[发明专利]一种交互式模拟骨折复位的方法

权利要求书

1.一种交互式模拟骨折复位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、扫描并构建骨折体三维模型；

S2、选择骨折体三维模型中的一部分骨折体为基准骨折体，另一部分骨折体为待复位骨折体；

S3、在基准骨折体选取不少于三个基准点生成基准定位面；

S4、根据基准定位面的基准点，通过配准算法生成待复位骨折体的对应基准点，确定对应的待复位定位面；

S5、根据基准定位面与待复位定位面的相对位置关系，形成复位评价参数，调节待复位骨折体的相对位置，直至复位评价参数满足预设阈值，实现骨折体三维模型的复位；

所述步骤S3，进一步包括以下步骤：

S31、在基准骨折体的骨折面轮廓线上，选取距离较远且不共线的三个基准点；

S32、将基准点连接形成基准定位面，用于绑定表征基准骨折体；

所述步骤S5的复位评价参数，包括第一复位指标，为直线待复位距离：

所述直线待复位距离，为基准定位面和待复位定位面的中心点的连线距离；

所述步骤S5的复位评价参数，包括第二复位指标，为轴向待复位角度：

所述轴向待复位角度，为基准定位面的法线与待复位定位面的法线形成的夹角；

所述步骤S5的复位评价参数，包括第三复位指标，为周向待复位角度：

所述周向待复位角度，为基准定位面和待复位定位面的中心点到对应顶点的连线所形成的夹角。

2.根据权利要求1所述的交互式模拟骨折复位的方法，其特征在于，所述步骤S4的配准算法，为迭代最近点算法，进一步包括以下步骤：

将基准骨折体的骨折面的外轮廓点云集合P，与待复位骨折体的骨折面的外轮廓点云集合G进行最近点距离的最小二乘法迭代计算，得到配准位移矩阵M；

将基准骨折体的三个基准点，通过叉乘配准位移矩阵M，得到待复位骨折体的对应的三个待复位基准点。

3.根据权利要求1所述的交互式模拟骨折复位的方法，其特征在于，所述步骤S5中，调节待复位骨折体的相对位置，直至复位评价参数满足预设阈值，进一步包括以下步骤：

通过连接基准定位面和待复位定位面的中心点的向量，使待复位骨折体沿此向量进行移动，调节第一复位指标的大小，直至第一复位指标满足预设阈值。

4.根据权利要求1所述的交互式模拟骨折复位的方法，其特征在于，所述步骤S5的复位评价参数，包括第一综合复位评价指标MK1，公式如下：

当ID1≥TolA1时，

当TolA1＞ID1≥TolB1时，

当TolB1＞ID1时，

其中，ID1为第一复位指标，TolA1为第一复位指标的合格容差限值，TolB1为第一复位指标的良好容差限值。

5.根据权利要求1所述的交互式模拟骨折复位的方法，其特征在于，所述步骤S5中，调节待复位骨折体的相对位置，直至复位评价参数满足预设阈值，进一步包括以下步骤：

通过待复位定位面的法线的向量和基准定位面的法线的向量，用叉乘法计算共同的垂向量；

过待复位定位面的中心点做平行于垂向量的平行线；

待复位骨折体以此平行线为旋转轴，调节第二复位指标的大小，直至第二复位指标满足预设阈值。

6.根据权利要求1所述的交互式模拟骨折复位的方法，其特征在于，所述步骤S5的复位评价参数，包括第二综合复位评价指标MK2，公式如下：

当ID2≥TolA2时，

当TolA2＞ID2≥TolB2时，

当TolB2＞ID2时，

其中，ID2为第二复位指标，TolA2为第二复位指标的合格容差限值，TolB2为第二复位指标的良好容差限值。