[發明專利]手術對象的術后三維模型的生成方法及裝置

在審

• 申請號: 202211485296.1
• 申請日: 2022-11-24
• 公開（公告）號: CN115919460A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 高毅;何威震;葉燦華;黃政基;吳太林;馮佳玲;陶惠人
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10;G06T17/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種手術對象的術后三維模型的生成方法，其特征在于，包括：

通過三維掃描系統獲取所述手術對象的第一三維模型，并通過醫學成像技術獲取所述手術對象的第二三維模型；

基于所述第二三維模型確定所述手術對象的手術矯正模型；

基于所述手術矯正模型對所述第一三維模型進行矯正處理，得到所述手術對象的術后三維模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述手術矯正模型對所述第一三維模型進行矯正處理，包括：

對所述第一三維模型和所述第二三維模型進行配準，以確定所述第一三維模型和所述第二三維模型之間的模型配準信息；

基于所述手術矯正模型和所述模型配準信息，對所述第一三維模型進行矯正處理。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述第一三維模型和所述第二三維模型進行配準，包括：

獲取所述第一三維模型中的多個第一標記點和所述第二三維模型中與所述第一標記點對應的第二標記點；

基于所述第一標記點、所述第二標記點以及預設的模型配準算法，確定所述第一三維模型和所述第二三維模型之間的模型配準信息，其中，所述模型配準算法包括仿射變換、透視變換以及多項式變換中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述確定所述第一三維模型和所述第二三維模型之間的模型配準信息之后，還包括：

基于迭代最近鄰點算法更新所述第一三維模型和所述第二三維模型之間的模型配準信息。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述手術矯正模型和所述模型配準信息，對所述第一三維模型進行矯正處理，包括：

確定所述手術矯正模型中的第一參考點，確定所述第一參考點在所述第二三維模型以及所述手術矯正模型中的第一位置變換信息；

基于所述模型配準信息和所述第一位置變換信息確定與所述第一三維模型中各個表面像素點對應的第二位置變換信息；

基于各個表面像素點對應的第二位置變換信息對所述各個表面像素點進行位置變換。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述模型配準信息和所述第一位置變換信息確定與所述第一三維模型中各個表面像素點對應的第二位置變換信息，包括：

基于所述模型配準信息確定所述第一三維模型中與所述第一參考點對應的第二參考點；

針對所述第一三維模型中每個表面像素點，確定所述表面像素點和所述第二參考點之間的距離信息；

基于所述距離信息以及所述第一位置變換信息，確定與所述表面像素點對應的第二位置變換信息。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述距離信息以及所述第一位置變換信息，確定與所述表面像素點對應的第二位置變換信息，包括：

基于所述距離信息確定與所述表面像素點對應的權重，其中，所述權重與所述距離信息呈正相關關系；

基于所述權重和所述第一位置變換信息確定與所述表面像素點對應的第二位置變換信息。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述手術矯正模型包括骨骼矯正模型；

所述基于所述第二三維模型確定所述手術對象的手術矯正模型，包括：

對所述第二三維模型進行分割，以得到所述手術對象的骨骼三維模型；

對所述骨骼三維模型進行矯正處理，得到所述手術對象的骨骼矯正模型。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述對所述骨骼三維模型進行矯正處理，得到所述手術對象的骨骼矯正模型，包括：

對所述骨骼三維模型進行矯正處理，得到所述手術對象的初步矯正模型；

對所述初步矯正模型進行三維有限元分析，以確定所述初步矯正模型的矯正效果；

若所述矯正效果滿足預設條件，則將所述初步矯正模型作為所述手術對象的骨骼矯正模型。

10.一種手術對象的術后三維模型的生成裝置，其特征在于，包括：

術前模型獲取模塊，用于通過三維掃描系統獲取所述手術對象的第一三維模型，并通過醫學成像技術獲取所述手術對象的第二三維模型；

手術矯正模型確定模塊，用于基于所述第二三維模型確定所述手術對象的手術矯正模型；

術后模型生成模塊，用于基于所述手術矯正模型對所述第一三維模型進行矯正處理，得到所述手術對象的術后三維模型。