[发明专利]一种股骨头完整率的分析装置

权利要求书

1.一种股骨头完整率的分析装置，至少包括用于采集CT图像(11)的扫描装置(1)和用于采集MR图像(21)的核磁共振装置(2)，其特征在于，所述分析装置还包括数据处理装置(3)，所述数据处理装置(3)被配置为执行以下步骤：

基于CT图像(11)和MR图像(21)形成至少包括原始股骨头坏死模型(100)、原始股骨头模型(200)、髋臼月状面模型(300)的多个模型，并通过虚拟现实设备将上述多个模型进行初始迭代和/或轮廓合并后得到的第一三维立体图像以操作人员的视角进行成像显示，

基于所述三维立体图像获得坏死外侧负重区(101)，并基于所述原始股骨头模型(200)生成股骨外侧负重区(201)，并通过所述虚拟现实设备将所述坏死外侧负重区(101)、股骨外侧负重区(201)与所述第一三维立体图像进行后续迭代和/或空间配准，得到能够以绑定约束或分解独立进行处理的方式成像显示的第二三维立体图像，

基于所述坏死外侧负重区(101)和所述股骨外侧负重区(201)获得第一股骨外侧负重区完整率(400)，从而能够以所述第一股骨外侧负重区完整率(400)为执行虚拟切割、三维交互或三维测量优化一个或多个参数，

所述数据处理装置(3)还包括髋臼月状面测算模块，生成所述髋臼月状面模型(300)的方法至少包括以下步骤：

所述髋臼月状面测算模块基于所述三维立体图像提取髋骨图像并对所述髋骨图像的至少一个顶点进行遍历，在所述顶点沿法线方向构成的线段分别与原始股骨头坏死模型(100)或原始股骨头模型(200)相交的情况下，定义所述顶点为髋臼面点并提取，

在重复提取所述髋臼面点并构成髋臼面点集合的情况下，所述髋臼月状面测算模块通过对所述髋骨图像的至少一个三角面片进行遍历生成由至少三个顶点为所述髋臼面点集合子集的三角面片集合，

基于所述三角面片集合进行孤立噪点剔除生成所述髋臼月状面模型(300)。

2.根据权利要求1所述的分析装置，其特征在于，所述数据处理装置(3)至少包括坏死股骨头测算模块和正常股骨头测算模块，所述原始股骨头模型(200)对所述原始股骨头坏死模型(100)进行校准的步骤至少包括：

所述坏死股骨头测算模块生成第一坏死负重区(103)，所述正常股骨头测算模块生成第二坏死负重区(104)，

通过对所述第一坏死负重区(103)和所述第二坏死负重区(104)进行布尔求并集运算生成经校准的第三坏死负重区(105)，并通过所述第三坏死负重区(105)提取所述坏死外侧负重区(101)。

3.根据权利要求2所述的分析装置，其特征在于，所述数据处理装置(3)生成所述第一坏死负重区(103)和所述第二坏死负重区(104)的步骤至少包括：

所述坏死股骨头测算模块通过提取所述原始股骨头坏死模型(100)和所述原始股骨头模型(200)不相交重叠部分的区域生成坏死表面模型(102)，并通过与所述髋臼月状面模型(300)比对生成第一坏死负重区(103)，

所述正常股骨头测算模块通过将所述原始股骨头模型(200)与所述髋臼月状面模型(300)比对生成第一股骨头负重区(202)，并按照对所述第一股骨头负重区(202)进行提取噪点的方式生成一个由所述噪点集合构成的第二坏死负重区(104)。

4.根据权利要求3所述的分析装置，其特征在于，生成所述股骨外侧负重区(201)的方法至少包括以下步骤：

所述正常股骨头测算模块能够通过遍历所述第一股骨头负重区(202)的每一个三角面片网格生成独立面片集合，

基于所述独立面片集合进行孤立噪点剔除生成第二股骨头负重区(203)，

基于所述第二股骨头负重区(203)提取并生成股骨外侧负重区(201)。

5.根据权利要求4所述的分析装置，其特征在于，所述三角面片至少包括一条固定边和两条形变边，所述固定边和所述两条形变边共同构成刚体弹性系统。

6.根据权利要求5所述的分析装置，其特征在于，所述第三坏死负重区(105)通过内外侧区分参照面提取所述坏死外侧负重区(101)，

所述第二股骨头负重区(203)通过内外侧区分参照面提取并生成所述股骨外侧负重区(201)。