基于脊柱融合器设计的椎骨分割及测量方法

来源：计算机集成制造系统杂志2024年第11期北京时间：

作者：何坤金, 费雨珊, 寇万福, 高瑞芳, 郝博, 蒋俊锋, 陈正鸣, 钱可涵

单位：1.河海大学信息科学与工程学院2.常州集硕医疗器械有限公司3.常州市体育医院

摘要：由于脊柱融合器设计的类型与尺寸受到椎骨区域及参数的影响,为制造个性化脊柱融合器,提出构建含有语义参数信息的分割模板,对脊椎骨进行由粗到细的分割和语义参数测量。首先基于生成的几何平均化骨骼,引入形态学,对其进行分割并获取骨架线比例,构建分割模板;其次,标注语义特征点,计算语义参数,生成含有语义参数信息的分割模板;然后,基于分割模板,利用骨架线与测地环,结合脊椎整体形态与外表面,实现对目标骨骼的区域分割,为脊柱融合器类型的选择提供指导;最后将模板与目标骨骼进行配准、映射,实现目标骨骼语义参数的自动测量,辅助确定脊柱融合器尺寸。以不同脊椎骨进行实验,验证了方法的合理性与有效性,为脊柱融合器的设计与制造奠定了理论基础。

关键词：模板,形态学,分割,语义参数,脊柱融合器

基金资助：国家重点研发计划资助项目(2020YFB1708900);江苏省重点研发计划(社会发展)资助项目(BE2022718);江苏省体育局重大体育科研课题(ST212104);常州市国际科技合作资助项目(CZ20210038)。