基于先验知识的损伤部位人造骨骼修补模型重建方法

    公开(公告)号:CN107993277B

    公开(公告)日:2019-12-17

    申请号:CN201711213243.3

    申请日:2017-11-28

    IPC分类号: G06T15/00 G06T7/00 G06K9/62

    摘要: 本发明公开了一种基于先验知识的损伤部位人造骨骼修补模型重建方法。首先,从医学断层CT图像中提取骨骼外层轮廓,引入修补模板并根据断层层厚从修补模板中重采样轮廓线;其次,利用特征值法在修补模板中搜索出与待修补层最为匹配的模板层并建立两者对齐变换;然后,通过公共夹角法在模板层得到与待修补层断点同构的点并计算同构点间的拟合方程,反向代入拟合方程即获得待修补层插值点坐标;接着,根据给定的骨骼内外层厚生成内层轮廓;最后,利用VTK三维重建得到人造骨骼修补模型。该发明应用于人体额骨、顶骨等部位遭重创后造成头骨严重碎裂无法直接手术修复,需要植入个性化人造骨骼的实际手术操作中。

    基于参数化技术的胫骨T型接骨板的多样化设计方法

    公开(公告)号:CN105427367B

    公开(公告)日:2018-08-07

    申请号:CN201510786699.3

    申请日:2015-11-16

    IPC分类号: G06T15/00 G06T17/30

    摘要: 本发明公开了种基于参数化技术的胫骨T型接骨板的多样化设计方法,包括如下步骤:步骤:T型接骨板的构建,利用边界线绘制T型接骨板边界,通过构建内部约束线对该区域进行曲面重构;步骤二:T型接骨板形状结构特点与参数化的建立,在重构的曲面区域上通过特征点以及特征线的定义,达到特征和相关参数的设置;步骤三:T型接骨板多样化设计,利用步骤重构的曲面构建T型接骨板实体,并建立面参数和实体厚度参数间的映射关系,以便于后期的快速编辑修改实现多样化设计。本发明能够通过接骨板的参数化定义,实现接骨板设计的数字化、多样化和精确化,对提高接骨板设计的质量和效率具有重要意义。

    一种基于优化曲率的髓内钉设计方法

    公开(公告)号:CN104820760B

    公开(公告)日:2018-01-12

    申请号:CN201510261091.9

    申请日:2015-05-20

    IPC分类号: G06F17/50 G06T7/00

    摘要: 本发明公开了一种基于优化曲率的髓内钉设计方法,步骤一:采集单侧股骨样本并按照性别和干骺端闪烁系数将其分组,同时建立股骨曲面模型;步骤二:选用经过股骨髓腔中心的矢状面将股骨曲面模型分为左右两部分,并在矢状面上建立坐标系,拟合股骨髓腔中心线;步骤三:寻找代表股骨髓腔中心线曲率变化的关键点,并利用关键点拟合出股骨髓腔中心线曲率函数;步骤四:根据股骨髓腔中心线曲率函数设计髓内钉曲率,同时虚拟手术模拟髓内钉插入过程中的应力测试,微调部分关键点处曲率,最终设计出与步骤一中各个分组相符的髓内钉。本发明为计算机辅助骨科手术领域里髓内钉各处弯曲程度的设计提供了科学依据,对提高髓内钉设计质量,缩短设计时间有重要意义。

    一种基于模板的个性化接骨板设计方法

    公开(公告)号:CN106528967A

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201610926161.2

    申请日:2016-10-24

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种基于模板的个性化接骨板设计方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:构建骨骼模板,选取感兴趣局部区域;步骤二:对局部区域构建参数化曲面,并生成接骨板体特征;步骤三:建立模板到目标骨骼的映射;步骤四:自适应生成目标骨骼的个性化接骨板。本发明通过建立模板到目标骨骼的映射,自适应生成目标骨骼的个性化接骨板,方便对个体患者的接骨板进行快速制定。

    基于特征线及拓扑关系的曲面特征类型识别方法

    公开(公告)号:CN103699898B

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201310712171.2

    申请日:2013-12-20

    IPC分类号: G06K9/46 G06F17/50

    摘要: 本发明给出了一种基于特征线及拓扑关系的曲面特征类型识别方法,该方法从特征线、曲率域凹凸区域及其拓扑位置关系判定曲面类型。首先,识别曲面区域特征线,包括边界线和内部关键特征线;其次,分析曲面区域的曲率特性,将其分割成曲率域曲面图;然后,在凹凸曲面区域间获取特征线;最后,构建特征线和曲率域曲面的拓扑结构,并由基于规则的方法和进化算法识别曲面特征类型。该方法的主要特点是从边界线和曲面内的凹凸性判别特征大类、从特征线及拓扑位置关系识别对应的形状特征,避免了完全从几何形状上识别的困难。该发明应用于CAD模型的自由曲面特征识别中,能够满足产品模型的特征转换和外形上的设计需要,并为下游的分析加工等应用提供了有效的信息支持。

    基于参数化技术的胫骨T型接骨板的多样化设计方法

    公开(公告)号:CN105427367A

    公开(公告)日:2016-03-23

    申请号:CN201510786699.3

    申请日:2015-11-16

    IPC分类号: G06T15/00 G06T17/30

    摘要: 本发明公开了一种基于参数化技术的胫骨T型接骨板的多样化设计方法,包括如下步骤:步骤一:T型接骨板的构建,利用边界线绘制T型接骨板边界,通过构建内部约束线对该区域进行曲面重构;步骤二:T型接骨板形状结构特点与参数化的建立,在重构的曲面区域上通过特征点以及特征线的定义,达到特征和相关参数的设置;步骤三:T型接骨板多样化设计,利用步骤一重构的曲面构建T型接骨板实体,并建立面参数和实体厚度参数间的映射关系,以便于后期的快速编辑修改实现多样化设计。本发明能够通过接骨板的参数化定义,实现接骨板设计的数字化、多样化和精确化,对提高接骨板设计的质量和效率具有重要意义。

    一种参数化股骨模板的构建方法

    公开(公告)号:CN104622559A

    公开(公告)日:2015-05-20

    申请号:CN201410811801.6

    申请日:2014-12-23

    IPC分类号: A61B17/80 A61B19/00

    摘要: 本发明公开了一种参数化股骨模板的构建方法。首先,基于股骨各局部样条轮廓线,创建局部曲面模型,设计过渡曲面特征,光滑连接相邻局部曲面;然后,设计股骨近端及远端参数,根据参数与局部曲面的关联性,实现通过调整单一参数修改局部曲面形态的功能;最后,根据股骨参数间相关性,确定各局部曲面间联系,设计主要参数、细节参数,创建参数化股骨模板。本发明能够通过参数直观、准确地表示股骨曲面形态,能够基于参数的修改生成一系列多样化股骨模型,对骨科手术中患者接骨板个性化设计有重要意义。

    一种基于视频的航道船舶三维模型动态呈现方法

    公开(公告)号:CN103942843A

    公开(公告)日:2014-07-23

    申请号:CN201410166991.0

    申请日:2014-04-23

    IPC分类号: G06T19/00 G06T17/00

    摘要: 本发明公开了一种基于视频的航道船舶三维模型动态呈现方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:分别创建航道和船舶的三维模型,对船舶的三维模型进行参数化配置;步骤二:基于视频提取静态航道和运动船舶的特征信息,静态航道是指视频中的航道,所述运动船舶是指视频中的船舶;步骤三:根据提取的特征信息,实现运动船舶的实例化,完成运动船舶对应的三维模型与静态航道对应的三维模型的融合。本发明能够对航道现场中船舶的运行状况进行直观、实时地三维动态呈现,系统运行效率高,同时支持浏览器模式的三维展示,并能服务于运营船舶的远程管理和控制,对航道管理及三维模型快速呈现具有重要意义。

    基于已有模型的用户自定义曲面特征的方法

    公开(公告)号:CN103310050A

    公开(公告)日:2013-09-18

    申请号:CN201310217522.2

    申请日:2013-05-31

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明给出了一种基于已有模型的用户自定义曲面特征的方法,它利用已有模型的几何信息,选择用户感兴趣的局部曲面区域,自动生成一个新的曲面特征。鉴于大量的已有曲面模型,首先根据用户需求,选择具有工程语义的局部曲面区域;然后通过获取局部区域中以特征线为主的相关信息;再选择一种适合的曲面生成方式,重构出局部区域形状的曲面;最后对新生成的曲面进行参数化。该方法的主要特点是支持用户自动选择已有模型中的具有工程意义的局部区域,实现特征化,避免每次都从底层进行重新设计。该发明应用于CAD模型设计中,能够促进产品的设计重用和设计变形,缩短产品开发周期和提升设计效率。

    基于患者股骨参数的个性化远端解剖型接骨板设计方法

    公开(公告)号:CN105069181B

    公开(公告)日:2018-08-03

    申请号:CN201510388000.8

    申请日:2015-07-03

    IPC分类号: G06F17/50 A61B17/80

    摘要: 本发明公开了种基于患者股骨参数的个性化远端解剖型接骨板设计方法。首先,导入患者骨折模型,测量有效股骨模型参数;其次,利用股骨有效参数,构建患者股骨曲面特征模型,并将主要骨折线投影至股骨模型,恢复骨折主要痕迹,构建股骨骨折复位曲面模型;然后,在股骨矢状面上绘制个性化轮廓草图,将轮廓投影至股骨复位模型中,截取局部曲面,构成股骨贴合面,对贴合面轮廓参数化,建立股骨参数和贴合面参数间映射;接着,将贴合面沿矢状面方向,向外不等距拉伸,构建接骨板实体,定义实体特征,并建立贴合面和实体特征参数间映射,生成接骨板特征。最后,将特征导出,生成个性化接骨板。本发明能够通过患者股骨参数直观、准确地创建个性化解剖型接骨板,能够基于参数的修改快速生成同类型接骨板,对骨科手术中患者接骨板个性化设计有重要意义。