本申请涉及一种医用螺钉的参数确定方法以及一种医用螺钉的置入规划方法。医用螺钉的参数确定方法包括：获取目标椎体对应的实际椎体点云，以及与目标椎体相匹配的模板椎体网格模型所对应的模板椎体点云；目标椎体为在目标对象中待置入医用螺钉的椎体；模板椎体网格模型置入有模板螺钉网格模型；根据实际椎体点云与模板椎体点云之间的配准关系，对模板螺钉网格模型对应的模板螺钉点云进行调整，得到与目标椎体相匹配的目标螺钉点云；根据目标螺钉点云确定目标椎体对应的螺钉置入参数。采用本方法能够提高医用螺钉的置入参数的准确性。法能够提高医用螺钉的置入参数的准确性。法能够提高医用螺钉的置入参数的准确性。
【技术实现步骤摘要】
医用螺钉的参数确定方法和医用螺钉的置入规划方法
[0001]本申请涉及医学
，特别是涉及一种医用螺钉的参数确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，以及一种医用螺钉的置入规划方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
[0002]随着医学技术的发展，脊柱椎弓根螺钉内固定技术逐步成为脊椎外科手术的常规操作，可以提供有效且十分牢靠的固定，其关键环节是将固定用的椎弓根螺钉穿过椎弓根植入脊柱的椎体。
[0003]在相关的脊柱椎弓根螺钉内固定技术中，医生会在操作前制定详细的术前规划，受限于影像技术的限制，需要根据患者的CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)影像，在二维横轴位测量置钉参数。然而脊柱解剖结构复杂，患者往往存在脊柱侧弯状况或者影像采集时头颈摆放不正的情况，导致在原始CT影像的横轴位无法观测到锥体自然摆正下的椎弓根解刨结构，从而导致无法准确估算椎弓根螺钉的置入参数。
[0004]因此，相关技术中存在着医用螺钉的置入参数准确性低的问题。
技术实现思路
[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高医用螺钉的置入参数的准确性的医用螺钉的参数确定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，以及一种医用螺钉的置入规划方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
[0006]第一方面，本申请提供了一种医用螺钉的参数确定方法。所述方法包括：
[0007]获取目标椎体对应的实际椎体点云，以及与所述目标椎体相匹配的模板椎体网格模型所对应的模板椎体点云；所述目标椎体为在目标对象中待置入医用螺钉的椎体；所述模板椎体网格模型置入有模板螺钉网格模型；
[0008]根据所述实际椎体点云与所述模板椎体点云之间的配准关系，对所述模板螺钉网格模型对应的模板螺钉点云进行调整，得到与所述目标椎体相匹配的目标螺钉点云；
[0009]根据所述目标螺钉点云确定所述目标椎体对应的螺钉置入参数。
[0010]在其中一个实施例中，所述目标螺钉点云位于所述目标椎体对应的实际椎体点云中；所述根据所述目标螺钉点云确定所述目标椎体对应的螺钉置入参数，包括：
[0011]获取所述目标螺钉点云对应的候选钉道中心线；
[0012]根据所述候选钉道中心线上的点与所述实际椎体点云之间的距离，对所述候选钉道中心线进行调整，得到目标钉道中心线；
[0013]根据所述目标钉道中心线，确定所述目标椎体对应的螺钉置入参数。
[0014]在其中一个实施例中，所述根据所述候选钉道中心线上的点与所述实际椎体点云之间的距离，对所述候选钉道中心线进行调整，得到目标钉道中心线，包括：
[0015]获取所述实际椎体点云所在的三维空间对应的三维直角坐标系；
[0016]在所述三维直角坐标系中获取所述候选钉道中心线的中心点；
[0017]以所述候选钉道中心线的中心点为原点，分别在所述三维直角坐标系的各坐标轴方向上对所述候选钉道中心线的中心点进行偏移，并调整所述候选钉道中心线在所述三维空间中的角度，得到调整后的候选钉道中心线；
[0018]当所述调整后的候选钉道中心线上的点与所述实际椎体点云之间的最小距离满足预设的调整结束条件时，将所述调整后的候选钉道中心线作为所述目标钉道中心线。
[0019]在其中一个实施例中，所述根据所述目标钉道中心线，确定所述目标椎体对应的螺钉置入参数，包括：
[0020]根据所述目标钉道中心线的方向确定所述目标椎体对应的置钉方向；
[0021]根据所述目标钉道中心线构造与所述实际椎体点云相交的目标圆柱体，以根据所述目标圆柱体的直径确定所述目标椎体对应的置钉直径阈值；
[0022]根据所述目标钉道中心线与所述目标椎体对应的三维椎体掩膜图像的交点，确定所述目标椎体对应的置钉长度阈值；
[0023]根据所述置钉方向、所述置钉直径阈值和所述置钉长度阈值确定所述螺钉置入参数。
[0024]在其中一个实施例中，所述根据所述目标钉道中心线构造与所述实际椎体点云相交的目标圆柱体，以根据所述目标圆柱体的直径确定所述目标椎体对应的置钉直径阈值，包括：
[0025]以所述目标钉道中心线为中心线，构造待调整圆柱体；
[0026]增大所述待调整圆柱体的半径，当半径增大后的待调整圆柱体与所述实际椎体点云相交，得到所述目标圆柱体；
[0027]将所述目标圆柱体的直径作为所述目标椎体对应的置钉直径阈值。
[0028]在其中一个实施例中，所述根据所述目标钉道中心线与所述目标椎体对应的三维椎体掩膜图像的交点，确定所述目标椎体对应的置钉长度阈值，包括：
[0029]将所述实际椎体点云转换为所述目标椎体对应的三维椎体掩膜图像；
[0030]延长所述目标钉道中心线，当延长后的目标钉道中心线与所述三维椎体掩膜图像相交，得到螺钉入钉点和螺钉出钉点；
[0031]根据所述螺钉入钉点和所述螺钉出钉点之间的距离，确定所述目标椎体对应的置钉长度阈值。
[0032]在其中一个实施例中，所述方法还包括：
[0033]对所述实际椎体点云进行网格重建处理，得到所述目标椎体对应的网格重建结果；
[0034]分别对所述网格重建结果以及所述模板椎体网格模型进行网格重划分处理，得到所述目标椎体对应的降采样实际椎体点云，以及所述模板椎体网格模型对应的降采样模板椎体点云；
[0035]根据所述降采样实际椎体点云与所述降采样模板椎体点云之间的配准关系，确定所述实际椎体点云与所述模板椎体点云之间的配准关系。
[0036]第二方面，本申请还提供了一种医用螺钉的置入规划方法。所述方法包括：
[0037]响应于对置钉手术规划界面的获取请求，显示所述置钉手术规划界面；
[0038]响应于针对目标椎体的螺钉置入规划请求，在所述置钉手术规划界面中显示所述目标椎体对应的螺钉置入参数；所述目标椎体为在目标对象中待置入医用螺钉的椎体；所述螺钉置入参数为根据权利要求1至7中任一项所述的方法确定得到的。
[0039]第三方面，本申请还提供了一种医用螺钉的参数确定装置。所述装置包括：
[0040]获取模块，用于获取目标椎体对应的实际椎体点云，以及与所述目标椎体相匹配的模板椎体网格模型所对应的模板椎体点云；所述目标椎体为在目标对象中待置入医用螺钉的椎体；所述模板椎体网格模型置入有模板螺钉网格模型；
[0041]调整模块，用于根据所述实际椎体点云与所述模板椎体点云之间的配准关系，对所述模板螺钉网格模型对应的模板螺钉点云进行调整，得到与所述目标椎体相匹配的目标螺钉点云；
[0042]确定模块，用于根据所述目标螺钉点云确定所述目标椎体对应的螺钉置入参数。
[0043]第四方面，本申请还提供了一种医用螺钉的置入规划装置。所述装置包括：
[0044]第一显示模块，用于响应于对置钉手术规划界面的获本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种医用螺钉的参数确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标椎体对应的实际椎体点云，以及与所述目标椎体相匹配的模板椎体网格模型所对应的模板椎体点云；所述目标椎体为在目标对象中待置入医用螺钉的椎体；所述模板椎体网格模型置入有模板螺钉网格模型；根据所述实际椎体点云与所述模板椎体点云之间的配准关系，对所述模板螺钉网格模型对应的模板螺钉点云进行调整，得到与所述目标椎体相匹配的目标螺钉点云；根据所述目标螺钉点云确定所述目标椎体对应的螺钉置入参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标螺钉点云位于所述目标椎体对应的实际椎体点云中；所述根据所述目标螺钉点云确定所述目标椎体对应的螺钉置入参数，包括：获取所述目标螺钉点云对应的候选钉道中心线；根据所述候选钉道中心线上的点与所述实际椎体点云之间的距离，对所述候选钉道中心线进行调整，得到目标钉道中心线；根据所述目标钉道中心线，确定所述目标椎体对应的螺钉置入参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述候选钉道中心线上的点与所述实际椎体点云之间的距离，对所述候选钉道中心线进行调整，得到目标钉道中心线，包括：获取所述实际椎体点云所在的三维空间对应的三维直角坐标系；在所述三维直角坐标系中获取所述候选钉道中心线的中心点；以所述候选钉道中心线的中心点为原点，分别在所述三维直角坐标系的各坐标轴方向上对所述候选钉道中心线的中心点进行偏移，并调整所述候选钉道中心线在所述三维空间中的角度，得到调整后的候选钉道中心线；当所述调整后的候选钉道中心线上的点与所述实际椎体点云之间的最小距离满足预设的调整结束条件时，将所述调整后的候选钉道中心线作为所述目标钉道中心线。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标钉道中心线，确定所述目标椎体对应的螺钉置入参数，包括：根据所述目标钉道中心线的方向确定所述目标椎体对应的置钉方向；根据所述目标钉道中心线构造与所述实际椎体点云相交的目标圆柱体，以根据所述目标圆柱体的直径确定所述目标椎体对应的置钉直径阈值；根据所述目标钉道中心线与所述目标椎体对应的三维椎体掩膜图像的交点，确定所述目标椎体对应的置钉长度阈值；根据所述置钉方向、所述置钉直径阈值和所述置钉长度阈值确定所述螺钉置入参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标钉道中心线构造与所述实际椎体点云相交的目标圆柱体，以根据所述目标圆柱体的直径确定所述目标椎体对应的置钉直径阈值，包括：以所述目标钉道中心线为中心线，构造待调整圆柱体；增大所述待调整圆柱体的半径，当半...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔治，吴青霞，刘晓鸣，
申请(专利权)人：北京联影智能影像技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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