摘要：目的腓骨旋轉(zhuǎn)不良是造成術(shù)后踝關(guān)節(jié)功能不全的主要原因之一。通常檢測腓骨旋轉(zhuǎn)不良的方法是對術(shù)中踝關(guān)節(jié)2D X射線影像做目視評估,但主觀判斷往往導(dǎo)致結(jié)果誤差較大;目前公認(rèn)的準(zhǔn)確檢測腓骨旋轉(zhuǎn)不良的方法需借助術(shù)后3D CT數(shù)據(jù),但會為患者引入較大的輻射量。為此,本文提出了一種基于2D-3D配準(zhǔn)技術(shù)準(zhǔn)確識別術(shù)中腓骨旋轉(zhuǎn)不良的低劑量、低成本的精準(zhǔn)復(fù)位腓骨的可行方法,即將術(shù)中拍攝的C臂圖像和術(shù)前拍攝的CT數(shù)據(jù)配準(zhǔn)。方法本文利用模擬數(shù)據(jù)仿真了術(shù)中識別腓骨旋轉(zhuǎn)不良的過程,以此驗證所提方法的可行性。研究對象為單一腓骨CT數(shù)據(jù),初始位置定義為參考位,然后借助Mimics軟件對其做不同程度的旋轉(zhuǎn)變換,生成12組腓骨旋轉(zhuǎn)畸形測試位的CT數(shù)據(jù),模擬術(shù)中腓骨的不同姿態(tài),包括6組腓骨內(nèi)旋和6組腓骨外旋。測試位腓骨術(shù)中C臂圖像由投影仿真程序生成。通過將術(shù)中C臂圖像和參考位CT數(shù)據(jù)做2D-3D配準(zhǔn)來識別這12組測試位相對于參考位的旋轉(zhuǎn)不良程度。得到的結(jié)果和金標(biāo)準(zhǔn)比對,從而評估2D-3D配準(zhǔn)的準(zhǔn)確性;其中,金標(biāo)準(zhǔn)為參考位和12組測試位的3D-3D配準(zhǔn)結(jié)果。另外,因為與投影軸平行方向檢測位移不敏感,故本文用兩幅正交位投影的配準(zhǔn)結(jié)果做補(bǔ)償。結(jié)果10次測試12組數(shù)據(jù)配準(zhǔn)結(jié)果在繞x軸、y軸和z軸旋轉(zhuǎn)的平均角度(及沿三個方向的平均位移)誤差分別為1.19°(0.56 mm),0.72°(0.84 mm)和0.81°(0.65 mm);標(biāo)準(zhǔn)差依次為0.43°(0.38 mm),0.51°(0.47 mm)和0.58°(0.5 mm);最大誤差分別是2.13°(1.76 mm)、2.74°(1.90 mm)和2.10°(2.16 mm)。結(jié)論2D-3D配準(zhǔn)方法可為臨床腓骨復(fù)位提供精度更高的監(jiān)控工具,其誤差遠(yuǎn)小于目前10°旋轉(zhuǎn)的目測誤差。相比于術(shù)前CT做手術(shù)規(guī)劃,術(shù)后CT做手術(shù)評估,本文方法借助術(shù)前CT和術(shù)中C臂圖像不僅可達(dá)到準(zhǔn)確評估的目的,而且可實現(xiàn)術(shù)中動態(tài)評估,故其輻射劑量更低,患者醫(yī)療