[發(fā)明專利]一種基于醫(yī)學影像技術康復支具形態(tài)學模型的創(chuàng)建方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811226004.6
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109389676B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 黃文華;黃國志;黃楚紅;林暉
• 申請（專利權）人: 南方醫(yī)科大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T7/12;G16H20/30
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

一種基于醫(yī)學影像技術康復支具形態(tài)學模型的創(chuàng)建方法,包括7個步驟。該基于醫(yī)學影像技術康復支具形態(tài)學模型的創(chuàng)建方法具有三個優(yōu)點。第一、對臨床下肢康復支具的模型設計流程提供參考的方案。第二、通過三維圖像配準技術精準顯示異體之間的形態(tài)學偏差大小及分布位置，對臨床上康復支具的制造過程提供指導意義。第三、進一步為未來實現(xiàn)智能化、個性化康復支具匹配的大數(shù)據(jù)庫建設提供重要數(shù)據(jù)支持。

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)學工程領域，特別是涉及一種基于醫(yī)學影像技術康復支具形態(tài)學模型的創(chuàng)建方法。

背景技術

據(jù)報道，我國是世界上康復矯形器需要人數(shù)最多、市場潛力最大的國家。但是目前傳統(tǒng)康復矯形器制造方法需要經(jīng)歷取模、澆鑄、倒模、填充、調(diào)整等步驟，復雜繁瑣，費時費工，造成了材料浪費，質(zhì)控也無法保證。

而3D打印技術作為第三次工業(yè)革命的標志技術，由于其具有個性化設計、可制造復雜結構、快速成型等優(yōu)勢，已經(jīng)在醫(yī)療產(chǎn)業(yè)廣泛應用。3D打印技術在康復矯形器領域的應用可很好彌補傳統(tǒng)制造模式中的缺陷，近年來國家也出臺了一系列政策文件，如《關于加快發(fā)展康復輔助器具產(chǎn)業(yè)的若干意見》、《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》和《中國制造2025》等，明確了增材制造(即3D打印技術)在促進康復輔助器具設計創(chuàng)新、提高定制化水平等方面的重要作用。

在3D打印技術的促進康復輔助器具設計創(chuàng)新中，康復矯形器的模型設計是關鍵的一步，獲取患側肢體三維模型時尚存在一些困難，如患者肢體缺失，或者由于疾病無法呈現(xiàn)合適的掃描體位，如果能找到與其形態(tài)學類似的異體的肢體模型，即可通過異體數(shù)據(jù)匹配解決上述問題。

因此針對現(xiàn)有技術不足，提供一種基于醫(yī)學影像技術康復支具形態(tài)學模型的創(chuàng)建方法以解決現(xiàn)有技術不足甚為必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術的不足之處而提供一種基于醫(yī)學影像技術康復支具形態(tài)學模型的創(chuàng)建方法。該基于醫(yī)學影像技術康復支具形態(tài)學模型的創(chuàng)建方法具有精確率高和流程簡單的優(yōu)點。

本發(fā)明的上述目的通過以下技術措施實現(xiàn)：

提供一種基于醫(yī)學影像技術康復支具形態(tài)學模型的創(chuàng)建方法,包括步驟有：

步驟一，分別采集多個對像左右兩側的人體下肢體表形態(tài)學指標參數(shù)和左右兩側的人體下肢MRI影像數(shù)據(jù)；

步驟二、將步驟一得到的多個對像的人體下肢MRI影像數(shù)據(jù)分別進行重構，得到下肢輪廓模型；

步驟三、對步驟二得到的下肢表面輪廓模型進行初步分割，得到下肢分割三維模型；

步驟四、對步驟三得到的下肢分割三維模型進行優(yōu)化處理，得到下肢三維模型；

步驟五、將步驟一得到的多個對像的左右兩側的人體下肢體表形態(tài)學指標參數(shù)進行篩選操作，得到下肢三維匹配模型組；

步驟六、根據(jù)步驟五得到的下肢三維匹配模型組，查找同一對像根據(jù)步驟四得到的下肢三維模型且進行擬合對齊，得到下肢三維擬合模型；

步驟七，將步驟六得到的下肢三維擬合模型進行3D偏差分析，得到3D偏差分析結果。

優(yōu)選的，上述步驟一的人體下肢MRI影像數(shù)據(jù)的采集，具體為使用3.0T?MRI掃描儀掃描并保存為DICOM格式的人體下肢MRI影像數(shù)據(jù)。

所述人體下肢體表形態(tài)學指標參數(shù)為對像的身高值、體重值、小腿長度、小腿最大周徑、小腿最小周徑、踝跟周徑、內(nèi)外踝周徑、足長度和足寬度。

優(yōu)選的，上述步驟二具體為，將步驟一得到的人體下肢MRI影像數(shù)據(jù)導入Mimics醫(yī)學建模軟件，使用segment模塊并選擇thresholding功能且調(diào)節(jié)閾值，得到完整下肢表面皮膚輪廓的下肢輪廓模型。

優(yōu)選的，上述閾值包括有最低閾值和最高閾值。