[發明專利]一種關節圖像處理方法、裝置和計算設備

有效

• 申請號: 202010090214.8
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111292363B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 張逸凌;劉星宇
• 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: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/73;G06T5/00;G06T7/00
• 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;史小娟

本發明公開了一種關節圖像處理方法，適于在計算設備中執行，該計算設備中存儲有每種關節所對應的假體模型庫，每個假體模型庫包含該關節所需要的多類假體，且每類假體均有多個假體型號，該方法包括步驟：獲取關節區域的原始圖像，該原始圖像包括成片區域和邊界區域；對該成片區域進行圖像截取和矩形轉換，得到傾斜矯正后的關節圖像；在關節圖像中生成該關節所需要的各類假體的最大指示線；根據關節圖像的縮放比例分別計算每類假體的多個型號在關節圖像中的假體圖像；以及選取與各類假體的最大指示線最適配的假體圖像，得到包含有該最適配假體圖像的關節圖像。本發明一并公開了對應的關節圖像處理裝置和計算設備。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種關節圖像處理方法、裝置和計算設備。

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，髖關節或膝關節置換手術，傳統的術前規劃主要通過人工判斷對比來選擇手術方案。這種方式受限于醫生的專業水平，可能所選取的方案并不是最優方案，而且人工選擇也會出現圖像對比誤差等問題，影響判斷的準確性。因此，需要一種對關節圖像的處理方案，來提供準確的針對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，提供了一種關節圖像處理方法，適于在計算設備中執行，計算設備中存儲有每種關節所對應的假體模型庫，每個假體模型庫包含該關節所需要的多類假體，且每類假體均有多個假體型號，該方法包括步驟：獲取關節區域的原始圖像，該原始圖像包括成片區域和邊界區域；對成片區域進行圖像截取和矩形轉換，得到傾斜矯正后的關節圖像；在關節圖像中生成該關節所需要的各類假體的最大指示線；根據關節圖像的縮放比例分別計算每類假體的多個型號在關節圖像中的假體圖像；以及選取與各類假體的最大指示線最適配的假體圖像，得到包含有該最適配假體圖像的關節圖像。

可選地，在根據本發明的方法中，對成片區域進行圖像截取和矩形轉換的步驟包括：確定成片區域的四個角點，以及該成片區域的外接矩形的四個頂點；根據四個角點和四個頂點計算變換矩陣，并將該成片區域投射變換為矩形圖像。

可選地，在根據本發明的方法中，關節圖像為膝關節圖像，對應的膝關節假體包括股骨髁假體和脛骨假體；股骨髁假體的最大指示線為股骨前皮質和股骨髁部的邊緣線，所述脛骨假體的最大指示線為脛骨平臺下方區域的邊緣線。

可選地，在根據本發明的方法中，膝關節圖像包括側位圖像，此時選取與股骨髁假體的最大指示線最適配的假體圖像的步驟包括：生成該膝關節側位圖像的膝關節輔助線，膝關節輔助線為H型線，H型線的其中一條縱線與股骨前皮質相貼，另一條縱線與股骨后髁最外點相切，橫線與股骨髁底部相切；以及結合膝關節輔助線的位置和股骨髁假體的最大指示線，選取與該股骨髁假體的最大指示線最適配的假體圖像；其中，在該最適配的假體圖像中，假體前髁的內面與股骨前皮質相貼合，假體后髁的輪廓線與股骨后髁最大程度貼合，假體遠髁的外輪廓線與股骨外邊緣最大程度貼合。

可選地，在根據本發明的方法中，膝關節的正位圖像和側位圖像中都生成有對應膝關節假體的最大指示線，該方法還包括步驟：從膝關節的側位圖像選取與各假體的最大指示線相適配的多個候選假體圖像，該多個候選假體圖像按照適配度降序排序；將該多個候選假體圖像依次代入到正位圖像中進行匹配，從中選取與正位圖像的最大指示線最匹配的假體圖像，得到包含有該最適配假體圖像的關節正位圖像。

可選地，根據本發明的方法中，關節圖像為髖關節圖像，對應的髖關節假體包括髖臼杯假體和股骨柄假體；股骨柄假體的最大指示線為股骨髓腔的邊緣線，所述髖臼杯假體的最大指示線為髖臼月狀面的邊緣線向外擴展預定距離。