[发明专利]一种三维空间下肢生物力线的确定方法

说明书

本发明公开了一种三维空间下肢生物力线的确定方法，本发明在三维空间分别确定了股骨头中心点、膝关节中心点和踝关节中心点，股骨头中心点将人体下肢进行三维重建，对三维重建后的股骨颈、股骨头和大粗隆整体进行灌注，然后通过Mimics或3D Slicer对灌注体找取几何体中心；膝关节中心点取三维重建后的膝关节非骨性空间灌注体的中心；踝关节中心点取三维重建后的踝关节非骨性空间灌注体的中心；本发明方法避免了现有技术在二维平台上采用目测、量角器测量与躯体X线测量下肢力线的测量结果受干扰影响大、数据无标准、主观性强的缺陷，其精确度更高，更符合下肢力线的测量。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种三维空间下肢生物力线的确定方法。

背景技术

在医疗技术领域中经常需要了解肢体位置，角度偏转等几何参数的测定，并通过控制一定的几何参数来研究肢体的生物学特性等。例如，在全膝关节置换（Total KneeArthroplasty，TKA）手术、截骨手术及髌骨脱位手术中，要取得好的临床远期疗效，对于适应症的选择、假体的选择、手术技巧的精确掌握及手术前的管理都很重要，尤其在很大程度上对手术技巧的要求，既要在三维空间上准确截骨、假体立体安置，实现膝关节置换术后生物力学的再复制。文献报道除了感染、脂肪栓塞等一般并发症之外，高达50%的早期翻修术与力线不当、假体摆位不当及关节失稳有关。因此，为了获得更好的远期随访效果，解剖重建下肢生物力线和假肢旋转轴线是人们不断探索和追求的最终目标。

传统全膝关节置换手术通过术前X线片检查和术中机械导向装置进行髓内、髓外定位截骨术者凭借肉眼、手感和经验来定位解剖标志、下肢力线和假体旋转轴线，然后手工划线截骨、假肢放置和软组织平衡。这种基于肉眼对肢体和假体的观察完成的定位、对线有很大的主观性，直接影响了该定位方式的可靠性和手术的精确性，甚至导致手术的失败。尽管人们不断完善机械定位系统，提高假肢植入的准确性，但系统本身固有的局限性决定了其可能达到的精度，文献报道即使是最精细的机械定位系统，由经验丰富的医生运用，股骨与胫骨对线误差超过3°的发生率也至少为10%。而且机械定位测量系统是以假想的标准化股骨的解剖及几何形态为基础的，可能并不适用某些特定病例。因此，传统手术方法的精确度问题是困扰手术医生的主要问题，如何提高膝关节置换的精确度，准确的建立下肢生物力线是本领域技术人员研究的重点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种三维空间下肢生物力线的确定方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种三维空间下肢生物力线的确定方法，它包括以下步骤：

S1. 确定股骨头中心点，包括以下子步骤：

S11. 对人体下肢进行CT成像，将CT图像进行三维重建；

S12. 对三维重建后的股骨颈、股骨头和大粗隆整体进行灌注；

S13. 通过3D建模软件找取灌注体的中心点，即为股骨头中心点；

S2. 确定膝关节中心点，包括以下子步骤：

S2. 确定膝关节中心点，包括以下子步骤：

S21. 对人体下肢进行CT成像，将CT图像进行三维重建；

S22. 通过3D建模软件将三维重建后的膝关节空间进行灌注，所述膝关节空间由股骨远端除踝间窝的关节面、股骨内外侧踝及胫骨近端关节面、胫骨内外侧踝包裹形成的非骨性空间；

S23. 通过3D建模软件找取灌注体的中心点，即为膝关节中心点；

S3. 确定踝关节中心点，包括以下子步骤：

S31. 对人体下肢进行CT成像，将CT图像进行三维重建；