[发明专利]一种椎弓根手术导板最优置钉钉道智能生成方法

权利要求书

1.一种椎弓根手术导板最优置钉钉道智能生成方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1、获取脊椎椎骨的二维CT扫描图像；

S2、根据所述二维CT扫描图像，三维重建脊椎椎骨的封闭三维网格模型，形成封闭曲面；

S3、建立以长度最优为目标的脊椎椎骨置钉通道最优化模型；

S4、利用拉格朗日乘子法求解所述最优化模型，获取最优置钉通道；

其中，在步骤S3中，所述最优化模型为：

其中，l表示穿过三维网格模型的任意一条直线，d_inner(l)表示直线l位于脊椎椎骨内的长度减去d_outer(l)，d_outer(l)表示直线l位于脊髓腔以及动脉血管腔内的长度之和。

2.根据权利要求1所述的椎弓根手术导板最优置钉钉道智能生成方法，其特征在于，满足所述最优化模型的所述三维网格模型中的直线l为所述最优置钉通道的中心轴线。

3.根据权利要求2所述的椎弓根手术导板最优置钉钉道智能生成方法，其特征在于，提供一半径r，获取所述中心轴线与所述脊椎椎骨表面所在的所述封闭曲面的两个交点p₁和p₂，线段为所述中心轴线，根据所述半径r构建圆柱体圆柱体与所述封闭曲面的布尔交集生成所述最优置钉通道。

4.根据权利要求1所述的椎弓根手术导板最优置钉钉道智能生成方法，其特征在于，在步骤S4中，利用Matlab软件所提供的fmincon函数获取满足所述最优化模型的所述三维网格模型中的直线l的方程。