一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法和预测系统技术方案

本发明专利技术适用于强直性脊柱炎后凸畸形术后骨盆倾斜角预测技术领域，提供了一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法和预测系统，所述方法包括以下步骤：获取患者术前脊柱全长侧位图像；以髋轴位置为原点建立坐标系，并在所述坐标系标记出肺门和截骨顶点的坐标；根据所述肺门、髋轴和截骨顶点坐标以及截骨角度信息计算术后骨盆代偿旋转角；根据术前骨盆倾斜角和术后骨盆代偿旋转角得到术后骨盆倾斜角的预测值，所述术后骨盆倾斜角=术前骨盆倾斜角

【技术实现步骤摘要】
一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法和预测系统


[0001]本专利技术属于强直性脊柱炎后凸畸形术后骨盆倾斜角预测
，尤其涉及一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法和预测系统。

技术介绍

[0002]强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)是一种慢性系统性风湿性疾病，可导致脊柱圆弧形后凸畸形，其中胸腰椎后凸畸形是最常见的。脊柱三柱截骨术是恢复矢状面平衡临床常用的手术技术方法。对于中度后凸患者多采用单节段三柱截骨，重度后凸畸形患者往往需要采用双节段三柱截骨。
[0003]脊柱盆腔参数对于评价手术治疗的效果和手术方案的设计至关重要，其中躯干重心(center ofgravity，CG)和骨盆倾斜角(PT)的恢复是两个关键的影响因素。矢状面纵轴(sagittal vertical axis，SVA)是指C7铅垂线至骶骨后上角的距离，既往研究将SVA作为制定手术计划和评估矢状面平衡恢复的标准。但因为SVA没有考虑到骨盆因素，所以存在明显的缺点。近年的诸多研究也证实C7铅垂线并非CG线，也提示我们用SVA来制定手术方案的不科学性。近年来国内外多项研究已经证实，肺门(hilus pulmonis，HP)才是人体的实际重心，也就是说人体在站立平衡状态下肺门总是落在髋轴垂直线上。
[0004]术后PT值是影响患者术后生活治疗的重要因素，PT是过大或者过小均严重影响患者术后的生活质量。目前国内外有关PT值的研究均是通过统计软件进行大数据的统计分析，给出一个简单的线性关系，如PT＝0.37
×
PI
‑
7；或者将术后理想PT值作为一个固定数值20
°
。但由于人体个体差异较大，每个人的术后PT值都不完全相同，所以上述有关PT值的预估方法均具有明显缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法和预测系统，旨在解决
技术介绍
中确定的现有技术所存在的技术问题。
[0006]本专利技术实施例是这样实现的，一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]获取患者术前脊柱全长侧位图像；
[0008]以髋轴位置为原点建立坐标系，并在所述坐标系标记出肺门和截骨顶点的坐标；
[0009]根据截骨顶点和截骨角度信息，在所述坐标系中标记出截骨后肺门的位置信息，所述截骨顶点至少为一个；
[0010]根据所述肺门、髋轴和截骨顶点坐标以及截骨角度信息计算术后骨盆代偿旋转角；
[0011]根据术前骨盆倾斜角和术后骨盆代偿旋转角得到术后骨盆倾斜角的预测值，所述术后骨盆倾斜角＝术前骨盆倾斜角
‑
术后骨盆代偿旋转角。
[0012]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测系统，
所述预测系统包括：
[0013]图像获取模块，用于获取患者术前脊柱全长侧位图像；
[0014]坐标系建立模块，用于以髋轴位置为原点建立坐标系，并在所述坐标系标记出肺门和截骨顶点的坐标；
[0015]位置标记模块，用于根据截骨顶点和截骨角度信息，在所述坐标系中标记出截骨后肺门的位置信息，所述截骨顶点至少为一个；
[0016]术后骨盆代偿旋转角计算模块，用于根据所述肺门、髋轴和截骨顶点坐标以及截骨角度信息计算术后骨盆代偿旋转角；
[0017]术后骨盆倾斜角计算模块，用于根据术前骨盆倾斜角和术后骨盆代偿旋转角得到术后骨盆倾斜角的预测值，所述术后骨盆倾斜角＝术前骨盆倾斜角
‑
术后骨盆代偿旋转角。
[0018]本专利技术实施例提供的一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法和预测系统，对强直性脊柱炎后凸畸形截骨矫形术后PT值进行公式预测，相对于现有技术，提出了术前PT值、截骨角度、截骨位置和术后PT值之间的客观函数关系，为临床手术方案的设计和术后疗效的评估提供重要参考价值。
[0019]由于强直性脊柱炎后凸畸形患者胸腰椎融合成一个整体的骨性结构，是一种完全僵硬性的脊柱畸形，胸腰椎运动单元活动度完全丧失，术后胸腰椎运动单元也不具有代偿活动能力，可以把胸腰椎看作一个整体，而其他类型的胸腰椎后凸畸形患者由于胸腰椎运动单元存在活动度，术后未实施手术内固定的节段存在代偿活动能力，所以不能将胸腰椎看成一个整体骨骼结构来看待，由于无法精确预测术后胸腰椎运动单元的代偿活动度，因此本专利技术实施例所提供的方法仅适用于强直性脊柱炎后凸畸形患者。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例提供的AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法的流程图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的某49岁男性强直性脊柱炎中度后凸畸形患者的术前脊柱全长侧位图像；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的单节段三柱截骨示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的某49岁男性强直性脊柱炎中度后凸畸形患者术后恢复示意图；
[0024]图5为本专利技术实施例提供的建立坐标系并在所述坐标系标记出肺门和截骨顶点的坐标的流程图；
[0025]图6为本专利技术实施例提供的在所述坐标系中标记出截骨后肺门的位置信息的流程图；
[0026]图7为本专利技术实施例提供的双节段三柱截骨示意图；
[0027]图8为本专利技术实施例提供的单节段三柱截骨的坐标转换示意图；
[0028]图9为本专利技术实施例提供的双节段三柱截骨的坐标转换示意图；
[0029]图10为本专利技术实施例提供的某53岁女性强直性脊柱炎重度脊柱后凸畸形患者术前脊柱全长侧位图像；
[0030]图11为本专利技术实施例提供的AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测系统的结构框图；
[0031]图12为本专利技术实施例提供的坐标系建立模块的结构框图；
[0032]图13为本专利技术实施例提供的位置标记模块的结构框图；
[0033]图14为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]如图1所示，在一个实施例中，提出了一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法，具体可以包括以下步骤：
[0036]步骤S100，获取患者术前脊柱全长侧位图像。
[0037]本专利技术实施例中，患者术前脊柱全长侧位图像可以为X光图像、CT或者是核磁共振图像，请参阅图2，其为某49岁男性强直性脊柱炎中度后凸畸形患者的术前脊柱全长侧位图像，图像提示胸腰椎后凸畸形、骨盆代偿后旋，图中，HA表示髋轴，OA表示截骨顶点，HP表示肺门。
[0038]步骤S200，以髋轴位置为原点建立坐标系，并在所述坐标系标记出肺门和截骨顶点的坐标。
[0039]本专利技术实施例中，髋轴是指患者站立侧位图像上股骨头的中点，当两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AS后凸畸形术后骨盆倾斜角的预测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取患者术前脊柱全长侧位图像；以髋轴位置为原点建立坐标系，并在所述坐标系标记出肺门和截骨顶点的坐标；根据截骨顶点和截骨角度信息，在所述坐标系中标记出截骨后肺门的位置信息，所述截骨顶点至少为一个；根据所述肺门、髋轴和截骨顶点坐标以及截骨角度信息计算术后骨盆代偿旋转角；根据术前骨盆倾斜角和术后骨盆代偿旋转角得到术后骨盆倾斜角的预测值，所述术后骨盆倾斜角＝术前骨盆倾斜角
‑
术后骨盆代偿旋转角。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以髋轴位置为原点建立坐标系，并在所述坐标系标记出肺门和截骨顶点的坐标的步骤，具体包括：对患者术前脊柱全长侧位图像进行预处理；通过预先训练好的识别模型识别并标记出髋轴和肺门的位置坐标，以所述髋轴所在位置为原点建立坐标系；接收用户的坐标标定请求，在所述坐标系中标记截骨顶点的坐标。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据截骨顶点和截骨角度信息，在所述坐标系中标记出截骨后肺门的位置信息，所述截骨顶点至少为一个的步骤，具体包括：获取截骨角度信息；在所述坐标系中对应截骨顶点的位置处按照截骨角度信息进行虚拟截骨，所述截骨顶点至少为一个；标记出虚拟截骨后肺门的位置信息。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对患者术前脊柱全长侧位图像进行预处理的方式包括灰度变换、图像增强和图像平滑。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述截骨顶点为一个的单节段三柱截骨矫形，所述术后骨盆代偿旋转角的计算方式为：其中，β为术后骨盆代偿旋转角，α为截骨角度，x1和x2分别为截骨顶点和肺门的横坐标，y1和y2分别为截骨顶点和肺门的纵坐标。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹稳，于海洋，郑国辉，崔西龙，张伟，焦伟，翟云雷，梁成民，付青松，
申请(专利权)人：阜阳市人民医院，
类型：发明
国别省市：