การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยแนะแนวทางการยึดส่วนปลายของตะปูยึดกระดูกภายใน โดยวิเคราะห์จากภาพเอกซเรย์

Abstract

ศึกษาหาแนวทางและสร้างต้นแบบในการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยแนะแนวทาง การยึดส่วนปลายของตะปูยึดกระดูกภายในโดยวิเคราะห์จากภาพเอกซเรย์ โดยวิธีที่นำเสนอในงานวิจัยประกอบด้วย 3 ส่วนหลักคือ การแก้ไขการเพี้ยนของภาพเอกซเรย์จากเครื่องฟลูออโรสโคป การคำนวณเพื่อปรับหมุนเครื่องฟลูออโรสโคป และการคำนวณเพื่อปรับเครื่องหาตำแหน่งส่วนปลาย งานวิจัยนี้ได้นำเสนอวิธีการแก้ไขการเพี้ยนทางเรขาคณิต ของภาพเอกซเรย์จากเครื่องฟลูออโร-สโคป โดยใช้อุปกรณ์อ้างอิงตำแหน่งที่ได้ประดิษฐ์ขึ้น โดยหาตำแหน่งจุดอ้างอิงของอุปกรณ์จากภาพเอกซเรย์ แล้วนำไปเปรียบเทียบกับตำแหน่งจริงในอุปกรณ์ เมื่อทดสอบกับภาพเอกซเรย์ของอุปกรณ์ทดสอบความถูกต้องที่ประดิษฐ์ขึ้น ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าทั้งอุปกรณ์และวิธีการที่ได้นำเสนอ มีความถูกต้องสูงโดยมีความคลาดเคลื่อนต่ำ ในการปรับหมุนเครื่องฟลูออโรสโคปให้เห็นตำแหน่ง รูยึดสกรูซ้อนทับกันเป็นวงกลมที่สมบูรณ์ งานวิจัยนี้ได้นำเสนอวิธีการคำนวณหาระยะและทิศทาง การปรับหมุนเครื่องฟลูออโรสโคปโดยคำนวณเทียบจากตำแหน่งใน 3 มิติของรูยึดสกรูจากภาพเอกซเรย์ เริ่มจากการคำนวณหาตำแหน่งใน 3 มิติที่เป็นไปได้ทั้งหมดของรูยึดสกรู ที่อยู่ในขอบเขตที่กำหนดบนตะปู แล้วเลือกใช้ตำแหน่งที่มีค่าระยะทางพีชคณิตน้อยที่สุด จากการคำนวณตำแหน่งใน 3 มิติของรูยึดสกรูย้อนกลับไปหาตำแหน่งรูยึดสกรูในภาพเอกซเรย์ จากผลการทดลองปรับหมุนเครื่องฟลูออโรสโคปด้วยวิธีที่นำเสนอนี้ พบว่าการคำนวณและปรับหมุนจากการเพี้ยนใน 2 ระนาบจนเห็นรูยึดสกรูเป็นวงกลมที่สมบูรณ์ ทำได้ในจำนวนไม่เกิน 2 ครั้ง ส่วนการปรับเครื่องหาตำแหน่งส่วนปลายให้รูรูปทรงกระบอกตรงกับ รูยึดสกรูที่เห็นเป็นวงกลมที่สมบูรณ์นั้น ในงานวิจัยนี้ได้นำเสนอวิธีการคำนวณหาระยะและทิศทาง การปรับหมุนจุดปรับหมุนทั้ง 4 จุดโดยหาตำแหน่งใน 3 มิติของเครื่องหาตำแหน่งส่วนปลายจากภาพเอกซเรย์ โดยแทนโครงสร้างของแผ่นเล็งจากภาพเอกซเรย์ลงในภาพฉายแบบต่างๆ ที่เป็นไปได้และเลือกภาพฉายแบบที่ทำให้ระนาบทั้งสองใน 3 มิติของแผ่นเล็งขนานกันมากที่สุด เป็นคำตอบโดยคำนวณจากระยะคลาดเคลื่อนรวมน้อยที่สุด ของจุดที่ตรงกันระหว่างระนาบทั้งสอง ผลการทดลองพบว่าวิธีการที่นำเสนอ สามารถบอกทิศทางการปรับหมุนของจุดปรับหมุนทั้ง 4 จุดได้ดี แต่จำนวนรอบที่ต้องปรับหมุนยังคงมีความคลาดเคลื่อนอยู่บ้าง