关节间隙平衡估计方法、装置、计算机设备、存储介质与流程

1.本技术涉及医疗技术领域，特别是涉及一种关节间隙平衡估计方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。


背景技术：

2.研究表明，严重膝关节骨关节需要进行人工膝关节置换术的患者越来越多。人工膝关节置换术成功的关键环节之一是为了获得良好的关节间隙平衡，因此关节间隙平衡是衡量人工膝关节置换术的重要指标之一。
3.在传统技术中，往往只对膝关节间隙距离测量评估或用压力传感器测量直观测量屈膝角度0、45、90
°
左右下的膝关节内外侧压力值进行评估，这样并不能有效的、真实的衡量间隙的平衡。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确评估关节间隙平衡结果的关节间隙平衡估计方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
5.第一方面，本技术提供了一种关节间隙平衡估计方法。所述方法包括：
6.获取目标在任意角度下活动时关节的压力；所述压力包括内侧压力以及外侧压力；
7.根据所述目标的位置计算得到活动角度值；
8.根据所述压力以及所述活动角度值，建立压力与所述活动角度值的对应关系；
9.对所述对应关系进行分析，得到所述关节的间隙平衡结果。
10.在其中一个实施例中，所述根据所述压力以及所述活动角度值，建立压力与所述活动角度值的对应关系，包括：
11.根据所述内侧压力、所述外侧压力以及所述活动角度值，分别建立所述内侧压力与所述活动角度值的第一对应关系以及所述外侧压力与所述活动角度值的第二对应关系。
12.在其中一个实施例中，所述对所述对应关系进行分析，得到所述关节的间隙平衡结果，包括以下至少一种：
13.根据所述内侧压力以及所述外侧压力与压力标准范围的关系，得到所述关节的间隙平衡结果；或
14.基于所述第一对应关系和所述第二对应关系得到第一趋势结果；根据所述第一趋势结果，得到所述关节的间隙平衡结果。
15.在其中一个实施例中，根据所述压力以及所述活动角度值，建立所述压力与所述活动角度值的对应关系，包括：
16.计算所述内侧压力与所述外侧压力的压力差；
17.建立所述压力差与所述活动角度值的第三对应关系；
18.比较预设活动角度下的所述压力差，得到所述关节的间隙平衡结果。
19.在其中一个实施例中，所述对所述对应关系进行分析，得到所述关节的间隙平衡结果，包括以下至少一种：
20.基于所述第三对应关系确定预设活动角度值所对应的压力差，并基于所述预设活动角度值所对应的压力差得到所述关节的间隙平衡结果；或
21.基于所述第三对应关系确定所述压力差与所述活动角度值的第二趋势结果；根据所述第二趋势结果，得到所述关节的间隙平衡结果。
22.在其中一个实施例中，所述方法还包括：
23.获取不同假体试模下所述关节的间隙距离；
24.根据所述压力、所述活动角度值以及所述间隙距离，建立压力、所述活动角度以及所述间隙距离的变化关系；
25.根据所述变化关系，得到所述不同关节假体试模下所述关节的间隙平衡结果。
26.在其中一个实施例中，所述根据所述压力、所述活动角度值以及所述间隙距离，建立压力、所述活动角度以及所述间隙距离的变化关系，包括：
27.根据所述内侧压力、所述外侧压、所述活动角度值以及所述间隙距离，分别建立所述内侧压力、所述活动角度与所述间隙距离的第一变化关系以及所述外侧压力、所述活动角度值与所述间隙距离的第二变化关系。
28.在其中一个实施例中，所述根据所述变化关系，得到所述不同关节假体试模下所述关节的间隙平衡结果，包括：
29.基于所述第一变化关系和所述第二变化关系得到比例关系；
30.根据所述比例关系，得到不同关节假体试模下关节的间隙平衡结果。
31.在其中一个实施例中，所述根据所述目标的位置计算得到活动角度值，包括：
32.获取第一目标骨的映射位置、第二目标骨的映射位置；
33.根据所述第一目标骨的映射位置信息、所述第二目标骨的映射位置信息以及所述目标的位置进行计算，得到目标位姿；
34.将所述目标位姿和初始位置信息进行投影，得到所述活动角度值。
35.第二方面，本技术还提供了一种关节间隙平衡估计装置。所述装置包括：
36.压力测量模块，用于获取目标在任意角度下活动时关节的内侧压力以及外侧压力；
37.上位机，所述上位机被配置为：用于根据所述目标的位置计算得到活动角度值；以及，用于根据所述压力以及所述活动角度值，建立所述压力与所述活动角度值的对应关系；并根据对所述对应关系进行分析，得到所述关节的间隙平衡结果。
38.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
39.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
40.一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
41.上述关节间隙平衡估计方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，服务器首先获取目标在任意角度下活动时关节的压力，并根据目标的位置计算得到活动角度
值，再根据压力以及活动角度值，建立压力与活动角度值的对应关系，最后根据对应关系，得到关系的间隙平衡结果。由于服务器会建立压力与活动角度值的对应关系，即可以得到任意一个活动角度值与压力之间的关系，并根据对应关系进行评估，因此服务器可以结合活动角度值以及对间隙平衡结果进行评估，进而给出更加精确的评估结果。其次，由于活动角度值是目标在任意角度下活动时的角度值，因此服务器可以得到任意角度下关节的间隙平衡结果。
附图说明
42.图1为一个实施例中关节间隙平衡估计方法的应用环境图；
43.图2为一个实施例中关节间隙平衡估计方法的流程示意图；
44.图3为一个实施例中屈膝角度与膝关节内外侧压力关系图；
45.图4为一个实施例中膝关节截完骨之后膝关节间隙示意图；
46.图5为一个实施例中屈膝角度与膝关节内外侧压力差关系图；
47.图6为一个实施例中关节间隙距离示意图；
48.图7为一个实施例中不同试模假体下屈膝角度与膝关节内侧压力关系图；
49.图8为一个实施例中不同试模假体下屈膝角度与膝关节外侧压力关系图；
50.图9为一个实施例中的膝关节屈膝角度测量场景示意图；
51.图10为一个实施例中的关节间隙平衡估计的步骤示意图；
52.图11为一个实施例中截骨后的示意图；
53.图12为一个实施例中安装假体试模示意图；
54.图13为一个实施例中切换假体试模示意图
55.图14为一个实施例中关节间隙平衡估计装置的结构框图；
56.图15为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
57.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
58.本技术实施例提供的关节间隙平衡估计方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中包括服务器102、光学定位系统104与压力测量装置106。压力测量装置106用于测量目标在任意角度下活动时关节的内侧压力以及外侧压力，并将被测压力与外侧外力上传至服务器102，光学定位系统104与股骨靶标108以及胫骨靶标110配合使用来实时获取目标的位置，并将目标的位置上传至服务器102，服务器102根据目标的位置计算得到活动角度值，然后根据获取的内侧压力、外侧压力以及活动角度值，建立压力与所述活动角度值的对应关系。最后，对对应关系进行分析，得到关节的间隙平衡结果，以实现对关节间隙进行准确评估。其中，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
59.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种关节间隙平衡估计方法，以该方法应用于图1中的服务器102为例进行说明，包括以下步骤：
60.s202，获取目标在任意角度下活动时关节的压力；压力包括内侧压力以及外侧压
力。
61.其中，目标是指肢体的某一部位，例如人的小腿或者人的上臂，其也可以是其他生物肢体的某一部位，例如动物的小腿。
62.当目标在任意角度下活动时，目标对应的关节的压力会随着活动角度变化而随之变化。通过压力测量装置可以检测得到目标在任意角度下活动时关节的压力，然后压力测试装置实时将获取得到的内侧压力以及外侧压力上传至服务器。
63.可选地，当目标在任意角度下活动时，通过压力测量装置可以检测得到目标在任意角度下活动时关节的内侧压力与外侧压力。
64.s204，根据目标的位置计算得到活动角度值。
65.由于关节的压力是目标在任意角度下活动时获取得到的，而其活动角度值无法通过直观观察得到，因此需要光学定位系统在目标活动时实时测量目标的位置，并将目标的位置上传至服务器，以使服务器根据目标的位置计算得到目标活动时对应的活动角度值。
66.s206，根据压力以及活动角度值，建立压力与活动角度值的对应关系。
67.当服务器得到压力以及活动角度值之后，建立压力与活动角度值之间的对应关系，使活动角度值与压力一一对应，即通过对应关系可以得到任意一个活动角度所对应的压力。
68.可选地，结合图3所示，图3为一个实施例中屈膝角度与膝关节内外侧压力关系图，通过图3可知，当服务器获取到的压力为内侧压力以及外侧压力时，可以分别建立外侧压力与活动角度值以及内侧压力与活动角度值之间的对应关系，通过对应关系可以得到每一个屈膝角度对应的内侧压力与外侧压力。
69.s208，对对应关系进行分析，得到关节的间隙平衡结果。
70.其中，间隙是指关节内部的空隙，以膝关节为例，本实施例中，膝关节间隙是指股骨远端的截骨平面的中心和胫骨近端截骨平面的中心之间的距离；间隙平衡结果是指关节间隙是否平衡的结果。结合图4，图4为一个实施例中膝关节截完骨之后膝关节间隙示意图，其中股骨远端截图截骨平面与胫骨近端截骨平面之间的空隙为关节的间隙。
71.具体地，服务器对对应关系进行分析，也就是对内侧压力、外侧压力以及活动角度值之间的关系，对间隙平衡做更直接、真实的评估。
72.可选地，服务器可以对相同活动角度值对应的内侧压力以及外侧压力进行分析，得到相同活动角度对应的内侧压力与外侧压力之间的关系，进而得到关节的间隙平衡结果。例如，某一特定活动角度下外侧压力要比内侧压力要大一定数值。
73.可选地，服务器可以对预设活动角度范围下内侧压力与外侧压力的趋势进行分析，分别得到预设活动角度范围下内侧压力与外侧压力的趋势，并根据趋势得到间隙平衡结果。
74.上述关节间隙平衡估计方法中，服务器首先获取目标在任意角度下活动时关节的压力，并根据目标的位置计算得到活动角度值，再根据压力以及活动角度值，建立压力与活动角度值的对应关系，最后根据对应关系，得到关系的间隙平衡结果。由于服务器会建立压力与活动角度值的对应关系，即可以得到任意一个活动角度值与压力之间的关系，并根据对应关系进行评估，因此服务器可以结合活动角度值以及压力对间隙平衡结果进行评估，进而给出更加精确的评估结果。其次，由于活动角度值是目标在任意角度下活动时的角度
值，因此服务器可以得到任意角度下关节的间隙平衡结果。
75.在一个实施例中，根据压力以及活动角度值，建立压力与活动角度值的对应关系，包括：根据内侧压力、外侧压力以及活动角度值，分别建立内侧压力与活动角度值的第一对应关系以及外侧压力与活动角度值的第二对应关系。
76.其中，第一对应关系是指根据内侧压力以及活动角度值所建立的对应关系；第二对应关系是指根据外侧压力以及活动角度值所建立的对应关系。
77.可选地，服务器可以将x轴设置为活动角度值，y轴设置为压力值，具体可结合图3，图3中的x轴为屈膝角度，y轴为压力值。
78.在上述实施例中，服务器分别建立第一对应关系以及第二对应关系，可以直观的显示正常活动范围内任意角度下与内外侧压力值的关系，并且建立第一对应关系以及第二对应关系可以便于后续对对应关系的分析。
79.在一个实施例中，对对应关系进行分析，得到关节的间隙平衡结果，包括以下至少一种：根据内侧压力以及外侧压力与压力标准范围的关系，得到关节的间隙平衡结果；或基于第一对应关系和第二对应关系得到第一趋势结果；根据第一趋势结果，得到关节的间隙平衡结果。
80.其中，压力标准范围是指预先设定的，用于判断间隙平衡结果的压力范围，其可以是数值范围，也可以是一个数值。
81.可选地，服务器可以比较外侧压力大于内侧压力的差值与压力标准范围的关系，来得到关节的间隙平衡结果。示例性的，可以比较外侧压力大于内侧压力的差值是否大于压力标准范围，来得到关节的间隙平衡关系。
82.可选地，在预置角度下，根据内侧压力、外侧压力与压力标准范围的关系，得到关节的间隙平衡结果。其中，预置角度是预先设定的活动角度值，如-10
°
，120
°
。示例性的，如果在预置角度下外侧压力要比内侧压力要大于预设数值，则判定关节的间隙是平衡的。
83.其中，第一趋势结果是指根据第一对应关系和第二对应关系的趋势得到的结果，第一趋势结果可以是收敛或者放大。
84.可选地，可以根据预设角度范围内的第一趋势结果，得到关节间的间隙平衡结果。示例性的，可以分析预设角度范围内，内侧压力与外侧压力随活动角度值增加的变化，得到第一趋势结果，例如内侧压力与外侧压力随着活动角度值增加变得收敛，最后根据第一趋势结果得到关节的平衡结果，例如收敛则判定平衡。
85.在上述实施例中，通过多角度对对应关系进行分析，即根据内侧压力以及外侧压力与压力标准范围的关系以及基于第一对应关系和第二对应关系，可以得到准确的关节间隙平衡结果。
86.在一个实施例中，根据压力以及活动角度值，建立压力与活动角度值的对应关系，包括：计算内侧压力与外侧压力的压力差；建立压力差与活动角度值的第三对应关系；比较预设活动角度下的压力差，得到关节的间隙平衡结果。
87.其中，第三对应关系是指根据压力差与活动角度值建立的，使压力差与活动角度值一一对应，结合图5，图5为一个实施例中屈膝角度与膝关节内外侧压力差关系图，图中的虚线表示压力差与活动角度值的第三对应关系，通过第三对应关系可以得到任意活动角度值下的压力差以及任意压力差对应的活动角度值。
88.具体地，服务器首先计算内侧压力与外侧压力的压力差，然后建立压力差与活动角度值的第三对应关系，使压力差与活动角度值之间一一对应。然后，比较预设活动角度下的压力差，得到关节的间隙平衡结果。
89.可选地，可以通过比较压力差是否在阈值范围内进行评估，其中阈值范围是指预先设定的用于根据压力差评估关节的间隙平衡的指标。例如，如果压力差大于60n(默认正常压力差阈值为60n)或者小于-60n，说明膝关节间隙平衡效果很差。
90.在上述实施例中，通过从压力差角度对关节的间隙平衡进行评估，从而得到间隙平衡效果。
91.在一个实施例中，对对应关系进行分析，得到关节的间隙平衡结果，包括以下至少一种：基于第三对应关系确定预设活动角度值所对应的压力差，并基于预设活动角度值所对应的压力差得到关节的间隙平衡结果；或基于第三对应关系确定压力差与活动角度值的第二趋势结果；根据第二趋势结果，得到关节的间隙平衡结果。
92.其中，预设活动角度值是指预先设置的，用于根据压力差判断间隙平衡结果的数值；第二趋势结果是指根据压力差以及活动角度值得到的趋势变化。
93.可选地，服务器根据第三对应关系确定预设活动角度值所对应的压力差，由于通过第三对应关系已经得到了所有活动角度值与压力差之间的对应关系，因此确定预设活动角度值之后，就可以直接从第三对应关系中得到预设活动角度值对应的压力差，然后对预设活动角度值所对应的压力差进行分析，进而得到关节的间隙平衡结果。
94.可选地，可以通过比较预设活动角度值所对应的压力差与目标阈值之间的关系，得到关节的间隙平衡结果。其中，目标阈值是指通过实验证明的能够能明在该值下可以判断间隙平衡的理论值。示例性的，可以通过分析某些特殊屈膝角度下，如45
°
、90
°
的膝关节内外侧压力差是否接近于目标阈值来评估间隙平衡。
95.可选地，由于通过第三对应关系可以获得所有活动角度值与压力差之间的关系，因此可以基于第三对应关系对压力差与活动角度值之间的变化进行分析，得到第二趋势结果，并根据第二趋势结果得到关节的间隙平衡结果。
96.示例性的，可以分析屈膝角度某区间范围内膝关节内外侧压力差随角度变化时，内外侧压力差处于一个轻微增大或者缩小趋势来评估间隙平衡。
97.在上述实施例中，通过分析预设活动角度值下的压力差或根据压力差与活动角度值所确定的第二趋势结果，从而综合评估间隙是否平衡。
98.在一个实施例中，方法还包括：获取不同假体试模下关节的间隙距离；根据压力、活动角度值以及间隙距离，建立压力、活动角度以及间隙距离的变化关系；根据变化关系，得到不同关节假体试模下关节的间隙平衡结果。
99.其中，不同假体试模下关节的间隙距离是指在安装假体试模之后，关节的间隙距离，具体可结合图6所示，图6为一个实施例中关节间隙距离示意图。其中，间隙距离等于假体试模厚度(也就是图中的内衬垫片)加压力测量装置的厚度，由于压力测量装置的厚度是不变的，因此间隙距离会随着假体试模厚度的变化而变化。
100.其中，变化关系是指服务器根据内侧压力、外侧压力、活动角度值以及间隙距离建立的关系，通过变化关系可以得到不同间隙距离下内侧压力值、外侧压力值与活动角度值之间的关系。服务器得到变化关系之后，对变化关系进行进一步分析，进而得到不同假体试
模下关节的间隙平衡结果。
101.可选地，服务器可以对变化关系的走势进行分析，进而得到不同假体试模下关节的间隙平衡结果。
102.在上述实施例中，进一步结合间隙距离与活动角度值以及内外侧压力之间的关系，提高了对间隙平衡评估的准确性。
103.在一个实施例中，根据内侧压力、外侧压力、活动角度值以及间隙距离，建立压力、活动角度以及间隙距离的变化关系，包括：根据内侧压力、外侧压、活动角度值以及间隙距离，分别建立内侧压力、活动角度值与间隙距离的第一变化关系以及外侧压力、活动角度值与间隙距离的第二变化关系。
104.其中，第一变化关系是指根据内侧压力、活动角度值与间隙距离所建立的关系。通过第一变化关系可以得到活动角度值、内侧压力值以及间隙距离之间的一一对应关系。具体可结合图7所示，图7为一个实施例中不同试模假体下屈膝角度与膝关节内侧压力关系图。
105.其中，第二变化关系是指根据外侧压力、活动角度值与间隙距离所建立的关系。通过第二变化关系可以得到活动角度值、外侧压力值以及间隙距离之间的一一对应关系。具体可结合图8所示，图8为一个实施例中不同试模假体下屈膝角度与膝关节外侧压力关系图。
106.在上述实施例中，服务器分别建立第一变化关系以及第二变化关系，以清晰的展示间隙距离、内侧压力以及活动角度值之间的第一变化关系以及间隙距离、外侧压力以及活动角度值之间的第二变化关系。此外，分别建立第一变化关系以及第二变化关系能够便于后续对变化关系的分析。
107.在一个实施例中，根据变化关系，得到不同关节假体试模下关节的间隙平衡结果，包括：基于第一变化关系和第二变化关系得到比例关系；根据比例关系，得到不同关节假体试模下关节的间隙平衡结果。
108.具体地，服务器会基于第一变化关系和第二变化关系进行分析，得到第一变化关系与第二变化关系之间的比例关系，并根据比例关系得到不同关节假体试模下关节的间隙平衡结果。例如，如果第一变化关系与第二变化关系之间的比例关系为正比例关系，则判定平衡。
109.可选地，可以通过分析内外侧压力和间隙距离在相同活动角度值下的比例关系来评估间隙是否平衡，例如：所有活动角度值下的内外侧压力和间隙距离是否正比关系。
110.可选地，可以通过分析活动角度值和内外侧压力在相同间隙距离下的比例关系来评估间隙是否平衡，例如：相同间隙距离下内外侧压力和活动角度值是否正比关系。
111.可选地，可以通过分析活动角度值和间隙距离在相同内侧压力下的比例关系来评估间隙是否平衡，例如：相同内侧压力下活动角度值和间隙距离是否正比关系。
112.可选地，可以通过分析活动角度值和间隙距离在相同外侧压力下的比例关系来评估间隙是否平衡，例如：相同外侧压力下活动角度值和间隙距离是否正比关系。
113.在上述实施例中，通过第一变化关系与第二变化关系之间的比例关系，来判定不同关节假体试模下关节的间隙平衡结果。
114.在一个实施例中，根据目标的位置计算得到活动角度值，包括：获取第一目标骨的
映射位置、第二目标骨的映射位置；根据第一目标骨的映射位置信息、第二目标骨的映射位置信息以及目标的位置进行计算，得到目标位姿；将目标位姿和初始位置信息进行投影，得到活动角度值。
115.其中，第一目标骨的映射位置信息是指第一目标骨在不同坐标系之间的位置信息，例如第一目标骨的映射位置信息可以是第一目标骨靶标坐标系到第二目标骨靶标坐标系的矩阵；第二目标骨的映射位置信息是指第二目标骨在不同坐标系之间的位置信息，例如第二目标骨的映射位置信息可以是第二目标骨靶标坐标系到第二目标骨靶标坐标系的矩阵。
116.示例性的，若当前目标对应的关节为膝关节，则第一目标骨与第二目标骨分别为股骨和胫骨，第一目标骨的映射位置信息是股骨靶标坐标系到股骨ct实时坐标系的矩阵，第二目标骨的映射位置信息是胫骨靶标坐标系到胫骨ct实时坐标系的矩阵。
117.其中，初始位置信息是指当前目标对应关节在指定坐标系下的位置信息，示例性的，初始位置信息可以是原始ct坐标系下的胫骨力线向量，股骨力线向量。其中，目标位姿是指第一目标骨坐标系到第二目标骨坐标系的实时位姿。
118.具体地，光学定位系统将获取的目标的位置上传至服务器，骨注册系统将获取的第一目标骨的映射位置信息、第二目标骨的映射位置信息上传至服务器，服务器首先根据第一目标骨的映射位置、第二目标骨的映射位置以及目标的位置进行计算得到目标位姿，然后再根据目标位姿和初始位置信息进行投影得到活动角度值。其中可选地，可以通过余弦定理求出活动角度值。
119.可选地，服务器可以预先获取目标的ct图像，然后通过ct标记，计算原始ct坐标系下的初始位置信息。
120.可选地，结合图9所示，图9为一个实施例中的膝关节屈膝角度测量场景示意图，通过ct标记，计算原始ct坐标系下的胫骨力线向量v
t
，股骨力线向量vf，通过光学定位系统获取胫骨靶标坐标系到股骨靶标坐标系的矩阵通过骨注册获取股骨靶标坐标系到股骨ct实时坐标系的矩阵通过骨注册获取胫骨靶标坐标系到胫骨ct坐标系的矩阵胫骨坐标系到股骨坐标系的实时位姿：实时的胫骨力线向量：股骨力线向量和实时的胫骨力线向量在矢状面上投影之间的夹角为屈膝角度，通过余弦定理可求出屈膝角度。
121.在上述实施例中，通过光学定位系统以及骨注册可以准确计算得到任意角下目标的活动角度值。
122.在一个实施例中，提供了一种关节间隙平衡估计方法，具体可结合图10所示，图10为一个实施例中的关节间隙平衡估计的步骤示意图。
123.结合图11所示，由于股骨和胫骨截完骨之后，膝关节的内侧副韧带和外侧副韧带张力平衡的条件下(即内外侧压力相等)，股骨远端截骨平面和胫骨近端截骨平面不一定平行，因此需要在关节中增加假体试模以使股骨远端平面和胫骨平面近似平行。结合图12所示，图12为一个实施例中安装假体试模示意图。截完骨之后，安装假体试模之后，股骨1202和胫骨1204再假体试模1206结构的作用下股骨1202远端平面和胫骨1204平面近似平行，膝关节的内侧副韧带和外侧副韧带可近似看作两根弹簧，其拉伸量与张力呈正比(f＝kx)。当
截骨完成安装假体后，内外侧的间隙被假体撑开至相同距离，此时若某一侧韧带张力较大(表现为压力传感器测量的压力值较大)，说明该侧副韧带拉伸的更长。因此，可通过测量内外侧压力的值来评估截骨后的间隙状态。
124.具体地，截完骨后先安装假体试模1206并把与假体试模型号配套的压力传感器插入膝关节股骨胫骨之间，在正常屈膝范围内(-10～120
°
)医生缓慢活动术肢小腿，此时压力传感器实时读取当前角度下膝关节内外侧压力，并上传到计算机，计算机实时读取光学定位系统监视的股骨靶标与胫骨靶标相对位姿，计算实时屈膝角度，计算屈膝角度可参照计算活动角度值部分，具体不在此重复描述。然后，根据任意角度的实时曲线角度和对应角度的压力绘制运动轨迹-压力曲线图，判断当前假体试模1206下关节间隙是否平衡，具体判断关节间隙是否平衡的过程可参照上述任意一个实施例中的方法的步骤。若不平衡，则替换假体试模1206，直至假体试模1206下关节间隙平衡。结合图13所示，图13为一个实施例中切换假体试模示意图，图13中包括10mm、8mm以及6mm的假体试模。
125.在上述实施例中，首先，使用压力传感器测量膝关节间隙压力，可以获取更精确、客观的间隙平衡评估；其次，多角度精确显示任意角度下(膝关节正常活动范围：-10～120
°
)的压力以及压力变化趋势，提高评估的准确性；再次，结合了间隙距离和压力之间的关系，对间隙评估进一步补充，提高了评估的准确性。
126.应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
127.基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的关节间隙平衡估计方法的关节间隙平衡估计装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个关节间隙平衡估计装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于关节间隙平衡估计方法的限定，在此不再赘述。
128.在一个实施例中，如图14所示，提供了一种关节间隙平衡估计装置，包括：压力测试模块100和上位机200，其中：
129.压力测试模块100，用于获取目标在任意角度下活动时关节的压力；压力包括内侧压力以及外侧压力。
130.上位机200，用于根据目标的位置计算得到活动角度值；以及，用于根据压力以及活动角度值，建立压力与活动角度值的对应关系；并根据对对应关系进行分析，得到关节的间隙平衡结果。
131.在一个实施例中，上述上位机200包括：
132.关系分析单元，用于根据内侧压力、外侧压力以及活动角度值，分别建立内侧压力与活动角度值的第一对应关系以及外侧压力与活动角度值的第二对应关系。
133.在一个实施例中，上述上位机200包括：
134.压力平衡单元，用于根据内侧压力以及外侧压力与压力标准范围的关系，得到关
节的间隙平衡结果。或
135.关系平衡单元，用于基于第一对应关系和第二对应关系得到第一趋势结果；根据第一趋势结果，得到关节的间隙平衡结果。
136.在一个实施例中，上述上位机200包括：
137.计算单元，用于计算内侧压力与外侧压力的压力差。
138.压力差单元，用于建立压力差与活动角度值的第三对应关系。
139.比较单元，用于比较预设活动角度下的压力差，得到关节的间隙平衡结果。
140.在一个实施例中，上述比较单元包括：
141.压力差平衡单元，用于基于第三对应关系确定预设活动角度值所对应的压力差，并基于预设活动角度值所对应的压力差得到关节的间隙平衡结果。或
142.趋势平衡单元，用于基于第三对应关系确定压力差与活动角度值的第二趋势结果；根据第二趋势结果，得到关节的间隙平衡结果
143.在一个实施例中，上述装置还包括：
144.间隙获取模块，用于获取不同假体试模下关节的间隙距离。
145.变化关系模块，用于根据内侧压力、外侧压力、活动角度值以及间隙距离，建立压力、活动角度以及间隙距离的变化关系。
146.试模平衡模块，用于根据变化关系，得到不同关节假体试模下关节的间隙平衡结果。
147.在一个实施例中，上述变化关系模块包括：
148.变化分析单元，用于根据内侧压力、外侧压、活动角度值以及间隙距离，分别建立内侧压力、活动角度与间隙距离的第一变化关系以及外侧压力、活动角度值与间隙距离的第二变化关系。
149.在一个实施例中，上述试模平衡模块包括：
150.比例单元，用于基于第一变化关系和第二变化关系得到比例关系。
151.比例平衡单元，用于根据比例关系，得到不同关节假体试模下关节的间隙平衡结果。
152.在一个实施例中，上述上位机200包括：
153.位置获取单元，用于获取第一目标骨的映射位置、第二目标骨的映射位置。
154.位姿计算单元，用于根据第一目标骨的映射位置信息、第二目标骨的映射位置信息以及目标的位置进行计算，得到目标位姿。
155.角度计算单元，用于将目标位姿和初始位置信息进行投影，得到活动角度值。
156.上述关节间隙平衡估计装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
157.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图15所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(input/output，简称i/o)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能
力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储目标在任意角度下活动时关节的内侧压力以及外侧压力。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种关节间隙平衡估计方法。
158.本领域技术人员可以理解，图15中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
159.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述的方法的步骤。
160.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
161.在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
162.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory，mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory，fram)、相变存储器(phase change memory，pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
163.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
164.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。