[发明专利]一种交互式模拟骨折复位的方法

说明书

本发明涉及计算机辅助医疗技术领域，更具体地说，涉及一种交互式模拟骨折复位的方法。本发明的方法，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。本发明提供直观的骨科空间方位表示方法，通过简便交互操作协助医生模拟骨折体复位。

技术领域

本发明涉及计算机辅助医疗技术领域，更具体的说，涉及一种交互式模拟骨折复位的方法。

背景技术

骨骼的伤病是人体常见疾病，骨科的伤病治疗包括创伤治疗和人造骨体置换。

骨科疾病治疗中经常需要进行骨折复位，每一例骨科治疗案例中，患者的具体的状况差异较大，这些状况包括受伤情况，疾病情况，基础体质，经济条件，器械选择以及年龄和性别。这些具体状况对于每个患者差异很大，因此，骨科治疗通常不存在一般意义上适用所有患者的唯一最佳复位方案，只存在针对不同患者具体状况的个体最优复位方案。

现代医疗在骨科方向有了很多进展，骨科的伤病治疗几乎百分之百需要医学影像作为治疗的先决条件。

一般而言，多数治疗大夫的主要时间用于治疗方案确定和具体诊疗过程，在医学图形图像处理技术上并非专家。治疗手段需要针对患者当前的身体图像进行虚拟骨折复位，虚拟复位能够协助医生预先准确测量骨骼空间位置关系，演练复位情况。

目前，对骨折复位并没有现成的仿真模拟方法，医学影像难以给医生直观有效的协助。

发明内容

本发明的目的是提供一种交互式模拟骨折复位的方法，解决现有技术中医学影像难以直观有效的仿真模拟骨折复位的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种交互式模拟骨折复位的方法，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。

在一实施例中，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。

在一实施例中，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。

在一实施例中，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。