申请/专利权人：北京大学第三医院(北京大学第三临床医学院)

申请日：2024-03-15

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN117893694B

主分类号：G06T17/00

分类号：G06T17/00;G06F17/11;G16H20/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2024.05.03#实质审查的生效;2024.04.16#公开

摘要：本发明涉及一种寰枢椎脱位的治疗方案推荐方法和系统，属于医疗信息处理技术领域，解决了现有技术中治疗方案决策效率和准确率低的问题。方法包括以下步骤：获取待推荐患者的寰枢椎三维模型，基于所述寰枢椎三维模型识别得到寰枢椎的关键点；基于所述关键点计算待推荐患者的特征参量；将所述特征参量输入训练好的治疗方案推荐模型中得到为待推荐患者推荐的治疗方案。实现了快速准确的治疗方案推荐。

主权项：1.一种寰枢椎脱位的治疗方案推荐方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待推荐患者的寰枢椎三维模型，基于所述寰枢椎三维模型识别得到寰枢椎的关键点；基于所述关键点计算待推荐患者的特征参量；将所述特征参量输入训练好的治疗方案推荐模型中得到为待推荐患者推荐的治疗方案；所述关键点包括：寰椎前弓后下方中点、寰椎前弓前方中点、寰椎前弓后上方中点，寰椎右侧关节面最前方点、寰椎左侧关节面最前方点、寰椎右侧关节面最内侧点、寰椎右侧关节面最外侧点、寰椎左侧关节面最内侧点、寰椎左侧关节面最外侧点、枢椎齿突或齿突断面前上方中点、枢椎齿突或齿突断面后上方中点、枢椎椎体前下方中点、枢椎左侧关节面最前方点、枢椎右侧关节面最前方点、枢椎左侧关节面最内侧点、枢椎左侧关节面最外侧点、枢椎右侧关节面最内侧点和枢椎右侧关节面最外侧点；基于所述关键点生成待推荐患者的特征参量，包括：基于所述关键点计算关节面向量、椎体轴向量和侧块关节面所在平面；基于所述关节面向量、椎体的轴向量和侧块关节面计算得到待推荐患者的特征参量；所述关节面向量包括：寰齿关节面向量、右侧块关节面向量和左侧块关节面向量；基于所述关键点计算关节面向量，包括：基于寰椎前弓后下方中点、寰椎前弓后上方中点、枢椎齿突或齿突断面前上方中点和枢椎椎体前下方中点计算寰齿关节面向量；基于枢椎右侧关节面最前方点和寰椎右侧关节面最前方点计算右侧块关节面向量；基于枢椎左侧关节面最前方点和寰椎左侧关节面最前方点计算左侧块关节面向量；所述侧块关节面所在平面包括：右侧块寰椎关节面所在平面、右侧块枢椎关节面所在平面、左侧块寰椎关节面所在平面和左侧块枢椎关节面所在平面；基于所述关键点计算侧块关节面所在平面，包括：构建第一平面方程A1Rx+B1Ry+C1Rz+D1R=0，基于寰椎右侧关节面最前方点、寰椎右侧关节面最内侧点和寰椎右侧关节面最外侧点对所述第一平面方程进行求解得到右侧块寰椎关节面所在平面；其中A1R、B1R、C1R和D1R均为方程参数；构建第二平面方程A2Rx+B2Ry+C2Rz+D2R=0，基于枢椎右侧关节面最前方点、枢椎右侧关节面最内侧点和枢椎右侧关节面最外侧点对所述第二平面方程进行求解得到右侧块枢椎关节面所在平面；其中A2R、B2R、C2R和D2R均为方程参数；构建第三平面方程A1Lx+B1Ly+C1Lz+D1L=0，基于寰椎左侧关节面最前方点、寰椎左侧关节面最内侧点和寰椎左侧关节面最外侧点对所述第三平面方程进行求解得到左侧块寰椎关节面所在平面；其中A1L、B1L、C1L和D1L均为方程参数；构建第四平面方程A2Lx+B2Ly+C2Lz+D2L=0，基于枢椎左侧关节面最前方点、枢椎左侧关节面最内侧点和枢椎左侧关节面最外侧点对所述第四平面方程进行求解得到左侧块枢椎关节面所在平面；其中A2L、B2L、C2L和D2L均为方程参数；所述椎体的轴向量包括：寰椎的轴向量、、和枢椎的轴向量、、；基于所述关键点计算椎体的轴向量，包括：计算寰椎前弓后下方中点到寰椎前弓后上方中点的向量得到寰椎的Z轴向量；计算寰椎前弓后下方中点到寰椎前弓前方中点的向量，计算和的法向量得到寰椎的X轴向量；计算和的法向量得到寰椎的Y轴向量；计算枢椎椎体前下方中点到枢椎齿突或齿突断面前上方中点的向量得到枢椎的Z轴向量；计算枢椎齿突或齿突断面前上方中点到枢椎齿突或齿突断面后上方中点的向量，计算和的法向量得到枢椎的X轴向量；计算和的法向量得到枢椎的Y轴向量；所述特征参量包括：寰齿关节面向量的长度、寰齿关节面的偏转角、右侧块关节面向量长度、左侧块关节面向量长度、寰椎的轴向量与枢椎的轴向量的夹角、右侧块枢椎关节面所在平面到右侧块寰椎关节面所在平面的夹角、左侧块枢椎关节面所在平面到左侧块寰椎关节面所在平面的夹角、右侧块偏转角和左侧块偏转角；所述右侧块偏转角包括右侧块横断面偏转角、右侧块冠状面偏转角和右侧块矢状面偏转角；采用以下方式计算所述右侧块偏转角：计算所述右侧块关节面向量在枢椎的轴向量上的投影；根据公式计算右侧块关节面向量在所述枢椎的轴向量的XY平面上的投影；根据公式计算右侧块关节面向量在所述枢椎的轴向量的XZ平面上的投影；根据公式计算右侧块关节面向量在所述枢椎的轴向量的YZ平面上的投影；计算投影与枢椎的轴向量的夹角得到右侧块横断面偏转角；计算投影与枢椎的轴向量的夹角得到右侧块冠状面偏转角；计算投影与枢椎的轴向量的夹角得到右侧块矢状面偏转角；其中，表示右侧块关节面向量在枢椎的轴向量上的投影；表示右侧块关节面向量在枢椎的轴向量上的投影；表示右侧块关节面向量在枢椎的轴向量上的投影。

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