DENEYSEL BİYOMEKANİK UYGULAMALARIN DİGİTAL FOTOGRAMETRİK YÖNTEMLERLE DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA



Benzer belgeler
5 İki Boyutlu Algılayıcılar

TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon

İKİ BOYUTLU AĞLARDA AĞIRLIK SEÇİMİNİN DENGELEME SONUÇLARINA ETKİSİ VE GPS KOORDİNATLARI İLE KARŞILAŞTIRILMASI

KADASTRO HARİTALARININ SAYISALLAŞTIRILMASINDA KALİTE KONTROL ANALİZİ

HACİM HESAPLAMALARINDA LASER TARAMA VE YERSEL FOTOGRAMETRİNİN KULLANILMASI

GPS/INS Destekli Havai Nirengi

Tanımlar, Geometrik ve Matemetiksel Temeller. Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. JDF329 Fotogrametri I Ders Notu

TOPRAKTA PH TAYİNİ YETERLİLİK TESTİ RAPORU TÜBİTAK ULUSAL METROLOJİ ENSTİTÜSÜ REFERANS MALZEMELERI LABORATUVARI. Rapor No: KAR-G3RM

2 Hata Hesabı. Hata Nedir? Mutlak Hata. Bağıl Hata

elektromagnetik uzunluk ölçerlerin Iaboratu ar koşullarında kaiibrasyonu

FOTOGRAMETRİ DAİRESİ BAŞKANLIĞI FAALIYETLERI

FUTBOLDA PENALTI ATIŞININ FOTOGRAMETRİK YÖNTEMLER KULLANILARAK ANALİZ EDİLMESİ

Bilgisayarla Fotogrametrik Görme

JEODEZİK VERİLERİN İSTATİSTİK ANALİZİ. Prof. Dr. Mualla YALÇINKAYA

Research On Using a Mobile Terrestrial Photogrammetric Mapping System For The Determination Of Object Volumes

Sayısal Ve Analog Hava Kameralarının Geometrik Potansiyellerinin Fotogrametrik Açıdan İrdelenmesi

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

Digital Görüntü Temelleri Görüntü Oluşumu

Dijital Kameralar (Airborne Digital Cameras)

Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. Bilgisayarla Görme. Final

T. C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRETİM PLANI (NORMAL ÖĞRETİM)

RADYOLOJİDE KALİTE KONTROL VE KALİBRASYONUN ÖNEMİ ÖĞR. GÖR. GÜRDOĞAN AYDIN İLKE EĞİTİM VE SAĞLIK VAKFI KAPADOKYA MYO TIBBİ GÖRÜNTÜLEME PRG.

KİMYASAL ANALİZ KALİTATİF ANALİZ (NİTEL) (NİCEL) KANTİTATİF ANALİZ

DENEY 0. Bölüm 1 - Ölçme ve Hata Hesabı

Eski Yunanca'dan batı dillerine giren Fotogrametri sözcüğü 3 kök sözcükten oluşur. Photos(ışık) + Grama(çizim) + Metron(ölçme)

Dijital Fotogrametri

Sevim Yasemin ÇİÇEKLİ 1, Coşkun ÖZKAN 2

T. C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRETİM PLANI (NORMAL ÖĞRETİM)

QUANTILE REGRESYON * Quantile Regression

HAVA FOTOĞRAFLARININ YÖNELTİLMESİNDE GPS/IMU İLE DOĞRUDAN COĞRAFİ KONUMLANDIRMA DOĞRULUĞUNUN ARAŞTIRILMASI

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

Merkezi Eğilim ve Dağılım Ölçüleri

Hatalar Bilgisi ve İstatistik Ders Kodu: Kredi: 3 / ECTS: 5

3D INFORMATION EXTRACTION FROM DIGITAL AERIAL IMAGES WITH COMPUTER VISION AND PHOTOGRAMMETRIC SPACE INTERSECTION

SUDA ph TAYİNİ YETERLİLİK TESTİ RAPORU TÜBİTAK ULUSAL METROLOJİ ENSTİTÜSÜ REFERANS MALZEMELERI LABORATUVARI. Rapor No: KAR-G3RM

Digital Görüntü Temelleri Görüntü Oluşumu

T. C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DERSLERİ ÖĞRETİM PLANI (NORMAL ÖĞRETİM)

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

DENGELEME HESABI-I DERS NOTLARI

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Dijital Panoramik Görüntülemede HD Teknolojisi. Süper Hızlı Dijital Panoramik X-ray Cihazı. Thinking ahead. Focused on life.

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

DENGELEME HESABI-I DERS NOTLARI

BilSat-1 Uydusu: Giriş

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

LIDAR VE YERSEL LAZER TARAYICI SİSTEMLERİ. Yersel Lazer Tarayıcı Hakkında Genel Bilgi

SUDA PH TAYİNİ YETERLİLİK TESTİ RAPORU TÜBİTAK ULUSAL METROLOJİ ENSTİTÜSÜ REFERANS MALZEMELERI LABORATUVARI. Rapor No: KAR-G3RM

YOĞUN GÖRÜNTÜ EŞLEME ALGORİTMALARI İLE ÜRETİLEN YÜKSEK ÇÖZÜNÜRLÜKLÜ SAYISAL YÜZEY MODELİ ÜRETİMİNDE KALİTE DEĞERLENDİRME VE DOĞRULUK ANALİZİ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ FOTOGRAMETRİ ANABİLİM DALI

YTÜ İnşaat Müh. Bölümü Dersler BOĞAZİÇİ ÜNİ. ODTÜ Kodu Adı Adı Kodu Adı Kodu. Environmental Eng. CE 421

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

FUTBOLDA PENALTI ATIŞININ FOTOGRAMETRİK YÖNTEMLER KULLANILARAK ANALİZ EDİLMESİ

İSTATİSTİK HAFTA. ÖRNEKLEME METOTLARI ve ÖRNEKLEM BÜYÜKLÜĞÜNÜN TESPİTİ

İÇİNDEKİLER ÖN SÖZ...

THE EFFECT TO GEOREFERENCING ACCURACY OF CONTROL TARGETS IN TERRESTRIAL LASER SCANNING APPLICATIONS

MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ. 10. Hafta Şartlandırılmış Akustik Odalardaki Ölçümler

Farklı Elektrotlar ile Delik Delme İşlemlerinde Yüzey Pürüzlülüğünün İncelenmesi

Çözüm: Çözüm: Çözüm: Elektrik Ölçme Ders Notları-Ş.Kuşdoğan&E.Kandemir Beşer 16

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

FOTOGRAMETRİ KAMERA KALİBRASYONU ÖDEV YÖNERGESİ

TANIMLAR. Dr. Neriman AYDIN. Adnan Menderes Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ DERSİ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi) NOKTA YÜK DAYANIMI DENEYİ

Total Kalça Protezi. Prof. Dr. Önder Yazıcıoğlu İstanbul Tıp Fakültesi Ortopedi ve Travmatoloji Anabilim Dalı

Biyomekatronik Sistemler. Kemik Uzatma Sistemleri. Erhan AKDOĞAN, Ph.D.

İstatistiksel Kalite Kontrol BBY 374 TOPLAM KALİTE YÖNETİMİ 18 NİSAN 2014

RASSAL DEĞİŞKENLER VE OLASILIK DAĞILIMLARI. Yrd. Doç. Dr. Emre ATILGAN

ÖZET OTOMATİK KÖKLENDİRME SİSTEMİNDE ORTAM NEMİNİN SENSÖRLERLE HASSAS KONTROLÜ. Murat ÇAĞLAR

TESTBOX Serisi Cihazlar ile Tarihi Bir Yapıda Kablosuz Yapısal Sağlık Takibi

ORTOPEDİK CERRAHİ GİRİŞİMLERLE İLİŞKİLİ İNFEKSİYONLARIN İRDELENMESİ. Dr. Hüsrev DİKTAŞ Girne Asker Hastanesi/KKTC

BİYOİSTATİSTİK Uygulama 4 Yrd. Doç. Dr. Aslı SUNER KARAKÜLAH

DİJİTAL FOTOGRAMETRİK HARİTA ÜRETİMİ VE TAPU VE KADASTRO ÖRNEĞİ

HAVACILIKTA TERSİNE MÜHENDİSLİK UYGULAMALARI. Özgecan YILDIZ 1

KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ

Küçük ve Mikro Ölçekli Enerji Yatırımları için Hibrit Enerji Modeli

T. C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÖĞRETİM PLANI (İKİNCİ ÖĞRETİM)

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/7) Akreditasyon Kapsamı

PARAMETRİK OLMAYAN İSTATİSTİKSEL TEKNİKLER

Radyolojik Görüntüleme Sistemlerinde Görüntü Kalitesinin Sayısal Olarak Değerlendirilmesi. Yard. Doç. Dr. Özlem Birgül 23 Kasım 2013, Antalya

Test Tekrarının Objektif Olarak Değerlendirilmesi. Abdurrahman Coşkun Acıbadem Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyokimya Anabilim Dalı

İSTATİSTİK MHN3120 Malzeme Mühendisliği

IMRT PROGRAMININ OLUŞTURULMASI VE UYGULANMASI KALİTE KONTROL AÇISINDAN DEĞERLENDİRME

OLASILIK ve İSTATİSTİK Hipotez Testleri

Tekrarlanabilirlik. Sapma, Tekrarlanabilirlik, Tekrar yapılabilirlik, Kararlılık, Doğrusallık. Sapma

TİP 1 DİYABETİ OLAN İNSÜLİN POMPASI KULLANAN BİREYLERE BAZAL İNSÜLİN DOZ DEĞİŞİKLİĞİ EĞİTİMİ VERMELİ MİYİZ?

Bu proje Avrupa Birliği ve Türkiye Cumhuriyeti tarafından finanse edilmektedir. İLERİ ÖLÇME TEKNİKLERİ (CMM) EĞİTİMİ DERS NOTU

FOTOGRAMETRĐK NĐRENGĐ VE GPS/IMU ĐLE DOĞRUDAN COĞRAFĐ KONUMLANDIRMA TEST SONUÇLARI

MALZEMELERDE SÜNEKLİĞİN GÖRÜNTÜ İŞLEME YÖNTEMİYLE ÖLÇÜLMESİ DUCTILITY MEASUREMENT OF A MATERIAL BY IMAGE PROCESSING

Yakın resim fotogrametrisinde endüstriyel uzman sistem uygulaması

Kalite Geliştirmede İstatistiksel Yöntemler ve Six Sigma

İçerik Fotogrametrik Üretim 2 Fotogrametri 2 Hava Fotogrametrisi...2 Fotogrametrik Nirengi 3 Ortofoto 4 Fotogrametrik İş Akışı 5 Sayısal Hava

Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF329 FOTOGRAMETRİ I DERSi NOTLARI

Fotogrametrinin Optik ve Matematik Temelleri

BKİ farkı Standart Sapması (kg/m 2 ) A B BKİ farkı Ortalaması (kg/m 2 )

Hasta Çalışan Güvenliğinde Enfeksiyon Risklerinin Azaltılmasına Yönelik Đstatistiksel Kalite Kontrol Çalışmaları

UYDU JEODEZISI: ÖLÇME YÖNTEM VE TEKNIKLERI

ALKÜ EKONOMİ ve FİNANS BÖLÜMÜ ISL 207 İSTATİSTİK I ALIŞTIRMALAR

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

İstatistik ve Olasılık

TORNA TEZGAHINDA KESME KUVVETLERİ ANALİZİ

Transkript:

46 Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 (1-) 46 436 (009) http://fbe.erciyes.edu.tr/ ISSN 101-354 DENEYSEL BİYOMEKANİK UYGULAMALARIN DİGİTAL FOTOGRAMETRİK YÖNTEMLERLE DEĞERLENDİRİLMESİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA Ayhan GÖKTEPE 1, *, Engin KOCAMAN 1, Ferruh YILDIZ, Uğur YENSEL 3 1 Selçuk Üniversitesi, Teknik Bilimler MYO, KONYA Selçuk Üniversitesi, Müh. Mim. Fak. Jeodezi ve Fotogrametri Müh., KONYA 3 Selçuk Üniversitesi, Meram Tıp Fak. Ortopedi ve Travmatoloji, KONYA ÖZET Teknolojinin gelişmesiyle birlikte digital fotogrametrik yöntemler tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntemler sayesinde düzensiz kemik yüzeylerinin fotogrametrik analizleri yapılabilir hale gelmiştir. Vücutta kullanılan tıbbi materyallerin rijiditesi ve tespit materyallerinin yeterli tespit yapıp yapmadığı yine fotogrametrik analiz yöntemiyle araştırılabilir hale gelmiştir. Bu amaçla in vitro (cansız) deneysel çalışmayla geliştirilen bir protez modelinde, mikro hareketin stereofotogrametrik yöntemle en minimal değerinde nasıl ölçülebileceği araştırılmıştır. Model çerçevesinde koyun femuru üst uç protezlerinin rotasyonel ve aksiyonel kuvvet uygulamaları sonucu kemik içerisindeki hareketleri; kemik markerler, protez markerler ve kontrol markerler değerlendirilerek araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Digital fotogrametri, X-ray fotogrametri, DLT yöntemi, Kamera kalibrasyonu. AN EXPERIMENTAL STUDY OF DIGITAL PHOTOGRAMMETRIC METHODS AND ITS EVALUATION ON THE IN VITRO ARTHROPLASTY MODELS ABSTRACT The digital photogrammetric methods have widely been used in medical sciences by the technological developments. The photogrammetrical analysis of irregular bone surfaces are performed by means of these methods. Moreover, both the rigidity of the medical instruments applied to body and whether the stabilization materials are fixed sufficiently have been investigated by the photogram metric analysis. This study reveals that a micro motion in a prosthesis model performed experimentally can be calculated in the most minimal value. Based on the model; the following of the rotational and axial power applications to the upper extremity of sheep thigh (os femoris), the micromotions of prosthesis located in its head (caput ossis femoris) have been evaluated by using the bone, prosthesis and control markers. Keywords: Digital photogrammetry, X-ray photogrammetry, DLT methods, Camera calibration. *E-posta: agoktepe@selcuk.edu.tr

A. Göktepe et. al., / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 (1-) 46-436 (009) 47 1.GİRİŞ Teknolojinin gelişmesiyle birlikte digital fotogrametrik yöntemler tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntem sayesinde düzensiz kemik yüzeylerinin fotogrametrik analizleri yapılabilir hale gelmiştir. Vücutta kullanılan tıbbi materyallerin rijiditesi ve tespit materyallerinin yeterli tespit yapıp yapmadığı yine fotogrametrik analiz yöntemiyle araştırılabilir hale gelmiştir. Her yıl, dünya üzerinde yaklaşık bir milyon kalça yerine koyması ve 500 000 adet diz kapağı yerleştirmeleri gerçekleştirilir. Bir protezin ömrü yaklaşık 15-0 yıl civarındadır. Ancak bazı protezlerin tahmin edilen maksimum ömründen daha önce yenilenmesi gerekebilir. Bu durum hasta için yeni bir ızdırap verir. Genellikle gevşeme 0.-1 mm arasında ilerleyici bir mikro hareketle başlar [1]. Bu mikro hareket başlar başlamaz, kemikleri tahrip eden sürekli bir ilerleme oluşturur. Bir protezin gevşemesi mikro hareketle başladığından dolayı mikro hareket hakkındaki bilgi önemlidir. Bu bilgi gelecek bir sonraki gevşemeyi de tahmin şansı verir. Yine hareket olmaması gereken yerde ortaya çıkan mikro hareketler en önemli ağrı nedenlerinden birisidir []. Bu amaçla İn vitro (cansız) bir deneysel çalışmayla geliştirilen protez modelinde, mikro hareketin stereofotogrametrik yöntemle en minimal değerinde nasıl ölçülebileceği araştırıldı.. MATERYAL ve METOD: Çalışma 10 adet koyun femuru numunesi üzerinde gerçekleştirilmiştir. Femurların androfotometrik ölçümleri yapıldıktan sonra kemiğe uygun koyun femuru üst uç protezi imal edilmiştir (Şekil 1). İmal edilen protezler kemiğe tespit edildi. Daha sonra yük uygulanabilmesi amacıyla düzenek geliştirildi (Şekil ). Bu düzenek üzerine güç sensörleri yerleştirildi. Numunelerin yük uygulanmamış nötral ve yük uygulanmış hallerini görüntülemek üzere her numune için 6 adet olmak üzere toplam 60 adet X-Ray görüntü alındı (Şekil 3). Malzemenin yük uygulanmamış ve yük uygulanan durumlardaki kontrol markerlerin, protez markerlerin ve kemik markerlerinin birbirlerine göre konumlarının değerlendirilmesi oldukça kompleks bir çalışma gerektirmektedir. Röntgen cihazı görüntüyü, geleneksel fotogrametrik kameralarda olduğu gibi cismin gerisinde (negatif görüntü) oluşturmayıp aksine cismin ön tarafında (pozitif görüntü) oluşturmaktadır.

48 Deneysel Biyomekanik Uygulamaların Digital Fotogrametrik Yöntemlerle Değerlendirilmesi Üzerine Bir Çalışma (Ölçüler mm dir.) Şekil 1. Koyun femuru üst uç protez prototipi. Şekil. Güç sensörü eklenmiş kalibrasyon kutusu.

A. Göktepe et. al., / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 (1-) 46-436 (009) 49 Şekil 3. X ray film görüntüsü. Pozitif görüntü oluşturmasından dolayı kamera odak uzaklığı tam belirlenememekte ve anot tüp kaynağı sabitlenememektedir. İki anot arası baz mesafesi istenilen hassasiyette ölçülememektedir. Mevcut fotogrametrik yazılımların kullanmış olduğu matematiksel modeller perspektif izdüşüm esasına dayanmaktadır. Bütün bu bilinmeyen parametreler dikkate alınarak, değerlendirme işlemleri Geliştirilmiş DLT Yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Değerlendirme işlemi protezin üç durumu için ayrı ayrı hesaplanmıştır. Yani protezin yük uygulanmamış nötral hali (N), 30 newton rotasyonel yük uygulanmış hali (D), 40 newton aksiyonel yük uygulanmış hali (E) durumlarıdır. Değerlendirmenin bu işlem adımları bir numune için 6 kez tekrarlanmıştır. Ancak ölçülerin kaba hatalarından arındırılması için mutlaka ön testlerin yapılması gerekmektedir. Ayrıca film çekme anında yapılabilecek küçük bir hata bütün sonuçları etkilemekte ve bazen kullanılan numuneyi değerlendirme dışı bırakmaktadır. Film çekme deney düzeneği üzerindeki 33 noktadan oluşan kontrol noktaları grubunun 17 tanesi dayanak noktaları olarak alınmıştır. Değerlendirmede bu nokta grubu kullanılmıştır. Diğer 16

430 Deneysel Biyomekanik Uygulamaların Digital Fotogrametrik Yöntemlerle Değerlendirilmesi Üzerine Bir Çalışma adedi de kontrol noktası olarak (check noktaları) dengelemenin mutlak doğruluk analizinde kullanılmıştır.1.istatistiksel Analiz.1.1.Robust Kestirim Yöntemi DLT yönteminin kullanmış olduğu verilerin istatistiksel olarak birbirleriyle uyumlu ve kaba hatalardan arındırılmış olması gerekir. Çalışmada öncelikli olarak kontrol noktalarının durumlarının irdelenmesi gerekmektedir. Bu nedenle düzenek üzerindeki bütün noktalar dengelemeye katılmış ve bir standart sapma değeri (δ =0,08645) elde edilmiştir. Robust kestirim yöntemi ilkelerine göre kontrol noktalarının resim üzerinden ölçülen piksel değerlerine karşılık gelen düzeltme değerleri için, n [ VV ] = min İ = 1 V c olmalıdır. Yine Robust Kestirim fonksiyonlarında geçen c parametresi, ölçü hatalarının belirli bir olasılıkla ±c sınırları içerisinde dağılmış olacağı varsayımına bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle c = k *δ olarak düşünülebilir. Burada k, 1.5,,..5 gibi bir sayı olabilir [3]. Çalışma için k değeri olarak.5 seçilmiştir.δ değeri, ölçü kümesini temsil eden bir öncül (apriori) değerdir. Yani resim piksel koordinatlardan hesaplanan standart sapma değeridir [3]. 1 nolu numune için Robust Kestirim uygulanırsa; Hesaplama sonucu elde edilen standart sapma değeri δ =0,08645 birim, Ölçü sayısı n=66, Bilinmeyen sayısı u=11, k faktörü k=.5, Düzeltmelerin karelerinin toplamı [VV]= 0,04518, olarak bulunmuştur. Düzeltme değerlerinin standart sapmanın.5 katından büyük olanının kaba hata sınırı içerisine girebileceği varsayımından hareketle c değeri, c = k *δ =.5*0.08645=0.071613

A. Göktepe et. al., / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 (1-) 46-436 (009) 431 olarak bulunur. Düzeltme değerleri ayrı ayrı irdelendiği zaman, kontrol noktaları resim piksel değerlerinin kaba hatalı ölçü taşımadığı gözlenmektedir..1.. Bartlett Testi İkiden fazla grupların olduğu durumlarda varyansların homojenlik kontrolü genel olarak Bartlett Testi ile yapılır. Normal dağılış gösteren kitlelerden rastgele çekilen k tane grupta varyansların homojenlik kontrolü χ değerine göre yapılır. χ = K C test büyüklüğüdür. Eşitlikte yer alan K ve C değerleri, gruplardaki denek sayılarının eşit olup olmamasına göre geliştirilmiştir. Gruplardaki denek sayıları eşit ( n 1 =n =...=n k =n ) ise K ve C değerleri, k K = L10 ( n 1) k log S log S i i= 1 Bartlett Testi normal dağılımdan sapmalar karşısında çok duyarlıdır. Bu nedenle ölçü serilerinin normal dağılımda olup olmadıkları Bartlett Testi ile denetlenir [4]. Bartlett Testi için farklı eşitlikler de verilebilir. f = i n = 1 f i S = 1 f n i= 1 f i S i ( Varyansların ağırlık ortalaması ) n 1 C = 1+ 3( n 1) i 1 1 1 f i = f n 1 B = = fls f i LS i C i= 1 (Yardımcı büyüklük) ( Test büyüklüğü) Çalışmada kullanılan 8 numune için toplam 48 adet resim çekilmiştir. Bu 48 resmin ayrı ayrı değerlendirilmesi sonucunda 48 adet standart sapma değeri elde edilmiştir. Bulunan bu standart sapmalar için Bartlett Testi uygulanırsa,

43 Deneysel Biyomekanik Uygulamaların Digital Fotogrametrik Yöntemlerle Değerlendirilmesi Üzerine Bir Çalışma H 0 H A : S 1 =S =...=S n =S fark rastlantı olup önemsizdir. : S K =S en az bir k için f = 1104, S = 0.000567, C = 1.014794686, B = 5.85, χ 48 1,1 0,05 = 55, 7585 B<χ olduğundan H 0 kabul edilir. Standart sapmalar aynı hassasiyettedir. 3.SONUÇLAR Değerlendirmede üç grup markerlerin birbirlerine göre konumları araştırılmıştır. Bu markerler; koyun femuru üzerine yerleştirilmiş kemik markerler, protez üzerine imalat esnasında yerleştirilmiş protez markerler ve deney düzeneği üzerine yerleştirilmiş kontrol markerlerdir. Değerlendirme sonrası numunelerin yük uygulanmamış koordinatları ile yük uygulanmış koordinatları karşılaştırılmıştır (Tablo 1). Rotasyonel yük uygulamalarındaki konum değişiklikleri anlamlı bulunmuştur. Aksiyonel yük uygulanmış numunelerdeki konum değişikliklerinin daha az olduğu saptanmıştır. Tablo 1. Protez ve kemik markerlerin N-D, N-E, D-E durumları için koordinat farkları (mm) N-D Durumu N-E Durumu D-E Durumu NN dx dy dz dx dy dz dx dy dz 10(Protez) 5,179 1,343-3,8700,957 0,511-3,685-4, -0,83 0,184 103(Protez) 4,787 0,438 0,39 0,64-0,601,005-4,144-0,699 0,766 104(Protez) 4,911-0,430-0,5610,811-0,759,089-4,100-0,38,651 105(Protez) 6,110 0,390-3,311,53-0,035-,419-4,857-0,46 0,89 107(Kemik) 4,005 0,609-0,4490,08-0,507,695-3,93-1,117 3,145 108(Kemik) 3,858 0,39 0,161 0,197-0,6014,035-3,660-0,993 3,873 109(Kemik) 3,71 0,404-0,6990,7-0,5944,193-3,448-0,998 4,89 110(Kemik) 3,130 0,37 1,078 0,083-0,6413,953-3,13-0,879,874 111(Kemik) 4,179-0,176-3,7110,681-0,466-0,503-3,498-0,90 3,08

A. Göktepe et. al., / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 (1-) 46-436 (009) 433 Şekil 4. Uygulamanın üç boyutlu görüntüsü. Bu çalışmada geliştirilen model çerçevesinde koyun femuru üst uç protezlerinin (CrNi Custom Mode Femur) rotasyonel ve aksiyonel kuvvet uygulamaları sonucu kemik içerisindeki hareketleri; kemik markerler, protez markerler ve kontrol markerler değerlendirilerek elde edilmiştir. Değerlendirme iki aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Birinci aşamada, sistemin kalibrasyonu amaçlı olarak bir test alanı üzerinde Nikon Coolpix 950 digital kamera ile çekilen görüntüler Pictran.01 yazılımı kullanılarak Işın Demetleri ile Dengeleme yöntemine tabi tutulmuş, portable röntgen cihazı ile elde edilen görüntüler Geliştirilmiş DLT yöntemiyle değerlendirmeye tabi tutulmuştur. Her iki yönteme ilişkin 15 adet check noktası kullanılarak elde edilen mutlak doğruluk değerleri Tablo de verilmektedir. Değerlendirme işleminin ikinci aşamasında ise, çalışmada kullanılan resim çekme düzeneği üzerinde portable röntgen cihazından elde edilen görüntüler Geliştirilmiş DLT yöntemi kullanılarak kontrol markerler, protez markerler ve kemik markerler mikro hareketin saptanması amaçlı olarak değerlendirmeye tabi tutulmuştur. Kontrol noktalarının obje koordinatlarının

434 Deneysel Biyomekanik Uygulamaların Digital Fotogrametrik Yöntemlerle Değerlendirilmesi Üzerine Bir Çalışma istatistiksel değerlendirilmesinde Robust Kestirim yöntemi kullanılmıştır. Radyografilerden elde edilen verilere Bartlett Testi uygulanmıştır. Tablo. 4 Adet numune için ad ve Pc karşılaştırması Işın δ Demetleri (mm) DLT (mm) δ x 0,1596 0,6619 δ y 0,5876 0,1766 δ z 0,4791 0,797 4.TARTIŞMA Bozulan eklem yüzlerinin değiştirilmesi 1950 li yıllarda başlamış, metalürjik ve cerrahi tekniklerin gelişmesiyle birlikte günümüzde çok ileri noktalara gelmiştir. Ancak halen biyolojik uyumluluk, erken ve geç protez gevşemeleri ve çözümleri en önemli sorunları oluşturmaktadır [5]. Protez uygulanan bir hastanın operasyon sonrası yürüyememesi, erken veya geç dönemde ağrı ve benzer sorunların ortaya çıkmasının en önemli nedenlerinden birisi de protez kemik arasında olmaması gereken patolojik hareketliliktir [6]. Sonuç ağrı ve yürüyememe olarak ortaya çıkar. Bu konu (loosening) yıllardır tartışılan bir husustur. Hatta protezin gevşeyip gevşemediğini anlamak için radyolojik ve klinik korelasyonu içeren sınıflandırmalar tarif edilmiştir. Genellikle gevşeme 0.-1mm arası mikro hareketle başlamaktadır[1]. Modelin geliştirilmesi hususundaki öneriler şu şekilde sıralanabilir: Araştırılacak tüm bölgelere uygun tek bir düzenek veya seçilen bölgelere uygun ayrı ayrı düzenekler geliştirilebilir. Düzenek üzerine yerleştirilen kontrol markerlerinin tesis ve ölçümü oldukça hassas bir şekilde yapılmalıdır. Markerler 0.5-0.8mm küresel başlıklı radyopak

A. Göktepe et. al., / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 (1-) 46-436 (009) 435 malzemelerden oluşturulmalıdır Noktaların cisim koordinatlarının ölçülmesi yüksek incelik gerektiren ölçme aletlerinde yapılmalıdır. Çünkü dengeleme işlemleri bu kontrol noktaları kullanılarak yapılmaktadır. En az iki konumda röntgen filmi çekmeye uygun kalibrasyonu önceden belirlenmiş 300 miliamper X-Ray Röntgen cihazı olmalıdır. Araştırılacak bölgenin markerlenmesi en önemli sorunlardan birisidir. Bu işlem noninvasiv (bio-uyumluluk) ve hasta için hiçbir travmatik ve metabolik komplikasyon oluşturmamalıdır. Eğer Artroplasti alanında referans bir laboratuar haline gelinecekse seçilen olgularda kullanılan protezlerin imalat aşamasında önceden belirlenmiş olması uygun olacaktır. Böylelikle markerlerin standardizasyonu imalat aşamasında gerçekleştirilmiş olacaktır. Bu imalatların proje desteği ve etik kurul onaylarının alınmış olması gerekmektedir. Bu çalışma sonucunda, sistemin ortopedi alanında uygulanmasının mümkün olduğu görülmüştür. Yöntem orijinal olup, bu çalışma sonucu ortaya çıkarılmıştır. Yöntemin in-vivo (canlı) uygulanabilmesi için, hastaya zarar vermeyecek tüm etik ve bilimsel kurul onayları alınmış markerler ile yapılan artroplasti olgularının erken, orta ve geç dönemlerinin belirlenebileceği düşünülmektedir. Yine bu yöntem bel, boyun ve diz ağrılarının etyolojisinin incelenebileceği, ağrıya neden olan mikro hareketlerin ve normal eklem ilişkilerinin daralması veya bozulması sonucu ortaya çıkan biyo-mekanik değişikliklerin erken dönemde saptanabileceği umudunu vermektedir[7]. KAYNAKLAR 1. Valstar E.R., de Jong F.W., Vrooman H.A., Rozing P.M., Reiber J.H.C., Model-based Roentgen stereophotogrammetry of orthopaedic implants. Journal of Biomechanics 34 (6), 715 7, 001.. Valstar E.R., The Use of roentgen stereophotogrammetry to study micromotion of orthopaedic implants, ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, 376-389, 00. 3. Yaşayan A., Robust Kestirim Kavramı, İlkesi ve Uygulama Üzerine İrdelemeler, Harita ve Kadastro Mühendisliği, Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Yayını, 7, 56-65, 199. 4. Yerci M., Hatalar Bilgisi ve İstatistik, Ders Notları, S.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi, 6, 00.

436 Deneysel Biyomekanik Uygulamaların Digital Fotogrametrik Yöntemlerle Değerlendirilmesi Üzerine Bir Çalışma 5. Selvik, G., Roentgen stereophotogrammetry. A method for the study of the kinematics of the skeletal system. Acta Orthopaedica Scandinavica 60 (4), 1 51, 1989. 6. Medıs, 000. MEDIS website:rsa-cms, digitally automated Roentgen stereophotogrammetry. http://www.medis.nl/mainframeproducts/products/rsacms/mainframersa.htm. 7. Borlin N., High precision measurements in digital radiographs.licentiate thesis, Dept. of Computing Science, Umea University, Report UMINF, 10, 1997.