1、人工髖關節(jié)置換術成功在臨床上應用之后，術后導致的臨床并發(fā)癥一直被人們廣泛關注。最常見的后遺癥就是假體的無菌性松動及下沉。引發(fā)此問題的原因非常多，像假體規(guī)格尺寸、手術過程中的人為因素、假體附近出現(xiàn)的骨骼溶解以及骨疏松等等。人工關節(jié)假體和其宿主骨接觸面積的大小直接決定了關節(jié)假體和宿主骨二者負重的傳遞及分布，它在判斷假體是否松動下沉及其是否可以長久固定有至關重要的作用。本文以人工關節(jié)假體CT圖像為數(shù)據(jù)源，在對圖像進行處理的基礎上，計算假體與宿

2、主骨的接觸面積，分析接觸面積大小對關節(jié)假體松動的影響，幫助醫(yī)生判斷假體的穩(wěn)定性，及早確定假體的松動狀況，為后續(xù)治療提供可靠的依據(jù)。
　　本研究主要內容包括：⑴患者攜帶的金屬物體會引起 CT重建圖像中出現(xiàn)金屬偽影，嚴重影響圖像質量。金屬偽影對后續(xù)圖像三維重建以及接觸面積的計算會產生直接或間接的影響，圖像中偽影的去除不可或缺。本文找到了一種基于K均值聚類與迭代修正的CT金屬偽影去除算法。首先，利用于K均值聚類法分割出金屬，并結合線性插

3、值修正投影數(shù)據(jù)，得到一張預處理圖像，接著以此為基礎進行迭代校正，迭代處理時通過各向異性平滑濾波來優(yōu)化圖像質量，通過多次迭代后得到目標圖像。實驗表明，相比于傳統(tǒng)的分割和插值方法，本文方法能夠更加準確的分割出金屬物體和有效的去除金屬偽影，且不會引入新的條紋偽影。⑵在對醫(yī)學圖像進行重建的過程中傳統(tǒng)三維面繪制移動立方體(MC)算法速度很緩慢、組織分離比較難，本文提出了一種改進的移動立方體算法。該算法根據(jù)人體器官相連的特征，首先挑選一些種子體元，

4、然后依據(jù)這些種子衍生出器官全部等值面，從而減少了對沒用體元的搜尋；同時，通過n次等分點法代替線性插值求解法向量和等值點坐標，縮減了運算次數(shù)。提高了算法的執(zhí)行效率。重建出人工關節(jié)假體與宿主骨三維模型。為接觸面積的計算奠定基礎。⑶在三維重建模型的基礎上，通過結合有限元接觸分析理論和網格劃分軟件求出接觸面積。算法將建立好的三維模型以 IGS格式導入到網格劃分軟件Hypermesh10.0中，對模型進行網格劃分。并在有限元接觸分析的基本理論上將