基于X射线成像的脊柱三维重建及测量方法研究

admin · 发表于 2022-8-2 23:52:51

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基于医学影像技术的脊柱几何构型的三维重建及重要几何参数的测量，可为脊柱侧凸的诊断、Boston 支具的个性化设计、治疗效果的评价等提供依据。现有的基于医学影像技术的三维重建方法，如基于XCT 和MRI 的方法，因其不能用于站立姿势成像，或者辐射剂量过大（XCT 全脊柱成像),而且耗时、费用较高等原因，不适合在脊柱三维重建与测量中应用。因此，研究辐射剂量较低、方便不同姿势测量、价格相对低廉的快速脊柱三维重建及测量方法，具有重要的临床研究价值和良好的应用前景。本论文提出了一种基于正位和侧位两幅X 射线投影图像的脊柱三维重建及测量方法。该方法包括图像获取，系统校准，脊柱解剖标志点提取，三维重建及三维测量等步骤。通过在两个不同角度对脊柱进行X 射线投影成像，获取原始图像；采用计算机视觉中的摄像机标定方法，实现X 射线成像系统的校准；提出一种半自动提取方法来获取脊柱解剖标志点（椎体上下终板的中点及椎弓根上下端点）；采用立体视觉方法重建出这些脊柱解剖标志点。在此基础上，实现椎体中心、椎体高度、脊柱椎体中心线及三维Cobb 角的测量。论文通过模拟数据及实际数据对所提出的脊柱三维重建方法进行了验证。最后，论文给出了脊柱三维重建及测量软件系统vtkSpineEditor 的设计及实现方法。本论文提出并建立了一种脊柱三维重建及测量方法。该方法具有辐射剂量较低、使用方便、费用相对低廉的特点,为建立实用化的脊柱侧凸的诊断、矫正支具优化设计等奠定基础。

基于X射线成像的脊柱三维重建及测量方法研究

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