股骨头图像分析方法、装置、服务器和介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种股骨头图像分析方法、装置、服务器和介质，其中，该方法包括：基于包括坏死区的股骨头的目标图像，创建该股骨头的三维模型，其中，三维模型包括股骨近端三维模型和坏死骨三维模型；依据三维模型，创建该股骨头的分析模型；依据分析模型，提取该股骨头的负重区的等效应力与总形变量，并进行数据分析。本发明专利技术实施例解决了现有技术中股骨头图像分析结果的准确性较低的问题，提高了股骨头图像分析结果的准确性。

Image Analysis Method, Device, Server and Media of Femoral Head

The embodiment of the present invention discloses an image analysis method, device, server and medium of the femoral head, in which the method includes: creating a three-dimensional model of the femoral head based on the target image of the femoral head including the necrotic area, in which the three-dimensional model includes a three-dimensional model of the proximal femur and a three-dimensional model of the necrotic bone; Based on the model, the equivalent stress and total deformation of the weight-bearing area of the femoral head are extracted and analyzed. The embodiment of the invention solves the problem that the accuracy of the image analysis result of the femoral head in the prior art is low, and improves the accuracy of the image analysis result of the femoral head.

【技术实现步骤摘要】
股骨头图像分析方法、装置、服务器和介质
本专利技术实施例涉及图像分析
，尤其涉及一种股骨头图像分析方法、装置、服务器和介质。
技术介绍
临床研究中应对治疗案例进行深入的分析，阐明其机制，对医学
的发展具有很大的指导意义，可以促进医学技术进步和专利技术更好的治疗器械及材料，例如，很多研究者已经从生物学层面阐释保髋成功案例是因何种机制防止股骨头塌陷，这对于骨科技术有很大的指导意义。股骨头坏死严重危害患者健康和生活质量，已是不争的事实，关于其治疗也成为世界性难题，难点不外乎在于：股骨头坏死患者年龄偏小不易进行关节置换，如果进行关节置换将面临多次翻修的风险；股骨头一旦塌陷，无论何种治疗都无法恢复股骨头初始形态，易继发骨关节炎；保髋治疗成功率也不能令人完全满意等。年龄偏小患者如果保髋成功就可以不必面对关节置换及多次翻修的风险；如果股骨头未发生塌陷，就可以不用面对股骨头形态改变引发的不可逆损伤以及其继发的骨关节炎的风险，因此，防治股骨头塌陷，使髋关节保持初始的形态，是保持股骨头健康的重要原则。目前，针对股骨头坏死的塌陷预测分析主要采用股骨头坏死面积预测、股骨头坏死位置预测、股骨头坏死软骨预测、股骨头坏死体积预测和股骨头坏死角度预测等方法，但是预测分析结果的准确性差强人意。然而，股骨头塌陷的预测结果与股骨头图像的分析处理密切相关，因此，如何有效地进行股骨头图像分析是需要解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种股骨头图像分析方法、装置、服务器和介质，以解决现有技术中股骨头图像分析结果的准确性较低的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种股骨头图像分析方法，该方法包括：基于包括坏死区的股骨头的目标图像，创建所述股骨头的三维模型，其中，所述三维模型包括股骨近端三维模型和坏死骨三维模型；依据所述三维模型，创建所述股骨头的分析模型；依据所述分析模型，提取所述股骨头的负重区的等效应力与总形变量，并进行数据分析。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种股骨头图像分析装置，该装置包括：三维模型创建模块，用于基于包括坏死区的股骨头的目标图像，创建所述股骨头的三维模型，其中，所述三维模型包括股骨近端三维模型和坏死骨三维模型；分析模型创建模块，用于依据所述三维模型，创建所述股骨头的分析模型；数据分析模块，用于依据所述分析模型，提取所述股骨头的负重区的等效应力与总形变量，并进行数据分析。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种服务器，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本专利技术任一实施例所述的股骨头图像分析方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术任一实施例所述的股骨头图像分析方法。本专利技术实施例首先基于包括坏死区的股骨头的目标图像，创建该股骨头的三维模型，其中，三维模型包括股骨近端三维模型和坏死骨三维模型；然后，依据三维模型，创建该股骨头的分析模型；最后，依据分析模型，提取股骨头的负重区的等效应力与总形变量，并进行数据分析，解决了现有技术中股骨头图像分析结果的准确性较低的问题，从分析股骨头坏死后的负重区受力情况入手，提高了股骨头图像分析结果的准确性。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的股骨头图像分析方法的流程图；图2是本专利技术实施例二提供的股骨头图像分析方法的流程图；图3是本专利技术实施例三提供的股骨头图像分析装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例四提供的一种服务器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本专利技术实施例一提供的股骨头图像分析方法的流程图，本实施例可适用于对股骨头图像进行分析的情况，该方法可以由股骨头图像分析装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并可集成在服务器中。如图1所示，该方法具体包括：S110、基于包括坏死区的股骨头的目标图像，创建股骨头的三维模型，其中，三维模型包括股骨近端三维模型和坏死骨三维模型。包括坏死区的股骨头的目标图像包括CT图像，例如髋关节的CT图像。用户可以通过启用图像处理软件导入目标图像，将图像格式转换为图像处理软件识别的格式，例如，图像处理软件包括Mimics软件，其识别的图像格式包括bin格式；然后进行软件操作，对目标图像的不同区域进行识别与划分，得到股骨近端区域和坏死骨区域，分别对应创建股骨近端三维模型和坏死骨三维模型，并进行保存。本实施例中针对已经存在坏死区的股骨头的图像进行分析，相比于现有技术中基于健康股骨头的图像进行分析的情况，可以实现对坏死股骨头的三维还原与模拟，为后续得到准确的图像分析结果奠定基础。可选地，目标图像包括在预设条件下扫描得到的股骨头图像，其中，预设条件包括如下至少之一：扫描电压、扫描电流、像素尺寸、扫描架倾斜度、扫描层厚和扫描层间隔。设置不同的扫描参数，得到的图像信息会存在差异，进而影响图像分析的结果，优选的，图像扫描的预设条件如下：扫描电压120KV，扫描电流244.80mAs，像素尺寸0.840mm，扫描架倾斜度0.000°，骨组织窗扫描，层厚1.25mm，层间隔为0.625mm。基于该条件下扫描得到的股骨头图像进行分析，图像分析结果的准确性较高。S120、依据股骨头的三维模型，创建股骨头的分析模型。用户可以通过启用图像分析软件，导入已保存的股骨近端三维模型和坏死骨三维模型，进行软件操作，创建股骨头的分析模型，其中，根据采用的分析方法，可以使用不同的图像分析软件，图像分析方法包括有限元分析方法。有限元分析可以通过分割人体不同组织建立三维模型，并模拟加载各种人体活动相当的载荷，使生物力学研究不在局限于实体的机械应力测试，而是通过计算机获得临床研究中需要的数据为临床提供生物力学支持。S130、依据创建的分析模型，提取股骨头的负重区的等效应力与总形变量，并进行数据分析。分析模型创建之后，便可以进行具体的图像分析。本实施例中对包括坏死区的股骨头进行还原模拟，分析其在受力情况下的等效应力分布与形变，具体的，提取其负重区的等效应力与总形变量。当股骨头的负重区无法得到坏死骨的有效支撑时，便会在负重区出现应力集中区域，此应力集中区域反复承受较高的应力以及产生超过正常范围的形变量，股骨头便会出现塌陷，即负重区的应力与形变量是导致股骨头塌陷的直接原因，因此，对股骨头图像进行有效分析，准确得到在荷载情况下股骨头负重区的等效应力与总形变量，对于预测股骨头塌陷有着重要的指导作用，图像分析的准确性越高，则股骨头塌陷预测的准确性越高。可选地，依据创建的分析模型，提取股骨头的负重区的等效应力与总形变量，并进行数据分析，包括：利用预先设置的角度，在分析模型上确定出股骨头的负重区；基于分析模型，对股骨头在行走状态下的受力情况进行模拟；根据模拟结果，提取股骨头的负重区的等效应力与总形变量；分别将提取的等效应力和总形变量与对应的预设阈值进行比较，得到股骨头的图像分析结果。其中，预先设置的角度用于确定当前股骨头的负重区，具体的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种股骨头图像分析方法，其特征在于，包括：基于包括坏死区的股骨头的目标图像，创建所述股骨头的三维模型，其中，所述三维模型包括股骨近端三维模型和坏死骨三维模型；依据所述三维模型，创建所述股骨头的分析模型；依据所述分析模型，提取所述股骨头的负重区的等效应力与总形变量，并进行数据分析。

【技术特征摘要】
1.一种股骨头图像分析方法，其特征在于，包括：基于包括坏死区的股骨头的目标图像，创建所述股骨头的三维模型，其中，所述三维模型包括股骨近端三维模型和坏死骨三维模型；依据所述三维模型，创建所述股骨头的分析模型；依据所述分析模型，提取所述股骨头的负重区的等效应力与总形变量，并进行数据分析。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，目标图像包括在预设条件下扫描得到的股骨头图像，其中，所述预设条件包括如下至少之一：扫描电压、扫描电流、像素尺寸、扫描架倾斜度、扫描层厚和扫描层间隔。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述三维模型，创建所述股骨头的分析模型，包括：对所述三维模型进行表面润滑与网格划分，得到处理后的三维模型；根据基于目标图像的灰度值得到的杨氏模量，对所述处理后的三维模型进行材料赋值，得到所述分析模型，其中，处理后的股骨近端三维模型和坏死骨三维模型分别赋以不同的杨氏模量，所述分析模型包括有限元分析模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述三维模型进行表面润滑与网格划分之后，所述方法还包括：对所述股骨近端三维模型和坏死骨三维模型进行布尔运算，得到无坏死股骨近端三维模型，其中，所述无坏死股骨近端三维模型是由所述股骨近端三维模型上去除坏死骨之后得到；相应地，所述根据基于目标图像的灰度值得到的杨氏模量，对所述处理后的三维模型进行材料赋值，包括：根据所述基于目标图像的灰度值得到的杨氏模量，分别对所述无坏死股骨近端三维模型和坏死骨三维模型赋以不同的杨氏模量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于包括坏死区的股骨头的目标图像，创建所述股骨头的三维模型，包括：根据第一图像灰度阈值，对目标图像进行分割，确定出股骨近端区域，并创建股骨近端三维模型；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫衡，陈端端，何海军，李泰贤，李，王荣田，闫天翼，
申请(专利权)人：陈卫衡，陈端端，
类型：发明
国别省市：北京,11