[发明专利]皮肤创面区域的皮肤建模方法

说明书

本发明公开了皮肤创面区域的皮肤建模方法，包括以下步骤：1)采集皮肤创伤区的图像，包括结构光扫描区域R_s、皮肤共聚焦显微镜扫描区域R_ct、皮肤创伤区域R_b和同一R_ct区域的图像F_i；2)对图像F_i进行散斑噪声去除处理，得到F_i经过噪声去除后的图像qF_i；3)对qF_i进行边缘增强处理，得到qF’_i；4)对qF’_i进行纹理分析，得出特征向量图I_F；5)构建特征向量图I_F；6)进行全层皮肤模型重构。本发明实现了基于皮肤共聚焦显微镜图像的多层次特征提取、基于先验知识的皮肤多层组织自动精准分割、多层结构仿生皮肤的三维精准建模。通过皮肤创面区域的皮肤重建，再结合3D打印技术，可实现大面积皮肤创伤的高效治疗。

技术领域

本发明涉及皮肤医疗领域，特别涉及一种皮肤创面区域的皮肤建模方法。

背景技术

3D打印皮肤主要针对急性大面积创伤(比如烧伤、外伤、灼伤等)以及慢性难愈性创面(糖尿足等)，目前创面管理步入一个高速发展和产品升级的时期：(1)现代生活节奏加快和医疗保健需求的不断增长，创面管理产品的需求量也在逐年增加，世界卫生组织报告也显示市场容量将保持20％以上的增长。(2)随着生活节奏的加快以及生活质量的提高，人们更希望缩短康复时间,降低创面愈合留下的痕迹，减低治疗过程的痛苦。基于以上的诉求，具备治疗、修复的功能性产品，以及具备三高特性的解决方案：高功效材料、高效能产品、高效率护理将是未来的主要增长方向，低等级的传统产品逐步会被市场淘汰。

组织替代物，是利用生命科学、材料科学、计算机科学和工程学等学科的原理与方法，研究和开发用于替代、修复、改善或再生人体各种组织器官，可用于因疾病、创伤、衰老或遗传因素所造成的组织器官缺损或功能障碍的再生治疗。传统组织工程的方法主要有两种，一是使用生物相容性材料或者动物源性的材料，由于材料在功能以及制造方法上的局限性和免疫原性排斥，往往修复和替代的效果存在缺陷，二是将细胞种植在预先成型的支架材料上，由于植入细胞技术的分辨率和支架材料的内部结构的限制，不能精确控制形成仿生组织的细胞的位置和分布情况，在稳定性和尺寸上存在限制，严重阻碍了组织工程的产业化发展。3D生物打印技术由于能运用人源化材料，并精确控制材料、细胞的位置与分布，构建的组织工程产品具有个体化、最大的仿生性、最小排异性等特点，同时具有大规模生产的前提、在稳定性、速度、成本上都优于传统组织工程方法，在临床应用上有广泛前景。

但是，目前尚无一种3D打印的全层皮肤应用于皮肤创伤，如烧伤以及糖尿病足等。以糖尿病足为例，由于其复杂的发病机理，通常需要全身系统药物治疗的基础上，配合局部创面促愈合治疗，双管其下，方能有较好的临床治愈效果。临床治疗目前多采用传统敷料结合局部用药进行填充和覆盖，行常规换药治疗。传统敷料往往不能使创面长期保持湿润及恒温，不利于上皮组织生长，需要频繁更换；纱布与创面极易粘连，换药时撕拉易使新生肉芽组织及上皮组织产生机械损伤，不利于创面愈合，导致愈合周期较长，患者疼痛感强烈，医护人员护理任务加剧。中医方面，也有各种各样的中药敷料用于糖尿病足溃疡，但疗效也不完全满意。细胞外基质产品敷料、富集血小板敷料等也被证明有某些方面的疗效。近些年生物活性敷料应用也较广泛，以动物或者人的胶原或异体皮肤细胞构成的皮肤替代物。比如采用猪皮等经过辐照处理之后，用于伤口治疗，其保湿和覆盖性能尚可，但还是需要定期更换，还可能有免疫反应等，也远非满意的材料。而且这类新型敷料由于各自的预期用途不同，结构特点各异，每一种敷料只适用于创面修复的某个阶段，实际推广使用遇到较大障碍。特别对于糖尿病足，皮肤组织缺损高低不平的创面，更加难以找到合适的产品，如果不能保护好创面，皮肤的屏障作用消失，病菌就非常容易入侵，创面干燥后，上皮细胞也无法移行长入，最终导致不断恶化、截肢危机生命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种皮肤创面区域的皮肤建模方法。