[發明專利]對髖關節圖像的處理方法及計算設備

有效

• 申請號: 202010090209.7
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111223146B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 張逸凌;安奕成;劉星宇;柴偉
• 申請（專利權）人: 張逸凌;北京長木谷醫療科技有限公司;長木谷醫療科技（青島）有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/62;G06T7/11;G06T7/00;G06T3/60;G06T17/00;G06N3/08
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 高攀;趙愛軍

本發明公開了一種對髖關節圖像的處理方法，適于在計算設備中執行，包括步驟：獲取多張包含髖關節的髖關節圖像；利用多張髖關節圖像，生成包含髖關節的三維圖像；利用多張髖關節圖像，擬合出與髖臼月狀關節面相貼合的球體；以及基于球體的球半徑和球心位置，對三維圖像進行處理，生成包含標注信息的三維圖像。本發明一并公開了用于執行該方法的計算設備。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是對髖關節圖像的處理方法。

背景技術

隨著數字醫學的快速發展，數字化技術在外科手術中的應用越來越重要，數字化的手術規劃克服了外科醫生的視覺局限，使數據測量更加精準，診斷更為精確，手術更加精準、更加高效。

對于骨科手術，例如，髖關節置換手術，傳統的術前規劃主要是通過X線片及假體模板相結合的方式來制定手術方案。在X線圖像上標記髖臼的旋轉中心，通過二維的圖像模擬出代表髖臼的一個圓形，該圓形的圓心即為髖臼中心。再利用二維的髖臼中心確定出二維的髖臼杯位置。然而，所確定的二維的髖臼杯位置無法反映三維空間位置，精確度低，并且，X線很難拍攝出與實際骨盆1:1大小的X線圖像，故只能近似判斷髖臼杯的大小，傳統方法結果誤差較大。若是通過放置標準大小的標記物來進行等比例換算，換算的過程又會增加術前規劃的復雜程度，費時費力。此外，髖臼中心的位置同時還受骨盆前、后傾以及左、右旋等多個三維參數影響，X線規劃無法將這些三維參數考慮在內。

鑒于此，需要一種對髖關節圖像的處理方案，來提供準確的針對髖關節圖像的術前信息，以更好地輔助專業醫生制定手術方案。

發明內容

為此，本發明提供了對髖關節圖像的處理方法及計算設備，以力圖解決或者至少緩解上面存在的至少一個問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種對髖關節圖像的處理方法，適于在計算設備中執行，包括步驟：獲取多張包含髖關節的髖關節圖像；利用多張髖關節圖像，生成包含髖關節的三維圖像；利用多張髖關節圖像，擬合出與髖臼月狀關節面相貼合的球體；以及基于球體的球半徑和球心位置，對三維圖像進行處理，生成包含標注信息的三維圖像。

可選地，在根據本發明的方法中，利用多張髖關節圖像，擬合出與髖臼月狀關節面相貼合的球體的步驟包括：針對各髖關節圖像，分別確定出用于擬合球體的第一擬合點；利用多張髖關節圖像的第一擬合點，擬合出中間球體；確定中間球體的球半徑和球心位置；根據中間球體的球半徑和球心位置，從第一擬合點中篩選出第二擬合點；以及利用第二擬合點，擬合出與髖臼月狀關節面相貼合的球體。

可選地，在根據本發明的方法中，針對各髖關節圖像，分別確定出用于擬合球體的第一擬合點的步驟包括：針對各髖關節圖像，從髖關節圖像中識別出兩個特征點；生成兩個特征點的連線、以及垂直于所述連線的多條垂線；將多條垂線與髖臼月狀關節面的多個交點，作為第一擬合點。

可選地，在根據本發明的方法中，標注信息指示與所述髖關節匹配的假體的大小和位置。

可選地，在根據本發明的方法中，基于球體的球半徑和球心位置，對三維圖像進行處理，生成包含標注信息的三維圖像的步驟包括：基于球體的球半徑和球心位置，在三維圖像上標注出所述球體近髖臼方向的一半球體，作為初始標注信息；以球心為中心，按照預設角度對初始標注信息進行旋轉，得到旋轉后的標注信息；以及在對旋轉后的標注信息進行處理后，將其標注在三維圖像上，作為包含標注信息的三維圖像。

可選地，根據本發明的方法還包括步驟：根據標注信息，確定與髖關節匹配的假體的大小和假體的放置位置。

可選地，在根據本發明的方法中，以球心為中心，按照預設角度對初始標注信息進行旋轉，得到旋轉后的標注信息的步驟包括：以通過球心的Y軸為基準，將初始標注信息按照順時針或逆時針方向旋轉第一角度，得到初次旋轉后的標注信息；以通過球心的Z軸為基準，將經初次旋轉后的標注信息前傾第二角度，得到旋轉后的標注信息。