脊柱腰段的三维可视化及腰椎间盘介入虚拟手术系统的研究

腰椎间盘突出症是骨科的常见病、多发病，经皮穿刺腰椎间盘介入手术是近年来治疗腰椎间盘突出症的新技术，有效率为70％～90％，但仍有椎间盘感染（0.2～2％）、较大X线辐射和一定创伤（如血管、神经损伤）等不足。在临床工作中，我们常面临如何提高穿刺成功率和疗效、如何改进对年轻医生一对一师徒方式的传统培训方法等问题。本项目拟采用中国可视化人体（CVH）数据集、CT数据，进行脊柱腰段数据分割、结构标识，建立脊柱腰段的三维结构模型，研制具有运动反馈的穿刺针及髓核钳交互模拟器，在三维立体图引导下，利用交互式模拟器进行腰椎间盘介入手术系统的模拟仿真，探索构建具有运动反馈功能、基于PC的经皮穿刺腰椎间盘介入虚拟手术系统。其研究结果对于实现脊柱腰段的三维重建、腰椎间盘介入虚拟手术、脊柱腰段的结构和功能研究及其教学软件、脊柱椎弓根钉及椎间盘镜手术等骨科虚拟手术系统的构建都具有重要的理论和临床意义。