CN117853556A - 一种三维椎骨特征的测量方法、系统及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种三维椎骨特征的测量方法、系统及电子设备，涉及形态特征测量技术领域，所述方法包括：获取目标椎骨结构；基于目标椎骨结构确定待测量椎骨的椎骨对称平面；确定椎骨对称平面和目标椎骨结构的交线，并获取交线上的多个点得到交线三维点集；将交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集，并绘制平行于椎弓根峡部的平面，从而确定第一冠状面和椎孔轴线；基于第一冠状面和椎孔轴线，创建参考框架；基于第一冠状面和参考框架确定第二冠状面；基于椎骨对称平面、平行于椎弓根峡部的平面、椎孔轴线和第二冠状面，计算待测量椎骨的特征。本发明实现了椎骨形态特征测量的非接触式测量，避免了人工测量带来的随机误差。

Description

一种三维椎骨特征的测量方法、系统及电子设备

技术领域

本发明涉及形态特征测量技术领域，特别是涉及一种三维椎骨特征的测量方法、系统及电子设备。

背景技术

椎骨的形态特征测量在脊柱手术指导，儿童生长发育评估等方面具有重要意义。当前形态特征测量主要有两种方法，一种是使用滑动卡尺和测角仪，另一种是使用自动坐标机。但两种方法繁琐且耗时，并且都使用接触式测量仪器，不能在体内使用。即使是熟练的专家，使用这两种方法测量的重现性也很低。

近年来，Di Angelo等人将坐标测量机(Coordinate Measure Machine，CMM)用于椎骨参数的测量，并对最主要的两种方法的性能进行了详细的评价。他们报告了使用卡尺测量获得的用户内部和用户之间的最大变异，其标准差分别为8.11和17.83，基于CMM的测量分别为6.95和7.13。两种方法都使用接触式测量仪器，仅能用于解剖结构，无法在人体内使用。使用计算机断层扫描(Computerised Tomography，CT)重建的三维几何模型，可以根据模型上测量的特征点在体内测量形态特征。通常，特征点是手动或半自动测量的。Campbell等人开发了一种全自动的标测量方法，用于腰椎的有限元建模。该方法需要一个参考框架作为基准，但是参考框架的测量可能会受到脊柱侧凸形状变形的影响。Sugisaki等人的研究自动检测了椎弓根中心点。Yao等提出了一种自动识别43个解剖标志的方法。他们的方法很大程度上依赖于CT扫描的像素强度。因此，它很容易受到CT扫描噪声的影响。由Di Angelo等人开发的方法自动识别了12个基于椎骨特征的初步识别，导出了六个几何特征。在他们的研究中，所有的椎骨模型都是正常的。但对于脊柱侧凸的椎骨，此前还没有相关的研究报道能够准确的识别三维特征点或精确测量形态特征。在最新的研究中，JunhuaZhang等人基于深度学习方法确定了椎骨对称面。在此基础上，确定了冠状面和参考系。基于这些平面和框架，共测量出12个特征。但是该方法稳定性不高，通常会识别出多个对称面或者对称面扁差较大，需要人工干预。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维椎骨特征的测量方法、系统及电子设备，实现了椎骨形态特征测量的非接触式测量，避免了人工测量带来的随机误差，具有更高的稳定性和精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种三维椎骨特征的测量方法，包括：

获取目标椎骨结构；所述目标椎骨结构为待测量椎骨的椎骨结构；

基于所述目标椎骨结构，确定所述待测量椎骨的椎骨对称平面；

确定所述椎骨对称平面和所述目标椎骨结构的交线，并获取所述交线上的多个点，得到交线三维点集；

利用K均值聚类算法将所述交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集；

基于所述第一分点集、所述第二分点集和所述椎骨对称平面，绘制平行于椎弓根峡部的平面；

基于所述平行于椎弓根峡部的平面，确定第一冠状面和椎孔轴线；

基于所述第一冠状面和所述椎孔轴线，创建参考框架；

基于所述第一冠状面和所述参考框架，确定第二冠状面；

基于所述椎骨对称平面、所述平行于椎弓根峡部的平面、所述椎孔轴线和所述第二冠状面，计算所述待测量椎骨的特征；所述特征包括：棘突长度、棘突角、上椎体长度、上椎体宽度、下椎体长度、下椎体宽度、左侧椎体高度、右侧椎体高度、前侧椎体高度、后侧椎体高度、椎管长度和椎管宽度。

可选地，基于所述目标椎骨结构，确定所述待测量椎骨的椎骨对称平面，包括：

在所述目标椎骨结构上进行表面采样，得到表面三维点集；所述表面三维点集包括多个点；

确定所述表面三维点集的质心；

基于所述表面三维点集的质心，确定所述待测量椎骨的两个最远端点；

根据所述质心和两个所述最远端点，确定所述椎骨对称平面。

可选地，利用K均值聚类算法将所述交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集，包括：

利用K均值聚类算法将所述交线三维点集中的点分为两个分点集；

将包含距离所述表面三维点集的质心最远的点的分点集确定为所述第一分点集，将另一个分点集确定为所述第二分点集。

可选地，基于所述第一分点集、所述第二分点集和所述椎骨对称平面，绘制平行于椎弓根峡部的平面，包括：

确定所述第一分点集和所述第二分点集中距离最近的两点，并确定两点的连线和连线的中点；

作过所述中点且垂直于所述椎骨对称平面和所述连线的平面为平行于椎弓根峡部的平面。

可选地，基于所述椎骨对称平面、所述平行于椎弓根峡部的平面、所述椎孔轴线和所述第二冠状面，计算所述待测量椎骨的特征，包括：

基于所述椎骨对称平面和所述椎孔轴线，计算所述椎管长度、所述棘突长度和所述棘突角；

基于所述平行于椎弓根峡部的平面，计算所述椎管宽度；

基于所述椎骨对称平面，计算所述前侧椎体高度、所述后侧椎体高度、所述下椎体长度和所述上椎体长度；

基于所述第二冠状面，计算所述左侧椎体高度、所述右侧椎体高度、所述下椎体宽度和所述上椎体宽度。

一种三维椎骨特征的测量系统，包括：

结构获取模块，用于获取目标椎骨结构；所述目标椎骨结构为待测量椎骨的椎骨结构；

对称平面确定模块，用于基于所述目标椎骨结构，确定所述待测量椎骨的椎骨对称平面；

交线三维点集确定模块，用于确定所述椎骨对称平面和所述目标椎骨结构的交线，并获取所述交线上的多个点，得到交线三维点集；

聚类模块，用于利用K均值聚类算法将所述交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集；

绘制模块，用于基于所述第一分点集、所述第二分点集和所述椎骨对称平面，绘制平行于椎弓根峡部的平面；

第一冠状面和椎孔轴线确定模块，用于基于所述平行于椎弓根峡部的平面，确定第一冠状面和椎孔轴线；

参考框架创建模块，用于基于所述第一冠状面和所述椎孔轴线，创建参考框架；

第二冠状面确定模块，用于基于所述第一冠状面和所述参考框架，确定第二冠状面；

特征测量模块，用于基于所述椎骨对称平面、所述平行于椎弓根峡部的平面、所述椎孔轴线和所述第二冠状面，计算所述待测量椎骨的特征；所述特征包括：棘突长度、棘突角、上椎体长度、上椎体宽度、下椎体长度、下椎体宽度、左侧椎体高度、右侧椎体高度、前侧椎体高度、后侧椎体高度、椎管长度和椎管宽度。

一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述所述的三维椎骨特征的测量方法。

可选地，所述存储器为可读存储介质。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种三维椎骨特征的测量方法、系统及电子设备，首先获取目标椎骨结构；目标椎骨结构为待测量椎骨的椎骨结构；基于目标椎骨结构，确定待测量椎骨的椎骨对称平面；确定椎骨对称平面和目标椎骨结构的交线，并获取交线上的多个点，得到交线三维点集；其次，利用K均值聚类算法将交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集；基于第一分点集、第二分点集和椎骨对称平面，绘制平行于椎弓根峡部的平面；基于平行于椎弓根峡部的平面，确定第一冠状面和椎孔轴线；再次，基于第一冠状面和椎孔轴线，创建参考框架；基于第一冠状面和参考框架，确定第二冠状面；最后，基于椎骨对称平面、平行于椎弓根峡部的平面、椎孔轴线和第二冠状面，计算待测量椎骨的特征，从而实现了椎骨形态特征测量的非接触式测量，避免了人工测量带来的随机误差，具有更高的稳定性和精度。

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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的三维椎骨特征的测量方法流程示意图；

图2为测量三维椎骨特征的自动化工艺流程示意图；

图3为棘突长度、棘突角、上椎体长度、下椎体长度、前侧椎体高度和后侧椎体高度示意图；

图4为上椎体宽度、下椎体宽度、左侧椎体高度和右侧椎体高度示意图；

图5为椎管长度和椎管宽度示意图；

图6为椎骨对称平面第一视角示意图；

图7为椎骨对称平面第二视角示意图；

图8为对称面与椎骨相交形成的两部分交线示意图；

图9为椎弓根峡平面与椎体相交点数量曲线示意图；

图10为vcl计算示意图；

图11为spl计算示意图；

图12为spa计算示意图；

图13为p点集对角线的求取过程示意图；

图14为p点集对角线示意图；

图15为第二冠状面上椎体曲线的四个顶点示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种三维椎骨特征的测量方法、系统及电子设备，旨在实现椎骨形态特征测量的非接触式测量，避免人工测量带来的随机误差，具有更高的稳定性和精度。

在对本发明的具体实施方式进一步详细的说明之前，如图3-图5所示，先进行如下定义。

定义1：棘突长度(spinous process length，spl)，即脊椎髓弓中央的刺状或棱鳞形的背部隆起部的长度。

定义2：棘突角(spinous process angle，spa)，即椎体后缘连线与椎棘突后缘连线间的夹角。

定义3：上椎体长度(superior vertebral body length，svbl)，即椎体上终板的垂直高度，也就是上位椎体的高度。

定义4：上椎体宽度(superior vertebral body width，svbw)，即椎体上终板的水平宽度，也就是上位椎体的宽度。

定义5：下椎体长度(inferior vertebral body length，ivbl)，即椎体下终板的垂直高度，也就是下位椎体的高度。

定义6：下椎体宽度(inferior vertebral body width，ivbw)，即椎体下终板的水平宽度，也就是下位椎体的宽度

定义7：左侧椎体高度(left lateral vertebral body height，lvbh)。

定义8：右侧椎体高度(right lateral vertebral body height，rvbh)。

左侧椎体高度和右侧椎体高度均等于椎体下终板的垂直高度，也就是下位椎体的高度。

定义9：前侧椎体高度(anterior lateral vertebral body height，avbh)，即椎体下终板的水平宽度，也就是下位椎体的宽度。

定义10：后侧椎体高度(posterior lateral vertebral body height，pvbh)。

前侧椎体高度和后侧椎体高度均等于椎体下终板的水平宽度，也就是下位椎体的宽度。

定义11：椎管长度(vertebral canal length，vcl)，即整个椎管的长度，也就是从椎体大孔到椎下缘的距离。

定义12：椎管宽度(vertebral canal breadth，vcb)，即椎管的宽度，也就是椎管横截面的直径或面积。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

图1为本发明实施例1提供的三维椎骨特征的测量方法流程示意图。图2为测量三维椎骨特征的自动化工艺流程示意图。如图1和图2所示，本实施例中的三维椎骨特征的测量方法，包括：

步骤1：获取目标椎骨结构；目标椎骨结构为待测量椎骨的椎骨结构。

步骤2：基于目标椎骨结构，确定待测量椎骨的椎骨对称平面。

作为一种可选的实施方式，步骤2，包括：

在目标椎骨结构上进行表面采样，得到表面三维点集；表面三维点集包括多个点。

确定表面三维点集的质心。

基于表面三维点集的质心，确定待测量椎骨的两个最远端点。

根据质心和两个最远端点，确定椎骨对称平面。

具体的，步骤2具体包括：

①数据预处理及加载。

使用Mimics软件平台从用户的CT扫描数据中分割出腰椎椎骨的三维结构，保存到本地。通过调用vtk库中的函数vtk.vtkSTlReader()读取椎骨的三维结构，使用函数GetNumberOfPoints()对被读取的三维椎骨进行表面采样获取三维点集A即表面三维点集，其中包含了n个点的x，y，z坐标值。

②计算基本特征(点集A的质心和离离质心最远的一个点)。

计算三维点集A的质心K(cx，cy，cz)，公式如下：

其中，xi为三维点集A中第i个点的x坐标值，yi为三维点集A中第i个点的y坐标值，zi为三维点集A中第i个点的z坐标值。

遍历A中所有的点，并记录其到质心K的欧几里得距离(下文均简称距离)d，距离最远的点为C。点C通常为棘突最远端点或者横突其中一侧最远端点。点1和点2之间的欧几里得距离计算公式如下：

其中，x1为点1的x坐标值，y1为点1的y坐标值，z1为点1的z坐标值，x2为点2的x坐标值，y2为点2的y坐标值，z2为点2的z坐标值。

③求取远端点。

再次遍历A中所有的点，并记录其到点C的距离，求出点集A中与C的距离最远的点V。该点通常位于椎体最后端，或者另一侧横突最远端。

④根据角度判断远端点位置。

连接点K和点C，得到线段KC，连接点K和点V，得到线段KV，计算KC和KV之间的角度θ。计算公式如下：

当θ小于150度时，点C和点V点即为点M1和点M2。

⑤求解平面方程。

取K，M1，M2三点即可求取平面方程，该平面即为如图6和图7所示的对称面F(即椎骨对称平面)。

⑥记录对称面与椎骨数据。

将对称面放大(通常往各个轴放大5倍即可)到完整切割椎骨，记录椎骨与对称面相交的交线。得到交线的流程如下：

创建vtkExtractSurfaceFilter对象：这个对象用于从三维椎骨中提取表面。将该对象设置为平面和三维椎骨之间的交集，从而提取出它们之间的几何结构。

执行交集操作：使用vtkExtractSurfaceFilter对象，执行交集操作并得到交集结果。因为平面和三维椎骨有交集，这个结果将包含对应的交线。

处理交线：在得到交线数据后，调用vtk函数(GetNumberOfPoints())获取交线上的点。

步骤3：确定椎骨对称平面和目标椎骨结构的交线，并获取交线上的多个点，得到交线三维点集。

步骤4：利用K均值聚类算法将交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集。

作为一种可选的实施方式，步骤4，包括：

利用K均值聚类算法将交线三维点集中的点分为两个分点集。

将包含距离表面三维点集的质心最远的点的分点集确定为第一分点集，将另一个分点集确定为第二分点集。

步骤5：基于第一分点集、第二分点集和椎骨对称平面，绘制平行于椎弓根峡部的平面。

作为一种可选的实施方式，步骤5，包括：

确定第一分点集和第二分点集中距离最近的两点，并确定两点的连线和连线的中点。

作过中点且垂直于椎骨对称平面和连线的平面为平行于椎弓根峡部的平面。

步骤6：基于平行于椎弓根峡部的平面，确定第一冠状面和椎孔轴线。

具体的，步骤3-步骤6具体包括：

①将椎骨与对称面的交线采样成点集。

对称面F与椎骨相交形成两部分交线，组成一个新的点集B(即交线三维点集)，如图8所示。

②调用聚类算法将点集分成两类。

采用K均值聚类算法将B分成两类于棘突所在的一类中存在距离质心最远的点，因此该最远点所在的一类既是棘突所在的一类，标记为q点集，另一类则标记为p点集(即第一分点集和第二分点集)。

③求取两类集合中的关键点。

对q点集和p点集中的点进行遍历，得到q点集和p点集中距离最近的一对点P和Q，通过比较这两个点与棘突最远点的距离，即可对其进行区分。如图8所示。

④绘制平行于椎弓根峡部的平面，并记录交点信息。

计算点P和点Q的中点m，作过点m且垂直于对称面F和直线PQ的平面P1。

将P1往左右两边推移，记录P1与椎骨相交的点的数量。

⑤求冠状面和椎孔轴线。

取图9中曲线极大值后的局部极小值(图9中取横轴为10-50的范围)，确定其索引，P1位于局部极小值时即为第一冠状面。索引根据横轴所示，每次推移1个单位得到整个横轴的索引，当曲线纵轴出现0值即停止推移。

获得椎孔轴线。过点m，平行于第一冠状面，且垂直于PQ的直线，就是椎孔轴线。

步骤7：基于第一冠状面和椎孔轴线，创建参考框架。

具体的，步骤7具体包括：

以点m为原点，椎孔轴线为Z轴。过点m且垂直于冠状面的P上的直线为X轴。过点m且垂直于X轴，Z轴的直线为Y轴。且以棘突方向为正向(前)，从而确定上下左右等方向。

步骤8：基于第一冠状面和参考框架，确定第二冠状面。

具体的，步骤8具体包括：

如图9所示，从第一冠状面的索引位置(局部极小值)往后，重新寻找极大值点。该极大值点与最后一个点的中间位置就是第二冠状面所在位置。

步骤9：基于椎骨对称平面、平行于椎弓根峡部的平面、椎孔轴线和第二冠状面，计算待测量椎骨的特征。

其中，特征包括：棘突长度、棘突角、上椎体长度、上椎体宽度、下椎体长度、下椎体宽度、左侧椎体高度、右侧椎体高度、前侧椎体高度、后侧椎体高度、椎管长度和椎管宽度。

作为一种可选的实施方式，步骤9，包括：

步骤91：基于椎骨对称平面和椎孔轴线，计算椎管长度、棘突长度和棘突角。

具体的，步骤91包括：

①椎管长度vcl的计算如图10所示。

②两两遍历q点集内所有点，记录其距离值以及索引值，求出最大距离即为棘突长度spl。如图11所示。

③根据spl计算中的两个坐标点到点m距离确定其位置(QQ和processus)。将棘突角spa分为两部分，一部分为椎孔轴线与线段spl延长线的夹角，另外一部分为椎孔轴线与坐标轴方向的夹角，且这个夹角为π/2；如图12所示。

步骤92：基于平行于椎弓根峡部的平面，计算椎管宽度。

步骤93：基于椎骨对称平面，计算前侧椎体高度、后侧椎体高度、下椎体长度和上椎体长度。

具体的，步骤93包括：

①对p点集两两遍历，求距离最远的两点坐标(对角线)，如图13所示。

②求出一条对角线后，根据对角坐标的索引将区域分为四份，从起点区域开始寻找距离最远点对，即可画出另一对角线，如图14所示。

③根据上述求出avbh、pvbh、ivbl和svbl的距离。

步骤94：基于第二冠状面，计算左侧椎体高度、右侧椎体高度、下椎体宽度和上椎体宽度。

具体的，步骤94包括：

①对第二冠状面与椎骨交线的点集两两遍历，先求出一对对角点；再划分区域求另一对角点对；如图15所示。

②从四个顶点计算Ivbh、rvbh、ivbw、svbw的距离。

实施例2

本实施例中的三维椎骨特征的测量系统，包括：

结构获取模块，用于获取目标椎骨结构；目标椎骨结构为待测量椎骨的椎骨结构。

对称平面确定模块，用于基于目标椎骨结构，确定待测量椎骨的椎骨对称平面。

交线三维点集确定模块，用于确定椎骨对称平面和目标椎骨结构的交线，并获取交线上的多个点，得到交线三维点集。

聚类模块，用于利用K均值聚类算法将交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集。

绘制模块，用于基于第一分点集、第二分点集和椎骨对称平面，绘制平行于椎弓根峡部的平面。

第一冠状面和椎孔轴线确定模块，用于基于平行于椎弓根峡部的平面，确定第一冠状面和椎孔轴线。

参考框架创建模块，用于基于第一冠状面和椎孔轴线，创建参考框架。

第二冠状面确定模块，用于基于第一冠状面和参考框架，确定第二冠状面。

特征测量模块，用于基于椎骨对称平面、平行于椎弓根峡部的平面、椎孔轴线和第二冠状面，计算待测量椎骨的特征；特征包括：棘突长度、棘突角、上椎体长度、上椎体宽度、下椎体长度、下椎体宽度、左侧椎体高度、右侧椎体高度、前侧椎体高度、后侧椎体高度、椎管长度和椎管宽度。

实施例3

一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行实施例1中的三维椎骨特征的测量方法。

作为一种可选的实施方式，存储器为可读存储介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种三维椎骨特征的测量方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标椎骨结构；所述目标椎骨结构为待测量椎骨的椎骨结构；

基于所述目标椎骨结构，确定所述待测量椎骨的椎骨对称平面；

确定所述椎骨对称平面和所述目标椎骨结构的交线，并获取所述交线上的多个点，得到交线三维点集；

利用K均值聚类算法将所述交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集；

基于所述第一分点集、所述第二分点集和所述椎骨对称平面，绘制平行于椎弓根峡部的平面；

基于所述平行于椎弓根峡部的平面，确定第一冠状面和椎孔轴线；

基于所述第一冠状面和所述椎孔轴线，创建参考框架；

基于所述第一冠状面和所述参考框架，确定第二冠状面；

基于所述椎骨对称平面、所述平行于椎弓根峡部的平面、所述椎孔轴线和所述第二冠状面，计算所述待测量椎骨的特征；所述特征包括：棘突长度、棘突角、上椎体长度、上椎体宽度、下椎体长度、下椎体宽度、左侧椎体高度、右侧椎体高度、前侧椎体高度、后侧椎体高度、椎管长度和椎管宽度。

2.根据权利要求1所述的三维椎骨特征的测量方法，其特征在于，基于所述目标椎骨结构，确定所述待测量椎骨的椎骨对称平面，包括：

在所述目标椎骨结构上进行表面采样，得到表面三维点集；所述表面三维点集包括多个点；

确定所述表面三维点集的质心；

基于所述表面三维点集的质心，确定所述待测量椎骨的两个最远端点；

根据所述质心和两个所述最远端点，确定所述椎骨对称平面。

3.根据权利要求2所述的三维椎骨特征的测量方法，其特征在于，利用K均值聚类算法将所述交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集，包括：

利用K均值聚类算法将所述交线三维点集中的点分为两个分点集；

将包含距离所述表面三维点集的质心最远的点的分点集确定为所述第一分点集，将另一个分点集确定为所述第二分点集。

4.根据权利要求1所述的三维椎骨特征的测量方法，其特征在于，基于所述第一分点集、所述第二分点集和所述椎骨对称平面，绘制平行于椎弓根峡部的平面，包括：

确定所述第一分点集和所述第二分点集中距离最近的两点，并确定两点的连线和连线的中点；

作过所述中点且垂直于所述椎骨对称平面和所述连线的平面为平行于椎弓根峡部的平面。

5.根据权利要求1所述的三维椎骨特征的测量方法，其特征在于，基于所述椎骨对称平面、所述平行于椎弓根峡部的平面、所述椎孔轴线和所述第二冠状面，计算所述待测量椎骨的特征，包括：

基于所述椎骨对称平面和所述椎孔轴线，计算所述椎管长度、所述棘突长度和所述棘突角；

基于所述平行于椎弓根峡部的平面，计算所述椎管宽度；

基于所述椎骨对称平面，计算所述前侧椎体高度、所述后侧椎体高度、所述下椎体长度和所述上椎体长度；

基于所述第二冠状面，计算所述左侧椎体高度、所述右侧椎体高度、所述下椎体宽度和所述上椎体宽度。

6.一种三维椎骨特征的测量系统，其特征在于，所述系统包括：

结构获取模块，用于获取目标椎骨结构；所述目标椎骨结构为待测量椎骨的椎骨结构；

对称平面确定模块，用于基于所述目标椎骨结构，确定所述待测量椎骨的椎骨对称平面；

交线三维点集确定模块，用于确定所述椎骨对称平面和所述目标椎骨结构的交线，并获取所述交线上的多个点，得到交线三维点集；

聚类模块，用于利用K均值聚类算法将所述交线三维点集中的点分为第一分点集和第二分点集；

绘制模块，用于基于所述第一分点集、所述第二分点集和所述椎骨对称平面，绘制平行于椎弓根峡部的平面；

第一冠状面和椎孔轴线确定模块，用于基于所述平行于椎弓根峡部的平面，确定第一冠状面和椎孔轴线；

参考框架创建模块，用于基于所述第一冠状面和所述椎孔轴线，创建参考框架；

第二冠状面确定模块，用于基于所述第一冠状面和所述参考框架，确定第二冠状面；

特征测量模块，用于基于所述椎骨对称平面、所述平行于椎弓根峡部的平面、所述椎孔轴线和所述第二冠状面，计算所述待测量椎骨的特征；所述特征包括：棘突长度、棘突角、上椎体长度、上椎体宽度、下椎体长度、下椎体宽度、左侧椎体高度、右侧椎体高度、前侧椎体高度、后侧椎体高度、椎管长度和椎管宽度。

7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至5中任一项所述的三维椎骨特征的测量方法。

8.根据权利要求7所述的一种电子设备，其特征在于，所述存储器为可读存储介质。