[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

权利要求书

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id_head和股骨干碎骨模型id_shaft；

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。

2.根据权利要求1所述的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，所述步骤2中所述碎骨信息集BFI表示如下：

其中，碎骨信息B＝{B₁,B₂,…,B_n}，B_i表示碎骨信息集中第i个碎骨信息；G_j表示碎骨三维模型的几何要素，包括几何形面G_f、边G_e、点G_v；I_k表示碎骨所属病人信息，包括病人姓名I_n、性别I_s、年龄I_A、左右腿骨I_L。

3.根据权利要求1所述的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，所述步骤3中确定股骨头碎骨模型id_head和股骨干碎骨模型id_shaft的具体步骤如下：

S3.1获取所有碎骨的总体包围盒x，获取包围盒x下部点集遍历步骤2构建的碎骨信息集BFI，查找对应点集表示碎骨信息集中第i个碎骨的点集，B_i表示碎骨信息集中第i个碎骨信息，得到股骨干碎骨模型id_shaft；

S3.2获取所有碎骨的总体包围盒x，根据碎骨信息B中的左右腿股I_L信息，如果I_L是左腿骨，则获取包围盒x的最小值周围部分点集如果I_L是右腿骨，则获取包围盒x的最大值周围部分点集遍历步骤2构建的碎骨信息集BFI，查找对应点集表示碎骨信息集中第i个碎骨的点集，B_i表示碎骨信息集中第i个碎骨信息，得到股骨头碎骨模型id_head。