本发明专利技术涉及人工智能领域，公开了一种骨水泥流动预测方法、装置、设备及存储介质，用于提高骨水泥流动预测的准确率和效率。所述方法包括：对椎体影像数据进行自动图像分割和三维重建，得到椎骨初始三维结构，并根据椎体骨质量分布参数对椎骨初始三维结构进行松质骨空洞重建，得到目标三维结构；根据骨水泥参数和目标三维结构对骨水泥进行流动分布计算，得到流动分布计算结果；基于计算流体力学的数值模拟规则分别计算多个骨水泥流动分布形态，得到每个数值模拟规则对应的流动分布；根据流动分布计算结果和每个数值模拟规则对应的流动分布对骨水泥的设计变量进行变量优化，得到目标设计变量。计变量。计变量。
【技术实现步骤摘要】
骨水泥流动预测方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及人工智能领域，尤其涉及一种骨水泥流动预测方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]对于骨水泥注射过程中骨水泥流动的预测，目前常用的方法主要为：临床医生依据临床经验判断，但是仅依靠医生临床经验，缺乏物理理论依据，缺乏对椎体松质骨内空洞的亚微结构的精确识别，缺乏对流体力学理论及骨水泥材料属性的理解。
[0003]目前基于医学影像控制软件自带的图像编辑功能的椎体三维重建方法，人工操作分割和重建椎体三维结构，效率低下；目前基于计算流体力学的骨水泥流动数值模拟仿真方法，主要用于模拟网袋成形术中骨水泥渗出骨填充网袋时的弥散过程，缺乏对骨质疏松椎体松质骨空洞的建模，未考虑椎体骨质量分布对骨水泥流动的影响。即现有方案的准确率和效率低。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种骨水泥流动预测方法、装置、设备及存储介质，用于提高骨水泥流动预测的准确率和效率。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种骨水泥流动预测方法，所述骨水泥流动预测方法包括：获取目标用户的椎体影像数据，并获取所述目标用户的椎体骨质量分布参数；对所述椎体影像数据进行自动图像分割和三维重建，得到椎骨初始三维结构，并根据所述椎体骨质量分布参数对所述椎骨初始三维结构进行松质骨空洞重建，得到目标三维结构；获取骨水泥对应的骨水泥参数，并根据所述骨水泥参数和所述目标三维结构对所述骨水泥进行流动分布计算，得到流动分布计算结果，其中，所述流动分布计算结果用于指示所述骨水泥注射到椎体内的流动分布；基于计算流体力学的数值模拟规则分别计算多个骨水泥流动分布形态，得到每个数值模拟规则对应的流动分布；根据所述流动分布计算结果和每个数值模拟规则对应的流动分布对所述骨水泥的设计变量进行变量优化，得到目标设计变量，其中，所述目标设计变量包括：骨水泥的注射量、注射速率和注射位置。
[0006]可选的，在本专利技术第一方面的第一种实现方式中，所述对所述椎体影像数据进行自动图像分割和三维重建，得到椎骨初始三维结构，并根据所述椎体骨质量分布参数对所述椎骨初始三维结构进行松质骨空洞重建，得到目标三维结构，包括：对所述椎体影像数据进行自动图像分割，得到多个椎体图像；将所述多个椎体图像输入预置的三维重建模型进行椎体三维重建，得到椎骨初始三维结构；根据所述椎体骨质量分布参数对所述椎骨初始三维结构进行椎体三维结构重建和松质骨空洞三维结构重建，得到目标三维结构。
[0007]可选的，在本专利技术第一方面的第二种实现方式中，所述获取骨水泥对应的骨水泥参数，并根据所述骨水泥参数和所述目标三维结构对所述骨水泥进行流动分布计算，得到流动分布计算结果，其中，所述流动分布计算结果用于指示所述骨水泥注射到椎体内的流
动分布，包括：获取骨水泥对应的骨水泥参数，其中，所述骨水泥参数包括：骨水泥材料属性和骨水泥注射参数；根据所述骨水泥参数和所述目标三维结构，并通过计算流体力学对所述骨水泥进行流动分布计算，得到流动分布计算结果，其中，所述流动分布计算结果用于指示所述骨水泥注射到椎体内的流动分布。
[0008]可选的，在本专利技术第一方面的第三种实现方式中，所述基于计算流体力学的数值模拟规则分别计算多个骨水泥流动分布形态，得到每个数值模拟规则对应的流动分布，包括：基于预设的多种注射方式生成多个数值模拟规则；通过预置的流体体积模型分别计算所述骨水泥每个数值模拟规则的流动分布形态，得到每个数值模拟规则对应的流动分布。
[0009]可选的，在本专利技术第一方面的第四种实现方式中，所述根据所述流动分布计算结果和每个数值模拟规则对应的流动分布对所述骨水泥的设计变量进行变量优化，得到目标设计变量，其中，所述目标设计变量包括：骨水泥的注射量、注射速率和注射位置，包括：对所述流动分布计算结果和每个数值模拟规则对应的流动分布进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果对所述骨水泥的设计变量进行变量优化，得到目标设计变量，其中，所述目标设计变量包括：骨水泥的注射量、注射速率和注射位置。
[0010]可选的，在本专利技术第一方面的第五种实现方式中，所述获取目标用户的椎体影像数据，并获取所述目标用户的椎体骨质量分布参数，包括：对目标用户进行CT影像采集，得到所述目标用户的椎体影像数据；调用预置的骨质量检测模型对所述目标用户进行椎体骨质量检测，得到所述目标用户的椎体骨质量分布参数。
[0011]可选的，在本专利技术第一方面的第六种实现方式中，所述骨水泥流动预测方法还包括：根据椎体骨质量分布参数查找骨质减少区域；根据所述骨质减少区域，调用所述三维重建模型构建所述目标用户对应的椎体和松质骨空洞结构。
[0012]本专利技术第二方面提供了一种骨水泥流动预测装置，所述骨水泥流动预测装置包括：获取模块，用于获取目标用户的椎体影像数据，并获取所述目标用户的椎体骨质量分布参数；三维重建模块，用于对所述椎体影像数据进行自动图像分割和三维重建，得到椎骨初始三维结构，并根据所述椎体骨质量分布参数对所述椎骨初始三维结构进行松质骨空洞重建，得到目标三维结构；处理模块，用于获取骨水泥对应的骨水泥参数，并根据所述骨水泥参数和所述目标三维结构对所述骨水泥进行流动分布计算，得到流动分布计算结果，其中，所述流动分布计算结果用于指示所述骨水泥注射到椎体内的流动分布；计算模块，用于基于计算流体力学的数值模拟规则分别计算多个骨水泥流动分布形态，得到每个数值模拟规则对应的流动分布；优化模块，用于根据所述流动分布计算结果和每个数值模拟规则对应的流动分布对所述骨水泥的设计变量进行变量优化，得到目标设计变量，其中，所述目标设计变量包括：骨水泥的注射量、注射速率和注射位置。
[0013]可选的，在本专利技术第二方面的第一种实现方式中，所述三维重建模块具体用于：对所述椎体影像数据进行自动图像分割，得到多个椎体图像；将所述多个椎体图像输入预置的三维重建模型进行椎体三维重建，得到椎骨初始三维结构；根据所述椎体骨质量分布参数对所述椎骨初始三维结构进行椎体三维结构重建和松质骨空洞三维结构重建，得到目标三维结构。
[0014]可选的，在本专利技术第二方面的第二种实现方式中，所述处理模块具体用于：获取骨水泥对应的骨水泥参数，其中，所述骨水泥参数包括：骨水泥材料属性和骨水泥注射参数；
根据所述骨水泥参数和所述目标三维结构，并通过计算流体力学对所述骨水泥进行流动分布计算，得到流动分布计算结果，其中，所述流动分布计算结果用于指示所述骨水泥注射到椎体内的流动分布。
[0015]可选的，在本专利技术第二方面的第三种实现方式中，所述计算模块具体用于：基于预设的多种注射方式生成多个数值模拟规则；通过预置的流体体积模型分别计算所述骨水泥每个数值模拟规则的流动分布形态，得到每个数值模拟规则对应的流动分布。
[0016]可选的，在本专利技术第二方面的第四种实现方式中，所述优化模块具体用于：对所述流动分布计算结果和每个数值模拟规则对应的流动分布进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果对所述骨水泥的设计变量进行变量优化，得到目标本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种骨水泥流动预测方法，其特征在于，所述骨水泥流动预测方法包括：获取目标用户的椎体影像数据，并获取所述目标用户的椎体骨质量分布参数；对所述椎体影像数据进行自动图像分割和三维重建，得到椎骨初始三维结构，并根据所述椎体骨质量分布参数对所述椎骨初始三维结构进行松质骨空洞重建，得到目标三维结构；获取骨水泥对应的骨水泥参数，并根据所述骨水泥参数和所述目标三维结构对所述骨水泥进行流动分布计算，得到流动分布计算结果，其中，所述流动分布计算结果用于指示所述骨水泥注射到椎体内的流动分布；基于计算流体力学的数值模拟规则分别计算多个骨水泥流动分布形态，得到每个数值模拟规则对应的流动分布；根据所述流动分布计算结果和每个数值模拟规则对应的流动分布对所述骨水泥的设计变量进行变量优化，得到目标设计变量，其中，所述目标设计变量包括：骨水泥的注射量、注射速率和注射位置。2.根据权利要求1所述的骨水泥流动预测方法，其特征在于，所述对所述椎体影像数据进行自动图像分割和三维重建，得到椎骨初始三维结构，并根据所述椎体骨质量分布参数对所述椎骨初始三维结构进行松质骨空洞重建，得到目标三维结构，包括：对所述椎体影像数据进行自动图像分割，得到多个椎体图像；将所述多个椎体图像输入预置的三维重建模型进行椎体三维重建，得到椎骨初始三维结构；根据所述椎体骨质量分布参数对所述椎骨初始三维结构进行椎体三维结构重建和松质骨空洞三维结构重建，得到目标三维结构。3.根据权利要求1所述的骨水泥流动预测方法，其特征在于，所述获取骨水泥对应的骨水泥参数，并根据所述骨水泥参数和所述目标三维结构对所述骨水泥进行流动分布计算，得到流动分布计算结果，其中，所述流动分布计算结果用于指示所述骨水泥注射到椎体内的流动分布，包括：获取骨水泥对应的骨水泥参数，其中，所述骨水泥参数包括：骨水泥材料属性和骨水泥注射参数；根据所述骨水泥参数和所述目标三维结构，并通过计算流体力学对所述骨水泥进行流动分布计算，得到流动分布计算结果，其中，所述流动分布计算结果用于指示所述骨水泥注射到椎体内的流动分布。4.根据权利要求1所述的骨水泥流动预测方法，其特征在于，所述基于计算流体力学的数值模拟规则分别计算多个骨水泥流动分布形态，得到每个数值模拟规则对应的流动分布，包括：基于预设的多种注射方式生成多个数值模拟规则；通过预置的流体体积模型分别计算所述骨水泥每个数值模拟规则的流动分布形态，得到每个数值模拟规则对应的流动分布。5.根据权利要求1所述的骨水泥流动预测方法，其特征在于，所述根据所述流动分布计算结果和每个数值模拟规则对应...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄冕，齐欢，杨柯笛，吴天驰，
申请(专利权)人：博志生物科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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