髋关节活动度的评估方法、装置、存储介质及电子设备与流程

本发明涉及医疗，具体而言，涉及一种髋关节活动度的评估方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、全髋关节置换术是一种被广泛采用的治疗髋关节疾病和损伤的技术，随着手术技术和人工关节设计的改进，髋关节活动度评估对患者的功能恢复至关重要。

2、目前，术前和术后的髋关节活动度（range of motion，rom）通常依赖于医师的主观评估以及患者的主观反馈，容易受到主观因素和个体差异的影响，导致髋关节活动度评估不准确。另外，现有的客观评估工具通常操作繁琐，容易受到多种外部因素的干扰，测量过程相对不稳定且存在误差，评估准确性较低。

3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种髋关节活动度的评估方法、装置、存储介质及电子设备，以至少解决现有技术中依据主观经验对髋关节活动度进行评估，存在评估准确性较低的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种髋关节活动度的评估方法，包括：获取目标对象的骨盆三维模型和股骨三维模型，其中，骨盆三维模型中包含髋关节；确定骨盆三维模型的冠状面、矢状面以及横断面，并依据骨盆三维模型、冠状面、矢状面以及横断面构建目标三维坐标系；依据目标体位、目标三维坐标系、冠状面、矢状面以及横断面，对骨盆三维模型和股骨三维模型进行模拟分析，得到髋关节的多个活动角度，其中，目标体位至少包括站立位和坐姿位；依据多个活动角度和目标评估标准，确定髋关节对应的评估结果。

3、进一步地，获取目标对象的骨盆三维模型和股骨三维模型，包括：获取目标对象的目标ct数据，其中，目标ct数据中至少包括骨盆数据和股骨数据；依据目标ct数据进行三维重建，得到目标三维模型，并对目标三维模型进行分离，得到骨盆三维模型和股骨三维模型。

4、进一步地，确定骨盆三维模型的冠状面、矢状面以及横断面，并依据骨盆三维模型、冠状面、矢状面以及横断面构建目标三维坐标系，包括：在骨盆三维模型上确定左髂前上棘点、右髂前上棘点以及耻骨联合点，并依据左髂前上棘点、右髂前上棘点以及耻骨联合点确定冠状面；依据左髂前上棘点和右髂前上棘点生成第一连线，并依据第一连线和耻骨联合点构建第一连线的垂线，得到第一垂线，其中，第一垂线经过耻骨联合点；确定第一连线和第一垂线的交点，并将交点作为目标三维坐标系的坐标原点；依据冠状面和第一垂线确定矢状面，其中，矢状面经过第一垂线，矢状面与冠状面垂直；依据冠状面和矢状面确定横断面，其中，横断面与冠状面以及矢状面垂直。

5、进一步地，在确定骨盆三维模型的冠状面、矢状面以及横断面，并依据骨盆三维模型、冠状面、矢状面以及横断面构建目标三维坐标系之后，该方法还包括：依据目标三维坐标系确定股骨三维模型的初始位置，其中，初始位置为股骨机械轴与冠状面以及矢状面平行，且股骨髁内外髁连线与冠状面平行的位置。

6、进一步地，依据目标体位、目标三维坐标系、冠状面、矢状面以及横断面，对骨盆三维模型和股骨三维模型进行模拟分析，得到髋关节的多个活动角度，包括：获取目标对象的骨盆前倾角，并确定股骨三维模型的旋转中心，其中，骨盆前倾角是依据目标对象在站立位时和坐姿位时的骨盆的x射线影像得到的；以目标三维坐标系的坐标原点为旋转中心，依据骨盆前倾角对骨盆三维模型进行旋转，得到处于站立位的骨盆三维模型和处于坐姿位的骨盆三维模型；对于处于站立位的骨盆三维模型，分别基于第一动作、第二动作以及第三动作，以冠状面、矢状面以及横断面的法线为参考，依据股骨三维模型的旋转中心对股骨三维模型进行旋转，得到髋关节在第一动作下对应的第一活动角度、在第二动作下对应的第二活动角度以及在第三动作下对应的第三活动角度；对于处于坐姿位的骨盆三维模型，分别基于第四动作和第五动作，以冠状面、矢状面以及横断面的法线为参考，依据股骨三维模型的旋转中心对股骨三维模型进行旋转，得到髋关节在第四动作下对应的第四活动角度、在第五动作下对应的第五活动角度，其中，第一动作、第二动作、第三动作、第四动作以及第五动作对应不同的运动姿态；依据第一活动角度、第二活动角度、第三活动角度、第四活动角度以及第五活动角度组成髋关节的多个活动角度。

7、进一步地，依据多个活动角度和目标评估标准，确定髋关节对应的评估结果，包括：对多个活动角度进行求和计算，得到目标活动角度；依据目标活动角度和目标评估标准，确定髋关节对应的目标评估等级，并将目标评估等级作为髋关节对应的评估结果。

8、进一步地，在获取目标对象的骨盆三维模型和股骨三维模型之前，该方法还包括：获取样本数据集，其中，样本数据集中包括每个样本对象在多个动作下对应的髋关节活动度数据；依据样本数据集确定每个动作对应的髋关节活动度阈值，并依据每个动作对应的髋关节活动度阈值确定目标评估标准。

9、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种髋关节活动度的评估装置，包括：第一获取单元，用于获取目标对象的骨盆三维模型和股骨三维模型，其中，骨盆三维模型中包含髋关节；第一确定单元，用于确定骨盆三维模型的冠状面、矢状面以及横断面，并依据骨盆三维模型、冠状面、矢状面以及横断面构建目标三维坐标系；第一处理单元，用于依据目标体位、目标三维坐标系、冠状面、矢状面以及横断面，对骨盆三维模型和股骨三维模型进行模拟分析，得到髋关节的多个活动角度，其中，目标体位至少包括站立位和坐姿位；第二确定单元，用于依据多个活动角度和目标评估标准，确定髋关节对应的评估结果。

10、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行上述的髋关节活动度的评估方法。

11、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现用于运行程序，其中，程序被设置为运行时执行上述的髋关节活动度的评估方法。

12、在本发明实施例中，采用结合动态的骨盆活动情况评估髋关节活动度的方式，首先获取目标对象的骨盆三维模型和股骨三维模型，然后确定骨盆三维模型的冠状面、矢状面以及横断面，并依据骨盆三维模型、冠状面、矢状面以及横断面构建目标三维坐标系，然后依据目标体位、目标三维坐标系、冠状面、矢状面以及横断面，对骨盆三维模型和股骨三维模型进行模拟分析，得到髋关节的多个活动角度，然后依据多个活动角度和目标评估标准，确定髋关节对应的评估结果。其中，骨盆三维模型中包含髋关节，目标体位至少包括站立位和坐姿位。

13、在上述过程中，依据目标体位、目标三维坐标系、冠状面、矢状面以及横断面，对骨盆三维模型和股骨三维模型进行模拟分析，考虑了不同姿态下的骨盆活动情况和髋关节活动度的变化，实现了综合三维模型进行正常生理极限碰撞模拟，实现了结合骨盆活动度对髋关节活动度进行评估，有效地提高了对髋关节活动度的评估准确性，从而能够提高康复效果。

14、由此可见，通过本发明的技术方案，达到了通过准确评估髋关节活动度来提高康复效果的目的，从而实现了提高对髋关节活动度的评估准确性的技术效果，进而解决了现有技术中依据主观经验对髋关节活动度进行评估，存在评估准确性较低的技术问题。