本发明专利技术提供了一种椎弓根螺钉进钉点的确定方法及装置，在椎骨三维模型中从椎弓根最狭窄处，即最薄处提取左右椎弓根的中心点，然后根据左右椎弓根的中心点确定左右螺钉的交汇点，通过根据左右椎弓根的中心点与左右螺钉的交汇点，精确的确定植入左右螺钉的方向向量以及左右螺钉的进钉点，本发明专利技术实现自动化确定椎弓根螺钉进钉点，避免依靠操作人员经验确定椎弓根螺钉进钉点效率低下、准确性低的问题，提高了确定椎弓根螺钉进钉点的准确性。高了确定椎弓根螺钉进钉点的准确性。高了确定椎弓根螺钉进钉点的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种椎弓根螺钉进钉点的确定方法及装置
[0001]本专利技术涉及计算机
，更具体的，涉及一种椎弓根螺钉进钉点的确定方法及装置。
技术介绍
[0002]椎弓根螺钉技术由于其在脊柱三柱固定生物力学方面的优越性，在脊柱外科手术中被广泛应用。由于椎弓根狭窄，螺钉一旦穿出椎弓根的侧壁，手术即失败，螺钉是否能准确的植入椎弓根成为决定手术成败的关键。
[0003]目前，一般在手术前操作人员在Dicom(Digital Imaging and Communications in Medicine，医学数字成像和通信)数据中确定一个切分平面，得到二维图像，然后在二维图像中根据经验确定椎弓根螺钉的进钉点，这种方法效率低下，并且由于主要依赖操作人员的经验，准确性较低。
[0004]因此，如何高效、准确的确定椎弓根螺钉的进钉点成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种椎弓根螺钉进钉点的确定方法及装置，提高了确定椎弓根螺钉进钉点的准确性。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的具体技术方案如下：
[0007]一种椎弓根螺钉进钉点的确定方法，包括：
[0008]根据椎骨模型Dicom数据构建椎骨三维模型；
[0009]在所述椎骨三维模型中，在椎弓根最狭窄处确定左右椎弓根的中心点；
[0010]根据左右椎弓根的中心点确定左右螺钉的交汇点；
[0011]根据左右椎弓根的中心点与左右螺钉的交汇点，确定椎弓根植入左螺钉的方向向量和右螺钉的方向向量；
[0012]将植入左螺钉的方向向量的反向延长线与所述椎骨三维模型的相交点确定为左螺钉的进钉点，并将植入右螺钉的方向向量的反向延长线与所述椎骨三维模型的相交点确定为右螺钉的进钉点。
[0013]可选的，所述在所述椎骨三维模型中，在椎弓根最狭窄处确定左右椎弓根的中心点，包括：
[0014]利用平面分割工具，将所述椎骨三维模型划分为左右两部分，左右两部分之间的分割平面经过椎骨后棘突中轴线并与椎骨上下终板垂直；
[0015]在右半椎骨的左视图中将右半椎骨椎弓根最狭窄处的上下两点，确定为左椎弓根的上凹点和下凹点，并在左半椎骨的右视图中将左半椎骨椎弓根最狭窄处的上下两点，确定为右椎弓根的上凹点和下凹点；
[0016]利用预设最短路径规划算法，计算在所述椎骨三维模型表面所述左椎弓根的上凹
点与下凹点之间的左侧最短路径，并计算在所述椎骨三维模型表面所述右椎弓根的上凹点与下凹点之间的右侧最短路径；
[0017]将所述左侧最短路径的中心点确定为所述左椎弓根的中心点，并将所述右侧最短路径的中心点确定为所述右椎弓根的中心点。
[0018]可选的，所述在所述椎骨三维模型中，在椎弓根最狭窄处确定左右椎弓根的中心点，包括：
[0019]利用平面分割工具，将所述椎骨三维模型划分为左右两部分，左右两部分之间的分割平面经过椎骨后棘突中轴线并与椎骨上下终板垂直；
[0020]在右半椎骨的左视图中将右半椎骨椎弓根最狭窄处的中间点，确定为左椎弓根内表面中点，并在左半椎骨的右视图中将左半椎骨椎弓根最狭窄处的中间点，确定为右椎弓根内表面中点；
[0021]利用平面分割工具，将所述椎骨三维模型划分为上下两部分，上下两部分之间的分割平面经过左右椎弓根内表面中点并与椎体上下终板平行；
[0022]在俯视图中，将所述左椎弓根内表面中点向左平移第一预设距离，得到所述左椎弓根的中心点，并将所述右椎弓根内表面中点向右平移第二预设距离，得到所述右椎弓根的中心点，所述第一预设距离和所述第二预设距离大于螺钉半径。
[0023]可选的，所述根据左右椎弓根的中心点确定左右螺钉的交汇点，包括：
[0024]在所述右半椎骨的左视图或所述左半椎骨的右视图中的椎骨前侧表面选取目标点，所述目标点与椎弓根内表面中心的连线与椎骨上下终板平行，所述目标点与椎弓根中心的连线与椎骨上下终板平行；
[0025]在所述俯视图中，将所述目标点向椎骨内侧或外侧平移第三预设距离，得到左右螺钉的交汇点，所述左椎弓根的中心点与所述左右螺钉的交汇点之间的连线与所述右椎弓根的中心点与所述左右螺钉的交汇点之间的连线的夹角满足医学需求。
[0026]可选的，所述根据椎弓根的中心点与左右螺钉的交汇点，确定椎弓根植入螺钉的方向向量，包括：
[0027]以左椎弓根中心点为植入左螺钉的方向向量的起点，并以左右螺钉的交汇点为植入左螺钉的方向向量的终点，确定椎弓根植入左螺钉的方向向量；
[0028]以右椎弓根中心点为植入右螺钉的方向向量的起点，并以左右螺钉的交汇点为植入右螺钉的方向向量的终点，确定椎弓根植入右螺钉的方向向量。
[0029]一种椎弓根螺钉进钉点的确定装置，包括：
[0030]三维模型构建单元，用于根据椎骨模型Dicom数据构建椎骨三维模型；
[0031]中心点确定单元，用于在所述椎骨三维模型中，在椎弓根最狭窄处确定左右椎弓根的中心点；
[0032]交汇点确定单元，用于根据左右椎弓根的中心点确定左右螺钉的交汇点；
[0033]方向向量确定单元，用于根据左右椎弓根的中心点与左右螺钉的交汇点，确定椎弓根植入左螺钉的方向向量和右螺钉的方向向量；
[0034]进钉点确定单元，用于将植入左螺钉的方向向量的反向延长线与所述椎骨三维模型的相交点确定为左螺钉的进钉点，并将植入右螺钉的方向向量的反向延长线与所述椎骨三维模型的相交点确定为右螺钉的进钉点。
[0035]可选的，所述中心点确定单元，具体用于：
[0036]利用平面分割工具，将所述椎骨三维模型划分为左右两部分，左右两部分之间的分割平面经过椎骨后棘突中轴线并与椎骨上下终板垂直；
[0037]在右半椎骨的左视图中将右半椎骨椎弓根最狭窄处的上下两点，确定为左椎弓根的上凹点和下凹点，并在左半椎骨的右视图中将左半椎骨椎弓根最狭窄处的上下两点，确定为右椎弓根的上凹点和下凹点；
[0038]利用预设最短路径规划算法，计算在所述椎骨三维模型表面所述左椎弓根的上凹点与下凹点之间的左侧最短路径，并计算在所述椎骨三维模型表面所述右椎弓根的上凹点与下凹点之间的右侧最短路径；
[0039]将所述左侧最短路径的中心点确定为所述左椎弓根的中心点，并将所述右侧最短路径的中心点确定为所述右椎弓根的中心点。
[0040]可选的，所述中心点确定单元，具体用于：
[0041]利用平面分割工具，将所述椎骨三维模型划分为左右两部分，左右两部分之间的分割平面经过椎骨后棘突中轴线并与椎骨上下终板垂直；
[0042]在右半椎骨的左视图中将右半椎骨椎弓根最狭窄处的中间点，确定为左椎弓根内表面中点，并在左半椎骨的右视图中将左半椎骨椎弓根最狭窄处的中间点，确定为右椎弓根内表面中点；
[0043]利用平面分割工具，将所述椎骨三维模型划分为上下两部分，上下两部分之间的分割平面经本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种椎弓根螺钉进钉点的确定方法，其特征在于，包括：根据椎骨模型Dicom数据构建椎骨三维模型；在所述椎骨三维模型中，在椎弓根最狭窄处确定左右椎弓根的中心点；根据左右椎弓根的中心点确定左右螺钉的交汇点；根据左右椎弓根的中心点与左右螺钉的交汇点，确定椎弓根植入左螺钉的方向向量和右螺钉的方向向量；将植入左螺钉的方向向量的反向延长线与所述椎骨三维模型的相交点确定为左螺钉的进钉点，并将植入右螺钉的方向向量的反向延长线与所述椎骨三维模型的相交点确定为右螺钉的进钉点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述椎骨三维模型中，在椎弓根最狭窄处确定左右椎弓根的中心点，包括：利用平面分割工具，将所述椎骨三维模型划分为左右两部分，左右两部分之间的分割平面经过椎骨后棘突中轴线并与椎骨上下终板垂直；在右半椎骨的左视图中将右半椎骨椎弓根最狭窄处的上下两点，确定为左椎弓根的上凹点和下凹点，并在左半椎骨的右视图中将左半椎骨椎弓根最狭窄处的上下两点，确定为右椎弓根的上凹点和下凹点；利用预设最短路径规划算法，计算在所述椎骨三维模型表面所述左椎弓根的上凹点与下凹点之间的左侧最短路径，并计算在所述椎骨三维模型表面所述右椎弓根的上凹点与下凹点之间的右侧最短路径；将所述左侧最短路径的中心点确定为所述左椎弓根的中心点，并将所述右侧最短路径的中心点确定为所述右椎弓根的中心点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述椎骨三维模型中，在椎弓根最狭窄处确定左右椎弓根的中心点，包括：利用平面分割工具，将所述椎骨三维模型划分为左右两部分，左右两部分之间的分割平面经过椎骨后棘突中轴线并与椎骨上下终板垂直；在右半椎骨的左视图中将右半椎骨椎弓根最狭窄处的中间点，确定为左椎弓根内表面中点，并在左半椎骨的右视图中将左半椎骨椎弓根最狭窄处的中间点，确定为右椎弓根内表面中点；利用平面分割工具，将所述椎骨三维模型划分为上下两部分，上下两部分之间的分割平面经过左右椎弓根内表面中点并与椎体上下终板平行；在俯视图中，将所述左椎弓根内表面中点向左平移第一预设距离，得到所述左椎弓根的中心点，并将所述右椎弓根内表面中点向右平移第二预设距离，得到所述右椎弓根的中心点，所述第一预设距离和所述第二预设距离大于螺钉半径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据左右椎弓根的中心点确定左右螺钉的交汇点，包括：在所述右半椎骨的左视图或所述左半椎骨的右视图中的椎骨前侧表面选取目标点，所述目标点与椎弓根内表面中心的连线与椎骨上下终板平行，所述目标点与椎弓根中心的连线与椎骨上下终板平行；在所述俯视图中，将所述目标点向椎骨内侧或外侧平移第三预设距离，得到左右螺钉
的交汇点，所述左椎弓根的中心点与所述左右螺钉的交汇点之间的连线与所述右椎弓根的中心点与所述左右螺钉的交汇点之间的连线的夹角满足医学需求。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据椎弓根的中心点与左右螺钉的交汇点，确定椎弓根植入螺钉的方向向量，包括：以左椎弓根中心点为植入左螺钉的方向向量的起点，并以左右螺钉的交汇点为植入左螺钉的方向向量的终点，确定椎弓根植入左螺钉的方向向量；以右椎弓根中心点为植入右螺钉的方向向量的起点，并以左右螺钉的交汇点为植入右螺钉的方向向量的终点，确定椎弓根植入...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐建昌，刘洋，
申请(专利权)人：刘洋，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。