60]3)骨粗隆特征參數(shù):粗隆高(Th)、粗隆長(zhǎng)(?\)、粗隆寬(Tw);
[0061]4)橈骨體特征參數(shù):骨干高(Sh)、干軸角(Sa)、干中部周(Cs)、下端橫徑(SbpJ、下端矢徑(sbpsd)；
[0062]5)橈骨遠(yuǎn)端特征參數(shù):橈側(cè)柱高(CJ、中間柱高(QJ、垂距(L)、寬度(W)；
[0063]所述特征間參數(shù)包括:頭頸高(HJ、最大長(zhǎng)⑶、遠(yuǎn)端長(zhǎng)(L)。
[0064]步驟二:接骨板貼合面的參數(shù)化；
[0065]以特征線為中心重構(gòu)接骨板貼合面，并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)配置生成貼合面特征；
[0066]步驟2a:接骨板貼合面的重構(gòu)；
[0067]在骨骼模型選取感興趣區(qū)域，以特征線為單元，結(jié)合曲面生成方式(如填充)重構(gòu)曲面并將之作為接骨板貼合面；
[0068]如圖4所示，前述的貼合面的重構(gòu)指:首先，根據(jù)在骨骼特征模型上繪制的邊界線對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行選定(圖4a)，同時(shí)將感興趣區(qū)域分割出來得到源曲面(圖4b);然后，在源曲面上利用算法識(shí)別曲面上固有的特征線，同時(shí)手動(dòng)交互繪制輔助特征線(圖4c);
[0069]最后，根據(jù)在源曲面上獲得的特征線，采用曲面生成方式(如填充)重構(gòu)出與源曲面相似的新曲面作為接骨板貼合面(圖4d)。
[0070]步驟2b:接骨板貼合面特征的建立；
[0071]如圖5所示，采用三層參數(shù)兩級(jí)映射結(jié)構(gòu)，將接骨板貼合面的特征參數(shù)從高層到底層劃分為高層參數(shù)、中間層參數(shù)和底層參數(shù)，并在三層參數(shù)間分別建立相關(guān)映射和約束關(guān)系Ο
[0072]步驟三:建立骨骼特征模型與接骨板貼合面特征之間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同參數(shù)的骨骼模型生成系列化接骨板貼合面。對(duì)接骨板貼合面后期處理生成系列化接骨板。
[0073]步驟3a:建立特征點(diǎn)間的映射關(guān)系；
[0074]分別建立骨骼特征模型上感興趣區(qū)域邊界線特征點(diǎn)和接骨板貼合面邊界特征點(diǎn)，以及骨骼特征模型上感興趣區(qū)域輔助特征點(diǎn)和接骨板貼合面輔助特征點(diǎn)間的關(guān)系；
[0075]前述的建立特征點(diǎn)間的映射關(guān)系指:
[0076]首先，如圖6所示，建立骨骼特征模型上特征點(diǎn)集合和重構(gòu)出的接骨板貼合面特征上特征點(diǎn)集合的初始對(duì)應(yīng)關(guān)系，骨骼特征模型上特征點(diǎn)集合記作setl ;接骨板貼合面特征上特征點(diǎn)集合記作set2 ；
[0077]其次，骨骼特征模型發(fā)生形變時(shí)，如圖7所示，重新調(diào)整set2得到接骨板貼合面特征上的新特征點(diǎn)集合set2'；
[0078]最后，基于set2,生成特征線，再通過特征線和曲面生成方式(如填充)完成新接骨板貼合面的構(gòu)建。
[0079]步驟3b:生產(chǎn)系列化接骨板；
[0080]根據(jù)不同參數(shù)的骨骼模型生成系列化接骨板貼合面。對(duì)接骨板貼合面后期處理生成系列化接骨板。如圖8所示，針對(duì)橈骨遠(yuǎn)端掌側(cè)接骨板，分別對(duì)總長(zhǎng)度L和寬度H ff3和W4，設(shè)計(jì)出系列化的接骨板。
[0081]本發(fā)明未進(jìn)一步說明的均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0082]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于特征參數(shù)的接骨板系列化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:骨骼模型的參數(shù)化； 基于含有統(tǒng)計(jì)信息的平均化點(diǎn)云模型構(gòu)建骨骼曲面模型，并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)表示生成骨骼特征模型； 步驟二:接骨板貼合面的參數(shù)化； 以特征線為中心重構(gòu)接骨板貼合面，并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)配置生成貼合面特征； 步驟三:建立骨骼特征模型與接骨板貼合面特征之間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同參數(shù)的骨骼模型生成系列化接骨板貼合面。對(duì)接骨板貼合面后期處理生成系列化接骨板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于特征參數(shù)的接骨板系列化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟一包括: 步驟la:骨骼曲面特征的定義； 按照骨骼局部區(qū)域解剖功能和表面形狀，對(duì)骨骼表面特征進(jìn)行劃分。橈骨曲面特征可劃分為:橈骨頭、橈骨頸、橈骨粗隆、橈骨體和橈骨遠(yuǎn)端； 步驟lb:骨骼特征模型的建立；在骨骼表面定義一系列易于測(cè)量、具有解剖語義的特征內(nèi)參數(shù)和特征間參數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于特征參數(shù)的接骨板系列化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟二包括: 步驟2a:接骨板貼合面的重構(gòu)； 在骨骼模型選取感興趣區(qū)域，以特征線為單元，結(jié)合曲面生成方式重構(gòu)曲面并將之作為接骨板貼合面； 步驟2b:接骨板貼合面特征的建立； 采用三層參數(shù)兩級(jí)映射結(jié)構(gòu)，將接骨板貼合面的特征參數(shù)從高層到底層劃分為高層參數(shù)、中間層參數(shù)和底層參數(shù)，并在三層參數(shù)間分別建立相關(guān)映射和約束關(guān)系。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于特征參數(shù)的接骨板系列化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述步驟三包括 步驟3a:建立特征點(diǎn)間的映射關(guān)系； 分別建立骨骼特征模型上感興趣區(qū)域邊界線特征點(diǎn)和接骨板貼合面邊界特征點(diǎn)，以及骨骼特征模型上感興趣區(qū)域輔助特征點(diǎn)和接骨板貼合面輔助特征點(diǎn)間的關(guān)系； 步驟3b:生產(chǎn)系列化接骨板； 根據(jù)不同參數(shù)的骨骼模型生成系列化接骨板貼合面。對(duì)接骨板貼合面后期處理生成系列化接骨板。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于特征參數(shù)的接骨板系列化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟lb中，針對(duì)燒骨，所述特征內(nèi)參數(shù)包括: 1)橈骨頭特征參數(shù):頭最大橫徑、頭最大矢徑、頭高度、頭關(guān)節(jié)面深度； 2)橈骨頸特征參數(shù):上端橫徑、上端矢徑、頸橫徑、頸矢徑、下端橫徑、下端矢徑、頸高度； 3)骨粗隆特征參數(shù):粗隆高、粗隆長(zhǎng)、粗隆寬； 4)橈骨體特征參數(shù):骨干高、干軸角、干中部周、下端橫徑、下端矢徑； 5)橈骨遠(yuǎn)端特征參數(shù):橈側(cè)柱高、中間柱高、垂距、寬度； 所述特征間參數(shù)包括:頭頸高、最大長(zhǎng)、遠(yuǎn)端長(zhǎng)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于特征參數(shù)的接骨板系列化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟2a中所述貼合面的重構(gòu)指: 首先，根據(jù)在骨骼特征模型上繪制的邊界線對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行選定，同時(shí)將感興趣區(qū)域分割出來得到源曲面； 然后，在源曲面上利用算法識(shí)別曲面上固有的特征線，同時(shí)手動(dòng)交互繪制輔助特征線； 最后，根據(jù)在源曲面上獲得的特征線，采用曲面生成方式重構(gòu)出與源曲面相似的新曲面作為接骨板貼合面。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于統(tǒng)計(jì)信息的平均股骨模型構(gòu)建方法，其特征在于，步驟3a中建立特征點(diǎn)間的映射關(guān)系指: 首先，建立骨骼特征模型上特征點(diǎn)集合和重構(gòu)出的接骨板貼合面特征上特征點(diǎn)集合的初始對(duì)應(yīng)關(guān)系，骨骼特征模型上特征點(diǎn)集合記作setl ;接骨板貼合面特征上特征點(diǎn)集合記作 set2 ； 其次，骨骼特征模型發(fā)生形變時(shí)，重新調(diào)整set2得到接骨板貼合面特征上的新特征點(diǎn)集合set2'； 最后，基于set2'生成特征線，再通過特征線和曲面生成方式(如填充)完成新接骨板貼合面的構(gòu)建。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于特征參數(shù)的接骨板系列化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一：骨骼模型的參數(shù)化。基于含有統(tǒng)計(jì)信息的平均化點(diǎn)云模型構(gòu)建骨骼曲面模型，并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)表示生成骨骼特征模型；步驟二：接骨板貼合面的參數(shù)化。以特征線為中心重構(gòu)接骨板貼合面，并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)配置生成貼合面特征；步驟三：建立骨骼特征模型與接骨板貼合面特征之間的映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同參數(shù)的骨骼模型生成系列化接骨板貼合面。本發(fā)明可以快速設(shè)計(jì)出符合患骨的多類型系列化接骨板，減少術(shù)中接骨板調(diào)整次數(shù)，對(duì)提高接骨板設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率有著重要意義。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號(hào)】CN105426608
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510783900
【發(fā)明人】王淋, 何坤金, 陳正鳴, 鄒澤宇
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)常州校區(qū)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月16日