Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpies

El càncer colorectal és un dels càncers diagnosticats amb més freqüència a Espanya: per l’any 2021 s’espera que el nombre de diagnòstics sigui de més de 43000 casos nous. La probabilitat de supervivència depèn en gran mesura del punt del cicle de desenvolupament del tumor en què es detecta. De mitja...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Donaire Cónsul, Sònia
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2021
País:España
Institución:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:catalán
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/350124
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2117/350124
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Colonoscopy -- Computer simulation -- Computer programs
Three-dimensional imaging in medicine -- Software
Diagnostic imaging -- Digital techniques
Colonoscòpia -- Simulació per ordinador -- Programes d'ordinador
Imatgeria tridimensional en medicina -- Programari
Imatgeria per al diagnòstic -- Tècniques digitals
Àrees temàtiques de la UPC::Ciències de la salut
id ES_52e2ece062cd8ceec53a35dea8415efd
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2117/350124
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpies
title Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpies
spellingShingle Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpies
Donaire Cónsul, Sònia
Colonoscopy -- Computer simulation -- Computer programs
Three-dimensional imaging in medicine -- Software
Diagnostic imaging -- Digital techniques
Colonoscòpia -- Simulació per ordinador -- Programes d'ordinador
Imatgeria tridimensional en medicina -- Programari
Imatgeria per al diagnòstic -- Tècniques digitals
Àrees temàtiques de la UPC::Ciències de la salut
title_short Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpies
title_full Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpies
title_fullStr Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpies
title_full_unstemmed Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpies
title_sort Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpies
dc.creator.none.fl_str_mv Donaire Cónsul, Sònia
author Donaire Cónsul, Sònia
author_facet Donaire Cónsul, Sònia
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Finocchiaro, Martina
Casals Gelpí, Alicia
dc.subject.none.fl_str_mv Colonoscopy -- Computer simulation -- Computer programs
Three-dimensional imaging in medicine -- Software
Diagnostic imaging -- Digital techniques
Colonoscòpia -- Simulació per ordinador -- Programes d'ordinador
Imatgeria tridimensional en medicina -- Programari
Imatgeria per al diagnòstic -- Tècniques digitals
Àrees temàtiques de la UPC::Ciències de la salut
topic Colonoscopy -- Computer simulation -- Computer programs
Three-dimensional imaging in medicine -- Software
Diagnostic imaging -- Digital techniques
Colonoscòpia -- Simulació per ordinador -- Programes d'ordinador
Imatgeria tridimensional en medicina -- Programari
Imatgeria per al diagnòstic -- Tècniques digitals
Àrees temàtiques de la UPC::Ciències de la salut
description El càncer colorectal és un dels càncers diagnosticats amb més freqüència a Espanya: per l’any 2021 s’espera que el nombre de diagnòstics sigui de més de 43000 casos nous. La probabilitat de supervivència depèn en gran mesura del punt del cicle de desenvolupament del tumor en què es detecta. De mitjana, aquesta pot disminuir del 90-92 % al 25-55 % en el pas dels primers estadis als últims o, fins i tot, a un 8 % si el tumor afecta altres òrgans. Així doncs, un diagnòstic precoç pot fer que la probabilitat de superar el càncer augmenti de manera notable. Per aquesta raó és molt important realitzar procediments exploratoris i garantir la seva eficiència. Una de les tècniques més eficaces i esteses mundialment en la detecció d’anomalies als intestins és la colonoscòpia. En general, és una tècnica segura, però en ser mínimament invasiva, no està exempta de riscs, com ara hemorràgies o perforacions de les parets de l’intestí. Per tal degarantir la seguretat del pacient, cada cop més s’estan investigant alternatives a la colonoscòpia convencional. Dues d’aquestes són la colonoscòpia virtual, on s’utilitzen models virtuals dels intestins del pacient, i la colonoscòpia assistida, on les accions rutinàries puguin ser realitzades per un robot. En aquest projecte es presenta una metodologia per obtenir models d’intestins realistes per a la simulació de colonoscòpies. A partir del seu ús és possible (i) formar els metges o realitzar entrenaments abans d’intervencions i (ii) recollir dades per entrenar xarxes neuronals ques’integraran en sistemes de colonoscòpia robotitzats. De cara a poder obtenir uns models realistes, en primer lloc s’ha hagut d’investigar sobre què és la colonoscòpia, quina és l’anatomia i l’aparença interior de l’intestí gros humà i quins simuladors i propostes de models existeixen actualment. Això es recull als apartats 4 i 2, respectivament. A continuació, s’ha realitzat la reconstrucció dels intestins de diferents pacients (apartat 5) ide diferents pòlips (apartat 6) a partir d’imatges tomogràfiques. Per simular el comportamentmecànic i de col·lisions i incorporar textura a la paret dels intestins, s’ha utilitzat SOFA, un programari de simulació en temps real molt present en l’àmbit de la simulació mèdica. L’optimització dels models i de la simulació s’ha dut a terme a través de la selecció de malles de diferents resolucions per a cadascun dels objectius. La creació de les escenes de simulació a SOFA es recull a l’apartat 7. Finalment, a l’apartat 8 es dóna realisme visual als models utilitzant Blender i Unity. En primer lloc, s’ha generat la textura de l’intestí i la dels pòlips i, per acabar, s’han introduït diferents efectes de llum i de càmera per tal d’aconseguir una experiència immersiva per a l’usuari del simulador. A l’apartat 9 es fa un recull dels resultats obtinguts amb la metodologia proposada. L’obtenció d’aquests models de simulació suposa un avenç en els camps de l’enginyeria biomèdica i de la medicina. Al llarg del procés, els resultats s’han validat parcialment amb professionals especialitzats en colonoscòpies, però en els propers mesos es duran a terme les verificacions finals per detectar errors i introduir els canvis o les millores necessàries
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2021-06-21
2021
2021-07-27
dc.type.none.fl_str_mv master thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
NA
http://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2117/350124
url https://hdl.handle.net/2117/350124
dc.language.none.fl_str_mv Catalán
cat
language_invalid_str_mv Catalán
language cat
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
instname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
instname_str Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
reponame_str UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
collection UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869408079257272320
spelling Reconstrucció i modelat 3d de lúmens per a la simulació virtual interactiva de colonoscòpiesDonaire Cónsul, SòniaColonoscopy -- Computer simulation -- Computer programsThree-dimensional imaging in medicine -- SoftwareDiagnostic imaging -- Digital techniquesColonoscòpia -- Simulació per ordinador -- Programes d'ordinadorImatgeria tridimensional en medicina -- ProgramariImatgeria per al diagnòstic -- Tècniques digitalsÀrees temàtiques de la UPC::Ciències de la salutEl càncer colorectal és un dels càncers diagnosticats amb més freqüència a Espanya: per l’any 2021 s’espera que el nombre de diagnòstics sigui de més de 43000 casos nous. La probabilitat de supervivència depèn en gran mesura del punt del cicle de desenvolupament del tumor en què es detecta. De mitjana, aquesta pot disminuir del 90-92 % al 25-55 % en el pas dels primers estadis als últims o, fins i tot, a un 8 % si el tumor afecta altres òrgans. Així doncs, un diagnòstic precoç pot fer que la probabilitat de superar el càncer augmenti de manera notable. Per aquesta raó és molt important realitzar procediments exploratoris i garantir la seva eficiència. Una de les tècniques més eficaces i esteses mundialment en la detecció d’anomalies als intestins és la colonoscòpia. En general, és una tècnica segura, però en ser mínimament invasiva, no està exempta de riscs, com ara hemorràgies o perforacions de les parets de l’intestí. Per tal degarantir la seguretat del pacient, cada cop més s’estan investigant alternatives a la colonoscòpia convencional. Dues d’aquestes són la colonoscòpia virtual, on s’utilitzen models virtuals dels intestins del pacient, i la colonoscòpia assistida, on les accions rutinàries puguin ser realitzades per un robot. En aquest projecte es presenta una metodologia per obtenir models d’intestins realistes per a la simulació de colonoscòpies. A partir del seu ús és possible (i) formar els metges o realitzar entrenaments abans d’intervencions i (ii) recollir dades per entrenar xarxes neuronals ques’integraran en sistemes de colonoscòpia robotitzats. De cara a poder obtenir uns models realistes, en primer lloc s’ha hagut d’investigar sobre què és la colonoscòpia, quina és l’anatomia i l’aparença interior de l’intestí gros humà i quins simuladors i propostes de models existeixen actualment. Això es recull als apartats 4 i 2, respectivament. A continuació, s’ha realitzat la reconstrucció dels intestins de diferents pacients (apartat 5) ide diferents pòlips (apartat 6) a partir d’imatges tomogràfiques. Per simular el comportamentmecànic i de col·lisions i incorporar textura a la paret dels intestins, s’ha utilitzat SOFA, un programari de simulació en temps real molt present en l’àmbit de la simulació mèdica. L’optimització dels models i de la simulació s’ha dut a terme a través de la selecció de malles de diferents resolucions per a cadascun dels objectius. La creació de les escenes de simulació a SOFA es recull a l’apartat 7. Finalment, a l’apartat 8 es dóna realisme visual als models utilitzant Blender i Unity. En primer lloc, s’ha generat la textura de l’intestí i la dels pòlips i, per acabar, s’han introduït diferents efectes de llum i de càmera per tal d’aconseguir una experiència immersiva per a l’usuari del simulador. A l’apartat 9 es fa un recull dels resultats obtinguts amb la metodologia proposada. L’obtenció d’aquests models de simulació suposa un avenç en els camps de l’enginyeria biomèdica i de la medicina. Al llarg del procés, els resultats s’han validat parcialment amb professionals especialitzats en colonoscòpies, però en els propers mesos es duran a terme les verificacions finals per detectar errors i introduir els canvis o les millores necessàriesObjectius de Desenvolupament Sostenible::3 - Salut i Benestar::3.4 - Per a 2030, reduir en un terç la mortalitat prematura per malalties no transmissibles, mitjançant la prevenció i el tractament, i promoure la salut mental i el benestarUniversitat Politècnica de CatalunyaFinocchiaro, MartinaCasals Gelpí, Alicia20212021-06-2120212021-07-27master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/350124reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Cataláncatopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/3501242026-05-27T15:37:01Z
score 15.301629

Similares en LA Referencia