CN106362303B - 一种白癜风紫外光疗的个性化掩膜制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白癜风紫外光疗的个性化掩膜制备方法，根据白癜风病灶区域的实际形状和大小，结合图像分割、三维重建以及3D打印技术，制定出与白癜风病灶区域相吻合的紫外光疗掩膜。在实施紫外光疗时，该个性化掩膜能够准确、完整的覆盖发病区域，最大限度且均匀地将照射剂量集中于病灶部位，在保证病灶获得足够的照射剂量，同时避免了周围正常皮肤受到不必要的紫外光照射，降低紫外光疗的毒副反应，提高治疗效果，方便可行。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械，具体涉及一种白癜风紫外光疗的个性化掩膜制备方法。
背景技术
白癜风是一种常见的、难治性的色素脱失性皮肤病，其病因和发病机制尚未清楚，临床主要表现为皮肤黏膜白斑，常见于指背、腕、前臂、颜面、颈项等、是世界皮肤病的三大顽症之一，无明显性别差异，各年龄组均可发病，但多见于青年人。白癜风虽然不会造成器官损伤，但可能对患者的身心健康造成严重影响，有效的治疗不仅可以提高患者的生理机能，同时也提高患者的生活质量及身心健康。
由于白癜风的发病机制尚不清楚，其治疗一直是医学上的难题。虽然目前有多种治疗方法，但疗效均不够理想，例如自体表皮移植法在不平坦的病灶区域移植时不易操作。紫外光疗法是临床上治疗白癜风一种常见的方法，其通过光化学反应刺激残留在皮损患处的黑素干细胞以及酪氨酸酶，调节细胞因子发挥免疫调节作用，刺激黑素细胞的活性因子，促使皮肤中黑色素细胞分裂、增殖，从而加快黑色素分泌和沉着，达到治疗白斑的效果。值得注意的是，长时间、高剂量的紫外线照射会严重损害正常皮肤甚至引起皮肤癌。然而，目前使用紫外光进行照射时，医院往往只能提供大小固定的几种掩膜。为了使周围正常的组织不受到紫外线灼伤，医生只能从固定大小的几种掩膜中挑选一个大小最接近的掩膜，通过多次移位叠加照射才能把白癜风的区域照射完整，这种方式也往往致使光疗过程中出现白癜风病灶区域接受的照射剂量不均匀，不仅无法到达更好治疗白斑的效果，而且容易引起毒副反应，造成二次伤害。另外，这种固定大小的掩膜在不同病人治疗时不断的重复使用，如果消毒不彻底，则存在感染的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于白癜风紫外光疗的个性化掩膜制备方法。该个性化掩膜能够保证白癜风患处受到集中均匀的照射剂量，同时避免周围正常皮肤受到伤害。同时，该个性化掩膜每个病人一份，既可用于紫外光疗及其它光疗，也可以用于药物的涂抹遮挡保护。
本发明采用以下技术方案实现：一种白癜风紫外光疗的个性化掩膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：提供一图像采集模块，通过所述图像采集模块获取白癜风发病区域的图像，并导入图像处理与三维重建上位机中；步骤S2：上位机对获取的图像进行去噪声预处理；步骤S3：对图像中的毛糙部分采用平滑技术进行平滑处理；步骤S4：采用自适应阈值分割法对白癜风病灶区域进行自动分割，获取白癜风区域的二值分割图像；步骤S5：根据任意形状的病灶二值图像，通过二值图像的形态学膨胀运算，将病灶区域的二值图像向外扩展指定的宽度，然后将扩展后的病灶二值图像与扩展前的病灶二值图像进行形态学相减，得到病灶部位为空的个性化保护掩膜底板；步骤S6：由上位机设定掩膜的厚度，上位机自动对保护掩膜进行三维建模，并生成个性化掩膜的三维模型；步骤S7：将生成的紫外光疗个性化掩膜的三维模型导入3D打印机进行3D打印。
进一步的，所述步骤S7中3D打印选用不透光的柔性材料。
进一步的，步骤S6中三维模型保存为.stl文件格式。
与现有技术相比，本发明针对不同的白癜风患者及其发病情况，根据白癜风病灶区域的实际形状和大小，结合图像分割、三维重建以及3D打印技术，制定出与白癜风病灶区域相吻合的紫外光疗掩膜。在实施紫外光疗时，该个性化掩膜能够准确、完整的覆盖发病区域，最大限度且均匀地将照射剂量集中于病灶部位，在保证病灶获得足够的照射剂量，同时避免了周围正常皮肤受到不必要的紫外光照射，降低紫外光疗的毒副反应，提高治疗效果，方便可行。
附图说明
图1 白癜风患者。
图2 白癜风紫外光疗的个性化掩膜示意图。
图3 白癜风光疗个性化掩膜制备系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。
本发明提供一种白癜风紫外光疗的个性化掩膜制备方法，其包括以下步骤：
步骤S1：提供一图像采集模块，通过所述图像采集模块获取白癜风发病区域的图像，并导入图像处理与三维重建上位机中；如图1所示；
步骤S2：由于图像在获取和传输的过程中容易受噪声的影响，为了提高图像自动分割的准确性，上位机先对图像去噪声预处理，提高图像的质量；
步骤S3：对图像中的毛糙部分采用平滑技术进行平滑处理；
步骤S4：采用自适应阈值分割法对白癜风病灶区域进行自动分割，获取白癜风区域的二值分割图像；如图2所示；
步骤S5：根据任意形状的病灶二值图像，通过二值图像的形态学膨胀运算，将病灶区域的二值图像向外扩展指定的宽度，然后将扩展后的病灶二值图像与扩展前的病灶二值图像进行形态学相减，得到病灶部位为空的个性化保护掩膜底板；
步骤S6：由上位机设定掩膜的厚度，上位机自动对保护掩膜进行三维建模，并生成个性化掩膜的三维模型；
步骤S7：将生成的紫外光疗个性化掩膜的三维模型导入3D打印机进行3D打印。
上述流程示意图参见图3。
进一步的，所述步骤S7中3D打印选用不透光的柔性材料。选用具有一定柔韧性的、不透光的3D打印材料，便于适当的弯曲，与人体皮肤更加贴合。
进一步的，步骤S6中三维模型保存为.stl文件格式，.stl文件格式便于3D打印机识别。
在实施紫外光疗时，将该个性化掩膜紧密贴合在白癜风发病部位，并保持掩膜内边缘与白癜风病灶区域的外边缘相吻合，即可根据患者的发病情况，调节合适的光照剂量对白癜风病灶区域进行照射治疗。对于某些特殊部位的白斑，如鼻、额、口周及关节等不平坦部位，由于制作该个性化掩膜的材料具有较好的柔韧性，因此可对掩膜作适当的弯曲，以使掩膜与人体皮肤紧密相贴合，再进行紫外光照射治疗即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种白癜风紫外光疗的个性化掩膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：提供一图像采集模块，通过所述图像采集模块获取白癜风发病区域的图像，并导入图像处理与三维重建上位机中；
步骤S2：上位机对获取的图像进行去噪声预处理；
步骤S3：对图像中的毛糙部分采用平滑技术进行平滑处理；
步骤S4：采用自适应阈值分割法对白癜风病灶区域进行自动分割，获取白癜风区域的二值分割图像；
步骤S5：根据任意形状的病灶分割二值图像，通过二值图像的形态学膨胀运算，将病灶区域的二值图像向外扩展指定的宽度，然后将扩展后的病灶二值图像与扩展前的病灶二值图像进行形态学相减，得到病灶部位为空的个性化保护掩膜底板；
步骤S6：由上位机设定掩膜的厚度，上位机自动对保护掩膜进行三维建模，并生成个性化掩膜的三维模型；
步骤S7：将生成的紫外光疗个性化掩膜的三维模型导入3D打印机进行3D打印。
2.根据权利要求1所述的白癜风紫外光疗的个性化掩膜制备方法，其特征在于：所述步骤S7中3D打印选用不透光的柔性材料。
3.根据权利要求1所述的白癜风紫外光疗的个性化掩膜制备方法，其特征在于：步骤S6中三维模型保存为.stl文件格式。
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