[发明专利]基于CT值椎弓根钉置钉钉道选择方法、装置和设备

权利要求书

1.一种基于CT值椎弓根钉置钉钉道选择方法，其特征在于，所述方法包括：

获取患者脊柱的CT数据并导入三维软件；

对所述CT数据进行数据处理并建模以得到单节段实心的目标腰椎模型；所述目标腰椎模型包括椎弓根和椎体；

将构建的虚拟螺钉分别模拟置入预设的多个位于椎弓根内但呈不同位置和角度的钉道，分析对比各钉道中置入的螺钉所在骨质的平均CT值大小，选择平均CT值最大的钉道以作为椎弓根钉最优钉道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将构建的虚拟螺钉分别模拟置入预设的多个位于椎弓根内但呈不同位置和角度的钉道，包括：

选择所述目标腰椎模型的俯视图视角，在二维横断位视图上选取所述椎弓根和椎体连接的两端端点；

依据两端点连接的线段创建垂直于俯视图视角的第一平面，并将所述椎弓根投影至所述第一平面，以在所述第一平面上得到弓根的截面图形；

根据所述截面图形的周长和面积拟合出一椭圆，并定位出所述椭圆的中心点；经中心点并垂直于所述第一平面的直线作为螺钉的轴线；

将所述轴线延长至椎弓根关节突外侧表面并交于一点，以将该点作为螺钉置入的起始点；

基于所述起始点，设置螺钉半径，以将螺钉沿垂直于所述第一平面的方向置入。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个位于椎弓根内但呈不同位置和角度的钉道的预设方法，包括：

依据所述起始点建立与所述第一平面平行的第二平面，基于所述第二平面以所述椭圆的长轴和短轴分别为x轴和y轴建立直角坐标系；

将所述直角坐标系中的所述起始点为圆心，设置一置钉范围值为半径，以形成一置钉圆；在所述置钉圆上选取一或多个点作为新起始点，以供形成不同位置的钉道；和/或，依据所述起始点或各新起始点为旋转中心设置偏转角，以使螺钉沿旋转中心分别向上下左右任意一方向偏转，以供形成不通过角度的钉道。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将构建的虚拟螺钉分别模拟植入多个位于椎弓根内但呈不同位置和角度的钉道，分析对比各不同位置和角度的钉道中置入的螺钉所在骨质的平均CT值大小，包括：

通过软件自动规划形成多个在椎弓根内呈不同位置和角度的钉道；

采用圆柱构建虚拟的螺钉并模拟置入不同的位置和角度的钉道；

各所述钉道中置入的螺钉在腰椎内相交得到钉道所在骨质部分的平均CT值，对比各平均CT值，以得到平均CT值最大的钉道。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平均CT值与把持力呈正相关关系；其中，平均CT值最大的钉道为螺钉与腰椎之间把持力最大的位置和角度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述CT数据进行数据处理并建模以得到单节段实心的目标腰椎模型，包括：

调整窗宽窗位并选择易于区分CT数据中骨骼区域的窗宽窗位；

根据阈值分割及形态学插值算法对所述CT数据进行预处理；

逐个对脊柱进行建模，并通过划分得到单节段实心的目标腰椎模型。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

在根据阈值分割及形态学插值算法对所述CT数据进行预处理后，所述目标腰椎模型中包含有DICOM信息；

依据DICOM信息可读取对应目标腰椎模型的医学影像信息；其中，医学影像信息中的图像像素是矩阵排列的，每个像素对应有灰度值，根据所述灰度值能得到后续测得CT值。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：依据选择的平均CT值最大的钉道在所述三维软件中创建并输出对应该钉道的导航模块模型。