本技術屬于計算機,尤其涉及一種導板設計方法、裝置、設備、介質和程序產品。
背景技術:
1、在全膝關節(jié)置換術中,3d打印導板作為一種新型輔助工具,能夠根據(jù)患者的特定解剖結構,通過3d打印技術定制個性化的導板,幫助醫(yī)生更加精準地進行手術操作。
2、然而,傳統(tǒng)工業(yè)3d設計軟件主要用于產品設計,缺乏針對醫(yī)學手術的規(guī)劃和優(yōu)化功能。全膝關節(jié)置換術需要根據(jù)患者的解剖結構進行個性化設計導板,但傳統(tǒng)軟件無法精細處理骨骼、關節(jié)功能和假體位置等醫(yī)學需求。且每當手術方案修改時,傳統(tǒng)設計方法需要重新設計導板,導致效率低下和時間成本增加。
技術實現(xiàn)思路
1、本技術實施例提供一種在導板設計方法、裝置、設備、介質及程序產品,能夠高效、精準地設計出符合手術規(guī)劃的手術導板。
2、第一方面,本技術實施例提供一種導板設計方法,方法包括:
3、獲取目標骨骼的骨骼模型;
4、基于骨骼模型確定目標骨骼對應的手術規(guī)劃信息,手術規(guī)劃信息包括標記有目標特征點信息的骨骼模型和/或目標骨骼對應的假體模型信息;
5、基于假體模型信息和/或目標特征點信息,對原始導板模型進行調整,生成目標骨骼對應的目標導板模型。
6、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,基于假體模型信息和/或目標特征點信息,對原始導板模型進行調整,生成目標骨骼對應的目標導板模型,包括:
7、將標記有目標特征點信息的骨骼模型轉換到目標坐標系中,目標坐標系是將原始導板模型的坐標系與假體模型的坐標系對齊得到的;
8、在目標坐標系中,基于假體模型信息和/或目標特征點信息,對原始導板模型進行調整,得到目標導板模型。
9、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,原始導板模型包括截骨槽導板模型和定位導板模型,定位導板模型用于在骨骼模型上定位截骨槽導板模型,基于假體模型信息和/或目標特征點信息,對原始導板模型進行調整,生成目標骨骼對應的目標導板模型,包括:
10、基于假體模型信息和/或目標特征點信息,調整截骨槽導板模型和/或定位導板模型。
11、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,目標特征點信息包括:第一目標特征點的位置信息;手術規(guī)劃信息還包括目標截骨面信息;
12、基于假體模型信息和/或目標特征點信息,調整截骨槽導板模型和/或定位導板模型,包括:
13、基于目標截骨面信息,確定截骨槽導板模型中截骨槽的位置;
14、基于第一目標特征點的位置信息,確定截骨槽導板模型與骨骼模型間的距離,第一目標特征點為骨骼模型中標記的骨骼前側最高點;
15、基于截骨槽的位置,以及截骨槽導板模型與骨骼模型間的距離,調整截骨槽導板模型。
16、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,當假體模型具有相匹配的截骨器械時,假體模型信息包括截骨器械參數(shù),基于假體模型信息和/或目標特征點信息,調整截骨槽導板模型和/或定位導板模型,包括:
17、基于截骨器械參數(shù),確定定位導板模型中的連接橋參數(shù),定位導板模型中的連接橋參數(shù)包括連接橋的長度、寬度或縮放比例中的至少一項;
18、基于截骨器械參數(shù),在定位導板模型上設置定位孔;
19、基于連接橋參數(shù)和定位孔,調整定位導板模型。
20、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,當假體模型不具有相匹配的截骨器械時,假體模型信息包括預設參數(shù),基于假體模型信息和/或目標特征點信息,調整截骨槽導板模型和/或定位導板模型,包括:
21、基于預設參數(shù),確定定位導板模型中的連接橋參數(shù),定位導板模型中的連接橋參數(shù)包括連接橋的長度、寬度或縮放比例中的至少一項;
22、基于連接橋參數(shù),調整定位導板模型。
23、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,當目標骨骼為股骨時,定位導板模型包括股骨導板遠端模型和股骨導板前側模型;當目標骨骼為脛骨時,定位導板模型包括脛骨導板近端模型和脛骨導板前側模型。
24、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,目標特征點信息包括:第二目標特征點的位置信息和第三目標特征點的位置信息;
25、當定位導板模型為脛骨導板前側模型時,方法包括:
26、基于第二目標特征點的位置信息,調整股骨導板前側模型中的連接橋參數(shù),第二目標特征點為脛骨中骨贅最多的位置點。
27、基于股骨導板前側模型中連接橋參數(shù)和第三目標特征點的位置信息,調整脛骨導板前側模型,第三目標特征點為脛骨的結節(jié)點。
28、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,目標特征點信息包括:第四目標特征點的位置信息和第五目標特征點的位置信息;
29、當定位導板模型為脛骨導板近端模型時,方法包括:
30、根據(jù)第四目標特征點的位置信息和第五目標特征點的位置信息,確定脛骨導板近端模型與骨骼模型的接觸點位,第四目標特征點為內側脛骨平臺最低點,第五目標特征點為外側脛骨平臺最低點;
31、在接觸點位和脛骨導板模型中連接橋的截面間,設置多個控制點,利用多個控制點擬合樣條曲線,將擬合得到的樣條曲線與脛骨導板模型中連接橋的截面輪廓相結合,確定脛骨導板近端模型中連接橋的位姿;
32、基于接觸點位和脛骨導板近端模型中連接橋的位姿,調整脛骨導板近端模型。
33、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,方法還包括:
34、響應于接收到的調整輸入,對調整輸入對應的定位導板模型的連接橋參數(shù)進行調整,以更新目標導板模型。
35、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,獲取目標骨骼的骨骼模型,包括:
36、獲取目標對象的醫(yī)學影像數(shù)據(jù);
37、分割目標對象的醫(yī)學影像數(shù)據(jù),得到目標骨骼的骨骼模型。
38、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中,基于骨骼模型確定目標骨骼對應的手術規(guī)劃信息,手術規(guī)劃信息包括標記有目標特征點信息的骨骼模型和/或目標骨骼對應的假體模型信息,包括:
39、響應于接收到對骨骼模型上目標特征點的標記操作,基于標記操作確定目標特征點信息;
40、響應于接收到為目標骨骼選擇對應的假體模型的選擇操作,基于選擇操作確定假體模型信息;
41、基于標記有目標特征點信息的骨骼模型和/或假體模型信息,確定目標骨骼對應的手術規(guī)劃信息。
42、第二方面,本技術實施例提供了一種導板設計裝置,裝置包括:
43、獲取模塊,用于獲取目標骨骼的骨骼模型;
44、規(guī)劃生成模塊,用于基于骨骼模型確定目標骨骼對應的手術規(guī)劃信息,手術規(guī)劃信息包括標記有目標特征點信息的骨骼模型和/或目標骨骼對應的假體模型信息;
45、導板生成模塊,用于基于假體模型信息和/或目標特征點信息,對原始導板模型進行調整,生成目標骨骼對應的目標導板模型。
46、第三方面,本技術實施例提供了一種計算機設備,設備包括:處理器,以及存儲有計算機程序指令的存儲器;處理器讀取并執(zhí)行計算機程序指令,以實現(xiàn)上述第一方面中任意一項的方法。
47、第四方面,本技術實施例提供了一種計算機可讀存儲介質,該計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序指令,計算機程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面中任意一項的方法。
48、第五方面,本技術實施例提供了一種計算機程序產品,該計算機程序產品包含計算機程序,該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面中任意一項的方法。
49、本技術的實施例提供的技術方案至少帶來以下有益效果:
50、本技術實施例提供的導板設計方法,通過獲取目標骨骼的醫(yī)學影像數(shù)據(jù),對其進行三維重建,得到目標骨骼對應的骨骼模型。基于該骨骼模型,進一步確定目標骨骼對應的手術規(guī)劃信息。然后基于手術規(guī)劃信息中骨骼特征點信息和/或假體模型信息,對原始導板模型進行自動調整,生成與目標骨骼解剖結構匹配的目標導板模型。此方法,能夠結合骨骼模型和假體模型,自動設計出符合目標骨骼特征的手術導板,不僅大大提高了設計效率,還能更精確地與手術方案相匹配,確保手術過程的高效性和精確性。
51、應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本技術。