[發明專利]基于三維成像技術的骨盆建模與骨盆參數測算方法

有效

• 申請號: 201110285025.7
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102314712A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 陸堯勝;齊建國;王文博;黃耀熊
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

1.一種基于三維成像技術的骨盆建模方法，其特征在于，具體包括下述步驟：

(1)基于現代醫學三維成像技術，對女性骨盆進行斷層圖像掃描，并進行三維圖像重建，在三維圖像中以第五腰椎外緣為原點，第五腰椎外緣到恥骨聯合上緣方向為X軸方向，以左髂前上棘到右髂前上棘方向為Y軸方向，以垂直于上述X?Y平面沿骶骨方向為Z軸方向建立空間直角坐標系，利用三維圖像信息，對骨盆特征點的空間坐標進行測量；

(2)將步驟(1)中測得數據中體表易測的數據和產婦的身高、人種、民族、出生地信息作為輸入數據，而上述數據中體表無法直接測量的數據作為輸出數據；

(3)利用上述方法對大樣本女性骨盆進行統計分析，通過數學建模方法建立輸入數據與輸出數據的骨盆參數估算模型。

2.根據權利要求1所述的基于三維成像技術的骨盆建模方法，其特征在于，步驟(1)中，所述骨盆特征點包括左右髂棘間最遠點、左髂前上棘外緣、右髂前上棘外緣、恥骨聯合上緣、恥骨聯合下緣、兩側坐骨棘、兩髂恥線間最遠點、骶岬下緣、左右坐骨結節、恥骨橫支上緣、骶骨下緣、第五腰椎外緣以及第四、五骶椎關節面前緣。

3.根據權利要求1所述的基于三維成像技術的骨盆建模方法，其特征在于，步驟(2)中，所述體表易測的數據包括左右髂棘間最遠點、左髂前上棘外緣、右髂前上棘外緣、恥骨聯合上緣、恥骨聯合下緣、左右坐骨結節及第五腰椎外緣；所述體表無法直接測量的數據包括兩側坐骨棘、兩髂恥線間最遠點、骶岬下緣、恥骨橫支上緣、骶骨下緣及第四、五骶椎關節面前緣。

4.根據權利要求1所述的基于三維成像技術的骨盆建模方法，其特征在于，步驟(3)中，所述數學建模方法是指采用多元線性回歸分析方法、神經網絡方法或支持向量機分析方法建立輸入數據與輸出數據最優映射關系的數學模型。

5.根據權利要求1所述的基于三維成像技術的骨盆建模方法，其特征在于，步驟(3)中，所述骨盆參數估算模型是指利用數學建模方法建立的體表易測的數據與體表無法直接測量的數據之間的最優映射關系。

6.一種利用權利要求1-5中任一項建立的骨盆參數估算模型的骨盆參數測算方法，其特征在于，具體包括下述步驟：

(1)將與磁場跟蹤定位裝置連接的磁場發生器安放在產床合適位置，使產生的磁場覆蓋產婦整個骨盆；將第一磁感應傳感器安放在產婦背部第五腰椎，作為參考傳感器；將第二磁感應傳感器依次移動到體表特征點位置，分別記錄下各點相對于第一磁感應傳感器的空間位置坐標；

(2)以第五腰椎外緣為原點，第五腰椎外緣到恥骨聯合上緣方向為X軸方向，以左髂前上棘到右髂前上棘方向為Y軸方向，以垂直于上述XY平面沿骶骨方向為Z軸方向建立空間直角坐標系，并將步驟(1)測量的基于電磁跟蹤定位系統的坐標轉換成上述建立的空間直角坐標系中；

(3)以上述測量的體表特征點空間坐標和產婦的身高、人種、民族、出生地信息為輸入數據，利用建立的骨盆參數估算模型，推算骨盆體表無法直接測量的特征點坐標數據；

(4)根據以上所述測量得到的和推算出來的坐標數據，經過分析計算得到臨床所需骨盆特征點、線、面之間的數量位置關系。

7.根據權利要求6所述的骨盆參數測算方法，其特征在于，步驟(1)中，所述磁場跟蹤定位裝置包括磁場發生器和磁感應傳感器，所述磁場發生器用于在可用空間內產生弱磁場，所述第一磁感應傳感器用于將第五腰椎外緣的空間坐標作為測量時的參考坐標，所述第二磁感應傳感器用于測量骨盆體表其他特征點相對于第五腰椎外緣的空間坐標，降低由于測量時產婦骨盆移動帶來的系統誤差。

8.根據權利要求6所述的骨盆參數測算方法，其特征在于，步驟(1)中，所述體表特征點位置包括左右髂棘間最遠點、左髂前上棘外緣、右髂前上棘外緣、恥骨聯合上緣、恥骨聯合下緣及左右坐骨結節。

9.根據權利要求6所述的骨盆參數測算方法，其特征在于，步驟(3)中，所述骨盆體表無法直接測量的特征點數據包括兩側坐骨棘、兩髂恥線間最遠點、骶岬下緣、恥骨橫支上緣，骶骨下緣，第四、五骶椎關節面前緣的空間坐標。

10.根據權利要求6所述的骨盆參數測算方法，其特征在于，步驟(4)中，所述骨盆特征點、線、面之間的數量位置關系包括骨盆形態、入口橫徑、入口前后徑、中段橫徑、中段前后徑、出口前后徑、骶恥內徑、坐骨棘間距、恥骨弓角度、骨盆入口平面空間位置、坐骨棘平面空間位置、產軸線空間位置。