Адаптированные алгоритмы Dual Contouring и Marching Cubes для 3D-реконструкции поясничного отдела позвоночника человека
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-6-99-105
Аннотация
В статье рассматривается задача трехмерной реконструкции поясничного отдела позвоночника человека алгоритмами триангуляции поверхности Marching Cubes и Dual Contouring для последующего планирования хирургического вмешательства на основе анализа цифровых компьютерно-томографических изображений. Представлены 3D-реконструкции поясничного отдела позвоночника человека, а также результаты сравнительного анализа разработанных методов по следующим критериям: скорость генерации сетки, количество сгенерированных ячеек, отсутствие конфликтных ситуаций (пересечений поверхности). Оптимальный алгоритм для решения поставленной задачи определен на основании сравнительного анализа.
Об авторах
К. С. Курочка
Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого
Беларусь
Беларусь
канд. тех. наук, доц., зав. каф. информационных технологий
г. Гомель
Т. С. Семенченя
Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого
Беларусь
Беларусь
Семенченя Татьяна Сергеевна, асп., ст. преп. каф. информационных технологий
246746, г. Гомель, просп. Октября, 48
Тел.: +375 25 538-03-71
Список литературы
1. Жарнов, А. М. Биомеханические процессы в позвонково-двигательном сегменте шейного отдела позвоночника при его движении / А. М. Жарнов, О. А. Жарнова // Российский журнал биомеханики. 2014. Т. 18, № 1. С. 105–118.
2. Напряженно-деформированное состояние поясничного отдела позвоночника в III стадии дегенеративного процесса / Е. Л. Цитко [и др.] // Мультидисциплинарный подход к диагностике и лечению коморбидной патологии: сб. науч. ст. Респ. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Гомель, 29–30 ноября 2018 г. Гомель: Гом. гос. мед. ун-т, 2018. С. 506–509.
3. Сафонов, М. Д. Методы построения поверхности по изображениям КТ для создания модели челюстно-лицевого скелета с применением 3D-печати / М. Д. Сафонов, Д. Д. Новиков, М. В. Привалов // Информатика и кибернетика. 2017. № 1. С. 79–82.
4. Солодкая, В. И. Анализ сеточных методов построения объектов с помощью задач триангуляции / В. И. Солодкая // Измерительная и вычислительная техника в технологических процессах. 2013. № 1. С. 222–226.
5. Семенченя, Т. С. Реконструкция 3D-модели поясничного отдела позвоночника человека методом Dual Contouring на основе анализа цифровых КТ-изображений / Т. С. Семенченя, К. С. Курочка // Информационные технологии и системы – 2022 (ИТС – 2022): матер. Междунар. науч. конф., Минск, 23 ноября 2022 г. Минск: Белор. гос. ун-т информ. и радиоэлектр., 2022. С. 163–165.
6. Обзор алгоритмов триангуляции неявно заданной поверхности / Н. В. Бугров [и др.] // Междунар. конф. MEDIAS-2012, Республика Кипр, Лимассол, 7–14 мая 2012 г. С. 151–173.
7. Олизарович, М. В. Компьютерное моделирования поясничных позвонков в предоперационном периоде / М. В. Олизарович // Проблемы здоровья и экологии. 2014. № 2. С. 125–129.
8. Wenger, R. Isosurfaces: Geometry, Topology, and Algorithms / R. Wenger, A. K. Peters // CRC Press. 2013. P. 488.
9. Semenchenya, T. S. Construction of an Individual Geometric 3D Model of the Lumbar Spine of a Person Based on the Analysis of Medical Images / T. S. Semenchenya, K. S. Kurochka // Открытые семантические технологии проектирования интеллектуальных систем (OSTIS-2020): сб. науч. тр. Минск: Белор. гос. ун-т информ. и радиоэлектр., 2020. Вып. 4. С. 291–297.
Рецензия
Для цитирования:
Курочка К.С., Семенченя Т.С. Адаптированные алгоритмы Dual Contouring и Marching Cubes для 3D-реконструкции поясничного отдела позвоночника человека. Доклады БГУИР. 2023;21(6):99-105. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-6-99-105
For citation:
Kurochka K.S., Semenchenya T.S. Adaptation of Dual Contouring and Marching Cubes Algorithms for 3D Reconstruction of the Human Lumbar Spine. Doklady BGUIR. 2023;21(6):99-105. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-6-99-105
Просмотров: 250
Послать статью по эл. почте 