CT三维重建计算机辅助设计技术在髋臼周围恶性肿瘤治疗中的初步应用

发布时间：2016-11-03 13:47

本文关键词：计算机辅助导航技术的临床应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

《河北医科大学》 2010年

穆卫庐

【摘要】： 目的:骨盆是原发恶性骨肿瘤好发部位之一,累及髋臼及其周围的恶性肿瘤因其位置特殊、肿瘤常体积较大、侵及范围广、周围解剖关系复杂,对手术技术要求高、手术难度大且术后并发症较多。本研究旨在对累及髋臼的原发恶性肿瘤病例的CT图像标本,通过使用Mimics软件进行三维重建,结合MRI在此三维模型上进行肿瘤边界的界定,确定手术的截骨平面、角度及病变髋臼中心点的位置与骨盆各解剖标志之间的相互关系,在三维模型上进行肿瘤模拟手术切除。为制定详实的术前计划提供较为准确的解剖学依据。方法:选取2008.4~2008.5期间我院收治的骨盆I+II区原发恶性骨肿瘤患者的CT、MRI图像标本,女性,18岁,病理诊断为:左髂骨尤文氏肉瘤。Mimics10.01软件(Materialise公司,比利时)由河北医科大学附属第三医院骨科研究所提供。应用Siemens公司64排CT机采集患者骨盆原始数据,扫描参数为:120Kv,250mA,层厚0.6mm,螺距0.7mm。将采集到的以Dicom格式存储的CT扫描数据导入Mimics10.01软件。打开需要处理的序列图像,调整骨窗阈值,生成初步的分割组织蒙板。结合软件自带的擦除、填充及轮廓提取工具逐层进行修改。将患者的MRI图像标本导入Mimics软件,在MRI二维图像上进行肿瘤边界的界定。在重建后的CT二维相似层面上,使用直观测量法对比进行对应的边界界定及测量。通过软件的CAD辅助功能将二维标定点转化为三维模型上的立体标定点,参考标定点来确定模拟手术的截骨平面,并把截骨平面与三维模型表面易于辨认的线性解剖标志的交点确定为最终临床手术时的截骨定点。在骨盆三维模型应用Mimics软件的切割工具依次进行股骨颈、耻骨、坐骨、髂骨截骨手术模拟。然后采用在重建CT二维图像的冠状位、矢状位和水平位上用“两弦法”进行立体定位髋臼的解剖中心点,在三维重建的模型上通过软件的CAD辅助功能将二维标定点转化为三维模型上的立体标定点。模拟截骨手术完成前后,应用Mimics测量工具对截骨块的相关数据进行测量,确立相应截骨平面的位置、角度、各截骨标志点及髋臼旋转中心点与解剖标志点的相互关系。结果: (1)手术术前设计及模拟结果:对两例CT三维重建后的髋臼周围恶性肿瘤成功的进行了术前设计及手术模拟。 (2)模拟截骨手术取得的参数结果:确定耻骨截骨平面的解剖标志点为G点,G点与左侧髂前上棘D点的距离为92.99mm,G点与耻骨联合上缘中点A点的距离为55.62mm,截骨平面与耻骨梳垂直;坐骨截骨平面的解剖标志点为H点,H点与左侧坐骨棘的距离为11.17mm,截骨平面与左侧坐骨大切迹垂直;骶、髂骨截骨平面的解剖标志点为L点,L点与左侧髂后上棘F点在同一水平上的骶骨上,距离F点距离为19.99mm,截骨平面自左侧耳状面上缘顶点的骶骨侧起至L点,再由L点垂直向尾端截骨。 (3)确定髋臼旋转中心点与周围解剖标定点的对应关系的参数结果:HCP与G点的距离为35.03mm;HCP与H点的距离为45.28mm;HCP与B点的距离为120.10mm;HCP与C点的距离为126.21mm。∠G-HCP-C :85.01°;∠H-HCP-C :66.94°。结论:在重建的三维模型上进行可视化的术前设计及模拟截骨手术有助于术者更好的确定手术的细节并得到理想化的截骨平面。事实上,对于累计髋臼的恶性骨肿瘤切除重建手术要求的更为严格细致。由于在重建的三维模型上可以从不同角度全方位来进行观察,并且在软件帮助下可以在术前模拟截骨手术,故此可以大大缩短手术时间并减少手术的风险。

【关键词】：
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R738.1
【目录】：

中文摘要4-6

英文摘要6-9

研究论文 CT 三维重建计算机辅助设计技术在髋臼周围恶性肿瘤治疗中的初步应用9-24

前言9

材料与方法9-12

结果12-13

附图13-17

讨论17-21

参考文献21-24

综述计算机辅助手术技术在骨肿瘤切除和重建中的应用概况及进展24-30

致谢30-31

个人简历31

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