基于有限元分析的骨科内固定松动预测方法及系统技术方案

技术编号:42219887 阅读:34 留言:0更新日期:2024-07-30 19:00
本发明专利技术提供一种基于有限元分析的骨科内固定松动预测方法及系统,涉及智慧医疗系统技术领域,其中该方法包括:获取目标患者骨骼图像集;基于目标患者骨骼图像集和预设的对应螺钉的螺钉三维组件,构建针对目标患者的目标骨骼三维模型;基于预设的有限元分析算法解析目标骨骼三维模型,以生成针对螺钉的骨骼应力热力图;将骨骼应力热力图输入至螺钉松动预测模型,以确定螺钉松动预测结果,螺钉松动预测模型采用卷积神经网络。由此,无需对患者进行侵入性检测,通过融合人工智能算法和FEA技术预测螺钉松动的潜在风险,从而为早期干预提供了可能性,能够有效减少因螺钉松动导致的复杂并发症和二次手术的风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智慧医疗系统,尤其涉及一种基于有限元分析的骨科内固定松动预测方法及系统


技术介绍

1、脊柱手术是治疗各种脊柱疾病的关键手段,而螺钉固定技术因其提供稳定性和支持而成为这些手术中的一个重要组成部分,其需要使用螺钉固定骨骼椎体,以支持骨骼的正确对齐和促进骨愈合。然而,螺钉固定虽然广泛应用,但其并发症,尤其是螺钉松动,却是一个长期以来困扰医生和患者的严重问题。

2、螺钉松动不仅会导致疼痛和活动受限,还可能引发脊柱不稳定和神经结构损伤,甚至需要进行再次手术。这不仅增加了患者的身体和精神负担,也给医疗系统带来了额外的经济压力。

3、目前,预测和评估螺钉松动的技术主要依赖于影像学评估和生物力学测试。影像学评估,尽管提供了直观的螺钉位置和状态信息,但往往难以在早期准确预测松动。此外,这种方法在某种程度上是主观的,依赖于放射科医生的经验和判断。

4、生物力学测试,包括骨密度评估和微动测量,虽然提供了一定的预测信息,但这些测试通常是侵入性的,或者只能在特定的临床环境中进行。此外,这些方法往往不能提供实时或动态的螺钉固定状态监本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于有限元分析的骨科内固定松动预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述螺钉松动预测模型包含级联的多尺度特征提取模块、松动注意力模块和融合预测模块;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述多尺度特征提取模块的结构如下:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述螺钉松动预测模型的损失函数为:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预设的有限元分析算法解析所述目标骨骼三维模型,以生成针对所述螺钉的骨骼应力热力图,包括:

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特...

【技术特征摘要】

1.一种基于有限元分析的骨科内固定松动预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述螺钉松动预测模型包含级联的多尺度特征提取模块、松动注意力模块和融合预测模块;

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述多尺度特征提取模块的结构如下:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述螺钉松动预测模型的损失函数为:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预设的有限元分析算法解析所述目标骨骼三维模型,以生成针对所述螺钉的骨骼应力热力图,包括:

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述目标患者骨骼图像集包含所述目标患者对应多个预设的骨骼运动状态的骨骼三维ct图像;所述骨骼运动状态包含以下中的至少一者:骨骼向前弯曲、骨骼向后弯曲、骨骼向侧面弯曲和骨骼绕纵轴旋转。...

【专利技术属性】
技术研发人员:李建涛徐成张子程张巍张浩熊逗王凯旋李猛任晓萌张里程唐佩福
申请(专利权)人:中国人民解放军总医院第四医学中心
类型:发明
国别省市:

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