本申请涉及智能医疗领域，特别是涉及基于平片的股骨柄放置方法、装置、介质、程序产品及终端。
背景技术：
1、股骨柄(femoral stem)是髋关节置换手术的关键组成部分，用于替代受损的股骨颈和股骨头。随着人口老龄化和髋关节疾病发病率的上升，股骨柄的使用愈发普遍。不同设计的股骨柄可以根据患者的解剖结构和运动需求提供个性化治疗方案。现代股骨柄常采用钛合金或不锈钢等生物相容性材料，旨在实现稳定性和耐用性，以支持术后关节功能的恢复。
2、在股骨柄植入手术中，确保股骨柄准确放入髓腔的关键在于精准的坐标系转换。然而，这一过程往往涉及多次坐标系的转换，从而增加了手术的复杂性。目前的技术主要依赖假体与小转子之间的位置关系进行判断，同时假设假体处于竖直状态。然而，这一假设在面对特殊解剖结构时，其适应性显得不足，导致无法有效确认股骨柄植入的部分是否刺破髓腔，这无疑增大了手术的风险。此外，现有方法在迭代优化过程中未能针对每一步设置明确的终止条件，导致不同步骤之间缺乏有效反馈，难以充分考虑手术的实际情况，这进一步影响了手术的可靠性和效果。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种基于平片的股骨柄放置方法、装置、介质、程序产品及终端，用于解决现有技术在股骨柄植入手术中存在的操作复杂性和安全性不足等关键问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种基于平片的股骨柄放置方法，所述方法包括：获取下肢全长平片髓腔区域和股骨柄模版，并对所述下肢全长平片髓腔区域和所述股骨柄模版执行图像融合操作，以生成包含有髓腔区域和股骨柄区域的植入区域图像；对所述植入区域图像中的髓腔区域执行微膨胀操作；基于执行微膨胀操作后的髓腔区域，对所述股骨柄区域执行对轴向对准操作，以得到所述股骨柄区域的初始位置信息；基于所述股骨柄区域的初始位置信息和所述髓腔区域，根据优化终止阈值，对所述股骨柄区域多轮迭代优化操作，从而生成优化后的股骨柄放置图。
3、于本申请的第一方面的一些实施例中，根据优化终止阈值，对所述股骨柄区域多轮迭代优化操作的过程包括：以所述股骨柄区域的初始位置信息为起点，沿所述股骨柄区域的中轴线方向进行多轮平移操作，并在每次移动后判断移动后的股骨柄区域是否越界；响应于所述股骨柄区域未越界，判断当前移动步长是否小于优化终止阈值；若当前移动步长小于优化终止阈值，则结束所述迭代优化操作；否则，计算当前移动步长与正向平移系数的乘积，以生成更新后的移动步长，并根据更新后的移动步长执行正方向的平移操作；响应于所述股骨柄区域已越界，计算当前移动步长乘与反向平移系数的乘积，以生成更新后的移动步长，并根据更新后的移动步长执行反方向的平移操作。
4、于本申请的第一方面的一些实施例中，在每次移动后判断当前轮次中移动后的股骨柄区域是否越界的过程包括：遍历股骨柄区域的每行像素，对于每行像素执行如下步骤：计算所述股骨柄区域左边界与对应行髓腔区域的左边界之间的距离，以生成左边界距离；同时计算所述股骨柄区域右边界与对应行髓腔区域的右边界之间的距离，以生成右边界距离；响应于当前行像素中的左边界距离和右边界距离均大于0，输出所述股骨柄区域未越界；响应于当前行像素中的左边界距离或右边界距离小于等于0，输出所述股骨柄区域已越界。
5、于本申请的第一方面的一些实施例中，在每次平移操作后还执行如下操作：提取所述股骨柄区域与所述髓腔区域的左侧最小差值和右侧最小差值，基于所述左侧最小差值和右侧最小差值计算所述股骨柄区域的水平移动距离；根据所述水平移动距离，对所述股骨柄区域进行水平平移，以使股骨柄两侧与髓腔内壁之间的距离对称。
6、于本申请的第一方面的一些实施例中，对所述股骨柄区域执行对轴向对准操作的过程包括：分别提取所述髓腔区域的中轴线和所述股骨柄区域的中轴线；计算所述髓腔区域中轴线和所述股骨柄区域中轴线之间的角度差；以所述髓腔区域的中心点为旋转中心对所述股骨柄区域以所述角度差进行旋转，以使所述髓腔区域和所述股骨柄区域的中轴线保持同轴。
7、于本申请的第一方面的一些实施例中，在对所述股骨柄区域执行对轴向对准操作后，还执行如下操作：从所述股骨柄区域提取出股骨柄轴尾部的横坐标和纵坐标，并从髓腔区域中提取出髓腔中心的横坐标和髓腔小转子的纵坐标计算股骨柄轴尾部横坐标与髓腔中心横坐标的差值，作为横向移动量；同时计算股骨柄轴尾部纵坐标与髓腔小转子纵坐标的差值，作为纵向移动量；基于所述横向移动量和所述纵向移动量对所述股骨柄区域进行平移，以使移动后的股骨柄轴尾部的横坐标信息与髓腔中心横坐标众合，并使移动后的股骨柄轴尾部的纵坐标信息与髓腔小转子纵坐标重合。
8、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第二方面提供一种基于平片的股骨柄放置装置，包括：图像获取模块：用于获取下肢全长平片髓腔区域和股骨柄模版，并对所述下肢全长平片髓腔区域和所述股骨柄模版执行图像融合操作，以生成包含有髓腔区域和股骨柄区域的植入区域图像；预处理模块：用于对所述植入区域图像中的髓腔区域执行微膨胀操作；基于执行微膨胀操作后的髓腔区域，对所述股骨柄区域执行对轴向对准操作，以得到所述股骨柄区域的初始位置信息；迭代优化模块：用于基于所述股骨柄区域的初始位置信息和所述髓腔区域，根据优化终止阈值，对所述股骨柄区域多轮迭代优化操作，从而生成优化后的股骨柄放置图。
9、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第三方面提供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所述基于平片的股骨柄放置方法。
10、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第四方面提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得所述计算机实现所述基于平片的股骨柄放置方法。
11、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第五方面提供一种电子终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序以实现所述基于平片的股骨柄放置方法。
12、如上所述，本申请的基于平片的股骨柄放置方法、装置、介质、程序产品及终端，具有以下有益效果：通过斜向放置股骨柄的方式避免了传统方法中多次坐标系转换的复杂性，大幅降低了操作难度和错位风险，使整个过程更加直观易控。其次，引入的微膨胀技术增强了股骨柄与骨组织的紧密贴合，显著提升了植入的稳定性和牢固度，从而确保了手术效果的可靠性。此外，采用高效的迭代距离算法使得股骨柄的位置得以不断优化，实现了更高的放置精确度。最后，设计了更符合临床实际的终止条件，充分考虑了手术过程中的多种情况，从而确保了手术的安全性与植入的成功率。
1.一种基于平片的股骨柄放置方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于平片的股骨柄放置方法，其特征在于，根据优化终止阈值，对所述股骨柄区域多轮迭代优化操作的过程包括：
3.根据权利要求2所述的基于平片的股骨柄放置方法，其特征在于，在每次移动后判断当前轮次中移动后的股骨柄区域是否越界的过程包括：
4.根据权利要求2所述的基于平片的股骨柄放置方法，其特征在于，在每次平移操作后还执行如下操作：提取所述股骨柄区域与所述髓腔区域的左侧最小差值和右侧最小差值，基于所述左侧最小差值和右侧最小差值计算所述股骨柄区域的水平移动距离；根据所述水平移动距离，对所述股骨柄区域进行水平平移，以使股骨柄两侧与髓腔内壁之间的距离对称。
5.根据权利要求1所述的基于平片的股骨柄放置方法，其特征在于，对所述股骨柄区域执行对轴向对准操作的过程包括：
6.根据权利要求1所述的基于平片的股骨柄放置方法，其特征在于，在对所述股骨柄区域执行对轴向对准操作后，还执行如下操作：
7.一种基于平片的股骨柄放置装置，其特征在于，包括：
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的基于平片的股骨柄放置方法。
9.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品中包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得所述计算机实现如权利要求1至6中任一项所述的基于平片的股骨柄放置方法。
10.一种电子终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1至6中任一项所述的基于平片的股骨柄放置方法。
