Imaging, virtual reconstruction and computational material tissue) testing

Slikovna obdelava, virtualna rekonstrukcija in računalniško testiranje gradiv (tkiv)

Povzetek

Namen: Zadnji napredki v strokovni programski in strojni opremi omogočajo zanesljive računalniške analize novih inženirskih gradiv in bioloških tkiv. Namen članka je predstaviti postopke, ki omogočajo natančno rekonstrukcijo in virtualno testiranje omenjenih gradiv.

Metode: Članek opisuje postopke in metode za računalniško rekonstrukcijo vzorcev na osnovi tridimenzionalnih (3D) slikovnih podatkovnih sklopov. Najprej so vpeljane različne metode za pridobitev 3D slikovnih podatkovnih sklopov (računalniška tomografija – CT, magnetna resonanca – MRI in ultrazvok – US), nato pa so predstavljene metode za virtualno rekonstrukcijo s pomočjo slikovne prepoznave slikovnih podatkovnih sklopov gradiv (tkiv). V ta namen je bil uporabljen sodoben računalniškiprogramski paket ScanIP, ki omogoča samodejno virtualno rekonstrukcijo.

Rezultati: Rekonstruirani modeli so virtualno preoblikovani in prilagojeni za posamezne potrebe oziroma diskretizirani (z uporabo +ScanFE in +ScanCAD) za nadaljnjo računalniško analizo, npr. za določitev njihovega odziva pri kvazi-statičnih ali dinamičnih obremenitvenih pogojih.

Zaključek: Članek zaključujejo trije praktični primeri: (i) rekonstrukcija in strukturna analiza zgornjega dela stegnenice (samostojno in z modeliranim vsadkom), (ii) rekonstrukcija ledvenega dela hrbtenice in (iii) rekonstrukcija in strukturna analiza neurejenih aluminijevih celičnih gradiv. Predstavljeni postopki zagotavljajo napredno in učinkovito metodo za širšo uporabo v medicinski in inženirski stroki.