A method to reconstruct the 3D geometry of patellofemoral cartilage using statistical shape models

Utilizing statistical shape models from a set of knee joints should enable to predict the cartilage shape associated to a speci c bone shape. Considering femur, tibia and patella separately the purpose was to obtain femoral, tibiofemoral and patello-femoral cartilage shape. Assuming that the shape of the cartilage is statistically related to the bone shape it is possible to use the bone shape as input to the full model and obtain the rest of the shape, indeed the cartilage. It's important to introduce this tissue when planning a surgical intervention to repair at patellar dislocation disease. The radiological assessment is necessary to examine patello-femoral disorders, so that given a CT-scan of bone shape would require the introduction of the cartilage to have a complete view. The method uses an implicit relation between the two shapes and analyses each bone separately, building a speci c model for them. The algorithm is implemented with scala and java environment given also a graphic support to the study. Further investigations are required to develop a model of the knee joint.

Attraverso l'utilizzo di modelli statistici realizzati a partire dall'analisi di un set di ginocchia e possibile ricavare la forma della cartilagine associata a una particolare forma ossea. Lo scopo del progetto e l'ottenimento delle forme delle cartilagini femorale, tibio-femorale e patello-femorale considerando in modo separato femore tibia e rotula. Si assume che la forma della cartilagine e dell'osso siano correlate statisticamente in maniera tale da poter utilizzare l'anatomia ossea come ingresso al modello completo, ossia ricavato considerando osso e cartilagine, per ottenere come uscita il suo completamento, la cartilagine stessa. Risulta fondamentale introdurre questo tessuto nelle fasi di piani cazione di interventi chirurgici qualora si vada a intervenire su problematiche quali dislocazioni della rotula e lussazioni. L'esame radiologico e necessario per capire la gravit a del problema e i risultati possono essere utilizzati per ricavare l'anatomia dell'osso del paziente. Una completa visione del quadro clinico e possibile solo considerando anche il tessuto cartilagineo. Il metodo sviluppato sfrutta il fatto che vi sia una relazione tra osso e cartilagine implicitamente, si analizza ogni forma ossea dell'articolazione in maniera separata costruendo un modello speci co per ciascuna. L'algoritmo e implementato in Scala e Java con il supporto dell'interfaccia gra ca di scalismo. Studi futuri sono necessari per poter sviluppare un modello dell'intero ginocchio.