前言：

深刻领会《二十大报告》精神实质，把党的十大精神与专业工作紧密结合起来，引导前沿科学技术与工程技术深度融合。结合临床医疗实践的实际需要，利用前沿技术揭示细胞学研究进展和疾病发生。建立机制，探索和落实社会在实现医学科学与工程科研项目高水平合作、科技成果转化为高质量产出中的平台功能和作用。 《中国组织工程研究》杂志与辽宁省细胞生物学会特设“医养结合专家技术介绍”栏目，为理工科专家和临床医生搭建科研合作和产品转化的桥梁。

1. 研究背景：

截骨术是常见的骨科治疗方法（例如骨关节假体置换、骨肿瘤切除后的生物重建等）。目前骨折治疗主要采用手法复位（组合）和伤肢内固定。即采用人工手段使病变骨骼恢复健康的解剖形状，然后采用医用螺钉和植入物固定病变骨骼。手术时，切开患者病灶部位的软组织，暴露病灶骨质。手动复位后，根据骨形状对种植体进行人工弯曲。在此过程中，医生需要对种植体进行反复加工，并与修复后的骨骼进行比较，使弯曲的种植体能够与骨骼良好贴合。该手术的缺点是创伤大、失血过多。种植体的形状完全取决于医生的主观判断，很难与患者的骨骼精确匹配，很容易导致神经血管损伤、骨不连等并发症。随着技术的不断进步，患者越来越渴望接受更精确、侵入性更小的手术。因此，如何利用医学图像处理技术和专用仪器在术前精确预弯植入物，从而缩短手术时间，减少失血量，实现微创手术，已成为计算机辅助骨科技术（CAOS）的研究热点并且需要紧急填补。技术空白领域。

2.技术介绍：

基于轴线预配准机构的长骨骨折自动复位方法：

该技术在国家自然科学基金委的支持下完成，已授权国家发明专利9项，其中：项。在微创治疗的计算机辅助骨折手术中，项目申请人提出了一种基于轴预配准的系统机制。长骨骨折的自动复位方法有望取代传统的“肌肉切开-手动复位”手术，提高手术精度，减少出血和感染率（图1）。目前该技术正在一家信息技术公司等企业进行产业化。

图1 自动断裂记录（缩小）

在个性化植入物建模原型系统的开发中，项目申请人根据目前国内医用植入物的几何特点，设计了专家手动微调模式的计算功能。结合3D布尔运算和几何仿射变换，可以重建各种常规种植体模型。同时，其用于有限元分析和3D打印的功能接口也为骨科植入物的快速力学分析和快速原型制作提供了便利的条件（图2）。

图2 个性化种植体建模系统

项目团队的特点：

大连理工大学刘斌教授长期从事计算机辅助骨科手术技术、医学图像处理与分析、超大规模医学图像数据三维可视化建模及相关软硬件系统的研究与开发。主持或参与国家“863”计划、国家重点研发计划项目。国家自然科学基金、教育部博士点基金、辽宁省自然科学基金等多项科研项目。解决了许多基础理论、实际和工程问题，创造了巨大的社会效益和经济效益。同时，项目团队高度重视相关领域的世界前沿理论和技术，先后与迈阿密大学电气与计算机工程系、德克萨斯大学西南医学中心、帝国理工学院生物工程系、哥廷根大学神经康复工程系和新加坡国立大学。早稻田大学生物医学工程系、高雄应用科技大学资讯系统系、高雄应用科技大学电子与通讯工程系。

项目负责人介绍：

刘斌，大连理工大学教授、博士生导师，立命馆大学客座教授，辽宁省医学模拟技术重点实验室主任。主持国家自然科学基金等项目10余项。带领智能健康计算团队在计算机辅助个性化手术方面取得多项原创性成果。

3.临床困难：

精准化、微创化是现代医学的发展方向，精准化也是微创计算机辅助骨科手术的直接基础和重要保障。因此，为了满足精准骨折手术的迫切需求，必须利用患者自身的生物参数，借助现代计算机技术和加工技术，制造出与患者骨骼结构相匹配、恢复生理功能的内固定植入物。最大限度地。因此，对于内固定种植体的术前精准整形、病变骨模型的自动虚拟修复、种植体几何模型的逆向重建以及快速整形等已成为亟待解决的问题。

4.临床配合需求：

我们希望与创伤骨科合作，实现相关手术的计算机辅助术前模拟和规划，定制个性化的3D打印植入物。

5、联系项目组：

对这项技术感兴趣的专家可以扫描下面的二维码进行详细交流！

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