一种用于预测股骨头塌陷风险的装置及其使用方法和应用制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于预测股骨头塌陷风险的装置及其使用方法和应用。所述装置包括图像处理单元、分析单元、分离单元、计算单元和输出单元；所述装置能够根据病例的髋关节CT图像，获得病例股骨头的多项数据，包括硬化骨体积、软组织体积和全头骨密度，同时得到各数据与病例病程时间之间的关系，同时依据病例的全头骨密度和硬化骨体积计算病例的股骨头塌陷风险，为股骨头坏死的临床治疗提供较为可靠的医疗数据。

【技术实现步骤摘要】
一种用于预测股骨头塌陷风险的装置及其使用方法和应用
本专利技术涉及医疗图像识别
，具体涉及一种用于预测股骨头塌陷风险的装置及其使用方法和应用。
技术介绍
股骨头坏死(Osteonecrosisofthefemoralhead，ONFH)，又称股骨头缺血性坏死(Avascularnecrosis，AVN)，指各种原因导致的股骨头内局部血循环障碍，导致骨细胞缺氧、皱缩和死亡。股骨头坏死是一个病理演变过程，初始发生在股骨头的负重区，应力作用下坏死骨骨小梁结构发生损伤即显微骨折以及随后针对损伤骨组织的修复过程。造成骨坏死的原因不消除，修复不完善，损伤和修复的过程继续，导致股骨头结构改变、股骨头塌陷、变形，关节炎，功能障碍。股骨头塌陷是指股骨头坏死到达一定程度后，承受压力的能力开始下降，股骨头坏死发生无数的细小压缩性骨折的总和。股骨头坏死塌陷就意味着软骨下骨板的力学性能失效，最终会导致受累的髋关节功能障碍。股骨头坏死最常见的症状就是疼痛，疼痛的部位是髋关节、大腿近侧，可放射至膝部。疼痛可以因坏死组织-修复的炎症病变或炎症病灶内的高压引起，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于预测股骨头塌陷风险的装置，其特征在于，所述装置包括：/n图像处理单元：用于处理病例的髋关节图像，得到所述髋关节的硬化骨蒙板、松质骨蒙板和软组织蒙板，并重建股骨头三维模型，再进行表面网格划分和体网格划分；/n分析单元：计算所述股骨头三维模型的Polyline，而后基于Polyline重建股骨头蒙板；/n分离单元：基于所述髋关节的硬化骨蒙板、松质骨蒙板和软组织蒙板与所述股骨头蒙板，使用布尔运算的交集算法，分离出股骨头内部的硬化骨蒙板、松质骨蒙板和软组织蒙板并重建三维模型；/n计算单元：使用所述三维模型计算硬化骨体积和软组织体积，并读取所述股骨头三维模型的网格灰度值，得到全头骨密度，而后...

【技术特征摘要】
1.一种用于预测股骨头塌陷风险的装置，其特征在于，所述装置包括：
图像处理单元：用于处理病例的髋关节图像，得到所述髋关节的硬化骨蒙板、松质骨蒙板和软组织蒙板，并重建股骨头三维模型，再进行表面网格划分和体网格划分；
分析单元：计算所述股骨头三维模型的Polyline，而后基于Polyline重建股骨头蒙板；
分离单元：基于所述髋关节的硬化骨蒙板、松质骨蒙板和软组织蒙板与所述股骨头蒙板，使用布尔运算的交集算法，分离出股骨头内部的硬化骨蒙板、松质骨蒙板和软组织蒙板并重建三维模型；
计算单元：使用所述三维模型计算硬化骨体积和软组织体积，并读取所述股骨头三维模型的网格灰度值，得到全头骨密度，而后计算所述硬化骨体积、软组织体积和全头骨密度与所述病例的病程时间之间的关系；
输出单元：以所述硬化骨体积和全头骨密度为输入变量输入Logistic回归模型，输出股骨头塌陷风险的概率。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述Logistic回归模型以如下方程式表示：
Logit(P)＝5.137+0.001×硬化骨体积-9.674×全头骨密度。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述股骨头塌陷风险的概率以如下方程式进行计算：





4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述全头骨密度以如下方程式进行计算：





5.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，所述网格灰度值的获取方法为：
将所述股骨头三维模型进行表面网格划分和体网格划分后，导入Mimics医学图像处理软件，读取网格灰度值。


6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像处理单元包括Mimics医学图像处理软件和/或3-mati...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫衡，黄泽青，
申请(专利权)人：北京中医药大学第三附属医院，
类型：发明
国别省市：北京;11