Posttraumatic fibular malunion alters ankle joint biomechanics and may lead to pain, stiffness, and premature osteoarthritis. The accurate restoration is key for success of reconstructive surgeries. The aim of this study was to analyze the accuracy of a novel three-dimensional (3D) registration algorithm using different segments of the contralateral anatomy to restore the distal fibula. Triangular 3D surface models were reconstructed from computed tomographic data of 96 paired lower legs. Four segments were defined: 25% tibia, 50% tibia, 75% fibula, and 75% fibula and tibia. A surface registration algorithm was used to superimpose the mirrored contralateral model on the original model. The accuracy of distal fibula restoration was measured. The median rotation error, 3D distance (Euclidean distance), and 3D angle (Euler’s angle) using the distal 25% tibia segment for the registration were 0.8° (− 1.7–4.8), 2.1 mm (1.4–2.9), and 2.9° (1.9–5.4), respectively. The restoration showed the highest errors using the 75% fibula segment (rotation error 3.2° (0.1–8.3); Euclidean distance 4.2 mm (3.1–5.8); Euler’s angle 5.8° (3.4–9.2)). The translation error did not differ significantly between segments. 3D registration of the contralateral tibia and fibula reliably approximated the premorbid anatomy of the distal fibula. Registration of the 25% distal tibia, including distinct anatomical landmarks of the fibular notch and malleolar colliculi, restored the anatomy with increasing accuracy, minimizing both rotational and translational errors. This new method of evaluating malreductions could reduce morbidity in patients with ankle fractures. IV

中文翻译：

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基于新的三维对侧配准方法恢复患者特定的腓骨远端解剖结构

创伤后腓骨畸形愈合会改变踝关节的生物力学，并可能导致疼痛、僵硬和过早的骨关节炎。准确的修复是重建手术成功的关键。本研究的目的是分析一种新的三维 (3D) 配准算法的准确性，该算法使用对侧解剖结构的不同节段来恢复腓骨远端。从 96 对小腿的计算机断层扫描数据重建三角形 3D 表面模型。定义了四个节段：25% 胫骨、50% 胫骨、75% 腓骨和 75% 腓骨和胫骨。使用表面配准算法将镜像对侧模型叠加在原始模型上。测量腓骨远端修复的准确性。中值旋转误差，3D距离（欧几里得距离），使用远端 25% 胫骨段进行配准的 3D 角（欧拉角）分别为 0.8°（- 1.7-4.8）、2.1 mm（1.4-2.9）和 2.9°（1.9-5.4）。使用 75% 腓骨节段的修复体显示出最高的误差（旋转误差 3.2° (0.1-8.3)；欧几里德距离 4.2 mm (3.1-5.8)；欧拉角 5.8° (3.4-9.2)）。翻译错误在句段之间没有显着差异。对侧胫骨和腓骨的 3D 配准可靠地接近了远端腓骨的病前解剖结构。25% 远端胫骨的配准，包括腓骨切迹和踝关节的明显解剖标志，以更高的准确性恢复了解剖结构，最大限度地减少了旋转和平移误差。这种评估复位不良的新方法可以降低踝关节骨折患者的发病率。四 4–2.9) 和 2.9° (1.9–5.4)。使用 75% 腓骨节段的修复体显示出最高的误差（旋转误差 3.2° (0.1-8.3)；欧几里德距离 4.2 mm (3.1-5.8)；欧拉角 5.8° (3.4-9.2)）。翻译错误在句段之间没有显着差异。对侧胫骨和腓骨的 3D 配准可靠地接近了远端腓骨的病前解剖结构。25% 远端胫骨的配准，包括腓骨切迹和踝关节的明显解剖标志，以更高的准确性恢复了解剖结构，最大限度地减少了旋转和平移误差。这种评估复位不良的新方法可以降低踝关节骨折患者的发病率。四 4–2.9) 和 2.9° (1.9–5.4)。使用 75% 腓骨节段的修复体显示出最高的误差（旋转误差 3.2° (0.1-8.3)；欧几里德距离 4.2 mm (3.1-5.8)；欧拉角 5.8° (3.4-9.2)）。翻译错误在句段之间没有显着差异。对侧胫骨和腓骨的 3D 配准可靠地接近了远端腓骨的病前解剖结构。25% 远端胫骨的配准，包括腓骨切迹和踝关节的明显解剖标志，以更高的准确性恢复了解剖结构，最大限度地减少了旋转和平移误差。这种评估复位不良的新方法可以降低踝关节骨折患者的发病率。四 2° (0.1–8.3); 欧式距离 4.2 mm (3.1–5.8)；欧拉角 5.8° (3.4–9.2))。翻译错误在句段之间没有显着差异。对侧胫骨和腓骨的 3D 配准可靠地接近了远端腓骨的病前解剖结构。25% 远端胫骨的配准，包括腓骨切迹和踝关节的明显解剖标志，以更高的准确性恢复了解剖结构，最大限度地减少了旋转和平移误差。这种评估复位不良的新方法可以降低踝关节骨折患者的发病率。四 2° (0.1–8.3); 欧式距离 4.2 mm (3.1–5.8)；欧拉角 5.8° (3.4–9.2))。翻译错误在句段之间没有显着差异。对侧胫骨和腓骨的 3D 配准可靠地接近了远端腓骨的病前解剖结构。25% 远端胫骨的配准，包括腓骨切迹和踝关节的明显解剖标志，以更高的准确性恢复了解剖结构，最大限度地减少了旋转和平移误差。这种评估复位不良的新方法可以降低踝关节骨折患者的发病率。四 对侧胫骨和腓骨的 3D 配准可靠地接近了远端腓骨的病前解剖结构。25% 远端胫骨的配准，包括腓骨切迹和踝关节的明显解剖标志，以更高的准确性恢复了解剖结构，最大限度地减少了旋转和平移误差。这种评估复位不良的新方法可以降低踝关节骨折患者的发病率。四 对侧胫骨和腓骨的 3D 配准可靠地接近了远端腓骨的病前解剖结构。25% 远端胫骨的配准，包括腓骨切迹和踝关节的明显解剖标志，以更高的准确性恢复了解剖结构，最大限度地减少了旋转和平移误差。这种评估复位不良的新方法可以降低踝关节骨折患者的发病率。四