anexo II. Intalación SITKHR
Contents
1. 8inelude uiialog h S1neiude Qtbesigner GQformfuiider class Qaction roup cinss QLabel cinsas QRenu class Qletion class QWorkspace class OString al Sugonamcah 81neiude lt atiledialos ho finciude qeainvindow h class QActionGroup class QLebel cias Mani i Kabed4ding mari fest Aviakld Log was saved a Le LETTRITTAS ETAR M uli dz bita i APLZ SITE ertor e 3 warningial ipee Skipped busld Project ALL BOTLO Configuration Debug Wind Z Project mot selected to build for this solution configuration me Build j rucceeded O failed 3 up to date l shipped eem Figura 1 Pasos de compilaci n de APL1_SITKHR qoo t oada m fig A23 TAR THR FEMUR ardoa SIMULADOR HAPTICO SIMULADOR HAPTICO Ejeetm fee Lo aes El Maestras Ejes 7 tm todo d D metm tn Pedo Figura 2 APL2 SITHKR a Presentaci n General b Modelos superficiales c Modelos Volum tricos d Interacci n h ptica Para empezar a usar la aplicaci n se incluyeron en la carpeta Ejemplo archivos vtk de cortes superficiales C1 C6 y modelos volum tricos VolC1 VolC6 generados con el uso de la primera aplicaci n de SITHKR por medio de los cuales se guiara el desarrollo de este documento Adicionalmente se presentan videos de otros ejemplos de uso l Si va a usar la interfaz Phantom Omni conecte el dispositivo antes de ejecutar APL2 SITHKR exe Si se inicializa correctamente apare2. as De igual manera para Archivos de biblioteca C WCollide201Vib C RAPID201 CiArchivos de programaMNSensAbleNX3DTouchMlib CiArchivos de programaNSensAbleN3DTouch utilities Mib Indique los archivos lib Desde el men del proyecto en Propiedades Propiedades de configuraci n Vinculador Entrada agregue en Dependencias adicionales las entradas VCollide lib RAPID lib hlu lib hl lib hd lib hdu lib En Ignorar librer as especificas escriba msvcrt Despu s de esto compile el proyecto en versi n Debug seg n como haya instalado VTK Copie la carpetas OBJ y Ejemplol incluidas en APL2 SITHKR SOURCE en el mismo directorio donde se encuentre el archivo de ejecuci n de APL2 SITHKR MANUAL DE USUARIO APLICACI N2 En la figura 2 a se presenta una imagen general de la Herramienta de Software APL2 SITHKR la cual se divide en tres etapas para la interacci n con ETAPAI Modelos superficiales de tejidos reconstruidos en APLI SITHKR y componentes prot sicos ETAPA2 Modelos volum tricos generados con APL1_SITHKR ETAPA3 Interfaz h ptica y su representaci n virtual a trav s de superficies tridimensionales de instrumentos quir rgicos A2 2 C ne la o nora code CASTA AP TARA STR SQURCE a C Shen Adewced Viam A A A e Meme C tuc de amne APLZOSITKHRA Microsoft Visual Studio Cifndef APLICACIONZ H define APLICACIONS M Sinciude ui Aplicacion h
3. a cargar un modelo con las otras representaciones geom tricas 7 2 Para la segunda opci n Seleccione Abrir part culas Totales escoja cualquiera de las opciones de archivo VolC1 VolC5 y pulse Ver Puntos Deber observar una nube de puntos rojos que dan la idea de lo que en realidad significa el Modelo Volum trico Seleccione un color y opacidad en la pesta a de Modelos Superficiales pulse A adir Cubierta para ver una envolvente de la nube de puntos Estas opciones de representaci n se muestran en la figura 3 A26 lm T KA HR FEMUR Dtm Ciemi Lee V AV E M IC C i d S Figura 3 Opciones representaci n de modelos a combinaci n modelos superficiales b Modelo Mixto Superficial Volum trico c Nube de Puntos Part culas totales d Cubierta Part culas totales modelo volum trico 8 Pase a la pesta a H ptica habilite el cursor y visualice todas las opciones de representaci n del cursor h ptico pulsando Cargar Instrumento Si el Phantom esta conectado puede verificar las transformaciones de su representaci n virtual seg n se mueva el dispositivo Si se esta trabajando con el Phantom virtual estas transformaciones corresponden con el movimiento del rat n Las funciones para trasladar superficies virtuales y desaparecer objetos de la escena dependen del tipo de cursor cargado y del bot n presionado en el Phantom No est n habilitadas para la PVirtual Modelo Superficial Selecci
4. ANEXO2 MANUAL DE COMPILACION Y USO APLICACION 2 DE SITKHR Simulaci n de Intervenciones TKR y THR DESCRIPCI N APLICACI N 2 En APL2_SITKHR el usuario importa los modelos tridimensionales de APL1_SITKHR cualquier secci n o tejido como hueso musculos piel etc indica si corresponden a un modelo superficial o volum trico e interact a con herramientas 3d que representan el cursor de una interfaz h ptica con la que se pueden tener un sensaci n t ctil real cuando las herramientas entran en contacto con las secciones a adidas Algunas caracter sticas del modulo denominado APL2 SITKHR son Importaci n de los modelos superficiales y volum tricos reconstruidos en la APLICACION 1 mediante una interfaz desarrollada con QT y VTK Reporte de colisiones entre superficies virtuales con la librer a V Collide para la aplicaci n de algoritmos de renderizado de fuerzas simulaci n de cortes y deformaciones con efectos de transformaci n geom trica trasladar rotar y eliminaci n de objetos de escena Realimentaci n de fuerzas en las herramientas de exploraci n y seccionado para el simulador de intervenciones mediante la integraci n de la interfaz h ptica Phantom Omni de SenSAble Inc Importaci n de modelos tridimensionales para pr tesis e instrumental quir rgico especifico en las operaciones THR y TKR mediante la lectura de archivos WaveFront obj que son asignados como cursor h ptico o como elementos superficia
5. C1 VolC5 Particulas externas corresponde a la lectura de un archivo que contiene los puntos de un modelo volum trico complementario a la agrupaci n de part culas En Ejemplol se han nombrado como VolC1R1 VolC5RI A2 5 Particulas internas corresponde a la lectura de un archivo que contiene los puntos de un modelo volum trico resultado de la agrupaci n de particulas En Ejemplol se han nombrado como VolC1R3 VolC5R3 R3 porque el tama o ser tres veces mayor que las part culas internas Cada caso es correspondiente con las funci n Guardar Volum trico Todas las part culas externas e internas respectivamente Despu s de la lectura de un archivo volum trico en el espacio de texto se presentara un resumen de la cantidad de puntos que posee Puede notar la diferencia abriendo los archivos Vol R1 y R3 de un mismo corte Para su carga visual se recomienda abrir un modelo que no incluya m s de 1000 puntos ya que el tiempo de carga depende de la cantidad de primitivas que deban dibujarse con propiedades de colisi n Para esto por ejemplo seleccione Abrir Part culas Internas indicando la lectura del archivo VolC2R3 vtk con 114 puntos Seleccione la opci n de primitivas geom tricas Esferas con color y opacidad espec fica Pulse A adir Modelo deber visualizar en la ventana de comandos un mensaje por cada esfera resultado de la adici n como objeto colisionable Si lo desea pulse Deshacer y vuelva
6. cer un mensaje en la ventana de comandos que detecta el Phantom y muestra su posici n inicial Si por el contrario el dispositivo no esta conectado se generar un mensaje de esa situaci n permitiendo continuar con el uso del simulador pero con una herramienta del Phantom Virtual que se cargara nicamente despu s de agregar la primera superficie En la pesta a de Modelos Superficiales pulse Abrir para cargar una superficie de Ejemplol En la ventana de identificaci n escriba el nombre del archivo C1 vtk con la letra inicial es suficiente si el modelo es correcto este se pre visualizaran en la ventana de renderizado superior derecha en la que puede interactuar con el rat n para ver en detalle A2 4 3 Seleccione un color y nivel de opacidad antes de pulsar Anadir Los valores por defecto de estas propiedades para la primera superficie son color blanco opacidad total 1 0 transparencia total 0 0 Una vez a adida puede cambiar rotar la c mara con los botones y movimiento del rat n derecho para el ngulo de Azimuth e izquierdo para ngulo de elevaci n Estos efectos se desprecian pulsando simult neamente los dos botones Las caracter sticas iniciales de la c mara punto focal puntos de vista y posici n se han determinado de forma que no se altere la correspondencia del espacio de trabajo del Phantom con la ubicaci n de los objetos de la escena 4 Si no esta conectado el Phantom se abrir la ventana de Phanto
7. do momento seg n la matriz de transformaci n del phantom Para usar esta alternativa solo basta con seleccionar el cursor h ptico del tipo Pr tesis Femoral figura 7 En la opci n 9 1 se pueden incluir simult neamente pr tesis e instrumento quir rgico pero las transformaciones del modelo no resultan muy f ciles de manejar su movimiento por ejemplo depende de la matriz del phantom pero adem s del reporte de colisi n Con opci n 2 se obtiene una mejor respuesta visual pero se pierde una opci n para la representaci n de una herramienta h ptica KR IHRFEMUR Archivo 5 IDE ADORA IGO Modelos Volumetricos gt gt Haptica 4 1 Cargar Informacion Apl 1 Formato de Informacion Aplicacion Correcto Total Puntos 3 Origen x y z O 0 500 Espaciado x y z 1 1 1 Dimensiones x y 2 512 512 50 2 Abrir Modelo Volumetrico Tama o Part culas O Totales u O Extemas u O Internas Gu u unidades espaciado lt lt Wer Puntos gt gt Deshacer 3 Opcion1 Ultimo Ver Modelo V olumetrico c Primitivas Geometrica Esferas Opacidad Cubos Cilindros lt lt A adir Modelo Deshacer 3 Opcion2 Modelo ol a Superficie Dinamica lt lt A adir Cubierta gt gt Deshacer C Mostrar Ejes C Ejes Modelo Figura 7 Opci n Pr tesis Femoral para cursor h ptico A2 10
8. les a los que puede trasladar y rotar en la escena COMPILAR APLICACI N2 Para compilar APL2_SITHKR se asume una que librerias VTK QT VCollide y OHAE han sido instaladas previamente con versiones m nimas vtk 5 4 2 qt win opensource src 4 5 3 V COLLIDE v 201 OHAE v2 0 Las pruebas se desarrollaron con el Compilador Microsoft Visual Studio C 2005 y la herramienta de plataforma cruzada CMake v 2 6 Copie el contenido APL2 SITHKR SOURCE y cree adem s un directorio APL2 SITHKR BIN Ejecute CMake 2 6 deprecated indicando la ubicaci n de C X SOURCE y C BIN donde compilara la aplicaci n Seleccione el programa de compilaci n A21 para este caso MSVC 8 0 2005 Si tiene m s de una versi n instalada para VTK se generara un mensaje de error que se soluciona indicando manualmente los directorios de ejecuci n bin de la librer a Estos pasos se resumen en la figura l Una vez configurado el proyecto con CMake abra el archivo de Sin en el directorio BIN Incluir las librerias para la detecci n de colisiones y manejo del dispositivo h ptico con Visual Studio ir a Herramientas luego en Opciones Proyectos y soluciones Directorios de VC Archivos de inclusi n agregando las l neas para CAVCollide201Xinclude CARAPID201 CiArchivos de programaMNSensAbleN3DTouchNinclude CiArchivos de programalSensAble13DTouchlutilitiesiinciude La ruta depender de donde se hayan instalado las librer
9. m Virtual despu s de la primera carga de superficies Esta aplicaci n consiste en una esfera que representa los movimientos del cursor h ptico con una esfera que se visualizar correctamente moviendo hacia abajo la rueda del rat n sobre la nueva ventana 5 Continu con la adici n de las seis superficies cortes C1 C6 de Ejemplol indicando el color y opacidad que desee para cada una 6 Pase a la pesta a Modelos Volum tricos Pulse Cargar Informaci n Apll y abra el archivo Informacion Aplicacion vtk de Ejemplo l cual se genero con la funci n Guardar Informaci n de la Aplicaci n pesta a Salvar de APLI SITHKR Este paso es muy importante ya que los valores de origen espaciado y dimensiones tiene una funci n especifica La ubicaci n del cursor h ptico se traslada con respecto al origen de la imagen procesada inicialmente El espacio de trabajo del Phantom se escaliza de acuerdo a las dimensiones de la imagen El tama o de las part culas del modelo volum trico dependen del espacio entre pixeles de la imagen 7 Para la carga de un modelo volum trico se incluyen las opciones de su representaci n con primitivas b sicas de VTK o a trav s de superficies envolventes 7 1 Para la primera opci n El tama o de part culas totales corresponde a la lectura de un archivo que contiene los puntos de un modelo volum trico completo sin agrupaci n de part culas internas En Ejemplol se han nombrado como Vol
10. olum trico con opci n de envolvente variable en funci n de las celdas colisionadas 9 Para incluir los modelos de pr tesis tambi n se presentan dos opciones Se pueden cargar de forma independiente a partir de la lectura de archivos obj con dos opciones de representaci n 9 1 Integrarlo como una superficie con su lector adecuado vtkOBJReader o vtkPolyDataReader aplicando sus correspondientes propiedades de colisi n y manejo din mico de memoria con la posibilidad de adicionar mas de un modelo de pr tesis eliminarlo de la escena y transformarlo rotarlo o trasladarlo seg n su contacto con la herramienta h ptica La posici n inicial de cada modelo de pr tesis se defini como el origen de la aplicaci n origen del la imagen DICOM de APL1_SITKHR por eso deber cargarse previamente la informaci n de apl paso 6 Para aprovechar esta opci n en la pesta a Modelos Superficiales despliegue Componentes Prot sicos escoja el tipo de pr tesis y pulse Abrir Puede probar A29 a adiendo el archivo protesisv1 obj incluido en Ejemplol cuyo modelo 3d tambi n se puede previsualizar en la ventana superior derecha interactuando con el rat n y una vez cargado en la escena principal se puede mover con el cursor h ptico Cutter de igual manera como si fuera otro modelo superficial figura 4 9 2 Incluirlo como una opci n de visualizaci n del cursor h ptico con propiedades de colisi n pero transform ndose en to
11. one la opci n Cutter interactu con el dispositivo acercando a un modelo superficial cargados en el paso 3 hasta que colisione con el cursor Pulsando el bot n 1 del phantom se mover la superficie pulsando el bot n 2 esta desaparecer de la escena figura 4 Modelo Volum trico Opci n Seleccione la opci n Perforador figura 5 interactu con un modelo volum trico podr observar que cambian de color las celdas colisionada de cada primitiva geom trica Pulsando el bot n 1 del phantom se mover la part cula esfera cubo o cilindro pulsando el bot n 2 esta desaparecer de la escena A2 7 LINEA Archivo SIAUTTADUCHAPIDU v mostrar Ljes CMM mentoicrci n de fuen K LL Origen C y 0 O 00 Espacado Gy 2k 1 1 1 Dwmersonen v2 12 132 90 Total Partidas con tama o v 106053 Total Portadas con tama o Re 114 i a Podio Vom C Figura 5 Interacci n cursor h ptico y modelo volum trico a Efectos de traslaciones de part culas b Efectos eliminaci n de escena A2 8 Modelo Volum trico Opci n2 Con una envolvente generada seleccione la opci n L piz acerque el cursor h ptico hasta que colisione con la envolvente Pulsando el bot n 1 del phantom se marcaran las celdas colisionadas pulsando el bot n 2 deber n desaparecer dichas celdas y reconstruirse una nueva cubierta Figura 6 Modelo v
Download Pdf Manuals
Related Search