基于C型臂超短扫描路径锥束投影的图像合成

背景:CT成像质量的优劣不仅取决于仪器的精密性和先进性,在很大程度上也取决于重建算法,由二维扇束扫描向三维锥束扫描是CT技术的发展方向,因此,寻找一种合适的锥束重建算法具有无法忽略的意义。目的:探讨基于C型臂超短扫描路径锥束投影的图像合成,为实现基于C型臂2D投影图像的3D模型重建提供算法支持。方法:由第一作者于2012年3至5月检索PubMed数据库、CNKI系列数据库及万方数据库1990年至2011年文献。检索词为"C型臂,超短扫描路径,FDK算法,有限角锥形束三维重建,超短扫描扇束重建算法",检索文章的语言种类为中文和英文。计算机初检得到58篇文献,其中19篇符合纳入标准被保留。结果与结论:基于C型臂2D投影图像的3D模型重建必须进行三维模型的重建,目前应用最为广泛的的三维图像重建方法仍然是FDK。但是FDK算法适用于全路径,对超短路径而言不能直接采用,而通过将二维扇束重建算法推广到三维空间中而获得的短扫描轨迹的FDK类型锥束重建算法可对采集到的锥束投影数据进行感兴趣区域重建。未来的研究可针对减少噪声等干扰数据对重建质量造成的影响进行探讨。     

基于C型臂2D投影的3D模型重建

背景：基于C型臂2D投影的3D模型重建是一种以XRII图像作为基础,经过校正后的运用一定数值函数进行3D模型重建的技术,可在手术过程中提供给手术者丰富的图像信息,方便手术的进行。目的：探讨基于C型臂2D投影的3D模型重建技术诸多方面的问题。方法：由第一作者检索1990/2010PubMed数据库、CNKI系列数据库及万方数据库有关图像引导手术技术、C型臂2D投影图像校正与重建、基于2D图像的3D模型重建以及医学图像配准等方面的文献。结果与结论：基于C型臂2D投影图像的3D模型重建是指以C型臂获取的2D投影图像为基础,实现骨骼3D模型的术中重建。3D重建模型不仅含有更为丰富的骨骼外部形状等解剖结构信息,而且还可包含骨密度及强度等骨骼内部多元有用信息。该技术可分为两条主线：有限角度锥形束X射线摄影合成方法;基于统计可变模型的非刚性配准方法。未来的研究可将该技术与手术导航相关技术进行结合从而建立手术导航系统。     

骨质疏松骨折椎体及相邻椎体骨水泥注入前后的有限元分析

背景：目前有限元构建模型主要是基于医学图像的建模方法,骨水泥注入主要是人为假设的,而文章中治疗前后的数据直接来源于CT扫描,可靠性更高. 目的：构建骨水泥注入前后骨质疏松性腰椎骨折椎体的三维有限元模型,分析治疗前后病椎及邻椎的应力变化. 方法：选取1例75岁骨质疏松性L2椎体压缩性骨折患者,经双侧椎弓根注入少量骨水泥获得良好疗效,随访2年病椎及邻椎无新发骨折,局部无疼痛.根据其治疗前后的腰椎CT数据,构建三维有限元模型,模拟腰椎屈伸、左右侧屈、旋转等运动,统计分析治疗前后同一运动状态下的应力变化. 结果与结论：建立了腰椎压缩骨折骨水泥注入前后的三维有限元模型,共生成222727个单元.骨水泥注入增加了L2椎体（病椎）屈、伸、侧屈各运动时的应力（P 〈0.05）,对其旋转时的应力无明显影响（P 〉0.05）;对L1,L3椎体（邻椎）在屈、伸、侧屈及旋转时的应力亦无影响（P 〉0.05）.提示少量骨水泥注入治疗老年骨质疏松性腰椎骨折可增加病椎强度及应力,但不改变相邻椎体应力.     

儿童脊柱侧凸非融合手术治疗的发展及现状

背景：儿童脊柱侧凸的治疗是脊柱外科的挑战之一,外科手术治疗尚没有满意的方法. 目的：综述儿童脊柱侧凸外科治疗方法的发展及现状,分析各种方法的利弊,展望儿童脊柱侧凸非融合手术治疗的发展. 方法：以“Scoliosis,Infantile scoliosis,Juvenile scoliosis,fusionless surgery,spinal implant”为英文检索词,“脊柱侧凸,少儿型脊柱侧凸,青少年型脊柱侧凸,脊柱内固定器,脊柱侧凸非融合手术”为中文检索词,检索Pubmed数据库、CNKI数据库2001至2012年发表的相关文献.共检索到113篇文献,排除无关重复的文献,保留36篇进行综述. 结果与结论：目前脊柱侧凸外科治疗主要方法中,撑开技术可以保证脊柱的生长但需要不断的后期延长,生长导向技术可以避免不断的延长手术,但脊柱的生长不能得到保证,也不能纠正脊柱的旋转畸形;而生长调节技术对脊柱畸形的纠正有一定的作用,但它对严重脊柱畸形的作用是不确定的;可生长三维矫形技术的动物实验证明既能保证脊柱的生长,同时能纠正脊柱的旋转,术后不需要不断地延长,理论上是较理想的治疗方法,需要临床研究验证.     

股骨头坏死及髋关节置换后髋关节解剖参数变化的10年跟踪**☆

背景:目前国内对股骨近端解剖参数特点的研究仅局限于普通国人,而对某些特殊群体关于此方面的研究较少. 目的:对1例因右侧股骨头坏死而行人工髋关节置换的运动员进行为期10年的跟踪调查,进行健侧与患侧,健侧与普通国人的髋关节参数对比. 方法:2001至2011年在医院对观察对象进行骨盆平片的 X 射线片拍摄.拍摄时患者仰卧于摄影台上,双下肢标准中立位,紧贴 X 射线片,摄影距离100 cm,以小转子水平为中心拍摄骨盆平片.要求股骨内旋,使股骨颈处在冠状面,于股骨颈纵轴平行位摄片.对 X 射线片上髋关节的各解剖参数进行测量,将数据导入 SPSS 16.0软件,进行方差分析、相关分析以及主成分贡献率分析. 结果与结论:长期职业训练使受试者髋关节负荷严重增加,其股骨头所承受的压缩应力也远超普通人.患侧偏心距偏小,使关节周围软组织收缩乏力.应注意维持和恢复这些变形的部位.髋关节置换后的牵引使中心边缘角(CE 角)有所恢复,但由于长期拄拐行走,患侧受压小于常人,患侧下肢重力自然牵引所致,要注意对患侧髋臼相对位置的恢复.由于患侧股骨头坏死,超载负荷区出现股骨头塌陷,关节腔隙减小,骨盆高度明显下降,手术后健侧股骨头与髋臼相对位置有所恢复,但患侧相对位置差异更为明显.     

三维重建腰椎椎弓根螺钉置入的精确性**☆

背景:三维重建技术已经广泛应用于椎弓根螺钉置入前规划,但是就其预测参数的准确性目前尚未见直接的分析与报道. 目的:基于 CT 三维重建技术应用于临床,对腰椎椎弓根螺钉置入前指导作用的精确性作初步分析. 方法:在 Mimics 软件下,随机对30例行腰椎椎弓根螺钉内固定的患者共136个椎弓根行内固定前 CT三维重建,并通过内固定前模拟模块预测钉长、直径、水平面角及矢状面角度并与内固定后实际数据进行统计学比较. 结果与结论:内固定前通过 Mimics 软件对腰椎行三维重建,设计最佳钉道并模拟置钉,预测椎弓根螺钉长、直径、水平面角及矢状面角度与通过 C 型臂及内固定中导航系统等方式置钉后实际数据的差异无显著性意义(P >0.05),并且内固定后行 CT 扫描见置钉位置及长度均良好.说明通过 Mimics 软件对腰椎进行三维重建模拟置钉并制定置钉参数,能比较精确的指导内固定中实际置钉,提高椎弓根螺钉的置钉安全.