CN116650144A - 一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法，包括以下步骤：S1、术前拍摄CT影像，建立胫骨平台法相量和胫骨轴线方向向量；S2、术中安装胫骨参考阵列；S3、利用定位相机分别对参考阵列进行定位；S4、拍摄术中CBCT影像，在虚拟空间坐标系与相机空间坐标系中，利用胫骨参考阵列进行空间变换矩阵的转换；S5、得到在相同坐标系下的胫骨平台法相量与胫骨轴线向量的表达；S6、术中通过光学相机实时获取参考阵列定位，获取胫骨PTS；本发明利用光学导航数据实现了PTS的术中实时监测，减少术中X光与CBCT拍摄次数，减少了患者与医生的辐射暴露量。

Description

一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法

技术领域

本发明涉及到胫骨平台后倾角测量技术领域，具体涉及到一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法。

背景技术

胫骨平台后倾角(posterior tibial slope，PTS)是胫骨高位截骨手术(hightibial osteotomy，HTO)中需要重点关注的一个指标。HTO的间隙撑开操作会改变PTS的数值，适当的PTS可以帮助增加膝关节的稳定性，反之则有增加患者韧带撕裂的风险：对于前十字韧带功能不全的患者，PTS应当减小；对于后十字韧带功能不全的患者，PTS应该增加。

PTS在广义上定义为胫骨轴线的垂线与胫骨平台的夹角，但是就量测方法而言，学术上并没有一个统一的规定：

一类PTS测量在二维X光图上进行，如图9所示，为患者腿部的侧位X光图，直线1是胫骨前部骨皮质的切线，将其作为胫骨轴线；直线2是直线1的垂线；直线3是胫骨平台的切线；直线2、3的夹角即为PTS；同样是在二维X光图上量测PTS，胫骨轴线的定义还存在其他方式，如图10所示，将胫骨后部骨皮质(PTC)的切线或胫骨近端解剖轴(TPAA)作为胫骨轴线。

由于二维X光图在拍摄时，难以确保胫骨对正(不同角度拍摄会得到不同的轴线投影)，且胫骨平台因为其他组织的遮挡可能显影不清，通过上述方法测量得到的PTS准确性存在问题。另一方面，使用胫骨的三维数据，如CT和MRI，通过计算胫骨三维影像特征点的几何关系或将三维影像的截面调整至合适位置的方式取得PTS，PTS量测的准确性可以显著提高。

对于HTO的实际应用场景，现有的二维和三维PTS量测手段都无法支持对PTS的准确术中实时监测。HTO手术中，若医生需要了解某一时刻患者的PTS数值，则必须在手术台上拍摄X光影像或进行CBCT扫描，不但操作繁琐，而且增加了医生与患者的辐射暴露量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法；利用光学导航数据实现了PTS的术中实时监测，减少术中X光与CBCT拍摄次数，减少了患者与医生的辐射暴露量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法，包括以下步骤：

S1、术前拍摄并截取胫骨部分的CT影像，重建胫骨表面网格数据，建立内侧胫骨平台法相量外侧胫骨平台法相量/>和胫骨轴线方向向量/>

S2、术中在胫骨的近端位置安装胫骨近端参考阵列，在胫骨的骨柄位置安装胫骨柄参考阵列，所述胫骨近端参考阵列包括若干个反光球和若干个金属球，所述胫骨柄参考阵列包括若干个反光球；

S3、利用定位相机分别对上述的两个参考阵列的所述反光球进行定位，得到胫骨近端参考阵列坐标系F_rf1和胫骨柄参考阵列坐标系F_rf2，以及相机坐标系F_camera分别至F_rf1与F_rf2的转换矩阵，计算转换得到F_rf1与F_rf2之间的空间变换矩阵T_rf1torf2；

S4、拍摄带有胫骨近端与胫骨近端参考阵列的术中CBCT影像，在虚拟空间坐标系F_imagespace下，使术前CBCT影像与术中CBCT影像的胫骨近端重合；通过胫骨近端参考阵列中的金属球分别在坐标系F_imagespace和在F_rf1下的点集，建立F_imagespace至F_rf1的空间变换矩阵T_{imagespacetorf1}，再结合变换矩阵T_rf1torf2，得到F_imagespace至F_rf2的空间变换矩阵T_{imagespacetorf2}；

S5、通过空间变换矩阵的转换，计算得到内侧胫骨平台法向量在F_rf1下表达为外侧胫骨平台法向量/>在F_rf1下表达为/>胫骨轴线方向向量/>在F_rf2下表达为/>

S6、术中从定位相机实时获取F_camera至F_rf1与F_rf2的转换矩阵，计算得到F_rf1至F_rf2的实时转换矩阵T_{rf1torf2_tmp}，再结合胫骨轴线方向向量在F_rf2下的表达/>得到胫骨轴线方向向量/>在F_rf1下的表达/>同一坐标轴F_rf1下根据内、外侧胫骨平台法相量与胫骨轴线方向向量之间的角度，求得内、外侧胫骨PTS。

步骤S1具体包括：

在内侧胫骨平台上拟合一空间平面，并获得其从胫骨近端指向远端的法向量，即为内侧胫骨平台法向量在外侧胫骨平台上拟合一空间平面，并获得其从胫骨近端指向远端的法向量，即为内侧胫骨平台法向量/>

对胫骨网格表面所有顶点进行PCA主成分分析，记最大特征值对应的从胫骨近端指向远端的特征向量为记内侧胫骨平台与外侧胫骨平台所有点的几何中心为C，从C点出发，以/>为法线方向，建立若干个平面，计算上述各平面与胫骨相交所得封闭包围圈的几何中心，使用最小二乘法对若干个几何中心拟合一直线，记直线的从胫骨近端指向远端的方向向量为胫骨轴线方向向量/>

步骤S3具体包括：

定位***预设各参考阵列内部的反光球的排布方式，通过定位相机实时捕获各反光球的球心坐标，即可计算得到定位相机坐标系F_camera分别至坐标系F_rf1与F_rf2的空间变换矩阵T_cameratorf1与T_cameratorf2，从而获悉各参考阵列的空间位姿，并通过转换得到F_rf1与F_rf2之间的空间变换矩阵

T_rf1torf2＝(T_cameratorf1)^-1·T_cameratorf2；

步骤S4具体包括：

建立术前CBCT影像与术中CBCT影像的空间变换矩阵T₁，将T₁用于术中CBCT影像，使术中CBCT影像的胫骨近端移动至与术前CBCT影像的胫骨近端的接近重叠位置，再使用ITK影像配准框架使两者匹配度达到最佳；

金属球球心点集在F_imagespace下描述为点集一，金属球球心点集在F_rf1下描述为点集二，将点集一作为源点集，将点集二作为目标点集，计算空间刚性变换矩阵，该矩阵即为此时F_imagespace至F_rf1的转换矩阵，将其记为T_{imagespacetorf1}；则

T_{imagespacetorf2}＝T_{imagespacetorf1}·T_rf1torf2。

步骤S5具体包括：

记T_{imagespacetorf1}的右上角3X3旋转矩阵为R₁，则内侧胫骨平台的法向量在F_rf1下的表达与外侧胫骨平台的法向量在F_rf1下的表达/>可以计算为：

记T_{imagespacetorf2}的右上角3X3旋转矩阵为R₁，则胫骨轴线方向向量在F_rf2下的表达可以计算为：/>

步骤S6具体包括：

术中从定位相机实时获取F_camera至F_rf1与F_rf2的转换矩阵分别记为T_{cameratorf1_tmp}与T_{cameratorf2_tmp}计算此时F_rf1至F_rf2的实时转换矩阵

T_{rf1torf2_tmp}＝(T_{cameratorf1_tmp})^-1·T_{cameratorf2_tmp}；

记T_{rf1torf2_tmp}的右上角3X3旋转矩阵为R_tmp，此时胫骨轴线方向向量在F_rf1下的表达可以计算为：

内侧胫骨PTS可以计算为：

外侧胫骨PTS可以计算为：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、利用光学导航数据实现了PTS的术中实时监测，术中无需进行额外的PTS量测步骤；

2、取得的PTS数值基于三维CT数据，准确性较高；

3、患者只需要在术前拍摄1次CT，术中拍摄1次CBCT，即可完成PTS实时监测所需的图像配准，相对于术中进行多次X光透视以获取PTS，减少了患者与医生的辐射暴露量。

附图说明

图1为本发明在胫骨近端点选点集的示意图；

图2为本发明在胫骨近端建立胫骨轴线方向向量的示意图；

图3为本发明定位相机与胫骨近端参考阵列、胫骨柄参考阵列和的坐标系转换示意图；

图4为本发明胫骨近端参考阵列、胫骨柄参考阵列与胫骨的安装位置示意图；

图5为本发明进行术中胫骨CBCT拍摄范围的示意图；

图6为本发明术中CBCT影像与术前CBCT影像配准过程示意图；

图7为本发明术中CBCT影像与术前CBCT影像配准完成示意图；

图8为本发明虚拟图像空间和相机空间的坐标系转换示意图；

图9为本发明的现有技术测量PTS的示意图；

图10为本发明的现有技术中胫骨轴线的示意图；

图11为本发明方法的整体流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法，包括以下步骤：

S1、术前拍摄并截取胫骨部分的CT影像，重建胫骨表面网格数据，建立内侧胫骨平台法相量外侧胫骨平台法相量/>和胫骨轴线方向向量/>

S2、术中在胫骨的近端位置安装胫骨近端参考阵列，在胫骨的骨柄位置安装胫骨柄参考阵列，所述胫骨近端参考阵列包括若干个反光球和若干个金属球，所述胫骨柄参考阵列包括若干个反光球；

S3、利用定位相机分别对上述的两个参考阵列的所述反光球进行定位，得到胫骨近端参考阵列坐标系F_rf1和胫骨柄参考阵列坐标系F_rf2，以及相机坐标系F_camera分别至F_rf1与F_rf2的转换矩阵，计算转换得到F_rf1与F_rf2之间的空间变换矩阵T_rf1torf2；

S4、拍摄带有胫骨近端与胫骨近端参考阵列的术中CBCT影像，在虚拟空间坐标系F_imagespace下，使术前CBCT影像与术中CBCT影像的胫骨近端重合；通过胫骨近端参考阵列中的金属球分别在坐标系F_imagespace和在F_rf1下的点集，建立F_imagespace至F_rf1的空间变换矩阵T_{imagespacetorf1}，再结合变换矩阵T_rf1torf2，得到F_imagespace至F_rf2的空间变换矩阵T_{imagespacetorf2}；

S5、通过空间变换矩阵的转换，计算得到内侧胫骨平台法向量在F_rf1下表达为外侧胫骨平台法向量/>在F_rf1下表达为/>胫骨轴线方向向量/>在F_rf2下表达为/>

S6、术中从定位相机实时获取F_camera至F_rf1与F_rf2的转换矩阵，计算得到F_rf1至F_rf2的实时转换矩阵T_{rf1torf2_tmp}，再结合胫骨轴线方向向量在F_rf2下的表达/>得到胫骨轴线方向向量/>在F_rf1下的表达/>同一坐标轴F_rf1下根据内、外侧胫骨平台法相量与胫骨轴线方向向量之间的角度，求得内、外侧胫骨PTS。

步骤S1具体包括：

患者术前进行包含完整术侧胫骨的CT拍摄，截取胫骨部分的三维影像，记为image_pre，在image_pre的基础上重建胫骨表面网格数据，记为tibia_surface。如下图所示，image_pre与tibia_surface将作为后续操作的输入，其中image_pre的数据格式为vtkImageData，tibial_surface的数据格式为vtkPolyData；

如图1所示，在tibia_surface的内侧胫骨平台上点选至少3个点，构成点集Pset_medial；

在tibia_surface的外侧胫骨平台上点选至少3个点，构成点集Pset_lateral；

在tibia_surface的胫骨结节的最突出处点选1点，记为Point_tubercle；

计算Pset_medial的几何中心记为P1，计算Pset_lateral的几何中心记为P2；P1、P2、Point_tubercle构成的有序点集记为Pset_landmark_target；

使用最小二乘法对点集Pset_medial拟合一空间平面，并获得其从胫骨近端指向远端的法向量，即为内侧胫骨平台法向量

使用最小二乘法对点集Pset_lateral拟合一空间平面，并获得其从胫骨近端指向远端的法向量，即为内侧胫骨平台法向量

对tibia_surface网格表面所有顶点进行PCA主成分分析，记最大特征值对应的特征向量为调整/>的正负号，以确保/>从胫骨近端指向远端；

如图2所示，记Pset_medial与Pset_lateral所有点的几何中心为C，从C点出发，以为法线方向，建立6个平面，C点距离第一个平面的距离为40mm，相邻平面间的距离为20mm；计算上述各平面与tibia_surface相交所得封闭包围圈的几何中心，使用最小二乘法对6个中心拟合一直线，记直线的从胫骨近端指向远端的方向向量为胫骨轴线方向向量/>

步骤S2具体包括：

如图3所示，胫骨近端参考阵列与胫骨柄参考阵列上分别附有若干(数量大于等于3)可以被光学定位相机识别的反光球(图中白色圆球)，反光球在CBCT影像中不显影；两个参考阵列的反光球排布不同。参考阵列的反光球球心可以构成一空间坐标系(构成方式不唯一，例如其中一个球心为坐标系原点，其中两个球心连线方向为坐标系x轴方向，x轴方向叉乘另外两个球心连线的方向向量得到z轴方向，z轴方向叉乘x轴方向得到y轴方向)。

如图4所示，术中在胫骨的近端位置安装胫骨近端参考阵列，在胫骨的骨柄位置安装胫骨柄参考阵列，安装方式为刚性固定，例如通过骨钉固定的方式，需要注意的是，参考阵列或其固定装置不能干涉切割平面。

步骤S3具体包括：

定位***预设各参考阵列内部的反光球的排布方式，通过定位相机实时捕获各反光球的球心坐标，即可计算得到定位相机坐标系F_camera分别至坐标系F_rf1与F_rf2的空间变换矩阵T_cameratorf1与T_cameratorf2，从而获悉各参考阵列的空间位姿，并通过转换得到F_rf1与F_rf2之间的空间变换矩阵

T_rf1torf2＝(T_cameratorf1)^-1，T_cameratorf2；

需要注意的是，胫骨近端参考阵列除了反光球，还镶嵌有若干(数量大于等于3)可以在CBCT中显影的金属球(图2、图3中黑色圆球)，在胫骨近端参考阵列坐标系F_rf1下，各金属球球心(球心1、2、3、4)构成有序点集Pset_design，该点集中点的坐标值为事先已知的工具设计值；胫骨柄参考阵列没有金属球。

因为定位相机可以实时输出参考阵列在定位相机坐标系下的位姿，故只要额外获知胫骨与参考阵列的相对位姿关系(进行图像配准)，即可实现对胫骨的空间定位，从而求解实时的PTS。

步骤S4具体包括：

使用O臂或三维C臂进行胫骨CBCT拍摄，确保图5中虚线框区域落于扫描范围内，即所得三维影像需要包含胫骨近端与胫骨近端参考阵列；记获得的术中CBCT影像为image_intra，如图6所示，将其导入虚拟图像空间，虚拟图像空间坐标系为F_imagespace。

在image_intra上依次点选内侧胫骨平台中心点(图6点a)、外侧胫骨平台中心点(图6点b)、胫骨结节最突出点(图6点c)，三点构成点集Pset_landmark_src；

再在虚拟图像空间中导入image_pre与Pset_landmark_target；

使用vtkLandmarkTransform函数，将Pset_landmark_src作为源点集，将Pset_landmark_target作为目标点集，计算空间刚性变换矩阵，从而建立术前CBCT影像(image_pre)与术中CBCT影像(image_intra)的空间变换矩阵T1。

如图7所示，将T₁应用于image_intra，image_intra将被移动至接近image_pre的接近重叠位置，但是因为Pset_landmark_src与Pset_landmark_target皆为手工点选，二者在骨表面的位置必定存在误差，故此时image_intra与image_pre的重叠度还不够高

使用ITK影像配准框架，计算image_pre(作为fix image)与image_intra(作为moving image)的刚性配准矩阵T₂：尺度计算方式(metric)选用图像互信息值尺度MattesMutualInformationImageToImageMetric；插值器(interpolator)选用线性插值器LinearInterpolatorImageFunction；

将T₂应用于image_intra,此时image_intra与image_pre的匹配度达到最佳。

如图7所示，在image_intra上按照Pset_design的顺序依次手动标注各金属球影像球心点构成点集Pset_extracted；

如图8所示，在F_imagespace下，金属球球心点集的描述为点集一(Pset_extracted)，同时金属球球心点集在胫骨近端参考阵列坐标系F_rf1下的描述为点集二(Pset_design)，使用vtkLandmarkTransform函数，将Pset_design作为源点集，将Pset_extracted作为目标点集，计算空间刚性变换矩阵，该矩阵即为此时F_imagespace至F_rf1的转换矩阵，将其记为T_{imagespacetorf1}；则

T_{imagespacetorf2}＝T_{imagespacetorf1}·T_rf1torf2。

步骤S5具体包括：

记T_{imagespacetorf1}的右上角3X3旋转矩阵为R₁，则内侧胫骨平台的法向量在F_rf1下的表达与外侧胫骨平台的法向量在F_rf1下的表达/>可以计算为：

记T_imagespaceto_rf2的右上角3X3旋转矩阵为R₁，则胫骨轴线方向向量在F_rf2下的表达可以计算为：/>

步骤S6具体包括：

术中从定位相机实时获取F_camera至F_rf1与F_rf2的转换矩阵分别记为T_cameratorf1__tmp与T_cameratorf2__tmp计算此时F_rf1至F_rf2的实时转换矩阵

T_{rf1torf2_tmp}＝(T_{cameratorf1_tmp})^-1·T_{cameratorf2_tmp}；

记T_{rf1torf2_tmp}的右上角3X3旋转矩阵为R_tmp，此时胫骨轴线方向向量在F_rf1下的表达可以计算为：

内侧胫骨PTS可以计算为：

外侧胫骨PTS可以计算为：

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、术前拍摄并截取胫骨部分的CT影像，重建胫骨表面网格数据，建立内侧胫骨平台法相量外侧胫骨平台法相量/>和胫骨轴线方向向量/>

S2、术中在胫骨的近端位置安装胫骨近端参考阵列，在胫骨的骨柄位置安装胫骨柄参考阵列，所述胫骨近端参考阵列包括若干个反光球和若干个金属球，所述胫骨柄参考阵列包括若干个反光球；

S3、利用定位相机分别对上述两个参考阵列的所述反光球进行定位，得到胫骨近端参考阵列坐标系F_rf1和胫骨柄参考阵列坐标系F_rf2，计算相机坐标系F_camera分别至F_rf1与F_rf2的转换矩阵，转换得到F_rf1与F_rf2之间的空间变换矩阵T_rf1torf2；

S4、拍摄带有胫骨近端与所述胫骨近端参考阵列的术中CBCT影像，在虚拟空间坐标系F_imagespace下，使术前CBCT影像与术中CBCT影像的胫骨近端重合；通过所述胫骨近端参考阵列中的所述金属球分别在坐标系F_imagespace和在F_rf1下的点集，建立F_imagespace至F_rf1的空间变换矩阵T_{imagespacetorf1}，再结合变换矩阵T_rf1torf2，得到F_imagespace至F_rf2的空间变换矩阵T_{imagespacetorf2}；

S5、通过空间变换矩阵的转换，计算得到所述内侧胫骨平台法向量在F_rf1下表达为/>所述外侧胫骨平台法向量/>在F_rf1下表达为/>所述胫骨轴线方向向量/>在F_rf2下表达为/>

S6、术中从定位相机实时获取F_camera至F_rf1与F_rf2的转换矩阵，计算得到F_rf1至F_rf2的实时转换矩阵T_{rf1torf2_tmp}，再结合胫骨轴线方向向量在F_rf2下的表达/>得到胫骨轴线方向向量/>在F_rf1下的表达/>再根据同一坐标轴F_rf1下内、外侧胫骨平台法相量与胫骨轴线方向向量之间的角度，求得内、外侧胫骨PTS。

2.根据权利要求1所述的一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

在内侧胫骨平台上拟合一空间平面，并获得其从胫骨近端指向远端的法向量，即为内侧胫骨平台法向量在外侧胫骨平台上拟合一空间平面，并获得其从胫骨近端指向远端的法向量，即为内侧胫骨平台法向量/>

对胫骨网格表面所有顶点进行PCA主成分分析，记最大特征值对应的从胫骨近端指向远端的特征向量为记内侧胫骨平台与外侧胫骨平台所有点的几何中心为C，从C点出发，以/>为法线方向，建立若干个平面，计算上述各平面与胫骨相交所得封闭包围圈的几何中心，使用最小二乘法对若干个几何中心拟合一直线，记直线的从胫骨近端指向远端的方向向量为胫骨轴线方向向量/>

3.根据权利要求1所述的一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

定位***预设各参考阵列内部的反光球的排布方式，通过定位相机实时捕获各反光球的球心坐标，即可计算得到定位相机坐标系F_camera分别至坐标系F_rf1与F_rf2的空间变换矩阵T_cameratorf1与T_cameratorf2，从而获悉各参考阵列的空间位姿，并通过转换得到F_rf1与F_rf2之间的空间变换矩阵

T_rf1torf2＝(T_cameratorf1)^-1·T_{cameratorf2。}

4.根据权利要求1所述的一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

建立术前CBCT影像与术中CBCT影像的空间变换矩阵T₁，将T₁用于术中CBCT影像，使术中CBCT影像的胫骨近端移动至与术前CBCT影像的胫骨近端的接近重叠位置，再使用ITK影像配准框架使两者匹配度达到最佳；

金属球球心点集在F_imagespace下描述为点集一，金属球球心点集在F_rf1下描述为点集二，将点集一作为源点集，将点集二作为目标点集，计算空间刚性变换矩阵，该矩阵即为此时F_imagespace至F_rf1的转换矩阵，将其记为T_{imagespacetorf1}；则

T_{imagespacetorf2}＝T_{imagespacetorf1}·T_rf1torf2。

5.根据权利要求1所述的一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法，其特征在于，步骤S5具体包括：

记T_{imagespacetorf1}的右上角3X3旋转矩阵为R₁，则内侧胫骨平台的法向量在F_rf1下的表达与外侧胫骨平台的法向量在F_rf1下的表达/>可以计算为：

记T_{imagespacetorf2}的右上角3X3旋转矩阵为R₁，则胫骨轴线方向向量在F_rf2下的表达可以计算为：/>

6.根据权利要求1所述的一种实时监测胫骨高位截骨手术中胫骨平台后倾角的方法，其特征在于，步骤S6具体包括：

术中从定位相机实时获取F_camera至F_rf1与F_rf2的转换矩阵分别记为T_{cameratorf1_tmp}与T_{cameratorf2_tmp}计算此时F_rf1至F_rf2的实时转换矩阵

T_{rf1torf2_tmp}＝(T_{cameratorf1_tmp})^-1·T_{cameratorf2_tmp}；

记T_{rf1torf2_tmp}的右上角3X3旋转矩阵为R_tmp，此时胫骨轴线方向向量在F_rf1下的表达可以计算为：

内侧胫骨PTS可以计算为：

外侧胫骨PTS可以计算为：