技术领域
[0001] 本申请涉及数据处理技术领域,特别是涉及股骨柄假体安装指示方法、手术机器人系统和计算机设备。
相关背景技术
[0002] 全髋关节置换(Total hip arthroplasty,THA,又称作人工髋关节置换),是一种治疗髋关节疾病的新技术,可以有效地纠正关节畸变,改善关节功能,缓解骨质坏死等疾病,极大地提高患者的生活质量。在手术过程中,术侧的部分股骨会被股骨柄假体取代,股骨柄假体的安装位置最后决定了对侧下肢长度差和对侧联合偏心距差的大小,而这两个指标直接影响手术的精度;否则极有可能导致患者术后假体脱落或患者不舒适等问题。
[0003] 目前,手术导航系统会参与全髋关节置换的手术过程,手术导航系统不仅可以有效辅助医生操作,也大幅提高了手术精度。在现有技术中需要用户根据经验判断调整股骨柄假体的安装方向,反复调整,增加股骨柄假体的安装时间长,且安装精度低。
[0004] 针对相关技术中存在无法指示股骨柄假体的安装方向,导致安装时间长,且安装精度低,目前还没有提出有效的解决方案。
具体实施方式
[0056] 为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点,下面结合附图和实施例,对本申请进行了描述和说明。
[0057] 除另作定义外,本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制,它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体,其目的是涵盖不排他的包含;例如,包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元),而可包括未列出的步骤或模块(单元),或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接,而可以包括电气连接,无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。通常情况下,字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等,只是对相似对象进行区分,并不代表针对对象的特定排序。
[0058] 在本实施例中提供的方法实施例可以在终端、髋关节手术系统、计算机或者类似的运算装置中执行。比如在终端上运行,图1是本实施例的股骨柄假体安装指示方法的终端的硬件结构框图。如图1所示,终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102和用于存储数据的存储器104,其中,处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置。上述终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解,图1所示的结构仅为示意,其并不对上述终端的结构造成限制。例如,终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1所示出的不同配置。
[0059] 存储器104可用于存储计算机程序,例如,应用软件的软件程序以及模块,如在本实施例中的股骨柄假体安装指示方法对应的计算机程序,处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器,还可包括非易失性存储器,如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中,存储器104可进一步包括相对于处理器
102远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0060] 传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络包括终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中,传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller,简称为NIC),其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中,传输设备106可以为射频(Radio Frequency,简称为RF)模块,其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
[0061] 在本实施例中提供了一种股骨柄假体安装指示方法,图2是本实施例的股骨柄假体安装指示方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
[0062] 步骤S210,获取目标医学图像数据,并根据目标医学图像数据确定对侧的指标数据;
[0063] 步骤S220,跟踪股骨柄假体的实时位置,确定术侧的指标数据;
[0064] 步骤S230,根据对侧的指标数据和术侧的指标数据,确定指标数据差值;
[0065] 步骤S240,根据指标数据差值,确定指示股骨柄假体安装的目标移动向量。
[0066] 需要说明的是,目标医学图像数据指的是目标对象的目标医学图像数据;比如,实际应用时,本申请实施例获取目标医学图像数据的方式,包括但不限于是从预先存储在数据库中获取,获取满足上述要求的目标医学图像数据;也可以是从网络平台下载满足要求的目标医学图像数据;还可以是根据需求生成对应的目标医学图像数据等等,本申请实施例对目标医学图像数据的获取方式不作限定。
[0067] 其中,根据目标医学图像数据确定对侧的指标数据的方式有多种,比如:利用图像处理技术对目标医学图像数据进行图像处理,进而分析出对侧的指标数据;或者将目标医学图像数据输入到训练完备的神经网络模型中输出对侧的指标数据,等。
[0068] 其中,对侧和术侧是以被股骨柄假体取代的股骨位置确定,左侧的部分股骨被股骨柄假体取代,那么左侧认为是术侧,而右侧认为是对侧。可以认为:对侧的指标数据表征股骨柄假体安装的参考依据;术侧的指标数据表征股骨柄假体当前安装效果。在股骨柄假体安装过程中,会移动股骨柄假体那么术侧的指标数据会根据股骨柄假体的实时位置发生变化;而对侧的指标数据是不变的。术侧的指标数据获取的方式,也可以采用类似对侧的指标数据获取的方式,在此不重复阐述。
[0069] 其中,根据对侧的指标数据和术侧的指标数据,确定指标数据差值,具体为:将对侧的指标数据和术侧的指标数据进行比较,确定两则的差值,即为指标数据差值。如果能控制术侧的下肢长度或联合偏心距固定不变,只变化联合偏心距或下肢长度;那么指标数据可以包括下肢长度或联合偏心距,此时指标数据差值为对侧下肢长度差或对侧联合偏心距差。如果术侧的下肢长度和联合偏心距都变化,那么指标数据包括下肢长度和联合偏心距,此时指标数据差值为对侧下肢长度差和对侧联合偏心距差。优选的,指标数据可以包括下肢长度和联合偏心距;那么指标数据差值也为对侧下肢长度差和对侧联合偏心距差。
[0070] 其中,对侧下肢长度差在影像学上的定义是当骨盆髂前上棘连线平行于医学图像的x轴,股骨髓腔轴与医学图像z轴成9°夹角,股骨最大偏心距平行于冠状面时,术侧小转子到髂前上棘连线的距离和对侧小转子到髂前上棘连线的距离的差值。对侧联合偏心距差在影像学上的定义是当骨盆髂前上棘连线平行于医学图像的x轴,股骨髓腔轴与医学图像的z轴平行,股骨最大偏心距平行于冠状面时,术侧股骨髓腔轴线到骨盆中轴线的距离和对侧股骨髓腔轴线到骨盆中轴线距离的差值。
[0071] 由于指标数据差值能够表征股骨柄假体当前安装位置与规划位置(股骨柄假体的位置与规划位置重合指标数据差值为0)的差值,从而根据指标数据差值,即可确定指示股骨柄假体安装的目标移动向量;该目标移动向量能够提供股骨柄假体的最佳安装方向的指示。在得到目标移动向量之后,根据该目标移动向量可以进一步进行信息处理或者分析,根据处理结果或者分析结果应用在不同场景中。
[0072] 在相关技术中,需要用户根据经验判断调整股骨柄假体的安装方向,反复调整,增加股骨柄假体的安装时间长,且安装精度低。而本申请通过上述步骤,获取目标医学图像数据,并根据目标医学图像数据确定对侧的指标数据;跟踪股骨柄假体的实时位置,确定术侧的指标数据;根据对侧的指标数据和术侧的指标数据,确定指标数据差值;根据指标数据差值,确定指示股骨柄假体安装的目标移动向量,该目标移动向量能够提供股骨柄假体的最佳安装方向的指示。用户可以直接根据指示股骨柄假体最佳安装的目标移动向量,快速准确地完成股骨柄假体的安装;保证安装精度;从而解决相关技术中存在无法指示股骨柄假体的安装方向,导致安装时间长,且安装精度低的问题。
[0073] 在其中的一些实施例中,如图3所示,股骨柄假体安装指示方法,还包括以下步骤:
[0074] 步骤S250,根据目标移动向量指示股骨柄假体的移动;
[0075] 步骤S260,在股骨柄假体的实时位置变化时,更新并显示目标移动向量和指标数据差值。
[0076] 具体的,目标移动向量能够指示股骨柄假体的最佳移动方向和移动量;每次股骨柄假体按照目标移动向量指示的最佳移动方向和移动量移动后,会实时更新股骨柄假体的实时位置;进而基于变化后股骨柄假体的实时位置,来执行步骤S220至步骤S240,确定新的目标移动向量和新的指标数据差值;将原目标移动向量和原指标数据差值更新成新的目标移动向量和新的指标数据差值来显示。其中,目标移动向量的方向即为移动的方向;目标移动向量的大小即为需要的移动量。
[0077] 在本实施例中,根据目标移动向量指示股骨柄假体的移动;在股骨柄假体的实时位置变化时,更新并显示目标移动向量和指标数据差值;从而指示的目标移动向量和指标数据差值一直和股骨柄假体的实时位置匹配,能够快速引导用户完成股骨柄的安装,实现智能提示。
[0078] 在其中的一些实施例中,股骨柄假体安装指示方法,还包括以下步骤:
[0079] 步骤S270,根据目标移动向量指示股骨柄假体的移动;
[0080] 步骤S280,当指标数据差值的绝对值小于预设阈值时,指示股骨柄假体已安装到规划位置。
[0081] 具体的,步骤S250和S260与步骤S270和S280可以认为是并列的执行方案,并不限定先后顺序。也可以认为步骤S250和S260可以嵌入到步骤S270和S280中,每次移动后都会更新并显示目标移动向量和指标数据差值,并且当指标数据差值的绝对值小于预设阈值时,指示股骨柄假体已安装到规划位置。其中,预设阈值可以是0.5mm等,对此并不进行限制。
[0082] 在本实施例中,根据目标移动向量指示股骨柄假体的移动;当指标数据差值的绝对值小于预设阈值时,指示股骨柄假体已安装到规划位置;从而保障股骨柄假体的安装精度和安装效果。
[0083] 在其中的一些实施例中,步骤S220中的跟踪股骨柄假体的实时位置,确定术侧的指标数据,包括如下步骤:
[0084] 步骤S221,跟踪股骨柄假体的实时位置,确定股骨柄假体与股骨的相对位置;
[0085] 步骤S222,根据相对位置,确定术侧的指标数据。
[0086] 具体的,利用光学系统的光学追踪来跟踪股骨柄假体的实时位置,由于股骨位置是固定不动的,那么可以确定股骨柄假体与股骨的相对位置;为了方便后续处理,可以将股骨柄假体和股骨都转换到指定的坐标系下进行处理。比如指定的坐标系可以为世界坐标系、屏幕坐标系等。
[0087] 在确定股骨柄假体与股骨的相对位置后,即可换算出术侧的指标数据。
[0088] 在本实施例中,通过跟踪股骨柄假体的实时位置,来快速确定术侧的指标数据,相较于采用复杂图像处理来计算术侧的指标数据的方式,能够降低对计算资源的占用。
[0089] 在其中的一些实施例中,步骤S221中的跟踪股骨柄假体的实时位置,确定股骨柄假体与股骨的相对位置,包括如下步骤:
[0090] 步骤S2211,在股骨柄假体与股骨上分别设置股骨柄假体阵列和股骨阵列;
[0091] 步骤S2212,根据获取的股骨阵列在光学系统坐标系下的位置和股骨柄假体阵列在光学系统坐标系下的位置,确定第一转换矩阵;第一转换矩阵为股骨柄假体坐标系到股骨模型的股骨坐标系下的转换矩阵,或股骨柄假体坐标系到盆骨模型的盆骨坐标系下的转换矩阵;
[0092] 步骤S2213,根据目标医学图像数据,确定第二转换矩阵;第二转换矩阵为屏幕坐标系到股骨模型的股骨坐标系下的转换矩阵,或屏幕坐标系到盆骨模型的盆骨坐标系下的转换矩阵;
[0093] 步骤S2214,跟踪股骨柄假体的实时位置,根据第一转换关系和第二转换关系,确定股骨柄假体与股骨模型以及盆骨模型在屏幕坐标系下的相对位置。
[0094] 具体的,在股骨柄假体与股骨上分别设置阵列,在光学系统中可以生成带有的股骨柄假体阵列的股骨柄假体模型和带有股骨阵列的股骨模型;利用光学系统的光学追踪来追踪股骨柄假体阵列和股骨阵列的位置变化,即可确认它们的实时位置。其中,股骨柄假体模型、股骨模型以及盆骨模型可以通过模型注册得到。比如:通过采集股骨或盆骨上的关键点的位置信息,注册在屏幕坐标系下生成股骨模型或盆骨模型。由于股骨柄采用的是标准化生成的器械,所以可以直接通过器械信息注册在屏幕坐标系下生成股骨柄假体模型。
[0095] 其中,第一转换矩阵为股骨柄假体坐标系到股骨模型的股骨坐标系下的转换矩阵股骨模型上的阵列在光学系统(OTC)坐标系下的实时位置,确定股骨坐标系到光学系统坐标系的转换矩阵 股骨柄假体模型上的阵列在光学系统坐标系下的实时
位置,确定光学系统坐标系到股骨柄假体坐标系的转换矩阵 再由 即
可得到 从而得到股骨柄假体下所有点在股骨坐标系下的位置。由目标医学图像数据中股骨的CT影像数据和股骨模型的注册,确定屏幕坐标系到股骨坐标系下的第二转换矩阵 最后跟踪股骨柄假体的实时位置,由转换矩阵 和第二转换矩阵
相乘,确定处于实时位置的股骨柄假体与股骨模型在屏幕坐标系下的相对位置,如图4所示。
[0096] 其中,第一转换矩阵为股骨柄假体坐标系到盆骨模型的盆骨坐标系下的转换矩阵;盆骨模型上的阵列在光学系统坐标系下的实时位置,确定盆骨坐标系到光学系统坐标系的转换矩阵;股骨柄假体模型上的阵列在光学系统坐标系下的实时位置,确定光学系统坐标系到股骨柄假体坐标系的转换矩阵。再由这两个转换矩阵相乘得到股骨柄假体坐标系到盆骨模型的盆骨坐标系下的转换矩阵,从而得到股骨柄假体下所有点在盆骨坐标系下的位置。由目标医学图像数据中盆骨的CT影像数据和盆骨模型的注册,确定屏幕坐标系到盆骨坐标系下的第二转换矩阵;最后跟踪股骨柄假体的实时位置,由这里的第一转换矩阵和第二转换矩阵相乘,确定处于实时位置的股骨柄假体与盆骨模型在屏幕坐标系下的相对位置,如图5所示。
[0097] 在本实施例中,通过转换矩阵之间的换算能够实现跟踪股骨柄假体的实时位置,根据第一转换关系和第二转换关系,确定股骨柄假体、股骨模型以及盆骨模型在屏幕坐标系下的相对位置,进而统一到屏幕坐标系下显示,方便用户使用。
[0098] 在其中的一些实施例中,步骤S240中的根据指标数据差值,确定指示股骨柄假体安装的目标移动向量,包括如下步骤:
[0099] 步骤S241,根据指标数据差值,确定股骨柄假体在矢状面方向的第一目标移动向量;
[0100] 步骤S242,根据指标数据差值,确定股骨柄假体在冠状面方向的第二目标移动向量;
[0101] 步骤S243,根据第一目标移动向量和第二目标移动向量,确定指示股骨柄假体安装的目标移动向量。
[0102] 具体的,将股骨柄假体的最佳移动方向拆分为矢状面方向的移动和冠状面方向的移动;根据指标数据差值,确定股骨柄假体在矢状面方向的第一目标移动向量;再根据指标数据差值,确定股骨柄假体在冠状面方向的第二目标移动向量;最后根据第一目标移动向量和第二目标移动向量,确定指示股骨柄假体安装的目标移动向量。在本实施例中,拆分为矢状面方向的移动和冠状面方向的移动来计算目标移动向量,能够贴合医学人体三解剖面,从而加快目标移动向量的计算效率。
[0103] 在其中的一些实施例中,步骤S241中的根据指标数据差值,确定股骨柄假体在矢状面方向的第一目标移动向量,包括如下步骤:
[0104] 步骤S2411,控制股骨柄假体的股骨柄假体轴线与股骨的髓腔轴线重合;
[0105] 步骤S2412,根据髓腔轴线的上端点和下端点,确定髓腔轴线在矢状面方向投影的第一移动向量;
[0106] 步骤S2413,根据股骨柄假体轴线的上端点和下端点,确定股骨柄假体轴线在矢状面方向投影的第二移动向量;
[0107] 步骤S2414,根据第一移动向量和第二移动向量,确定股骨柄假体在矢状面方向的第一目标移动向量。
[0108] 具体的,以股骨柄假体的几何中心为原点,从脚到头为y轴正方向,从前到后为x轴正方向,构建的第一投影坐标系。控制股骨柄假体的股骨柄假体轴线与股骨的髓腔轴线重合;此时,股骨柄假体恰好处于下肢长度和联合偏心距的最佳计算平面;在第一投影坐标系下,分别计算股骨的髓腔轴线在矢状面方向投影的第一移动向量vs(由髓腔轴线的上端点和下端点确定)和股骨柄假体轴线在矢状面方向投影的第二移动向量vf(由股骨柄假体轴线的上端点和下端点);最后股骨柄假体在矢状面方向的第一目标移动向量v1=vs‑vf,如图6所示。
[0109] 在本实施例中,利用股骨柄假体和股骨在矢状面方向的投影,来快速锁定股骨柄假体在矢状面方向的第一目标移动向量,从而简化计算量,提高计算精度。
[0110] 在其中的一些实施例中,步骤S242中的根据指标数据差值,确定股骨柄假体在冠状面方向的第二目标移动向量,包括如下步骤:
[0111] 步骤S2421,根据指标数据差值中的对侧下肢长度差,确定股骨柄假体在冠状面方向投影的第三移动向量;
[0112] 步骤S2422,根据指标数据差值中的对侧联合偏心距差,确定股骨柄假体在冠状面方向投影的第四移动向量;
[0113] 步骤S2423,根据第三移动向量和第四移动向量,确定股骨柄假体在冠状面方向的第二目标移动向量。
[0114] 具体的,以缩小对侧下肢长度差和对侧联合偏心距差为目的,拆分成股骨柄假体在冠状面方向投影的第三移动向量vl和股骨柄假体在冠状面方向投影的第四移动向量vc;其中,第三移动向量vl根据指标数据差值中的对侧下肢长度差确定;该第三移动向量vl的方向为减少对侧下肢长度差的方向;其中,第四移动向量vc根据指标数据差值中的对侧联合偏心距差确定,该第四移动向量vc为减少对侧联合偏心距差的方向;最后股骨柄假体在冠状面方向的第二目标移动向量v2=vc+vl,如图7所示。
[0115] 在本实施例中,利用股骨柄假体在冠状面方向的投影结合指标数据差值中对侧下肢长度差和对侧联合偏心距差的变化,来快速锁定股骨柄假体在冠状面方向的第二目标移动向量,从而简化计算量,提高计算精度。
[0116] 需要说明的是,股骨柄假体在冠状面方向的投影可以在第二投影坐标系下进行,第二投影坐标系是以股骨柄假体的几何中心为原点,从脚到头为y轴正方向,从左到右为x轴正方向构建的。
[0117] 在其中的一些实施例中,步骤S2421中的根据指标数据差值中的对侧下肢长度差,确定股骨柄假体在冠状面方向投影的第三移动向量,包括如下步骤:
[0118] 将术侧的下肢长度与对侧的下肢长度进行比较,根据比较结果,得到第三移动向量;其中,第三移动向量的方向为使得下肢长度与对侧的下肢长度的差值的绝对值减小的方向。
[0119] 具体的,在第二投影坐标系下,将术侧的下肢长度与对侧的下肢长度进行比较,确认术侧的下肢长度与对侧的下肢长度的长短;进而根据比较结果,得到第三移动向量。第三移动向量为使得下肢长度与对侧的下肢长度的差值的绝对值减小的方向。比如:当术侧的下肢长度比对侧的下肢长度长时,按第二投影坐标系的Y轴正方向移动股骨柄假体,缩短术侧的下肢长度;当术侧的下肢长度比对侧的下肢长度短时,按第二投影坐标系的Y轴负方向移动股骨柄假体,增加术侧的下肢长度;将Y轴正方向确定为减小下肢长度差的方向,得到对应的第三移动向量;从而完成对对侧下肢长度差的高精度控制。
[0120] 在其中的一些实施例中,步骤S2422中的根据指标数据差值中的对侧联合偏心距差,确定股骨柄假体在冠状面方向投影的第四移动向量,包括如下步骤:
[0121] 将术侧的联合偏心距与对侧的联合偏心距进行比较,根据比较结果,得到第四移动向量;其中,第四移动向量的方向为使得术侧的联合偏心距与对侧的联合偏心距的差值的绝对值减小的方向。
[0122] 具体的,在第二投影坐标系下,将术侧的联合偏心距与对侧的联合偏心距进行比较,确认术侧的联合偏心距与对侧的联合偏心距的长短;进而根据比较结果,得到第四移动向量。第四移动向量的方向为使得术侧的联合偏心距与对侧的联合偏心距的差值的绝对值减小的方向。比如:当术侧的联合偏心距比对侧的联合偏心距长时,按人体中轴线内侧方向(如果术侧为左侧则为X轴正方向,术侧为右侧则为X轴负方向)移动股骨柄假体,缩短术侧的联合偏心距;当术侧的下肢长度比对侧的下肢长度短时,按人体中轴线外侧方向(如果术侧为左侧则为X轴负方向,术侧为右侧则为X轴正方向)移动股骨柄假体,增加术侧的联合偏心距;将X轴正方向确定为减小联合偏心距差的方向,得到对应的第四移动向量;从而完成对对侧联合偏心距差的高精度控制。
[0123] 需要说明的是,在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0124] 在本实施例中还提供了一种股骨柄假体安装指示装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。以下所使用的术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管在以下实施例中所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0125] 在本实施例中还提供了一种手术机器人系统,系统包括股骨柄假体安装指示装置,图8是本实施例的股骨柄假体安装指示装置的结构框图,如图8所示,该装置包括:获取模块210、第一处理模块220、第二处理模块230以及指示模块240;
[0126] 获取模块210,用于获取目标医学图像数据,并根据目标医学图像数据确定对侧的指标数据;
[0127] 第一处理模块220,用于跟踪股骨柄假体的实时位置,确定术侧的指标数据;
[0128] 第二处理模块230,用于根据对侧的指标数据和术侧的指标数据,确定指标数据差值;
[0129] 指示模块240,用于根据指标数据差值,确定指示股骨柄假体安装的目标移动向量。
[0130] 通过上述装置,解决了相关技术中存在无法指示股骨柄假体的安装方向,导致安装时间长,且安装精度低的问题,用户可以直接根据指示股骨柄假体最佳安装的目标移动向量,快速准确地完成股骨柄假体的安装;保证安装精度。
[0131] 在其中的一些实施例中,指标数据包括下肢长度和联合偏心距。
[0132] 在其中的一些实施例中,股骨柄假体安装指示装置,还包括第一移动模块;
[0133] 第一移动模块,用于根据目标移动向量指示股骨柄假体的移动;
[0134] 在股骨柄假体的实时位置变化时,更新并显示目标移动向量和指标数据差值。
[0135] 在其中的一些实施例中,股骨柄假体安装指示方法,还包括第二移动模块;
[0136] 第二移动模块,用于根据目标移动向量指示股骨柄假体的移动;
[0137] 当指标数据差值的绝对值小于预设阈值时,指示股骨柄假体已安装到规划位置。
[0138] 在其中的一些实施例中,指示模块240,还用于根据指标数据差值,确定股骨柄假体在矢状面方向的第一目标移动向量;
[0139] 根据指标数据差值,确定股骨柄假体在冠状面方向的第二目标移动向量;
[0140] 根据第一目标移动向量和第二目标移动向量,确定指示股骨柄假体安装的目标移动向量。
[0141] 在其中的一些实施例中,指示模块240,还用于控制股骨柄假体的股骨柄假体轴线与股骨的髓腔轴线重合;
[0142] 根据髓腔轴线的上端点和下端点,确定髓腔轴线在矢状面方向投影的第一移动向量;
[0143] 根据股骨柄假体轴线的上端点和下端点,确定股骨柄假体轴线在矢状面方向投影的第二移动向量;
[0144] 根据第一移动向量和第二移动向量,确定股骨柄假体在矢状面方向的第一目标移动向量。
[0145] 在其中的一些实施例中,指示模块240,还用于根据指标数据差值中的对侧下肢长度差,确定股骨柄假体在冠状面方向投影的第三移动向量;
[0146] 根据指标数据差值中的对侧联合偏心距差,确定股骨柄假体在冠状面方向投影的第四移动向量;
[0147] 根据第三移动向量和第四移动向量,确定股骨柄假体在冠状面方向的第二目标移动向量。
[0148] 在其中的一些实施例中,指示模块240,还用于将术侧的下肢长度与对侧的下肢长度进行比较,根据比较结果,得到第三移动向量;其中,第三移动向量的方向为使得下肢长度与对侧的下肢长度的差值的绝对值减小的方向。
[0149] 在其中的一些实施例中,指示模块240,还用于将术侧的联合偏心距与对侧的联合偏心距进行比较,根据比较结果,得到第四移动向量;其中,第四移动向量的方向为使得术侧的联合偏心距与对侧的联合偏心距的差值的绝对值减小的方向。
[0150] 在其中的一些实施例中,第一处理模块220,还用于跟踪股骨柄假体的实时位置,确定股骨柄假体与股骨的相对位置;
[0151] 根据相对位置,确定术侧的指标数据。
[0152] 在其中的一些实施例中,第一处理模块220,还用于在股骨柄假体与股骨上分别设置股骨柄假体阵列和股骨阵列;
[0153] 根据获取的股骨阵列在光学系统坐标系下的位置和股骨柄假体阵列在光学系统坐标系下的位置,确定第一转换矩阵;第一转换矩阵为股骨柄假体坐标系到股骨模型的股骨坐标系下的转换矩阵,或股骨柄假体坐标系到盆骨模型的盆骨坐标系下的转换矩阵;
[0154] 根据目标医学图像数据,确定第二转换矩阵;第二转换矩阵为屏幕坐标系到股骨模型的股骨坐标系下的转换矩阵,或屏幕坐标系到盆骨模型的盆骨坐标系下的转换矩阵;
[0155] 跟踪股骨柄假体的实时位置,根据第一转换关系和第二转换关系,确定股骨柄假体、股骨模型以及盆骨模型在屏幕坐标系下的相对位置。
[0156] 需要说明的是,上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块,既可以通过软件来实现,也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言,上述各个模块可以位于同一处理器中;或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
[0157] 在本实施例中还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,该存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
[0158] 可选地,上述计算机设备还可以包括传输设备以及输入输出设备,其中,该传输设备和上述处理器连接,该输入输出设备和上述处理器连接。
[0159] 可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
[0160] S1,获取目标医学图像数据,并根据目标医学图像数据确定对侧的指标数据;
[0161] S2,跟踪股骨柄假体的实时位置,确定术侧的指标数据;
[0162] S3,根据对侧的指标数据和术侧的指标数据,确定指标数据差值;
[0163] S4,根据指标数据差值,确定指示股骨柄假体安装的目标移动向量。
[0164] 需要说明的是,在本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例,在本实施例中不再赘述。
[0165] 此外,结合上述实施例中提供的股骨柄假体安装指示方法,在本实施例中还可以提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序;该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种股骨柄假体安装指示方法。
[0166] 应该明白的是,这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用,而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例,本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例,均属本申请保护范围。
[0167] 显然,附图只是本申请的一些例子或实施例,对本领域的普通技术人员来说,也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况,但无需付出创造性劳动。另外,可以理解的是,尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的,但是,对于本领域的普通技术人员来说,根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段,不应被视为本申请公开的内容不足。
[0168] “实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例,也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是,本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下,可以与其它实施例结合。
[0169] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。