[发明专利]一种保留颌骨骨折线的3D模型重构方法

权利要求书

1.一种保留颌骨骨折线的3D模型重构方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1：采集数据

对患者的整个颌骨进行CT断层扫描，获得的扫描数据按DICOM协议进行保存，从而获得DICOM数据；

步骤2：提取表面模型

利用等值面提取算法对所述DICOM数据进行提取，获得颌骨表面模型，记为S；所述颌骨表面模型S用由三角面片所构成的网格来表示；

步骤3：分割骨块

利用基于笔触绘制的渐进式交互分割方法分割所述颌骨表面模型S，获得n+1个分离的部分，将所述n+1个分离的部分称为骨块集；从所述骨块集中选取处于正常位置的骨块作为主骨块，记为M，所述主骨块M有且仅有一个；其余偏离正常位置的所有骨块作为破损骨块集，记为P＝{P₁,P₂,...,P_i,...,P_n}，P_i表示所述破损骨块集P中第i个破损骨块，n表示所述破损骨块的个数，1≤i≤n；

步骤4：破损骨块复位

步骤4.1、采用基于对称性检测方法计算所述主骨块M的主对称面，将所述主对称面的对称变换矩阵记为主对称面矩阵H；

步骤4.2、采用基于对称性检测方法计算所述第i个破损骨块P_i相对于所述主骨块M的位移，获得第i个破损骨块P_i的变换矩阵T_i；

步骤4.3、利用式(1)获得所述第i个破损骨块P_i的位移矩阵Q_i；利用所述第i个破损骨块P_i的位移矩阵Q_i对所述第i个破损骨块P_i进行处理，获得所述第i个破损骨块P_i恢复正常位置时的拟正常骨块Q(P_i)；

Q_i＝T_i·H(1)

步骤4.4、重复步骤4.2和步骤4.3，从而获得n个破损骨块恢复正常位置时的拟正常骨块集Q(P)＝{Q(P₁),Q(P₂),…,Q(P_i),…,Q(P_n)}；

步骤4.5、由所述拟正常骨块集Q(P)和所述主骨块M重构成完整的正常颌骨模型；所述正常颌骨模型中各个拟正常骨块之间，以及各个拟正常骨块与所述主骨块M之间形成的接缝即为颌骨骨折线；

步骤5：添加定位装置：

在所述正常颌骨模型的颌骨骨折线处设置定位装置，从而形成具有定位装置的各个拟正常骨块和主骨块M；所述定位装置为一对相互耦合的积木式组件；

步骤6：打印组装：

步骤6.1、将所述具有定位装置的各个拟正常骨块和主骨块M分别转换为STL模型文件；并利用3D打印机分别进行打印，从而获得各个拟正常骨块和主骨块M的3D实体骨块模型；

步骤6.2、根据所述定位装置对所述3D实体骨块模型进行组装，从而获得完整的颌骨3D实体模型；所述颌骨3D实体模型中各个3D实体骨块模型之间的接缝即为骨折线。