CN117426920B - 一种骨科脊柱康复全方位矫正系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种骨科脊柱康复全方位矫正系统，涉及骨科脊柱康复技术领域，本发明应用在脊柱康复矫正手术中，用来获取矫正手术前的治疗方案，在确认治疗方案中，首先以系统运算的方式，以患者脊柱部位的核磁共振底片为源数据，通过图像分析动作对脊柱进行多次分析子动作，以此确认患者脊柱的侧弯数据，以侧弯数据执行建模动作，对一节或多节脊块区域进行建模动作来获得理论上的治疗方案，并增设人工审核单元作为临床医生的控制窗口，结合到临床医生多年的临床经验，对治疗方案进行细节修正，形成系统+人工相辅相成的矫正系统，使矫正手术兼具有理论数据支持和医生多年临床经验支持，降低矫正手术中意外状况的发生率而确保矫正手术稳定开展。

Description

一种骨科脊柱康复全方位矫正系统

技术领域

本发明涉及骨科脊柱康复技术领域，具体涉及一种骨科脊柱康复全方位矫正系统。

背景技术

骨科脊柱康复矫正的目的是适用于脊柱发生不正常偏移程度人群，对于脊柱不正常偏移程度较小的人群往往采用保守治疗，对于脊柱不正常偏移程度较大的人群来说，则需要通过临床手术进行强制干预矫正；

此处对矫正手术说明的是：首先以患者通过核磁共振拍摄得到的胶片信息为基础，医师再根据胶片信息通过研讨得出最优的治疗方案，从而根据治疗方案开展手术，如：通过手术进行切开复位、植骨融合、内固定和综合矫正等动作，但是需要进一步说明的是：矫正手术的治疗方案以胶片信息为基础，主要依赖于医师多年的临床经验配合相关医学知识来确定治疗方案的，使治疗方案难以得到相对充分的数据支持，那么在实际手术过程中，在执行不同手术动作时发生，以及受到患者身高、体重因素，导致手术中发生无法预估的意外情况，为此需要延长手术时间对意外情况进行“修补”，手术时间越长，对于医师的体力消耗越大，甚至会导致整体手术效果不够理想；

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种骨科脊柱康复全方位矫正系统，用于解决当前脊柱侧弯康复矫正手术中，主要依赖于医师多年的临床经验来确定手术治疗方案，导致在手术过程可能发生不可预估的意外情况。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种骨科脊柱康复全方位矫正系统，全方位矫正系统应用在脊柱康复矫正手术中，且全方位矫正系统中包括信息录入单元、多级分析单元、汇总建模单元和人工审核单元；

信息录入单元用于录入患者的身高信息、体重信息和理想脊柱模型，且信息录入单元在患者完成脊柱核磁共振成像后直接获取患者脊柱部位的核磁共振影像底片，并对患者身高和体重信息、核磁共振影像底片进行储存；

多级分析单元具有针对信息录入单元的信息提取权限，首先对核磁共振影像底片进行图像分析动作，图像分析动作中包含前胸正位和侧身位两个分析方向，且图像分析动作中包含N个分析子单元，单个分析子单元对应在核磁共振影像底片中的单节脊块区域，分析子单元对脊块区域进行独立的分析子动作，通过分析子动作计算得到相对错位比，再将N个分析子单元中的相对错位比进行整理得到侧弯数据，将侧弯数据发送到汇总建模单元，N取自然正整数，且N等于核磁共振影像底片中的脊块数量；

汇总建模单元与多级分析单元之间为联动关系，汇总建模单元在获取侧弯数据后，通过多级分析单元提取信息录入单元中的核磁共振影像底片并复制到汇总建模单元形成方案底片，将方案底片拆分成i个序列区，通过参照相对错位比对一个或多个序列区执行建模动作得到方案样片，建模动作中包括重新摆放和重新补充两个方式；

人工审核单元作为临床医生的控制窗口，且人工审核单元具有信息录入单元、多级分析单元和汇总建模单元的动作控制权限，动作控制权限包括调取单元运行数据和命令任务执行，人工审核单元获取汇总建模单元中的方案样片、信息录入单元中的核磁共振影像底片，人工审核单元命令多级分析单元以患者身高和体重信息结合侧弯数据执行图像分析动作计算得到矫正系数比，临床医生以矫正系数比和侧弯数据，对汇总建模单元中方案样片执行审核动作，在审核通过后，调取汇总建模单元中的建模动作并生成治疗方案，在审核未通过时，重新返回到多级分析单元或汇总建模单元。

进一步设置为：根据前胸正位和侧身位两个分析方向，将得到的核磁共振影像底片拆分成前胸正位影片和侧身影片，侧弯数据包含前胸数据和侧身数据，在相对错位比计算过程中包含前胸正位影片的图像分析动作和侧身位影片的图像分析动作，前胸正位影片的图像分析动作中包含如下动作：

动作一：确认核磁共振影像底片中的单节脊柱的上缘点和下缘点，并将单节脊柱的上缘点和下缘点连接成生理直线，单节脊块区域中的生理直线为相对错位比的换算参照，其中的上缘点为单节脊柱中的上肋凹位置、下缘点为单节脊柱中的下肋凹位置；

动作二：以第一节脊柱中的生理直线和第N节脊柱中的生理直线为上下参照，前胸正位影片的图像分析动作中计算得到的相对错位比包括直接偏差比和间接偏差比，直接偏差比为相邻生理直线在竖直方向上的角度偏差，间接偏差比为多个不相邻生理直线在竖直方向上的角度偏差，赋予相对错位比中的角度偏差符号为θ1；

动作三：θ1的范围包括：0°＜θ1＜2.34°、2.34°＜θ1＜9.53°和θ1＞9.53°，0°＜θ1＜2.34°范围设置为前胸正位轻度侧弯、2.34°＜θ1＜9.53°范围设置为前胸正位中度侧弯以及θ1＞9.53°范围设置为前胸正位中度侧弯。

进一步设置为：侧身位影片的图像分析动作中包含如下动作：

动作四：通过动作一中的生理直线建立跨度直线，跨度直线与生理直线相垂直，且跨度直线一个端点与上缘点直线重合；

动作五：侧身位影片的图像分析动作中计算得到的相对错位比为间接跨度比，间接跨度比为不相邻跨度直线在水平方向上的跨度偏差，赋予相对错位比中的跨度偏差为θ2；

动作六：θ2中包含30°、40°和35°三个跨度上限，其中30°应用在颈椎前凸中的跨度偏差、40°应用在胸椎前凸中的跨度偏差、35°应用在腰椎前凸中的跨度偏差。

进一步设置为：通过图像分析动作，将计算得到的侧弯数据应用到方案底片，在方案底片中分隔出侧弯异常区域，方案底片拆分成序列区的区域为侧弯异常区域，每个序列区根据对应的跨度偏差和角度偏差进行建模动作形成方案样片。

进一步设置为：人工审核单元中的审核动作包含人工模式和自主模式，人工模式和自主模式的运行过程为独立进行的状态，在自主模式中包含如下阶段：

阶段一：首先以患者身高信息、体重信息和变数数据建立脊柱生理承受能力的计算模型，脊柱生理承受能力分别对应脊柱中的颈椎部、胸椎部和腰椎部，且变数数据包含侧弯数据或矫正系数比，脊柱生理承受能力包含承受能力下限和承受能力上限；

阶段二：对通过建模动作得到的方案样片再次进行多级分析单元，通过多个分析子动作得到新相对错位比，再将得到的新相对错位比进行整理得到生理曲线数据，将生理曲线数据输入到脊柱生理承受能力的计算模型中变数数据中，将计算得到的脊柱生理承受能力与承受能力下限和承受能力上限进行对比比较；

阶段三：在阶段二中，当计算得到的脊柱生理承受能力符合承受能力下限和承受能力上限，调取治疗方案并发送到人工模式中，治疗方案包括建模动作、方案样片；当计算得到的脊柱生理承受能力不符合承受能力下限或承受能力上限，重新返回到多级分析单元或汇总建模单元中。

进一步设置为：在人工模式中包含如下阶段：

阶段四：在阶段三中，在人工模式接收到治疗方案时，直接获取治疗方案中的图像分析动作，对图像分析动作执行细节修正动作，修正动作包括如下部分：

S1：确认动作一中的生理直线与脊柱区域、动作四中的跨度直线与脊柱区域的位置关系，并进行人工修改生理直线与上缘点或下缘点之间的连接位置；

S2：通过多级分析单元中的相对错位比，确认脊柱在前胸正位和侧身位中的侧弯区域，用于标明发生脊柱侧弯的脊块节点；

S3：对每一个标明的脊块节点进行人工确认动作或人工修正动作，并将人工修正动作反馈到汇总建模单元的建模动作中，按照阶段二重新得到新相对错位；

阶段五：在完成人工修正动作后，且人工确认动作通过后，得到新的治疗方案，完成应用在脊柱康复矫正手术中的治疗方案确认

本发明具备下述有益效果：

1、本发明是针对脊柱康复矫正手术，与当前确认矫正手术治疗方案不同的是：采用辅助系统+医师临床经验的整体方案来确认治疗方案，具体表现为：以患者的核磁共振影像底片为参照，首先利用图像分析原理，对整体脊柱区域进行单独分析过程，以此来确认每个单节脊块区域的相对错位比，并且还针对前胸正位和侧身位中的角度偏差和跨度偏差，以此完成侧弯数据的计算过程，可以为矫正手术提供相对精确的理论数据支持，再以侧弯数据结合人体脊柱生理曲线的方式，作为对应的矫正动作，获取矫正系数比，为矫正手术提供“数据技术支持”。

2、在上述技术基础之上，同步结合到患者的身高信息和体重信息，并结合到侧弯数据或矫正系数比来计算脊柱生理承受能力，对上述得到的“数据技术支持”进行自主对比或人工审核，其目的是：对得到的治疗方案再次以系统运行的方式进行确认，首先是确保以系统计算得到的治疗方案是否满足人体脊柱生理曲线，避免在矫正手术中可能发生的意外状况，以及矫正手术完成后患者可能遇到的二次损伤，而在人工审核过程中，需要依赖临床医师多年的临床经验对治疗方案进行人工审核，其目的是：确认系统运行后得到的治疗方案是否符合矫正手术，并可以以临床经验对治疗方案进行细节修正动作，对系统运行后得到的治疗方案进行进一步完善，形成了系统+人工相辅相成的矫正系统，系统运行过程和人工审核过程之间互有联系、相互辅助，且两个过程可以单独进行，使矫正手术中的治疗方案既有理论数据支持，也兼具有医师多年临床经验支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，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的附图。

图1为本发明提出的一种骨科脊柱康复全方位矫正系统的运行框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

对当前的脊柱侧弯矫正手术来说，首先以患者通过核磁共振拍摄得到的胶片信息为基础，医师再根据胶片信息通过研讨得出最优的治疗方案，从而根据治疗方案开展手术，但是研讨得到的治疗方案主要是医师多年的临床经验配合相关医学知识来确定，在实际手术过程中，可能导致手术中发生无法预估的意外情况，为此需要延长手术时间对意外情况进行“修补”，手术时间越长，对于医师的体力消耗越大，甚至会导致整体手术效果不够理想，为此提出如下的技术方案：

参照图1，本实施例中的一种骨科脊柱康复全方位矫正系统，全方位矫正系统应用在脊柱康复矫正手术中，且全方位矫正系统中包括信息录入单元、多级分析单元、汇总建模单元和人工审核单元；

信息录入单元用于录入患者的身高信息、体重信息和理想脊柱模型，且信息录入单元在患者完成脊柱核磁共振成像后直接获取患者脊柱部位的核磁共振影像底片，并对患者身高和体重信息、核磁共振影像底片进行储存；

多级分析单元具有针对信息录入单元的信息提取权限，首先对核磁共振影像底片进行图像分析动作，图像分析动作中包含前胸正位和侧身位两个分析方向，且图像分析动作中包含N个分析子单元，单个分析子单元对应在核磁共振影像底片中的单节脊块区域，分析子单元对脊块区域进行独立的分析子动作，通过分析子动作计算得到相对错位比，再将N个分析子单元中的相对错位比进行整理得到侧弯数据，将侧弯数据发送到汇总建模单元，N取自然正整数，且N等于核磁共振影像底片中的脊块数量；

汇总建模单元与多级分析单元之间为联动关系，汇总建模单元在获取侧弯数据后，通过多级分析单元提取信息录入单元中的核磁共振影像底片并复制到汇总建模单元形成方案底片，将方案底片拆分成i个序列区，通过参照相对错位比对一个或多个序列区执行建模动作得到方案样片，建模动作中包括重新摆放和重新补充两个方式；

人工审核单元作为临床医生的控制窗口，且人工审核单元具有信息录入单元、多级分析单元和汇总建模单元的动作控制权限，动作控制权限包括调取单元运行数据和命令任务执行，人工审核单元获取汇总建模单元中的方案样片、信息录入单元中的核磁共振影像底片，人工审核单元命令多级分析单元以患者身高和体重信息结合侧弯数据执行图像分析动作计算得到矫正系数比，临床医生以矫正系数比和侧弯数据，对汇总建模单元中方案样片执行审核动作，在审核通过后，调取汇总建模单元中的建模动作并生成治疗方案，在审核未通过时，重新返回到多级分析单元或汇总建模单元。

根据前胸正位和侧身位两个分析方向，将得到的核磁共振影像底片拆分成前胸正位影片和侧身影片，侧弯数据包含前胸数据和侧身数据，在相对错位比计算过程中包含前胸正位影片的图像分析动作和侧身位影片的图像分析动作，前胸正位影片的图像分析动作中包含如下动作：

动作一：确认核磁共振影像底片中的单节脊柱的上缘点和下缘点，并将单节脊柱的上缘点和下缘点连接成生理直线，单节脊块区域中的生理直线为相对错位比的换算参照，其中的上缘点为单节脊柱中的上肋凹位置、下缘点为单节脊柱中的下肋凹位置；

动作二：以第一节脊柱中的生理直线和第N节脊柱中的生理直线为上下参照，前胸正位影片的图像分析动作中计算得到的相对错位比包括直接偏差比和间接偏差比，直接偏差比为相邻生理直线在竖直方向上的角度偏差，间接偏差比为多个不相邻生理直线在竖直方向上的角度偏差，赋予相对错位比中的角度偏差符号为θ1；

动作三：θ1的范围包括：0°＜θ1＜2.34°、2.34°＜θ1＜9.53°和θ1＞9.53°，0°＜θ1＜2.34°范围设置为前胸正位轻度侧弯、2.34°＜θ1＜9.53°范围设置为前胸正位中度侧弯以及θ1＞9.53°范围设置为前胸正位中度侧弯。

动作四：通过动作一中的生理直线建立跨度直线，跨度直线与生理直线相垂直，且跨度直线一个端点与上缘点直线重合；

动作五：侧身位影片的图像分析动作中计算得到的相对错位比为间接跨度比，间接跨度比为不相邻跨度直线在水平方向上的跨度偏差，赋予相对错位比中的跨度偏差为θ2；

动作六：θ2中包含30°、40°和35°三个跨度上限，其中30°应用在颈椎前凸中的跨度偏差、40°应用在胸椎前凸中的跨度偏差、35°应用在腰椎前凸中的跨度偏差。

技术方案总结：整体的纠正系统是应用于脊柱侧弯矫正手术的，用于确认矫正手术中的治疗方案，依旧是以患者通过核磁共振拍摄得到的胶片信息为基础，与当前方式有所不同的是：拍摄得到的胶片并不需要进行打印成成品，而是直接以信息录入单元录入到医院诊断系统中，以下以电脑终端统称为医院诊断系统，所以在整体的纠正系统中，临床医生直接调取患者核磁共振底片，并根据前胸正位和侧身位两个方向对核磁共振底片进行分析，分析过程是以每节脊块的上缘点和下源点为基础，通过连线成生理直线和跨度直线，此方式的目的是便于多级分析单元进行分析子动作，用来计算每节脊块之间的相对错位比，以人体脊柱生理曲线为例，在前胸正位中，理论上的人体脊柱生理曲线为竖直的状态，侧弯弯度不超过10°，而在侧身位中，理论上的人体脊柱生理曲线按照脊椎部、胸椎部和腰椎部三个部分进行划分，且三个部分并非是竖直状态，而是呈现一定弯曲弧度，具体是以30°、40°和35°三个跨度上限进行说明，所以在核磁共振底片中，通过建立的生理直线和跨度直线来“替代”脊柱，从而可以直接计算出前胸正位和侧身位中的侧弯数据，如：以第一节脊柱中生理直线或跨度直线为参照，来计算第二节脊柱中生理直线和跨度直线相对第一节脊柱的侧弯角度，从而可以得到对应位置中的θ1和θ2，以此来反馈出患者具体的侧弯程度，此处主要是以核磁共振底片中显示的内容进行计算的，用作为治疗方案中的实际“技术支持”；

在得到患者脊柱侧弯程度后，需要再次参照理论上的人体脊柱生理曲线，结合到汇总建模单元，将发生侧弯的脊块区域从方案底片中“分隔”出，其中的方案底片为核磁共振底片的复制件，且将发生侧弯的脊块区域按照脊柱的节数再次拆分成i个序列区，一个序列区对应一节发生侧弯的脊块区域，可以理解为：每个序列区相对于整体脊柱为独立设置的，为此需要结合到实际“技术支持”和理论上的人体脊柱生理曲线，对发生侧弯的脊块区域进行重新摆放，使摆放后的脊柱曲线符合理论上的人体脊柱生理曲线，并且还根据摆放后的位置，进行重新补充，补充动作可以参照植骨融合动作，从而建模动作中的重新摆放动作或重新补充动作即为矫正手术中的治疗方案，具体表现为：在前胸正位中，需要保证调整后的脊柱符合生理曲线，为此保证前胸正位中的角度偏差低于9.53°，而在侧身位中，需要针对颈椎、胸椎和腰椎三个部分进行生理曲度调整，具体是根据30°、40°和35°这三个理论上的生理曲度。

实施例二

本实施例是实施例一中技术方案的动作过程进行解释说明，具体如下：

通过图像分析动作，将计算得到的侧弯数据应用到方案底片，在方案底片中分隔出侧弯异常区域，方案底片拆分成序列区的区域为侧弯异常区域，每个序列区根据对应的跨度偏差和角度偏差进行建模动作形成方案样片。

人工审核单元中的审核动作包含人工模式和自主模式，人工模式和自主模式的运行过程为独立进行的状态，在自主模式中包含如下阶段：

阶段一：首先以患者身高信息、体重信息和变数数据建立脊柱生理承受能力的计算模型，脊柱生理承受能力分别对应脊柱中的颈椎部、胸椎部和腰椎部，且变数数据包含侧弯数据或矫正系数比，脊柱生理承受能力包含承受能力下限和承受能力上限；

阶段二：对通过建模动作得到的方案样片再次进行多级分析单元，通过多个分析子动作得到新相对错位比，再将得到的新相对错位比进行整理得到生理曲线数据，将生理曲线数据输入到脊柱生理承受能力的计算模型中变数数据中，将计算得到的脊柱生理承受能力与承受能力下限和承受能力上限进行对比比较；

阶段三：在阶段二中，当计算得到的脊柱生理承受能力符合承受能力下限和承受能力上限，调取治疗方案并发送到人工模式中，治疗方案包括建模动作、方案样片；当计算得到的脊柱生理承受能力不符合承受能力下限或承受能力上限，重新返回到多级分析单元或汇总建模单元中。

在人工模式中包含如下阶段：

阶段四：在阶段三中，在人工模式接收到治疗方案时，直接获取治疗方案中的图像分析动作，对图像分析动作执行细节修正动作，修正动作包括如下部分：

S1：确认动作一中的生理直线与脊柱区域、动作四中的跨度直线与脊柱区域的位置关系，并进行人工修改生理直线与上缘点或下缘点之间的连接位置；

S2：通过多级分析单元中的相对错位比，确认脊柱在前胸正位和侧身位中的侧弯区域，用于标明发生脊柱侧弯的脊块节点；

S3：对每一个标明的脊块节点进行人工确认动作或人工修正动作，并将人工修正动作反馈到汇总建模单元的建模动作中，按照阶段二重新得到新相对错位比；

阶段五：在完成人工修正动作后，且人工确认动作通过后，得到新的治疗方案，完成应用在脊柱康复矫正手术中的治疗方案确认。

技术原理：首先需要说明的是：矫正后的脊柱与未矫正且无损的脊柱存在明显的区别，具体表现为：矫正后脊柱的生理承受能力有所降低，这是矫正手术中需要注意的地方，为此通过人工审核单元中调取信息录入单元中的患者体重信息和升高信息，结合到变数数据计算矫正后的脊柱生理承受能力，其中需要限定承受能力下限和承受能力上限，承受能力上限指的是：人体在端坐且前倾的状态下，脊柱承受的重力最小，反之，人体在躺平状态下，脊柱承受的重量最小，从而对向在承受能力下限，为此需要通过人工审核单元对实施例一得到的治疗方案进行审核，以确保矫正后的脊柱曲线符合承受能力下限和承受能力上限，对此需要以人工模式和自主模式进行审核；

以自主模式进行说明的是：在通过患者身高信息、体重信息和变数数据建立脊柱生理承受能力进行计算时，需要重新以多个分析子动作对得到的脊柱曲线进行再一次的相对错位比，用来计算脊柱曲线的侧弯数据，此处是为人工模式而设立的；

以人工模式来说：此过程需要依赖临床医师多年的临床经验，对纠正系统中的系统自主运行方式进行“检查”，“检查”方面包括：在建立生理直线和跨度直线时，系统自动确认的上缘点和下缘点是否准确，以此确保后续相对错位比的计算数据相对准确，并且临床医师根据多级分析单元中的分析过程，来标明存在侧弯的脊块区域，并“检查”建模动作中的重新摆放或重新补充动作是否符合矫正手术要求；

根据临床医师的“检查”过程，具体包含如下的细节修改：

细节一：若系统自动选择的生理直线和跨度直线中的上缘点、下缘点与实际脊柱之间存在差异时，那么临床医师通过人工审核单元，获得多级分析单元和汇总建模单元中的动作控制权限，如：临床医生根据自己的临床经验，将不符合要求的上缘点、下缘点选取位置替换为符合要求的位置；

细节二：如系统自动执行的建模动作无法通过矫正手术执行，或者建模动作对矫正手术来说难度较大，对此临床医师需要根据自身的多年经验，将不符合要求的建模动作替换为由临床经验所决定的建模动作；

细节三：以自主模式中内容，在产生“脊柱生理承受能力不符合承受能力上限或承受下限”时，也需要临床医师主动干预到自主模式中，需要以细节一或细节二中的内容进行人工修正；

细节四：如人工审核单元中执行了“修正”细节一、细节二、细节三的动作，那么多级分析单元、汇总建模单元中对应动作发生变化，整体矫正系统以细节一或细节二中所替换的内容结合系统运行中未替换的内容，重新运行多级分析单元、汇总建模单元。

结合上述四个细节，直至满足以下条件：

条件一：建模动作中的重新摆放和重新补充符合矫正手术要求，不会增加矫正手术难度；

条件二：以患者的体重和身高，矫正后的脊柱可以满足承受能力下限和承受能力上限，不会给患者带来二次损伤；

条件三：生理直线和跨度直线建立的过程符合患者自身脊柱曲线。

在满足三个条件后，以纠正系统建立的治疗方案既可以满足矫正手术要求，也可以为治疗方案提高“数据技术支持”。

综上所述：应用在脊柱康复矫正手术中，用来获取矫正手术前的治疗方案，在确认治疗方案中，首先以系统运算的方式，以患者脊柱部位的核磁共振底片为源数据，通过图像分析动作对脊柱进行多次分析子动作，以此确认患者脊柱的侧弯数据，以侧弯数据执行建模动作，对一节或多节脊块区域进行建模动作来获得理论上的治疗方案，并增设人工审核单元作为临床医生的控制窗口，结合到临床医生多年的临床经验，对治疗方案进行细节修正，形成系统+人工相辅相成的矫正系统，使矫正手术兼具有理论数据支持和医生多年临床经验支持，降低矫正手术中意外状况的发生率而确保矫正手术稳定开展。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种骨科脊柱康复全方位矫正系统，其特征在于，全方位矫正系统应用在脊柱康复矫正手术中，且全方位矫正系统中包括信息录入单元、多级分析单元、汇总建模单元和人工审核单元；

信息录入单元用于录入患者的身高信息、体重信息和理想脊柱模型，且信息录入单元在患者完成脊柱核磁共振成像后直接获取患者脊柱部位的核磁共振影像底片，并对患者身高和体重信息、核磁共振影像底片进行储存；

多级分析单元具有针对信息录入单元的信息提取权限，首先对核磁共振影像底片进行图像分析动作，图像分析动作中包含前胸正位和侧身位两个分析方向，且图像分析动作中包含N个分析子单元，单个分析子单元对应在核磁共振影像底片中的单节脊块区域，分析子单元对脊块区域进行独立的分析子动作，通过分析子动作计算得到相对错位比，再将N个分析子单元中的相对错位比进行整理得到侧弯数据，将侧弯数据发送到汇总建模单元，N取自然正整数，且N等于核磁共振影像底片中的脊块数量；

汇总建模单元与多级分析单元之间为联动关系，汇总建模单元在获取侧弯数据后，通过多级分析单元提取信息录入单元中的核磁共振影像底片并复制到汇总建模单元形成方案底片，将方案底片拆分成i个序列区，通过参照相对错位比对一个或多个序列区执行建模动作得到方案样片，建模动作中包括重新摆放和重新补充两个方式；

人工审核单元作为临床医生的控制窗口，且人工审核单元具有信息录入单元、多级分析单元和汇总建模单元的动作控制权限，动作控制权限包括调取单元运行数据和命令任务执行，人工审核单元获取汇总建模单元中的方案样片、信息录入单元中的核磁共振影像底片，人工审核单元命令多级分析单元以患者身高和体重信息结合侧弯数据执行图像分析动作计算得到矫正系数比，临床医生以矫正系数比和侧弯数据，对汇总建模单元中方案样片执行审核动作，在审核通过后，调取汇总建模单元中的建模动作并生成治疗方案，在审核未通过时，重新返回到多级分析单元或汇总建模单元；

根据前胸正位和侧身位两个分析方向，将得到的核磁共振影像底片拆分成前胸正位影片和侧身影片，侧弯数据包含前胸数据和侧身数据，在相对错位比计算过程中包含前胸正位影片的图像分析动作和侧身位影片的图像分析动作，前胸正位影片的图像分析动作中包含如下动作：

动作一：确认核磁共振影像底片中的单节脊柱的上缘点和下缘点，并将单节脊柱的上缘点和下缘点连接成生理直线，单节脊块区域中的生理直线为相对错位比的换算参照，其中的上缘点为单节脊柱中的上肋凹位置、下缘点为单节脊柱中的下肋凹位置；

动作二：以第一节脊柱中的生理直线和第N节脊柱中的生理直线为上下参照，前胸正位影片的图像分析动作中计算得到的相对错位比包括直接偏差比和间接偏差比，直接偏差比为相邻生理直线在竖直方向上的角度偏差，间接偏差比为多个不相邻生理直线在竖直方向上的角度偏差，赋予相对错位比中的角度偏差符号为；

动作三：的范围包括：/>、/>和/>，/>范围设置为前胸正位轻度侧弯、/>范围设置为前胸正位中度侧弯以及/>范围设置为前胸正位中度侧弯。

2.根据权利要求1所述的一种骨科脊柱康复全方位矫正系统，其特征在于，侧身位影片的图像分析动作中包含如下动作：

动作四：通过动作一中的生理直线建立跨度直线，跨度直线与生理直线相垂直，且跨度直线一个端点与上缘点直线重合；

动作五：侧身位影片的图像分析动作中计算得到的相对错位比为间接跨度比，间接跨度比为不相邻跨度直线在水平方向上的跨度偏差，赋予相对错位比中的跨度偏差为；

动作六：中包含30°、40°和35°三个跨度上限，其中30°应用在颈椎前凸中的跨度偏差、40°应用在胸椎前凸中的跨度偏差、35°应用在腰椎前凸中的跨度偏差。

3.根据权利要求2所述的一种骨科脊柱康复全方位矫正系统，其特征在于，通过图像分析动作，将计算得到的侧弯数据应用到方案底片，在方案底片中分隔出侧弯异常区域，方案底片拆分成序列区的区域为侧弯异常区域，每个序列区根据对应的跨度偏差和角度偏差进行建模动作形成方案样片。

4.根据权利要求1项所述的一种骨科脊柱康复全方位矫正系统，其特征在于，人工审核单元中的审核动作包含人工模式和自主模式，人工模式和自主模式的运行过程为独立进行的状态，在自主模式中包含如下阶段：

阶段一：首先以患者身高信息、体重信息和变数数据建立脊柱生理承受能力的计算模型，脊柱生理承受能力分别对应脊柱中的颈椎部、胸椎部和腰椎部，且变数数据包含侧弯数据或矫正系数比，脊柱生理承受能力包含承受能力下限和承受能力上限；

阶段二：对通过建模动作得到的方案样片再次进行多级分析单元，通过多个分析子动作得到新相对错位比，再将得到的新相对错位比进行整理得到生理曲线数据，将生理曲线数据输入到脊柱生理承受能力的计算模型中变数数据中，将计算得到的脊柱生理承受能力与承受能力下限和承受能力上限进行对比比较；

阶段三：在阶段二中，当计算得到的脊柱生理承受能力符合承受能力下限和承受能力上限，调取治疗方案并发送到人工模式中，治疗方案包括建模动作、方案样片；当计算得到的脊柱生理承受能力不符合承受能力下限或承受能力上限，重新返回到多级分析单元或汇总建模单元中。

5.根据权利要求4项所述的一种骨科脊柱康复全方位矫正系统，其特征在于，在人工模式中包含如下阶段：

阶段四：在阶段三中，在人工模式接收到治疗方案时，直接获取治疗方案中的图像分析动作，对图像分析动作执行细节修正动作，修正动作包括如下部分：

S1：确认动作一中的生理直线与脊柱区域、动作四中的跨度直线与脊柱区域的位置关系，并进行人工修改生理直线与上缘点或下缘点之间的连接位置；

S2：通过多级分析单元中的相对错位比，确认脊柱在前胸正位和侧身位中的侧弯区域，用于标明发生脊柱侧弯的脊块节点；

S3：对每一个标明的脊块节点进行人工确认动作或人工修正动作，并将人工修正动作反馈到汇总建模单元的建模动作中，按照阶段二重新得到新相对错位比；

阶段五：在完成人工修正动作后，且人工确认动作通过后，得到新的治疗方案，完成应用在脊柱康复矫正手术中的治疗方案确认。