医用螺钉的钉道确定方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

本申请涉及计算机，特别是涉及一种医用螺钉的钉道确定方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术：

1、随着医学技术的发展，出现了椎弓根钉内固定术，该技术将医用螺钉穿过椎弓根植入脊柱的椎体，为脊柱提供强而可靠的固定，在脊柱疾病治疗方面具有广泛应用。

2、椎弓根钉内固定术通常需要进行术前规划，医生根据患者的ct(computedtomography，电子计算机断层扫描)影像，手工标注钉道，在手术过程中根据预先规划的钉道进行置钉，手工标注过程花费时间较多，而且较为耗费精力。

3、因此，目前医用螺钉的钉道确定方法存在耗时耗力的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够省时省力的医用螺钉的钉道确定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

2、第一方面，本申请提供了一种医用螺钉的钉道确定方法。所述方法包括：

3、获取医用螺钉在目标部位的目标模型中的候选钉道；所述目标模型根据所述目标部位的医学影像所得到；

4、确定所述候选钉道与所述目标模型的表面之间的距离，以及所述候选钉道在所述医学影像中的影像参数；所述影像参数用于表征所述目标部位的骨密度；

5、根据所述距离和所述影像参数，从所述候选钉道中确定出所述医用螺钉的目标钉道。

6、在其中一个实施例中，所述获取医用螺钉在目标部位的目标模型中的候选钉道，包括：

7、确定所述医用螺钉在所述目标模型中的初始钉道；

8、根据所述目标部位的有向距离地图，对所述初始钉道进行迭代更新处理，得到更新后钉道；

9、将所述初始钉道和所述更新后钉道，作为所述医用螺钉在所述目标模型中的所述候选钉道。

10、在其中一个实施例中，所述确定所述医用螺钉在所述目标模型中的初始钉道，包括：

11、根据所述目标模型的表面，得到所述目标部位的目标点云；

12、确定所述目标点云与标准点云之间的配准关系；所述标准点云根据所述目标部位的标准模型所得到；

13、根据所述配准关系，对所述标准模型对应的标准钉道进行坐标变换处理，得到所述初始钉道。

14、在其中一个实施例中，所述根据所述目标部位的有向距离地图，对所述初始钉道进行迭代更新处理，得到更新后钉道，包括：

15、确定所述初始钉道在所述有向距离地图中的梯度值；

16、根据所述梯度值对所述初始钉道进行更新处理，得到所述更新后钉道，将所述更新后钉道作为所述初始钉道，返回至所述确定所述初始钉道在所述有向距离地图中的梯度值的步骤，直至所述候选钉道的数量符合预设数量。

17、在其中一个实施例中，所述根据所述梯度值对所述初始钉道进行更新处理，得到所述更新后钉道，包括：

18、根据所述梯度值，对所述初始钉道的采样点集合进行更新处理，得到更新后采样点集合；

19、确定所述更新后采样点集合对应的拟合直线；

20、根据所述拟合直线与所述目标模型之间的交点，得到所述更新后钉道的入钉点和出钉点；

21、将所述入钉点和所述出钉点进行连线，得到所述更新后钉道。

22、在其中一个实施例中，所述确定所述候选钉道与所述目标模型的表面之间的距离，包括：

23、从所述候选钉道上确定出至少一个目标采样点；

24、确定各所述目标采样点与所述目标部位的目标点云之间的最小距离；

25、将至少一个所述最小距离中的最小值，确定为所述候选钉道与所述目标模型之间的所述距离。

26、在其中一个实施例中，所述根据所述距离和所述影像参数，从所述候选钉道中确定出所述医用螺钉的目标钉道，包括：

27、根据所述距离和所述影像参数，确定各所述候选钉道的适用度；

28、从所述适用度中确定出最大适用度，并将所述最大适用度对应的候选钉道，确定为所述目标钉道。

29、第二方面，本申请还提供了一种医用螺钉的钉道确定装置。所述装置包括：

30、候选钉道模块，用于获取医用螺钉在目标部位的目标模型中的候选钉道；所述目标模型根据所述目标部位的医学影像所得到；

31、参数确定模块，用于确定所述候选钉道与所述目标模型的表面之间的距离，以及所述候选钉道在所述医学影像中的影像参数；所述影像参数用于表征所述目标部位的骨密度；

32、钉道确定模块，用于根据所述距离和所述影像参数，从所述候选钉道中确定出所述医用螺钉的目标钉道。

33、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

34、获取医用螺钉在目标部位的目标模型中的候选钉道；所述目标模型根据所述目标部位的医学影像所得到；

35、确定所述候选钉道与所述目标模型的表面之间的距离，以及所述候选钉道在所述医学影像中的影像参数；所述影像参数用于表征所述目标部位的骨密度；

36、根据所述距离和所述影像参数，从所述候选钉道中确定出所述医用螺钉的目标钉道。

37、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

38、获取医用螺钉在目标部位的目标模型中的候选钉道；所述目标模型根据所述目标部位的医学影像所得到；

39、确定所述候选钉道与所述目标模型的表面之间的距离，以及所述候选钉道在所述医学影像中的影像参数；所述影像参数用于表征所述目标部位的骨密度；

40、根据所述距离和所述影像参数，从所述候选钉道中确定出所述医用螺钉的目标钉道。

41、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

42、获取医用螺钉在目标部位的目标模型中的候选钉道；所述目标模型根据所述目标部位的医学影像所得到；

43、确定所述候选钉道与所述目标模型的表面之间的距离，以及所述候选钉道在所述医学影像中的影像参数；所述影像参数用于表征所述目标部位的骨密度；

44、根据所述距离和所述影像参数，从所述候选钉道中确定出所述医用螺钉的目标钉道。

45、上述医用螺钉的钉道确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过获取医用螺钉在目标部位的目标模型中的候选钉道，确定候选钉道与目标模型的表面之间的距离，以及候选钉道在医学影像中的影像参数，根据距离和影像参数，从候选钉道中确定出医用螺钉的目标钉道；由于钉道到骨表面的距离越远置钉越安全，钉道上的骨密度越大螺钉植入的稳固性越强，根据钉道到骨表面的距离以及反映钉道上骨密度的影像参数，可以自动确定出安全性和稳固性均较好的钉道，解决了手工标注耗时耗力的问题。

技术特征：

1.一种医用螺钉的钉道确定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取医用螺钉在目标部位的目标模型中的候选钉道，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述医用螺钉在所述目标模型中的初始钉道，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标部位的有向距离地图，对所述初始钉道进行迭代更新处理，得到更新后钉道，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述梯度值对所述初始钉道进行更新处理，得到所述更新后钉道，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述候选钉道与所述目标模型的表面之间的距离，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述距离和所述影像参数，从所述候选钉道中确定出所述医用螺钉的目标钉道，包括：

8.一种医用螺钉的钉道确定装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种医用螺钉的钉道确定方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取医用螺钉在目标部位的目标模型中的候选钉道；所述目标模型根据所述目标部位的医学影像所得到；确定所述候选钉道与所述目标模型的表面之间的距离，以及所述候选钉道在所述医学影像中的影像参数；所述影像参数用于表征所述目标部位的骨密度；根据所述距离和所述影像参数，从所述候选钉道中确定出所述医用螺钉的目标钉道。采用本方法能够自动确定出安全性和稳固性均较好的钉道，解决手工标注耗时耗力的问题。

技术研发人员：乔治,钱真
受保护的技术使用者：北京联影智能影像技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15