本申請涉及醫(yī)療，特別是涉及一種關(guān)節(jié)活動范圍評估方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、關(guān)節(jié)置換是將假體固定在正常的骨質(zhì)中，通過假體取代關(guān)節(jié)部位的醫(yī)療操作。

2、相關(guān)技術(shù)中，可以根據(jù)與關(guān)節(jié)連接的關(guān)節(jié)骨骼的可運(yùn)動范圍確定關(guān)節(jié)置換后的關(guān)節(jié)運(yùn)動情況。其中，關(guān)節(jié)骨骼的可運(yùn)動范圍可以通過測量儀器直接測量關(guān)節(jié)骨骼在活動過程中的運(yùn)動范圍來確定；或者，對處于最大活動度的關(guān)節(jié)骨骼進(jìn)行拍攝，根據(jù)拍攝得到的圖片確定關(guān)節(jié)骨骼的運(yùn)動范圍。

3、然而，相關(guān)技術(shù)的方法無法準(zhǔn)確地獲取到關(guān)節(jié)骨骼的可運(yùn)動范圍。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種關(guān)節(jié)活動范圍評估方法和裝置，能夠準(zhǔn)確地獲取到關(guān)節(jié)骨骼的可運(yùn)動范圍。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N關(guān)節(jié)活動范圍評估方法，該方法包括：

3、根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的三維模擬運(yùn)動模型，獲取目標(biāo)關(guān)節(jié)中的活動結(jié)構(gòu)在多個自旋角度下的安全活動邊界；活動結(jié)構(gòu)包括活動骨骼和活動假體；三維模擬運(yùn)動模型根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的骨骼數(shù)據(jù)構(gòu)建，或者三維模擬運(yùn)動模型根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的骨骼數(shù)據(jù)及活動假體數(shù)據(jù)構(gòu)建；

4、根據(jù)多個自旋角度下的安全活動邊界，確定目標(biāo)關(guān)節(jié)的活動范圍。

5、在其中一個實施例中，獲取目標(biāo)關(guān)節(jié)中的活動結(jié)構(gòu)在多個自旋角度下的安全活動邊界，包括：

6、遍歷各自旋角度，獲取每個自旋角度下活動結(jié)構(gòu)沿所有活動朝向的臨界碰撞角度；

7、根據(jù)各自旋角度下活動結(jié)構(gòu)沿所有活動朝向的臨界碰撞角度，確定對應(yīng)的自旋角度下的安全活動邊界。

8、在其中一個實施例中，所有活動朝向包括初始活動朝向和更新活動朝向；更新活動朝向是在活動結(jié)構(gòu)處于初始活動朝向的情況下，模擬活動結(jié)構(gòu)沿初始活動朝向的逆時針或順時針以第一預(yù)設(shè)角度值為間隔進(jìn)行旋轉(zhuǎn)步進(jìn)運(yùn)動獲得的。

9、在其中一個實施例中，遍歷各自旋角度，獲取每個自旋角度下活動結(jié)構(gòu)沿所有活動朝向的臨界碰撞角度，包括：

10、針對任意一個自旋角度，獲取活動結(jié)構(gòu)在初始活動朝向的初始臨界碰撞角度；

11、獲取活動結(jié)構(gòu)在多個更新活動朝向的更新臨界碰撞角度；

12、基于初始臨界碰撞角度和各更新臨界碰撞角度，確定自旋角度下活動結(jié)構(gòu)沿所有活動朝向的臨界碰撞角度。

13、在其中一個實施例中，獲取活動結(jié)構(gòu)在初始活動朝向的初始臨界碰撞角度，包括：

14、獲取目標(biāo)關(guān)節(jié)中固定骨骼的固定骨骼軸線；

15、在活動結(jié)構(gòu)沿初始活動朝向進(jìn)行步進(jìn)模擬運(yùn)動，對活動結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞檢測；

16、當(dāng)檢測到活動結(jié)構(gòu)發(fā)生臨界碰撞時，根據(jù)發(fā)生臨界碰撞時的活動結(jié)構(gòu)軸線與固定骨骼軸線之間的夾角，確定初始臨界碰撞角度。

17、在其中一個實施例中，根據(jù)發(fā)生臨界碰撞時的活動結(jié)構(gòu)軸線與固定骨骼軸線之間的夾角，確定初始臨界碰撞角度，包括：

18、獲取所述活動結(jié)構(gòu)發(fā)生臨界碰撞時所述活動結(jié)構(gòu)步進(jìn)模擬運(yùn)動中的步進(jìn)次數(shù)；

19、根據(jù)第二預(yù)設(shè)角度值和步進(jìn)次數(shù)，確定活動結(jié)構(gòu)軸線與固定骨骼軸線之間的夾角；

20、將活動結(jié)構(gòu)軸線與固定骨骼軸線之間的夾角作為初始臨界碰撞角度。

21、在其中一個實施例中，各更新活動朝向的數(shù)量為n；

22、獲取活動結(jié)構(gòu)在多個更新活動朝向的更新臨界碰撞角度，包括：

23、根據(jù)第一個更新活動朝向的基準(zhǔn)角度，獲得第一個更新活動朝向的更新臨界碰撞角度；第一個更新活動朝向的基準(zhǔn)角度與初始活動朝向的初始臨界碰撞角度相同；

24、根據(jù)第n個更新活動朝向的基準(zhǔn)角度，檢測并獲得第n個更新活動朝向的更新臨界碰撞角度；第n個更新活動朝向的基準(zhǔn)角度與第n-1個更新活動朝向的更新臨界碰撞角度相同。

25、在其中一個實施例中，根據(jù)第n個更新活動朝向的基準(zhǔn)角度，檢測并獲得第n個更新活動朝向的更新臨界碰撞角度，包括：

26、檢測活動結(jié)構(gòu)在更新活動朝向上的基準(zhǔn)角度時是否發(fā)生碰撞；

27、若活動結(jié)構(gòu)未發(fā)生碰撞，則模擬活動結(jié)構(gòu)沿更新活動朝向的方向以第二預(yù)設(shè)角度值為間隔進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動，若活動結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，則模擬活動結(jié)構(gòu)沿背離更新活動朝向的方向以第二預(yù)設(shè)角度值為間隔進(jìn)行步進(jìn)運(yùn)動；

28、對活動結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞檢測，并將檢測的臨界碰撞角度確定為更新臨界碰撞角度。

29、在其中一個實施例中，根據(jù)各自旋角度下關(guān)節(jié)骨骼沿所有活動朝向的臨界碰撞位置，確定對應(yīng)的自旋角度下的安全活動邊界，包括：

30、將各自旋角度下活動結(jié)構(gòu)沿所有活動朝向的臨界碰撞位置依次進(jìn)行連接，并將連接得到的封閉線段確定為自旋角度下的安全活動邊界。

31、在其中一個實施例中，根據(jù)多個自旋角度下的安全活動邊界，確定活動結(jié)構(gòu)的活動范圍，包括：

32、對各自旋角度下的安全活動邊界的內(nèi)部區(qū)域標(biāo)記為活動區(qū)域，將安全活動邊界的活動區(qū)域確定為目標(biāo)關(guān)節(jié)的活動范圍。

33、第二方面，本申請還提供了一種關(guān)節(jié)活動范圍評估裝置，該裝置包括：

34、獲取模塊，用于根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的三維模擬運(yùn)動模型，獲取目標(biāo)關(guān)節(jié)中的活動結(jié)構(gòu)在多個自旋角度下的安全活動邊界；活動結(jié)構(gòu)包括活動骨骼或活動假體；三維模擬運(yùn)動模型根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的骨骼數(shù)據(jù)構(gòu)建，或者三維模擬運(yùn)動模型根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的骨骼數(shù)據(jù)及活動假體數(shù)據(jù)構(gòu)建；

35、確定模塊，用于根據(jù)多個自旋角度下的安全活動邊界，確定目標(biāo)關(guān)節(jié)的活動范圍。

36、第三方面，本申請還提供了一種計算機(jī)設(shè)備。計算機(jī)設(shè)備包括存儲器和處理器，存儲器存儲有計算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計算機(jī)程序時實現(xiàn)上述第一方面中任意一項關(guān)節(jié)活動范圍評估方法實施例中的內(nèi)容。

37、第四方面，本申請還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面中任意一項關(guān)節(jié)活動范圍評估方法實施例中的內(nèi)容。

38、第五方面，本申請還提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品。計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面中任意一項關(guān)節(jié)活動范圍評估方法實施例中的內(nèi)容。

39、上述關(guān)節(jié)活動范圍評估方法和裝置，根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的三維模擬運(yùn)動模型，獲取目標(biāo)關(guān)節(jié)中的活動結(jié)構(gòu)在多個自旋角度下的安全活動邊界，根據(jù)多個自旋角度下的安全活動邊界，確定目標(biāo)關(guān)節(jié)的活動范圍。該方法中的活動結(jié)構(gòu)包括活動骨骼或活動假體，目標(biāo)關(guān)節(jié)的三維模擬運(yùn)動模型根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的骨骼數(shù)據(jù)構(gòu)建，或者三維模擬運(yùn)動模型根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的骨骼數(shù)據(jù)及活動假體數(shù)據(jù)構(gòu)建，由于該三維模擬運(yùn)動模型是根據(jù)真實的數(shù)據(jù)構(gòu)建的，可以準(zhǔn)確地對活動結(jié)構(gòu)的運(yùn)動過程進(jìn)行模擬，模擬得到的多個自旋角度下的安全活動邊界也更準(zhǔn)確，從而使得到的目標(biāo)關(guān)節(jié)的活動范圍更加準(zhǔn)確。

技術(shù)特征：

1.一種關(guān)節(jié)活動范圍評估方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述目標(biāo)關(guān)節(jié)中的活動結(jié)構(gòu)在多個自旋角度下的安全活動邊界，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述所有活動朝向包括初始活動朝向和更新活動朝向；所述更新活動朝向是在所述活動結(jié)構(gòu)處于所述初始活動朝向的情況下，模擬所述活動結(jié)構(gòu)沿所述初始活動朝向的逆時針或順時針以第一預(yù)設(shè)角度值為間隔進(jìn)行旋轉(zhuǎn)步進(jìn)運(yùn)動獲得的。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述遍歷各所述自旋角度，獲取每個自旋角度下所述活動結(jié)構(gòu)沿所有活動朝向的臨界碰撞角度，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述獲取所述活動結(jié)構(gòu)在所述初始活動朝向的初始臨界碰撞角度，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)發(fā)生臨界碰撞時的活動結(jié)構(gòu)軸線與所述固定骨骼軸線之間的夾角，確定所述初始臨界碰撞角度，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，各所述更新活動朝向的數(shù)量為n；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)第n個更新活動朝向的基準(zhǔn)角度，獲得第n個更新活動朝向的更新臨界碰撞角度，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一項所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)各所述自旋角度下所述關(guān)節(jié)骨骼沿所有活動朝向的臨界碰撞位置，確定對應(yīng)的自旋角度下的安全活動邊界，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個自旋角度下的安全活動邊界，確定所述活動結(jié)構(gòu)的活動范圍，包括：

11.一種關(guān)節(jié)活動范圍評估裝置，其特征在于，所述裝置包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種關(guān)節(jié)活動范圍評估方法和裝置。該方法包括：根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的三維模擬運(yùn)動模型，獲取目標(biāo)關(guān)節(jié)中的活動結(jié)構(gòu)在多個自旋角度下的安全活動邊界；活動結(jié)構(gòu)包括活動骨骼或活動假體；三維模擬運(yùn)動模型根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的骨骼數(shù)據(jù)構(gòu)建，或者三維模擬運(yùn)動模型根據(jù)目標(biāo)關(guān)節(jié)的骨骼數(shù)據(jù)及活動假體數(shù)據(jù)構(gòu)建；根據(jù)多個自旋角度下的安全活動邊界，確定目標(biāo)關(guān)節(jié)的活動范圍。采用本方法能夠準(zhǔn)確地獲取到關(guān)節(jié)骨骼的可運(yùn)動范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：周天翔,張旭,方偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢聯(lián)影智融醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2