本发明专利技术涉及一种用于创建函数形式(50)的计算机实现的方法，尤其作为将矫形器或假体单独适配到第一患者的基础，包括接收第一患者的解剖结构数据(ASD)并应用转换算法(30)为第一患者生成函数形式数据(FFD)的步骤，其中，所得到的函数形式数据(FFD)形成制造个性化的矫形器或假体的基础。此外，本发明专利技术涉及一种数据处理系统以及一种计算机可读介质。理系统以及一种计算机可读介质。理系统以及一种计算机可读介质。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于创建函数形式的计算机实现的方法、数据处理系统和计算机可读介质
[0001]本专利技术涉及一种用于创建函数形式的计算机实现的方法，尤其作为将矫形器或假体单独适配到第一患者的基础。另外，本专利技术涉及一种数据处理系统以及一种计算机可读介质。
技术介绍
[0002]通常，矫形器或假体是为患者单独制造并逐步调整。为此，可创建一种替代患者的肢体以适配矫形器或假体的函数形式。尤其，例如持证假肢师/矫形师和/或矫形技师基于患者自身的肢体(例如小腿)或基于其函数形式来手动调整矫形器或假体。在这方面，数字图示患者的扫描数据/解剖结构数据或相应函数形式的三维结构的可视化图像可进一步为持证假肢师/矫形师和/或矫形技师提供帮助。
[0003]然而，此类针对患者特定矫形器或假体进行的手动制备和调整不仅需要时间(因此导致成本高昂)，而且还要求持证假肢师/矫形师和/或矫形技师拥有丰富的教育和背景知识，不仅涉及专业知识，而且还涉及通过适当的软件进行处理。因此，目前，持证假肢师/矫形师和/或矫形技师必须接受额外的培训课程，以处理常规工作流程，尤其涉及不同类型的用于以数字方式单独创建适配矫形器或假体的软件程序。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种经改进的用于为单独适配矫形器或假体奠定基础的方法，该矫形器或假体是为相应患者单独适配和制造的，其中，该过程既省时又省钱，易于操作并且降低提供此类个别矫形器或假体所需的背景知识和教育要求。此外，本专利技术的目的是提供一种数据处理系统以及一种计算机可读介质。
[0005]通过提供根据权利要求1的计算机实现的方法、根据独立权利要求13的数据处理系统以及根据权利要求15的计算机可读介质，本专利技术解决了这些问题。本专利技术的其他优选实施方案分别由从属权利要求进行描述。
[0006]根据本专利技术，提供了一种用于创建函数形式的计算机实现的方法，尤其作为将矫形器或假体单独适配到第一患者的基础，该方法包括以下步骤：a)接收第一患者的解剖结构数据；b)应用转换算法为第一患者生成函数形式数据；
[0007]其中，所得到的函数形式数据形成制造个性化矫形器或假体的基础。
[0008]本专利技术基于该思路为患者的解剖结构，尤其是诸如小腿等肢体提供函数形式，作为在制造矫形器或假体之前对其进行适配的基础。因此，通过利用能够转换患者的扫描数据以最终获得函数形式的转换算法，可以自动化创建患者特定函数形式。
[0009]通过自动化获得至少第一粗略函数形式的过程，可以节省时间和资金资源。此外，可以降低相应持证假肢师/矫形师和/或矫形技师创建此类函数形式所需的额外背景知识
要求，尤其是在软件处理等方面。
[0010]对于本专利技术而言，函数形式代表患者的解剖结构(诸如小腿)的适配几何结构或优化几何结构，以便适当地配合矫形器或假体。优选地，函数形式或函数形式数据和第一患者的扫描数据/解剖结构数据并不完全相同，而是存在差异的，以便对所产生的矫形器或假体进行合适适配。
[0011]此外，根据本专利技术，转换算法能够转换数据，可对该数据进行进一步处理以最终获得函数形式数据。因此，转换算法可提供任何适当格式的数据，尤其是可转化为函数形式数据以提供函数形式的结构数据。
[0012]在优选实施方案中，步骤b)包括优选地通过第一统计形状模型对解剖结构数据进行编码。
[0013]根据另一个优选实施方案，第一统计形状模型以第一患者的解剖结构数据与如由第一统计形状模型包括的有限数量的不同患者的解剖结构数据之间的偏差的形式(尤其以有限数量的不同患者的编码解剖结构数据的形式)对解剖结构数据进行编码。
[0014]对于本专利技术而言，由统计形状模型处理的数据可以指的是统计偏差等，尤其是压缩被存储和/或处理的数据量。通过应用统计形状模型，可使用不同的方法来减少或压缩数据(尤其是扫描数据/解剖结构数据)。例如，可利用第一患者的数据与有限数量患者的数据相比的统计偏差/差异。尤其，此类统计偏差可集中于第一患者肢体的特定数量的特征标志点上。
[0015]在一个实施方案中，统计形状模型包括标志点的平均位置并且具有多个参数，该多个参数控制在有限数量的不同患者的数据中发现的主要变化模式。三维数据的每个空间轴均提供一种变化模式，以描述随着形状变化，标志点倾向于以何种方式一起移动。因此，单个患者的数据的变化模式指的是与有限数量的不同患者的所有数据的平均值的差异。
[0016]第一统计形状模型提供不同患者的解剖结构数据的平均位置和变化，而第二统计形状模型提供标志点随着不同患者的函数形式数据的平均位置和变化。因此，对于本专利技术而言，统计形状模型指的是患者的数据之间的统计偏差，尤其是不同患者的不同解剖结构数据和/或结构数据的标志点之间的统计偏差。
[0017]尤其，第一统计形状模型具有/包括多个不同患者的解剖结构数据，以提供编码解剖结构数据形式的平均值和偏差。第二统计形状模型具有/包括多个不同患者的函数形式数据，以提供结构数据形式的平均值和偏差。因此，第一统计形状模型和第二统计形状模型包括数据对，尤其是有限数量的不同患者的数据对。
[0018]在这方面，可由第一统计形状模型提供第一患者的编码解剖结构数据，即作为优选地包括根据有限数量的不同患者的解剖结构数据以及第一患者的变化模式的标志点的平均位置的对象。此外，可使用在有限数量的不同患者的解剖结构数据和第一患者的解剖结构数据上手动或自动定义的任意数量的特征标志点，例如，最多30个、25个、20个、15个、10个、5个或3个标志点。
[0019]通过使用统计形状模型对解剖结构数据进行变换以获得函数形式数据，提供压缩数据。因此，通过减少数据量，尤其是减少相关信息和/或重要信息的数据量，优化了转换算法对这些编码/压缩解剖结构数据的处理。
[0020]此外，由于持续增长的特征参数量与如由统计形状模型包括的持续增长的其他不
同患者的必要数据量之间存在相关性，因此使用尽可能少的数据(例如尽可能少的标志点)是非常有利的。因此，例如大量的标志点将需要更多不同患者的数据来训练/调整转换算法，因此将导致更长的处理时间。
[0021]在本专利技术的一个实施方案中，步骤b)还包括优选地通过第二统计形状模型解码由转换算法提供的结构数据，以得到函数形式数据。
[0022]在另一实施方案中，第二统计形状模型对第一患者的结构数据进行解码，该结构数据表示与如第二统计形状模型包括的有限数量的不同患者的函数形式数据(尤其是以不同患者的结构数据的形式)的偏差，从而为第一患者提供函数形式数据。
[0023]转换算法可提供具有平均位置以及变化模式的第二对象形式的结构数据。因此，如由第二统计形状模型包括的数据指的是函数形式，尤其指的是根据函数形式定义的标志点的变化模式和平均位置。
[0024]尤其，解码结构数据的过程可被认为是由第一统计形状模型进行的编码过程的某种逆向操作，以提供合适的函数形式数据/合适的函数形式。
[0025]第二统计形状模型解码由转换本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于创建函数形式(50)的计算机实现的方法，尤其作为将矫形器或假体单独适配到第一患者的基础，包括以下步骤：a)接收所述第一患者的解剖结构数据(ASD)；b)应用转换算法(30)为所述第一患者生成函数形式数据(FFD)；其中，所述得到的函数形式数据(FFD)形成制造个性化矫形器或假体的基础。2.根据权利要求1的方法，其特征在于步骤b)包括优选地通过第一统计形状模型(20)对所述解剖结构数据(ASD)进行编码。3.根据权利要求2的方法，其特征在于所述第一统计形状模型(20)以所述第一患者的所述解剖结构数据(ASD)与如由所述第一统计形状模型(20)包括的有限数量的不同患者的解剖结构数据之间的偏差的形式对所述解剖结构数据(ASD)进行编码。4.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于步骤b)还包括优选地通过第二统计形状模型(40)解码由所述转换算法(30)提供的结构数据(SD)，以得到函数形式数据(FFD)。5.根据权利要求4的方法，其特征在于所述第二统计形状模型(40)对所述第一患者的所述结构数据(SD)进行解码，所述结构数据表示与如所述第二统计形状模型(40)包括的有限数量的不同患者的函数形式数据的偏差，从而为所述第一患者提供函数形式数据(FFD)。6.根据权利要求4或5的方法，其特征在于，步骤b)还包括：
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将所述转换算法(30)(尤其使用神经网络)应用于如由所述第一统计形状模型(20)包括的所述第一患者的所述解剖结构数据(ASD)，尤其是所述第一患者的所述编码解剖结构数据(eASD)。7.根据权利要求6的方法，其特征在于基于如由所述第一统计形状模型(20)和所述第二统计形状模型(40)包括的所述不同患者的所述解剖结构数据(ASD)和函数形式数据，对所述转换算法(30)进行修改和/或训练，使得所述转换算法(30)能够生成提供给所述第二统计形状模型(40)的所述第一患者的结构数据(SD)。8.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述转换算法(30)使用神经网络生成函数形式数据(FFD)，尤其生成结构数据(SD)。9.根据前述权利要求中任一项的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：科伊，
申请(专利权)人：莫卡里斯股份有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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