CN113520428A - 基于医学影像检查技术的疼痛指数判定方法及系统 - Google Patents

基于医学影像检查技术的疼痛指数判定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法及系统，该方法包括如下步骤：利用医学影像检查技术获取患者背部的检查图像；对检查图像进行识别以获得椎间盘突出位置；从检查图像中获取对应椎间盘突出位置处的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息；根据所获取的上述信息计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力，从而根据计算得出的环状应力判断疼痛指数。本发明利用检查图像分析识别椎间盘突出位置，进而计算出环状应力为患者的疼痛进行定量判断，让患者能够更加清楚的了解自身的情况，还可为后续的诊断提供医学参考依据。

Description

基于医学影像检查技术的疼痛指数判定方法及系统
技术领域
本发明涉及临床医学技术领域，特指一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判定方法及系统。
背景技术
人体的脊柱位于背部正中，上端接颅骨。成人脊柱由26块椎骨，借韧带、关节及椎间盘连接而成。脊柱具有支持躯干、保护内脏、保护脊髓和进行运动的功能。椎间盘位于两个椎骨之间，椎间盘分为中央部的髓核，富于弹性的胶状物质，周围部的纤维环，由多层纤维软骨环按同心圆排列。颈腰部纤维环前厚后薄，髓核易向后外侧脱出，突入椎管或椎间孔，压迫脊髓或脊神经，称为椎间盘突出症。
椎间盘突出症是临床上的常见病症，现有的检查方法是利用医学影像检查技术对患者的疼痛部位进行摄影得到图像，再由医师根据图像及经验来判断椎间盘突出部位的严重情况，再给出对应的治疗手段，而根据图像进行人为判断的方式无法对患者的疼痛感觉进行定位，疼痛感觉只能通过患者的描述来获得，但又因每个个体对疼痛的敏感性和耐受性不一样，使得患者对疼痛感觉的描述不能作为椎间盘突出病症的诊断依据，甚至还可能发生因患者的疼痛感觉与医师的诊断结果不一致而导致患者不听取医师建议进而引起病症加重的问题出现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判定方法及系统，解决现有的椎间盘检查无法对患者的疼痛进行定位而使得依据医师经验得出椎间盘病症诊断结果与患者的疼痛感觉不一致导致患者不听取医师建议引发病症加重的问题。
实现上述目的的技术方案是：
本发明提供了一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法，包括如下步骤：
利用医学影像检查技术获取患者背部的检查图像；
对所述检查图像进行识别以获得椎间盘突出位置；
从所述检查图像中获取对应椎间盘突出位置处的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息；以及
根据所获取的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力，从而根据计算得出的环状应力判断疼痛指数。
本发明提供了一种疼痛指数判断方法，利用检查图像分析识别椎间盘突出位置，进而计算出突出位置处对应的肌肉受到的环状应力，进而根据环状应力的大小来判断患者的疼痛指数，为患者的疼痛进行定量判断，让患者能够更加清楚的了解自身的情况，还可为后续的诊断提供医学参考依据。
本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法的进一步改进在于，还包括：
建立环状应力和体重的倍数与疼痛指数的等级关系对照表；
根据计算得出环状应力计算其与对应的体重间的倍数关系以得到当前倍数；
根据计算得到的当前倍数从所述等级关系对照表中找到对应的疼痛指数并输出。
本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法的进一步改进在于，根据如下公式计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力：
Figure BDA0003164685120000021
Figure BDA0003164685120000022
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，θ为椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，w为患者的体重，p为椎间盘突出的水平分量所形成的压力，d为肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息，t为肌肉宽度信息，σh为椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力。
本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法的进一步改进在于，还包括计算与患者相对应的椎间盘受到的作用力：
获取患者的手臂重量和躯干重量；
利用获取到的患者的手臂重量和躯干重量并根据如下公式计算患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力：
Figure BDA0003164685120000031
上式中，Fm为患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力，Dm为肌肉拉力Fm距支点的垂直距离，Wa为患者的手臂重量，Da为患者手臂的中心距支点垂线的距离，支点为脊柱的底部，Wt为患者的躯干重量，Dt为患者的躯干倾斜后的躯干的中心距支点垂线的距离，Ww为设定重量物体的重量，Dw为设定重量物体的重心距支点垂线的距离；
根据如下公式计算与患者相对应的椎间盘受到的作用力：
Fc＝Fm+(Ww+Wa+Wt)cosα
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，α为患者的躯干倾斜角度。
本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法的进一步改进在于，还包括：
收集复数个病例数据，并对所收集的病例数据依据年龄段和性别进行分类以形成多个群组；
对每一群组中的各个病例数据进行计算以得到对应的环状应力；
对每一群组中的所有的环状应力求取平均值以得到对应的平均应力；
利用所述平均应力判断对应群组的疼痛指数并输出。
本发明还提供了一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统，包括：
接收模块，用于接收利用医学影像检查技术获取的患者背部的检查图像；
识别模块，与所述接收模块连接，用于对所述接收模块接收到的检查图像进行识别以获得椎间盘突出位置；
参数获取模块，与所述识别模块连接，用于根据所述识别模块识别出的椎间盘突出位置从所述检查图像中获取对应的肌肉宽度信息、肌肉与与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息；以及
判断模块，与所述参数获取模块连接，用于根据所述参数获取模块获取的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力，进而根据计算得到的环状应力判断得到疼痛指数。
本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统的进一步改进在于，还包括存储模块，所述存储模块中存储有环状应力和体重倍数与疼痛指数的等级关系对照表；
所述判断模块与所述存储模块连接，所述判断模块还用于计算环状应力与对应的体重间的倍数关系作为当前倍数，根据所述当前倍数从所述等级关系对照表中找到对应的疼痛指数。
本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统的进一步改进在于，所述判断模块根据如下公式计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力：
Figure BDA0003164685120000041
Figure BDA0003164685120000042
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，θ为椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，w为患者的体重，p为椎间盘突出的水平分量所形成的压力，d为肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息，t为肌肉宽度信息，σh为椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力。
本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统的进一步改进在于，所述判断模块还与接收模块连接；
所述接收模块还用于接收患者的手臂重量和躯干重量；
所述判断模块根据如下公式计算患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力：
Figure BDA0003164685120000043
上式中，Fm为患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力，Dm为肌肉拉力Fm距支点的垂直距离，Wa为患者的手臂重量，Da为患者手臂的中心距支点垂线的距离，支点为脊柱的底部，Wt为患者的躯干重量，Dt为患者的躯干倾斜后的躯干的中心距支点垂线的距离，Ww为设定重量物体的重量，Dw为设定重量物体的重心距支点垂线的距离；
所述判断模块根据如下公式计算与患者相对应的椎间盘受到的作用力：
Fc＝Fm+(Ww+Wa+Wt)cosα
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，α为患者的躯干倾斜角度。
本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统的进一步改进在于，还包括统计分析模块，所述统计分析模块与所述接收模块和所述判断模块连接；
所述接收模块还用于接收复数个病例数据；
所述统计分析模块用于依据年龄段和性别对复数个病例数据进行分类以形成多个群组；
所述判断模块用于计算得出每一病例数据的环状应力；
所述统计分析模块用于对每一群组中的所有的环状应力求取平均值以得到对应的平均应力，根据所述平均应力判断对应群组的疼痛指数并保存。
附图说明
图1为本发明一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法的流程图。
图2为本发明一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统的系统图。
图3为本发明一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法及系统中检查图像的轮廓示意图。
图4为本发明一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法及系统中椎间盘后部处连接的肌肉的沿水平向的剖视图。
图5为本发明一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法及系统中计算患者相对应的椎间盘受到的作用力的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参阅图1，本发明提供了一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法及系统，通过对患者的检查图像进行分析，计算得出椎间盘突出位置处对肌肉产生的环状应力的大小，根据该环状应力的大小来判断得到疼痛指数，为患者及医师提供疼痛感觉的定量判断结果，让患者更加清楚的了解自身的情况，还为医师提供医学参考依据。本发明解决了患者个人对疼痛的敏感性和耐受性的差异而导致的疼痛感觉描述无法作为诊断参考依据的问题。下面结合附图对本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法及系统进行说明。
参阅图2，显示了本发明一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统的系统图。下面结合图2，对本发明基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统进行说明。
如图2所示，本发明的基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统包括接收模块31、识别模块32、参数获取模块33以及判断模块34，接收模块31与识别模块32连接，识别模块32与参数获取模块33连接，参数获取模块33与判断模块34连接；其中的接收模块31用于接收利用医学影像检查技术获取的患者背部的检查图像；识别模块32用于对接收模块接收到的检查图像进行识别以获得椎间盘突出位置；参数获取模块33用于根据识别模块32识别出的椎间盘突出位置从检查图像中获取对应的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息；判断模块34用于根据参数获取模块获取的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，计算得出椎间盘受到的作用力最肌肉产生的环状应力，进而根据计算得到的环状应力判断得到疼痛指数。
较佳地，利用医学影像检查技术获取的患者背部的检查图像包括利用X线、CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)、MRI(Magnetic Resonance Imaging，核磁共振)、超声、影响核等检查技术对患者背部进行摄影而得到的图像。该检查图像可直接导入到判断系统中进而由判断系统的接收模块31所接收，还可以将判断系统集成在医学影像检查系统中，直接接收摄影形成的图像。
椎间盘位于人体脊柱中相邻的两个椎骨之间，在椎间盘向后外侧突出时，突出的部分会挤压与该椎间盘连接的肌肉，使得肌肉受到相应的应力作用，这也就是椎间盘突出位置处产生疼痛感觉的原因，特别是在人体抬举重物时，椎间盘突出位置处的疼痛感觉更为明显。本发明的判断系统通过分析检查图像，获得肌肉的宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，结合图3所示，椎间盘与椎骨相贴的表面为一倾斜面231，而作用于椎间盘的作用力Fc为垂直于倾斜面231方向的力，该作用力Fc与垂线10之间形成一定角度，该角度的大小与椎间盘突出位置的突出程度有关，通过该作用力Fc与垂线10之间的夹角可将计算得出作用力Fc沿水平方向的分量，该沿水平方向的分量作用在椎间盘与肌肉相连接的表面，椎间盘的形状为圆盘状，连接在椎间盘后侧的肌肉沿水平方向的截面呈环状，且整体为一弧形段，该肌肉受到的环状应力与其自身的尺寸信息有一定关系，本发明通过肌肉的宽度信息与肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息反应尺寸对环状应力的影响，该环状应力能够准确的反映出肌肉所受到的作用力，从而能够确切的定位出对应的疼痛指数。
在本发明的一种具体实施方式中，本发明的判断系统还包括存储模块，该存储模块中存储有环状应力和体重倍数与疼痛指数的等级关系对照表；判断模块34与存储模块连接，该判断模块34还用于计算环状应力与对应的体重间的倍数关系作为当前倍数，根据当前倍数从等级关系对照表中找到对应的疼痛指数。
较佳地，环状应力和体重倍数与疼痛指数的等级关系对照表预先存储在存储系统中，该关系对照表显示了疼痛等级，为便于更好的理解疼痛指数的感觉含义，为每一疼痛指数对应设置一个疼痛感觉。本发明的关系对照表中的疼痛指数的级别有10个，在椎间盘突出病例中选出最大的环状应力可达到体重的20倍，以每两倍为一个分段界线，也就是环状应力为体重的2倍以下为第一类，2倍至3.9倍为第二类，余此类推，共分为10类。该关系对照表具体请参阅表1：
Figure BDA0003164685120000071
表1:环状应力和体重倍数与疼痛指数的等级关系对照表
判断模块34根据环状应力与体重间的倍数关系查找关系对照表从中找出对应的疼痛指数的级别以及疼痛感觉，并将该疼痛指数的级别以及疼痛感觉输出。输出的疼痛指数的级别以及疼痛感觉可直接记录在检验报告中，让患者及医师能够清楚直观的了解疼痛情况。
进一步地，存储模块还与接收模块31、识别模块32以及参数获取模块33连接，用于记录存储接收模块31接收到的患者的检查图像，记录存储识别模块32识别出的患者的椎间盘突出位置的信息，记录存储参数获取模块33获取到的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息。
在本发明的一种具体实施方式中，判断模块根据如下公式计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力：
Figure BDA0003164685120000081
Figure BDA0003164685120000082
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，θ为椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，w为患者的体重，p为椎间盘突出的水平分量所形成的压力，d为肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息，t为肌肉宽度信息，σh为椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力。
如图4所示，显示了肌肉24的环状轮廓，该肌肉24的宽度t为肌肉24与椎间盘相接的表面距肌肉远离椎间盘的表面之间的距离。椎间盘受到的作用力Fc的水平分量垂直于肌肉24与椎间盘相接的表面，该肌肉24与椎间盘相接的表面为弧形面，该弧形面属于半径为r的圆形的一部分，直径信息d等于2r。基于检查图像可量测得到弧形面对应的弧长和圆心角，从而可计算出半径的值，进而换算得到直径的值。
进一步地，判断模块34还与接收模块31连接；
接收模块31还用于接收患者的手臂重量和躯干重量；
判断模块34根据如下公式计算患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力：
Figure BDA0003164685120000083
上式中，Fm为患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力，Dm为肌肉拉力Fm距支点的垂直距离，Wa为患者的手臂重量，Da为患者手臂的中心距支点垂线的距离，支点为脊柱的底部，较佳可选大转子作为支点，Wt为患者的躯干重量，Dt为患者的躯干倾斜后的躯干的中心距支点垂线的距离，Ww为设定重量物体的重量，Dw为设定重量物体的重心距支点垂线的距离；
结合图5所示，人在抬举重物时，脊柱承受物体的重量、手臂的重量以及躯干的重量，其中躯干的重量包括头部和颈部的重量，所以背部的肌肉必须以拉力来位置身体平衡，由牛顿第一定律可知，一静置的系统所受的合力矩为零，图5中点A处的合力矩为零，可得到如下等式：
-Fm×Dm+Wt×Dt+Wa×Da+Ww×Dw＝0，
进而可得
Figure BDA0003164685120000091
进一步地，判断模块根据如下公式计算与患者相对应的椎间盘受到的作用力：
Fc＝Fm+(Ww+Wa+Wt)cosα
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，α为患者的躯干倾斜角度。
再进一步地，判断模块在计算时作用力Fc时，根据椎间盘突出位置来选取对应的比例，进而将该比例乘以Wa和Wt，因椎间盘所受到的力应为其位置以上的身体部分的重量。较佳地，判断模块在计算时，若椎间盘的突出位置位于颈部处，则手臂重量的比例为0％，此时计算椎间盘受到的作用力时，还应省去物体重量。
图5所示的实例为一体重为60kg的男性，在抬举一20kg的物体时受力原理图，其Dw＝40cm,Da＝22cm,Dt＝18cm,Dm＝5c，α＝15°，计算得到Fc＝3647N。该实例中，弧长为0.15，圆心角为15°，通过如下公式计算直径信息d：
Figure BDA0003164685120000092
得出d＝1.146m，进而得到r＝0.573m。该实例中肌肉宽度信息t为0.02m，计算
Figure BDA0003164685120000093
的值等于28.65，该值大于20，因此腰间盘处的机构属于薄壁，适用于环状应力。
进一步地，为便于判断模块的计算，预先在存储模块中存储有设定重量物体的重量Ww，躯干的倾斜角度α，手臂的中心距支点垂线的距离Da，躯干倾斜后的躯干的中心距支点垂线的距离Dt，物体的重心距支点垂线的距离Dw，和肌肉拉力Fm距支点的垂直距离Dm。存储模块中还存储有脊柱上各个位置处的椎间盘所对应的比例，利用该比例来计算对应的椎间盘受到的作用力。
在本发明的一种具体实施方式中，本发明的疼痛指数判断系统还包括统计分析模块，该统计分析模块与接收模块31和判断模块34连接，接收模块31还用于接收复数个病例数据；统计分析模块用于依据年龄段和性别对复数个病例数据进行分类以形成多个群组；判断模块34用于计算得出每一病例数据的环状应力；统计分析模块用于对每一群组中的所有的环状应力求取平均值以得到对应的平均应力，根据平均应力判断对应群组的疼痛指数并保存。
较佳地，年龄段以10年为一个阶段，从0岁至100岁共分出男性10个群组，女性10个群组。判断模块在计算得出对应患者的环状应力及疼痛指数后，根据患者的年龄查找与其对应的群组的平均应力及对应的疼痛指数，并将该对应群组的平均应力及对应的疼痛指数一并输出以作参考。
在一较佳实施方式中，病例数据来自大数据平台，从大数据平台处获取大量的病例数据，病例数据的数量较佳为50万个。
进一步地，统计分析模块还用于对每一群组中的各个病例数据的环状应力计算标准偏差，进而将每一群组中的病例数据的数据分布图绘出，利用该数据分布图作为参考依据，以供患者分析自身是否处于异常范围。
本发明的疼痛指数判断系统能够根据患者的检查图像计算得出患者椎间盘突出位置处的环状应力，并将该环状应力转换成疼痛指数，以让患者及医师能够清楚的了解到疼痛状况，并为后续诊断提供医学参考依据。
本发明还提供了一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法，下面对该疼痛指数判断方法进行说明。
本发明的一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法，包括如下步骤：
如图1所示，执行步骤S101，利用医学影像检查技术获取患者背部的检查图像；接着执行步骤S102；
执行步骤S102，对检查图像进行识别以获得椎间盘突出位置；接着执行步骤S103；
执行步骤S103，从检查图像中获取对应椎间盘突出位置处的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息；接着执行步骤S104；
执行步骤S104，根据所获取的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力，从而根据计算得出的环状应力判断疼痛指数。
在本发明的一种具体实施方式中，本发明的判断方法还包括：
建立环状应力和体重的倍数与疼痛指数的等级关系对照表；
根据计算得出环状应力计算其与对应的体重间的倍数关系以得到当前倍数；
根据计算得到的当前倍数从等级关系对照表中找到对应的疼痛指数并输出。
较佳地，建立等级关系对照表时，为便于理解疼痛指数，对每一疼痛指数对应设置一疼痛感觉，具体地，可参见上述表1环状应力和体重倍数与疼痛指数的等级关系对照表，在输出疼痛指数时将对应的疼痛感觉一并输出。
在本发明的一种具体实施方式中，根据如下公式计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力：
Figure BDA0003164685120000111
Figure BDA0003164685120000112
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，θ为椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，w为患者的体重，p为椎间盘突出的水平分量所形成的压力，d为肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息，t为肌肉宽度信息，σh为椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括计算与患者相对应的椎间盘受到的作用力：
获取患者的手臂重量和躯干重量；
利用获取到的患者的手臂重量和躯干重量并根据如下公式计算患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力：
Figure BDA0003164685120000113
上式中，Fm为患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力，Dm为肌肉拉力Fm距支点的垂直距离，Wa为患者的手臂重量，Da为患者手臂的中心距支点垂线的距离，支点为脊柱的底部，Wt为患者的躯干重量，Dt为患者的躯干倾斜后的躯干的中心距支点垂线的距离，Ww为设定重量物体的重量，Dw为设定重量物体的重心距支点垂线的距离；
根据如下公式计算与患者相对应的椎间盘受到的作用力：
Fc＝Fm+(Ww+Wa+Wt)cosα
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，α为患者的躯干倾斜角度。
在本发明的一种具体实施方式中，本发明的判断方法还包括：
收集复数个病例数据，并对所收集的病例数据依据年龄段和性别进行分类以形成多个群组；
对每一群组中的各个病例数据进行计算以得到对应的环状应力；
对每一群组中的所有的环状应力求取平均值以得到对应的平均应力；
利用平均应力判断对应群组的疼痛指数并输出。
进一步地，每一群组的病例数据进行统计，进而绘出每一群组的病例数据的数据分布图并输出以作为参考依据。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用医学影像检查技术获取患者背部的检查图像；
对所述检查图像进行识别以获得椎间盘突出位置；
从所述检查图像中获取对应椎间盘突出位置处的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息；以及
根据所获取的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力，从而根据计算得出的环状应力判断疼痛指数。
2.如权利要求1所述的基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法，其特征在于，还包括：
建立环状应力和体重的倍数与疼痛指数的等级关系对照表；
根据计算得出环状应力计算其与对应的体重间的倍数关系以得到当前倍数；
根据计算得到的当前倍数从所述等级关系对照表中找到对应的疼痛指数并输出。
3.如权利要求1所述的基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法，其特征在于，根据如下公式计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力：
Figure FDA0003164685110000011
Figure FDA0003164685110000012
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，θ为椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，w为患者的体重，p为椎间盘突出的水平分量所形成的压力，d为肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息，t为肌肉宽度信息，σh为椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力。
4.如权利要求3所述的基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法，其特征在于，还包括计算与患者相对应的椎间盘受到的作用力：
获取患者的手臂重量和躯干重量；
利用获取到的患者的手臂重量和躯干重量并根据如下公式计算患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力：
Figure FDA0003164685110000021
上式中，Fm为患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力，Dm为肌肉拉力Fm距支点的垂直距离，Wa为患者的手臂重量，Da为患者手臂的中心距支点垂线的距离，支点为脊柱的底部，Wt为患者的躯干重量，Dt为患者的躯干倾斜后的躯干的中心距支点垂线的距离，Ww为设定重量物体的重量，Dw为设定重量物体的重心距支点垂线的距离；
根据如下公式计算与患者相对应的椎间盘受到的作用力：
Fc＝Fm+(Ww+Wa+Wt)cosα
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，α为患者的躯干倾斜角度。
5.如权利要求1所述的基于医学影像检查技术的疼痛指数判断方法，其特征在于，还包括：
收集复数个病例数据，并对所收集的病例数据依据年龄段和性别进行分类以形成多个群组；
对每一群组中的各个病例数据进行计算以得到对应的环状应力；
对每一群组中的所有的环状应力求取平均值以得到对应的平均应力；
利用所述平均应力判断对应群组的疼痛指数并输出。
6.一种基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收利用医学影像检查技术获取的患者背部的检查图像；
识别模块，与所述接收模块连接，用于对所述接收模块接收到的检查图像进行识别以获得椎间盘突出位置；
参数获取模块，与所述识别模块连接，用于根据所述识别模块识别出的椎间盘突出位置从所述检查图像中获取对应的肌肉宽度信息、肌肉与与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息；以及
判断模块，与所述参数获取模块连接，用于根据所述参数获取模块获取的肌肉宽度信息、肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息以及椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力，进而根据计算得到的环状应力判断得到疼痛指数。
7.如权利要求6所述的基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统，其特征在于，还包括存储模块，所述存储模块中存储有环状应力和体重倍数与疼痛指数的等级关系对照表；
所述判断模块与所述存储模块连接，所述判断模块还用于计算环状应力与对应的体重间的倍数关系作为当前倍数，根据所述当前倍数从所述等级关系对照表中找到对应的疼痛指数。
8.如权利要求6所述的基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统，其特征在于，所述判断模块根据如下公式计算得出椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力：
Figure FDA0003164685110000031
Figure FDA0003164685110000032
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，θ为椎间盘受到的作用力与垂线间的夹角信息，w为患者的体重，p为椎间盘突出的水平分量所形成的压力，d为肌肉与椎间盘相连接的表面对应的直径信息，t为肌肉宽度信息，σh为椎间盘受到的作用力对肌肉产生的环状应力。
9.如权利要求8所述的基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统，其特征在于，所述判断模块还与接收模块连接；
所述接收模块还用于接收患者的手臂重量和躯干重量；
所述判断模块根据如下公式计算患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力：
Figure FDA0003164685110000033
上式中，Fm为患者在抬举一设定重量物体时背部的肌肉拉力，Dm为肌肉拉力Fm距支点的垂直距离，Wa为患者的手臂重量，Da为患者手臂的中心距支点垂线的距离，支点为脊柱的底部，Wt为患者的躯干重量，Dt为患者的躯干倾斜后的躯干的中心距支点垂线的距离，Ww为设定重量物体的重量，Dw为设定重量物体的重心距支点垂线的距离；
所述判断模块根据如下公式计算与患者相对应的椎间盘受到的作用力：
Fc＝Fm+(Ww+Wa+Wt)cosα
上式中，Fc为椎间盘受到的作用力，α为患者的躯干倾斜角度。
10.如权利要求6所述的基于医学影像检查技术的疼痛指数判断系统，其特征在于，还包括统计分析模块，所述统计分析模块与所述接收模块和所述判断模块连接；
所述接收模块还用于接收复数个病例数据；
所述统计分析模块用于依据年龄段和性别对复数个病例数据进行分类以形成多个群组；
所述判断模块用于计算得出每一病例数据的环状应力；
所述统计分析模块用于对每一群组中的所有的环状应力求取平均值以得到对应的平均应力，根据所述平均应力判断对应群组的疼痛指数并保存。
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