CN112754734B - 一种用于拼接的peek骨板生成系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，包括：图像获取模块，用于获取病患的颅骨图像；3D仿真建模模块，用于基于3D仿真设备，对所述颅骨图像进行3D仿真处理，建立3D仿真的颅骨模型；重塑PEEK骨板模块，用于通过多次扫描病患的颅骨骨窗，重塑所述颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型碎片；PEEK骨板模块，用于获取PEEK骨板模型的数据信息，根据所述数据信息，确定碎片PEEK骨板；骨窗填充模块，用于通过所述碎片PEEK骨板，确定相应的拼接方式，并对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充；本发明提供了一种有益效果：通过对患者颅脑部位进行建模和骨窗内壁进行扫描，重塑PEEK骨板的信息，做出多个小的PEEK骨板，实现骨窗填充，降低了手术风险，提高了手术效率。
Description
技术领域
本发明涉及PEEK骨板技术领域，特别涉及一种用于拼接的PEEK骨板生成系统。
背景技术
目前，颅骨缺损是指因外伤、病变或者手术导致的颅骨硬膜、骨质缺损。由于病变或手术导致的蛛网膜破坏，加上硬膜缺损，脑脊液经由鼻腔、外耳道或开放伤口漏出，使颅腔与外界交通。颅骨重建其原则和目的是在颅内外结构之间建立可靠的屏障，避免脑脊液漏和颅内感染，由于缺损大小和部位的不同直接影响重建效果，颅骨修补通常分为嵌入修补和覆盖修补。以往常用的重建方法包括钛金属网、自体骨片和有机玻水泥等；本发明提供了一种PEEK材料，PEEK是一种特种高分子有机材料，可在134℃下经受多达3000次的循环高压灭菌，在热水、蒸汽、溶剂和化学试剂等条件下可表现出较高的机械强度、良好的抗应力性能和水解稳定性，这一特性使其可用于生产灭菌要求高、需反复使用的外科手术。相较于钛金属网重量更轻、强度更高，并且生物相容性良好，耐辐射，不易降解，影像上没有伪影。因此，FDA和CFDA均已批准其用于临床进行骨修复，除了可以满足外型的需求，也能够增加支撑面积，提高修复效果。当颅骨缺损过大或者形态不规则时，材料需要多块拼接和裁剪，无法形成牢固的整体，难以满足修补的要求,通过多种拼接设计让多块骨板更加接近一个牢固的整体，通过设计可以使PEEK骨板形状更加契合，固定更加牢固，术中医生操作更加便利快捷，术后更加美观。
发明内容
本发明提供一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，用以解决当颅骨缺损过大或者形态不规则时，材料需要多块拼接和裁剪，无法形成牢固的整体，难以满足修补的要求,通过多种拼接设计让多块骨板更加接近一个牢固的整体的情况。
一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取病患的颅骨图像；
3D仿真建模模块，用于基于3D仿真设备，对所述颅骨图像进行3D仿真处理，建立3D仿真的颅骨模型；
重塑PEEK骨板模块，用于通过多次扫描病患的颅骨骨窗，重塑所述颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型；
碎片PEEK骨板模块，用于获取PEEK骨板模型的数据信息，根据所述数据信息，确定碎片PEEK骨板；
骨窗填充模块，用于通过所述碎片PEEK骨板，确定相应的拼接方式，并对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充。
本技术方案提供一种实施例，所述图像获取模块，包括图像生成单元和数据生成单元；
所述图像生成单元，用于获取病患的头部图像的轮廓形状和轮廓面积，并根据所述轮廓形状和轮廓面积，生成对应的颅骨图像；
所述数据生成单元，用于判断所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，并生成相应的图像数据。
本技术方案提供一种实施例，所述数据生成单元，用于判断所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，并生成相应的图像数据，包括以下步骤：
步骤A1：获取正常的颅骨图像，处理所述颅骨图像，确定正常颅骨图像的像素图片：
；
其中，代表正常颅骨图像在x和y轴上在/>坐标位置的像素值，/>代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值；/>代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值；/>代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值； />代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值；其中，/>和/>代表以相应的处理参数处理后的x和y轴；/>代表和x的相应的误差数据，/>代表和y对应的误差数据；
步骤A2:根据所述像素图片，获取所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像：
；
其中，所述代表输出的图像像素，/>代表输入的图像像素样本；越接近/>=1且小于预设阈值时时，则图片差距越小，代表是正常的颅骨部位；越接近/>=0时，则图片差距越大，代表是损伤部位；
步骤A3: 根据所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，生成相应的图像数据。
本技术方案提供一种实施例，所述3D仿真建模模块，用于基于3D仿真设备，对所述颅骨图像进行3D仿真处理，建立3D仿真的颅骨模型，包括：
获取所述病患颅骨的图像数据；
根据所述图像数据和颅骨图像，生成对应比例的坐标关系；
按照所述坐标关系，传输所述颅骨图像和图像数据至3D仿真设备，生成仿真参数；
根据所述仿真参数，处理所述颅骨图像，构建和所述颅骨图像对应的仿真模型；
基于所述3D仿真设备，获取3D颅骨仿真填充数据，并利用所述3D颅骨仿真填充数据填充所述仿真模型，建立3D仿真的颅骨模型。
本技术方案提供一种实施例，所述基于所述3D仿真设备，获取3D颅骨仿真填充数据，并利用所述3D颅骨仿真填充数据填充所述仿真模型，建立3D仿真的颅骨模型，包括：
步骤S1:基于所述3D仿真设备，获取所述3D颅骨容积、病患的脑压峰值/>和壑值/>；
步骤S2:根据步骤S1，计算所述3D颅骨仿真填充参数；
；
其中，所述表示3D颅骨容积，/>表示计算出的误差值最小情况下的理想3D颅骨容积，/>代表第i个填充数据的变化角度，/>为填充数据的角度峰值，/>，/>为常数，/>为颅骨的质量因子，所述质量因子反映颅骨的密度和质量的关联系数；
步骤S3:根据所述3D颅骨仿真填充参数，填补所述仿真模型，确定填补结果；
步骤S4:当所述填补结果正常，建立3D仿真的颅骨模型；
步骤S5:当所述填补结果异常，传输所述填补结果至终端设备，并进行更正语音提醒。
本技术方案提供一种实施例，所述重塑PEEK骨板模块，用于通过预先设置扫描点，点对点式扫描病患的颅骨骨窗，重塑所述颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型，包括：
获取预先设置的扫描点，确定所述病患的颅骨骨窗的扫描坐标点；
根据所述扫描坐标点，计算扫描结果，并根据所述扫描结果，确定扫描点的偏离值；
根据所述扫描点的偏离值，统计扫描误差；
根据所述扫描误差，计算扫描结果的平均扫描结果和误差概率；
根据所述平均扫描结果和误差概率，计算所述颅骨模型的校准数据；
根据所述校准数据，重塑所述病患的颅骨模型，确定目标颅骨模型；
获取所述PEEK骨板的PEEK骨板参数，根据所述PEEK骨板参数，处理所述目标颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型。
本技术方案提供一种实施例，所述碎片PEEK骨板模块，包括数据信息获取单元和碎片确定单元，包括：
所述数据信息获取单元：用于获取PEEK骨板模型的数据信息；
所述碎片确定单元：用于根据所述数据信息，确定对应的碎片PEEK骨板。
本技术方案提供一种实施例，所述碎片确定单元，用于根据所述数据信息，确定对应的碎片PEEK骨板，包括：
获取所述数据信息，确定所述PEEK骨板模型的模型数据大小和特征坐标点；其中，
所述特征坐标点用于根据预设的特征数据库，确定所述病患颅骨的关键连接点；
获取所述PEEK骨板模型的特征坐标点的数量，当所述数量大于预设的数量阈值时，确定所述PEEK骨板模型的连接结果；
根据所述连接结果和所述特征坐标点，确定所述PEEK骨板模型的连接数量和连接方式；
根据所述连接数量和连接方式，划分所述PEEK骨板模型，确定PEEK碎片骨板模型；
获取唯一编码，并根据所述唯一编码对所述PEEK碎片骨板编号，确定编号对应关系；
通过所述编号对应关系，根据所述PEEK碎片骨板模型、连接方式、唯一编码，确定相应的碎片PEEK骨板。
本技术方案提供一种实施例，所述骨窗填充模块，用于通过所述碎片PEEK骨板，确定相应的拼接方式，并对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充，包括：
获取所述碎片PEEK骨板相应的拼接方式；
根据所述拼接方式，确定所述碎片PEEK骨板和所述颅骨骨窗的固定方式；
通过所述固定方式，确定填充顺序和填充方案；
根据所述填充顺序和填充方案，利用所述碎片PEEK骨板对病患的颅骨骨窗进行填充仿真模拟实验；
根据所述填充仿真模拟实验，对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充。
本技术方案提供一种实施例，所述拼接方式，包括：直插拼接式、燕尾榫拼接式、插孔拼接式的一种或多种组合；
所述直插拼接式，用于在两个骨板之间的拼接处进行卡扣；
所述燕尾榫拼接式，用于在骨板和骨窗之间进行细化拼接；
所述插孔拼接式，用于在两个骨板侧面进行相互拼接。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种用于拼接的PEEK骨板生成系统的模块构成图；
图2为本发明实施例中一种用于拼接的PEEK骨板生成系统的碎片骨板获取方法流程图；
图3为本发明实施例中一种用于拼接的PEEK骨板生成系统的PEEK骨板获取方法流程图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
如附图1所示，一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取病患的颅骨图像；
3D仿真建模模块，用于基于3D仿真设备，对所述颅骨图像进行3D仿真处理，建立3D仿真的颅骨模型；
重塑PEEK骨板模块，用于通过多次扫描病患的颅骨骨窗，重塑所述颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型；
碎片PEEK骨板模块，用于获取PEEK骨板模型的数据信息，根据所述数据信息，确定碎片PEEK骨板；
骨窗填充模块，用于通过所述碎片PEEK骨板，确定相应的拼接方式，并对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充。
上述技术方案的工作原理在于：本发明通过图像获取模块，获取病患的颅骨图像，并将颅骨图像传输到3D仿真建模模块，基于3D仿真设备，对所述颅骨图像进行3D仿真处理，建立3D仿真的颅骨模型，确定病患颅骨的3D仿真模型，再将所述3D仿真模型传输至PEEK骨板模块，通过多次扫描病患的颅骨骨窗，获取病患颅骨骨窗的信息，确定病患的治疗方案，重塑所述病患的颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型，在将所述PEEK骨板模型碎片化处理，也就是将所述PEEK骨板模型传输到碎片PEEK骨板模块，获取PEEK骨板模型的数据信息，根据所述PEEK骨板模型的数据信息，确定和所述PEEK骨板模型相对应的碎片PEEK骨板，并将获取的信息传输至骨窗填充模块，通过所述碎片PEEK骨板，确定相应的拼接方式，并对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充，最终确定关于病患颅骨骨窗的PEEK骨板拼接方案。
上述技术方案的有益效果在于：随着神经外科的飞速发展，手术范围逐步扩大，颅骨缺损补缺已经成为神经外科手术中常见的技术手段，本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，通过扫描患者的颅骨，确定患者的颅骨需要固定或者拼接的部位，通过3D建模，设计PEEK骨板，获取精确的数据模型，使PEEK骨板形状更加契合，固定更加牢固，使得在手术过程中，医生操作起来，更加便利和快捷，在手术过程后，病人的颅骨外形更加美观。
实施例2：
本技术方案提供一种实施例，所述图像获取模块，包括图像生成单元和数据生成单元；
所述图像生成单元，用于获取病患的头部图像的轮廓形状和轮廓面积，并根据所述轮廓形状和轮廓面积，生成对应的颅骨图像；
所述数据生成单元，用于判断所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，并生成相应的图像数据。
上述技术方案的工作原理在于：本发明根据所述图像生成单元，获取病患的头部图像的轮廓形状和轮廓面积，并根据所述轮廓形状和轮廓面积，生成对应的颅骨图像；所述数据生成单元，用于判断所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，并生成相应的图像数据。
上述技术方案的有益效果在于：本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，通过图像获取模块，为后续的病患的颅骨建模提供原始图像和原始数据，为3D仿真建模模块提供原始数据。
实施例3：
本技术方案提供一种实施例，所述数据生成单元，用于判断所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，并生成相应的图像数据，包括以下步骤：
步骤A1：获取正常的颅骨图像，处理所述颅骨图像，确定正常颅骨图像的像素图片：
；
其中，代表正常颅骨图像在x和y轴上在/>坐标位置的像素值，/>代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值；/>代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值；/>代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值； />代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值；其中，/>和/>代表以相应的处理参数处理后的x和y轴；/>代表和x的相应的误差数据，/>代表和y对应的误差数据；
步骤A2:根据所述像素图片，获取所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像：
；
其中，所述代表输出的图像像素，/>代表输入的图像像素样本；越接近/>=1且小于预设阈值时时，则图片差距越小，代表是正常的颅骨部位；越接近/>=0时，则图片差距越大，代表是损伤部位；
步骤A3: 根据所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，生成相应的图像数据。
上述技术方案的工作原理在于：本发明通过获取正常的颅骨图像，处理所述颅骨图像，确定正常颅骨图像的像素图片；根据所述像素图片，获取所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像；根据所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，生成相应的图像数据。
上述技术方案的有益效果在于：本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，通过正常的颅骨参数，自动获取需要修复的部位，将两部分的数据自动划分，并生成完整部位的模型和损伤部位的模型，更方便后面的3D仿真建模去建立模型。
实施例4：
本技术方案提供一种实施例，所述3D仿真建模模块，用于基于3D仿真设备，对所述颅骨图像进行3D仿真处理，建立3D仿真的颅骨模型，包括：
获取所述病患颅骨图像的图像数据；
根据所述图像数据和颅骨图像，生成对应比例的坐标关系；
按照所述坐标关系，传输所述颅骨图像和图像数据至3D仿真设备，生成仿真参数；
根据所述仿真参数，处理所述颅骨图像，构建和所述颅骨图像对应的仿真模型；
基于所述3D仿真设备，获取3D颅骨仿真填充数据，并利用所述3D颅骨仿真填充数据填充所述仿真模型，建立3D仿真的颅骨模型。
上述技术方案的工作原理在于：本发明通过获取所述病患颅骨的图像数据，确定患者头部图像，根据所述图像数据和颅骨图像，生成对应比例的坐标关系，将颅骨图像通过所述图像数据对每一帧图像元素进行标记化，并按相应比例可以放大或者缩小，生成比例坐标轴；按照所述坐标关系，传输所述颅骨图像和图像数据至3D仿真设备，生成仿真参数，所述3D仿真设备可以用来获取所述仿真参数，所述仿真参数用于对所述颅骨图像数据进行计算，根据所述仿真参数，处理所述颅骨图像，构建和所述颅骨图像对应的仿真模型；基于所述3D仿真设备，获取3D颅骨仿真填充数据，所述3D颅骨仿真填充数据可以自行设置，也可以自动生成，用于对所述3D模型进行填补补充，即利用所述3D颅骨仿真填充数据填充所述仿真模型，建立3D仿真的颅骨模型。
上述技术方案的有益效果在于：本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，通过3D建模仿真，可以对病患的颅骨情况提前进行检查，并根据患者的颅骨情况获取相应的模型，进行方案制定，对不同病患、不同损伤程度、不同损伤部位都有着不同的治疗方案，通过3D仿真建模模块，对病患的受伤程度了解的更加清晰，通过建模对所述病患的颅骨修补手术进行模拟实验，增加了病患治疗的成功率，降低了治疗的风险。
实施例5：
本技术方案提供一种实施例，所述基于所述3D仿真设备，获取3D颅骨仿真填充数据，并利用所述3D颅骨仿真填充数据填充所述仿真模型，建立3D仿真的颅骨模型，包括：
步骤S1:基于所述3D仿真设备，获取所述3D颅骨容积、病患的脑压峰值/>和壑值/>；
步骤S2:根据步骤S1，计算所述3D颅骨仿真填充参数；
；
其中，所述表示3D颅骨容积，/>表示计算出的误差值最小情况下的理想3D颅骨容积，/>代表第i个填充数据的变化角度，/>为填充数据的角度峰值，/>，/>为常数，/>为颅骨的质量因子，所述质量因子反映颅骨的密度和质量的关联系数；
步骤S3:根据所述3D颅骨仿真填充参数，填补所述仿真模型，确定填补结果；
步骤S4:当所述填补结果正常，建立3D仿真的颅骨模型；
步骤S5:当所述填补结果异常，传输所述填补结果至终端设备，并进行更正语音提醒。
上述技术方案的工作原理在于：本发明基于所述3D仿真设备，获取所述3D颅骨容积、病患的脑压峰值/>和壑值/>；用于仿真病患的颅内环境，根据步骤S1，计算所述3D颅骨仿真填充参数；其中，所述/>表示3D颅骨容积，/>表示计算出的误差值最小情况下的理想3D颅骨容积，/>代表第i个填充数据的变化角度，/>为填充数据的角度峰值，/>，/>为常数，/>为颅骨的质量因子，所述质量因子反映颅骨的密度和质量的关联系数；根据所述3D颅骨仿真填充参数，填补所述仿真模型，确定填补结果；当所述填补结果正常，建立3D仿真的颅骨模型；当所述填补结果异常，传输所述填补结果至终端设备，并进行更正语音提醒。
上述技术方案的有益效果在于：本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，通过对填充结果进行判断，判断所述填充结果是否合理，若填充结果并不合理，则避免了不必要的成本浪费，并且通过多次的计算下，获取精确的数据，有益于针对病患病情做出最佳方案。
实施例6：
本技术方案提供一种实施例，所述重塑PEEK骨板模块，用于通过多次扫描病患的颅骨骨窗，重塑所述颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型，包括：
步骤100：获取预先设置的扫描点，确定所述病患的颅骨骨窗的扫描坐标点；
步骤101：根据所述扫描坐标点，计算扫描结果，确定扫描点的偏离值；
步骤102：根据所述扫描点的偏离值，并根据所述扫描结果，统计扫描误差；
步骤103：根据所述扫描误差，计算扫描结果的平均扫描结果和误差概率；
步骤104：根据所述平均扫描结果和误差概率，计算所述颅骨模型的校准数据；
步骤105:根据所述校准数据，重塑所述病患的颅骨模型，确定目标颅骨模型；
步骤106：获取所述PEEK骨板的PEEK骨板参数，根据所述PEEK骨板参数，处理所述目标颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型。
上述技术方案的工作原理在于：本发明通过多次扫描病患的颅骨骨窗，确定不同的扫描结果，根据所述扫描结果，统计每次的扫描误差；根据不同的扫描误差，计算扫描结果的平均扫描结果和误差概率；根据所述平均扫描结果和误差概率，计算所述颅骨模型的校准数据；根据所述校准数据，重塑所述病患的颅骨模型，确定目标颅骨模型；使整个颅骨模型更加优化，获取所述PEEK骨板的PEEK骨板参数，所述PEEK是一种特种高分子有机材料，可在134℃下经受多达3000次的循环高压灭菌，在热水、蒸汽、溶剂和化学试剂等条件下可表现出较高的机械强度、良好的抗应力性能和水解稳定性，模拟人的大脑参数，获取所述PEEK的PEEK骨板参数，并根据所述目标颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型。
上述技术方案的有益效果在于：本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，通过计算PEEK骨板参数和用户颅骨骨窗信息，获取最新的颅骨信息数据，不断优化所述模型，使得在病人进行临床治疗的时候，对应相对最优的方案。
实施例7：
本技术方案提供一种实施例，所述碎片PEEK骨板模块，包括数据信息获取单元和碎片确定单元，包括：
所述数据信息获取单元：用于获取PEEK骨板模型的数据信息；
所述碎片确定单元：用于根据所述数据信息，确定对应的碎片PEEK骨板。
上述技术方案的工作原理在于：本发明的碎片PEEK骨板模块包括数据信息获取单元和碎片确定单元，其中，所述数据信息获取单元用于获取PEEK骨板模型的数据信息；所述碎片确定单元用于根据所述数据信息，确定对应的碎片PEEK骨板；通过这两种单元，可获取碎片PEEK骨板模块，通过对所述碎片PEEK骨板模块的单元功能确定和区分，获取不同的碎片PEEK骨板分割模块。
上述技术方案的有益效果在于：本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，通过碎片PEEK骨板模块，对所述数据信息获取单元和碎片确定单元进行功能划分，根据不同大小的碎片PEEK骨板，确定PEEK骨板碎片。
实施例8：
本技术方案提供一种实施例，所述碎片确定单元，用于根据所述数据信息，确定对应的碎片PEEK骨板，包括：
步骤11：获取所述数据信息，确定所述PEEK骨板模型的模型数据大小和特征坐标点；其中，
所述特征坐标点用于根据预设的特征数据库，确定所述病患颅骨的关键连接点；
步骤12：获取所述PEEK骨板模型的特征坐标点的数量，当所述数量大于预设的数量阈值时，确定所述PEEK骨板模型的连接结果；
步骤13：根据所述连接结果和所述特征坐标点，确定所述PEEK骨板模型的连接数量和连接方式；
步骤14：根据所述连接数量和连接方式，划分所述PEEK骨板模型，确定PEEK碎片骨板模型；
步骤15：获取唯一编码，并根据所述唯一编码对所述PEEK碎片骨板编号，确定编号对应关系；
步骤16：通过所述编号对应关系，根据所述PEEK碎片骨板模型、连接方式、唯一编码，确定相应的碎片PEEK骨板。
上述技术方案的工作原理在于：获取所述数据信息，确定所述PEEK骨板模型的模型数据大小和特征坐标点；其中，所述特征坐标点用于根据预设的特征数据库，确定所述病患颅骨的关键连接点；获取所述PEEK骨板模型的特征坐标点的数量，当所述数量大于预设的数量阈值时，确定所述PEEK骨板模型的连接结果；根据所述连接结果和所述特征坐标点，确定所述PEEK骨板模型的连接数量和连接方式；根据所述连接数量和连接方式，划分所述PEEK骨板模型，确定PEEK碎片骨板模型；获取唯一编码，并根据所述唯一编码对所述PEEK碎片骨板编号，确定编号对应关系；通过所述编号对应关系，根据所述PEEK碎片骨板模型、连接方式、唯一编码，确定相应的碎片PEEK骨板。
上述技术方案的有益效果在于：本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，对每片碎片骨板的连接方式，顺序都加以标注，为模拟仿真的动态演绎提供原始资料。
实施例9：
本技术方案提供一种实施例，所述骨窗填充模块，用于通过所述碎片PEEK骨板，确定相应的拼接方式，并对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充，包括：
获取所述碎片PEEK骨板相应的拼接方式；
根据所述拼接方式，确定所述碎片PEEK骨板和所述颅骨骨窗的固定方式；
通过所述固定方式，确定填充顺序和填充方案；
根据所述填充顺序和填充方案，利用所述碎片PEEK骨板对病患的颅骨骨窗进行填充仿真模拟实验；
根据所述填充仿真模拟实验，对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充，并确定填充结果。
上述技术方案的工作原理在于：获取所述碎片PEEK骨板相应的拼接方式；根据所述拼接方式，确定所述碎片PEEK骨板和所述颅骨骨窗的固定方式；通过所述固定方式，确定填充顺序和填充方案；根据所述填充顺序和填充方案，利用所述碎片PEEK骨板对病患的颅骨骨窗进行填充仿真模拟实验；根据所述填充仿真模拟实验，对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充。
上述技术方案的有益效果在于：本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，通过仿真模拟实验，对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充，从而在多次模拟实验中，获取针对病患的最优方案。
实施例10：
本技术方案提供一种实施例，所述拼接方式，包括：直插拼接式、燕尾榫拼接式、插孔拼接式的一种或多种组合；
所述直插拼接式，用于在两个骨板之间的拼接处进行卡扣；
所述燕尾榫拼接式，用于在骨板和骨窗之间进行细化拼接；
所述插孔拼接式，用于在两个骨板侧面进行相互拼接。
上述技术方案的工作原理在于：所述直插拼接式，用于在两个骨板之间的拼接处进行卡扣；所述燕尾榫拼接式，用于在骨板和骨窗之间进行细化拼接；所述插孔拼接式，用于在两个骨板侧面进行相互拼接。
上述技术方案的有益效果在于：本发明提供了一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，不同的拼接方式是为当颅骨缺损过大或者形态不规则时，材料需要多块拼接和裁剪，无法形成牢固的整体，难以满足修补的要求,通过多种拼接设计让多块骨板更加接近一个牢固的整体。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，其特征在于，包括：
图像获取模块，用于获取病患的颅骨图像；
3D仿真建模模块，用于基于3D仿真设备，对所述颅骨图像进行3D仿真处理，建立3D仿真的颅骨模型；
重塑PEEK骨板模块，用于通过预先设置扫描点，点对点式扫描病患的颅骨骨窗，重塑所述颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型；
碎片PEEK骨板模块，用于获取PEEK骨板模型的数据信息，根据所述数据信息，确定碎片PEEK骨板；
骨窗填充模块，用于通过所述碎片PEEK骨板，确定相应的拼接方式，并对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充，确定填充结果；
所述3D仿真建模模块，用于基于3D仿真设备，对所述颅骨图像进行3D仿真处理，建立3D仿真的颅骨模型，包括：
获取所述病患颅骨的图像数据；
根据所述图像数据和颅骨图像，生成对应比例的坐标关系；
按照所述坐标关系，传输所述颅骨图像和图像数据至3D仿真设备，生成仿真参数；
根据所述仿真参数，处理所述颅骨图像，构建和所述颅骨图像对应的仿真模型；
基于所述3D仿真设备，获取3D颅骨仿真填充数据，并利用所述3D颅骨仿真填充数据填充所述仿真模型，建立3D仿真的颅骨模型；
所述基于所述3D仿真设备，获取3D颅骨仿真填充数据，并利用所述3D颅骨仿真填充数据填充所述仿真模型，建立3D仿真的颅骨模型，包括：
步骤S1:基于所述3D仿真设备，获取3D颅骨容积、病患的脑压峰值/>和壑值/>；
步骤S2:根据步骤S1，计算3D颅骨仿真填充参数；
其中，所述表示3D颅骨容积，/>表示计算出的误差值最小情况下的理想3D颅骨容积，代表第i个填充数据的变化角度，/>为填充数据的角度峰值，/>，/>为常数，/>为颅骨的质量因子，所述质量因子反映颅骨的密度和质量的关联系数；
步骤S3:根据所述3D颅骨仿真填充参数，填补所述仿真模型，确定填补结果；
步骤S4:当所述填补结果正常，建立3D仿真的颅骨模型；
步骤S5:当所述填补结果异常，传输所述填补结果至终端设备，并进行更正语音提醒；
所述碎片PEEK骨板模块，包括数据信息获取单元和碎片确定单元，包括：
所述数据信息获取单元：用于获取PEEK骨板模型的数据信息；
所述碎片确定单元：用于根据所述数据信息，确定对应的碎片PEEK骨板；
所述碎片确定单元，用于根据所述数据信息，确定对应的碎片PEEK骨板，包括：
获取所述数据信息，确定所述PEEK骨板模型的模型数据大小和特征坐标点；其中，
所述特征坐标点用于根据预设的特征数据库，确定所述病患颅骨的关键连接点；
获取所述PEEK骨板模型的特征坐标点的数量，当所述数量大于预设的数量阈值时，确定所述PEEK骨板模型的连接结果；
根据所述连接结果和所述特征坐标点，确定所述PEEK骨板模型的连接数量和连接方式；
根据所述连接数量和连接方式，划分所述PEEK骨板模型，确定PEEK碎片骨板模型；
获取唯一编码，并根据所述唯一编码对所述PEEK碎片骨板编号，确定编号对应关系；
通过所述编号对应关系，根据所述PEEK碎片骨板模型、连接方式、唯一编码，确定相应的碎片PEEK骨板。
2.如权利要求1所述的一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，其特征在于，所述图像获取模块，包括图像生成单元和数据生成单元；
所述图像生成单元，用于获取病患的头部图像的轮廓形状和轮廓图像，并根据所述轮廓形状和轮廓图像，生成对应的颅骨图像；
所述数据生成单元，用于确定所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，并生成相应的图像数据。
3.如权利要求2所述的一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，其特征在于，所述数据生成单元，用于判断所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，并生成相应的图像数据，包括以下步骤：
步骤A1：获取正常的颅骨图像，处理所述颅骨图像，确定正常颅骨图像的像素值：
其中，代表正常颅骨图像在x和y轴上在/>坐标位置的像素值，/>代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值；/>代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值；/>代表处理图像/>和/>轴上在坐标位置的像素值；/>代表处理图像/>和/>轴上在/>坐标位置的像素值；其中，/>和/>代表以相应的处理参数处理后的x和y轴；/>代表和x的相应的误差数据，/>代表和y对应的误差数据；
步骤A2:根据所述像素值，获取所述颅骨图像的受损部位像素值和正常部位像素值：
其中，所述代表输出的图像像素，/>代表输入的图像像素样本；越接近/>=1且小于预设阈值时时，则图片差距越小，代表是正常的颅骨部位；/>越接近/>=0时，则图片差距越大，代表是损伤部位；
步骤A3: 根据所述颅骨图像的受损部位像素值和正常部位像素值，生成颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像；
步骤A4:根据所述颅骨图像的受损部位图像和正常部位图像，确定和所述病患颅骨相对应的图像数据。
4.如权利要求1所述的一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，其特征在于，所述重塑PEEK骨板模块，用于通过预先设置扫描点，点对点式扫描病患的颅骨骨窗，重塑所述颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型，包括：
获取预先设置的扫描点，确定所述病患的颅骨骨窗的扫描坐标点；
根据所述扫描坐标点，计算扫描结果，并根据所述扫描结果，确定扫描点的偏离值；
根据所述扫描点的偏离值，统计扫描误差；
根据所述扫描误差，计算扫描结果的平均扫描结果和误差概率；
根据所述平均扫描结果和误差概率，计算所述颅骨模型的校准数据；
根据所述校准数据，重塑所述病患的颅骨模型，确定目标颅骨模型；
获取所述PEEK骨板的PEEK骨板参数，根据所述PEEK骨板参数，处理所述目标颅骨模型，生成对应的PEEK骨板模型。
5.如权利要求1所述的一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，其特征在于，所述骨窗填充模块，用于通过所述碎片PEEK骨板，确定相应的拼接方式，并对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充，确定填充结果，包括：
获取所述碎片PEEK骨板相应的拼接方式；
根据所述拼接方式，确定所述碎片PEEK骨板和所述颅骨骨窗的固定方式；
通过所述固定方式，确定填充顺序和填充方案；
根据所述填充顺序和填充方案，利用所述碎片PEEK骨板对病患的颅骨骨窗进行填充仿真模拟实验；
根据所述填充仿真模拟实验，对病患的颅骨骨窗进行仿真模拟填充，并确定填充结果。
6.如权利要求1所述的一种用于拼接的PEEK骨板生成系统，其特征在于，所述拼接方式，包括：直插拼接式、燕尾榫拼接式、插孔拼接式的一种或多种组合；
所述直插拼接式，用于在两个骨板之间的拼接处进行卡扣；
所述燕尾榫拼接式，用于在骨板和骨窗之间进行细化拼接；
所述插孔拼接式，用于在两个骨板侧面进行相互拼接。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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