【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及構建脛骨截骨三維模型，具體涉及基于ct掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法。
技術介紹
1、內側撐開脛骨高位截骨術（medial?open-wedge?high?tibial?osteotomy，mowhto）是一種用于治療膝關節內側間室骨關節炎的手術方法，在手術中需要精確的確定截骨的角度和撐開距離，以達到對脛骨畸形進行準確矯正。
2、現有方法中通過對脛骨的ct切片進行分析，利用3d打印技術構建脛骨截骨三維模型，進而獲取截骨的角度和撐開距離，提高手術準確性和有效縮短手術時間。但在對脛骨進行治療的過程中還有確保避開脛骨周圍組織中的重要血管，以免造成在手術過程中出現大量出血影響手術的進行。但在現有方法中只構建了脛骨截骨三維模型，沒有考慮到脛骨周圍組織中的血管，容易導致設定的脛骨截骨的角度和撐開距離對組織中的血管造成損傷，影響脛骨的治療。
技術實現思路
1、為了解決由于沒有考慮到脛骨周圍組織中的血管，導致設定的脛骨截骨的角度和撐開距對組織中的血管造成損傷，進而影響脛骨治療的技術問題，本專利技術的目的在于提供一種基于ct掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，所采用的技術方案具體如下：
2、本專利技術實施例提供了一種基于ct掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，該方法包括以下步驟：
3、獲取預設數量個歷史患者和當前患者的脛骨ct切片；
4、通過高斯金字塔對每張脛骨ct切片進行尺度變換，根據每張脛骨ct切片中的每個角點在
5、根據當前患者與每個歷史患者的脛骨ct切片在不同尺度變換圖像中所匹配角點的結構特征指標的差異以及當前患者與每個歷史患者的脛骨ct切片中角點的匹配情況，獲取當前患者的每張脛骨ct切片中每個角點的穩定分布程度；
6、根據當前患者的每張脛骨ct切片中每個角點的結構特征指標和穩定分布程度，獲取當前患者的每張脛骨ct切片中每個角點的種類，構建當前患者的脛骨截骨三維模型；
7、所述結構特征指標的獲取方法為：
8、對于任一脛骨ct切片和該脛骨ct切片中的任一角點，根據該角點在該脛骨ct切片對應的不同尺度變換圖像中的出現情況，獲取該角點的明顯程度；
9、根據該角點在該脛骨ct切片對應的不同尺度變換圖像中的分布情況，獲取該角點的分布特征值；
10、將該角點的明顯程度與分布特征值的乘積，作為該角點的結構特征指標；
11、所述穩定分布程度的獲取方法為：
12、根據當前患者與每個歷史患者的脛骨ct切片在不同尺度變換圖像中所匹配角點的結構特征指標的差異，獲取當前患者與每個歷史患者的每張脛骨ct切片的匹配程度；
13、將每個患者的脛骨ct切片均按照指定順序進行相同的標號；其中，一個患者的每張脛骨ct切片均對應唯一的標號；
14、對于當前患者的任一個標號脛骨ct切片中的任一角點，獲取該角點在所有歷史患者的所述任一個標號脛骨ct切片中所匹配的角點，均作為參考角點；
15、將當前患者與每個參考角點所對應歷史患者的所述任一個標號脛骨ct切片的匹配程度的累加結果，作為該角點的穩定分析值；
16、將所述穩定分析值與所有歷史患者總數量的比值進行歸一化的結果，作為該角點的穩定分布程度。
17、進一步地，所述明顯程度的獲取方法為：
18、獲取該角點在該脛骨ct切片對應的不同尺度變換圖像中存在的圖像數量，作為第一數量；
19、將第一數量與該脛骨ct切片對應的所有不同尺度變換圖像總數量的比值，作為該角點的明顯程度。
20、進一步地，所述分布特征值的獲取方法為：
21、對于該脛骨ct切片對應的不同尺度變換圖像中的任一尺度圖像，將該角點在該尺度圖像中對應的角點作為目標角點，以目標角點為中心，預設長度為半徑，構建目標角點的局部區域；
22、將所述局部區域中存在的角點數量與所述局部區域面積的比值，作為該角點在該尺度圖像的密度分布程度；
23、對于經過目標角點的任一條邊緣線，將該邊緣線上的角點數量與該邊緣線上所有像素點數量的比值，作為該邊緣線的第一特征值；
24、將經過目標角點的所有邊緣線的第一特征值的相加結果，作為該角點在該尺度圖像的位置分析值；
25、將該角點在該尺度圖像的密度分布程度與位置分析值的乘積，作為該角點在該尺度圖像的整體參考值；
26、將該角點在該脛骨ct切片對應的所有不同尺度變換圖像的整體參考值相加后進行負相關且歸一化的結果，作為該角點的分布特征值。
27、進一步地，所述匹配程度的獲取方法為：
28、對于任一個歷史患者和任一個標號，將當前患者的所述任一個標號脛骨ct切片作為第一圖像，將該歷史患者的所述任一個標號脛骨ct切片作為第二圖像；
29、對于任一尺度，將第一圖像中的角點在第一圖像經過該尺度變換所對應圖像中存在的角點均作為第一角點，將第二圖像中的角點在第二圖像經過該尺度變換所對應圖像中存在的角點均作為第二角點；
30、將第一角點與第二角點進行匹配獲取的匹配對，均作為參考匹配對；
31、對于任一參考匹配對，將該參考匹配對中兩個角點的結構特征指標的差異進行負相關且歸一化的結果，作為該參考匹配對的匹配分析值；
32、將所有參考匹配對的匹配分析值的相加結果，作為當前患者與該歷史患者的所述任一個標號脛骨ct切片在該尺度變換下的參考匹配值；
33、獲取當前患者與該歷史患者的所述任一個標號脛骨ct切片在每個不同尺度變換下的參考匹配值，將最大的參考匹配值，作為當前患者與該歷史患者的所述任一個標號脛骨ct切片的匹配程度。
34、進一步地，所述獲取當前患者的每張脛骨ct切片中每個角點的種類的方法為：
35、對于當前患者的任一脛骨ct切片中的任一角點，當該角點的結構特征指標大于預設結構特征指標閾值、穩定分布程度大于預設穩定分布程度閾值時，該角點的種類為脛骨輪廓正常部位；
36、當該角點的結構特征指標大于預設結構特征指標閾值、穩定分布程度小于或者等于預設穩定分布程度閾值時，該角點的種類為脛骨輪廓患病異常部位；
37、當該角點的結構特征指標小于或者等于預設結構特征指標閾值、穩定分布程度大于預設穩定分布程度閾值時，該角點的種類為組織中的血管；
38、當該角點的結構特征指標小于或者等于預設結構特征指標閾值、穩定分布程度小于或者等于預設穩定分布程度閾值時，該角點的種類為干擾點。
39、進一步地，所述構建當前患者的脛骨截骨三維模型的方法為：
40、將當前患者的不同脛骨ct切片中的角點依據角點的種類進行匹配，將匹配的角點作為四叉樹的中心點進行體素塊的劃分，構建當前患者的脛骨截骨三維模型。
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【技術保護點】
1.一種基于CT掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種基于CT掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，所述明顯程度的獲取方法為：
3.如權利要求1所述的一種基于CT掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，所述分布特征值的獲取方法為：
4.如權利要求1所述的一種基于CT掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，所述匹配程度的獲取方法為：
5.如權利要求1所述的一種基于CT掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，所述獲取當前患者的每張脛骨CT切片中每個角點的種類的方法為：
6.如權利要求1所述的一種基于CT掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，所述構建當前患者的脛骨截骨三維模型的方法為：
7.如權利要求1所述的一種基于CT掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，所述角點的獲取方法為：通過SIFT角點檢測算法獲取脛骨CT切片中的角點。
【技術特征摘要】
1.一種基于ct掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種基于ct掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，所述明顯程度的獲取方法為：
3.如權利要求1所述的一種基于ct掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，所述分布特征值的獲取方法為：
4.如權利要求1所述的一種基于ct掃描數據的個性化脛骨截骨三維模型生成方法，其特征在于，所述匹配程度的獲取方法為：
【專利技術屬性】
技術研發人員：柳椰，馬旭，譚成波，杜明昌，翟良全，
申請(專利權)人：沈陽市骨科醫院，
類型：發明
國別省市：
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