技术特征：
1.一种椎体力学强度评估方法，其特征在于，包括：获取椎体的ct图像数据；从所述椎体的ct图像数据中提取单一节段的椎体作为待评估椎体进行三维构建以得到所述待评估椎体的三维结构；将所述待评估椎体的三维结构进行离散处理以得到多个离散单元体；在所述待评估椎体的上表面和下表面添加用于表示夹板的离散单元体；对所述离散单元体进行材料属性描述以赋予其对应的骨密度、杨氏模量以及泊松比；对用于表示夹板的所述离散单元体施加边界条件和约束条件并根据所述离散单元体的所述材料属性建立所述待评估椎体的应力与应变关系方程组；基于所述待评估椎体的应力与应变关系方程组在预设载荷下对所述待评估椎体进行评估以得到所述待评估椎体的力学强度。2.根据权利要求1所述的椎体力学强度评估方法，其特征在于，所述从所述椎体的ct图像数据中提取单一节段的椎体作为待评估椎体进行三维构建以得到所述待评估椎体的三维结构，包括：通过选择框在所述椎体的ct图像数据中选取单一节段的椎体以使其处于所述选择框内，其中，所述ct图像数据包括所有像素点的坐标数据以及灰度数据；提取所述选择框内像素点的所述坐标数据和所述灰度数据，其中，所述选择框内像素点的所述坐标数据和所述灰度数据用于表征待评估椎体；根据所述选择框内像素点的所述灰度数据对与其对应的所述坐标数据进行筛选和排列以构建所述待评估椎体的三维结构。3.根据权利要求2所述的椎体力学强度评估方法，其特征在于，所述将所述待评估椎体的三维结构进行离散处理以得到多个离散单元体，包括：对所述选择框内像素点的所述坐标数据进行各向同性化处理；将各向同性化处理后的所述坐标数据进行坐标调整以使所述待评估椎体定位在预设位置；将坐标调整后所述灰度数据不为零的像素点设置为节点，根据所述节点创建三维空间坐标以得到离散单元体。4.根据权利要求3所述的椎体力学强度评估方法，其特征在于，所述在所述待评估椎体的上表面和下表面添加用于表示夹板的离散单元体，包括：沿所述待评估椎体的轴向读取所述坐标数据；根据所读取的轴向坐标数据确定所述待评估椎体的上表面起始点以及下表面终点；根据所述待评估椎体的上表面起始点以及下表面终点对所述待评估椎体填充用于表示夹板的离散单元体，其中，所述夹板包括位于所述待评估椎体上表面的上夹板和位于所述待评估椎体下表面的下夹板。5.根据权利要求4所述的椎体力学强度评估方法，其特征在于，所述对所述离散单元体进行材料属性描述以赋予其对应的骨密度、杨氏模量以及泊松比，包括：将所述离散单元体对应的所述灰度数据输入至骨密度模型中以输出所述离散单元体的骨密度，并根据预设校准曲线对所述离散单元体的骨密度进行校准；基于骨密度与弹性模量的函数关系将所述离散单元体的骨密度换算为杨氏模量，其
中，所述离散单元体的杨氏模量包括用于表示夹板的离散单元体的杨氏模量；将预设泊松比赋予所述离散单元体，其中，所述预设泊松比为0.3。6.根据权利要求5所述的椎体力学强度评估方法，其特征在于，所述对用于表示夹板的所述离散单元体施加边界条件和约束条件并根据所述离散单元体的所述材料属性建立所述待评估椎体的应力与应变关系方程组，包括：对用于表示所述上夹板的所述离散单元体施加朝向其下表面的预设位移量，且对用于表示所述下夹板的所述离散单元体施加固支约束以确定所述离散单元体的应变分量；基于弹性力学根据所述离散单元体的应变分量以及所述离散单元体的材料属性建立所述待评估椎体的应力与应变关系方程组。7.根据权利要求6所述的椎体力学强度评估方法，其特征在于，所述基于所述待评估椎体的应力与应变关系方程组在预设载荷下对所述待评估椎体进行评估以得到所述待评估椎体的力学强度，包括：基于力学平衡在预设载荷下通过共轭梯度法对所述待评估椎体的应力与应变关系方程组进行处理以得到所述离散单元体的位移值；根据用于表示所述下夹板的所述离散单元体的位移量以及其对应的单元刚度确定其受到的支反力，其中，所述单元刚度由所述离散单元体的杨氏模量以及泊松比表示；根据用于表示所述下夹板的所有所述离散单元体的总支反力与所述预设位移量确定所述待评估椎体的刚度；根据所述待评估椎体的刚度以及所述待评估椎体的高度对所述待评估椎体进行评估以得到所述待评估椎体的力学强度，其中，所述待评估椎体的高度根据所述坐标数据获取。8.一种椎体力学强度评估装置，其特征在于，包括用于执行如权利要求1
‑
7任一项所述方法的单元。9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1
‑
7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现如权利要求1
‑
7中任一项所述的方法。
技术总结
本发明实施例公开了一种椎体力学强度评估方法、装置、计算机设备及存储介质。所述方法包括：获取椎体的CT图像数据；从椎体的CT图像数据中提取单一节段的椎体作为待评估椎体进行三维构建以得到待评估椎体的三维结构；将待评估椎体的三维结构进行离散处理以得到多个离散单元体；在待评估椎体的上表面和下表面添加用于表示夹板的离散单元体；对离散单元体进行材料属性描述以赋予其对应的骨密度、杨氏模量以及泊松比；对用于表示夹板的离散单元体施加边界条件和约束条件并根据离散单元体的材料属性建立待评估椎体的应力与应变关系方程组；基于待评估椎体的应力与应变关系方程组在预设载荷下对待评估椎体进行评估以得到待评估椎体的力学强度。估椎体的力学强度。估椎体的力学强度。
技术研发人员：杨柯笛 翁远志 吴天驰 马驰 吕维加
受保护的技术使用者：博志生物科技（深圳）有限公司
技术研发日：2021.05.18
技术公布日：2021/9/9