[發(fā)明專利]基于三維成像技術的骨盆建模與骨盆參數(shù)測算方法

有效

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• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102314712A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發(fā)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

技術領域

本發(fā)明涉及女性骨盆測量和分娩監(jiān)護技術領域，特別涉及基于三維成像技術的骨盆參數(shù)估算模型與骨盆參數(shù)測算方法。

背景技術

人類學家和產科學者已研究發(fā)現(xiàn)骨盆形態(tài)和骨盆徑線有廣泛的個體差異，男性與女性骨盆在形態(tài)上呈現(xiàn)根本的差別；人種的不同，種族的不同，反映在骨盆的形態(tài)及各徑線長度方面也不盡相同；骨盆發(fā)育受內分泌及發(fā)育過程中氣候、營養(yǎng)、飲食、生活及勞作習慣等諸多因素的影響，即使是同一種族在同地區(qū)間亦呈不同程度的差異。

女性骨盆測量對于臨床上決策分娩方式以及判斷分娩進程有著重要的意義。比如，分娩前期預測頭盆不稱，分娩過程中判斷胎頭下沉的位置、胎頭旋轉的方位等，都需要比較詳細的骨盆測量數(shù)據(jù)才能進行準確的判斷和決策。

目前，臨床上的骨盆測量一般采用測量尺和陰道指檢的方法，根據(jù)外部測量得到數(shù)據(jù)，比如：髂嵴間徑、髂棘間徑、骶恥外徑、臨床坐骨結節(jié)間徑、臨床出口前后徑、恥骨弓角度，和產婦的身高、人種、民族、出生地信息，利用估算模型對骨盆入口平面指數(shù)、入口前后徑、入口橫徑、坐骨棘間徑、出口前后徑進行推算，這些推算出來的參數(shù)對分娩的決策以及分娩進程的判斷具有非常重要的臨床意義。

但是，目前臨床上使用的線性回歸骨盆參數(shù)估算模型，是根據(jù)多年前X線膠片成像和測量尺測量的數(shù)據(jù)，以骨盆體表測量值為輸入，利用一元線性回歸方程對骨盆內特征值進行估算。由于當時測量技術的限制，數(shù)據(jù)來源準確性低，采用的擬合算法是簡單的一元線性模型，只能反映各徑線長度之間的數(shù)量關系，不能準確反映骨盆各結構之間的空間位置關系。而且隨著時間的推移，社會的進步，人們的生活水平大幅提高，營養(yǎng)和生活條件的改善，人們的骨骼發(fā)育產生了較大的影響。所以，當前急切需要一種新的骨盆參數(shù)估算模型反映當代女性骨盆的內部結構，結合當代計算機技術和骨盆測算技術的發(fā)展，為臨床提供更加準確的數(shù)據(jù)，協(xié)助醫(yī)生對分娩進程做出正確決策。

對于骨盆測量，目前已有多種方法。中國專利CN89204068.8(公開號為CN2051496)提出用氣囊、刻度尺等材料設計出儀器用于測量內骨盆；中國專利CN200920118703.9(授權公告號為CN201418743Y)提出用一種機械裝置實現(xiàn)多功能骨盆測量。美國專利US007850625B2提出了利用磁場位置傳感器測量傳感器的空間位置和姿態(tài)來測量骨盆以及胎兒頭部的位置等分娩參數(shù)。然而，以上機械式測量設備測量參數(shù)精度不足，不宜用于骨盆模型建立數(shù)據(jù)來源。對于骨盆參數(shù)估算模型，目前還沒有相關專利聲明。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺點與不足，提供一種基于三維成像技術的骨盆參數(shù)估算模型建模方法。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種基于骨盆參數(shù)估算模型的骨盆參數(shù)測算方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明基于三維成像的骨盆參數(shù)估算模型建立方法，包括以下步驟：

(1)基于現(xiàn)代醫(yī)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(lián)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，對骨盆特征點空間坐標進行測量；

(2)以上述數(shù)據(jù)中體表易測的數(shù)據(jù)和產婦的身高、人種、民族、出生地作為輸入數(shù)據(jù)，利用上述數(shù)據(jù)中體表無法直接測量的數(shù)據(jù)作為輸出數(shù)據(jù)；

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

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(lián)合上緣、恥骨聯(lián)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(jié)、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(jié)面前緣。

步驟(2)中，所述體表易測的數(shù)據(jù)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(lián)合上緣、恥骨聯(lián)合下緣、左右坐骨結節(jié)及第五腰椎外緣。

步驟(2)中，所述體表無法直接測量的數(shù)據(jù)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(jié)面前緣。

步驟(3)中，所述數(shù)學建模方法是指采用多元線性回歸分析方法、神經(jīng)網(wǎng)絡方法或支持向量機分析方法建立輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)最優(yōu)映射關系的數(shù)學模型。

步驟(3)中，所述骨盆參數(shù)估算模型是指利用數(shù)學建模方法建立的體表易測的數(shù)據(jù)與體表無法直接測量的數(shù)據(jù)之間的最優(yōu)映射關系。