北京生物醫(yī)學(xué)工程

圓柱體空間姿態(tài)的解算方法研究

Spatial 3D Pose Measurement of Cylindrical Object

作者：蔡昆玉吳劍葉大田

單位：清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系（北京100084）

關(guān)鍵詞：髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端鎖孔定位；C型臂；圓柱體中心投影；橢圓擬合

分類號：

出版年·卷·期（頁碼）：2010·29·2（189-193）

摘要：

在帶鎖髓內(nèi)釘治療長骨骨折手術(shù)中，遠(yuǎn)端鎖孔的空間方位需頻繁使用X線透視來確定，對醫(yī)生和患者造成較大的輻射傷害。因此，本文在C型臂投影模型以及髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端鎖孔簡化為圓柱體模型的基礎(chǔ)上，提出了一種由二維X光投影圖像求解鎖孔空間位置信息的方法，以輔助鎖孔定位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，圓柱體上、下底面投影橢圓的擬合恢復(fù)效果是空間姿態(tài)解算結(jié)果是否準(zhǔn)確的關(guān)鍵，另外，成像系統(tǒng)的成像和標(biāo)定誤差也是造成解算結(jié)果不準(zhǔn)確的主要原因之一。通過本論文的研究，將有助于髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端鎖孔的計算機(jī)輔助定位技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。

During the long bone fracture surgery procedure by using intramedullary nail, a number of fluoroscopic perspective projections of distal locking are frequently taken to identify the pose of the nail hole, and that harms both surgeon and patient. Therefore, we proposed a method of the nail hole’s 3D pose measurement from 2D Xray image, basing on the perspective projection mode of the Carm and the reduction of the nail hole to a cylinder, which could assist the pose localization. The experiment results show that the fitting effect of the top and bottom caps’ projection of the cylinder was the key to the pose estimation. In addition, the imaging and calibration error of the imaging system was also one of the major cause of inaccuracy. Our research will help the computer assisted localization technique of the intramedullary nail’s distal locking come true.

參考文獻(xiàn)：

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