人工關(guān)節(jié)的無菌性松動是人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體失效和翻修的最主要原因之一。目前臨床上針對無菌性松動只能通過翻修手術(shù)來重建穩(wěn)定性。翻修在生理上和經(jīng)濟上會對患者造成極大的負擔。為保障患者安全,人工關(guān)節(jié)假體質(zhì)量和安全的評估十分重要。目前已經(jīng)確定關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體的早期遷移可以預(yù)測晚期的無菌性松動趨勢。假體無菌性松動的早期診斷是評估假體長期植入性能的有效手段,可以有效的避免劣質(zhì)假體造成更大的危害。本文采用基于2D-3D配準的透視立體影像分析技術(shù)（FSA）來分析人工關(guān)節(jié)假體的早期遷移,主要原理為使用CT數(shù)據(jù)重建的三維模型與二維透視圖像進行2D-3D配準,從而獲取假體與骨之間在關(guān)節(jié)置換術(shù)后兩年內(nèi)不同時間段下的相對位移變化。針對目前FSA分析存在的軟件不匹配、精度低等問題,本文采用數(shù)字影像重建技術(shù),以梯度相關(guān)為相似性度量函數(shù),結(jié)合Levenberg–Marquardt算法,設(shè)計了一款2D-3D配準軟件,并衡量了以物體為中心和以光源為中心的兩種方式及不同的配準初始條件對配準結(jié)果的影響。本課題設(shè)計的2D-3D分析軟件,經(jīng)圖像合成實驗及三維松動模型驗證完全符合現(xiàn)有臨床要求,且簡單便捷、精度高,便于臨床使用。僅基... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 人工關(guān)節(jié)假體與無菌性松動
    1.3 無菌性松動的早期檢測方法
        1.3.1 RSA技術(shù)
        1.3.2 EBRA-FCA技術(shù)
        1.3.3 CTSA技術(shù)
        1.3.4 透視分析技術(shù)
        1.3.5 FSA技術(shù)
    1.4 FSA技術(shù)存在的問題
        1.4.1 FSA軟件
        1.4.2 FSA技術(shù)配準精度
        1.4.3 FSA技術(shù)配準時間
    1.5 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 2D-3D圖像配準技術(shù)概述
    2.1 2D-3D圖像配準
        2.1.1 2D-3D配準基本流程
        2.1.2 2D-3D配準技術(shù)分類
    2.2 幾何變換
    2.3 灰度插值
    2.4 相似性度量
        2.4.1 歸一化相關(guān)
        2.4.2 模式強度
        2.4.3 互信息
        2.4.4 梯度相關(guān)
        2.4.5 梯度差分
    2.5 優(yōu)化方法
        2.5.1 Powell算法
        2.5.2 模擬退火算法
        2.5.3 遺傳算法
        2.5.4 蟻群算法
        2.5.5 Levenberg–Marquardt算法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 FSA軟件設(shè)計
    3.1 2D-3D配準
    3.2 系統(tǒng)標定
    3.3 DRR圖像
    3.4 軟件設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 FSA軟件的精度驗證
    4.1 圖像合成實驗
        4.1.1 參數(shù)解釋
        4.1.2 算法1實驗結(jié)果
        4.1.3 算法2實驗結(jié)果
        4.1.4 數(shù)據(jù)分析
    4.2 真實模型驗證
        4.2.1 骨-假體三維松動模型
        4.2.2 硬件要求
        4.2.3 研究方法路線
        4.2.4 數(shù)據(jù)采集
        4.2.5 建模
        4.2.6 2D-3D配準
        4.2.7 數(shù)據(jù)分析
    4.3 討論
    4.4 本章小結(jié)
第5章 模擬雙平面FSA分析方法
    5.1 雙平面透視分析技術(shù)
    5.2 模擬雙平面透視分析技術(shù)
    5.3 圖像合成實驗
        5.3.1 算法1實驗結(jié)果
        5.3.2 算法2實驗結(jié)果
        5.3.3 數(shù)據(jù)分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3211389