机械臂超声成像结合超声-CT配准技术构建胫股关节在体检测系统的可行性及精度分析

目的应用机械臂超声成像结合超声-CT配准技术构建胫股关节在体检测系统,并对该系统的测试精度进行评价。方法采集猪胫股关节及股骨标本的CT及超声图像,分别三维重建后进行手动配准;采集股骨标本六自由度运动超声图像,进行三维重建后与CT三维模型配准,比较CT三维模型间测量的位移与真实位移差值,计算配准精度;配准及精度计算由两名研究人员分别进行,计算组内相关系数。结果利用三维几何信息进行超声-CT手动配准构建胫股关节在体检测系统具有可行性;平移精度为0.94~1.16 mm,旋转精度为0.63°~1.50°;精度测量结果的组内相关系数为0.794(P=0.014)。结论本超声-CT配准技术是可行的,其精度能够满足胫股关节动态检测要求,未来需改进机械臂扫描获取超声图像的方法,利用计算机图像处理技术进行快速配准。