一种颌面缺损修补植入物的设计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种颌面缺损修补植入物的设计方法及系统，包括：对病人的头部进行CT或MR扫描，获得扫描数据；对扫描数据进行阈值分割与非骨骼部分去除处理，获得二值影像；将二值影像与头骨二值影像模板进行部分配准，根据配准结果调整位姿后根据配准缺失部分确定缺损类型；根据缺损类型对病人头骨的二值影像进行局部切割和缩放处理；将处理好的影像输入生成网络中生成初步植入物设计结果；将初步植入物设计结果与原缺损头骨影像导入混合现实设备后，投影到现实空间坐标中进行微调修整，获得修正结果；将修整结果传入3D打印机进行制作，得到最终的植入物实体。本发明专利技术能够根据缺损部位的医学影像，较精准地设计出合适的植入物形状。物形状。物形状。

【技术实现步骤摘要】
一种颌面缺损修补植入物的设计方法及系统


[0001]本专利技术属于图像处理和医疗
，特别是涉及一种颌面缺损修补植入物的设计方法及系统。

技术介绍

[0002]针对病人的植入物(patient
‑
specific implants，PSIs)经常被用来进行颌面缺陷的治疗，特别是由于事故，肿瘤切除等造成的骨头部分的缺陷。为了外表美观和对内部组织的保护，医生需要根据患者骨骼的缺损情况对原始的骨骼形状进行重建。
[0003]计算机辅助设计(computer
‑
aided design,CAD)是对最后的修复质量影响最大的一步，对于医生和PSI设计工程师来说都是冗长又具有挑战性的任务。为了保证植入物对人体组织的保护效果和美观性，植入物形状应尽可能合理且自然，保证和周围残余组织有较好的契合度，目前这对于医生和工程师的设计水平有较高要求。因此，迫切需要一种针对颌面缺损修补植入物的自动化设计方法或系统。

技术实现思路

[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种颌面缺损修补植入物的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种颌面缺损修补植入物的设计方法，其特征在于，包括：对病人的头部进行CT扫描或MR扫描，获得扫描数据；对所述扫描数据进行阈值分割处理与非骨骼部分去除处理，获得病人头骨的二值影像；将所述病人头骨的二值影像与人为选定的头骨二值影像模板进行部分配准，获得配准结果；根据所述配准结果调整位姿后，获得配准缺失部分，并根据配准缺失部分确定缺损类型；根据所述缺损类型对所述病人头骨的二值影像进行局部切割和缩放处理；将处理好的影像输入生成网络中生成初步植入物设计结果；将所述初步植入物设计结果与原缺损头骨影像导入混合现实设备后，投影到现实空间坐标中进行微调修整，获得修正结果；将所述修整结果传入3D打印机进行制作，得到最终的植入物实体。2.根据权利要求1所述的一种颌面缺损修补植入物的设计方法，其特征在于，对所述扫描数据进行阈值分割处理的过程包括，根据骨骼部分在扫描图像里的灰度值范围设定阈值，基于所述扫描图像中各部分的灰度值与所述阈值的大小关系，对所述扫描图像进行图像分割，获得分割图像。3.根据权利要求2所述的一种颌面缺损修补植入物的设计方法，其特征在于，对所述扫描数据进行非骨骼部分去除处理，获得病人头骨的二值影像的过程包括，对所述分割图像进行三维重建，采用最大连通域算法对三维重建后的分割图像进行筛选，去除非骨骼部分，获得最大连通部分，保存得到完整的头骨二值化图像。4.根据权利要求1所述的一种颌面缺损修补植入物的设计方法，其特征在于，将所述病人头骨的二值影像与人为选定的头骨二值影像模板进行部分配准，获得配准结果的过程包括，基于关键点检测网络分别提取所述病人头骨的二值影像与人为选定的头骨二值影像模板的特征点，并按照相邻规则生成所述特征点之间的连接，获得图网络；通过点集配准和图配准方法对所述病人头骨的二值影像与人为选定的头骨二值影像模板进行部分配准，根据成功配准的部分计算对应位姿的刚体变换矩阵，对扫描图像进行刚体变换，再根据未成功配准的部分确定缺损的类型。5.根据权利要求4所述的一种颌面缺损修补植入物的设计方法，其特征在于，基于关键点检测网络提取特征点的过程包括，在标准头骨上定义关键点的有序序列点集，搭建关键点回归网络对关键点进行回归学习，输入所述病人头骨的二值影像与人为选定的头骨二值影像模板的三维二值影像，使用卷积神经网络进行特征提取，获得特征图；将...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈欣荣，张新康，张子群，戴晓坤，李全利，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：