本申請涉及規(guī)劃，特別是涉及一種規(guī)劃方法、系統(tǒng)和計算機設備。

背景技術：

1、在脊柱外科手術中，螺釘?shù)闹萌胧鞘中g的關鍵技術之一。通常情況下，需要對螺釘置入的路徑和位置進行規(guī)劃。

2、傳統(tǒng)技術中，脊柱螺釘置入路徑的自動規(guī)劃方法通常只關注了腰椎和胸椎。然而，寰椎與其他脊椎結構完全不同，傳統(tǒng)技術中對腰椎或胸椎的螺釘置入路徑自動規(guī)劃方法無法應用于寰椎，導致目前缺少針對寰椎的螺釘置入路徑自動規(guī)劃的方法。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠針對寰椎的螺釘置入路徑進行自動規(guī)劃的規(guī)劃方法、系統(tǒng)和計算機設備。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N規(guī)劃方法，該方法包括：

3、對寰椎的三維模型進行骨架化處理，得到骨架線；

4、根據(jù)骨架線確定寰椎的第一平面和第二平面；其中，第一平面為骨架線對應的水平面，第二平面為寰椎的矢狀面；

5、根據(jù)第一平面和第二平面，確定寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑。

6、在其中一個實施例中，根據(jù)骨架線確定寰椎的第一平面和第二平面，包括：

7、獲取骨架線上的所有節(jié)點；

8、根據(jù)所有節(jié)點，確定第一平面和第二平面。

9、在其中一個實施例中，根據(jù)所有節(jié)點確定第二平面，包括：

10、獲取各節(jié)點的距離值；距離值表示各節(jié)點與寰椎的三維模型的邊界之間的距離；

11、根據(jù)所有節(jié)點的距離值，確定所有節(jié)點對應的多個目標集合；每個節(jié)點屬于一個目標集合；每個目標集合中包括屬于目標集合的各節(jié)點的位置坐標，以及各節(jié)點的距離值；

12、根據(jù)多個目標集合，確定寰椎的第一側塊中心點和第二側塊中心點；

13、根據(jù)第一側塊中心點和第二側塊中心點確定第二平面。

14、在其中一個實施例中，根據(jù)所有節(jié)點的距離值，確定所有節(jié)點對應的多個目標集合，包括：

15、獲取所有節(jié)點的度；

16、將度為第一預設閾值的節(jié)點確定為目標節(jié)點，遍歷目標節(jié)點鄰域內的其他節(jié)點，并將其他節(jié)點中度為第二預設閾值的節(jié)點劃分到一個初始集合中，直至遍歷到下一個目標節(jié)點；

17、將下一個目標節(jié)點作為新的目標節(jié)點，執(zhí)行遍歷目標節(jié)點鄰域內的其他節(jié)點的步驟，直至遍歷完所有節(jié)點，得到多個初始集合；

18、將各初始集合中各節(jié)點的距離值添加到相應的初始集合中，得到多個目標集合。

19、在其中一個實施例中，根據(jù)多個目標集合，確定寰椎的第一側塊中心點和第二側塊中心點，包括：

20、根據(jù)每個目標集合中各節(jié)點的距離值，確定每個目標集合的目標距離值；目標距離值為距離值中的最小距離值；

21、獲取目標距離值中的最大距離值，確定最大距離值對應的目標集合為第一目標集合，將第一目標集合的中心點作為第一側塊中心點；

22、根據(jù)第一側塊中心點和除第一目標集合以外的剩余集合的中心點，確定第二目標集合，并將第二目標集合的中心點作為第二側塊中心點；第二側塊點中心點與第一側塊中心點之間的距離超過預設距離閾值。

23、在其中一個實施例中，根據(jù)第一側塊中心點和第二側塊中心點確定第二平面，包括：

24、將第一側塊中心點和第二側塊中心點之間的中點所在的平面作為第二平面；第二平面的法向量為第一側塊中心點和第二側塊中心點所在的直線。

25、在其中一個實施例中，根據(jù)第一平面和第二平面，確定寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑，包括：

26、將通過第一側塊中心點且與第二平面平行的平面作為第三平面，將第三平面與第一平面的交線作為第一直線；

27、將通過第二側塊中心點且與第二平面平行的平面作為第四平面，將第四平面與第一平面的交線作為第二直線；

28、根據(jù)第一直線和第二直線，確定寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑。

29、在其中一個實施例中，該方法還包括：

30、將第一直線向第一預設方向平移第一預設距離，得到更新后的第一直線；

31、將第二直線向第二預設方向平移第二預設距離，得到更新后的第二直線；

32、根據(jù)更新后的第一直線和更新后的第二直線，確定更新后的寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑。

33、在其中一個實施例中，該方法還包括：

34、根據(jù)寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑和寰椎的三維模型，確定寰椎對應的入釘點的位置。

35、第二方面，本申請還提供了一種規(guī)劃系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

36、處理模塊，用于對寰椎的三維模型進行骨架化處理，得到骨架線；

37、確定模塊，用于根據(jù)骨架線確定寰椎的第一平面和第二平面；其中，第一平面為骨架線對應的水平面，第二平面為寰椎的矢狀面；

38、確定模塊，還用于根據(jù)第一平面和第二平面，確定寰椎置釘?shù)穆葆斅窂健?/p>

39、第三方面，本申請還提供了一種計算機設備，包括存儲器和處理器，存儲器存儲有計算機程序，處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)如上述第一方面提供的方法的步驟。

40、上述規(guī)劃方法、系統(tǒng)和計算機設備，通過對寰椎的三維模型進行骨架化處理得到骨架線；根據(jù)骨架線確定寰椎的第一平面和第二平面；第一平面為骨架線對應的水平面，第二平面為寰椎的矢狀面；根據(jù)第一平面和第二平面確定寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑。在本實施例中，通過對獲取到的寰椎的三維模型進行骨架化處理得到骨架線；根據(jù)骨架線確定的第一平面和第二平面能夠實現(xiàn)對置入寰椎的螺釘?shù)穆窂降囊?guī)劃，解決了現(xiàn)有技術中缺少針對寰椎的螺釘置入路徑自動規(guī)劃的方法。另外，相比于深度學習方法，使用本申請實施例提供的規(guī)劃方法只需對寰椎的三維模型進行一系列的處理，就能夠得到寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑，無需大量的訓練數(shù)據(jù)，原理更為簡單，容易實現(xiàn)，并且能夠提高確定寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑的效率。

技術特征：

1.一種規(guī)劃方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述骨架線確定所述寰椎的第一平面和第二平面，包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述所有節(jié)點確定所述第二平面，包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述所有節(jié)點的距離值，確定所述所有節(jié)點對應的多個目標集合，包括：

5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個目標集合，確定所述寰椎的第一側塊中心點和第二側塊中心點，包括：

6.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一側塊中心點和所述第二側塊中心點確定所述第二平面，包括：

7.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一平面和所述第二平面，確定所述寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑，包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

10.一種規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

11.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)權利要求1至9中任一項所述的方法的步驟。

技術總結
本申請涉及一種規(guī)劃方法、系統(tǒng)和計算機設備，通過對寰椎的三維模型進行骨架化處理得到骨架線；根據(jù)骨架線確定寰椎的第一平面和第二平面；第一平面為骨架線對應的水平面，第二平面為寰椎的矢狀面；根據(jù)第一平面和第二平面確定寰椎置釘?shù)囊?guī)劃路徑。使用本申請?zhí)峁┑囊?guī)劃方法能夠實現(xiàn)對寰椎置釘?shù)穆窂降淖詣右?guī)劃。

技術研發(fā)人員：楊云洪,付春萌,張旭,方偉
受保護的技術使用者：武漢聯(lián)影智融醫(yī)療科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9