摘要：目的腓骨旋轉不良是造成術后踝關節功能不全的主要原因之一。通常檢測腓骨旋轉不良的方法是對術中踝關節2D X射線影像做目視評估,但主觀判斷往往導致結果誤差較大;目前公認的準確檢測腓骨旋轉不良的方法需借助術后3D CT數據,但會為患者引入較大的輻射量。為此,本文提出了一種基于2D-3D配準技術準確識別術中腓骨旋轉不良的低劑量、低成本的精準復位腓骨的可行方法,即將術中拍攝的C臂圖像和術前拍攝的CT數據配準。方法本文利用模擬數據仿真了術中識別腓骨旋轉不良的過程,以此驗證所提方法的可行性。研究對象為單一腓骨CT數據,初始位置定義為參考位,然后借助Mimics軟件對其做不同程度的旋轉變換,生成12組腓骨旋轉畸形測試位的CT數據,模擬術中腓骨的不同姿態,包括6組腓骨內旋和6組腓骨外旋。測試位腓骨術中C臂圖像由投影仿真程序生成。通過將術中C臂圖像和參考位CT數據做2D-3D配準來識別這12組測試位相對于參考位的旋轉不良程度。得到的結果和金標準比對,從而評估2D-3D配準的準確性;其中,金標準為參考位和12組測試位的3D-3D配準結果。另外,因為與投影軸平行方向檢測位移不敏感,故本文用兩幅正交位投影的配準結果做補償。結果10次測試12組數據配準結果在繞x軸、y軸和z軸旋轉的平均角度(及沿三個方向的平均位移)誤差分別為1.19°(0.56 mm),0.72°(0.84 mm)和0.81°(0.65 mm);標準差依次為0.43°(0.38 mm),0.51°(0.47 mm)和0.58°(0.5 mm);最大誤差分別是2.13°(1.76 mm)、2.74°(1.90 mm)和2.10°(2.16 mm)。結論2D-3D配準方法可為臨床腓骨復位提供精度更高的監控工具,其誤差遠小于目前10°旋轉的目測誤差。相比于術前CT做手術規劃,術后CT做手術評估,本文方法借助術前CT和術中C臂圖像不僅可達到準確評估的目的,而且可實現術中動態評估,故其輻射劑量更低,患者醫療