[发明专利]计算机辅助的股骨粗隆间骨折对位对线半自动复位方法

摘要

本发明公开一种计算机辅助的股骨粗隆间骨折对位对线半自动复位方法，首先将CT图像生成的碎骨三维模型作为信息输入源，提取三维网格模型的几何信息和拓扑关系；提取股骨头和股骨干的断裂面及其相关力线；最后通过对位对线相互迭代的方法确定满足临床医学要求的复位位置，实现粗隆间骨折的半自动复位。本发明遵循股骨粗隆间骨折闭合复位的基本要求，满足医学要求的碎骨拼接需求；再利用对位对线相互迭代求解的思想，通过少量的人机交互，满足了医疗人员术前规划的需求，提高了工作的效率。

主权项

1.一种计算机辅助的股骨粗隆间骨折对位对线半自动复位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在Mimics软件中将CT医学扫描得到的图像构建成三维股骨网格模型；步骤2：从步骤1得到的三维股骨网格模型中提取三维碎骨模型的几何信息，生成碎骨信息集BFI；步骤3：根据步骤2得到的碎骨信息集BFI，确定股骨头碎骨模型idhead和股骨干碎骨模型idshaft；步骤4：从步骤3得到的所述股骨头碎骨模型中提取股骨头的轴心线HL，从步骤3得到的所述股骨干碎骨模型中提取股骨干的轴心线SL；步骤5：根据Funstahl的方法，在步骤4的基础上分别获取股骨头断裂面点集SHS和股骨干断裂面点集SSH；步骤6：根据步骤4中得到的股骨干的轴心线SL确定股骨干的轴向面AP、冠状面CP、矢状面SP，手动调整所述冠状面和所述轴向面的位置；步骤7：根据步骤4中得到的所述股骨头的轴心线HL、所述股骨干的轴心线SL和步骤5中所述股骨头断裂面点集SHS、股骨干断裂面点集SSH，计算并调整股骨干的颈干角和前倾角到医学许可的正常范围内；通过计算平均欧式距离，搜索SHS和SSH的最小平均距离，实现粗配准过程；步骤8：通过步骤7得到的粗配准的结果，运用ICP算法实现股骨头碎骨和股骨干碎骨的精配准，如果获得的匹配程度值小于或等于设定的医学许可范围的阈值，则匹配成功，进入步骤9；否则返回步骤7，重新调整颈干角和前倾角角度；步骤9：根据步骤8中得到的匹配结果，获取股骨头的变换矩阵，调整股骨头的三维空间位置，再根据调整后股骨头的空间位置坐标，得到三维碎骨模型的信息，最后得到更新BFI集合，完成配准。