Reconstrucción 3D de una laceración en tejido epidérmico para cirugía asistida por computador

Abstract

En este proyecto se busca llevar a cabo la reconstrucción 3D en un entorno virtualizado (Realidad Aumentada) de laceraciones en tejido epidérmico, las cuales se plasmaron en una almohadilla de pruebas construida de forma artesanal en materiales de fácil acceso, tales como Foamy. Para lograr el objetivo general de este proyecto se implementó un escenario que simula un quirófano como se puede apreciar en el tercer capítulo de este documento y así dar por alcanzado el primer objetivo específico de este trabajo. Para poder llevar a cabo la reconstrucción de las heridas en un entorno virtual, se usó una cámara de bajo costo, teniendo en cuenta la relación costobeneficio sus prestaciones son algo limitadas ya que su principal uso es para visión de maquina en procesos industriales (pick and place, clasificación, etc), se tuvo en cuenta un software para el procesamiento y tratamiento de la imagen, ayudándonos de algoritmos con el time of Flight y SMF, con esto se obtiene el segundo objetivo del proyecto, logrando extraer características físicas de tamaño de la herida como largo, ancho y profundidad. A través del uso de la cámara y la implementación de un script de captura de imagen, se logra guardar el modelo de la herida en escala de grises; que para darle textura y color al modelo se realiza una tarea de procesamiento de imagen para posteriormente tener una reconstrucción exitosa en el entorno de realidad aumentada, permitiendo visualizar el modelo 3D sobre un marcador, pudiendo ser apreciado para este caso en cualquier dispositivo Android que soporte la reproducción de aplicativos de Realidad Aumentada, cumpliendo así el tercer objetivo específico del trabajo y dando por finalizado el cumplimiento del objetivo general del proyecto.

In this project, the 3D reconstruction of several wounds was carried out, which were reflected in a test pad built by hand in easily accessible materials, such as Foamy, silicone, scalpel. To achieve the general objective of this project, a scenario that simulates an operating room was implemented, as can be seen in the third chapter of this document and in this way to achieve the first specific objective of this work. In order to carry out the reconstruction of the wounds in a virtual environment, a low cost camera was used, which is the IntelRealsense D435i, given this its benefits are somewhat limited since its main use is for machine vision in industrial processes (pick and place, classification), a software was taken into account for the processing and treatment of the image, helping us with algorithms with the time of Flight and Slam, with this the second objective of the project is obtained, managing to extract characteristics of the wound such as length , width and depth. Through the use of the IntelRealsense D435i camera and an image capture script, it is possible to save the grayscale wound model in a format. ply. To give texture and color to the model, it was processed in the Blender software to later have a successful reconstruction in the augmented reality environment that works in the Vuforia development software, allowing us to visualize the 3d model in a marker, being able to be appreciated for this case in any Android device with a camera, thus fulfilling the third specific objective of our work.