采用奇异值分解法定位膝关节置换过程中髓内杆的入针点

• 作者: 汪震 胥义 涂意辉
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 膝关节置换术 髓内定位杆 奇异值分解法 三维重建 计算机辅助
• 年，卷（期）: 2022,（18）
• 所属期刊栏目: 人工假体|Artificial prosthesis
• 页码范围: 2828-2833
• 页数: 6页
• 分类号: R459.9|R496|R318
• 语种: 中文

摘要

背景:在膝关节置换手术过程中,假体对线是一个手术要点,其对于植入物存活年限有着很大影响.髓内定位杆在术中假体植入对齐的作用已经得到了验证,髓内定位杆插入误差过大会增加假体植入失败和内侧骨塌陷的概率,髓内定位杆的插入路径依赖于解剖轴的确定.目的:通过计算机辅助的方式,基于奇异值分解法对解剖轴确定的方式进行改进,提高髓内定位杆的插入精度,延长假体的使用寿命.方法:对9例需要接受全膝关节置换患者的术前扫描CT图像进行处理,通过MIMICS RESEARCH 17.0对股骨进行三维重建.使用MATLAB2018b软件,通过奇异值分解方法对股骨解剖轴确定的方式进行改进,将模拟多点法拟合解剖轴髓内杆插入后的模型导入3-matic中进行误差角度的测量;并与传统方法(两点法拟合解剖轴)及推荐法髓内定位杆的插入进行模拟及验证比较.结果 与结论:试验采用的多点法测量得出的内、外翻角度分别为(1.99±1.03)°,(2.35±1.34)°;前后部偏移角度(1.83±0.67)°,(1.60±1.82)°,与传统的临床手术方法比较,平均角度误差减小了0.41°,提升了定位精度.因此,文章所提出的方法有助于进一步提高全膝关节置换中假体对线的准确性,延长假体的使用寿命.