肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法、装置及介质

本发明涉及计算机，尤其涉及一种肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法、装置及介质。

背景技术：

1、传统的反式全肩关节置换手术，需要医生使用特定医学处理软件根据患者关节盂处的特征确定关节盂特征点，进而后续把斯坦曼针(定向导针)以理想的角度和位置钻入患者的肩盂处。使用特定医学处理软件确定关节盂特征点操作繁琐复杂，特征点的准确性取决于医生的临床经验。

2、目前，对肩胛骨关节盂部位特征点的选取，主要是医生依靠专业的医学图像处理软件或者其他3d处理软件进行手动选取，如使用3d slicer开源医学图像处理软件进行特征点选取，操作繁琐复杂，特定点选取的准确性取决于医生的临床经验，从而导致关节盂特征点的提取的效率和精确度较低。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法、装置及介质。

2、本发明提供一种肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法，包括：

3、确定待分割肩胛骨点云数据；

4、将所述待分割肩胛骨点云数据输入至肩胛骨点云分割模型中，得到所述肩胛骨点云分割模型输出的肩胛骨点云分割结果；所述肩胛骨点云分割模型是基于样本肩胛骨点云数据训练得到的；所述样本肩胛骨点云数据为标注了关节盂区域的数据；

5、基于所述肩胛骨点云分割结果，确定所述待分割肩胛骨点云数据的关节盂特征点。

6、在一些实施例中，所述样本肩胛骨点云数据，通过以下方式确定：

7、基于肩胛骨ct数据，构建肩胛骨三维模型；

8、将所述肩胛骨三维模型转换为肩胛骨点云模型；

9、基于点云标注软件对所述肩胛骨点云模型的关节盂区域进行标注，确定标注后的肩胛骨点云数据；

10、对所述标注后的肩胛骨点云数据进行预处理，确定所述样本肩胛骨点云数据。

11、在一些实施例中，所述预处理，包括以下至少一项：

12、随机平移、旋转、扰动、缩放、归一化、随机丢弃、随机打乱。

13、在一些实施例中，所述基于所述肩胛骨点云分割结果，确定所述待分割肩胛骨点云数据的关节盂特征点，包括：

14、对所述肩胛骨点云分割结果进行边缘提取，确定所述关节盂区域的边缘点云；

15、基于所述边缘点云，对所述肩胛骨点云分割结果进行无效点云剔除；

16、对剔除无效点云后的肩胛骨点云分割结果进行主成分分析，确定所述关节盂区域的方向；

17、基于有向包围盒和所述关节盂区域的方向，确定关节盂区域的极值；

18、基于所述关节盂区域的极值，确定所述关节盂特征点。

19、在一些实施例中，所述关节盂特征点，包括以下至少一项：

20、上极、下极、前缘和后缘。

21、本发明还提供一种肩关节置换手术中关节盂特征点提取的装置，包括：

22、第一确定模块，用于确定待分割肩胛骨点云数据；

23、点云分割模块，用于将所述待分割肩胛骨点云数据输入至肩胛骨点云分割模型中，得到所述肩胛骨点云分割模型输出的肩胛骨点云分割结果；所述肩胛骨点云分割模型是基于样本肩胛骨点云数据，训练得到的；所述样本肩胛骨点云数据为标注了关节盂区域的数据；

24、第二确定模块，用于基于所述肩胛骨点云分割结果，确定所述待分割肩胛骨点云数据的关节盂特征点。

25、在一些实施例中，还包括：

26、第三确定模块，用于：

27、基于肩胛骨ct数据，构建肩胛骨三维模型；

28、将所述肩胛骨三维模型转换为肩胛骨点云模型；

29、基于点云标注软件对所述肩胛骨点云模型的关节盂区域进行标注，确定标注后的肩胛骨点云数据；

30、对所述标注后的肩胛骨点云数据进行预处理，确定所述样本肩胛骨点云数据。

31、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法。

32、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法。

33、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法。

34、本发明提供的肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法、装置及介质，通过肩胛骨点云分割模型对待分割肩胛骨点云数据进行分割，从而可以根据肩胛骨点云分割结果准确得到关节盂区域，从而准确提取出关节盂特征点，简化了肩关节置换手术中对关节盂特征点选取的繁琐操作，为肩关节置换手术中确定斯坦曼针的角度和方向提供了技术支持。

技术特征：

1.一种肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法，其特征在于，所述样本肩胛骨点云数据，通过以下方式确定：

3.根据权利要求2所述的肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法，其特征在于，所述预处理，包括以下至少一项：

4.根据权利要求1所述的肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法，其特征在于，所述基于所述肩胛骨点云分割结果，确定所述待分割肩胛骨点云数据的关节盂特征点，包括：

5.根据权利要求1所述的肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法，其特征在于，所述关节盂特征点，包括以下至少一项：

6.一种肩关节置换手术中关节盂特征点提取的装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的肩关节置换手术中关节盂特征点提取的装置，其特征在于，还包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法。

9.一种非暂态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如权利要求1至5任一项所述肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法。

技术总结
本发明提供一种肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法、装置及介质，所述方法包括：确定待分割肩胛骨点云数据；将所述待分割肩胛骨点云数据输入至肩胛骨点云分割模型中，得到所述肩胛骨点云分割模型输出的肩胛骨点云分割结果；基于所述肩胛骨点云分割结果，确定所述待分割肩胛骨点云数据的关节盂特征点。本发明提供的肩关节置换手术中关节盂特征点提取的方法，通过肩胛骨点云分割模型对待分割肩胛骨点云数据进行分割，从而可以根据肩胛骨点云分割结果准确得到关节盂区域，从而准确提取出关节盂特征点，简化了肩关节置换手术中对关节盂特征点选取的繁琐操作，为肩关节置换手术中确定斯坦曼针的角度和方向提供了技术支持。

技术研发人员：罗杨宇,王九龙,韩巍,王军强,黄强,公茂琪,蒋协远
受保护的技术使用者：中国科学院自动化研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15