基于MRI建立膝关节前交叉韧带三维数字化模型

背景:近年来有关膝关节前交叉韧带三维数字化模型的研究在国外发展迅速,但在国内,未见对包括全膝关节及前交叉韧带在内的三维数字化模型进行基础解剖研究的报道.目的:评估运用MRI二维图像及MIMICS软件建立膝关节及前交叉韧带三维数字化模型的真实性及可靠性.方法:选择20例新鲜成人尸体正常膝关节标本,利用MRI对标本进行二维扫描,获得层厚为1.0 mm的连续图像资料,将该资料以DICOM格式导入计算机并利用MIMICS软件进行三维重建,建立包括股骨远端、胫骨近端、前交叉韧带、半月板、髌骨及腓骨等在内的双膝关节三维实体数字化模型,利用测量软件测量相关指标;同时对尸体标本进行解剖并测量膝关节前交叉韧带的相关参数,与模型所测指标行配对比较.结果与结论:尸体标本测量数据与三维实体数字化模型测量数据的结果差异均无显著性意义(P > 0.05).提示利用MRI采集获得的人体膝关节及前叉韧带图像数据可以建立较为真实可靠的膝关节及前交叉韧带三维实体数字化模型.     

低场MRI在膝关节退行性变中的应用20例分析

膝关节退行性骨关节病是骨关节常见疾病,膝关节MRI检查技术由于对软组织具有高分辨率、多平面成像,且能清晰显示半月板、交叉韧带、关节软骨、滑膜、关节囊及周围的软组织,而被广泛应用。低场MR降低了血管、运动等所引起的外来干扰,空间分辨率高,能较好的显示半月板、关节软骨、韧带及周边结构。笔者对20例膝关节退行性骨关节病的低场MRI征象进行回顾性分析,旨在探讨其临床应用价值。     

中场磁共振和螺旋CT在诊断膝关节退行性骨关节病中的对比研究

目的 探讨MRI、CT对诊断膝关节退行性骨关节病的优、劣势对比。方法对57例患者经MRI、CT诊断并经临床证实,或经手术、关节镜证实的病例进行回顾性分析。结果MRI能清晰显示膝关节半月板、韧带、关节积液、关节软骨、关节骨质形态。CT可以清晰显示不同程度的膝关节骨质增生、关节内的骨化和钙化、关节退行性改变,同时也可以显示断裂的半月板。结论CT能够清晰显示增生、退变的膝关节骨质,尤其膝关节内的游离“关节鼠”。MRI对韧带损伤、半月板;膝关节内积液、骨质的缺血改变具有明显的敏感性,同时可以显示关节软骨及骨质的增生、囊变。     

基于Mimics软件虚拟人膝关节三维图像融合实验

背景:国内外已有学者利用不同的方法对人体膝关节进行三维建模,根据各自研究侧重点不同,在方法和最终效果上各有不同。目的:根据不同模态中膝关节影像的特点,将膝关节建模结果进行配准、融合,为进一步生物力学研究提供一种方便的方法。方法:采用MimicsV10.0软件根据膝关节在CT和MR断层图像的特点,选择不同分割算法进行膝关节解剖组织分割,并对不同的分割图像进行三维重建。结果与结论:基于逆向工程原理,利用虚拟人膝关节连续CT断面图像分别重建出膝关节的骨性结构如股骨、胫骨、腓骨、髌骨;并利用膝关节的连续MRI断面图像重建出半月板、髌韧带、内侧副韧带、前交叉韧带、后交叉韧带等结构,并成功对上述结构进行融合,融合后的三维膝关节模型可以任意角度或单独观察,并可以进行体视学测量。说明通过不同模态图像融合的方法可以建立膝关节的三维模型,为计算机辅助膝关节损伤康复研究奠定基础。     

膝关节损伤的MRI诊断

膝关节损伤，以往常规X线及CT检查始终是首选的影像学检查方法，但常规X线和CT只能发现较明显的骨折和关节脱位，难以观察到韧带损伤、半月板撕裂、软骨损伤及骨挫伤和隐匿性骨折，而MRI能清晰地显示韧带、半月板、关节软骨、滑膜及关节囊等解剖结构，对损伤能做出定性及定量的评价，并能在早期（尤其是在外伤急性期）发现X线片和CT不易观察的骨挫伤和隐匿性骨折。本通过回顾性分析51例膝关节损伤的MRI特点，进一步探讨其在膝关节损伤中的诊断价值。     

个体化人工半膝关节假体计算机辅助设计和快速成型的基础:股骨髁三维建模

背景:目前保肢方法有异体骨关节置换、人工金属假体置换、肿瘤骨段灭活再植等,各有优缺点。四肢骨肿瘤切除深低温冷冻大段异体骨关节置换术存在异体-自体关节不匹配和后期关节软骨坏死影响关节功能的问题。目的:评估一种由螺旋CT扫描数据获取关节软骨表面轮廓信息的方法,为基于快速成型技术的个体化人工半膝关节研究奠定基础。设计:开放性实验。单位:解放军兰州军区乌鲁木齐总医院创伤一科。材料:实验于2001-09/2003-05在解放军第四军医大学西京医院骨科研究所和西安交通大学先进制造研究所完成。样本来源:CT扫描对象为25岁健康男性志愿者。方法:采用Picker6000螺旋CT对股骨远端进行层厚1mm扫描,在Picker6000CT机的VoxelQ图像工作站进行三维容积重建,之后对重建数据间隔0.1mm下载二维断层图像。自行开发数据格式转换软件,对下载图像进行滤波、去噪等处理,求出断面图像的二维边缘轮廓矢量化数据,输入美国Imageware公司Surfacer9.0软件进行矢量化三维重建。然后通过对关节软骨轮廓的识别及假体设计需要,提取出感兴趣的关节软骨表面轮廓的三维图像,用于个体化人工半膝关节的计算机辅助设计。主要观察指标:CT图像的矢量转换和股骨髁三维重建矢量图像。结果:利用自主开发的医学图像矢量转换软件,实现了CT图像数据的矢量转换,在Surfacer9.0三维处理软件中构建出个体化股骨髁三维实体模型,并根据设计需要进行编辑,提取出可进行人工半膝关节假体计算机辅助设计需要的关节软骨三维模型。所构关节面轮廓可进一步处理,从而完成人工半膝关节假体的计算机辅助设计;其文件格式为.stl格式,可直接被快速成形软件识别和用于工程学制造。结论:由螺旋CT数据进行关节软骨外形轮廓的矢量化重建可获得精确的关节软骨轮廓三维实体模型,模型可编辑性强,为复合大段异体骨移植的人工半膝关节假体的计算机辅助设计和快速成型制造打下了基础;用此方法进行医学图像信息的矢量转换简单易行,在骨科、口腔颌面外科生物制造领域有良好的应用前景。     

MRI评估膝关节骨性关节炎病变

膝关节骨性关节炎（OA）是以软骨病变、半月板损伤、骨髓病变、滑膜炎、骨赘及韧带损伤等为主要病理特征的退行性关节病。MRI可清晰显示关节软骨及半月板等软组织，直观了解膝关节解剖结构或病变类型，根据OA进展及病理类型选择特异度及敏感度较高的方法，可于膝关节软组织及周围组织发生形态学变化前早期诊断OA。本研究对MRI评估膝关节OA病变中的应用进展进行综述。     

多层螺旋CT对髌骨关节软骨的形态学研究

目的对髌骨关节软骨进行形态学研究，探讨螺旋CT对关节软骨的最佳成像方法及在关节软骨形态学研究中的应用价值。方法5例新鲜膝关节标本进行螺旋CT容积扫描，将髌骨原始图像行SSD、MPR重建成像后进行关节软骨形态学研究并与解削标本研究测量结果进行对比，应用线性回归和相关分析统计学分析两种测量方法的差异性。结果正常髌软骨在不同区域厚度不同，CT扫描图像经重建后能良好显示出关节软骨，图像中关节软骨形态轮廓与真实软骨相近，在螺旋CT三维重建图像上行关节软骨厚度测量与标本测量结果比较无统计学差异。结论正常髌骨软骨关节面形态与骨性关节面并非完全一致，软骨关节面厚度为非均等性分布；螺旋CT成像是一种快速、有效的无创性影像学技术，可在活体条件下进行关节软骨的形态学研究。     

基于Mimics软件虚拟人膝关节三维图像融合实验

背景：国内外已有学者利用不同的方法对人体膝关节进行三维建模,根据各自研究侧重点不同,在方法和最终效果上各有不同。目的：根据不同模态中膝关节影像的特点,将膝关节建模结果进行配准、融合,为进一步生物力学研究提供一种方便的方法。方法：采用MimicsV10.0软件根据膝关节在CT和MR断层图像的特点,选择不同分割算法进行膝关节解剖组织分割,并对不同的分割图像进行三维重建。结果与结论：基于逆向工程原理,利用虚拟人膝关节连续CT断面图像分别重建出膝关节的骨性结构如股骨、胫骨、腓骨、髌骨;并利用膝关节的连续MRI断面图像重建出半月板、髌韧带、内侧副韧带、前交叉韧带、后交叉韧带等结构,并成功对上述结构进行融合,融合后的三维膝关节模型可以任意角度或单独观察,并可以进行体视学测量。说明通过不同模态图像融合的方法可以建立膝关节的三维模型,为计算机辅助膝关节损伤康复研究奠定基础。     

CT和MRI在135例膝关节软骨和半月板损伤患者的检出率情况比较

目的:比较分析CT和MRI在膝关节软骨和半月板损伤的检出率情况。方法:收集我院骨科2016年1月1日至2018年12月31日收治的膝半月板及关节软骨损伤患者135例作为研究对象,所有患者均行CT、MRI和关节镜检查,由关节镜进行确诊,比较CT、MRI检测出膝关节软骨损伤不同分期和膝半月板损伤不同级别的人数。结果:在检出膝关节软骨损伤和膝半月板损伤上,MRI的检出率均高于CT的检出率,差异有统计学意义,P值均小于0.05。在膝关节软骨合并半月板损伤上两种检测方法无统计学差异,P=0.23。在诊断膝关节Ⅰ期损伤和半月板Ⅰ级、Ⅱ级损伤方面,MRI的检出率要显著高于CT的检出率,差异具有统计学意义(P0.05),而膝关节软骨Ⅱ至Ⅳ期损伤及半月板Ⅲ级损伤方面上,两组检测方法则无统计学差异(P0.05)。结论:MRI对膝关节软骨和半月板的早期损伤的检出率效果要优于CT的检出率,对于膝关节软骨和半月板的晚期损伤的检出率则差异不明显。