假体规划方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本公开关于一种假体规划方法、装置、电子设备及存储介质，涉及智能医疗技术领域。所述方法包括：获取医学影像图像，并从所述医学影像图像中分割出局部骨骼图，所述局部骨骼图包含股骨骨骼图和胫骨骨骼图；在所述局部骨骼图中识别骨性标志点，依据所述骨性标志点在股骨假体与胫骨假体上标注假体特征点，并建立股骨坐标系及胫骨坐标系；在所述股骨坐标系及所述胫骨坐标系中，依据所述骨性标志点、所述假体特征点、目标假体角度确定所述股骨假体及所述胫骨假体的位姿及规格。本公开可以准确、快速地实现假体位姿与型号的自动规划。地实现假体位姿与型号的自动规划。地实现假体位姿与型号的自动规划。

【技术实现步骤摘要】
假体规划方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本公开涉及智能医疗
，尤其涉及一种假体规划方法、假体规划装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在膝关节单髁置换手术机器人中，合理的假体术前规划可以有效地还原病人的下肢力线，从而更好地指引医生在手术中进行假体安装。然而手动假体规划需要规划者有丰富的经验，对规划者要求较高。
[0003]为了实现精确度较高的自动假体规划，本公开提供了一种假体规划方法、假体规划装置、电子设备及存储介质。

技术实现思路

[0004]本公开提供一种假体规划方法、假体规划装置、电子设备及存储介质，以至少解决相关技术中通过手动假体规划，需要规划者有丰富的经验，对规划者要求较高的问题。本公开的技术方案如下：
[0005]根据本公开实施例的第一方面，提供一种假体规划方法，包括：获取医学影像图像，并从所述医学影像图像中分割出局部骨骼图，所述局部骨骼图包含股骨骨骼图和胫骨骨骼图；在所述局部骨骼图中识别骨性标志点，依据所述骨性标志点在股骨假体与胫骨假体上标注假体特征点，并建立股骨坐标系及胫骨坐标系；在所述股骨坐标系及所述胫骨坐标系中，依据所述骨性标志点、所述假体特征点、目标假体角度确定所述股骨假体及所述胫骨假体的位姿及规格。
[0006]在本公开的一种示例性实施例中，所述在所述局部骨骼图中识别骨性标志点，包括：在所述股骨骨骼图中识别包括股骨髁间窝顶点、股骨内上髁点、股骨外上髁点、股骨头中心点、股骨后髁点、股骨前髁顶点；在所述胫骨骨骼图中识别胫骨嵴中心、胫骨结节中内1/3点、胫骨后叉韧带止点、内外踝关节中心点、胫骨嵴1/2点、胫骨外径点。
[0007]在本公开的一种示例性实施例中，所述依据所述骨性标志点在股骨假体与胫骨假体上标注假体特征点，包括：在所述股骨假体上标注与所述股骨骨骼图中的所述股骨前髁顶点以及所述股骨后髁点对应的特征点；在所述胫骨假体上标注与所述胫骨骨骼图中的所述胫骨嵴1/2点以及所述胫骨外径点对应的特征点。
[0008]在本公开的一种示例性实施例中，所述建立股骨坐标系及胫骨坐标系，包括：依据所述股骨髁间窝顶点、所述股骨内上髁点、所述股骨外上髁点及所述股骨头中心点建立所述股骨坐标系；依据所述胫骨嵴中心、所述胫骨结节中内1/3点、所述胫骨后叉韧带止点及所述内外踝关节中心点建立所述胫骨坐标系。
[0009]在本公开的一种示例性实施例中，所述依据所述股骨髁间窝顶点、所述股骨内上髁点、所述股骨外上髁点及所述股骨头中心点建立所述股骨坐标系，包括：将所述股骨髁间窝顶点作为所述股骨坐标系的坐标原点O，基于所述及所述股骨外上髁点确定所述股骨坐
标系的X轴，基于所述股骨髁间窝顶点及所述股骨头中心点确定所述股骨坐标系的Z轴；由坐标原点O、X轴及Z轴确定X
‑
O
‑
Z平面，并通过计算X
‑
O
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Z平面的法向量确定Y轴，得到所述股骨坐标系。
[0010]在本公开的一种示例性实施例中，所述依据所述胫骨嵴中心、所述胫骨结节中内1/3点、所述胫骨后叉韧带止点及所述内外踝关节中心点建立所述胫骨坐标系，包括：将所述胫骨嵴中心作为所述胫骨坐标系的坐标原点O，并计算所述内外踝关节中心点的中心点；根据所述内外踝关节中心点的中心点与所述胫骨嵴中心确定所述胫骨坐标系的Z轴，根据所述胫骨结节中内1/3点及所述胫骨后叉韧带止点确定所述胫骨坐标系的Y轴；基于坐标原点O、Z轴及Y轴确定Y
‑
O
‑
Z平面，并通过计算Y
‑
O
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Z平面的法向量得到X轴，得到所述胫骨坐标系。
[0011]在本公开的一种示例性实施例中，所述在所述股骨坐标系中，依据所述骨性标志点、所述假体特征点、目标假体角度确定所述股骨假体的位姿及规格，包括：在所述股骨坐标系中，依据股骨的所述骨性标志点、所述假体特征点及所述目标假体角度确定所述股骨假体对应的参数变换矩阵，以依据所述参数变换矩阵确定所述股骨假体的位姿；依据所述股骨前髁顶点与所述股骨后髁点之间的距离，以及所述股骨前髁顶点与所述股骨后髁点在所述股骨假体中对应的所述假体特征点之间的距离，确定所述股骨假体的规格。
[0012]在本公开的一种示例性实施例中，所述在所述胫骨坐标系中，依据所述骨性标志点、所述假体特征点、目标假体角度确定所述胫骨假体的位姿及规格，包括：在所述胫骨坐标系中，依据胫骨的所述骨性标志点、所述假体特征点及所述目标假体角度确定所述胫骨假体对应的参数变换矩阵，以依据所述参数变换矩阵确定所述胫骨假体的位姿；依据所述胫骨嵴1/2点与所述胫骨外径点之间的距离，以及所述胫骨嵴1/2点与所述胫骨外径点在所述胫骨假体中对应的所述假体特征点之间的距离，确定所述胫骨假体的规格。
[0013]根据本公开实施例的第二方面，提供一种假体规划装置，包括：骨骼图获取模块，被配置为执行获取医学影像图像，并从所述医学影像图像中分割出局部骨骼图，所述局部骨骼图包含股骨骨骼图和胫骨骨骼图；坐标系建立模块，被配置为执行在所述局部骨骼图中识别骨性标志点，依据所述骨性标志点在股骨假体与胫骨假体上标注假体特征点，并建立股骨坐标系及胫骨坐标系；假体规划模块，被配置为执行在所述股骨坐标系及所述胫骨坐标系中，依据所述骨性标志点、所述假体特征点、目标假体角度确定所述股骨假体及所述胫骨假体的位姿及规格。
[0014]根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现上述任意一项所述的方法。
[0015]根据本公开实施例的第四方面，提供一种存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述任一项所述的方法。
[0016]根据本公开实施例的第五方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。
[0017]本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
[0018]在本公开实施例提供的假体规划方法中，获取医学影像图像，并从医学影像图像中分割出局部骨骼图，该局部骨骼图包含股骨和胫骨；在局部骨骼图中识别骨性标志点，依
据骨性标志点在股骨假体与胫骨假体上标注假体特征点，并建立股骨坐标系及胫骨坐标系；在股骨坐标系及胫骨坐标系中，依据骨性标志点、假体特征点、目标假体角度确定股骨假体及胫骨假体的位姿及规格。本公开通过建立股骨及胫骨坐标系，并在建立好的坐标系中确定股骨假体及胫骨假体的位姿及规格，可以准确、快速地实现假体位姿与型号的自动规划。
[0019]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0020]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理，并不构成对本公开的不当限定。
[0021]图1是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种假体规划方法，其特征在于，包括：获取医学影像图像，并从所述医学影像图像中分割出局部骨骼图，所述局部骨骼图包含股骨骨骼图和胫骨骨骼图；在所述局部骨骼图中识别骨性标志点，依据所述骨性标志点在股骨假体与胫骨假体上标注假体特征点，并建立股骨坐标系及胫骨坐标系；在所述股骨坐标系及所述胫骨坐标系中，依据所述骨性标志点、所述假体特征点、目标假体角度确定所述股骨假体及所述胫骨假体的位姿及规格。2.根据权利要求1所述的假体规划方法，其特征在于，所述在所述局部骨骼图中识别骨性标志点，包括：在所述股骨骨骼图中识别包括股骨髁间窝顶点、股骨内上髁点、股骨外上髁点、股骨头中心点、股骨后髁点、股骨前髁顶点；在所述胫骨骨骼图中识别胫骨嵴中心、胫骨结节中内1/3点、胫骨后叉韧带止点、内外踝关节中心点、胫骨嵴1/2点、胫骨外径点。3.根据权利要求2所述的假体规划方法，其特征在于，所述依据所述骨性标志点在股骨假体与胫骨假体上标注假体特征点，包括：在所述股骨假体上标注与所述股骨骨骼图中的所述股骨前髁顶点以及所述股骨后髁点对应的特征点；在所述胫骨假体上标注与所述胫骨骨骼图中的所述胫骨嵴1/2点以及所述胫骨外径点对应的特征点。4.根据权利要求2所述的假体规划方法，其特征在于，所述建立股骨坐标系及胫骨坐标系，包括：依据所述股骨髁间窝顶点、所述股骨内上髁点、所述股骨外上髁点及所述股骨头中心点建立所述股骨坐标系；依据所述胫骨嵴中心、所述胫骨结节中内1/3点、所述胫骨后叉韧带止点及所述内外踝关节中心点建立所述胫骨坐标系。5.根据权利要求4所述的假体规划方法，其特征在于，所述依据所述股骨髁间窝顶点、所述股骨内上髁点、所述股骨外上髁点及所述股骨头中心点建立所述股骨坐标系，包括：将所述股骨髁间窝顶点作为所述股骨坐标系的坐标原点O，基于所述股骨内上髁点及所述股骨外上髁点确定所述股骨坐标系的X轴，基于所述股骨髁间窝顶点及所述股骨头中心点确定所述股骨坐标系的Z轴；由坐标原点O、X轴及Z轴确定X
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O
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Z平面，并通过计算X
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O
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Z平面的法向量确定Y轴，得到所述股骨坐标系。6.根据权利要求4所述的假体规划方法，其特征在于，所述依据所述胫骨嵴中心、所述胫骨结节中内1/3点、所述胫骨后叉韧带止点及所述内外踝关节中心点建立所述胫骨坐标系，包括：将所述胫骨嵴中心作为所述胫骨坐标系的坐标原点O，并计算所述内外踝关节中心点的中心点；...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晓甜，吴斌，谭润菲，穆思雨，雷静，
申请(专利权)人：北京纳通医用机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：