[发明专利]一种骨折三维形态学规律展示系统及方法

说明书

本发明提供一种骨折三维形态学规律展示系统及方法，涉及生物医学工程领域，包括一服务器，服务器连接一骨科数据库，骨科数据库用于保存骨折患者的二维断层扫描图像数据；服务器包括数据采集模块、三维重建模块和图像处理模块；数据采集模块用于于骨科数据库中获取二维断层扫描图像数据；三维重建模块用于将二维断层扫描图像数据进行三维建模得到三维骨折模型；图像处理模块用于将三维骨折模型进行虚拟复位得到三维复位模型，并将三维复位模型与标准骨骼模型进行叠加，于标准骨骼模型上形成对应的骨折线以及骨折区域。本发明为骨折内植物的设计和完善提供多样本的参考依据；为创建骨折模型提供依据，便于实验室进行生物力学实验和有限云分析。

技术领域

本发明涉及生物医学工程领域，尤其涉及一种骨折三维形态学规律展示系统及方法。

背景技术

近年来，随着社会经济的快速发展，建筑业、交通运输业等行业也在飞速发展，随之带来的车祸伤、重物砸伤、高处坠落伤等高能量损伤也越来越多，骨折是其中一种常见的高能量创伤。骨折还可由骨骼疾病所致，包括骨髓炎、骨肿瘤所致骨折破坏，受轻微外力即发生骨折，称为病理性骨折。骨折也可分为闭合性与开放性两种，前者皮肤完整，后者皮肤破裂，骨折端与外界相通。运动中发生的骨折多为闭合性骨折，它是运动创伤中严重的损伤之一。只有透彻了解骨折的发生位置及频率才能更好地进行骨折的治疗以及对骨折的愈合情况进行有效指导，因此对骨折三维形态学规律的研究具有重要的研究意义和临床指导意义。

目前，可以通过三维计算机断层扫描呈现出每一例骨折的立体特征，但无法清晰展示和阐述某一部位或某一类型骨折的三维形态学规律，包括骨折线的分布特征以及关节面塌陷或粉碎区域等。国外也存在根据二维计算机断层扫描或者通过三维图像绘制肩胛骨的骨折线，但由于肩胛骨本身呈平面状，所绘制的骨折线也仅能呈现一个面的骨折线分布特征，无法适用于其他部位或其他类型的骨折。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种骨折三维形态学规律展示系统，包括一服务器，所述服务器连接一骨科数据库，所述骨科数据库用于保存骨折患者的二维断层扫描图像数据；

所述服务器包括数据采集模块、三维重建模块和图像处理模块，所述三维重建模块分别连接所述数据采集模块和所述图像处理模块；

所述数据采集模块，用于于所述骨科数据库中获取若干骨折患者的相同骨折部位的所述二维断层扫描图像数据；

所述三维重建模块，用于将所述数据采集模块获取的所述二维断层扫描图像数据分别进行三维建模得到三维骨折模型；

所述图像处理模块包括第一处理单元和第二处理单元；

所述第一处理单元用于将所述三维骨折模型分别进行虚拟复位得到三维复位模型；

所述第二处理单元连接所述第一处理单元，用于将所述三维复位模型与预先生成的对应各个所述骨折部位的标准骨骼模型进行叠加匹配，根据叠加匹配的结果于所述标准骨骼模型上形成每个所述三维复位模型对应的骨折线以及骨折区域，并对所述骨折区域进行颜色填充。

优选的，所述服务器还包括一显示模块，连接所述图像处理模块，用于显示所述标准骨骼模型上形成的所述骨折部位的所述骨折线和所述骨折区域，以供用户查看所述骨折线和所述骨折区域的分布规律。

优选的，所述二维断层扫描图像数据的格式为DICOM格式。

优选的，所述三维重建模块采用Mimics软件进行三维建模。

优选的，所述第一处理单元采用3-matic软件对所述三维骨折模型进行虚拟复位得到所述三维复位模型。

优选的，所述三维复位模型与所述标准骨骼模型根据所述骨折部位的骨性标志进行叠加匹配。

一种骨折三维形态学规律展示方法，应用于以上所述的展示系统，具体包括以下步骤：