두장의엑스레이로부터 3차원대퇴골복원mrl.snu.ac.kr › workshop › osteology2011...
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두 장의 엑스레이로부터3차원 대퇴골 복원
윤기범1 박문석2 이제희1
서울대학교 운동연구실1
분당서울대학교병원 정형외과2
수술
환자 관측
연구의 배경
경험적 예측 시뮬레이션 가이드
맞춤형 근골격 모델 생성 수술 후 보행 시뮬레이션
왜 CT대신 X-ray를 써야 하는가?
응용 분야: 대퇴골두 회전 교정
대퇴골두 회전 측정
Statistical shape model
CT 데이터에 템플릿 메쉬를registration
1790개의 정점을 가진 같은 구조의메쉬 = 1790*3 차원 벡터
54명의 대퇴골에 PCA를 수행하여10개의 주성분을 사용
통계적 변형
1st 축 : Femoral Neck Shaft Angle 대응
2nd 축: Femoral Anteversion 대응
-3σ +3σ
-3σ +3σ
PCA 사용한 데이터Gender(male/female) 36/18
Age(year) 9.9 6.5
Femoral Neck Angle(degree) 133.7 5.4
Femoral Anteversion (degree) 35.1 12.1
Femoral bowing(degree) 7.6 2.2
Neck length(mm) 41.4 3.8
Calibrated Stereo X-ray Usual monoplane X-ray
사용자 입력
Camera + shape co-optimization
Camera Transform
•
• J: Camera Joint Rotation (3dof)• s: Image scale(1dof)• M: Initial Rotation - 정면 -> Identity , 측면 -> Ry(90도)• x,y: 대퇴 골두의 중심좌표
50개 femur anteversion angle 에러 분포
각도에러
앞으로 할 일
• 오류의 원인이 되는 부분을 더 많은 가중치로 최적화
• Neck 부분에 좀 더 variation이 있는 data 추가
Thank You
평균 각도차
0
1
2
3
4
2 ray sum 1 ray sum 2 Real Xray
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