一种人体脊柱侧弯模型构建方法及系统技术方案

技术编号:35167475 阅读:21 留言:0更新日期:2022-10-12 17:30
本发明专利技术提供了一种人体脊柱侧弯模型构建方法及系统,其方法包括步骤:在人体脊柱上部的第一骨骼位置和脊柱下部的第二骨骼位置处黏贴反光定位标;拍摄人体背部图像,根据拍摄图像计算两个反光定位标之间的距离;检测两个反光定位标之间的脊柱侧弯,获得第一矢量空间曲线;将第一矢量空间曲线按照反光定位标之间的距离进行等比例缩放,获得第二矢量空间曲线;将第二矢量空间曲线的头尾点与预设的人体标准脊柱模型的第一骨骼位置、第二骨骼位置对应,并将标准脊柱模型中的每一节脊椎进行扭曲、旋转,获得重建模型。该方案能够将测得的脊柱模拟曲线准确的与人体实际每一节脊椎相对应,从而获得精准的Cobb角及其他医学指标,有利于患者的治疗。利于患者的治疗。利于患者的治疗。

【技术实现步骤摘要】
一种人体脊柱侧弯模型构建方法及系统


[0001]本专利技术涉及脊柱侧弯测量
,尤指一种人体脊柱侧弯模型构建方法及系统。

技术介绍

[0002]脊柱侧凸俗称脊柱侧弯,它是一种脊柱的三维畸形,包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常。正常人的脊柱从后面看应该是一条直线,并且躯干两侧对称,如果从正面看有双肩不等高或后面看到有后背左右不平,就应怀疑“脊柱侧凸”。轻度的脊柱侧凸通常没有明显的不适,外观上也看不到明显的躯体畸形;较重的脊柱侧凸则会影响婴幼儿及青少年的生长发育,使身体变形,严重者可以影响心肺功能、甚至累及脊髓,造成瘫痪。
[0003]现有技术中虽然也存在一些脊柱侧弯检测装置,如手持式侧弯检测仪,但检测出的脊柱模拟曲线的各部分对应患者的哪一节脊椎,并不能准确的得出,导致根据模拟曲线分析出的结果与实际存在误差。因此,需要一种能够将测得的脊柱模拟曲线准确的与人体实际每一节脊椎相对应的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种人体脊柱侧弯模型构建方法及系统,解决现有技术中无法将测得的脊柱模拟曲线准确的与人体实际每一节脊椎相对应的问题。
[0005]本专利技术提供的技术方案如下:
[0006]本专利技术提供一种人体脊柱侧弯模型构建方法,包括步骤:
[0007]在人体脊柱上部预设的第一骨骼位置和脊柱下部预设的第二骨骼位置处黏贴反光定位标;
[0008]拍摄人体背部图像,并根据拍摄图像计算两个所述反光定位标之间的距离;
[0009]通过脊柱侧弯检测装置检测两个所述反光定位标之间的脊柱侧弯,并获得第一矢量空间曲线;
[0010]将所述第一矢量空间曲线按照两个所述反光定位标之间的距离进行等比例缩放,获得人体脊柱中线皮肤表面的第二矢量空间曲线;
[0011]将所述第二矢量空间曲线的头尾点与预设的人体标准脊柱模型的第一骨骼位置、第二骨骼位置对应,并将所述人体标准脊柱模型中的每一节脊椎按照所述第二矢量空间曲线进行扭曲、旋转,获得人体脊柱侧弯的重建模型。
[0012]通过先设置反光定位标,并黏贴在脊柱预设的上、下骨骼位置处,能够根据拍摄图像获得两个反光定位标之间的距离;再根据脊柱侧弯检测装置检测两个反光定位标之间的脊柱侧弯,能够获得第一矢量空间曲线;将第一矢量空间曲线按照两个反光定位标之间的距离进行等比例缩放,能够获得符合人体脊柱中线皮肤表面实际情况的第二矢量空间曲线;最后将第二矢量空间曲线的头尾点与预设的人体标准脊柱模型的第一骨骼位置、第二骨骼位置对应,并将人体标准脊柱模型中的每一节脊椎按照第二矢量空间曲线进行扭曲、
旋转,便能将测得的脊柱模拟曲线准确的与人体实际的每一节脊椎相对应,获得重建模型,以此重建模型进行测量,便能获得精准的Cobb角及其他医学指标,有利于患者的治疗。
[0013]在一些实施方式中,所述反光定位标包括反光面,所述反光面的一侧设置有胶层,另一侧设置有定位标靶,所述定位标靶的侧方设置有标准刻度;
[0014]所述的拍摄人体背部图像,并根据图像计算两个所述反光定位标之间的距离,具体包括:
[0015]通过光学相机在预设距离外拍摄人体背部图像,且所述图像内包括两个所述定位标靶;
[0016]根据所述标准刻度与所述定位标靶的尺寸比例,计算两个所述定位标靶之间的距离。
[0017]通过设置反光面,反光面的一侧设置有胶层,能够便于反光定位标的黏贴和拍摄;通过在反光面上设置定位标靶和标准刻度,能够在拍摄图像后,根据标准刻度与定位标靶的尺寸比例,计算两个定位标靶之间的距离。
[0018]在一些实施方式中,所述定位标靶上均设置有限位块;
[0019]所述脊柱侧弯检测装置上设置有与所述限位块对应的凹槽;
[0020]所述的通过脊柱侧弯检测装置检测两个所述反光定位标之间的脊柱侧弯,具体包括:
[0021]在所述脊柱侧弯检测装置的凹槽与一个所述限位块卡合后,启动检测,并且沿着人体脊柱中线移动所述脊柱侧弯检测装置;
[0022]在所述脊柱侧弯检测装置的凹槽与另一个所述限位块卡合后,结束检测。
[0023]为了保证脊柱侧弯检测装置测得的第一矢量空间曲线与两个反光定位标之间的脊柱侧弯相对应,可以在定位标靶上设置限位块,脊柱侧弯检测装置上设置与限位块对应的凹槽,使得在进行检测时,能够根据凹槽与限位块的卡合,实现精准的启动和结束。
[0024]在一些实施方式中,所述的获得第一矢量空间曲线,具体包括:
[0025]在沿着人体脊柱中线移动所述脊柱侧弯检测装置时,通过九轴加速度传感器和地磁传感器测量移动过程中的航向角、俯仰角、滚转角以及移动速度;
[0026]根据所述航向角、俯仰角、滚转角以及移动速度计算获得所述第一矢量空间曲线。
[0027]在一些实施方式中,所述的获得人体脊柱侧弯的重建模型之后,还包括:
[0028]对所述重建模型进行测量,获得人体脊柱侧弯的Cobb角。
[0029]另外,本专利技术还提供一种人体脊柱侧弯模型构建系统,包括:
[0030]反光定位标,用于黏贴在人体脊柱上部预设的第一骨骼位置和脊柱下部预设的第二骨骼位置处;
[0031]光学相机,用于拍摄人体背部图像;
[0032]脊柱侧弯检测装置,用于检测两个所述反光定位标之间的脊柱侧弯,并获得第一矢量空间曲线;
[0033]主控端,用于根据拍摄图像计算两个所述反光定位标之间的距离,并将所述第一矢量空间曲线按照两个所述反光定位标之间的距离进行等比例缩放,获得人体脊柱中线皮肤表面的第二矢量空间曲线;
[0034]所述主控端还用于将所述第二矢量空间曲线的头尾点与预设的人体标准脊柱模
型的第一骨骼位置、第二骨骼位置对应,并将所述人体标准脊柱模型中的每一节脊椎按照所述第二矢量空间曲线进行扭曲、旋转,获得人体脊柱侧弯的重建模型。
[0035]通过先设置反光定位标,并黏贴在脊柱预设的上、下骨骼位置处,能够根据拍摄图像获得两个反光定位标之间的距离;再根据脊柱侧弯检测装置检测两个反光定位标之间的脊柱侧弯,能够获得第一矢量空间曲线;将第一矢量空间曲线按照两个反光定位标之间的距离进行等比例缩放,能够获得符合人体脊柱中线皮肤表面实际情况的第二矢量空间曲线;最后将第二矢量空间曲线的头尾点与预设的人体标准脊柱模型的第一骨骼位置、第二骨骼位置对应,并将人体标准脊柱模型中的每一节脊椎按照第二矢量空间曲线进行扭曲、旋转,便能将测得的脊柱模拟曲线准确的与人体实际的每一节脊椎相对应,获得重建模型,以此重建模型进行测量,便能获得精准的Cobb角及其他医学指标,有利于患者的治疗。
[0036]在一些实施方式中,所述反光定位标包括反光面,所述反光面的一侧设置有胶层,另一侧设置有定位标靶,所述定位标靶的侧方设置有标准刻度。
[0037]在一些实施方式中,所述主控端根据拍摄图像中所述标准刻度与所述定位标靶的尺寸比例,计算两个所述定位标靶之间的距离。
[003本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体脊柱侧弯模型构建方法,其特征在于,包括步骤:在人体脊柱上部预设的第一骨骼位置和脊柱下部预设的第二骨骼位置处黏贴反光定位标;拍摄人体背部图像,并根据拍摄图像计算两个所述反光定位标之间的距离;通过脊柱侧弯检测装置检测两个所述反光定位标之间的脊柱侧弯,并获得第一矢量空间曲线;将所述第一矢量空间曲线按照两个所述反光定位标之间的距离进行等比例缩放,获得人体脊柱中线皮肤表面的第二矢量空间曲线;将所述第二矢量空间曲线的头尾点与预设的人体标准脊柱模型的第一骨骼位置、第二骨骼位置对应,并将所述人体标准脊柱模型中的每一节脊椎按照所述第二矢量空间曲线进行扭曲、旋转,获得人体脊柱侧弯的重建模型。2.根据权利要求1所述的一种人体脊柱侧弯模型构建方法,其特征在于,所述反光定位标包括反光面,所述反光面的一侧设置有胶层,另一侧设置有定位标靶,所述定位标靶的侧方设置有标准刻度;所述的拍摄人体背部图像,并根据图像计算两个所述反光定位标之间的距离,具体包括:通过光学相机在预设距离外拍摄人体背部图像,且所述图像内包括两个所述定位标靶;根据所述标准刻度与所述定位标靶的尺寸比例,计算两个所述定位标靶之间的距离。3.根据权利要求2所述的一种人体脊柱侧弯模型构建方法,其特征在于,所述定位标靶上均设置有限位块;所述脊柱侧弯检测装置上设置有与所述限位块对应的凹槽;所述的通过脊柱侧弯检测装置检测两个所述反光定位标之间的脊柱侧弯,具体包括:在所述脊柱侧弯检测装置的凹槽与一个所述限位块卡合后,启动检测,并且沿着人体脊柱中线移动所述脊柱侧弯检测装置;在所述脊柱侧弯检测装置的凹槽与另一个所述限位块卡合后,结束检测。4.根据权利要求3所述的一种人体脊柱侧弯模型构建方法,其特征在于,所述的获得第一矢量空间曲线,具体包括:在沿着人体脊柱中线移动所述脊柱侧弯检测装置时,通过九轴加速度传感器和地磁传感器测量移动过程中的航向角、俯仰角、滚转角以及移动速度;根据所述航向角...

【专利技术属性】
技术研发人员:何丹
申请(专利权)人:芙索特上海医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1