[发明专利]制作人体内部目标的模型的方法及其装置

说明书

一般地说本发明涉及一种制作人体内部目标的模型的方法及其装置，更具体地说，涉及一种能够通过应用从超声成像装置获得的图像数据三维地制作人体内部目标的模型的方法及其装置。

为了不需要进行手术就能够可视地观察人体内部目标，可以应用计算机X射线断层成像术(CT)、磁共振成像(MRI)、磁共振血管照相术(MRA)、正电子发射层析成像(PET)、超声波检查法等方法。通过对由上述技术中的一种技术所获得的人体内部目标比如内部器官或骨骼的图像进行解释能够诊断人类的疾病和观测胎儿的成长。

美国专利US 5，741，215公开了一种应用通过CT获得的三维图像制造假体的方法，该假体与骨的失去的、损坏的或残废的部分类似。依据常规的方法，通过综合由CT获得的一系列X射线断层图获得三维图像，并应用生物相容的合成树脂制造与骨的失去的、损坏的或残废的部分相一致的假体。该专利的发明的一个目的是制造装配在失去的、损坏或残废的部分中的假体。

而同时，获得胎儿的三维模型可以给孕妇和她的孩子在情感上带来不同的好处。这就是说，当孕妇将模型拿在手上并且她可以以裸眼看到该模型的同时她与胎儿产生情感共鸣时，能够增进她对胎儿的感情，并且她的情绪能够得到稳定。此外，对于她的孩子来说，成长阶段的模型可以作为纪念品，给他提供孕育过程的纪念。

然而，常规的技术并不适合于应用到胎儿，由于存在受到辐射的危险，在这些常规技术中的CT和MRI都不能用于胎儿，并且还必需对胎儿的图像进行修正以消除所形成的不希望的皱折。

因此，本发明注意到在已有技术中所存在的上述问题，本发明的一个目的是提供一种能够通过应用从超声成像装置中所获得的图像数据以三维形状的形式制作人体内部目标的模型的方法。

本发明的另一个目的是提供一种能够通过应用从超声成像装置中所获得的图像数据以三维形状的形式制作人体内部目标的模型的装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种制作人体内部目标的模型的方法，该方法包括如下步骤：通过应用超声成像装置获得人体内部目标的原始三维空间数据；从所获得的原始三维空间数据中选择所需的区域并提高所设定区域的图像质量；将质量提高了的三维空间数据转换为平滑形状的数据；从制作三维模型的形状数据中抽选相对较小量的数据，同时保持所制作模型的形状；以及应用所抽选的形状数据成形三维模型。

依据本发明的一个特征，人体的内部目标是在孕妇体内的胎儿。

依据本发明的一个特征，人体的内部目标是人体体内的器官。

依据本发明的一个特征，通过快速原型设计方法执行成形步骤。

依据本发明的一个特征，该方法进一步包括使所抽取的三维形状的成阶状的部分光滑的步骤。

此外，本发明提供一种制作人体内部目标的模型的装置，该装置包括：获得人体内部的目标的图像并输出原始三维图像数据的成像装置；预处理原始三维图像数据、对经预处理过的数据进行三维建模并抽选经三维建模的数据的控制装置；以及应用所抽选的建模的数据形成三维模型的成形装置。

依据本发明一个特征，控制装置是计算机，超声成像装置和成形装置分别连接到该计算机。

依据本发明一个特征，控制装置执行三维建模处理步骤并在其后进行光滑处理。

依据本发明一个特征，成形装置是快速原型设计装置。

通过下文结合附图的详细描述本发明的上述目的和其它目的、特征以及其它的优点都将会更加清楚。附图中：

图1所示为依据本发明制作人体内部目标的模型的装置的结构示意图；和

图2所示为应用本发明的装置获得的三维模型的照片。

首先描述依据本发明制作人体内部目标的模型的方法。

在本说明书中，人体内部目标是指胎儿或体内的器官，比如肝脏或心脏，它们都是出现在人体的内部。模型是指一个由物理材料比如合成树脂或金属制成的目标，并且该模型具有与胎儿或内部器官相同或类似的形状。

在本发明中，三维图像是应用超声成像装置由人体的内部目标形成的。应用超声成像装置能够安全地构造胎儿的三维图像而不会使胎儿受到辐射的危险。原始的三维图像是一种空间数据，在该空间数据中许多两维的横截面连续地沿着单一的轴线层叠。