Açık kaynaklı medikal programlar kullanılarak üç boyutlu radius kemik modellerinin morfometrisinin değerlendirilmesi

Abstract

Günümüzde üç boyutlu yazıcı teknolojisi ve üç boyutlu modellemelerin tıp ve sağlık alanında kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Üç boyutlu modeller, açık kaynaklı veya ticari medikal programlar kullanılarak radyolojik görüntülerden oluşturulmaktadır. Ticari programlar, genellikle yüksek maliyet ve sınırlı erişim içermektedir. Bu nedenle bu tez çalışmasında, dört farklı açık kaynaklı medikal program kullanılarak üç boyutlu radius kemik modellerinin morfometrisinin değerlendirilmesi amaçlandı. Çalışmada beş adet kuru insan radius kemiğinin bilgisayarlı tomografi görüntüleri kullanıldı. Görüntülerden dört farklı açık kaynaklı medikal programlarla (InVesalius, ITK-SNAP, Seg3D, 3D Slicer) üç boyutlu dijital modeller oluşturuldu. Oluşturulan modellerin uzunluk ölçümleri MeshLab programıyla, hacim ölçümleri Mimics programıyla hesaplandı. Uzunluk ölçümlerinde dijital kumpas, hacim ölçümlerinde ise Arşimet Prensibi ile yapılan ölçümler altın standart olarak belirlendi. Modeller arasındaki hacim ve uzunluk farklılıkları karşılaştırılarak, altın standart ile uyumları değerlendirildi. Hacim ve uzunluk ölçümleri altın standart ile karşılaştırıldığında, programlar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmadı (p>0,05). Medikal programların altın standarda göre uyumları değerlendirildiğinde, uzunluk ölçümlerinde tüm programların fiziksel ölçümlerle uyumlu olduğu belirlenirken; hacim ölçümlerinde ise 3D Slicer'ın Arşimed Prensibi ile uyumlu tek program olduğu tespit edildi. Sonuç olarak dört programda da başarılı üç boyutlu radius modelleri oluşturuldu. Fakat gerçek kemiğe en yakın modeller oluşturan 3D Slicer, hem hacim hem de uzunluk ölçümleri ile açık kaynaklı medikal programlar arasında ön plana çıktı.

Nowadays, the use of three-dimensional printer technology and three-dimensional models in medicine and health is becoming increasingly common. Three dimensional models are created from radiological images using open source or commercial medical programs. Commercial programs often involve high costs and limited access. Therefore, in this thesis, it was aimed to evaluate the morphometry of three-dimensional radius bone models using four different open source medical programs. Computed tomography images of five dry human radius bones were used in the study. Three dimensional digital models were created from the images with four different open source medical programs (InVesalius, ITK-SNAP, Seg3D, 3D Slicer). The length measurements of the created models were calculated with the MeshLab program, and the volume measurements were calculated with the Mimics program. Measurements made with digital caliper for length measurements and Archimedes Principle for volume measurements were determined as the gold standard. Consistent with the gold standard was evaluated by comparing the volume and length differences between the models. When the mean volume and length measurements were compared with the gold standard, no statistically significant difference was found between the programs (p>0.05). When the consistent of medical programs with the gold standard is evaluated, it is determined that all programs are compatible with physical measurements in length measurements; In volume measurements, it was determined that 3D Slicer was the only program compatible with the Archimedes Principle. As a result, successful three dimensional radius models were created in all four programs. However, 3D Slicer, which creates models most similar to real bone, stood out among open source medical programs with both volume and length measurements.