Dreidimensionale Modellierung einer Pferdewirbelsäule basierend auf CT-Scans

Abstract

Diese Diplomarbeit befasst sich mit der dreidimensionalen Modellierung von Pferdewirbeln basierend auf CT-Scans. Ziel ist es später aus den konstruierten Wirbeln ein biomechanisches Modell der Pferdewirbelsäule zu erstellen, um das mechanische Verhalten der Wirbelsäule genauer untersuchen zu können. Einwirkende Kräfte, Lasten und Momente sollen so aufgezeigt und Spitzenbelastungen lokalisiert werden.<br />Aus den einzelnen CT-Scanserien einer präparierten Pferdewirbelsäule werden zuerst die Konturen der Wirbel nachgezeichnet, bevor diese anschließend in einem 3D-Konstruktionsprogramm im korrekten Abstand zu einander als Gerüst für die Erstellung der Wirbelstrukturen dienen.<br />Durch den geringen Abstand von nur 3mm zwischen den Scans sind die Wirbel höchst detailliert und für die weitere Verwendung anatomisch mehr als ausreichend korrekt gezeichnet.<br />Durch die Erstellung eines biomechanischen Modells erhofft man sich tiefere Einblicke in die Pathologie der thorakolumbalen Erkrankungen zu erhalten, um einerseits das Auftreten von Rückenproblemen bei Pferden zu erklären und andererseits vernünftige Prinzipien für eine Therapie festlegen zu können.<br />

The aim of this diploma thesis is to develop three-dimensional models of the vertebras of the euqine spine based on CT-scans. These 3D-models provide the basis for a biomechanical model of the equine back, in order to study the dynamical behaviour of the spine. The new proposed method will allow estimation and prediction of variables of interest (e.g.: load, stress, deformation, etc.) at any desired location in minute detail, and will be a valuable addition to clinical examination and diagnosis of equine back problems.<br />Based on CT-scans the contours of each scan are being traced in a 2D-CAD program named ME10, copied in the 3D modelling program named CATIA and formed to an anatomically correct vertebra.<br />