[發明專利]一種定制矯形頭盔的測量方法及獲得的矯形頭盔

在審

• 申請號: 202110267241.2
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113040751A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 郭俊超;王振澤;樊瑜波
• 申請（專利權）人: 國家康復輔具研究中心
• 主分類號: A61B5/107
• 分類號: A61B5/107;A61F5/01
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 朱麗華

本發明公開了一種定制矯形頭盔的測量方法及獲得的矯形頭盔，步驟如下：S1：頭顱畸形患者數據獲取：即通過多架照相機陣列環繞在畸形患者的周圍對其頭部同時進行360°無死角拍照；以獲取畸形患者頭顱的2D圖片；S2：畸形頭顱模型獲取：即將每張圖片的數據作為初始照片的點輸入，通過計算機的圖像識別神經網絡系統，利用編碼器?解碼器體系結構，把每張圖片的點轉換為特征圖或向量的神經網絡，用于預測患者頭部形狀的特定信息，進而生成患者真實的三維頭顱模型；S3：畸形頭顱的相應參數測量：即對三維頭顱模型進行指數測量，以得到定制頭盔的數據；該參數測量包括頭圍指數測量、頭顱指數測量和頭顱不對稱性指數測量，S4：通過以上測量指數進行矯形頭盔的定制。

技術領域

本發明涉及一種定制矯形頭盔的測量方法及獲得的矯形頭盔，主要用于嬰兒或頭部畸形患者在定制矯形頭盔時進行的方法測量及佩戴。

背景技術

矯形頭盔主要應用于頭顱畸形的嬰幼兒，在嬰幼兒出生后3個月到18個月之間，由于嬰幼兒頭骨前后位或側位發生的不同程度的異常，在腦結構生長發育時錯位或受限，影響大腦多區的發育，甚至影響神經發育等問題開展的頭顱矯形。文獻調研發現，頭顱畸形還會影響小兒的口腔頜面部、耳鼻咽喉部及頭頸部肌肉的發育與功能。幼兒出生后7周時頭顱畸形患兒的發生率為22％，2歲時為21％。成人頭顱發育不良的證據表明，耳膜存在骨膜凹陷，單側聽力明顯弱于另外一側。因此，矯形頭盔在嬰幼兒早期頭顱矯形干預中不僅對患者的頭顱形態還是后期身體健康，都具有重要意義。

針對嬰幼兒頭顱畸形的問題，目前國內外大約有兩種矯形產品：第一種是特殊形狀的枕頭，用于嬰幼兒睡覺枕臥，但矯形方法完全依賴枕頭形態，矯形方法屬于被動型，無法避免嬰幼兒的睡姿狀態；第二種是專業機構提供的矯形頭盔，主要針對4～15個月嬰幼兒頭型出現問題的患兒使用，屬于生長發育的干預治療，應用較為廣泛，幾乎是通過2D拍照或3D掃描獲取患者的頭顱數據，作為進一步定制頭盔矯形器的依據，利用2D拍照，然后通過2D—3D的轉化軟件，生成患者的頭部模型，其中對圖像的重組采用的是濾波算法(會造成缺失較大，甚至失真)、銳化算法(會造成真實模型的失真)或深度信息算法(模型失真率達到50％意思，幾乎不能反映真實模型)，其缺點是數據識別率比較低；通過3D掃描儀獲取頭部的STL格式的數據文件，獲取頭顱畸形患者的頭部數據，但由于嬰幼兒的自控能力缺失，3D掃描獲取頭部數據時，通常4-15個月的嬰幼兒的自控穩定性幾乎沒有，所以讓他們安靜的坐下來進行頭部掃描，幾乎是完全不可能的，更何況得給嬰幼兒帶上眼罩，遮眼行為可能造成嬰幼兒煩躁、恐懼、哭泣等，再加上3D掃描至少需要20秒的掃描時間，這段時間很難保證嬰幼兒坐姿下不動，給掃描帶來很大難度，以至于會掃描后數據很難達到精確數值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種定制矯形頭盔的測量方法，其實現精確的測量，為頭盔定制提供了準確的數據，矯形更加準確。

為達成上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種定制矯形頭盔的測量方法，步驟如下

S1：頭顱畸形患者數據獲取：即通過多架照相機陣列環繞在畸形患者的周圍對其頭部同時進行360°無死角拍照；以獲取畸形患者頭顱的2D圖片；

S2：畸形頭顱模型獲取：即將每張圖片的數據作為初始照片的點輸入，通過計算機的圖像識別神經網絡系統，利用編碼器-解碼器體系結構，把每張圖片的點轉換為特征圖或向量的神經網絡，用于預測患者頭部形狀的特定信息，進而生成患者真實的三維頭顱模型；