CN115115694B - 人体长骨中轴的建立方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种人体长骨中轴的建立方法、装置、设备及存储介质,方法包括:获取包含有目标长骨的影像数据,对目标长骨进行提取并生成三维模型,分别将目标长骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并对目标长骨近端的类球形头进行球面拟合,获得目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面,和/或在目标长骨干内部髓腔进行球面拟合,获得目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面,以第一球心为起点确定位于目标长骨近端颈的三视图的中间的第一直线,和/或以第二球心为起点确定位于目标长骨干的三视图的中间的第二直线,即可实现目标长骨中轴的建立,从而可以精确且可重复地确定出目标长骨中轴的空间位置。
Description
技术领域
本申请涉及影像处理技术领域,尤其涉及一种人体长骨中轴的建立方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
人体中骨骼分为长骨、短骨、不规则性骨等不同类型,其中长骨都为空腔结构,其中轴的确定对于长骨长度及位置的确定非常重要,且可为器械的设计及手术策略的制定提供指导。长骨由长骨近端、长骨干和长骨远端构成,其中,股骨、肱骨等长骨的近端包括类球形头以及与类球形头相连接的颈,长骨近端的颈部通常较细,当受到外力冲击等情况时容易发生骨折。以股骨为例,股骨位于人体的大腿部,是人体中最长的骨。股骨为空腔结构,股骨近端包括有球状的股骨头以及与股骨头相连接的股骨颈。正常情况下,股骨的颈干角,也即股骨颈的中心轴线与股骨干纵轴线之间形成的角度在110°~140°之间,股骨的前倾角,也即股骨颈的中心轴线与股骨髁额状面(即人体冠状面)所成的夹角在12°~15°之间。
在进行长骨近端颈部手术时,需要将定位导针置于长骨近端颈的中心轴线上,因此,在手术前需要对长骨近端颈中轴的空间位置进行确定,以便进行手术规划及器械设计。类似地,在进行长骨干手术之前,则需要对股骨干中轴的空间位置进行确定。目前,医务人员通常根据患者目标长骨的影像资料,例如核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,简称MRI)或电子计算机断层扫描(Computed Tomography,简称CT)影像,基于人工经验计算确定长骨近端颈中轴或长骨干中轴的空间位置。
但是,由于长骨形态的不规则性,通过上述方法进行长骨中轴的空间位置的确定不够精确且具有较大的局限性,因此,如何精确且可重复地确定长骨中轴的空间位置是亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种人体长骨中轴的建立方法、装置、设备及存储介质,用以精确且可重复地确定人体长骨中轴的空间位置。
第一方面,本申请实施例提供一种人体长骨中轴建立方法,包括:
获取包含有目标长骨的影像数据,并采用阈值分割算法对所述目标长骨进行提取,生成目标长骨的三维模型;其中,所述目标长骨的三维模型包括目标长骨近端、目标长骨干以及目标长骨远端;其中,所述目标长骨近端包括类球形头以及与所述类球形头相连接的颈;
分别将所述目标长骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并确定所述目标长骨近端的类球形头,和/或所述目标长骨干在三个位像下的截面;
从所述目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面;和/或从所述目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面;
确定所述第一球面的第一球心和/或所述第二球面的第二球心,并分别以所述第一球心和/或第二球心为起点确定第一直线和/或第二直线,以使所述第一直线和/或第二直线分别位于所述目标长骨近端颈和/或目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,以实现目标长骨中轴的建立;其中,所述目标长骨中轴包括所述目标长骨近端颈中轴,和/或目标长骨干中轴。
第二方面,本申请实施例提供一种人体长骨中轴的建立装置,包括:
获取模块,用于获取包含有目标长骨的影像数据,并采用阈值分割算法对所述目标长骨进行提取,生成目标长骨的三维模型;其中,所述目标长骨的三维模型包括目标长骨近端、目标长骨干以及目标长骨远端;其中,所述目标长骨近端包括类球形头以及与所述类球形头相连接的颈;
确定模块,用于分别将所述目标长骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并确定所述目标长骨近端的类球形头,和/或所述目标长骨干在三个位像下的截面;
拟合模块,用于从所述目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面;和/或从所述目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面;
建立模块,用于确定所述第一球面的第一球心和/或所述第二球面的第二球心,并分别以所述第一球心和/或第二球心为起点确定第一直线和/或第二直线,以使所述第一直线和/或第二直线分别位于所述目标长骨近端颈和/或目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,以实现目标长骨中轴的建立;其中,所述目标长骨中轴包括所述目标长骨近端颈中轴,和/或目标长骨干中轴。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如第一方面所述的方法。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面所述的方法。
第五方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
本申请提供一种人体长骨中轴的建立方法、装置、设备及存储介质,获取包含有目标长骨的影像数据,对目标长骨进行提取并生成三维模型,分别将目标长骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并从目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个目标点进行球面拟合,获得目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面,和/或从目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面,分别确定第一球面第一球心和/或第二球面的第二球心,并分别以第一球心和/或第二球心为起点确定第一直线和/或第二直线,以使第一直线和/或第二直线分别位于目标长骨近端颈和/或目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,即可实现目标长骨中轴的建立,从而可以精确且可重复地确定出目标长骨中轴的空间位置。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种人体长骨中轴的建立方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的股骨头在三个位像下的截面的示意图;
图3为本申请实施例提供的股骨头外表面所在的第一球面的示意图;
图4为本申请实施例提供的肱骨干髓腔内切球的第二球面的示意图;
图5为本申请实施例提供的又一种人体长骨中轴的建立方法的流程图;
图6为本申请实施例提供的一种股骨颈中轴与股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系的示意图;
图7为本申请实施例提供的又一种股骨颈中轴与股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系的示意图;
图8为本申请实施例提供的另一种股骨颈中轴与股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系的示意图;
图9为本申请实施例提供的人体长骨中轴的建立装置的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
作为人体骨骼重要类型的一种,长骨由长骨近端、长骨干和长骨远端构成,其实现了人体骨骼肌肉系统的应力传递。其中,股骨、肱骨等长骨的近端又由类球形头、近端长骨干以及其间相连接的颈构成。当长骨近端受到严重冲击时,长骨颈作为长骨干与头部的连接部,可出现应力集中现象,超过该部位的力学负荷能力,从而导致骨折的发生。当骨折发生后,需要通过手术内固定的方式对其进行固定,实现局部的力学环境重建,从而促进其痊愈。
在进行长骨近端颈部手术时,首先需将定位导针置于长骨近端颈的中心轴线上,以实现内固定器械在长骨颈部位的空间均匀分布。因此,在手术前需要对长骨近端颈中轴的空间位置进行确定,以便进行手术规划及器械设计。类似地,在进行长骨干手术之前,则需要对股骨干中轴的空间位置进行确定。目前,医务人员通常根据患者目标长骨的影像资料,基于人工经验计算确定长骨近端颈中轴或长骨干中轴的空间位置,然而由于长骨形态的不规则性,通过上述方法进行长骨中轴的空间位置确定不够精确且具有较大的局限性。
本申请提供的人体长骨中轴的建立方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
实施例一
图1为本申请实施例提供的一种人体长骨中轴的建立方法的流程图,如图1所示,本实施例提供的人体长骨中轴的建立方法包括以下步骤:
步骤101、获取包含有目标长骨的影像数据,并采用阈值分割算法对所述目标长骨进行提取,生成目标长骨的三维模型;其中,所述目标长骨的三维模型包括目标长骨近端、目标长骨干以及目标长骨远端;其中,所述目标长骨近端包括类球形头以及与所述类球形头相连接的颈。
步骤102、分别将所述目标长骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并确定所述目标长骨近端的类球形头,和/或所述目标长骨干在三个位像下的截面。
步骤103、从所述目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面;和/或从所述目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面。
步骤104、确定所述第一球面的第一球心和/或所述第二球面的第二球心,并分别以所述第一球心和/或第二球心为起点确定第一直线和/或第二直线,以使所述第一直线和/或第二直线分别位于所述目标长骨近端颈和/或目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,以实现目标长骨中轴的建立;其中,所述目标长骨中轴包括所述目标长骨近端颈中轴,和/或目标长骨干中轴。
需要说明的是,本实施例提供的人体长骨中轴的建立方法的执行主体可以为人体长骨中轴的建立装置。在实际应用中,该人体长骨中轴的建立装置可以通过计算机程序实现,例如应用软件等,也可以通过存储有相关计算机程序的介质实现,例如,U盘、光盘等;或者,还可以通过集成或安装有相关计算机程序的实体装置实现,例如,芯片等。
在本实施例中,为了能够精确确定目标长骨中轴的空间位置,可以通过人体长骨中轴的建立装置对包含有目标长骨的影像数据进行提取,生成目标长骨的三维模型,并基于三维模型实现目标长骨中轴的确定。
具体地,人体长骨中轴的建立装置首先可以获取包含有目标长骨的影像数据,其中,影像数据可以包括MRI或CT的影像数据,在获取包含有目标长骨的影像数据后,人体长骨中轴的建立装置可以采用阈值分割算法对目标长骨进行提取,生成目标长骨的三维模型。在一个示例中,人体长骨中轴的建立装置可以判断影像数据中每一个像素点的灰度是否大于等于预先设定的阈值,若是,则确定该像素点属于目标长骨区域,若否,则确定该像素点属于背景区域,在确定出属于目标长骨区域的像素点后,可以基于这些像素点生成目标长骨的三维模型。
其中,生成的目标长骨的三维模型可以包括目标长骨近端、目标长骨干以及目标长骨远端;其中,目标长骨近端包括类球形头以及与类球形头相连接的颈。
在一个示例中,目标长骨可以为股骨。相应地,生成的目标长骨的三维模型为股骨的三维模型,包括股骨近端、股骨干以及股骨远端。其中,股骨近端可以包括球状的股骨头以及与股骨头相连接的股骨颈。
承接上例来说,在生成股骨的三维模型后,人体长骨中轴的建立装置可以分别将股骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并确定股骨头和/或股骨干在三个位像下的截面,其中,三个位像包括但不限于横断面位像、冠状面位像以及矢状面位像。
在一个示例中,图2为本申请实施例提供的股骨头在三个位像下的截面的示意图,如图2所示,图2下方最左侧所示的为股骨头在横断面位像下的截面,图2下方中间所示的为股骨头在冠状面位像下的截面,图2下方最右侧所示的为股骨头在矢状面位像下的截面。其中,冠状面指的是沿左右方向将人体分为前、后两部分的纵向连续切面,与横断面和矢状面互相垂直,矢状面指的是沿前后方向将人体分为左、右两部分的纵向连续切面,与横断面和冠状面互相垂直,横断面指的是将人体分为上、下两部分的与地面平行的连续切面,与矢状面和冠状面互相垂直。
在确定股骨头在三个位像下的截面后,人体长骨中轴的建立装置可以从股骨头在三个位像下的截面边缘处获取四个第一目标点进行球面拟合,获得股骨头外表面所在的第一球面。图3为本申请实施例提供的股骨头外表面所在的第一球面的示意图,如图3所示,图3中右侧图像方框中所示的即为股骨头外表面所在的第一球面。
在上述实施例一的基础上,在一种可选的实施方式中,步骤103中,所述从所述目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面,具体包括:从所述目标长骨近端的类球形头在第一位像下的截面边缘处获取任意两个点作为第一目标点;分别从所述目标长骨近端的类球形头在第二位像以及第三位像下的截面边缘处获取任意一个点作为第一目标点;基于获取的四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面。
在本实施方式中,仍以股骨为例进行说明,人体长骨中轴的建立装置可以从如图2下方最左侧所示的股骨头在横断面位像下的截面边缘处获取任意两个点作为第一目标点,再分别从如图2下方中间和最右侧所示的股骨头在冠状面位像以及矢状面位像下的截面边缘处获取任意一个点作为第一目标点,并基于获取的四个目标点进行球面拟合,即可获得一个第一球面,由于获取的四个第一目标点均为股骨头在三个位像下的截面的边缘处的点,也即股骨头的外表面的点,因此拟合获得的第一球面为如图3中右侧图像方框中所示的股骨头外表面所在球的第一球面。其中,具体拟合方法本实施例对此不做限定。
实际应用中,在又一种可选的实施方式中,人体长骨中轴的建立装置可以从股骨头在冠状面位像下的截面边缘处获取任意两个点作为第一目标点,再分别从股骨头在横断面位像以及矢状面位像下的截面边缘处获取任意一个点作为第一目标点,并基于获取的四个第一目标点进行球面拟合。
此外,在另一种可选的实施方式中,人体长骨中轴的建立装置可以从股骨头在矢状面位像下的截面边缘处获取任意两个点作为第一目标点,再分别从股骨头在横断面位像以及冠状面位像下的截面边缘处获取任意一个点作为第一目标点,并基于获取的四个第一目标点进行球面拟合。
在获得股骨头外表面所在球的第一球面后,人体长骨中轴建立装置可以确定该第一球面的第一球心,也即图3中的白色圆点,并以该第一球心为起点确定第一直线,以使所述第一直线位于所述股骨颈的正视图、侧视图以及俯视图的中间,以实现股骨颈中轴的建立。
在上述实施例一的基础上,在一种可选的实施方式中,步骤104中,所述以所述第一球心为起点确定第一直线,以使所述第一直线位于所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中间,包括:生成所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图,并确定所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中心点;以所述第一球心为起点确定一条通过所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中心点的第一直线,以使所述第一直线位于所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中间。
在本实施方式中,承接上例来说,人体长骨中轴的建立装置在获得股骨头外表面所在的第一球面后,即可确定该第一球面的第一球心,也即股骨头的球心。由于股骨颈中轴为股骨颈的中心轴线,位于股骨颈的正中间,因此为了确定股骨颈中轴,人体长骨中轴的建立装置可以生成股骨颈的正视图、侧视图以及俯视图,并获取各视图中心位置坐标,进而确定股骨颈的正视图、侧视图以及俯视图的中心点,再以第一球心为起点确定一条可以通过股骨颈的正视图、侧视图以及俯视图的中心点的第一直线,由于中心点为位于视图中心位置的点,因此以股骨头的球心和各视图的中心点确定的第一直线即可位于股骨颈的正视图、侧视图以及俯视图的中间,该直线即为股骨颈中轴。
在实际应用中,可以将股骨三维模型设置为透明状态,从而用户可以通过屏幕上的视图直观地查看到确定的股骨颈中轴位于股骨颈的正视图、侧视图以及俯视图的中间。
此外,需要说明的是,肱骨、桡骨等长骨的近端颈中轴建立方法与股骨颈中轴的建立方法相一致,在此不做赘述。
在又一个示例中,为了实现目标长骨干中轴的建立,在确定股骨干在三个位像下的截面后,人体长骨中轴的建立装置可以从目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面。
在上述实施例一的基础上,在一种可选的实施方式中,步骤103中,所述从所述目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面,包括:从所述目标长骨干在第一位像下的内部髓腔截面边缘处获取任意两个点作为第二目标点;分别从所述目标长骨干在第二位像以及第三位像下,与从第一位像下获得的两个第二目标点位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取任意一个点作为第二目标点;基于获取的四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干髓腔内切球的第二球面。
在本实施方式中,以肱骨为例进行说明,图4为本申请实施例提供的肱骨干髓腔内切球的第二球面的示意图,如图4所示,图4第二排最左侧所示的为肱骨干在横断面位像下的截面,图4第二排中间所示的为肱骨干在冠状面位像下的截面,图4第二排最右侧所示的为肱骨干在矢状面位像下的截面。
人体长骨中轴的建立装置可以从如图4第二排最左侧所示的肱骨干在横断面位像下的内部髓腔截面边缘处获取任意两个点作为第二目标点,再分别从如图4第二排中间和最右侧所示的肱骨干在冠状面位像以及矢状面位像下,与从横断面位像下获得的两个第二目标点位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取任意一个点作为第二目标点,并基于获取的四个第二目标点进行球面拟合,即可获得如图4最后一排所示的肱骨干髓腔内切球的第二球面。其中,具体拟合方法本实施例对此不做限定。
在获得肱骨干髓腔内切球的第二球面后,人体长骨中轴建立装置可以确定该第二球面的第二球心,并以该第二球心为起点确定第二直线,以使所述第二直线位于所述肱骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,以实现肱骨干中轴的建立。
在上述实施例一的基础上,在一种可选的实施方式中,步骤104中,所述以所述第二球心为起点确定第二直线,以使所述第二直线位于所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,具体包括:生成所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图,并确定所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中心点;以所述第二球心为起点确定一条通过所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中心点的第二直线,以使所述第二直线位于所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间。
在本实施方式中,承接上例来说,人体长骨中轴的建立装置在获得肱骨干髓腔内切球的第二球面后,即可确定该第二球面的第二球心。由于肱骨干中轴为肱骨干的中心轴线,位于肱骨干的正中间,因此为了确定肱骨干中轴,人体长骨中轴的建立装置可以生成肱骨干的正视图、侧视图以及俯视图,并获取各视图中心位置坐标,进而确定肱骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中心点,再以第二球心为起点确定一条可以通过肱骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中心点的第二直线,由于中心点为位于视图中心位置的点,因此以第二球心和各视图的中心点确定的第二直线即可位于肱骨干颈的正视图、侧视图以及俯视图的中间,该直线即为肱骨干中轴。
在上述任一实施例的基础上,在一种可选的实施方式中,在建立所述目标长骨中轴后,所述方法还包括:获取所述目标长骨中轴的空间位置坐标,并对所述坐标进行输出。
在本实施方式中,在确定目标长骨中轴后,人体长骨中轴的建立装置可以获取目标长骨中轴的空间位置坐标,并对坐标进行输出,以便进行手术规划及器械设计。其中,目标长骨中轴的空间位置坐标包括目标长骨近端颈中轴的空间位置坐标和目标长骨干中轴的空间位置坐标。
本实施例提供的人体长骨中轴的建立方法,获取包含有目标长骨的影像数据,对目标长骨进行提取并生成三维模型,分别将目标长骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并从目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个目标点进行球面拟合,获得目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面,和/或从目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面,分别确定第一球面第一球心和/或第二球面的第二球心,并分别以第一球心和/或第二球心为起点确定第一直线和/或第二直线,以使第一直线和/或第二直线分别位于目标长骨近端颈和/或目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,即可实现目标长骨中轴的建立,从而可以精确且可重复地确定出目标长骨中轴的空间位置。
实施例二
图5为本申请实施例提供的又一种人体长骨中轴的建立方法的流程图,如图5所示,在上述实施例一的基础上,在建立所述目标长骨近端颈中轴后,所述方法还包括以下步骤:
步骤501、根据所述第一球心以及所述目标长骨近端颈中轴的空间位置坐标,生成过所述第一球心且垂直所述目标长骨近端颈中轴的第一平面。
步骤502、生成平行所述第一平面的视图,在所述视图下,分别对所述目标长骨近端颈在冠状面位像和矢状面位像下的截面进行拟合圆处理,并确定拟合圆的圆心。
步骤503、判断所述目标长骨近端颈中轴与所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据所述位置关系,确定所述目标长骨近端颈中轴是否偏移。
在本实施例中,仍然以股骨为例进行说明,在确定股骨颈中轴后,为了保障确定的股骨颈中轴的精确性,以便更好地进行手术规划及器械设计,人体长骨中轴的建立装置可以通过判断股骨颈中轴与股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,确定股骨颈中轴是否偏移。
具体地,人体长骨中轴的建立装置首先可以根据股骨头的第一球心以及股骨颈中轴的空间位置坐标,生成过股骨头的第一球心且垂直股骨颈中轴的第一平面。
在实际应用中,可以将股骨头的第一球心的空间位置坐标作为待生成的第一平面中的一个点的空间位置坐标,将股骨颈中轴的空间位置坐标作为待生成的第一平面的垂直方向的空间位置坐标,从而可以生成过股骨头的第一球心且垂直股骨颈中轴的第一平面。
在生成第一平面后,人体长骨中轴建立装置可以生成平行该第一平面的视图,在该视图下,分别对股骨颈在冠状面位像和矢状面位像下的截面进行拟合圆处理,并确定拟合圆的圆心,具体拟合方法本实施例对此不做限定。
在确定股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心后,人体长骨中轴的建立装置可以判断股骨颈中轴与股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据位置关系,确定股骨颈中轴是否偏移。
在上述实施例二的基础上,在一种可选的实施方式中,步骤503具体包括:判断所述目标长骨近端颈中轴是否通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心;若所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨近端颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨近端颈中轴偏移;若所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨近端颈中轴偏移;若所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,且通过所述目标长骨近端颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨近端颈中轴未偏移。
在本实施方式中,承接上例来说,人体长骨近端颈中轴的建立装置可以通过判断股骨颈中轴是否通过股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,确定股骨颈中轴是否偏移。
图6为本申请实施例提供的一种股骨颈中轴与股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系的示意图,如图6所示,在一种可能的情况中,若股骨颈中轴通过股骨颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过股骨颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则人体长骨近端颈中轴建立装置可以确定股骨颈中轴在股骨颈的矢状面位像下有所偏移。
图7为本申请实施例提供的又一种股骨颈中轴与股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系的示意图,如图7所示,在又一种可能的情况中,若股骨颈中轴通过股骨颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过股骨颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,则人体长骨近端颈中轴建立装置可以确定股骨颈中轴在股骨颈的冠状面位像下有所偏移。
图8为本申请实施例提供的另一种股骨颈中轴与股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系的示意图,如图8所示,在另一种可能的情况中,若股骨颈中轴通过股骨颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,且通过股骨颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则人体长骨近端颈中轴建立装置可以确定股骨颈中轴未偏移。
在上述实施例一的基础上,在一种可选的实施方式中,在建立所述目标长骨干中轴后,所述方法还包括:根据所述第二球心以及所述目标长骨干中轴的空间位置坐标,生成过所述第二球心且垂直所述目标长骨干中轴的第二平面;生成平行所述第二平面的视图,在所述视图下,分别对所述目标长骨干在冠状面位像和矢状面位像下的截面进行拟合圆处理,并确定拟合圆的圆心;判断所述目标长骨干中轴与所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据所述位置关系,确定所述目标长骨干中轴是否偏移。
在上述实施例二的基础上,在一种可选的实施方式中,所述判断所述目标长骨干中轴与所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据所述位置关系,确定所述目标长骨干中轴是否偏移,具体包括:判断所述目标长骨干中轴是否通过所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心;若所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨干在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨干中轴偏移;若所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨干在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨干中轴偏移;若所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,且通过所述目标长骨干在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨干中轴未偏移。
需要说明的是,本实施例提供的确定目标长骨干中轴是否偏移执行的技术方案和效果可以参见前述确定目标长骨近端颈中轴是否偏移的实施例的相关内容,在此不再赘述。
在上述实施例二的基础上,在一种可选的实施方式中,所述确定所述目标长骨近端颈中轴和/或所述目标长骨干中轴偏移之后,所述方法还包括:对所述目标长骨近端颈中轴和/或所述目标长骨干中轴进行矫正处理。
在本实施方式中,为了获得精准的目标长骨近端颈中轴和/或所述目标长骨干中轴,人体长骨中轴的建立装置需要对偏移的目标长骨近端颈中轴和/或所述目标长骨干中轴进行矫正处理。
在上述实施例二的基础上,在一种可选的实施方式中,所述对所述目标长骨近端颈中轴进行矫正处理,包括:获取所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标;根据所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标,对所述目标长骨近端颈中轴的位置进行调整,以使所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心。
在本实施方式中,承接上例来说,在确定股骨颈中轴偏移后,为了实现对股骨颈中轴的矫正,人体长骨近端颈中轴的建立装置可以获取股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标,并根据该坐标对股骨颈中轴的位置进行调整,以使股骨颈中轴通过股骨颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心。
在一个示例中,若股骨颈中轴通过股骨颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过股骨颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,例如,股骨颈中轴位于股骨颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的左侧,则人体长骨近端颈中轴的建立装置可以根据股骨颈中轴在股骨颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标,对股骨颈中轴进行调整,使其可以通过股骨颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心。
在又一个示例中,若股骨颈中轴通过股骨颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过股骨颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,例如,股骨颈中轴位于股骨颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心的右侧,则人体长骨近端颈中轴的建立装置可以根据股骨颈中轴在股骨颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标,对股骨颈中轴进行调整,使其可以通过股骨颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心。
在上述实施例二的基础上,在又一种可选的实施方式中,所述对所述目标长骨干中轴进行矫正处理,包括:获取所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标;根据所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标,对所述目标长骨干中轴的位置进行调整,以使所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心。
本实施例提供的人体长骨中轴的建立方法,通过判断目标长骨近端颈中轴与目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,确定目标长骨近端颈中轴是否偏移,若确定目标长骨近端颈中轴偏移,则对目标长骨近端颈中轴的位置进行调节,以使目标长骨近端颈中轴通过目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,相似地,也可对目标长骨干中轴进行相应处理,从而可以进一步保障确定的目标长骨中轴的精确性,为准确进行手术规划及器械设计奠定基础。
实施例三
图9为本申请实施例提供的人体长骨中轴的建立装置的结构示意图,如图9所示,本实施例提供的人体长骨近端颈中轴的建立装置包括:获取模块91、确定模块92、拟合模块93以及建立模块94。其中,获取模块91,用于获取包含有目标长骨的影像数据,并采用阈值分割算法对所述目标长骨进行提取,生成目标长骨的三维模型;其中,所述目标长骨的三维模型包括目标长骨近端、目标长骨干以及目标长骨远端;其中,所述目标长骨近端包括类球形头以及与所述类球形头相连接的颈。确定模块92,用于分别将所述目标长骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并确定所述目标长骨近端的类球形头,和/或所述目标长骨干在三个位像下的截面。拟合模块93,用于从所述目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面;和/或从所述目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面。建立模块94,用于确定所述第一球面的第一球心和/或所述第二球面的第二球心,并分别以所述第一球心和/或第二球心为起点确定第一直线和/或第二直线,以使所述第一直线和/或第二直线分别位于所述目标长骨近端颈和/或目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,以实现目标长骨中轴的建立;其中,所述目标长骨中轴包括所述目标长骨近端颈中轴,和/或目标长骨干中轴。
可选实施方式中,拟合模块93,具体用于从所述目标长骨近端的类球形头在第一位像下的截面边缘处获取任意两个点作为第一目标点;分别从所述目标长骨近端的类球形头在第二位像以及第三位像下的截面边缘处获取任意一个点作为第一目标点;基于获取的四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面。
可选实施方式中,拟合模块93,还具体用于从所述目标长骨干在第一位像下的内部髓腔截面边缘处获取任意两个点作为第二目标点;分别从所述目标长骨干在第二位像以及第三位像下,与从第一位像下获得的两个第二目标点位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取任意一个点作为第二目标点;基于获取的四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干髓腔内切球的第二球面。
可选实施方式中,建立模块94,具体用于生成所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图,并确定所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中心点;以所述第一球心为起点确定一条通过所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中心点的第一直线,以使所述第一直线位于所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中间。
可选实施方式中,建立模块94,还具体用于生成所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图,并确定所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中心点;以所述第二球心为起点确定一条通过所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中心点的第二直线,以使所述第二直线位于所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间。
可选实施方式中,所述装置还包括:输出模块,用于获取所述目标长骨中轴的空间位置坐标,并对所述坐标进行输出。
可选实施方式中,所述装置还包括:生成模块以及判断模块。其中,所述生成模块,用于根据所述第一球心以及所述目标长骨近端颈中轴的空间位置坐标,生成过所述第一球心且垂直所述目标长骨近端颈中轴的第一平面;生成平行所述第一平面的视图,在所述视图下,分别对所述目标长骨近端颈在冠状面位像和矢状面位像下的截面进行拟合圆处理,并确定拟合圆的圆心。所述判断模块,用于判断所述目标长骨近端颈中轴与所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据所述位置关系,确定所述目标长骨近端颈中轴是否偏移。
可选实施方式中,所述生成模块,还用于根据所述第二球心以及所述目标长骨干中轴的空间位置坐标,生成过所述第二球心且垂直所述目标长骨干中轴的第二平面;生成平行所述第二平面的视图,在所述视图下,分别对所述目标长骨干在冠状面位像和矢状面位像下的截面进行拟合圆处理,并确定拟合圆的圆心。所述判断模块,还用于判断所述目标长骨干中轴与所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据所述位置关系,确定所述目标长骨干中轴是否偏移。
可选实施方式中,所述判断模块,具体用于判断所述目标长骨近端颈中轴是否通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心;若所述目标长骨近端颈中轴通过所述股骨颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨近端颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨近端颈中轴偏移;若所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨近端颈中轴偏移;若所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,且通过所述目标长骨近端颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨近端颈中轴未偏移。
可选实施方式中,所述判断模块,还具体用于判断所述目标长骨干中轴是否通过所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心;若所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨干在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨干中轴偏移;若所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨干在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨干中轴偏移;若所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,且通过所述目标长骨干在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨干中轴未偏移。
可选实施方式中,所述装置还包括:处理模块,用于在确定所述目标长骨近端颈中轴偏移之后,对所述目标长骨近端颈中轴和/或所述目标长骨干中轴进行矫正处理。
可选实施方式中,所述处理模块,具体用于对所述目标长骨近端颈中轴的位置进行调节,以使所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心。
可选实施方式中,所述处理模块,还具体用于获取所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标;根据所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标,对所述目标长骨干中轴的位置进行调整,以使所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心。
需要说明的是,本实施例提供的人体长骨中轴的建立装置执行的技术方案和效果可以参见前述方法实施例的相关内容,在此不再赘述。
实施例四
图10为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图,如图10所示,本申请还提供了一种电子设备1000,包括:存储器1001和处理器1002。
存储器1001,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,所述程序代码包括计算机执行指令。存储器1001可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器1002,用于执行存储器1001存放的程序。
其中,计算机程序存储在存储器1001中,并被配置为由处理器1002执行以实现本申请任意一个实施例提供的人体长骨近端颈中轴的建立方法或风险用户预测方法。相关说明可以对应参见附图中的步骤所对应的相关描述和效果进行理解,此处不做过多赘述。
其中,本实施例中,存储器1001和处理器1002通过总线连接。所述总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,简称为ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect,简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture,简称为EISA)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图10中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
实施例五
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行以实现本申请任意一个实施例提供的人体长骨中轴的建立方法。
实施例六
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现本申请任意一个实施例提供人体长骨中轴的建立方法。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块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,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
用于实施本申请的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程人体长骨中轴的建立装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本申请的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
此外,虽然采用特定次序描绘了各操作,但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行,或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下,多任务和并行处理可能是有利的。同样地,虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节,但是这些不应当被解释为对本申请的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地,在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (16)
1.一种人体长骨中轴的建立方法,其特征在于,包括:
获取包含有目标长骨的影像数据,并采用阈值分割算法对所述目标长骨进行提取,生成目标长骨的三维模型;其中,所述目标长骨的三维模型包括目标长骨近端、目标长骨干以及目标长骨远端;其中,所述目标长骨近端包括类球形头以及与所述类球形头相连接的颈;
分别将所述目标长骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并确定所述目标长骨近端的类球形头,和/或所述目标长骨干在三个位像下的截面;
从所述目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面;和/或从所述目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面;
确定所述第一球面的第一球心和/或所述第二球面的第二球心,并分别以所述第一球心和/或第二球心为起点确定第一直线和/或第二直线,以使所述第一直线和/或第二直线分别位于所述目标长骨近端颈和/或目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,以实现目标长骨中轴的建立;其中,所述目标长骨中轴包括所述目标长骨近端颈中轴,和/或目标长骨干中轴。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面,包括:
从所述目标长骨近端的类球形头在第一位像下的截面边缘处获取任意两个点作为第一目标点;
分别从所述目标长骨近端的类球形头在第二位像以及第三位像下的截面边缘处获取任意一个点作为第一目标点;
基于获取的四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面,包括:
从所述目标长骨干在第一位像下的内部髓腔截面边缘处获取任意两个点作为第二目标点;
分别从所述目标长骨干在第二位像以及第三位像下,与从第一位像下获得的两个第二目标点位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取任意一个点作为第二目标点;
基于获取的四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干髓腔内切球的第二球面。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述以所述第一球心为起点确定第一直线,以使所述第一直线位于所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中间,包括:
生成所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图,并确定所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中心点;
以所述第一球心为起点确定一条通过所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中心点的第一直线,以使所述第一直线位于所述目标长骨近端颈的正视图、侧视图以及俯视图的中间。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述以所述第二球心为起点确定第二直线,以使所述第二直线位于所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,包括:
生成所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图,并确定所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中心点;
以所述第二球心为起点确定一条通过所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中心点的第二直线,以使所述第二直线位于所述目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,在建立所述目标长骨中轴后,所述方法还包括:
获取所述目标长骨中轴的空间位置坐标,并对所述坐标进行输出。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在建立所述目标长骨近端颈中轴后,所述方法还包括:
根据所述第一球心以及所述目标长骨近端颈中轴的空间位置坐标,生成过所述第一球心且垂直所述目标长骨近端颈中轴的第一平面;
生成平行所述第一平面的视图,在所述视图下,分别对所述目标长骨近端颈在冠状面位像和矢状面位像下的截面进行拟合圆处理,并确定拟合圆的圆心;
判断所述目标长骨近端颈中轴与所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据所述位置关系,确定所述目标长骨近端颈中轴是否偏移。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在建立所述目标长骨干中轴后,所述方法还包括:
根据所述第二球心以及所述目标长骨干中轴的空间位置坐标,生成过所述第二球心且垂直所述目标长骨干中轴的第二平面;
生成平行所述第二平面的视图,在所述视图下,分别对所述目标长骨干在冠状面位像和矢状面位像下的截面进行拟合圆处理,并确定拟合圆的圆心;
判断所述目标长骨干中轴与所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据所述位置关系,确定所述目标长骨干中轴是否偏移。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述判断所述目标长骨近端颈中轴与所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据所述位置关系,确定所述目标长骨近端颈中轴是否偏移,包括:
判断所述目标长骨近端颈中轴是否通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心;
若所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨近端颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨近端颈中轴偏移;
若所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨近端颈中轴偏移;
若所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,且通过所述目标长骨近端颈在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨近端颈中轴未偏移。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述判断所述目标长骨干中轴与所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的位置关系,并根据所述位置关系,确定所述目标长骨干中轴是否偏移,包括:
判断所述目标长骨干中轴是否通过所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心;
若所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨干在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨干中轴偏移;
若所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,未通过所述目标长骨干在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨干中轴偏移;
若所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在冠状面位像下的截面拟合圆的圆心,且通过所述目标长骨干在矢状面位像下的截面拟合圆的圆心,则确定所述目标长骨干中轴未偏移。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述确定所述目标长骨近端颈中轴和/或所述目标长骨干中轴偏移之后,所述方法还包括:
对所述目标长骨近端颈中轴和/或所述目标长骨干中轴进行矫正处理。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述对所述目标长骨近端颈中轴进行矫正处理,包括:
获取所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标;
根据所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标,对所述目标长骨近端颈中轴的位置进行调整,以使所述目标长骨近端颈中轴通过所述目标长骨近端颈在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述对所述目标长骨干中轴进行矫正处理,包括:
获取所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标;
根据所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心的坐标,对所述目标长骨干中轴的位置进行调整,以使所述目标长骨干中轴通过所述目标长骨干在冠状面位像以及矢状面位像下的截面拟合圆的圆心。
14.一种人体长骨中轴的建立装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取包含有目标长骨的影像数据,并采用阈值分割算法对所述目标长骨进行提取,生成目标长骨的三维模型;其中,所述目标长骨的三维模型包括目标长骨近端、目标长骨干以及目标长骨远端;其中,所述目标长骨近端包括类球形头以及与所述类球形头相连接的颈;
确定模块,用于分别将所述目标长骨的三维模型置于三个不同维度的视觉平面位像下,并确定所述目标长骨近端的类球形头,和/或所述目标长骨干在三个位像下的截面;
拟合模块,用于从所述目标长骨近端的类球形头在三个位像下的截面边缘处获取四个第一目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨近端的类球形头外表面所在球的第一球面;和/或从所述目标长骨干在三个位像下位于同一高度的内部髓腔截面边缘处获取四个第二目标点进行球面拟合,获得所述目标长骨干内部髓腔的内切球的第二球面;
建立模块,用于确定所述第一球面的第一球心和/或所述第二球面的第二球心,并分别以所述第一球心和/或第二球心为起点确定第一直线和/或第二直线,以使所述第一直线和/或第二直线分别位于所述目标长骨近端颈和/或目标长骨干的正视图、侧视图以及俯视图的中间,以实现目标长骨中轴的建立;其中,所述目标长骨中轴包括所述目标长骨近端颈中轴,和/或目标长骨干中轴。
15.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如权利要求1-13中任一项所述的方法。
16.一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中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-13任一项所述的方法。
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