[发明专利]足弓形态学分析方法及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种足弓形态学分析方法及计算机可读存储介质，方法包括：根据足弓的断层图像，对所述足弓进行三维重建，得到足弓的三维模型；对所述足弓中的一块骨头进行复制，得到辅助骨和定位骨，所述辅助骨和定位骨与所述一块骨头在空间上重叠；调整所述足弓、辅助骨和定位骨，直至所述定位骨的质心与预设的坐标系的坐标原点重合且所述定位骨的惯量主轴与预设的坐标系的坐标轴重合；镜像所述足弓、辅助骨和定位骨，得到虚拟足弓、虚拟辅助骨和虚拟定位骨。可使足弓形态学分析的可靠性摆脱对扫描姿态的依赖，实现足弓形态学分析的定量化。

技术领域

本发明涉及医学影像分析技术领域，尤其涉及一种足弓形态学分析方法及计算机可读存储介质。

背景技术

跑步、行走能够提高睡眠质量、改善心肺功能、防止骨质疏松，但不正确的跑步、行走姿态会造成不同程度的损伤，如足部疼痛，甚至足部结构性损伤。因此阐明足弓在跑步、行走中的生物力学工效是全民健身活动中亟待解决的问题。

形态与功能的统一是大自然的基本规律之一。足弓的形态与功能也不例外：足弓不仅具有缓冲、减震和保持稳定等功能，还可以减少长时间跑步、行走时足底肌群的疲劳，并通过增强稳定性减少跑步、行走时的能量消耗，这些与最小作用量原理是一致的。然而，个体之间的足骨形态和足弓结构存在差异，这种差异在跑步、行走过程中是如何表现的，尚不明确。

因此，如何通过坐标变换，摆脱足弓坐标系统受扫描姿态的影响，实现足弓形态的定量分析是一项亟待突破的关键技术。解决这一问题将在骨生物力学的理论研究和骨形态学定量分析的方法等方面取得新进展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种足弓形态学分析方法及计算机可读存储介质，解决现有足弓形态学分析效度受扫描姿态影响的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种足弓形态学分析方法，包括：

根据足弓的断层图像，对所述足弓进行三维重建，得到足弓的三维模型；

对所述足弓中的一块骨头进行复制，得到辅助骨和定位骨，所述辅助骨和定位骨与所述一块骨头在空间上重叠；

调整所述足弓、辅助骨和定位骨，直至所述定位骨的质心与预设的坐标系的坐标原点重合且所述定位骨的惯量主轴与预设的坐标系的坐标轴重合；

镜像所述足弓、辅助骨和定位骨，得到虚拟足弓、虚拟辅助骨和虚拟定位骨。

本发明还涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据足弓的断层图像，对所述足弓进行三维重建，得到足弓的三维模型；

对所述足弓中的一块骨头进行复制，得到辅助骨和定位骨，所述辅助骨和定位骨与所述一块骨头在空间上重叠；

调整所述足弓、辅助骨和定位骨，直至所述定位骨的质心与预设的坐标系的坐标原点重合且所述定位骨的惯量主轴与预设的坐标系的坐标轴重合；

镜像所述足弓、辅助骨和定位骨，得到虚拟足弓、虚拟辅助骨和虚拟定位骨。

本发明的有益效果在于：由于定位骨与辅助骨是由同一块骨头复制得到的，因此，在正常状态下，定位骨与辅助骨在空间上是完全重叠的，根据该特点，基于定位骨、辅助骨的质心和惯量坐标实现足弓坐标系统的标准化，通过镜像处理实现对称足弓形态分析的定量化；本发明使足弓形态学分析的可靠性摆脱对扫描姿态的依赖，实现足弓形态学分析的定量化；从源头上摆脱足弓形态定量分析对扫描姿态的依赖，同时解答了骨的形态结构与功能是否统一的问题。

附图说明

图1为本发明一种足弓形态学分析方法的流程图；

图2为本发明实施例一的方法流程图。