三維重建繪制脛骨平臺骨折線地圖及分析.pdf

1、目的：
　　探索基于三維重建技術(shù)繪制脛骨平臺骨折線地圖臨床應(yīng)用價值。
　　方法：
　　1.對象：選取健康男性志愿者1名，25歲，右側(cè)膝關(guān)節(jié)，無關(guān)節(jié)畸形和損傷史作為健康模板。符合條件的大連醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院2013年-2016年脛骨平臺骨折患者176人，其中男122人，女54人，年齡14-86歲，平均年齡41.1歲。兩人雙側(cè)脛骨平臺骨折，總計178例骨折，按Schatzker分型其中Ⅰ型13例，Ⅱ型60例，Ⅲ型10例，

2、Ⅳ型18例，Ⅴ型33例，Ⅵ型11例，結(jié)節(jié)區(qū)5例，其余為撕脫骨折和Schatzker分型困難的病例。
　　2.方法：建立膝關(guān)節(jié)健康模板應(yīng)用GE Discovery CT750 HD CT Scanner，層厚層距均為0.625mm掃描。志愿者膝關(guān)節(jié)伸直位，掃描圖片以DICOM格式輸出。將志愿者DICOM格式的二維影像數(shù)據(jù)導入Arigin3D2.0軟件中。在Arigin3D2.0中選擇系統(tǒng)默認設(shè)定松質(zhì)骨閾值，將其范圍擴大到皮質(zhì)骨密度最

3、大值，通過6連通域區(qū)域增長的方式選擇脛骨近端區(qū)域，對空洞區(qū)進行填充操作，通過三維計算得到膝關(guān)節(jié)三維實體模型，平滑操作后截取脛骨平臺俯視圖作為模板。將重建軟件默認健康模板的皮質(zhì)骨區(qū)另行建模，作為參考圖層。
　　觀察對象建模及信息采集將符合標準的176人178例脛骨平臺骨折 CT DICOM數(shù)據(jù)分別導入Arigin3D2.0軟件中，在Arigin3D2.0中選擇系統(tǒng)默認設(shè)定骨骼閾值，通過6連通域區(qū)域增長的方式選擇脛骨近端區(qū)域，不對空洞

4、區(qū)進行填充操作，通過三維計算得到膝關(guān)節(jié)三維模型，對部分采用默認數(shù)值重建后存在較大空洞破面或不能完整將脛骨平臺與其他組織分離的情況，采用增加逐層單層編輯、布爾運算等操作步驟完成建模，部分復(fù)雜骨折情況加用軟件自帶的“體繪制”功能輔助觀察，對脛骨平臺表面塌陷、翻轉(zhuǎn)、移位區(qū)域進行多張不同角度截圖，使各骨塊拼接后形成的俯視圖處于同一水平，將左膝圖像水平翻轉(zhuǎn)成右膝形態(tài)，通過脛骨結(jié)節(jié)、腓骨頭前后側(cè)、髁間隆起、內(nèi)外側(cè)髁間結(jié)節(jié)、髁間前后區(qū)、前后交叉韌帶及

5、內(nèi)外側(cè)副韌帶附著點等解剖標志對骨折線、撕脫、塌陷、縱向位移區(qū)與模板進行校正，用Photoshop CC軟件進行繪圖，畫布大小756×567像素，圖像分辨率96像素/英寸，筆刷為2像素硬邊圓，數(shù)位板型號HK708。所有折線、撕脫、塌陷、縱行移位區(qū)圖塊描繪完成后，分組疊加形成骨折線地圖，觀察其形態(tài)特點，結(jié)合常用脛骨平臺骨折分型及相關(guān)研究進行分析。
　　結(jié)果：
　　與利用平臺下最近一層的CT切片描繪的骨折線地圖相比，基于三維重建的

6、脛骨平臺骨折線地圖形態(tài)優(yōu)美，解剖標志清晰可見，發(fā)現(xiàn)骨折線密集分布于松密質(zhì)骨移行區(qū)及密質(zhì)骨形態(tài)移行區(qū)，塌陷區(qū)集中于外側(cè)平臺，塌陷區(qū)色塊于脛骨平臺表面呈頭向后外側(cè)的陰陽魚形態(tài)，撕脫區(qū)主要集中在前后交叉韌帶附著區(qū)，少量于內(nèi)外側(cè)副韌帶附著區(qū)?？v行移位骨塊在整個平臺都有分布，但同樣集中于外側(cè)平臺。骨折線密集區(qū)將脛骨平臺分成了四區(qū)三環(huán)。
　　結(jié)論：
　　基于三維重建技術(shù)繪制的脛骨平臺骨折線地圖有大量解剖標志可以用來?；?，避免了人種、性別

7、、年齡等因素造成的誤差，正確揭示了脛骨平臺骨折與脛骨本身的形態(tài)特征之間的關(guān)聯(lián)性，骨折線地圖可以作為一種有效的骨折分析手段，但單一平面的骨折線地圖不能完全區(qū)分責任骨塊，四區(qū)三環(huán)的脛骨平臺骨折特點尚不完善，但其為真實病例的骨折線密集區(qū)歸納而成，將其作為骨折分布的參照仍非常有意義。如何將三維空間中的骨折塊標準化，如何描繪分離移位、塌陷移位骨塊的空間分布云圖、如何高效描繪可任意角度觀察的三維骨折線地圖都是需要進一步解決的問題，這些問題的解決將會