88、基于图像的手术规划：从骨折修复到微创介入

基于图像的手术规划：从骨折修复到微创介入

在现代医疗领域，基于图像的手术规划正发挥着越来越重要的作用。它不仅能够提高手术的准确性和安全性，还能为患者带来更好的治疗效果。本文将深入探讨基于图像的手术规划在骨折修复和微创介入手术中的应用。

骨折修复手术规划

骨折修复手术规划系统旨在帮助医生更准确地进行骨折复位，提高手术效果。该系统主要包括以下几个关键部分：
1. 精细对齐 ：采用迭代最近点（ICP）刚性配准方法，并去除异常点对，实现骨折部位的精细对齐。
2. 自动成对骨折复位 ：通过计算刚性运动变换，使两块骨碎片达到最佳对齐状态。具体步骤如下：
- 识别骨折表面：通过分析 CT 扫描的强度分布和骨碎片表面的曲率，确定骨折表面的点。
- 进行 ICP 配准：在识别出的骨折表面之间进行 ICP 配准，实现骨折复位。
3. 用户交互控制 ：系统通过鼠标、键盘和触觉设备等控制手段，允许用户控制相机视角、选择菜单选项、操作虚拟对象等。

为了评估该骨折规划系统的准确性和有效性，进行了两项研究：
- 手动骨折复位评估 ：在健康骨盆骨模型上模拟骨折，让五名外科医生使用该系统进行手动骨折复位。结果显示，医生的平均和均方根表面匹配误差在 1 毫米或更小，最大表面误差在某些区域超过 2 毫米，但所有医生都认为这些误差在临床上是可以接受的。用户交互时间在 10 - 30 分钟之间，具体取决于医生对系统的熟悉程度。
- 虚拟骨折复位算法评估 ：在健康股骨