基于术中X线片的髓内钉远端孔深度学习定位方法

作者：王菲; 蒋俊锋^*; 邓子越; 陈亮; 黄瑞; 陈正鸣; 何坤金; 姚庆强; 杨光辉

来源：计算机辅助设计与图形学学报, 2023, 35(08): 1206-1215.

• 计算机辅助手术导航
• 交锁髓内钉
• 远端铰锁孔定位
• X线片
• 深度回归

通过深度特征提取与髓内钉孔轴线深度回归,基于术中2张不同角度X线片,提出一种精准定位髓内钉远端孔的方法.首先通过目标检测算法提取X线片中的髓内钉轮廓,使用深度神经网络预测远端孔轴线在二维成像平面中的投影;然后根据双平面相交的方法,初步确定远端孔的空间位姿;最后利用髓内钉轮廓信息,使用协方差矩阵自适应进化策略算法进行位姿迭代修正.将所提方法计算得到的远端孔轴线与真实远端孔轴线进行比较的实验结果表明,在模拟环境中,两轴线平均距离误差为0.34 mm,平均角度误差为0.35°;在临床环境中,两轴线平均距离误差为0.68 mm,平均角度误差为0.72°.该方法能够满足髓内钉手术中远端孔精准定位的临床需求,可有效地提高髓内钉远端锁钉术中定位效率.

• 单位
  南京医科大学; 溧阳市人民医院; 河海大学