精准测量全髋关节置换术中髋臼杯位置：新型自动化 2D-3D 配准软件的精度验证

为评估全髋关节置换术（THA）中自动化 2D-3D 配准软件匹配术前骨盆和髋臼组件 3D 模型与术中 2D 透视图像的准确性，研究人员开展相关研究。结果显示该软件精度良好，这为 THA 手术提供了有前景的简单技术。

　　本研究旨在评估一款自动化的二维到三维（2D-3D）配准软件在全髋关节置换术（THA）中的精度，该软件用于将术前骨盆和髋臼组件的三维（3D）模型与术中二维透视图像进行匹配。研究人员开发了这款 2D-3D 配准软件，它能将术前计算机断层扫描（CT）得到的骨盆 3D 模型和髋臼植入物 3D 模型与术中透视成像进行配准，进而计算植入物相对于骨盆 3D 参考框架的位置。研究共使用了 145 个数据集，包括 65 个数字重建射线照片、20 个干骨模型数据集以及 60 个包含术前 CT 和术中透视成像的临床数据集。临床图像中髋臼的实际位置通过术后 CT 采用 3D/3D 配准方法确定。通过将 2D-3D 软件计算出的髋臼位置与真实数据进行比较来评估其准确性。
结果表明，在所有数据集中，真实值与 2D-3D 软件计算结果的平均绝对差值为：倾斜度 1.9°（有符号误差范围：-4.4, 4.8），前倾角 1.5°（-7.3, 4.1），髋臼杯高度 1.6mm（-5, 3.8），深度 1.8mm（-7.3, 4.1）。总体而言，100% 的倾斜度结果和 98% 的前倾角结果在 5° 以内，而 90% 的高度结果和 81% 的深度结果在 3mm 以内。
研究验证了这款自动化 2D-3D 配准软件在 THA 中的准确性。虽然该方法需要术前 CT 数据，但结果与机器人和基于图像的导航技术相当，是一种有前景且简单的技术，可轻松集成到 THA 手术室中。