PL445597A1 - Sposób wykonywania modelu medycznego oczodołu - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania modelu medycznego oczodołu, w którym prowadzona jest tomografia komputerowa części twarzoczaszki z oczodołem, a następnie sporządzany jest obraz 2D, po czym prowadzona jest segmentacja struktury i kolejno uzyskiwany jest obraz trójwymiarowy, który następnie przesyłany jest do drukarki 3D, po czym wytwarzany jest trójwymiarowy model medyczny oczodołu, prowadzony jest tak, że warstwa obrazowania tomograficznego jest o grubości co najwyżej 1 mm. Podczas sporządzania obrazu 2D prowadzi się ponowne próbkowanie danych DICOM, przy czym w tym celu wykorzystuje się sąsiedztwo czterech pikseli i ocenia się odcień ich szarości. Następnie na bazie tej oceny odcieni szarości tworzy się dodatkowe piksele w ich obrębie. Podczas prowadzenia segmentacji struktury w pierwszej kolejności na przeformatowanych danych DICOM zaznacza się, poprzez wybór pikseli o zadanym stopniu szarości, pierwszy obszar definiujący strukturę kostną oczodołu oraz drugi obszar definiujący obszar otaczający tę strukturę kostną oczodołu. Przestrzeń obu obszarów dzieli się na serię sześcianów, z których każdy obejmuje co najmniej jeden woksel, po czym sprawdza się węzły poszczególnych sześcianów pod względem zdefiniowanej izowartości, którą ustala się jako średnią arytmetyczną odcieni szarości pikseli definiujących geometrię struktury kostnej oczodołu. Następnie na podstawie izowartości przechodzącej pomiędzy węzłami poszczególnych sześcianów w miejsce tych sześcianów wstawia się wielokąty odpowiadające danej izowartości, przy czym uzyskuje się pierwszy model środkowej części twarzoczaszki wraz z trójwymiarowym modelem oczodołu, po czym zapisuje się go, a następnie tworzy się drugi model odbicia lustrzanego części zdrowej oczodołu na jego część uszkodzoną, przy czym w tym celu podaje się wartość liczbową określającą dokładność dopasowania obu modeli i iteracyjnie generuje się nowe współrzędne położenia oraz orientacji drugiego modelu. Jeśli wartość określająca dokładność dopasowania modelu jest większa niż zadana, czynność generowania położenia oraz orientacji drugiego modelu powtarza się, zaś jeśli jest ona mniejsza czynność generowania położenia oraz orientacji drugiego modelu zakańcza się. Pierwszy model i drugi model są dopasowane do siebie. Następnie wzdłuż krawędzi uszkodzenia prowadzi się główną krzywą typu splajn, po czym od tej głównej krzywej tworzy się dwie dodatkowe krzywe, po czym z trzech punktów na powierzchni oczodołu tworzy się płaszczyznę, na którą rzutuje się główną krzywą i dodatkowe krzywe, po czym obszar na płaszczyźnie utworzony przez te trzy krzywe przybliża się parametryczną powierzchnią i na jej podstawie wykonuje się wyciągnięcie o wielkości co najwyżej 2 mm w kierunku, w którym wyciągnięcie przecina się z obszarem geometrii dna oczodołu drugiego modelu odbicia lustrzanego. Na drugim modelu wykonuje się nacięcie obrazujące zakres uszkodzenia, a następnie powstały ostateczny model medyczny zapisuje się i za pomocą techniki przyrostowej wykonuje się jego wydruk.