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Enregistrement W4389022786 · doi:10.1096/fasebj.31.1_supplement.903.8

Novel Methodology for Muscle Volumization: 3D Laser Surface Scanning Meets CT

2017· article· en· W4389022786 sur OpenAlexaffabout
Greg Skerratt, Nik Knowles, Louis M. Ferreira

Notice bibliographique

RevueThe FASEB Journal · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAnatomy and Medical Technology
Établissements canadiensWestern University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésFiducial markerSegmentationComputer visionComputer scienceArtificial intelligencePolygon meshLaser scanningSoftwareDICOMImage registrationMedical imagingBiomedical engineeringComputer graphics (images)MedicineLaserImage (mathematics)Physics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Segmentation is the term for identification of intrinsic structures from volumetric scans like computed tomography (CT) or magnetic resonance (MR). Materials offering high image contrast can be automatically segmented; however, segmentation of soft tissues is much more difficult due to tissue homogeneity and the resulting similarity in image greyscale at muscle boundaries. The need exists for complete musculoskeletal models wherein the musculature and bony skeleton can interact virtually using medical imaging software for use in finite element analysis – a computerized method for assessing how an object will react to physical forces. Additionally, future benefits of such models could have positive impacts on anatomical teaching, pre‐operative planning, and improve musculoskeletal computer modeling. We propose a methodology utilizing 3D laser surface scanning for semi‐automatic segmentation and registration of shoulder musculature to prescanned CT images. The 3D surface geometry and texture of a dissected shoulder specimen was undertaken with laser scanning (Artec Space Spider). Scanning took place before and after each muscle was manually dissected. Eleven geometrical surface models containing texture were collected (). Each model was exported as a stereolithographic (stl) mesh file containing only geometrical information. Meshes were imported into medical imaging software (Materialise 3‐Matic) where each mesh was registered to the initial CT using the bones as common registration fiducials. Next, each mesh was co‐registered to the pre‐scanned CT images. Each mesh was filled to create a volume that could be visualized both three dimensionally and on the CT images. A Boolean subtraction was used to subtract one 3D volume from another. Boolean subtractions were performed opposite the order of dissection so that deeper layers of meshes were subtracted from a more superficial layer, leaving one single muscle volume. The result is a 3D musculoskeletal model as depicted in . In order to validate the scanned muscle volume for accuracy, the mean of a three‐trial water displacement protocol was compared to our computer segmented muscle volumes. Of the 13 muscles measured, computer segmented error ranged from −10% to 18.2% (). Good agreement between muscle volumes were achieved between water displacement and surface laser computer segmented methods (). Future directions include manually segmenting musculature from the original CT images in order to compare with our current findings. Overall, the laser scanning approach and mesh workflow appears a valid methodology that may prove to be more expeditious than the current manual segmentation approaches. Support or Funding Information Department of Anatomy & Cell Biology, Schulich School of Medicine & Dentistry, Western University, London, ON, Canada 1 Roth | McFarlane Hand and Upper Limb Centre (HULC), St. Joseph's Health Care, London, ON, Canada 2 Muscle Computer Segmented Muscle Volume (mm3) Water Displacement Muscle Volume (mm3) Water Displacement Three Trial Standard Deviation % Error Trapezius 44621 44397 1010 0.5 Deltoid 294141 294769 2084 −0.2 Pectoralis Major 10904 9913 638 10.0 Pectoralis Minor 3230 2732 254 18.2 Triceps 51066 53510 2190 −4.6 Biceps 13399 13148 819 1.9 Coracobrachialis 27056 27656 1191 −2.2 Latissimus Dorsi 62328 69274 2138 −10.0 Teres Major 90518 82502 3102 9.7 Teres Minor 16584 16805 238 −1.3 Infraspinatus 104910 97372 1126 7.7 Subscapularis 161146 169024 1382 −4.7 Supraspinatus 50744 50819 1389 −0.1

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,588
Score d'incertitude au seuil0,449

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,060
Tête enseignante GPT0,302
Écart entre enseignants0,243 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeAutre devis
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2017
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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