[发明专利]一种基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法

说明书

一种基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，获取左右双侧手指的核磁共振断层影像数据，并将左右双侧手指的核磁共振断层影像数据重建成双侧完整手指表面轮廓3D影像模型，对双侧完整手指表面轮廓3D影像模型进行优化、镜像对齐和拟合，最终得到左右双侧手指的拟合模型，对左右双侧手指的拟合模型进行最终的3D比较，得出左右双侧手指的3D偏差结果，运用此基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法对左右双侧手指进行手指对称性分析，分析结果精确。

技术领域

本发明涉及数字医学技术领域，特别是涉及一种基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法。

背景技术

人体形态学研究过程中通常需要测量人体尺寸数据，人体尺寸数据是一项重要的基础数据资源，具有突出的时效性，标准的人体测量学测量过程中，需要采集的数据非常多，需要花费巨大的人力财力。

目前，尚未定义有规范化的手指对称性分析方法，在康复医学领域中，传统的义指制作主要是通过取型、修型、成型三个步骤制成，其中的修型过程是人工操作完成，这种制作义指的方法比较粗糙，制作出来的义指不美观，不利于精确化治疗。

因此，针对现有技术不足，提供一种基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，以人体表面轮廓扫描影像数据为基础，通过三维重建软件和逆向工程软件，经过处理分析，结合统计学分析，挖掘不同数据之间的相关性，能够准确进行手指形态学对称分析。

本发明的目的通过以下技术措施实现。

提供一种基于3D影像的人体手指形态学对称性分析方法，包括以下步骤：

S1，采集左右双侧手指核磁共振断层影像数据；

S2，根据步骤S1得到的左右双侧手指的核磁共振断层影像数据重建双侧完整手指表面轮廓3D影像模型；

S3，将得到的双侧完整手指表面轮廓3D影像模型导入逆向工程软件中进行表面优化处理和缺陷修复，得到双侧手指优化模型；

S4，将双侧手指优化模型进行镜像对齐、拟合，得到拟合模型；

S5，对拟合模型进行3D比较，得出3D偏差结果。

优选的，上述步骤S1应用超导型磁共振成像仪的快速mDIXON序列，进行双侧上肢手指核磁共振断层影像数据的采集。通过让需要进行分析的人体俯卧平躺在该核磁扫描仪器上，将双手平直举过头顶，掌心向下，手指正常放松弯曲，将医用摆位沙垫放置于腕关节下方的伸肌以支持带皮下外侧，保持体位不动，进行双侧尚志手指核磁共振断层影像数据的采集。

优选的，上述步骤S2具体是：将步骤S1中采集到的左右双侧手指的核磁共振断层影像数据，以DICOM格式导入到医学三维重建软件Mimics中，设置灰度值阈值区间为95—280，通过识别掌骨及指骨的骨性结构形态作为标志，保留掌骨上沿及所有指骨部分作为目标模型，对目标模型进行初步分割、填补，保留掌心横切面至指尖段，通过三维计算得到双侧完整手指表面轮廓3D影像模型，并将双侧完整手指表面轮廓3D影像模型以STL格式文件导出。

在对目标模型进行分割截取时，若掌骨部位截取平面处不平整，需要先对截面进行删除、补孔等操作，再进行光滑降噪，避免截面处发生变形，影响后续对3D影像的建模。