[发明专利]基于三维成像技术的骨盆建模与骨盆参数测算方法

说明书

技术领域

本发明涉及女性骨盆测量和分娩监护技术领域，特别涉及基于三维成像技术的骨盆参数估算模型与骨盆参数测算方法。

背景技术

人类学家和产科学者已研究发现骨盆形态和骨盆径线有广泛的个体差异，男性与女性骨盆在形态上呈现根本的差别；人种的不同，种族的不同，反映在骨盆的形态及各径线长度方面也不尽相同；骨盆发育受内分泌及发育过程中气候、营养、饮食、生活及劳作习惯等诸多因素的影响，即使是同一种族在同地区间亦呈不同程度的差异。

女性骨盆测量对于临床上决策分娩方式以及判断分娩进程有着重要的意义。比如，分娩前期预测头盆不称，分娩过程中判断胎头下沉的位置、胎头旋转的方位等，都需要比较详细的骨盆测量数据才能进行准确的判断和决策。

目前，临床上的骨盆测量一般采用测量尺和阴道指检的方法，根据外部测量得到数据，比如：髂嵴间径、髂棘间径、骶耻外径、临床坐骨结节间径、临床出口前后径、耻骨弓角度，和产妇的身高、人种、民族、出生地信息，利用估算模型对骨盆入口平面指数、入口前后径、入口横径、坐骨棘间径、出口前后径进行推算，这些推算出来的参数对分娩的决策以及分娩进程的判断具有非常重要的临床意义。

但是，目前临床上使用的线性回归骨盆参数估算模型，是根据多年前X线胶片成像和测量尺测量的数据，以骨盆体表测量值为输入，利用一元线性回归方程对骨盆内特征值进行估算。由于当时测量技术的限制，数据来源准确性低，采用的拟合算法是简单的一元线性模型，只能反映各径线长度之间的数量关系，不能准确反映骨盆各结构之间的空间位置关系。而且随着时间的推移，社会的进步，人们的生活水平大幅提高，营养和生活条件的改善，人们的骨骼发育产生了较大的影响。所以，当前急切需要一种新的骨盆参数估算模型反映当代女性骨盆的内部结构，结合当代计算机技术和骨盆测算技术的发展，为临床提供更加准确的数据，协助医生对分娩进程做出正确决策。

对于骨盆测量，目前已有多种方法。中国专利CN89204068.8(公开号为CN2051496)提出用气囊、刻度尺等材料设计出仪器用于测量内骨盆；中国专利CN200920118703.9(授权公告号为CN201418743Y)提出用一种机械装置实现多功能骨盆测量。美国专利US007850625B2提出了利用磁场位置传感器测量传感器的空间位置和姿态来测量骨盆以及胎儿头部的位置等分娩参数。然而，以上机械式测量设备测量参数精度不足，不宜用于骨盆模型建立数据来源。对于骨盆参数估算模型，目前还没有相关专利声明。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种基于三维成像技术的骨盆参数估算模型建模方法。

本发明的另一目的在于，提供一种基于骨盆参数估算模型的骨盆参数测算方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明基于三维成像的骨盆参数估算模型建立方法，包括以下步骤：

(1)基于现代医学三维成像技术，对女性骨盆进行断层图像扫描，并进行三维图像重建，在三维图像中以第五腰椎外缘为原点，第五腰椎外缘到耻骨联合上缘方向为X轴方向，以左髂前上棘到右髂前上棘方向为Y轴方向，以垂直于上述X Y平面沿骶骨方向为Z轴方向建立空间直角坐标系，利用三维图像信息，对骨盆特征点空间坐标进行测量；

(2)以上述数据中体表易测的数据和产妇的身高、人种、民族、出生地作为输入数据，利用上述数据中体表无法直接测量的数据作为输出数据；

(3)利用上述方法对大样本女性骨盆进行统计分析，通过数学建模方法建立输入数据与输出数据的骨盆参数估算模型。

步骤(1)中，所述骨盆特征点包括左右髂棘间最远点、左髂前上棘外缘、右髂前上棘外缘、耻骨联合上缘、耻骨联合下缘、两侧坐骨棘、两髂耻线间最远点、骶岬下缘、左右坐骨结节、耻骨横支上缘、骶骨下缘、第五腰椎外缘以及第四、五骶椎关节面前缘。

步骤(2)中，所述体表易测的数据包括左右髂棘间最远点、左髂前上棘外缘、右髂前上棘外缘、耻骨联合上缘、耻骨联合下缘、左右坐骨结节及第五腰椎外缘。

步骤(2)中，所述体表无法直接测量的数据包括两侧坐骨棘、两髂耻线间最远点、骶岬下缘、耻骨横支上缘、骶骨下缘及第四、五骶椎关节面前缘。

步骤(3)中，所述数学建模方法是指采用多元线性回归分析方法、神经网络方法或支持向量机分析方法建立输入数据与输出数据最优映射关系的数学模型。

步骤(3)中，所述骨盆参数估算模型是指利用数学建模方法建立的体表易测的数据与体表无法直接测量的数据之间的最优映射关系。