[发明专利]盆骨转正方法、手术系统、存储介质及电子设备

说明书

本发明提供一种基于左、右髂前上棘与耻骨联合中心点转正盆骨的计算方法与手术系统，通过在CT原图上把盆骨标注出来，在使用神经网络分割出来的盆骨3D模型上标注左、右髂前上棘和耻骨联合中心点，对盆骨进行三次绕X、Y、Z轴任意顺序的旋转而将盆骨转正，从而更有利于手术机器人辅助术前规划。在利用神经网络自动分割时，对输入的原图进行归一化二值化处理后的原始图像文件输入之前保存的网络模型进行训练。其中，针对通道数为32的这一部分在保持通道数不变的同时，通过使用add而不再使用concat，使得此时图像的特征下的信息量增多，不仅可以节省参数和计算开销，而且有益于最终的图像的分类。

技术领域

本发明涉及图像数据处理技术领域，更具体地说，涉及一种基于深度学习、数值算法等手段的盆骨图像转正的方法与系统，尤其涉及一种基于左、右髂前上棘与耻骨联合中心点转正盆骨的方法与系统。

背景技术

随着现代社会的飞速发展，各行各业都开始与IT行业产生密不可分的联系，医疗行业也是如此，在由手术机器人辅助进行的全髋关节置换术中，术前规划是非常重要的一步，可以说术前规划的好与差，能够直接影响到手术的最终结果，而盆骨位置的正确性，便是术前规划的一个重要的步骤。

在CT（计算机断层扫描）拍摄过程中，患者的卧姿根据自身的病情，在多数情况下都是不同的，若不能够与X轴和Z轴组成的平面平行，那么就会导致整个CT的方向处于一种错位的情况，从而致使手术无法正确地进行。

为了避免这种情况，需要在术前规划时对盆骨图像进行转正。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于左、右髂前上棘与耻骨联合中心点转正盆骨的方法与系统，其能够使用深度学习神经网络进行图像数据处理，对盆骨进行分割后，在分割出的盆骨上标点，然后使用数值算法对盆骨图像进行转正。

根据本发明的一方面，提供一种基于左右髂前上棘与耻骨联合中心点的盆骨转正方法，包括如下步骤：

S101：利用基于原图的训练样本对神经网络进行训练，获得并保存经过训练的神经网络模型；

S102：利用所述神经网络自动分割盆骨原图并得到盆骨区域的分割结果；

S103：在分割出的盆骨上标注左、右髂前上棘和耻骨联合中心点；

S104：基于所标注的左、右髂前上棘和耻骨联合中心点对盆骨进行转正；和

S105：输出转正的盆骨。

根据本发明的另一方面，提供一种手术系统，用于进行基于左右髂前上棘与耻骨联合中心点的盆骨转正，包括：

自动分割单元，其利用神经网络自动分割盆骨原图并得到盆骨区域的分割结果；和

转正单元，其基于在分割出的盆骨上标注的左、右髂前上棘和耻骨联合中心点，对盆骨进行转正。

根据本发明的又一方面，提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机通过执行该计算机程序来实现上述骨盆转正方法或者作为上述手术系统发挥功能。

根据本发明的再一方面，提供一种电子设备，包括处理器和用于存储所述处理器可执行的指令的存储器，所述处理器构成为从所述存储器中读取并执行所述指令来实现上述骨盆转正方法或者作为上述手术系统发挥功能。

根据本发明的其他一方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该程序被计算机执行时实现上述骨盆转正方法或者发挥上述手术系统的功能。

附图说明

图1示出根据本发明实施例的基于左、右髂前上棘与耻骨联合中心点转正盆骨的计算方法的流程图。

图2示出根据本发明实施例的对盆骨图像进行自动分割的方法的流程图。

图3示意性地示出根据本发明实施例的unet++网络架构。