一种脊柱侧弯椎间刚度个性化计算方法技术

本发明专利技术提供了一种脊柱侧弯椎间刚度个性化计算方法，包括：步骤1、根据患者卧位CT图像提取几何、材料信息并初步计算椎间刚度；步骤2、构建患者整个脊柱的多体模型，计算站位的脊柱长度；步骤3、用临床测得的站位脊柱长度校正椎间刚度矩阵。本发明专利技术可以较为准确地估测脊柱侧弯患者地椎间刚度，为脊柱侧弯患者的手术多体仿真提供个性化的刚度矩阵设置，提高仿真的准确性，为临床手术策略的制订提供高效的指导。导。导。

【技术实现步骤摘要】
一种脊柱侧弯椎间刚度个性化计算方法


[0001]本专利技术涉及脊柱力学仿真的
，尤其涉及脊柱侧弯椎间刚度个性化计算方法。

技术介绍

[0002]脊柱侧弯是指脊柱的一个或数个节段向侧方弯曲并伴有椎体旋转和矢状面上后凸或前凸的增加或减少的脊柱畸形,是一种三维畸形。严重的脊柱侧弯不但会影响患者外观，还会导致脏器、神经等压迫，导致出现心肺功能衰竭、截瘫等并发症，给患者带来巨大的痛苦。对于严重的脊柱侧弯，临床上一般采用手术的方法，将患者的脊柱与两根矫形棒固定，来达到矫形的效果。但是目前脊柱手术的术前规划主要依赖医生的主观经验，难以准确预测矫形手术的效果。借助多体模型，对患者的手术过程进行个性化建模，可以快速求解术后Cobb角的变化以及椎体和钉棒受力，从而对手术效果和风险进行全面准确的评估。确定椎体间的刚度，是脊柱矫形手术多体仿真的重要环节。
[0003]临床上医生通过让患者弯腰对脊柱整体的柔韧度进行估测，但是脊柱的多体仿真需要精准的椎间刚度。目前没有可行的方法通过在体实验的方式测量椎间刚度。
[0004]鉴于这种现状，目前的脊柱多体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脊柱侧弯椎间刚度个性化计算方法，其特征在于，具体包括：步骤1：根据患者卧位CT图像提取几何、材料信息并初步计算椎间刚度；步骤2：构建患者整个脊柱的多体模型，计算站位的脊柱长度；步骤3：用临床测得的站位脊柱长度校正椎间刚度矩阵。2.根据权利要求1所述的脊柱侧弯椎间刚度个性化计算方法，其特征在于，所述步骤1中几何信息为相邻椎体的尺寸、相邻椎体的角度，具体方法为：在相邻两椎体的两个终板分别选取8个点，用最小二乘法分别拟合两个平面，计算两个平面之间的角度，椎体尺寸为两椎体宽度的平均值。3.根据权利要求1所述的脊柱侧弯椎间刚度个性化计算方法，其特征在于，所述步骤1中材料信息为椎间盘区域的CT值。4.根据权利要求1所述的脊柱侧弯椎间刚度个性化计算方法，其特征在于，所述步骤1采用的刚度计算公式为：其中M0为标准椎体的刚度矩阵，β为相邻椎体终板平面的角度，K为角度校正矩阵，α为椎体尺寸，α0...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文轩，张明峥，蒲放，弓明侠，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：