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红外线计算机导航下全膝关节置换的应用研究的任务书

一、任务背景：

随着人类寿命的延长和人口老龄化加剧，全膝关节置换作为一种最有效的关节疾病治疗方法，其应用广泛，成为临床常见手术之一。然而，实现精准全膝关节置换仍面临一些挑战，如手术过程中缺乏非侵入性、实时的导航方法，使得手术操作过程的可靠性、安全性和效率都受到了影响。

当前，红外线计算机导航技术已被广泛应用于医学图像处理、手术导航等领域，为精准手术提供了可靠的技术支持。本研究旨在探索红外线计算机导航技术在全膝关节置换手术中的应用，提高手术精准度和安全性。

二、研究目标：

1、建立全膝关节三维模型，实现手术前准确测量和定位。

2、研究红外线计算机导航技术在全膝关节置换手术中的应用，利用红外线跟踪和实时3D成像技术提高手术精准度和安全性。

3、开发相关软件，并实现与手术设备的完美结合。

4、对新的手术流程进行临床应用研究，并对红外线计算机导航技术的应用效果进行评估。

三、研究内容：

1、建立基于CT数据的三维全膝关节模型，实现手术前准确测量和定位，在计算机上进行虚拟手术模拟。

2、研究红外线计算机导航技术在全膝关节置换手术中的应用，并对其可行性和优越性进行研究。

3、开发相关软件，包括实时图像处理算法以及和手术设备的完美结合的软件平台。

4、临床应用研究，招募临床患者进行红外线计算机导航下全膝关节置换手术操作，对手术效果进行评价和比较。

四、研究方法：

1、建立全膝关节三维模型

2、研究红外线计算机导航技术的可行性和优越性

3、软件开发和优化

4、临床应用研究，招募临床患者进行手术操作，对手术效果进行评价和比较。

五、预期成果：

1、建立基于CT数据的三维全膝关节模型，实现手术前准确测量和定位，在计算机上进行虚拟手术模拟。

2、将红外线计算机导航技术成功应用于全膝关节置换手术中，提高手术精准度和安全性。

3、开发出与手术设备完美结合的软件平台。

4、临床应用研究得出红外线计算机导航技术的应用效果。

六、参考文献：

1.AttarianDE,SeylerTM,MontMA.Anavigation-guidedstrategytoperformfemoralpreparationandimplantinsertioninminimallyinvasivetotalkneearthroplasty[J].JArthroplasty,2010,25(3):340-347.

2.GaoB,ChiuLH.Areviewoncurrentcomputer-assistedorthopaedicsurgery[J].IntJMedRobot,2014,10(4):379-407.

3.HirschmannMT,KonalaP,AmslerF,etal.Accuracyofthefemoralcutincomputer-assistedminimallyinvasivetotalkneearthroplasty[J].KneeSurgSportsTraumatolArthrosc,2013,21(10):2369-2375.

4.KonanS,CitakM,HirschmannMT,etal.Mini-Subvastusversusmedialparapatellarapproachintotalkneearthroplasty:aprospectiverandomizedstudywithashort-termfollow-up[J].KneeSurgSportsTraumatolArthrosc,2014,22(10):2320-2327.

5.LiowMH,ChinPL,TayDK,etal.Computer-assistedstereotaxicnavigationimprovestheaccuracyofmechanicalalignmentandcomponentpositioningintotalkneearthroplasty[J].ArchOrthopTraumaSurg,2016,136(9):1173-1180.