骨骼数据处理方法、可读存储介质和骨骼数据处理设备与流程

本申请涉及医疗影像，特别是涉及一种骨骼数据处理方法、可读存储介质和骨骼数据处理设备。

背景技术：

1、目前，骨骼关节类的疾病发病率较高，尤其是骨骼的增生介质，进行骨骼修复被认为是较佳的治疗方案，可应用于骨折、骨头坏死以及先天性骨骼发育不良等疾病中。

2、在骨骼修复的实际应用中，经常使用磨锉工具对骨骼进行磨锉，如何确定骨骼的待磨区域是其中的关键步骤。相关技术中一般将骨骼数据转换成磨锉工具的网格模型数据格式，计算骨骼的网格模型和磨锉工具的网格模型在规划位置放置时的交集来确定待磨区域。该待磨区域的计算通常只是用于显示待磨区域的视觉效果，而且在网格模型环境中难以执行图像后处理操作，降低了图像后处理算法的拓展性。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对相关技术中待磨区域的计算难以执行图像后处理操作，降低了图像后处理算法的拓展性的问题，提供一种骨骼数据处理方法、可读存储介质和骨骼数据处理设备。

2、第一方面，本申请提供了一种骨骼数据处理方法，包括以下步骤：

3、获取目标骨骼图像；

4、解析适用于目标骨骼的磨锉工具的网格模型，获得网格模型的面片和顶点，根据面片和顶点提取磨锉工具的磨锉面；其中，顶点位于面片的边缘；

5、根据网格模型的尺寸对目标骨骼图像进行筛选，获取第一待磨区域；

6、根据磨锉面对目标骨骼图像进行筛选，获取第二待磨区域；

7、对第一待磨区域和第二待磨区域设置标签，得到带标签的筛选结果，输出并显示筛选结果。

8、在其中一个实施例中，根据面片和顶点提取磨锉工具的磨锉面包括以下步骤：

9、遍历网格模型的面片的法向量，根据法向量对面片进行筛选，获取第一面片，其中，第一面片的法向量的方向指向网格模型外侧；

10、根据第一面片获取磨锉面。

11、在其中一个实施例中，根据第一面片获取磨锉面包括以下步骤：

12、遍历第一面片的顶点，获取第一面片的顶点到网格模型的中心点的距离作为第一距离，若第一距离与网格模型的尺寸的绝对差值小于预设值，将第一面片的顶点作为磨锉面的第一体素点，以得到磨锉面。

13、在其中一个实施例中，根据网格模型的尺寸对目标骨骼图像进行筛选，获取位于网格模型区域内的目标骨骼图像的第二体素点作为第一待磨区域包括以下步骤：

14、匹配网格模型和目标骨骼图像的位置，获取第二体素点与网格模型的中心点的距离作为第二距离，其中第二体素点包括目标骨骼图像的体素点，若第二距离小于网格模型的尺寸与阈值之差，将该第二体素点的集合作为第一待磨区域。

15、在其中一个实施例中，根据磨锉面对目标骨骼图像进行筛选，获取网格模型的磨锉面内侧的第三体素点作为第二待磨区域包括以下步骤：

16、匹配网格模型和目标骨骼图像的位置，获取目标骨骼图像的体素点作为第三体素点，其中，第三体素点与网格模型的中心点的距离在预设范围内，预设范围的最大值为网格模型的尺寸与阈值之和，预设范围的最小值为网格模型的尺寸与阈值之差；

17、若第三体素点在网格模型的面片内侧，将该第三体素点的集合作为第二待磨区域。

18、在其中一个实施例中，若第三体素点在网格模型的面片内侧，将该第三体素点的集合作为第二待磨区域包括以下步骤：

19、获取第三体素点相对于网格模型的中心点的第一方向向量，以及磨锉面的面片的法向量；

20、根据第一方向向量和法向量的夹角，确定与第三体素点距离最近的第二面片；

21、获取第三体素点至第二面片的顶点的第二方向向量，根据第二方向向量与第二面片的法向量的夹角，判断第三体素点是否在第二面片内侧。

22、在其中一个实施例中，上述骨骼数据处理方法还包括：

23、根据第一待磨区域和第二待磨区域获取目标骨骼的总待磨区域；

24、在第一待磨区域和第二待磨区域存在重叠部分的情况下，重叠部分获取一次。

25、在其中一个实施例中，目标骨骼图像包括髋关节图像，磨锉工具的网格模型包括球形。

26、第二方面，本申请提供了一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，可执行程序被处理器执行时实现上述任一骨骼数据处理方法的步骤。

27、第三方面，本申请提供了一种骨骼数据处理设备，包括机械臂，电动锉和光学导航仪器；光学导航仪器用于根据上述骨骼数据处理方法确定的第一待磨区域和第二待磨区域，驱动机械臂移动；电动锉位于机械臂的末端，在机械臂移动到目标骨骼的指定位置时，对目标骨骼进行磨锉。

28、第四方面，本申请提供了一种医学设备，包括扫描仪、网络、一个或多个终端、处理引擎以及存储器；

29、医学设备用于实现上述任一骨骼数据处理方法。

30、相比于相关技术，本申请提供的骨骼数据处理方法、可读存储介质和骨骼数据处理设备是获取目标骨骼图像，利用适用于目标骨骼的磨锉工具的网格模型，获取网格模型的面片和顶点，并进一步提取磨锉工具的磨锉面；根据网格模型的尺寸对目标骨骼图像进行初步筛选，获取第一待磨区域；根据磨锉面对目标骨骼图像进行进一步筛选，对第一待磨区域和第二待磨区域设置标签，得到带标签的筛选结果，输出并显示筛选结果。在具体实现过程中，骨骼图像数据无需转换成磨锉工具的网格模型数据格式，还可得到待磨区域，提高了骨骼图像数据处理的时效性，而且由于待磨区域保持图像数据特性，不仅可用于显示效果，还可用于进行更多的图像后处理操作，保存为新的数据，拓展图像后处理的范围。

31、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种骨骼数据处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的骨骼数据处理方法，其特征在于，所述根据所述面片和顶点提取所述磨锉工具的磨锉面包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的骨骼数据处理方法，其特征在于，所述根据所述第一面片获取所述磨锉面包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的骨骼数据处理方法，其特征在于，所述根据所述网格模型的尺寸对所述目标骨骼图像进行筛选，获取位于所述网格模型区域内的目标骨骼图像的第二体素点作为第一待磨区域包括以下步骤：

5.根据权利要求1所述的骨骼数据处理方法，其特征在于，所述根据所述磨锉面对所述目标骨骼图像进行筛选，获取所述网格模型的所述磨锉面内侧的第三体素点作为第二待磨区域包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的骨骼数据处理方法，其特征在于，所述若所述第三体素点在所述网格模型的面片内侧，将该第三体素点的集合作为所述第二待磨区域包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的骨骼数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的骨骼数据处理方法，其特征在于，所述目标骨骼图像包括髋关节图像，所述磨锉工具的网格模型包括球形。

9.一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，其特征在于，所述可执行程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任意一项所述的骨骼数据处理方法的步骤。

10.一种骨骼数据处理设备，其特征在于，所述设备包括机械臂，电动锉和光学导航仪器；

11.一种医学设备，其特征在于，包括扫描仪、网络、一个或多个终端、处理引擎以及存储器；

技术总结
本申请涉及一种骨骼数据处理方法、可读存储介质和骨骼数据处理设备，获取目标骨骼图像，利用适用于目标骨骼的磨锉工具的网格模型，获取网格模型的面片和顶点，并进一步提取磨锉工具的磨锉面；根据网格模型的尺寸对目标骨骼图像进行初步筛选，获取第一待磨区域；根据磨锉面对目标骨骼图像进行进一步筛选，获取第二待磨区域，根据所述第一待磨区域和所述第二待磨区域获取所述目标骨骼的总待磨区域。骨骼图像数据无需转换成磨锉工具的网格模型数据格式，还可得到待磨区域，提高了骨骼图像数据处理的时效性，而且由于待磨区域保持图像数据特性，不仅可用于显示效果，还可用于进行更多的图像后处理操作，保存为新的数据，拓展图像后处理的范围。

技术研发人员：周腾鹤,方伟
受保护的技术使用者：武汉联影智融医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15