脊柱CT椎弓根螺釘置入自動術(shù)前規(guī)劃算法研究.pdf

1、針對椎弓根螺釘置入成功率較低、手術(shù)時間較長等問題，本文提出了一種 CT圖像的脊柱椎弓根螺釘置入自動路徑規(guī)劃方法。該方法首先將 CT機采集到的CT圖片進行相關(guān)處理，主要包括：圖像的導(dǎo)入，圖像的邊緣檢測，邊緣檢測的過程主要應(yīng)用 Canny算子進行，經(jīng)過處理后可以得到邊緣輪廓較清晰的CT圖像，方便接下來在軟件中對圖像中椎骨的處理。路徑擬合則為椎弓根螺釘置入路徑的形成提供了理論基礎(chǔ)。通過這一系列處理可以提高圖像的特征，增加螺釘路徑自動確定的準確

2、性。
　　在經(jīng)過處理后將處理過的圖片通過 Mimics軟件進行三維模型的搭建工作，經(jīng)過軟件得到模型后，劃定螺釘?shù)娜肷鋮^(qū)域，確定椎弓根螺釘?shù)膫溥x路徑集，然后，對路徑集進行優(yōu)化，在這過程中主要進行了對錯誤路徑進行濾除、對濾除后的螺釘備選置入路徑進行安全性評估。在對進行評估后得到了符合安全性的椎弓根螺釘置入路徑集。之后對備選路徑的長度分別進行評估，并分別進行詳細的比較。得到最優(yōu)的置入路徑，在得到最優(yōu)路徑后再計算置入路徑的水平角度以及置入

3、路徑與矢狀面的夾角。同時在螺釘半徑的確定過程中，為了保證螺釘能夠安全、穩(wěn)定的置入到椎弓根中，不給椎體造成傷害，引入了安全常數(shù) C確保選出的螺釘路徑能夠更加安全的置入到椎體中，給安全性判斷提供了更加有利的保障。并輸出角度便于醫(yī)生在手術(shù)過程中進行參考。為手術(shù)的成功提供必要的保障。
　　通過軟件平臺對本方法進行了實驗驗證，同時對本方法得出的數(shù)據(jù)與軟件測量的數(shù)據(jù)進行了對比，并與 LEE法進行了對比。通過以上的實驗方法可以說明本問所提出的方