一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法，包括：S1：采集患者的头颅的CT数据和体表三维扫描数据；S2：对所述CT数据和所述体表三维扫描数据进行匹配；S3：确定整形目标区域可变形范围；S4：在所述可变形范围内调整面部外形，使整形后的面部外形满足患者需求；S5：根据调整面部外形的结果，生成植入体的三维空间形态，并生成植入体三维模型数据。本发明专利技术解决了现有技术采用医生手工雕刻硅胶植入体无法确保植入体与骨面完全贴合，导致的植入体固定不良、植入体位移的技术问题。同时本发明专利技术的方法可以满足患者对于外形的个性化需求。

A Personalized Implant Design Method Based on Bone and Skin Deformation Simulation

The invention relates to a design method of a personalized implant based on bone and skin deformation simulation, which includes: S1: acquiring the CT data of the patient's skull and three-dimensional scanning data of the body surface; S2: matching the CT data with the three-dimensional scanning data of the body surface; S3: determining the deformable range of the plastic target area; S4: the deformable range of the plastic target area. S5: According to the result of adjusting the face shape, the three-dimensional shape of the implant is generated, and the three-dimensional model data of the implant is generated. The invention solves the technical problems of poor fixation and displacement of the implant body caused by the failure of the implant body to fully fit the bone surface by manual sculpture of the silicone gel implant by the doctor in the prior art. At the same time, the method of the invention can meet the individual needs of the patients for the shape.

【技术实现步骤摘要】
一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法
本专利技术涉及整形外科
，尤其涉及一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法。
技术介绍
医生手工雕刻硅胶植入体无法确保植入体与骨面完全贴合，导致植入体固定不良、植入体移位。手工雕刻植入体也无法满足不同求美者对外形的个性化需求。现有面部整形模拟设计软件只能提供给求美者大致整形术后体验，无法精确提供植入体形状保证术后效果与模拟效果相同，在术前与模拟术后效果之间无法自动生成所需植入体。
技术实现思路
本专利技术针对目前的技术问题，提供了一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法。该方法解决了现有技术采用医生手工雕刻硅胶植入体无法确保植入体与骨面完全贴合，导致的植入体固定不良、植入体位移的技术问题。本专利技术提供了一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法，包括：S1：采集患者的头颅的CT数据和体表三维扫描数据；S2：对所述CT数据和所述体表三维扫描数据进行匹配；S3：确定整形目标区域可变形范围；S4：在所述可变形范围内调整面部外形，使整形后的面部外形满足患者需求；S5：根据调整面部外形的结果，生成植入体的三维空间形态，并生成植入体三维模型数据。进一步，所述S2包括：根据三点定位对所述CT数据和所述体表三维扫描数据进行匹配；所述三点定位为通过双侧内眦和鼻小柱基底点进行三点定位。进一步，所述S3还包括：将表面层与骨面层之间的区域定义为整形目标区域可变形范围，所述整形目标区域可变形范围为软组织整体变形区块。进一步，对所述软组织整体变形区块赋予生物力学特征参数，使得所述软组织变形区块可以模拟软组织在植入植入体后会变薄的变形特点。进一步，所述S5包括：根据整形前后两个模型的差值，生成植入体的三维空间形态，并生成植入体三维模型数据。进一步，所述S5后还包括：S6：根据所述植入体三维模型数据制备和加工生产个性化植入体。本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了现有技术采用医生手工雕刻硅胶植入体无法确保植入体与骨面完全贴合，导致的植入体固定不良、植入体位移的技术问题。同时本专利技术的方法可以满足患者对于外形的个性化需求。本专利技术基于患者骨面及患者审美需求，自动生成植入体的三维空间形态，利用选定一定区域的皮肤面与骨面相关联，在皮肤面形变的同时产生骨面联动作用，其联动关系符合皮肤软组织在假体支撑作用下发生的厚度变薄的生物力学特性，从而精确模拟植入体植入术后的外观效果。本专利技术还解决了采用现有技术的面部整形模拟设计软件只能提供给患者大致整形术后的体验，无法精确提供植入体形状保证术后效果与模拟效果相同，在术前和模拟术后效果之间无法自动生成所需的植入体的技术问题。附图说明图1为本专利技术提供的一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法的流程示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。图1为本专利技术提供的一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法的流程示意图。如图1所示，本专利技术提供了一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法，包括：S1：采集患者的头颅的CT数据和体表三维扫描数据；S2：对所述CT数据和所述体表三维扫描数据进行匹配；S3：确定整形目标区域可变形范围；S4：在所述可变形范围内调整面部外形，使整形后的面部外形满足患者需求；S5：根据调整面部外形的结果，生成植入体的三维空间形态，并生成植入体三维模型数据。在一些说明性实施例中，所述S2包括：根据三点定位对所述CT数据和所述体表三维扫描数据进行匹配；所述三点定位为通过双侧内眦和鼻小柱基底点进行三点定位。在一些说明性实施例中，所述S3还包括：将表面层与骨面层之间的区域定义为整形目标区域可变形范围，所述整形目标区域可变形范围为软组织整体变形区块。优选地，对所述软组织整体变形区块赋予生物力学特征参数，使得所述软组织变形区块可以模拟软组织在植入植入体后会变薄的变形特点。在一些说明性实施例中，所述S5包括：根据整形前后两个模型的差值，生成植入体的三维空间形态，并生成植入体三维模型数据。在一些说明性实施例中，所述S5后还包括：S6：根据所述植入体三维模型数据制备和加工生产个性化植入体。本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了现有技术采用医生手工雕刻硅胶植入体无法确保植入体与骨面完全贴合，导致的植入体固定不良、植入体位移的技术问题。同时本专利技术的方法可以满足患者对于外形的个性化需求。本专利技术基于患者骨面及患者审美需求，自动生成植入体的三维空间形态，利用选定一定区域的皮肤面与骨面相关联，在皮肤面形变的同时产生骨面联动作用，其联动关系符合皮肤软组织在假体支撑作用下发生的厚度变薄的生物力学特性，从而精确模拟植入体植入术后的外观效果。本专利技术还解决了采用现有技术的面部整形模拟设计软件只能提供给患者大致整形术后的体验，无法精确提供植入体形状保证术后效果与模拟效果相同，在术前和模拟术后效果之间无法自动生成所需的植入体的技术问题。读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法，其特征在于，包括：S1：采集患者的头颅的CT数据和体表三维扫描数据；S2：对所述CT数据和所述体表三维扫描数据进行匹配；S3：确定整形目标区域可变形范围；S4：在所述可变形范围内调整面部外形，使整形后的面部外形满足患者需求；S5：根据调整面部外形的结果，生成植入体的三维空间形态，并生成植入体三维模型数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于骨和皮肤变形模拟的个性化植入体设计方法，其特征在于，包括：S1：采集患者的头颅的CT数据和体表三维扫描数据；S2：对所述CT数据和所述体表三维扫描数据进行匹配；S3：确定整形目标区域可变形范围；S4：在所述可变形范围内调整面部外形，使整形后的面部外形满足患者需求；S5：根据调整面部外形的结果，生成植入体的三维空间形态，并生成植入体三维模型数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2包括：根据三点定位对所述CT数据和所述体表三维扫描数据进行匹配；所述三点定位为通过双侧内眦和鼻小柱基底点进行三点定位。3.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾杰，雷蒙德·伍，穆大力，刘春军，辛敏强，付苏，徐伯扬，陈琳，
申请(专利权)人：中国医学科学院整形外科医院，深圳市大族三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11