CN114983459A - 一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统及方法 - Google Patents

一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统及方法 Download PDF

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CN114983459A CN202210705534.9A CN202210705534A CN114983459A CN 114983459 A CN114983459 A CN 114983459A CN 202210705534 A CN202210705534 A CN 202210705534A CN 114983459 A CN114983459 A CN 114983459A
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Abstract

本公开提供了一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统及方法，其属于图像处理技术领域，所述方案包括：获取待测脊柱CT数据，并对所述脊柱CT数据进行数据分割，生成若干椎骨数据；基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，并基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示；基于可视化展示的若干椎骨，选定待测的上椎骨和下椎骨，根据第一预设规则在所述下椎骨的上表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第一平面；同时，根据第二预设规则在所述上椎骨的下表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第二平面；分别计算所述第一平面和第二平面的法向量，基于两个平面法向量，计算所述第一平面和第二平面的夹角，实现Cobb角的计算。

Description

一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统及方法
技术领域
本公开属于图像处理技术领域，尤其涉及一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
侧凸的角度与脊柱畸形加重风险的预测、治疗方式的确定有着直接的关联。在X线片上，先天性脊柱侧凸由于合并多处连续性椎体畸形、肋骨遮挡等，给侧凸端椎的确定带来很大困难。Cobb角是评判脊柱畸形的严重程度、确定脊柱畸形的治疗方式以及观察脊柱畸形发展变化的常用标准，通常是在脊柱全长X线片上进行测量的，其测量的步骤首先是确定侧凸的上下端椎，然后沿上端椎的上终板、下端椎的下终板分别画平行线，两条平行线所形成的夹角就是Cobb角。
但是，发明人发现，脊柱实际上存在于三维空间，普通X线片只能显示二维的信息，所以往往不能提供全面的信息。而且脊柱侧凸由于椎体的发育畸形、肋骨隆起以及脊柱侧后凸畸形，导致侧凸的上下端椎在X线片上辨认不清甚至无法辨认，使得在X线片上测量重度先天性脊柱侧凸的Cobb角度误差较大、一致性差。因此，在X线片上Cobb角并不能够准确地运用于评判脊柱畸形。同时，传统的Cobb角的测量方法往往依赖于医生的个人经验，培养一个有经验的医生的成本是高昂的，而且每个人的直观难免存在误差，造成错误判断的情况，有可能延误早期治疗的时机，形成严重僵硬的脊柱畸形。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提供了一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统及方法，所述方案基于可视化技术，将从医学影像设备获得的二维图像数据建模从而转换成三维数据，从而展示人体脊柱的三维形态；同时，通过交互式选择待测椎骨，发挥了人的主观能动性避免了传统测量Cobb角由于医生经验不足或人的直观因素造成的误差，造成错误判断的情况。
根据本公开实施例的第一个方面，提供了一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，包括：
数据获取单元，其用于获取待测脊柱CT数据，并对所述脊柱CT数据进行数据分割，生成若干椎骨数据；
模型构建及可视化单元，其用于基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，并基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示；
交互及拟合单元，其用于基于可视化展示的若干椎骨，选定待测的上椎骨和下椎骨，根据第一预设规则在所述下椎骨的上表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第一平面；同时，根据第二预设规则在所述上椎骨的下表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第二平面；
Cobb角计算单元，其用于分别计算所述第一平面和第二平面的法向量，基于两个平面法向量，计算所述第一平面和第二平面的夹角，实现Cobb角的计算。
进一步的，基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，具体为：基于预先设定的阈值范围，对分割后的椎骨数据进行二值化处理，并将二值化处理后的椎骨数据转化为stl模型。
进一步的，所述对所述脊柱CT数据进行数据分割，具体采用基于深度学习的方式，将脊柱CT数据输入预先训练的深度学习分割模型，获得分割后的若干椎骨数据；
进一步的，基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示，具体为：基于VTK可视化工具包中的可视化函数接口读取椎骨stl模型，并通过VTK的管线机制进行渲染，获得椎骨的可视化结果。
进一步的，所述第一预设规则具体为：获取下锥骨数据的中点坐标xmod，ymod，zmod；并确定x轴，y轴方向上的在最大值xmax，ymax和最小值xmin，ymin，满足如下约束选择预设数量的数据点：
x轴方向：
Figure BDA0003706060780000031
y轴方向：
Figure BDA0003706060780000032
z轴方向：point[x]<zmod。
进一步的，所述第二预设规则具体为：获取上锥骨数据的中点坐标xmod，ymod，zmod；并确定x轴，y轴方向上的在最大值xmax，ymax和最小值xmin，ymin，满足如下约束选择预设数量的数据点：
x轴方向：
Figure BDA0003706060780000033
y轴方向：
Figure BDA0003706060780000034
z轴方向：point[x]>zmod。
进一步的，所述下椎骨和上椎骨为相邻椎骨。
根据本公开实施例的第二个方面，提供了一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量方法，包括：
获取待测脊柱CT数据，并对所述脊柱CT数据进行数据分割，生成若干椎骨数据；
基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，并基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示；
基于可视化展示的若干椎骨，选定待测的上椎骨和下椎骨，根据第一预设规则在所述下椎骨的上表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第一平面；同时，根据第二预设规则在所述上椎骨的下表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第二平面；
分别计算所述第一平面和第二平面的法向量，基于两个平面法向量，计算所述第一平面和第二平面的夹角，实现Cobb角的计算。
根据本公开实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量方法。
根据本公开实施例的第四个方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量方法。
与现有技术相比，本公开的有益效果是：
本公开所述方案提供了一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统及方法，所述方案基于椎骨建模结果，采用交互式的方法测量脊柱Cobb角，通过建模后可以直观的显示出脊柱的结构信息，改善了普通X线片只能显示二维信息的弊端，使得实际存在于三维空间中的脊柱能够以三维的方式更直观的表示出来，也更加贴近人的直观感受。交互式选择合适的椎骨既发挥了人的主观能动性也避免了传统测量Cobb角由于医生经验不足或人的直观因素造成的误差，造成错误判断的情况。
本公开附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例中所述一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统的处理流程示意图。
图2(a)和图2(b)分别为本公开实施例中所述分割后的椎骨展示结果；
图3(a)和图3(b)分别为本公开实施例中所述的基于最小二乘法进平面拟合示意图；
图4为本公开实施例中所述的基于拟合平面计算Cobb角的示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一：
本实施例的目的是提供一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统。
如图1所示，一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，包括：
数据获取单元，其用于获取待测脊柱CT数据，并对所述脊柱CT数据进行数据分割，生成若干椎骨数据；
模型构建及可视化单元，其用于基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，并基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示；
交互及拟合单元，其用于基于可视化展示的若干椎骨，选定待测的上椎骨和下椎骨，根据第一预设规则在所述下椎骨的上表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第一平面；同时，根据第二预设规则在所述上椎骨的下表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第二平面；
Cobb角计算单元，其用于分别计算所述第一平面和第二平面的法向量，基于两个平面法向量，计算所述第一平面和第二平面的夹角，实现Cobb角的计算。
进一步的，基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，具体为：基于预先设定的阈值范围，对分割后的椎骨数据进行二值化处理，并将二值化处理后的椎骨数据转化为stl模型。
进一步的，所述对所述脊柱CT数据进行数据分割，具体采用基于深度学习的方式，将脊柱CT数据输入预先训练的深度学习分割模型，获得分割后的若干椎骨数据；
进一步的，基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示，具体为：基于VTK可视化工具包中的可视化函数接口读取椎骨stl模型，并通过VTK的管线机制进行渲染，获得椎骨的可视化结果。
进一步的，所述第一预设规则具体为：获取下锥骨数据的中点坐标xmod，ymod，zmod；并确定x轴，y轴方向上的在最大值xmax，ymax和最小值xmin，ymin，满足如下约束选择预设数量的数据点：
x轴方向：
Figure BDA0003706060780000061
y轴方向：
Figure BDA0003706060780000062
z轴方向：point[x]<zmod。
进一步的，所述第二预设规则具体为：获取上锥骨数据的中点坐标xmod，ymod，zmod；并确定x轴，y轴方向上的在最大值xmax，ymax和最小值xmin，ymin，满足如下约束选择预设数量的数据点：
x轴方向：
Figure BDA0003706060780000063
y轴方向：
Figure BDA0003706060780000064
z轴方向：point[x]>zmod。
进一步的，所述下椎骨和上椎骨为相邻椎骨。
具体的，为了便于理解，以下结合附图对本公开所述方案进行详细说明：
为了应对脊柱Cobb角测量问题，常用的方法是通常是在脊柱X线片上进行测量的，但是二维的X线片无法提供三维的脊柱信息，造成Cobb角的测量存在误差。所以我们提出利用可视化技术，将从医学影像设备获得的二维图像数据建模从而转换成三维数据，从而展示人体脊柱的三维形态。同时，提出了一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，如图1所示，所述系统具体执行如下步骤：
步骤1：CT数据的分割；
对于输入的脊椎CT数据，根据预先训练的深度学习分割模型，将整个脊柱分割成不同的椎骨，生成分割后的椎骨数据。具体的：CT数据的分割步骤包括：
将脊柱的CT数据输入到训练好的模型中，该模型由深度学习的方式训练得到，输入CT数据即可输出分割后的脊柱数据。其中，本步骤采用了深度学习中的nnune网络，来训练模型，nnunet是一种现存的用于分割的网络，通过预先标准的椎骨ct数据集训练此网络，获得训练好的深度学习分割模型。如图2(a)和图2(b)分别展示了分割后的椎骨结果；
步骤2：模型构建；
将步骤1得到的椎骨数据进行阈值处理，使其生成三维模型。具体包括：
(1)由于前一步模型输出的是多模态的分割结果，既每一个椎骨都有其特殊的阈值范围，所以在建模时要先将这些分割后的椎骨进行二值化操作，使得椎骨能够与背景区分开，并且能转化为stl模型。
(2)将二值化分割数据用VTK以dicom的形式读入内存中，利用VTK的管道机制使其生成为stl模型。
步骤3:模型的可视化。将椎骨模型数据读入系统，系统页面由Pyqt组成，基于VTK可视化工具包中的可视化方法结合Pyqt开发环境，将椎骨模型在可视化界面中进行显示，其中，对于读入的stl模型利用VTK的管线机制渲染stl模型。
步骤4:拟合下椎骨的下表面。选择待测的下椎骨，系统根据设定的规则选择下椎骨上一部分点集，将这些点集突出显示并将点集通过最小二乘法拟合曲面。如图3(a)展示了本公开实施例中所述的基于最小二乘法进行下椎骨下表面的平面拟合示意图；
图4为本公开实施例中所述的基于拟合平面计算Cobb角的示意图。
具体的，由用户选定合适的下椎骨，当选定合适的下椎骨后，下椎骨中合适的部分点集被选中在页面中变色突出显示并参与曲面拟合。其中：
1)根据下椎骨的形状特点和所需要的信息，下椎骨中点的选取规则如下：选出下椎骨中的中点，获取下锥骨数据的中点坐标xmod，ymod，zmod；并确定x轴，y轴方向上的在最大值xmax，ymax和最小值xmin，ymin，满足如下约束选择预设数量的数据点：
x轴方向：
Figure BDA0003706060780000081
y轴方向：
Figure BDA0003706060780000082
z轴方向：point[x]<zmod。
在三个维度限制后可以选中下椎骨的上表面上合适的点。
2)为了让选中的点在模型中突出显示，需要设置一个过滤器，过滤器的规则如下：将选中的点添加到过滤器中，过滤器会对模型进行循环，对于循环中的每个点坐标，在网格中找到连接最近点(并沿形成回路的线排列)的边。在当前点，将选择朝向的方向且其终点最接近直线的网格边。沿着边到达新的端点，然后重复该过程。此过程将继续，直到创建了整个循环。这样即可将选中的点突出显示。
3)接下来用最小二乘法来拟合曲面
给定数据点(xi，yi，zi)，i＝1,2……,N,求作一平面方程z＝ax+by+z，使得总误差
Figure BDA0003706060780000083
最小。
Q(x,y,z)是关于未知数a,b,c的三元函数，由微积分的知识可知，只要求出三元函数Q(x,y,z)关于a,b,c的极值就可以确定a,b,c的值。即a,b,c应满足：
Figure BDA0003706060780000084
而
Figure BDA0003706060780000085
得
Figure BDA0003706060780000086
同理得
Figure BDA0003706060780000087
Figure BDA0003706060780000088
联立(1)、(2)、(3)得方程组，若系数矩阵得行列式D≠0，可接的a、b、c得值。
由于“不在同一条直线上得三点确定一个平面”，故要拟合平面方程，需要给定得数据点(xi，yi，zi)至少要三个点以上，否则无法进行拟合运算，而在筛选规则之下参与拟合得点得数量远远大于三个，故可以进行拟合运算。
步骤5：拟合上椎骨的上表面。选择待测的上椎骨，系统根据设定的规则选择上椎骨上一部分点集，将这些点集突出显示并将点集通过最小二乘法拟合曲面。如图3(b)展示了本公开实施例中所述的基于最小二乘法进行上椎骨上表面的平面拟合示意图。
具体包括：
进一步的，当选定合适的上椎骨后，上椎骨中合适的部分被选中在页面中变色突出显示并参与曲面拟合。
1)根据上椎骨的形状特点和所需要的信息，上椎骨中点的选取规则如下：获取上锥骨数据的中点坐标xmod，ymod，zmod；并确定x轴，y轴方向上的在最大值xmax，ymax和最小值xmin，ymin，满足如下约束选择预设数量的数据点：
x轴方向：
Figure BDA0003706060780000091
y轴方向：
Figure BDA0003706060780000092
z轴方向：point[x]>zmod。
在三个维度限制后可以选中上椎骨的上表面上合适的点。
2)为了让选中的点在模型中突出显示，需要设置一个过滤器，过滤器的规则如下：将选中的点添加到过滤器中，过滤器会对模型进行循环，对于循环中的每个点坐标，在网格中找到连接最近点(并沿形成回路的线排列)的边。在当前点，将选择朝向的方向且其终点最接近直线的网格边。沿着边到达新的端点，然后重复该过程。此过程将继续，直到创建了整个循环，这样即可将选中的点突出显示。
3)接下来用最小二乘法来拟合曲面
给定数据点(xi，yi，zi)，i＝1,2……,N,求作一平面方程z＝ax+by+z使得总误差
Figure BDA0003706060780000101
最小。
Q(x,y,z)是关于未知数a,b,c的三元函数，由微积分的知识可知，只要求出三元函数Q(x,y,z)关于a,b,c的极值就可以确定a,b,c的值。即a,b,c应满足：
Figure BDA0003706060780000102
而
Figure BDA0003706060780000103
得
Figure BDA0003706060780000104
同理得
Figure BDA0003706060780000105
Figure BDA0003706060780000106
联立(1)、(2)、(3)得方程组，若系数矩阵得行列式D≠0，可接的a、b、c得值。
由于“不在同一条直线上得三点确定一个平面”，故要拟合平面方程，需要给定得数据点(xi，yi，zi)至少要三个点以上，否则无法进行拟合运算，而在筛选规则之下参与拟合得点得数量远远大于三个，故可以进行拟合运算。
步骤6：Cobb角的计算与显示。根据步骤四和步骤五拟合的曲面，计算其法向量。由两个平面法向量计算Cobb角，并将其计算的角度显示出来。如图4展示了基于拟合平面计算Cobb角的示意图。
其中，Cobb角的计算与显示，由步骤四和步骤五中得到的两个平面的法向量，根据空间平面的二面角公式可以得到两个法向量所成的夹角，既两个空间平面所成的夹角，由于空间平面的夹角为锐角，所以我们还需判断由两个平面法向量计算出的夹角是否为钝角，若是钝角则必须进行下一步处理。
Figure BDA0003706060780000107
θ＝arccos(cosθ)
Figure BDA0003706060780000108
本实施例所述方案提出在建模后使用交互式的方法测量脊柱Cobb角，建模后可以直观的显示出脊柱的结构信息，改善了普通X线片只能显示二维信息的弊端，使得实际存在于三维空间中的脊柱能够以三维的方式更直观的表示出来，更加贴近人的直观感受，通过旋转技术对脊柱畸形进行多角度观察。这样在测量Cobb角时，有助于辨认脊柱侧凸的端椎并且克服了在二维图像上测量Cobb角引起的误差。另外，传统测量Cobb角有一套统一的方法，这种测量方法往往依赖于医生的个人经验，而且每个人的直观难免存在误差，造成错误判断的情况，有可能延误早期治疗的时机，形成严重僵硬的脊柱畸形。
交互式测量Cobb角的方法只需要医生点击合适的两块脊骨即可生成Cobb角。由于拟合的表面不止使用了单个的CT切片，而是使用了大多数CT切片的信息，这避免了不同医生由于主观直觉带来得测量误差，从而造成延误病情得治疗。
实施例二：
本实施例的目的是提供一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量方法。
一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量方法，包括：
获取待测脊柱CT数据，并对所述脊柱CT数据进行数据分割，生成若干椎骨数据；
基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，并基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示；
基于可视化展示的若干椎骨，选定待测的上椎骨和下椎骨，根据第一预设规则在所述下椎骨的上表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第一平面；同时，根据第二预设规则在所述上椎骨的下表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第二平面；
分别计算所述第一平面和第二平面的法向量，基于两个平面法向量，计算所述第一平面和第二平面的夹角，实现Cobb角的计算。
进一步的，本实施例所述方法与实施例一中所述系统的方案相对应，其技术细节在实施例一中已经进行了详细描述，故此处不再赘述。
在更多实施例中，还提供：
一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成实施例二中所述的方法。为了简洁，在此不再赘述。
应理解，本实施例中，处理器可以是中央处理单元CPU，处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器DSP、专用集成电路ASIC，现成可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据、存储器的一部分还可以包括非易失性随机存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成实施例二中所述的方法。
实施例二中的方法可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本实施例描述的各示例的单元即算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
上述实施例提供的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统及方法可以实现，具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，其特征在于，包括：
数据获取单元，其用于获取待测脊柱CT数据，并对所述脊柱CT数据进行数据分割，生成若干椎骨数据；
模型构建及可视化单元，其用于基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，并基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示；
交互及拟合单元，其用于基于可视化展示的若干椎骨，选定待测的上椎骨和下椎骨，根据第一预设规则在所述下椎骨的上表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第一平面；同时，根据第二预设规则在所述上椎骨的下表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第二平面；
Cobb角计算单元，其用于分别计算所述第一平面和第二平面的法向量，基于两个平面法向量，计算所述第一平面和第二平面的夹角，实现Cobb角的计算。
2.如权利要求1所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，其特征在于，基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，具体为：基于预先设定的阈值范围，对分割后的椎骨数据进行二值化处理，并将二值化处理后的椎骨数据转化为stl模型。
3.如权利要求1所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，其特征在于，所述对所述脊柱CT数据进行数据分割，具体采用基于深度学习的方式，将脊柱CT数据输入预先训练的深度学习分割模型，获得分割后的若干椎骨数据。
4.如权利要求1所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，其特征在于，基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示，具体为：基于VTK可视化工具包中的可视化函数接口读取椎骨stl模型，并通过VTK的管线机制进行渲染，获得椎骨的可视化结果。
5.如权利要求1所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，其特征在于，所述第一预设规则具体为：获取下锥骨数据的中点坐标xmod，ymod，zmod；并确定x轴，y轴方向上的在最大值xmer，ymax和最小值xmin，ymin，满足如下约束选择预设数量的数据点：
x轴方向：
Figure FDA0003706060770000021
y轴方向：
Figure FDA0003706060770000022
z轴方向：point[x]＜zmod。
6.如权利要求1所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，其特征在于，所述第二预设规则具体为：获取上锥骨数据的中点坐标xmod，ymod，zmod；并确定x轴，y轴方向上的在最大值xmax，ymax和最小值xmin，ymin，满足如下约束选择预设数量的数据点：
x轴方向：
Figure FDA0003706060770000023
y轴方向：
Figure FDA0003706060770000024
z轴方向：point[x]＞zmod。
7.如权利要求1所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量系统，其特征在于，所述下椎骨和上椎骨为相邻椎骨。
8.一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量方法，其特征在于，包括：
获取待测脊柱CT数据，并对所述脊柱CT数据进行数据分割，生成若干椎骨数据；
基于二值化操作将椎骨区域与背景进行区分，并基于可视化工具对所述椎骨数据进行可视化展示；
基于可视化展示的若干椎骨，选定待测的上椎骨和下椎骨，根据第一预设规则在所述下椎骨的上表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第一平面；同时，根据第二预设规则在所述上椎骨的下表面选择部分点集，并基于最小二乘法拟合得到第二平面；
分别计算所述第一平面和第二平面的法向量，基于两个平面法向量，计算所述第一平面和第二平面的夹角，实现Cobb角的计算。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求8所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的一种三维脊柱模型Cobb角的交互式测量方法。
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