[发明专利]一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法及装置，其中方法包括：获取CT数据，对CT数据进行重建，提取尺骨近端三维模型；确定参考点，参考点包括：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G；根据参考点确定测量参数，测量参数包括：尺骨近端背侧成角(前角)、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴‑尺骨干夹角；利用测量参数进行冠突参数测量。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法及装置。

背景技术

尺骨近端骨折是复杂的肘部骨折。据报道，尺骨近端骨折约占全身骨折的1.1％，占前臂骨折的21％，其以青壮年男性为高发人群，若处理不当，会严重影响患者上肢功能，这使得尺骨近端骨折成为制约患者运动损伤和军事训练伤术后恢复的重要损伤类型。尺骨近端解剖复杂，且形态变异。恢复解剖对位对恢复正常生物力学和避免术后早期关节炎、肘关节半脱位和功能丧失至关重要。而解剖型钢板是治疗复杂的鹰嘴及孟氏骨折的主要手段，由于尺骨近端解剖变异的存在，目前用于骨折稳定的钢板存在不适配的情况，这会导致骨折固定不良，骨不愈合或骨延迟愈合等严重并发症。究其原因在于尺骨近端存在尚不明确的解剖变异。因此，针对尺骨近端的形态学研究具有重要的指导意义。

尺骨近端背侧骨面是近端骨折手术入路最重要的骨标识，也是尺骨近端移位粉碎性骨折切开复位内固定的指导原则。针对尺骨近端的形态学研究主要聚焦于尺骨近端背侧成角(PUDA)，背钩角，及内翻角等尺骨近端重要结构的测量与临床分析。目前，绝大多数研究基于尸体标本或二维影像平片来实现对尺骨近端解剖参数的定量分析，以探究手术决策指导原则与解剖型钢板的合理优化策略。尸体标本的研究思路在于通过选择尺骨近端骨面标识点，构建解剖参数，通过研究尺骨钢板与测量参数的适配情况。而尸体骨研究具有其特有的局限性，无法为临床医师针对患者制定个性化手术策略。基于平片的测量分析则聚焦于尺骨近端背侧成角及其位置，在标准侧位，分别确定尺骨平点区域切线及尺骨嵴切线，两条线段延长线的交角即为尺骨近端背侧成角。二维图像获取虽容易，但相比计算机体层摄影，会丢失一部分参数信息，且因其成像位置限制，因而无法系统全面地对尺骨近端参数进行量化分析。

基于3D模型的定量测量技术能结合图像分析软件，高精度地实现多维度的参数量化。Puchwein P等重建了40例健康成人的尺骨近端CT图像并对其进行了参数的量化分析。研究通过在三维软件里选取特征标识点，通过点来构建骨骼参数，进而实现参数的量化。但是由于尺骨近端存在较大的解剖变异，且骨面多不平整，该研究选取解剖标识点时所依据的标准方法并不适用于所有的骨骼类型。且在对空间角度的测量时，并未考虑到异面直线的情形。这大大阻碍了该研究所述的测量方法的临床应用，可重复性差。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法及装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法，包括：获取CT数据，对所述CT数据进行重建，提取尺骨近端三维模型；确定参考点，所述参考点包括：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G；根据所述参考点确定测量参数，所述测量参数包括：尺骨近端背侧成角(前角)、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴-尺骨干夹角；利用所述测量参数进行冠突参数测量。

其中，所述对所述CT数据进行重建包括：采用阈值分割和区域增长方法对所述CT数据进行重建。