[发明专利]一种解剖特征点匹配获取面中部缺损目标参照数据方法

说明书

本发明公开了一种解剖特征点匹配获取面中部缺损目标参照数据方法，步骤如下：从影像科所有CT数据中，选择正常人颅颌面CT数据作为正常国人颅颌面三维形态数据库中数据；对所有满足数据库纳入标准并存在完整颅颌面三维形态数据的模型，人工标记其颅颌面70个解剖标志点并记录其原始三维坐标Pi(xi，yi，zi)；对所有特征点通过算法计算其权重，然后以所有特征点对应坐标距离和权重的乘积作为该特征点对应误差；对所有纳入的患者，获得其术前CT数据后，分割并去除移位的骨折块，标记剩余颅骨解剖标志点。本发明改进匹配算法，通过缺损模拟实验验证该方法精度，以期获得更准确的面中部目标数据获取方法，扩充了数据库容量，经过模拟实验验证精确度可以应用于临床。

技术领域

本发明涉及到一种面中部缺损目标参照数据的获取方法，特别涉及一种解剖特征点匹配获取面中部缺损目标参照数据方法。

背景技术

面中部主要包括双侧颧骨颧弓、眼眶、双侧额-鼻眶筛等结构，软硬组织解剖复杂，骨骼形态不规则且骨质较薄，一旦因创伤、肿瘤等原因造成骨折和缺损，往往难以准确复位，从而造成继发的面部畸形及复视、张口受限等功能障碍。面中部骨折和缺损的手术治疗以恢复三维外形、矫治功能障碍为主要目标，手术方法为骨折复位和骨骼三维外形重建，传统手术方法往往由于骨段薄弱、解剖标志点丧失、三维形态复杂等原因效果并不稳定，不能达到良好的面部三维外形恢复和面部对称性效果。

以数字外科术前设计和手术导航为代表的数字外科技术的综合应用已证明可显著改善治疗效果，已逐渐成为颌面外科手术的常用辅助手段。数字外科技术辅助颌面部骨折及缺损重建首先要在数字外科软件中进行术前设计，再进行导航手术，而所有术前设计的前提环节是要获取骨折复位和修复重建的目标参照数据，即确定骨折复位和修复重建的虚拟重建目标。对于单侧面中部骨折及缺损，镜像技术是普遍使用和公认的目标参照数据获取方法。而对于双侧或跨中线面中部骨折和缺损，由于缺乏健侧数据作为参照，目前并没有成熟的术前设计方案，有学者认为双侧或跨中线面中部骨折并不适合使用导航技术。因此，在镜像技术无法使用的时候，如何通过其他方式获得数字设计目标参照数据是需要解决的临床问题。

目前有两种除镜像技术外目标参照数据获取方法：1.我院王晶、郭传瑸等通过建立正常国人数据库，使用解剖特征点配准方法在数据库中筛选与患者颅骨最相近的正常人颅骨作为参考数据，辅助重建。2.Marc等参考剩余健康颅骨，通过特定计算机算法生成正常颅骨。第一种方法未针对面中部骨折及缺损，不同区域特征点数据权重并没有考虑，需要进行优化。第二种方法仍然依赖于鼻根点、双侧耳点、双侧颧额缝点等面中部标志点，对于标志点缺失的不适用，且所采用平均颅骨为高加索人种，样本较少，并不适用于国人。

发明内容

发明的目的在于提供一种解剖特征点匹配获取面中部缺损目标参照数据方法，本发明改进匹配算法，通过缺损模拟实验验证该方法精度，以期获得更准确的面中部目标数据获取方法，扩充了数据库容量，经过模拟实验验证精确度可以应用于临床，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种解剖特征点匹配获取面中部缺损目标参照数据方法，包括如下步骤：

S1：数据库的建立

采用MySQL作为数据库管理系统，应用Microsoft Visual Studio开发工具，开发颅颌面外科数据库应用系统及模型配准方法模块，从影像科所有CT数据中，选择正常人颅颌面CT数据作为正常国人颅颌面三维形态数据库中数据；

S2：特征点采集

对所有满足数据库纳入标准并存在完整颅颌面三维形态数据的模型，人工标记其颅颌面70个解剖标志点并记录其原始三维坐标Pi(xi，yi，zi)，具体操作如下：在自研软件中打开三维模型后，摆正头位，调整眶耳平面与水平面平行，正中矢状面垂直于屏幕平面，参照软件图示，依次标记颌面部70个特征点，软件记录所有特征点原始三维坐标Pi(xi，yi，zi)；