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1、重庆市涪陵中心医院骨科刘登均2013年12月11日虚拟现实技术在骨科中的运用www.zittle.haodf.com;E-mail:liudengjun213@163.com目录4前言背景1235研究对象实验步骤病例介绍讨论展望基本含义虚拟手术在现代外科中的应用肝胆外科颌面外科矫形外科虚拟手术基本特征多感知性交互性沉浸感异物感…前言背景重构手术部位及周围的组织解剖结构位置测量、空间映射、手术干预和定位精度虚拟现实中进行手术规划和手术方案的模拟虚拟现实图像处理手术定位空间匹配研究资料影像学资料CT工作站X片研究材料重建患者髋关节结构三维检测及三维测量虚拟手术操作
2、平台Mimics10.0Geomagicstudo8.03dsmaxv7.0齿状突骨折模型的建立腰椎转移瘤的术前评估股骨颈骨囊肿三维模型相关病例介绍234全髋表面置换术的设计1全髋表面置换术的设计实验1实验2三维重建髋关节3D模型HRA可视仿真虚拟操作前言背景全髋表面置换全髋关节置换股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-1骨盆正位X片图1-2髋关节侧位X片股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-3骨盆CT扫描股骨头缺血性坏死三维结构重建蒙罩编辑区域增长计算三维重建后的三维模型还要经过光滑处理DICOM格式的原始数据导入计算机工作站股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-4界定
3、阈值图1-5编辑蒙罩股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-63D计算股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-7骨盆前面观图1-8骨盆后面观股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-9骨盆并硬化带图1-10骨盆并囊性变股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-11髋臼前面观图1-12髋臼后面观股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-14,1-14,1-15,1-16分别髋臼右侧面观及左侧面观,并股骨颈的病变组织股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-17,1-18,1-19,1-20分别右侧股骨前后观及左侧股骨前后观股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-21,1-22,1-23,1-24分别右侧股骨并硬
4、化带囊性变及左侧股骨并硬化带囊性变股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-25,1-26分别右侧股骨颈病变组织左侧股骨颈病变组织股骨头缺血性坏死三维结构重建图1-27硬化带特性图1-28囊性变特性图像比较术前,术中,及三维重建后比较双侧股骨头前外侧囊性变,囊性变周围夹杂着硬化带,左侧股骨头皮质破坏明显,前外侧塌陷。可视化虚拟仿真手术实验材料:左侧股骨3D模型实验设备:计算机工作站实验软件:(1)Geomagic;(2)3dsmax可视化虚拟仿真手术假体大小确定股骨颈直径确定股骨近端打磨-股骨颈中心定位假体的选择分别测量股骨头颈交界处的前后,内外侧的最大直径股骨颈中心
5、定位沿股骨颈部中心轴导入模拟导针平台锉打磨去除股骨颈近端骨质部分约6mm厚桶状锉打磨观察股骨颈皮质处是否有切迹的形成锥形锉打磨股骨近端打磨顺序示意图股骨近端虚拟打磨后结果上面观下面观股骨近端虚拟打磨后结果前面观后面观虚拟手术前后对比图前后观内外观虚拟打磨过程概述3dsmaxv7.0布尔逻辑运算系统虚拟手术器械设计近端股骨虚拟打磨仿真术后骨质评估虚拟手术股骨颈骨囊肿三维数字模型三维模型三维测量腰椎肿瘤术前评估邻近脏器关系模拟减压及钛笼植入模拟后路椎弓根螺钉固定整个模拟手术术中所见微型齿状突骨折建立齿状突骨折模拟后路短节段固定透明后处理术后X片及CT重建枕小神经、
6、耳大神经形态颈横神经、锁骨上神经形态膈神经、肩胛提肌、斜角肌颈丛在颈内静脉后方,胸锁乳突肌深面走行颈丛皮支、膈神经、脊髓、颈神经毗邻关系颈丛皮支、动静脉毗邻关系臂丛神经根、干、股、束、14支臂丛神经和周围结构三维模型讨论视野拓展仿真手术精确手术方案设计、模拟手术操作、术中三维可视定位、手术导航,保证手术质量。病变评估虚拟现实虚拟仿真特点概述1234精确化个性化微创化远程化前景展望1、基于虚拟现实的3D解剖能给解剖学教学带来根本性的变化。2、虚拟现实将会更多地应用于复杂创伤、脊柱及关节微创手术偏倚或不足123前期工作量较大缺乏统一的软件针对个案特殊参考文献1.刘
7、登均,李奇,林荔军,等.股骨颈骨囊肿三维数字模型的建立[J].广东医学.2010.31(19):2052-2054;2.刘登均,李奇,李鉴轶,等.可视化虚拟手术在全髋关节表面置换中的应用[J].重庆医学,2010,39(7)787-788;3.刘登均,贺小兵,王明贵,等.Mimics软件在腰椎转移性肿瘤术前评估中的应用[J].中国数字医学.2011,6(1);4.刘登均,李争艳,李鉴轶,等.全髋关节表面置换术个体化数字手术的设计[J].中国数字医学.2011,6(5):89-92;5.刘登均,贺小兵,王明贵,等.基于CT断层图像重建股骨头缺血性坏死髋关节的三维
8、结构[J].局解手术学杂志.2011,