CN114403911B - 一种基于ct三维重建图像的尺骨近端参数测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法及装置，其中方法包括：获取CT数据，对CT数据进行重建，提取尺骨近端三维模型；确定参考点，参考点包括：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G；根据参考点确定测量参数，测量参数包括：尺骨近端背侧成角(前角)、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴‑尺骨干夹角；利用测量参数进行冠突参数测量。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法及装置。
背景技术
尺骨近端骨折是复杂的肘部骨折。据报道，尺骨近端骨折约占全身骨折的1.1％，占前臂骨折的21％，其以青壮年男性为高发人群，若处理不当，会严重影响患者上肢功能，这使得尺骨近端骨折成为制约患者运动损伤和军事训练伤术后恢复的重要损伤类型。尺骨近端解剖复杂，且形态变异。恢复解剖对位对恢复正常生物力学和避免术后早期关节炎、肘关节半脱位和功能丧失至关重要。而解剖型钢板是治疗复杂的鹰嘴及孟氏骨折的主要手段，由于尺骨近端解剖变异的存在，目前用于骨折稳定的钢板存在不适配的情况，这会导致骨折固定不良，骨不愈合或骨延迟愈合等严重并发症。究其原因在于尺骨近端存在尚不明确的解剖变异。因此，针对尺骨近端的形态学研究具有重要的指导意义。
尺骨近端背侧骨面是近端骨折手术入路最重要的骨标识，也是尺骨近端移位粉碎性骨折切开复位内固定的指导原则。针对尺骨近端的形态学研究主要聚焦于尺骨近端背侧成角(PUDA)，背钩角，及内翻角等尺骨近端重要结构的测量与临床分析。目前，绝大多数研究基于尸体标本或二维影像平片来实现对尺骨近端解剖参数的定量分析，以探究手术决策指导原则与解剖型钢板的合理优化策略。尸体标本的研究思路在于通过选择尺骨近端骨面标识点，构建解剖参数，通过研究尺骨钢板与测量参数的适配情况。而尸体骨研究具有其特有的局限性，无法为临床医师针对患者制定个性化手术策略。基于平片的测量分析则聚焦于尺骨近端背侧成角及其位置，在标准侧位，分别确定尺骨平点区域切线及尺骨嵴切线，两条线段延长线的交角即为尺骨近端背侧成角。二维图像获取虽容易，但相比计算机体层摄影，会丢失一部分参数信息，且因其成像位置限制，因而无法系统全面地对尺骨近端参数进行量化分析。
基于3D模型的定量测量技术能结合图像分析软件，高精度地实现多维度的参数量化。Puchwein P等重建了40例健康成人的尺骨近端CT图像并对其进行了参数的量化分析。研究通过在三维软件里选取特征标识点，通过点来构建骨骼参数，进而实现参数的量化。但是由于尺骨近端存在较大的解剖变异，且骨面多不平整，该研究选取解剖标识点时所依据的标准方法并不适用于所有的骨骼类型。且在对空间角度的测量时，并未考虑到异面直线的情形。这大大阻碍了该研究所述的测量方法的临床应用，可重复性差。
发明内容
本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法及装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明的一个方面提供了一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法，包括：获取CT数据，对所述CT数据进行重建，提取尺骨近端三维模型；确定参考点，所述参考点包括：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G；根据所述参考点确定测量参数，所述测量参数包括：尺骨近端背侧成角(前角)、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴-尺骨干夹角；利用所述测量参数进行冠突参数测量。
其中，所述对所述CT数据进行重建包括：采用阈值分割和区域增长方法对所述CT数据进行重建。
其中，所述确定参考点包括：于后视图位置确定标准侧位，在所述标准侧位下，将冠突位置骨面最突出处确定为所述冠突尖点，将鹰嘴尖点位置骨面最突出处确定为所述鹰嘴尖点；在所述标准侧位下，创建标准平面，所述标准平面经过所述标准侧位第一尺骨背面点A和所述标准侧位第二尺骨背面点B，且垂直于视轴；旋转所述尺骨近端三维模型，令所述尺骨近端三维模型处于去肱骨位，所述去肱骨位包括：所述标准平面水平位，尺骨近端关节完全覆盖远端关节面，创建冠状面和尺骨轴，所述冠状面经过所述鹰嘴尖点，平行于所述视轴，所述尺骨轴包括：经过所述鹰嘴尖点，垂直于所述冠状面和标准平面，确定沿着所述尺骨轴，于鹰嘴尖点正下方骨面选取一点为所述背钩角点C；旋转所述尺骨近端三维模型至所述标准侧位，沿着尺骨近端平点区域最边缘处，间隔20-30mm选取两点，分别确定为所述第一平点D和所述第二平点E；在所述标准侧位，沿着尺骨干背侧最边缘处间隔50-60mm选取两点，分别确定为所述第一尺骨嵴点F和所述第二尺骨嵴点G。
其中，所述根据所述参考点确定测量参数包括：在所述尺骨近端三维模型上连接所述第一平点D和所述第二平点E，以及所述第一尺骨嵴点F和所述第二尺骨嵴点G，形成线段DE及线段FG，创建尺骨轴投影面，将所述鹰嘴尖点、所述线段DE延长线、所述线段FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，形成两条线段交角，将所述两条线段交角确定为所述尺骨近端背侧成角；在所述尺骨轴投影面上，经鹰嘴尖点做一条线段L1，使之垂直于线段D’E’，所述线段D’E’为所述线段DE投影，确定所述线段D’E’与线段F’G’交点至所述线段L1的垂直距离为所述前角点距，所述线段F’G’为所述线段FG投影；所述尺骨近端三维模型上，所述线段DE与所述线段FG之间的夹角确定为所述内翻角；创建标准平面投影面，将所述鹰嘴尖点、所述线段DE延长线、所述线段FG延长线及所述尺骨轮廓投影至草图上，确定两条线段投影的交点为所述内翻角点，经鹰嘴尖点投影点做一条线段L2，所述线段L2平行于坐标Y轴，将测算得到的所述内翻角点至所述线段L2的垂直距离确定为所述内翻角点距；将所述鹰嘴尖点、所述背钩角点C连线延长线与平点连线DE延长线的交角确定为所述背钩角；将所述冠突尖点、所述鹰嘴尖点连线延长线与所述尺骨嵴连线FG延长线的交角确定为所述鹰嘴-尺骨干夹角。
其中，所述利用所述测量参数进行冠突参数测量包括：确定待测量位置，对所述待测量位置利用所述测量参数进行测量。
本发明另一方面提供了一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量装置，包括：提取模块，用于获取CT数据，对所述CT数据进行重建，提取尺骨近端三维模型；第一确定模块，用于确定参考点，所述参考点包括：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G；第二确定模块，用于根据所述参考点确定测量参数，所述测量参数包括：尺骨近端背侧成角(前角)、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴-尺骨干夹角；测量模块，用于利用所述测量参数进行冠突参数测量。
其中，所述提取模块通过如下方式对所述CT数据进行重建：采用阈值分割和区域增长方法对所述CT数据进行重建。
其中，所述第一确定模块通过如下方式确定参考点：于后视图位置确定标准侧位，在所述标准侧位下，将冠突位置骨面最突出处确定为所述冠突尖点，将鹰嘴尖点位置骨面最突出处确定为所述鹰嘴尖点；在所述标准侧位下，创建标准平面，所述标准平面经过所述标准侧位第一尺骨背面点A和所述标准侧位第二尺骨背面点B，且垂直于视轴；旋转所述尺骨近端三维模型，令所述尺骨近端三维模型处于去肱骨位，所述去肱骨位包括：所述标准平面水平位，尺骨近端关节完全覆盖远端关节面，创建冠状面和尺骨轴，所述冠状面经过所述鹰嘴尖点，平行于所述视轴，所述尺骨轴包括：经过所述鹰嘴尖点，垂直于所述冠状面和标准平面，确定沿着所述尺骨轴，于鹰嘴尖点正下方骨面选取一点为所述背钩角点C；旋转所述尺骨近端三维模型至所述标准侧位，沿着尺骨近端平点区域最边缘处，间隔20-30mm选取两点，分别确定为所述第一平点D和所述第二平点E；在所述标准侧位，沿着尺骨干背侧最边缘处间隔50-60mm选取两点，分别确定为所述第一尺骨嵴点F和所述第二尺骨嵴点G。
其中，所述第二确定模块通过如下方式根据所述参考点确定测量参数：在所述尺骨近端三维模型上连接所述第一平点D和所述第二平点E，以及所述第一尺骨嵴点F和所述第二尺骨嵴点G，形成线段DE及线段FG，创建尺骨轴投影面，将所述鹰嘴尖点、所述线段DE延长线、所述线段FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，形成两条线段交角，将所述两条线段交角确定为所述尺骨近端背侧成角；在所述尺骨轴投影面上，经鹰嘴尖点做一条线段L1，使之垂直于线段D’E’，所述线段D’E’为所述线段DE投影，确定所述线段D’E’与线段F’G’交点至所述线段L1的垂直距离为所述前角点距，所述线段F’G’为所述线段FG投影；所述尺骨近端三维模型上，所述线段DE与所述线段FG之间的夹角确定为所述内翻角；创建标准平面投影面，将所述鹰嘴尖点、所述线段DE延长线、所述线段FG延长线及所述尺骨轮廓投影至草图上，确定两条线段投影的交点为所述内翻角点，经鹰嘴尖点投影点做一条线段L2，所述线段L2平行于坐标Y轴，将测算得到的所述内翻角点至所述线段L2的垂直距离确定为所述内翻角点距；将所述鹰嘴尖点、所述背钩角点C连线延长线与平点连线DE延长线的交角确定为所述背钩角；将所述冠突尖点、所述鹰嘴尖点连线延长线与所述尺骨嵴连线FG延长线的交角确定为所述鹰嘴-尺骨干夹角。
其中，所述测量模块通过如下方式利用所述测量参数进行冠突参数测量：确定待测量位置，对所述待测量位置利用所述测量参数进行测量。
由此可见，通过本发明提供的基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法及装置，采用标准化的技术方案，包括技术标准化及参数标准化，确定测量尺骨近端参数所需的解剖标识点；提出对大样本医学图像进行测绘分析的测量方案，解决数据代表性差，缩小测量系统误差等问题；可实现高效、便捷、精确地实现参数测量，为临床转化应用奠定坚实基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的基于CT三维重建图像的冠突参数测量方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的参考点示意图；
图3为本发明实施例提供的参考点示意图；
图4为本发明实施例提供的参考点示意图；
图5为本发明实施例提供的冠突参数测量示意图；
图6为本发明实施例提供的冠突参数测量示意图；
图7为本发明实施例提供的冠突参数测量示意图；
图8为本发明实施例提供的冠突参数测量示意图；
图9为本发明实施例提供的基于CT三维重建图像的冠突参数测量装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术发明的核心在于：实现对人尺骨近端参数的快速、精确地量化，进而为尺骨近端骨折手术提供形态学方面的支持；同时，参与冠突骨骼形态学聚类分析，以期提出冠突形态亚类，为器械设计提供思路。
基于现有技术存在的问题，本发明可以解决：(1)采用标准化的技术方案，包括技术标准化及参数标准化，确定测量尺骨近端参数所需的解剖标识点；(2)提出对大样本医学图像进行测绘分析的测量方案，解决数据代表性差，缩小测量系统误差等问题；(3)本发明所述方法可实现高效、便捷、精确地实现参数测量，为临床转化应用奠定坚实基础。
图1示出了本发明实施例提供的基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法的流程图，参见图1，本发明实施例提供的基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法，包括：
S1，获取CT数据，对CT数据进行重建，提取尺骨近端三维模型。
具体地，通过医院PACS系统获取患者高分辨计算机体层扫描数据；对CT数据进行重建，提取出完整的尺骨近端三维模型。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，对CT数据进行重建包括：采用阈值分割和区域增长方法对CT数据进行重建。
S2，确定参考点，参考点包括：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G。
具体地，本发明可以确定参考点包括9个解剖标识点：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，确定参考点包括：于后视图位置确定标准侧位，在标准侧位下，将冠突位置骨面最突出处确定为冠突尖点，将鹰嘴尖点位置骨面最突出处确定为鹰嘴尖点；在标准侧位下，创建标准平面，标准平面经过标准侧位第一尺骨背面点A和标准侧位第二尺骨背面点B，且垂直于视轴；旋转尺骨近端三维模型，令尺骨近端三维模型处于去肱骨位，去肱骨位包括：标准平面水平位，尺骨近端关节完全覆盖远端关节面，创建冠状面和尺骨轴，冠状面经过鹰嘴尖点，平行于视轴，尺骨轴包括：经过鹰嘴尖点，垂直于冠状面和标准平面，确定沿着尺骨轴，于鹰嘴尖点正下方骨面选取一点为背钩角点C；旋转尺骨近端三维模型至标准侧位，沿着尺骨近端平点区域最边缘处，间隔20-30mm选取两点，分别确定为第一平点D和第二平点E；在标准侧位，沿着尺骨干背侧最边缘处间隔50-60mm选取两点，分别确定为第一尺骨嵴点F和第二尺骨嵴点G。
具体地，参见图2至图4，模型以STL格式导入3-Matic软件，在操作界面通过视图功能(view)选择标准后侧位，于尺骨背面最外侧沿着尺骨干间隔20-30mm取两点，记为尺骨背面点A、B；
在标准侧位下，冠突尖点、鹰嘴尖点的选取具有唯一性，由相应位置骨面最突出处定义；
在标准侧位下，在软件内选择平面创建功能，构建第一平面，使之满足：经过A、B两点，垂直于视轴(view)，记为标准平面SP。进一步，旋转尺骨模型，使之处于去肱骨位(即SP平面水平位，尺骨近端关节完全覆盖远端关节面)，创建第二平面，使之满足：经过鹰嘴尖，平行于视轴(view)，即为冠状面；创建第三平面，使之满足：经过鹰嘴尖，垂直于冠状面和SP，即为尺骨轴。沿着尺骨轴，于鹰嘴尖正下方骨面选取一点，记为背钩角点C。
旋转尺骨模型至标准侧位，沿着尺骨近端平点区域最边缘处，间隔20-30mm选取两点，记为第一平点D、第二平点E；
在标准侧位，沿着尺骨干背侧最边缘处，间隔50-60mm选取两点，记为第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G。
S3，根据参考点确定测量参数，测量参数包括：尺骨近端背侧成角(前角)、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴-尺骨干夹角。
具体地，本发明确定的测量参数包括6个尺骨近端形态学参数：尺骨近端背侧成角(前角)、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴-尺骨干夹角。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，根据参考点确定测量参数包括：在尺骨近端三维模型上连接第一平点D和第二平点E，以及第一尺骨嵴点F和第二尺骨嵴点G，形成线段DE及线段FG，创建尺骨轴投影面，将鹰嘴尖点、线段DE延长线、线段FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，形成两条线段交角，将两条线段交角确定为尺骨近端背侧成角；在尺骨轴投影面上，经鹰嘴尖点做一条线段L1，使之垂直于线段D’E’，线段D’E’为线段DE投影，确定线段D’E’与线段F’G’交点至线段L1的垂直距离为前角点距，线段F’G’为线段FG投影；
尺骨近端三维模型上，线段DE与线段FG之间的夹角确定为内翻角；创建标准平面投影面，将鹰嘴尖点、线段DE延长线、线段FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，确定两条线段投影的交点为内翻角点，经鹰嘴尖点投影点做一条线段L2，线段L2平行于坐标Y轴，将测算得到的内翻角点至线段L2的垂直距离确定为内翻角点距；将鹰嘴尖点、背钩角点C连线延长线与平点连线DE延长线的交角确定为背钩角；将冠突尖点、鹰嘴尖点连线延长线与尺骨嵴连线FG延长线的交角确定为鹰嘴-尺骨干夹角。
具体地，参见图5至图8，构建方法包括：
尺骨近端背侧成角(前角)：在三维模型上连接平点D、E及尺骨嵴点F、G，形成线段DE及FG。选择“草图”功能，创建尺骨轴投影面，将鹰嘴尖、线段DE、FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，形成两条线段交角，即为尺骨近端背侧成角。
前角点距：在尺骨轴投影面上，经鹰嘴尖做一条线段L1，使之垂直于线段D’E’(线段DE投影)，记录线段D’E’与线段F’G’交点至L1的垂直距离，即为前角点距。
内翻角：三维模型上，线段DE与线段FG之间的夹角
内翻角点距：选择“草图”功能，创建SP平面投影面，将鹰嘴尖、线段DE、FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，两条线段投影的交点即为内翻角点。经鹰嘴尖投影点做一条线段L2，使之平行于坐标Y轴，测算内翻角点至L2的垂直距离，即为内翻角点距。
背钩角：鹰嘴尖、背钩角点C连线延长线与平点连线DE延长线的交角。
鹰嘴-尺骨干夹角：冠突尖、鹰嘴尖连线延长线与尺骨嵴连线FG延长线的交角。
S4，利用测量参数进行冠突参数测量。
参见图5至图8，在3-Matic软件内，即可针对相关模块，实现快速测量。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，利用测量参数进行冠突参数测量包括：确定待测量位置，对待测量位置利用测量参数进行测量。
由此可见，通过本发明提供的基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法，采用标准化的技术方案，包括技术标准化及参数标准化，确定测量尺骨近端参数所需的解剖标识点；提出对大样本医学图像进行测绘分析的测量方案，解决数据代表性差，缩小测量系统误差等问题；可实现高效、便捷、精确地实现参数测量，为临床转化应用奠定坚实基础。
图9示出了本发明实施例提供的基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量装置的结构示意图，该基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量装置应用上述方法，以下仅对基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量装置的结构进行简单说明，其他未尽事宜，请参照上述基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法中的相关描述，参见图9，本发明实施例提供的基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量装置，包括：提取模块，用于获取CT数据，对CT数据进行重建，提取尺骨近端三维模型；
第一确定模块，用于确定参考点，参考点包括：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G；
第二确定模块，用于根据参考点确定测量参数，测量参数包括：尺骨近端背侧成角(前角)、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴-尺骨干夹角；
测量模块，用于利用测量参数进行冠突参数测量。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，提取模块通过如下方式对CT数据进行重建：采用阈值分割和区域增长方法对CT数据进行重建。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，第一确定模块通过如下方式确定参考点：于后视图位置确定标准侧位，在标准侧位下，将冠突位置骨面最突出处确定为冠突尖点，将鹰嘴尖点位置骨面最突出处确定为鹰嘴尖点；在标准侧位下，创建标准平面，标准平面经过标准侧位第一尺骨背面点A和标准侧位第二尺骨背面点B，且垂直于视轴；旋转尺骨近端三维模型，令尺骨近端三维模型处于去肱骨位，去肱骨位包括：标准平面水平位，尺骨近端关节完全覆盖远端关节面，创建冠状面和尺骨轴，冠状面经过鹰嘴尖点，平行于视轴，尺骨轴包括：经过鹰嘴尖点，垂直于冠状面和标准平面，确定沿着尺骨轴，于鹰嘴尖点正下方骨面选取一点为背钩角点C；旋转尺骨近端三维模型至标准侧位，沿着尺骨近端平点区域最边缘处，间隔20-30mm选取两点，分别确定为第一平点D和第二平点E；在标准侧位，沿着尺骨干背侧最边缘处间隔50-60mm选取两点，分别确定为第一尺骨嵴点F和第二尺骨嵴点G。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，第二确定模块通过如下方式根据参考点确定测量参数：在尺骨近端三维模型上连接第一平点D和第二平点E，以及第一尺骨嵴点F和第二尺骨嵴点G，形成线段DE及线段FG，创建尺骨轴投影面，将鹰嘴尖点、线段DE延长线、线段FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，形成两条线段交角，将两条线段交角确定为尺骨近端背侧成角；在尺骨轴投影面上，经鹰嘴尖点做一条线段L1，使之垂直于线段D’E’，线段D’E’为线段DE投影，确定线段D’E’与线段F’G’交点至线段L1的垂直距离为前角点距，线段F’G’为线段FG投影；尺骨近端三维模型上，线段DE与线段FG之间的夹角确定为内翻角；创建标准平面投影面，将鹰嘴尖点、线段DE延长线、线段FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，确定两条线段投影的交点为内翻角点，经鹰嘴尖点投影点做一条线段L2，线段L2平行于坐标Y轴，将测算得到的内翻角点至线段L2的垂直距离确定为内翻角点距；将鹰嘴尖点、背钩角点C连线延长线与平点连线DE延长线的交角确定为背钩角；将冠突尖点、鹰嘴尖点连线延长线与尺骨嵴连线FG延长线的交角确定为鹰嘴-尺骨干夹角。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，测量模块通过如下方式利用测量参数进行冠突参数测量：确定待测量位置，对待测量位置利用测量参数进行测量。
由此可见，通过本发明提供的基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量装置，采用标准化的技术方案，包括技术标准化及参数标准化，确定测量尺骨近端参数所需的解剖标识点；提出对大样本医学图像进行测绘分析的测量方案，解决数据代表性差，缩小测量系统误差等问题；可实现高效、便捷、精确地实现参数测量，为临床转化应用奠定坚实基础。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量方法，其特征在于，包括：
获取CT数据，对所述CT数据进行重建，提取尺骨近端三维模型；
确定参考点，所述参考点包括：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G；
根据所述参考点确定测量参数，所述测量参数包括：尺骨近端背侧成角、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴-尺骨干夹角；
利用所述测量参数进行冠突参数测量；其中：
所述确定参考点包括：
于后视图位置确定标准侧位，在所述标准侧位下，将冠突位置骨面最突出处确定为所述冠突尖点，将鹰嘴尖点位置骨面最突出处确定为所述鹰嘴尖点；
在所述标准侧位下，创建标准平面，所述标准平面经过所述标准侧位第一尺骨背面点A和所述标准侧位第二尺骨背面点B，且垂直于视轴；旋转所述尺骨近端三维模型，令所述尺骨近端三维模型处于去肱骨位，所述去肱骨位包括：所述标准平面水平位，尺骨近端关节完全覆盖远端关节面，创建冠状面和尺骨轴，所述冠状面经过所述鹰嘴尖点，平行于所述视轴，所述尺骨轴包括：经过所述鹰嘴尖点，垂直于所述冠状面和标准平面，确定沿着所述尺骨轴，于鹰嘴尖点正下方骨面选取一点为所述背钩角点C；
旋转所述尺骨近端三维模型至所述标准侧位，沿着尺骨近端平点区域最边缘处，间隔20-30mm选取两点，分别确定为所述第一平点D和所述第二平点E；
在所述标准侧位，沿着尺骨干背侧最边缘处间隔50-60mm选取两点，分别确定为所述第一尺骨嵴点F和所述第二尺骨嵴点G。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述CT数据进行重建包括：
采用阈值分割和区域增长方法对所述CT数据进行重建。
3.根据权利要求1所述的方法，所述根据所述参考点确定测量参数包括：
在所述尺骨近端三维模型上连接所述第一平点D和所述第二平点E，以及所述第一尺骨嵴点F和所述第二尺骨嵴点G，形成线段DE及线段FG，创建尺骨轴投影面，将所述鹰嘴尖点、所述线段DE延长线、所述线段FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，形成两条线段交角，将所述两条线段交角确定为所述尺骨近端背侧成角；
在所述尺骨轴投影面上，经鹰嘴尖点做一条线段L1，使之垂直于线段D’E’，所述线段D’E’为所述线段DE投影，确定所述线段D’E’与线段F’G’交点至所述线段L1的垂直距离为所述前角点距，所述线段F’G’为所述线段FG投影；
所述尺骨近端三维模型上，所述线段DE与所述线段FG之间的夹角确定为所述内翻角；
创建标准平面投影面，将所述鹰嘴尖点、所述线段DE延长线、所述线段FG延长线及所述尺骨轮廓投影至草图上，确定两条线段投影的交点为所述内翻角点，经鹰嘴尖点投影点做一条线段L2，所述线段L2平行于坐标Y轴，将测算得到的所述内翻角点至所述线段L2的垂直距离确定为所述内翻角点距；
将所述鹰嘴尖点、所述背钩角点C连线延长线与平点连线DE延长线的交角确定为所述背钩角；
将所述冠突尖点、所述鹰嘴尖点连线延长线与所述线段FG延长线的交角确定为所述鹰嘴-尺骨干夹角。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述利用所述测量参数进行冠突参数测量包括：
确定待测量位置，对所述待测量位置利用所述测量参数进行测量。
5.一种基于CT三维重建图像的尺骨近端参数测量装置，其特征在于，包括：
提取模块，用于获取CT数据，对所述CT数据进行重建，提取尺骨近端三维模型；
第一确定模块，用于确定参考点，所述参考点包括：标准侧位第一尺骨背面点A、标准侧位第二尺骨背面点B、冠突尖点、鹰嘴尖点、背钩角点C、第一平点D、第二平点E、第一尺骨嵴点F、第二尺骨嵴点G；
第二确定模块，用于根据所述参考点确定测量参数，所述测量参数包括：尺骨近端背侧成角、前角点距、内翻角、内翻角点距、背钩角、鹰嘴-尺骨干夹角；
测量模块，用于利用所述测量参数进行冠突参数测量；其中：
所述第一确定模块通过如下方式确定参考点：
于后视图位置确定标准侧位，在所述标准侧位下，将冠突位置骨面最突出处确定为所述冠突尖点，将鹰嘴尖点位置骨面最突出处确定为所述鹰嘴尖点；
在所述标准侧位下，创建标准平面，所述标准平面经过所述标准侧位第一尺骨背面点A和所述标准侧位第二尺骨背面点B，且垂直于视轴；旋转所述尺骨近端三维模型，令所述尺骨近端三维模型处于去肱骨位，所述去肱骨位包括：所述标准平面水平位，尺骨近端关节完全覆盖远端关节面，创建冠状面和尺骨轴，所述冠状面经过所述鹰嘴尖点，平行于所述视轴，所述尺骨轴包括：经过所述鹰嘴尖点，垂直于所述冠状面和标准平面，确定沿着所述尺骨轴，于鹰嘴尖点正下方骨面选取一点为所述背钩角点C；
旋转所述尺骨近端三维模型至所述标准侧位，沿着尺骨近端平点区域最边缘处，间隔20-30mm选取两点，分别确定为所述第一平点D和所述第二平点E；
在所述标准侧位，沿着尺骨干背侧最边缘处间隔50-60mm选取两点，分别确定为所述第一尺骨嵴点F和所述第二尺骨嵴点G。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述提取模块通过如下方式对所述CT数据进行重建：
采用阈值分割和区域增长方法对所述CT数据进行重建。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块通过如下方式根据所述参考点确定测量参数：
在所述尺骨近端三维模型上连接所述第一平点D和所述第二平点E，以及所述第一尺骨嵴点F和所述第二尺骨嵴点G，形成线段DE及线段FG，创建尺骨轴投影面，将所述鹰嘴尖点、所述线段DE延长线、所述线段FG延长线及尺骨轮廓投影至草图上，形成两条线段交角，将所述两条线段交角确定为所述尺骨近端背侧成角；
在所述尺骨轴投影面上，经鹰嘴尖点做一条线段L1，使之垂直于线段D’E’，所述线段D’E’为所述线段DE投影，确定所述线段D’E’与线段F’G’交点至所述线段L1的垂直距离为所述前角点距，所述线段F’G’为所述线段FG投影；
所述尺骨近端三维模型上，所述线段DE与所述线段FG之间的夹角确定为所述内翻角；
创建标准平面投影面，将所述鹰嘴尖点、所述线段DE延长线、所述线段FG延长线及所述尺骨轮廓投影至草图上，确定两条线段投影的交点为所述内翻角点，经鹰嘴尖点投影点做一条线段L2，所述线段L2平行于坐标Y轴，将测算得到的所述内翻角点至所述线段L2的垂直距离确定为所述内翻角点距；
将所述鹰嘴尖点、所述背钩角点C连线延长线与平点连线DE延长线的交角确定为所述背钩角；
将所述冠突尖点、所述鹰嘴尖点连线延长线与所述线段FG延长线的交角确定为所述鹰嘴-尺骨干夹角。
8.根据权利要求5至7任一项所述的装置，其特征在于，所述测量模块通过如下方式利用所述测量参数进行冠突参数测量：
确定待测量位置，对所述待测量位置利用所述测量参数进行测量。
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