9965379745

PRACE ORYGINALNE

Sławomir MIECHOWICZ' Andrzej URBANIK² Robert CHRZAN² Anna GROCHOWSKA²

Analiza dokładności obrazowania tomografii komputerowej dla potrzeb modelowania medycznego na przykładzie skanera Siemens Sensation 10

Accuracy analysis of Computer tomography imaging for medical modeling purposes on the example of Siemens Sensation 10 scanner

'Katedra Konstrukcji Maszyn, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Politechnika Rzeszowska Kierownik Katedry Konstrukcji Maszyn PR: Prof. dr hab, Tadeusz Markowski

²Katedra Radiologii, Uniwersytet Jagielloński, Collegium Medicum Zakład Diagnostyki Obrazowej Szpital Uniwersytecki w Krakowie Kierownik Katedry Radiologii UJ CM:

Prof. dr hab. med. Andrzej Urbanik

Dodatkowe słowa kluczowe:

tomografia komputerowa modelowanie medyczne szybkie prototypowanie

Additional key words:

Computer tomography medical modeling rapid prototyping

Adres do korespondencji:

Katedra Radiologii UJ CM 31-501 Kraków, ul. Kopernika 19, Tel.: [phone]; Fax: [phone] email: [e-mail]

Model medyczny to materialny model części ciała ludzkiego, wykorzystywany w celu lepszej wizualizacji, bądź planowania zabiegu chirurgicznego. Może on być wykonywany metodą szybkiego prototypowania (Rapid Prototyping) na podstawie danych uzyskanych podczas badania z zakresu diagnostyki obrazowej (tomografia komputerowa - TK, rezonans magnetyczny - MR). Istotnym zagadnieniem jest zapewnienie odpowiedniej dokładności przestrzennej modelu, na którą wpływ ma dokładność obrazowania skanerów TK i MR. Celem pracy jest analiza dokładności obrazowania TK dla potrzeb modelowania medycznego na przykładzie skanera Siemens Sensation 10. Za pomocą techniki stereo-litografii wykonano fizyczny wzorzec-fantom w formie kratki. W celu uwzględnienia niedokładności wykonania fantomu dokonano jego pomiarów rzeczywistych przy użyciu współrzędnościowej maszyny pomiarowej (CMM) Leitz PMM 12106. Następnie wykonano badanie TK fantomu za pomocą skanera Siemens Sensation 10. Na podstawie uzyskanych danych określono rozkład błędów pomiarowych TK fantomu. Maksymalny błąd pomiarowy, uwzględniający zarówno niedokładność wykonania fantomu jak i niedokładność obrazowania TK wynosił ± 0,87 mm, natomiast określający tylko niedokładność obrazowania TK nie przekraczał ± 0,28 mm. Ponieważ sam proces akwizycji TK jest źródłem błędów pomiarowych, w celu zapewnienia wysokiej jakości wytwarzania modeli medycznych technikami szybkiego prototypowania, należy przeprowadzić pomiary dokładności dla każdego skanera TK wykorzystywanego do uzyskania danych będących podstawą wykonania modelu.

Wstęp

Termin modelowanie medyczne opisuje proces wytworzenia modelu fizycznego

Medical model is a materiał model of human body part, used for better vi-sualization or surgery planning. It may be produced by Rapid Prototyping method, based on data obtained du-ring medical imaging (Computer tomography - CT, magnetic resonance - MR). Important problem is to provide pro-per spatial accuracy of the model, in-fluenced by imaging accuracy of CT and MR scanners. The aim of the stu-dy is the accuracy analysis of CT imaging for medical modeling purposes on the example of Siemens Sensation 10 scanner. Using stereolithography techniąue a physical pattern - phantom in the form of grating was produced. The phantom was measured by a Co-ordinate Measuring Machinę Leitz PMM 12106 to consider production process inaccuracy. Then the phantom was examined using CT scanner Siemens Sensation 10. Phantom measu-rement error distribution was determi-ned, based on the data obtained. Ma-ximal measurement error, considering both phantom production inaccuracy and CT imaging inaccuracy was ± 0.87 mm, while considering only CT imaging inaccuracy was not exceeding 0.28 mm. CT acąuisition process is by itself the source of measurement er-rors. So to provide high ąuality of medical models produced by Rapid Prototyping methods, it is necessary to perform accuracy measurements for every CT scanner used for obtaing data serving as the base for model production.

techniką szybkiego prototypowana (Rapid Prototyping-RP) na podstawie danych medycznych [7,13], Proces ten składa się z kil-

Przegląd Lekarski 2010 / 67/'

4    295