CN114259330A - 髋臼杯假体的角度的测量方法、装置和测量系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种髋臼杯假体的角度的测量方法、装置和测量系统。该方法包括：获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；将CT数据进行三维重建，得到骨盆的三维模型和髋臼杯假体的三维模型；根据骨盆的三维模型和髋臼杯假体的三维模型测量髋臼杯假体的前倾角和外展角。该方法通过CT数据进行三维重建得到骨盆的三维模型和髋臼杯假体的三维模型，从而根据骨盆的三维模型和髋臼杯假体的三维模型测量髋臼杯假体的前倾角和外展角，由于髋臼杯假体的前倾角和外展角为三维角度，相比于现有技术通过二维X光片测量髋臼杯假体的前倾角和外展角，大大减小了误差，解决现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大的问题。

Description

髋臼杯假体的角度的测量方法、装置和测量系统

技术领域

本申请涉及医疗技术领域 ，具体而言，涉及一种髋臼杯假体的角度的测量方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和测量系统。

背景技术

随着医疗技术的不断发展，髋关节置换术在众多方面取得了长足进步，术后患者的情况也受到了广泛的关注。髋臼杯角度很大程度上影响术后髋关节的稳定性，假体的寿命以及术后的并发症等风险。在传统的全髋关节置换术中，医生根据经验以及在术中的辅助工具来设计髋臼杯植入的角度，所以评估术后髋臼杯安放的准确性以及测量髋臼杯实际的角度显得非常有意义。

即使医生在术中应用导航系统或者手术机器人系统辅助完成髋关节置换手术，但是通常情况下系统中的模型骨盆与患者真实骨盆的匹配程度存在精度差异，这就导致在术中导航和机器人系统指引医生摆放髋臼杯的角度与真实骨盆中摆放的角度存在差异，对髋臼杯实际摆放的角度是否在Lewinneck提出的外展角40±10度，前倾角15±10度安全区范围内有了新的质疑，对术后的评价显得至关重要。

现有的相关测量技术中，使用二维的X光片进行测量，在X光片中识别骨盆的解剖特征点，对这些特征点进行划线分析测量角度，局限性是拍摄X光片时就无法保证骨盆是否在正位，并且测量的划线方式比较主观，根据Lewinneck提出的髋臼杯安全区是放射学定义的方法得到外展角和前倾角的角度，放射学定义的是三维角度，所以总体来说使用二维X光片测量结果存在非常大的误差。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种髋臼杯假体的角度的测量方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和测量系统，以解决现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种髋臼杯假体的角度的测量方法，髋臼杯假体的角度包括前倾角和外展角，所述方法包括：获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；将所述CT数据进行三维重建，得到所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型；根据所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型测量所述髋臼杯假体的所述前倾角和所述外展角。

可选地，将所述CT数据进行三维重建，得到所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型，包括：识别骨质密度在第一预定范围内的所述CT数据，得到第一数据；对所述第一数据进行三维重建，得到所述骨盆的三维模型；识别所述骨质密度在第二预定范围内的所述CT数据，得到第二数据，所述第二预定范围的下限值大于所述第一预定范围的下限值；对所述第二数据进行三维重建，得到所述髋臼杯假体的三维模型。

可选地，根据所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型测量所述髋臼杯假体的所述前倾角和所述外展角，包括：根据所述骨盆的三维模型的解剖特征点建立坐标系，所述坐标系的X轴垂直于人体矢状面，所述坐标系的Y轴垂直于人体冠状面，所述坐标系的Z轴垂直于人体横断面；根据所述髋臼杯假体的三维模型确定所述髋臼杯假体的轴线，所述髋臼杯假体的轴线与髋臼杯开口平面垂直，所述髋臼杯开口平面为所述髋臼杯假体的杯口外边缘所处的平面；获取所述髋臼杯假体的轴线在所述人体冠状面上的投影，得到投影线；在所述坐标系内，测量所述髋臼杯假体的轴线与所述投影线的夹角，得到所述前倾角，测量所述投影线与所述Z轴的夹角，得到所述外展角。

可选地，根据所述骨盆的三维模型的解剖特征点建立坐标系，包括：建立两个所述解剖特征点的连线，得到定位线，两个所述解剖特征点分别为两个髂前上棘与所述骨盆的中心距离最大的点；根据所述定位线建立所述人体矢状面，所述人体矢状面与所述定位线的中垂面；获取世界坐标系的Z轴在所述人体矢状面的投影，得到第一直线；根据所述定位线和所述第一直线建立所述人体横断面，所述人体横断面与所述第一直线垂直且经过所述定位线的中点；根据所述定位线和第二直线建立所述人体冠状面，所述人体冠状面与所述第二直线垂直且经过所述定位线的中点，所述第二直线位于所述人体矢状面内且与所述第一直线垂直；根据所述人体矢状面、所述人体横断面和所述人体冠状面建立所述坐标系，所述坐标系的原点为所述定位线的中点。

可选地，根据所述髋臼杯假体的三维模型确定所述髋臼杯假体的轴线，包括：获取所述髋臼杯假体的三维模型的杯口表面的三个点，得到第一点、第二点和第三点，所述第一点、所述第二点和所述第三点的清晰度大于预定值；根据所述第一点、所述第二点和所述第三点确定所述髋臼杯开口平面，所述第一点、所述第二点和所述第三点均位于所述髋臼杯开口平面上；根据所述髋臼杯开口平面确定所述髋臼杯假体的轴线。

可选地，所述第一预定范围为226亨氏单位~3071亨氏单位。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种髋臼杯假体的角度的测量装置，髋臼杯假体的角度包括前倾角和外展角，所述装置包括：获取单元，用于获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；建立单元，用于将所述CT数据进行三维重建，得到所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型；测量单元，用于根据所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型测量所述髋臼杯假体的所述前倾角和所述外展角。

根据本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行任意一种所述的方法。

根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任意一种所述的方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种测量系统，包括髋臼杯假体的角度的测量装置，所述髋臼杯假体的角度的测量装置用于执行任意一种所述的方法。

在本发明实施例中，上述髋臼杯假体的角度的测量方法中，首先，获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；然后，将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型；最后，根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角。该方法通过CT数据进行三维重建得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型，从而根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，由于上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角为三维角度，相比于现有技术通过二维X光片测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，大大减小了误差，解决现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的实施例的一种髋臼杯假体的角度的测量方法的流程示意图；

图2示出了根据本申请的实施例的一种髋臼杯假体的角度的测量装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件（诸如层、膜、区域、或衬底）描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明：

前倾角：放射学定义的前倾角为髋臼轴线与人体冠状面之间的夹角；

外展角：放射学定义的外展角为髋臼轴在人体冠状面上的投影与身体纵轴的夹角。

正如背景技术中所说的，现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种髋臼杯假体的角度的测量方法、装置、计算机可读存储介质、处理器和测量系统。

根据本申请的实施例，提供了一种髋臼杯假体的角度的测量方法。

图1是根据本申请实施例的髋臼杯假体的角度的测量方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；

步骤S102，将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型；

步骤S103，根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角。

上述的方法中，首先，获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；然后，将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型；最后，根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角。该方法通过CT数据进行三维重建得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型，从而根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，由于上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角为三维角度，相比于现有技术通过二维X光片测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，大大减小了误差，解决现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大的问题。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本申请的一种实施例中，将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型，包括：识别骨质密度在第一预定范围内的上述CT数据，得到第一数据；对上述第一数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型；识别上述骨质密度在第二预定范围内的上述CT数据，得到第二数据，上述第二预定范围的下限值大于上述第一预定范围的下限值；对上述第二数据进行三维重建，得到上述髋臼杯假体的三维模型。该实施例中，可以选取骨质密度在第一预定范围内的CT数据来建立骨盆的三维模型，这样可以得到更为准确的骨盆的三维模型，可以选取骨质密度在第二预定范围内的CT数据来建立髋臼杯假体的三维模型，可以得到更为准确的髋臼杯的三维模型。

需要说明的是，可以选择CT数据的片子数量和层厚都合适的一组CT数据，这样可以避免CT数据的片子断层严重，可以避免骨盆和股骨解剖特征点模型造成的重建的三维模块效果较差，上述的实施例中，由于患者术后体内植入了金属的髋臼杯假体，金属在CT中成像会影响骨质密度的不稳定识别，以金属的髋臼杯假体为中心呈放射形密度分散，并且金属的密度的阈值会高于骨质密度的阈值，如果选择同样的预定范围内的CT数据来得到第一数据和第二数据，那么，得到的骨盆的三维模块会在局部产生反射形的噪点，无法判断骨盆解剖的特征点，并且金属的髋臼杯假体会被噪点掩埋，无法确认髋臼杯假体的位置，这样会影响后续测量的准确性，因此，第一数据是骨质密度在第一预定范围内的CT数据，第二数据是骨质密度在第二预定范围内的CT数据，这样分别对第一数据和第二数据进行三维重建，可以得到更为准确地骨盆的三维模型和髋臼杯假体的三维模型，这样就可以保证后续根据骨盆的三维模型和髋臼杯假体的三维模块来测量髋臼杯假体的前倾角和外展角的准确性更好。

本申请的另一种实施例中，根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，包括：根据上述骨盆的三维模型的解剖特征点建立坐标系，上述坐标系的X轴垂直于人体矢状面，上述坐标系的Y轴垂直于人体冠状面，上述坐标系的Z轴垂直于人体横断面；根据上述髋臼杯假体的三维模型确定上述髋臼杯假体的轴线，上述髋臼杯假体的轴线与髋臼杯开口平面垂直，上述髋臼杯开口平面为上述髋臼杯假体的杯口外边缘所处的平面；获取上述髋臼杯假体的轴线在上述人体冠状面上的投影，得到投影线；在上述坐标系内，测量上述髋臼杯假体的轴线与上述投影线的夹角，得到上述前倾角，测量上述投影线与上述Z轴的夹角，得到上述外展角。该实施例中，放射学定义的前倾角为髋臼轴线与人体冠状面之间的夹角，上述投影线为上述髋臼杯假体的轴线在上述人体冠状面上的投影，因此，测量上述髋臼杯假体的轴线与上述投影线的夹角，即可得到上述前倾角，放射学定义的外展角为髋臼轴在人体冠状面上的投影与身体纵轴的夹角，上述Z轴垂直于人体横断面，上述Z轴即为身体纵轴，因此，测量上述投影线与上述Z轴的夹角，得到上述外展角，即可通过上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，进一步地保证了测量的前倾角和外展角的误差较小，进而进一步地解决了现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大的问题。

本申请的再一种实施例中，根据上述骨盆的三维模型的解剖特征点建立坐标系，包括：建立两个上述解剖特征点的连线，得到定位线，两个上述解剖特征点分别为两个髂前上棘与上述骨盆的中心距离最大的点；根据上述定位线建立上述人体矢状面，上述人体矢状面与上述定位线的中垂面；获取世界坐标系的Z轴在上述人体矢状面的投影，得到第一直线；根据上述定位线和上述第一直线建立上述人体横断面，上述人体横断面与上述第一直线垂直且经过上述定位线的中点；根据上述定位线和第二直线建立上述人体冠状面，上述人体冠状面与上述第二直线垂直且经过上述定位线的中点，上述第二直线位于上述人体矢状面内且与上述第一直线垂直；根据上述人体矢状面、上述人体横断面和上述人体冠状面建立上述坐标系，上述坐标系的原点为上述定位线的中点。该实施例中，将两个髂前上棘与上述骨盆的中心距离最大的点作为解剖特征点，并将两个上述解剖特征点的连线建立定位线，从而根据定位线建立了人体矢状面、人体横断面和人体冠状面，根据这三个不同的平面就可以更为准确地建立坐标系，并且坐标系是三维的坐标系，以便于测量前倾角和外展角。

本申请的又一种实施例中，根据上述髋臼杯假体的三维模型确定上述髋臼杯假体的轴线，包括：获取上述髋臼杯假体的三维模型的杯口表面的三个点，得到第一点、第二点和第三点，上述第一点、上述第二点和上述第三点的清晰度大于预定值；根据上述第一点、上述第二点和上述第三点确定上述髋臼杯开口平面，上述第一点、上述第二点和上述第三点均位于上述髋臼杯开口平面上；根据上述髋臼杯开口平面确定上述髋臼杯假体的轴线。该实施例中，上述髋臼杯假体的三维模型的像素点的清晰度越高，像素点对应的点的位置与原髋臼杯假体对应的点的位置的差异越小，选择清晰度大于预定值的点，从而确保选择的三个点的位置偏差较小，进而可以得到更为准确的髋臼杯假体的轴线。

为了进一步保证得到的第一数据更为准确，本申请的一种具体的实施例中，上述第一预定范围为226亨氏单位~3071亨氏单位。当然，第一预定范围并不限于上述的226亨氏单位~3071亨氏单位，本领域技术人员还可以根据实际情况，选择合适的第一预定范围。

本申请实施例还提供了一种髋臼杯假体的角度的测量装置，需要说明的是，本申请实施例的髋臼杯假体的角度的测量装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于髋臼杯假体的角度的测量方法。以下对本申请实施例提供的髋臼杯假体的角度的测量装置进行介绍。

图2是根据本申请实施例的髋臼杯假体的角度的测量装置的示意图。如图2所示，该装置包括：

获取单元10，获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；

建立单元20，将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型；

测量单元30，根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角。

上述的装置中，获取单元获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；建立单元将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型；测量单元根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角。该装置通过CT数据进行三维重建得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型，从而根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，由于上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角为三维角度，相比于现有技术通过二维X光片测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，大大减小了误差，解决现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大的问题。

本申请的一种实施例中，建立单元包括第一识别模块、第一建立模块、第二识别模块和第二建立模块，第一识别模块用于识别骨质密度在第一预定范围内的上述CT数据，得到第一数据；第一建立模块用于对上述第一数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型；第二识别模块用于识别上述骨质密度在第二预定范围内的上述CT数据，得到第二数据，上述第二预定范围的下限值大于上述第一预定范围的下限值；第二建立模块用于对上述第二数据进行三维重建，得到上述髋臼杯假体的三维模型。该实施例中，可以选取骨质密度在第一预定范围内的CT数据来建立骨盆的三维模型，这样可以得到更为准确的骨盆的三维模型，可以选取骨质密度在第二预定范围内的CT数据来建立髋臼杯假体的三维模型，可以得到更为准确的髋臼杯的三维模型。

需要说明的是，可以选择CT数据的片子数量和层厚都合适的一组CT数据，这样可以避免CT数据的片子断层严重，可以避免骨盆和股骨解剖特征点模型造成的重建的三维模块效果较差，上述的实施例中，由于患者术后体内植入了金属的髋臼杯假体，金属在CT中成像会影响骨质密度的不稳定识别，以金属的髋臼杯假体为中心呈放射形密度分散，并且金属的密度的阈值会高于骨质密度的阈值，如果选择同样的预定范围内的CT数据来得到第一数据和第二数据，那么，得到的骨盆的三维模块会在局部产生反射形的噪点，无法判断骨盆解剖的特征点，并且金属的髋臼杯假体会被噪点掩埋，无法确认髋臼杯假体的位置，这样会影响后续测量的准确性，因此，第一数据是骨质密度在第一预定范围内的CT数据，第二数据是骨质密度在第二预定范围内的CT数据，这样分别对第一数据和第二数据进行三维重建，可以得到更为准确地骨盆的三维模型和髋臼杯假体的三维模型，这样就可以保证后续根据骨盆的三维模型和髋臼杯假体的三维模块来测量髋臼杯假体的前倾角和外展角的准确性更好。

本申请的另一种实施例中，测量单元包括第三建立模块、确定模块、获取模块和第量模块，第三建立模块用于根据上述骨盆的三维模型的解剖特征点建立坐标系，上述坐标系的X轴垂直于人体矢状面，上述坐标系的Y轴垂直于人体冠状面，上述坐标系的Z轴垂直于人体横断面；确定模块用于根据上述髋臼杯假体的三维模型确定上述髋臼杯假体的轴线，上述髋臼杯假体的轴线与髋臼杯开口平面垂直，上述髋臼杯开口平面为上述髋臼杯假体的杯口外边缘所处的平面；获取模块用于获取上述髋臼杯假体的轴线在上述人体冠状面上的投影，得到投影线；测量模块用于在上述坐标系内，测量上述髋臼杯假体的轴线与上述投影线的夹角，得到上述前倾角，测量上述投影线与上述Z轴的夹角，得到上述外展角。该实施例中，放射学定义的前倾角为髋臼轴线与人体冠状面之间的夹角，上述投影线为上述髋臼杯假体的轴线在上述人体冠状面上的投影，因此，测量上述髋臼杯假体的轴线与上述投影线的夹角，即可得到上述前倾角，放射学定义的外展角为髋臼轴在人体冠状面上的投影与身体纵轴的夹角，上述Z轴垂直于人体横断面，上述Z轴即为身体纵轴，因此，测量上述投影线与上述Z轴的夹角，得到上述外展角，即可通过上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，进一步地保证了测量的前倾角和外展角的误差较小，进而进一步地解决了现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大的问题。

本申请的再一种实施例中，第三建立模块包括第一建立子模块、第二建立子模块、第一获取子模块、第三建立子模块、第四建立子模块和第五建立子模块，第三建立子模块用于建立两个上述解剖特征点的连线，得到定位线，两个上述解剖特征点分别为两个髂前上棘与上述骨盆的中心距离最大的点；第二建立子模块用于根据上述定位线建立上述人体矢状面，上述人体矢状面与上述定位线的中垂面；第一获取子模块用于获取世界坐标系的Z轴在上述人体矢状面的投影，得到第一直线；第三建立子模块用于根据上述定位线和上述第一直线建立上述人体横断面，上述人体横断面与上述第一直线垂直且经过上述定位线的中点；第四建立子模块用于根据上述定位线和第二直线建立上述人体冠状面，上述人体冠状面与上述第二直线垂直且经过上述定位线的中点，上述第二直线位于上述人体矢状面内且与上述第一直线垂直；第五建立子模块用于根据上述人体矢状面、上述人体横断面和上述人体冠状面建立上述坐标系，上述坐标系的原点为上述定位线的中点。该实施例中，将两个髂前上棘与上述骨盆的中心距离最大的点作为解剖特征点，并将两个上述解剖特征点的连线建立定位线，从而根据定位线建立了人体矢状面、人体横断面和人体冠状面，根据这三个不同的平面就可以更为准确地建立坐标系，并且坐标系是三维的坐标系，以便于测量前倾角和外展角。

本申请的又一种实施例中，第三建立模块包括第二获取模块、第一确定子模块和第二确定子模块，第二获取模块用于获取上述髋臼杯假体的三维模型的杯口表面的三个点，得到第一点、第二点和第三点，上述第一点、上述第二点和上述第三点的清晰度大于预定值；第一确定子模块用于根据上述第一点、上述第二点和上述第三点确定上述髋臼杯开口平面，上述第一点、上述第二点和上述第三点均位于上述髋臼杯开口平面上；第二确定子模块用于根据上述髋臼杯开口平面确定上述髋臼杯假体的轴线。该实施例中，上述髋臼杯假体的三维模型的像素点的清晰度越高，像素点对应的点的位置与原髋臼杯假体对应的点的位置的差异越小，选择清晰度大于预定值的点，从而确保选择的三个点的位置偏差较小，进而可以得到更为准确的髋臼杯假体的轴线。

为了进一步保证得到的第一数据更为准确，本申请的一种具体的实施例中，上述第一预定范围为226亨氏单位~3071亨氏单位。当然，第一预定范围并不限于上述的226亨氏单位~3071亨氏单位，本领域技术人员还可以根据实际情况，选择合适的第一预定范围。

上述髋臼杯假体的角度的测量装置包括处理器和存储器，上述获取单元、建立单元和测量单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来减小髋臼杯角度的测量方法的测量误差。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述髋臼杯假体的角度的测量方法。

本发明实施例提供了一种处理器，上述处理器用于运行程序，其中，上述程序运行时执行上述髋臼杯假体的角度的测量方法。

本发明还提供了一种测量系统，该系统包括髋臼杯假体的角度的测量装置，上述髋臼杯假体的角度的测量装置用于执行任意一种上述的方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：

步骤S101，获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；

步骤S102，将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型；

步骤S103，根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：

步骤S101，获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；

步骤S102，将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型；

步骤S103，根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1）、本申请的髋臼杯假体的角度的测量方法，首先，获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；然后，将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型；最后，根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角。该方法通过CT数据进行三维重建得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型，从而根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，由于上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角为三维角度，相比于现有技术通过二维X光片测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，大大减小了误差，解决现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大的问题。

2）、本申请的髋臼杯假体的角度的测量装置，获取单元获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；建立单元将上述CT数据进行三维重建，得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型；测量单元根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角。该装置通过CT数据进行三维重建得到上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型，从而根据上述骨盆的三维模型和上述髋臼杯假体的三维模型测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，由于上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角为三维角度，相比于现有技术通过二维X光片测量上述髋臼杯假体的上述前倾角和上述外展角，大大减小了误差，解决现有技术中髋臼杯角度的测量方法的测量误差较大的问题。

以上上述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种髋臼杯假体的角度的测量方法，其特征在于，髋臼杯假体的角度包括前倾角和外展角，所述方法包括：

获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；

将所述CT数据进行三维重建，得到所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型；

根据所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型测量所述髋臼杯假体的所述前倾角和所述外展角。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述CT数据进行三维重建，得到所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型，包括：

识别骨质密度在第一预定范围内的所述CT数据，得到第一数据；

对所述第一数据进行三维重建，得到所述骨盆的三维模型；

识别所述骨质密度在第二预定范围内的所述CT数据，得到第二数据，所述第二预定范围的下限值大于所述第一预定范围的下限值；

对所述第二数据进行三维重建，得到所述髋臼杯假体的三维模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型测量所述髋臼杯假体的所述前倾角和所述外展角，包括：

根据所述骨盆的三维模型的解剖特征点建立坐标系，所述坐标系的X轴垂直于人体矢状面，所述坐标系的Y轴垂直于人体冠状面，所述坐标系的Z轴垂直于人体横断面；

根据所述髋臼杯假体的三维模型确定所述髋臼杯假体的轴线，所述髋臼杯假体的轴线与髋臼杯开口平面垂直，所述髋臼杯开口平面为所述髋臼杯假体的杯口外边缘所处的平面；

获取所述髋臼杯假体的轴线在所述人体冠状面上的投影，得到投影线；

在所述坐标系内，测量所述髋臼杯假体的轴线与所述投影线的夹角，得到所述前倾角，测量所述投影线与所述Z轴的夹角，得到所述外展角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述骨盆的三维模型的解剖特征点建立坐标系，包括：

建立两个所述解剖特征点的连线，得到定位线，两个所述解剖特征点分别为两个髂前上棘与所述骨盆的中心距离最大的点；

根据所述定位线建立所述人体矢状面，所述人体矢状面与所述定位线的中垂面；

获取世界坐标系的Z轴在所述人体矢状面的投影，得到第一直线；

根据所述定位线和所述第一直线建立所述人体横断面，所述人体横断面与所述第一直线垂直且经过所述定位线的中点；

根据所述定位线和第二直线建立所述人体冠状面，所述人体冠状面与所述第二直线垂直且经过所述定位线的中点，所述第二直线位于所述人体矢状面内且与所述第一直线垂直；

根据所述人体矢状面、所述人体横断面和所述人体冠状面建立所述坐标系，所述坐标系的原点为所述定位线的中点。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述髋臼杯假体的三维模型确定所述髋臼杯假体的轴线，包括：

获取所述髋臼杯假体的三维模型的杯口表面的三个点，得到第一点、第二点和第三点，所述第一点、所述第二点和所述第三点的清晰度大于预定值；

根据所述第一点、所述第二点和所述第三点确定所述髋臼杯开口平面，所述第一点、所述第二点和所述第三点均位于所述髋臼杯开口平面上；

根据所述髋臼杯开口平面确定所述髋臼杯假体的轴线。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预定范围为226亨氏单位~3071亨氏单位。

7.一种髋臼杯假体的角度的测量装置，其特征在于，髋臼杯假体的角度包括前倾角和外展角，所述装置包括：

获取单元，用于获取髋关节置换手术后骨盆的CT数据；

建立单元，用于将所述CT数据进行三维重建，得到所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型；

测量单元，用于根据所述骨盆的三维模型和所述髋臼杯假体的三维模型测量所述髋臼杯假体的所述前倾角和所述外展角。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。

9.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。

10.一种测量系统，包括髋臼杯假体的角度的测量装置，其特征在于，所述髋臼杯假体的角度的测量装置用于执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。

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