徐 昕，陈正鸣，童 晶

（河海大学物联网工程学院，常州213022）

面向胸骨合拢固定器设计的三维胸骨数据处理❋

徐 昕，陈正鸣，童 晶

（河海大学物联网工程学院，常州213022）

胸骨合拢固定器是一种新兴的开胸手术后关胸及胸骨固定的工具，为了设计更加贴合胸骨的固定器，需要对采集到的胸骨CT图像进行三维重建。但由于胸肋骨的特殊性，用主流CT图像的处理软件重建出的三维胸骨数据质量较差，存在空洞、多层结构等问题，严重制约了胸骨数据的后续应用。针对这一问题，首先构造胸骨模板网格，再利用径向基函数和基于Laplacian坐标的变形方法，使得模板网格几何逼近CT重建的胸骨网格。实验证明，该方法使获得的数据拓扑规范，并能处理数据缺失和细小噪声问题，为相关厂商胸骨合拢固定器的设计生产提供了数据依据。

胸骨合拢固定器；三维重建；径向基函数；Laplacian网格变形

1 引 言

目前，国内外的绝大多数开胸手术，均采用胸部正中径路进行，即纵形劈开胸骨后施行手术。而术后的关胸和关胸后胸骨的固定，普遍采用钢或钛合金丝捆扎的方式［1］。但是临床经验表明，金属丝固定方式会造成骨髓腔和组织出血、断裂等一系列问题，因此该方案并非理想的方案。

医疗器械是常州市重点发展的新兴产业之一，针对开胸手术后关胸和胸骨固定没有理想产品和方案的问题，常州某医疗器械公司研发出了一种胸骨合拢固定器，如图1所示。该固定器由弹性插头和爪形勾板组成，固定简便、稳定、松紧可控，不会产生不必要的出血，同时缩短了胸骨的创伤愈合时间，提高了愈合率［2］。……