Simulation of a ring fixator system with patient-specific bone modeling

Harici fiksatörler ortopedi alanında kırık tespiti, boy uzatma ve deformite düzeltme amaçları için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu fiksatörlerde tipik olarak klinisyen, fiksatör halkalarını birbirine bağlayan çubukların boylarını değiştirerek kemik parçalarını anatomik olarak istenen pozisyona getirir. Bu işlem klinisyen tarafından, onun tecrübe ve uzmanlığına dayanılarak gerçekleştirilir. Alternatif olarak, fiksatörün matematiksel hesaplarını yapan bir yazılım yardımıyla aynı işlemlerin otomatize edildiği ticari sistemler bulunmaktadır. Klinisyenin tedavinin sonucunu önceden görmesine olanak sağlayacak uygun görselleştirme araçları günümüzde kullanılan yazılım sistemlerinde mevcut değildir. Bu tezde kanonik model ismindeki sağlıklı kemik modelini hastaya özel patolojik (örneğin deforme) kemik modeline dönüştüren yöntemler geliştirdik. Hastaya özel kemik modellerini otomatik olarak oluşturan, görselleştirme ve simülasyon araçlarına sahip bir kullanıcı arayüzü programlanmıştır. Kemik modelleme algoritması 19 farklı kemik modeli üzerinde değerlendirilmiştir ve algoritmanın efektif olduğu sonucuna varılmıştır. Buna ek olarak, görselleştirme aracı dört ortopedik uygulamanın simülasyonu şeklinde test edilmiştir. Örneklerin tamamında görselleştirme aracı kemik-fiksatör sistemini ve tedavi sürecini gerçekçi olarak göstermiştir. Klinisyenin uygulanan tedaviyi görselleştirmesi ve farklı tedavi senaryolarını önceden değerlendirmesine olanak saplayan görselleştirme aracı işle donatılmış bir arayüzün klinik olarak faydalı bir araç olacağına inanmaktayız.