本发明适用于医学数字建模，尤其涉及一种基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法。
背景技术：
1、相关研究指出，髋臼骨折约占全身骨折的0.8％，且女性发病率高于男性。随着交通建筑业的不断发展与人口老龄化加剧，髋臼四边体骨折的发病率逐年上升。对于不稳定的髋臼四边体骨折，临床主要采取切开复位内固定治疗，髋臼后柱通道螺钉、四边体梳状螺钉以及后柱通道螺钉联合四边体梳状螺钉是目前常用的内固定方式。髋臼解剖位置深在，四边体内侧壁薄，周围毗邻诸多血管、神经，且髋臼四边体骨折粉碎性多见，复位难度较大，置钉易穿透壁面累及髋关节腔。因此，髋臼四边体内固定方式的选择是当前研究的热点问题之一。
2、目前的髋臼四边体内固定方式的选择依然很大程度上依靠医疗技术人员的经验判断，这种方法客观上存在效率问题，且由于不同人体结构的区别，在实际情况中，髋臼四边体内固定方式也会有所不同，这无疑对医疗技术人员提出了更高的要求。
3、因此，有必要针对髋臼四边体内固定方式提出一种方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，旨在解决现有的髋臼四边体内固定方式没有参照、难以分析的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提供一种基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，包括以下步骤：
3、s1、获取用于构建骨折模型的ct数据和mri数据；
4、s2、基于所述ct数据划分出骨性结构，并建立骨性结构三维模型，同时，基于所述mri数据划分出包含双侧耻股韧带、髂股韧带、坐股韧带的韧带结构，将所述骨性结构三维模型与所述韧带结构进行原点装配，得到关于腰椎、骨盆、髋关节的三维实体模型；
5、s3、基于所述ct数据划分出骶骨、髋骨与碎骨块，并建立骨盆模型，在所述骨盆模型上设计髋臼四边体骨折线；
6、s4、通过建模生成不同的螺钉模型和钢板模型，将不同的所述螺钉模型与所述钢板模型作为内固定装置装配固定于所述三维实体模型，得到多个待分析三维实体模型；
7、s5、基于预设材料系数为不同的所述待分析三维实体模型的中各个骨性结构、韧带结构的节点划分材料属性，所述材料属性包括弹性模量、泊松比和刚度系数中的至少一种；
8、s6、对不同的所述待分析三维实体模型施加载荷，并通过有限元分析的方法获取不同的所述待分析三维实体模型的在所述髋臼四边体骨折线上的预设观察指标，基于所述预设观察指标选择满足预设负载条件的所述待分析三维实体模型输出作为髋臼四边体骨折模型。
9、更进一步地，步骤s2还包括：根据所述骨性结构的位置分析，将所述骨性结构三维模型向内偏移2mm得到松质骨模型，将所述松质骨模型加入所述三维实体模型中。
10、更进一步地，步骤s2还包括：对所述三维实体模型进行光顺、去除噪音、砂纸打磨中的至少一种处理，以使所述三维实体模型表面光滑。
11、更进一步地，所述螺钉模型至少包括直径3.5mm、长度80mm的四边体梳状螺钉、直径3.5mm、长度40mm普通皮质螺钉、直径7.3mm、长度100mm、厚度1.15mm的后柱空心拉力螺钉中的至少一种。
12、更进一步地，步骤s5还包括：对所述待分析三维实体模型的中各个骨性结构、韧带结构的所述节点进行网格划分，对不同的骨性结构、韧带结构对应的所述节点按照结构大小确定网格的尺寸。
13、更进一步地，步骤s6中对不同的所述待分析三维实体模型施加载荷的方式，具体为：
14、模拟人体的不同体位，对所述待分析三维实体模型在站立位、平躺位、侧卧位、坐位、股骨头撞击的方向上施加载荷。
15、更进一步地，所述预设观察指标包括所述髋臼四边体骨折线的相对位移、所述内固定装置的最大等效von-mises应力与应力分布云图、所述螺钉模型的最大等效von-mises应力与应力分布云图中的至少一种。
16、更进一步地，对所述髋臼四边体骨折线的相对位移进行观察时，在所述髋臼四边体骨折线中根据预设间隔选取多个点位，根据不同点位之间的最大位移与最小位移求取差值，得到相对位移。
17、本发明所达到的有益效果，在于提出了一种基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，该方法通过骨性结构和韧带结构的三维建模，结合不同内固定装置的模型进行组合，通过模拟人体不同体位施加约束与负载，进行有限元分析，以对不同内固定方式对人体的影响进行分析，得到髋臼四边体骨折模型，从而为实际的髋臼四边体内固定方式提供技术与数据参照，有利于医疗技术人员提高工作效率。
1.一种基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，其特征在于，步骤s2还包括：根据所述骨性结构的位置分析，将所述骨性结构三维模型向内偏移2mm得到松质骨模型，将所述松质骨模型加入所述三维实体模型中。
3.如权利要求1所述的基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，其特征在于，步骤s2还包括：对所述三维实体模型进行光顺、去除噪音、砂纸打磨中的至少一种处理，以使所述三维实体模型表面光滑。
4.如权利要求1所述的基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，其特征在于，所述螺钉模型至少包括直径3.5mm、长度80mm的四边体梳状螺钉、直径3.5mm、长度40mm普通皮质螺钉、直径7.3mm、长度100mm、厚度1.15mm的后柱空心拉力螺钉中的至少一种。
5.如权利要求1所述的基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，其特征在于，步骤s5还包括：对所述待分析三维实体模型的中各个骨性结构、韧带结构的所述节点进行网格划分，对不同的骨性结构、韧带结构对应的所述节点按照结构大小确定网格的尺寸。
6.如权利要求1所述的基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，其特征在于，步骤s6中对不同的所述待分析三维实体模型施加载荷的方式，具体为：
7.如权利要求1所述的基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，其特征在于，所述预设观察指标包括所述髋臼四边体骨折线的相对位移、所述内固定装置的最大等效von-mises应力与应力分布云图、所述螺钉模型的最大等效von-mises应力与应力分布云图中的至少一种。
8.如权利要求7所述的基于ct和mri的髋臼四边体骨折模型构建方法，其特征在于，对所述髋臼四边体骨折线的相对位移进行观察时，在所述髋臼四边体骨折线中根据预设间隔选取多个点位，根据不同点位之间的最大位移与最小位移求取差值，得到相对位移。
