[发明专利]膝关节外旋角测量方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明提供一种膝关节外旋角测量方法、装置、电子设备及存储介质。所述方法包括：获取膝关节股骨双侧后髁点的三维坐标，并根据膝关节股骨双侧后髁点的三维坐标，获取膝关节股骨目标二维CT图像；将膝关节股骨目标二维CT图像输入至深度学习点识别模型中，得到膝关节股骨内侧髁最低点和膝关节股骨内侧髁最高点；建立股骨内侧髁最低点和膝关节股骨内侧髁最高点之间的第一直线，以及膝关节股骨双侧后髁点之间的第二直线，并根据第一直线和第二直线，计算膝关节外旋角。本发明通过训练好的深度学习点识别模型，可以准确识别膝关节股骨CT图像中的特征点，进而计算膝关节外旋角，无需人工测量和大量先验知识，且复杂度较低，具有较强的普适应。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种膝关节外旋角测量方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

膝关节表面置换术中，膝关节股骨髁外旋角度的大小在全膝关节置换术中的应用已得到国内外学者的关注。术中，股骨侧假体适度的外旋可使关节的屈曲间隙与伸直间隙得到良好的匹配，减少髌骨运动轨迹不良引起的并发症，包括假体松动、髌骨与股骨的撞击、髌骨外移松弛甚至脱位、髌腱断裂等。

现有技术中，大多数通过工艺测量器测量膝关节股骨髁的外旋角度，该方法对实施测量人员的专业技能要求较高，受限于测量人员的作业能力，且实施起来较为复杂，测量结果准确度不高。

发明内容

本发明提供一种膝关节外旋角测量方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术手工测量结果准确度不高且实施复杂的问题，实现自动化膝关节外旋角度测量，为手术精准实施提供支持。

本发明提供一种膝关节外旋角测量方法，包括：

获取膝关节股骨双侧后髁点的三维坐标，并根据所述膝关节股骨双侧后髁点的三维坐标，获取膝关节股骨目标二维CT图像；

将所述膝关节股骨目标二维CT图像输入至深度学习点识别模型中，得到膝关节股骨内侧髁最低点和膝关节股骨外侧髁最高点；其中，所述深度学习点识别模型是基于随机膝关节股骨目标二维CT图像以及对应的标签膝关节股骨热力图，利用深度学习神经网络模型进行训练后得到的；

建立所述股骨内侧髁最低点和所述膝关节股骨外侧髁最高点之间的第一直线，以及所述膝关节股骨双侧后髁点之间的第二直线，并根据所述第一直线和所述第二直线，计算膝关节外旋角。

可选的，将所述膝关节股骨目标二维CT图像输入至深度学习点识别模型中，得到膝关节股骨内侧髁最低点和膝关节股骨外侧髁最高点，包括：

将所述膝关节股骨目标二维CT图像输入至深度学习点识别模型中，得到预测膝关节股骨热力图，所述预测膝关节股骨热力图中各位置点用于指示所述膝关节股骨目标二维CT图像中的各像素点为股骨内侧髁最低点或膝关节股骨外侧髁最高点的概率；

将所述预测膝关节股骨热力图中概率最高的两点作为膝关节股骨内侧髁最低点和膝关节股骨外侧髁最高点。

可选的，所述深度学习点识别模型基于以下步骤进行训练，包括：

对所述膝关节股骨目标二维CT图像进行标注，标注所述膝关节股骨目标二维CT图像中的各像素点为股骨内侧髁最低点或膝关节股骨外侧髁最高点的概率，得到所述膝关节股骨目标二维CT图像对应的标签膝关节股骨热力图；

根据所述标签膝关节股骨热力图和所述预测膝关节股骨热力图之间在股骨内侧髁最低点的概率差异以及根据所述标签膝关节股骨热力图和所述预测膝关节股骨热力图之间在膝关节股骨外侧髁最高点的概率差异，调整所述深度学习神经网络模型的模型参数；