[发明专利]一种膝关节盘状半月板模拟手术方法

说明书

本发明公开一种膝关节盘状半月板模拟手术方法，包括：对确诊为盘状半月板的患者的膝关节分别进行CT和MRI扫描；将CT和MRI数据进行处理，获取骨骼三维模型和软骨、韧带、半月板三维模型；将骨骼三维模型和软骨、韧带、半月板三维模型进行配准，生成骨骼、软骨、韧带、半月板的坐标位置；将骨骼三维模型和软骨、韧带、半月板三维模型进行曲面重建，获取骨骼、软骨、韧带、半月板NURBS曲面模型；将骨骼、软骨、韧带、半月板NURBS曲面模型按照解剖结构进行组装，生成膝关节实体模型；在膝关节实体模型上切除盘状半月板中的病变部位，以模拟修整手术。本发明提供的技术方案能够有针对性地展示患者膝关节病变部位，模拟手术过程，加强医患沟通。

技术领域

本发明涉及计算机三维仿真技术领域，尤其涉及一种膝关节盘状半月板模拟手术方法。

背景技术

医学上经常采用正常人体膝关节进行三维建模，对所建立起的膝关节三维模型进行各种研究。盘状半月板是一种少见的半月板畸形，外侧盘状半月板多于内侧盘状半月板。据报告外侧盘状半月板的发生率在日本和韩国患者中为26％，而在其它国家的患者中不到1％，内侧盘状半月板的发生率为0％～0.3％。

目前在临床上对于盘状半月板手术的最佳手术方式还没有达成共识，对术后效果很难做出预评价，而且目前在医学上还没有一种简便直观的方法来模拟盘状半月板的手术过程，医生通过口头讲述给患者解释手术过程，患者听起来模棱两可，不利于医患沟通。

发明内容

本发明旨在提供一种膝关节盘状半月板模拟手术方法，能够有针对性地展示患者膝关节病变部位，模拟手术过程，评价手术效果，实现个体化和精准化的手术操作，加强医患沟通。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种膝关节盘状半月板模拟手术方法，包括：

对确诊为盘状半月板且半月板形态完整的患者的膝关节分别进行CT和MRI扫描，以获取CT数据和MRI数据；

将所述CT数据进行处理，获取膝关节骨骼三维模型；将所述MRI数据进行处理，获取膝关节软骨、韧带、半月板三维模型；

将所述膝关节骨骼三维模型和所述膝关节软骨、韧带、半月板三维模型进行配准，生成膝关节三维模型，并生成所述膝关节三维模型中骨骼、软骨、韧带、半月板的坐标位置；

将所述膝关节骨骼三维模型和所述膝关节软骨、韧带、半月板三维模型进行曲面重建，获取膝关节骨骼NURBS曲面模型和膝关节软骨、韧带、半月板NURBS曲面模型；

将所述膝关节骨骼NURBS曲面模型和所述膝关节软骨、韧带、半月板NURBS曲面模型按照解剖结构和所述膝关节三维模型中骨骼、软骨、韧带、半月板的坐标位置进行组装，生成膝关节实体模型；

在所述膝关节实体模型上切除盘状半月板中的病变部位，以模拟修整手术。

进一步的，还包括：在所述膝关节实体模型上进行可解剖测量和/或生物力学测量，以评估手术效果。

优选的，进行CT扫描的扫描参数为：采用Siemenz 64排螺旋CT机，电压120kV，电流35mA，准直器宽度0.6mm，螺距0.7，层厚1mm，重叠50％，每层扫描时间500ms。

优选的，进行MRI扫描的扫描参数为：采用Siemenz 3.0T超导磁共振扫描仪，矢状位3D(three-dimensional，三维)质子密度加权成像序列，TR(重复时间)1300ms，TE(回波时间)30ms,层厚0.6mm，矩阵320*224。