CN106420108B - 一种基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法，该制作方法包括以下步骤：获取影像数据→乳房三维激光扫描+胸部CT扫描→分别进行三维激光扫描数据及胸部CT数据的三维建模→进行两种数字影像的融合→获得融合的乳房三维数字模型→3D打印。该基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法，通过乳房三维扫描和CT的复合影像融合，能够获得站立位的有着内部结构的乳房三维数字模型。并通过3D打印技术打印出个性化的乳房假体，对于得到更好的手术效果，有着很大的作用。解决了既往传统影像学方法不能同时得到站立位的具有清晰乳房内部的结构，而只能通过软件来进行弥补的问题。

Description

一种基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法
技术领域
本发明涉及乳房假体制造技术领域，具体为一种基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法。
背景技术
乳腺癌乳房全切的患者需要进行乳房再造手术，应用乳房假体植入进行乳房再造是最常见的一种方法。该种手术的难点在于如何选择合适的乳房假体。目前选择乳房假体的方法主要有两种：1、术中通过排水法测量切除的乳腺体积。2、通过三维医用软件进行测量。后一种方法是未来的发展方向。目前乳腺的数字影像主要来源于乳腺MRI和CT，但这两种影像分别来自仰卧位和俯卧位，而临床需要的则是站立位的数字影像。另一种数字影像来源是三维激光扫描影像，是站立位的，符合临床需要，但无法描述乳房内部的结构，只能通过软件来进行弥补。如果能将三维扫描影像的外部结构和CT影像的内部结构进行融合，得到站立位的有着内部结构的乳房三维数字模型，然后通过三D打印技术打印出需要的乳房假体，能够得到更好的手术效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法，具备乳房三维扫描和CT的复合影像融合，能够得到站立位的有着内部结构的乳房三维数字模型以及3D打印技术打印出需要的乳房假体的优点，解决了既往传统影像学方法不能同时得到站立位的具有清晰乳房内部的结构，而只能通过软件来进行弥补的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法，该制作方法包括以下步骤：
获取影像数据→乳房三维激光扫描+胸部CT扫描→分别进行三维激光扫描数据及胸部CT数据的三维建模→进行两种数字影像的融合→获得融合的乳房三维数字模型→3D打印。
S1、获取影像数据：首先，分别通过对乳腺的三维激光扫描和CT扫描获取患者双侧乳腺的高质量的医学影像原始资料，扫描时尽量保持患者处在相同的体位和呼吸状态，在上臂上举时，在吸气末进行扫描。
S2、三维建模：三维建模包括乳腺在内的完整的胸腹壁(包括后背)轮廓建模，三维激光扫描图像通过三维扫描仪自带的软件，将扫描的包括乳房在内的胸腹壁(包括后背)进行三维建模；CT图像则通过医学图像处理软件MIMICS，获取CT原始影像资料，并进行三维建模；CT的三维建模分为两种模式：一种是乳腺在内的完整的胸腹壁(包括后背)轮廓建模；另一种是乳腺后壁(即胸肌表面)的三维建模。
后一种建模具体步骤如下：首先在MIMICS软件中导入CT原始影像资料，设置合适的阈值，能够较好的显示胸肌表面和乳腺组织的分界，然后逐层擦除胸肌表面的乳腺组织，从而得到胸肌表面的三维建模，然后将两个CT的三维建模合并为一个最终的三维建模。
S3、数字影像融合：通过3DMAX医学数字软件，将乳腺CT和三维扫描的三维模型以腹壁、后背及乳房下皱襞线为配准点进行融合，从而将三维扫描数据的乳房外表结构和CT数据的乳房内部结构融合成一个独立的三维数字影像；其具体操作为：将2个模型分别导入3DMAX软件；利用对齐命令，以腹壁、后背及乳房下皱襞线为配准参考点，利用旋转移动命令将2个模型融合至相应位置；然后利用面截选功能分别截选出三维扫描数据的乳房外表结构和CT数据的乳房内部结构；利用合并功能以及面片建造功能将此2部分合并为新模型，使模型整体完整.从而将三维扫描数据的乳房外表结构和CT数据的乳房内部结构融合成一个独立的三维数字影像。
S4、最后，通过3D打印技术，利用三维数字影像，打印出符合临床需要的乳房假体。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过乳房三维扫描和CT的复合影像融合，能够得到站立位的有着内部结构的乳房三维数字模型。
2、本发明通过三D打印技术打印出需要的乳房假体，对于得到更好的手术效果，有着很大的作用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法，该制作方法包括以下步骤：
获取影像数据→乳房三维激光扫描+胸部CT扫描→分别进行三维激光扫描数据及胸部CT数据的三维建模→进行两种数字影像的融合→获得融合的乳房三维数字模型→3D打印。
S1、获取影像数据：首先，分别通过对乳腺的三维激光扫描和CT扫描获取患者双侧乳腺的高质量的医学影像原始资料，扫描时尽量保持患者处在相同的体位和呼吸状态，在上臂上举时，在吸气末进行扫描。
S2、三维建模：三维建模包括乳腺在内的完整的胸腹壁(包括后背)轮廓建模，三维激光扫描图像通过三维扫描仪自带的软件，将扫描的包括乳房在内的胸腹壁(包括后背)进行三维建模；CT图像则通过医学图像处理软件MIMICS，获取CT原始影像资料，并进行三维建模；CT的三维建模分为两种模式：一种是乳腺在内的完整的胸腹壁(包括后背)轮廓建模；另一种是乳腺后壁(即胸肌表面)的三维建模。
后一种建模具体步骤如下：首先在MIMICS软件中导入CT原始影像资料，设置合适的阈值，能够较好的显示胸肌表面和乳腺组织的分界，然后逐层擦除胸肌表面的乳腺组织，从而得到胸肌表面的三维建模，然后将两个CT的三维建模合并为一个最终的三维建模。
S3、数字影像融合：通过3DMAX医学数字软件，将乳腺CT和三维扫描的三维模型以腹壁、后背及乳房下皱襞线为配准点进行融合，从而将三维扫描数据的乳房外表结构和CT数据的乳房内部结构融合成一个独立的三维数字影像；其具体操作为：将2个模型分别导入3DMAX软件；利用对齐命令，以腹壁、后背及乳房下皱襞线为配准参考点，利用旋转移动命令将2个模型融合至相应位置；然后利用面截选功能分别截选出三维扫描数据的乳房外表结构和CT数据的乳房内部结构；利用合并功能以及面片建造功能将此2部分合并为新模型，使模型整体完整.从而将三维扫描数据的乳房外表结构和CT数据的乳房内部结构融合成一个独立的三维数字影像。
S4、最后，通过3D打印技术，利用三维数字影像，打印出符合临床需要的乳房假体。
综上所述：该基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法，通过乳房三维扫描和CT的复合影像融合，能够得到站立位的有着内部结构的乳房三维数字模型，此外，通过3D打印技术打印出需要的乳房假体，对于得到更好的手术效果，有着很大的作用，解决了既往传统影像学方法不能同时得到站立位的具有清晰乳房内部的结构，而只能通过软件来进行弥补的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种基于乳腺数字影像融合技术的个性化乳房假体制作方法，其特征在于：该制作方法包括以下步骤：
获取影像数据→乳房三维激光扫描+胸部CT扫描→分别进行三维激光扫描数据及胸部CT数据的三维建模→进行两种数字影像的融合→获得融合的乳房三维数字模型→3D打印；
S1、获取影像数据：首先，分别通过对乳腺的三维激光扫描和CT扫描获取患者双侧乳腺的高质量的医学影像原始资料，扫描时尽量保持患者处在相同的体位和呼吸状态，在上臂上举时，在吸气末进行扫描；
S2、三维建模：三维建模包括乳腺在内的完整的胸腹壁(包括后背)轮廓建模，三维激光扫描图像通过三维扫描仪自带的软件，将扫描的包括乳房在内的胸腹壁(包括后背)进行三维建模；CT图像则通过医学图像处理软件MIMICS，获取CT原始影像资料，并进行三维建模；CT的三维建模分为两种模式：一种是乳腺在内的完整的胸腹壁(包括后背)轮廓建模；另一种是乳腺后壁(即胸肌表面)的三维建模；
后一种建模具体步骤如下：首先在MIMICS软件中导入CT原始影像资料，设置阈值，能够显示胸肌表面和乳腺组织的分界，然后逐层擦除胸肌表面的乳腺组织，从而得到胸肌表面的三维建模，然后将两个CT的三维建模合并为一个最终的三维建模；
S3、数字影像融合：通过3DMAX医学数字软件，将乳腺CT和三维扫描的三维模型以腹壁、后背及乳房下皱襞线为配准点进行融合，从而将三维扫描数据的乳房外表结构和CT数据的乳房内部结构融合成一个独立的三维数字影像；其具体操作为：将2个模型分别导入3DMAX软件；利用对齐命令，以腹壁、后背及乳房下皱襞线为配准参考点，利用旋转移动命令将2个模型融合至相应位置；然后利用面截选功能分别截选出三维扫描数据的乳房外表结构和CT数据的乳房内部结构；利用合并功能以及面片建造功能将此2部分合并为新模型，使模型整体完整.从而将三维扫描数据的乳房外表结构和CT数据的乳房内部结构融合成一个独立的三维数字影像；
S4、最后，通过3D打印技术，利用三维数字影像，打印出符合临床需要的乳房假体。
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