dzy poligonalnà siecià komponentu uzupe niajàcego a siecià obszaru oko oubytkowego. Narz dziami modu u projektowania kszta towego Shape, które zastosowano na tym etapie projektowania, by y: a) w obr bie Free Style : 3D Curve umo liwia tworzenie krzywej zarówno w przestrzeni, jak i na istniejàcym ju elemencie geometrycznym, punkty sk adowe krzywej mogà byç dodawane lub usuwane podczas jej tworzenia, a tak e edycji. Narz dzie 3D Curve w procesie rekonstrukcyjnym wykorzystywano wielokrotnie do definiowania profili i krzywych prowadzàcych; Project Curve umo liwia rzutowanie zdefiniowanej krzywej na wskazanà powierzchni w kierunku prostopad ym do niej, a tak e rzutowanie w kierunku okreêlonym za poêrednictwem kompasu; Net Surface pozwala tworzyç powierzchnie na podstawie istniejàcych krzywych, spoêród których mo na wyró niç: profiles ( krzywe profilu ) i guides ( krzywe prowadzàce ); Styling Sweep umo liwia tworzenie tzw. powierzchni w drujàcych na podstawie profili tzw. przebiegu oraz krzywych prowadzàcych; Break Surface or Curve jest wykorzystywane do przecinania krzywej w àdanym miejscu wyznaczonym przez punkt, umo liwia tak e ci cie powierzchni wzd u zdefiniowanej krzywej; 4-Point Patch jest przeznaczone g ównie do tworzenia p aszczyzny zaêlepiajàcej stref pomi dzy dwoma powierzchniami. b) w obr bie Generative Shape Design : Sweep komenda, która daje mo liwoêç tworzenia powierzchni w drujàcych oraz wype niania przestrzeni pomi dzy dwiema stronami (kraw dziami) elementu, a tak e pozwala na tworzenie symetrycznych profili po obu stronach danej cz Êci; Fill umo liwia tworzenie powierzchni pomi dzy wskazanymi kraw dziami (tworzàcymi krzywà o profilu zamkni tym) istniejàcych elementów (cz Êci); Blend pozwala na tworzenie zaêlepiajàcej powierzchni, która jest powierzchnià pomi dzy dwoma drutowymi (istniejà tylko kraw dzie) modelami elementów z uwzgl dnieniem liczby ograniczeƒ, napr eƒ itp., a tak e umo liwia tworzenie powierzchni zaêlepiajàcej pomi dzy krzywymi, wewnàtrz konturu czy pomi dzy parà powierzchni zaêlepiajàcych. Ró ne kombinacje zastosowania zaprezentowanych narz dzi modu u projektowania Shape przyczyni y si do odtworzenia fragmentów koêçca w obszarze wspomnianej ju tzw. wolnej przestrzeni strefy kontaktu. Równie tymi komendami pos u ono si, aby dokonaç korekt b dów, które mia y swe poczàtki w êle dobranym progu binaryzacji na etapie akwizycji danych zdigitalizowanych. Poprawki te zosta y wprowadzane g ównie od wewn trznej strony cz Êci szcz kowej czaszki. Na samym koƒcu procesu in ynierskiej rekonstrukcji, wspomaganej systemem Catia v5, dokonano symetrycznego odbicia ( Symmetry ) ca ego odtworzonego koêçca twarzowo-szcz kowego wzgl dem p aszczyzny referencyjnej. Przy czym chodzi tu o t samà p aszczyzn referencyjnà, wzgl dem której na poczàtku projektowania symetrycznie odwzorowano patologicznà po ow czaszki na cz Êç zdrowà (rys. 5). Rys. 5. Obraz przedstawia model czaszki wraz ze zrekonstruowanymi w miejscu ubytku koêçmi twarzowo-szcz kowymi 53

Wnioski Zastosowanie systemu komputerowego wspomagania prac in ynierskich Catia pozwala na zbudowanie wirtualnego modelu czaszki, który daje chirurgowi przestrzenne zobrazowanie struktur, które na obrazie tomograficznym sà widoczne jedynie w postaci przekrojów. Model wirtualny mo e zostaç wykorzystany do zaplanowania zabiegu operacyjnego oraz, w razie koniecznoêci, mo e zostaç wykonany jednà z metod szybkiego prototypowania. Opisana w niniejszym artykule technika projektowania ubytków koêci czaszki wykorzystywana jest równie do planowania zabiegów chirurgii koêci czaszki, polegajàcych na wype nianiu protezà ubytków koêci czaszki. Na podstawie obrazów uzyskanych metodami tomografii komputerowej patologiczna czaszka jest rekonstruowana w systemie Catia, gdzie tworzony jest projekt protezy, który s u y do wykonania matrycy do jej kszta towania. Proteza jest wszczepiana pacjentowi podczas zabiegu kranioplastyki [7]. LITERATURA 1. Chen J.J., Liu W., Li M-Z., Wang C.T.: Digital manufacture of titanium prothesis for cranioplasty. Int. J. Adv. Manuf. Technol. (2006)27, ss.1148 1152. 2. Eufinger H. i inni: Reconstruction of craniofacial bone defects with individual alloplastic implants based on CAD/ CAM-manipulated CT-data, J. of Cranio Maxillo-facial Surgery, (1995)23, ss. 175 181. 3. Liu Q, Leu M.C., Schmitt S.M.: Rapid prototyping in dentistry: technology and application. Int.J.Adv. Manuf. Technol. (2006)29, ss. 317 335. 4. Ryu J.H., Kim H.S., Lee K.H.: Contour-based algorithms for generating 3D CAD models from medical images. Int. J. Adv. Manuf. Technol. (2004)24, ss.112 119. 5. Winder J., Bibb R.: Medical rapid prototyping technologies: state of the art and current limitations for application in oral and maxillofacial surgery. J. of Maxillofac. Surg. 63, 2005, ss. 1006 1015. 6. Catia R12 Documentation. 7. Chrzan R., Urbanik A., Karbowski K., Moska a M., Polak J., Pyrich M.: Wytwarzanie modeli medycznych dla potrzeb zabiegu kranioplastyki. Przyj te do druku w czasopiêmie Przeglàd Lekarski. 54