[发明专利]基于三维视觉测量的对称特征颜面赝复体制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种颜面赝复体制备方法，特别是一种将非接触三维视觉测量、反求工程及快速成型的集成技术用于颜面修复的基于三维视觉测量的对称特征颜面赝复体制备方法，属于机械工程和医学工程技术领域。

背景技术

由于颌面器官的特殊解剖形态、组织结构及其他影响因素，颜面大面积缺损通过外科手术方法有时无法达到满意的修复效果，目前采取赝复体进行治疗在整个颜面缺损治疗方法中占有相当大的比例。然而，近几十年来，颜面赝复体的制作技术一直停留在传统的印模制取和技师手工雕刻阶段，即采用各类印模材料取得患者的缺损区的缺损状况，翻制模型后，再由技师凭经验进行手工的蜡形雕刻，充填后完成。这种传统的方法存在一些缺点：印模材料会对组织产生一定的刺激性，并可能引起软组织移位，造成模型偏差；传统的技工操作方法存在制作工艺复杂、制作周期长、美学效果差等一系列问题，赝复体的制作很大程度上要依赖于技师的个人美术方面的能力；另外，传统方法在赝复体的定位，与组织面贴合，边缘处理，以及形态学上都存在欠缺。

随着计算机技术的发展，计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)、反求工程(RE)、快速原型(RP)等新技术应用于颜面缺损的赝复领域。这种方法替代了原来的取模方法而获得精确的缺损区信息；显著提高了赝复体的制作效率和仿真质量；同时简化了手工制作过程，减少了技师工作强度；促进了医患之间的交流，使术前的预测形象更具体，已成为赝复体设计制作的发展方向。国内外学者尝试各种不同方法进行颜面赝复体制作，但都存在不同程度的缺陷。在获取缺损颜面数据方面，目前使用的方法有：1、CT、MRI，其存在的缺点是：空间分辨率低、测量精度差，尤其对软组织的重建有一定的欠缺；CT和MRI扫描时的放射线对人体有一定损害，且测量方法获取数据时间长，临床使用的成本高；2、激光扫描技术，其存在的缺点是：测量速度较慢，无法满足测量过程中人体姿态和表情变化对测量快捷性的要求；激光光源对人眼潜在的伤害，都限制了该种方法在人体测量及面部整修中的应用。已有技术中，日本的Tsutsumi在“A CAD/CAM technique for fabricating facial prostheses：a preliminaryreport”(International Journal of Prosthodont.1997.Sep-Oct，10(5)：467-472)一文中将CAD/CAM技术应用于颜面缺损修复治疗，他使用激光扫描仪获取缺损面部的三维形态数据，经过数据处理和几何重构后得到缺损处的CAD模型，再利用平板印刷方法建造出赝复体的树脂原型；日本的Mitsuhiro Tsuji在“Fabrication of a maxillofacial prosthesis using a computer-aideddesign and manufacturing system”(Journal of Prosthodontics，Vol 13，No3(September)，2004：179-183)一文中，通过类似技术方法制作了缺损眼眶部位的赝复体；国内第四军医大学潘景光、吴国锋在“三维重建单侧眼眶部缺损的面部数字化模型”(口腔颌面修复杂志，2005年11月第6卷第4期)一文中，采用线结构光技术，对单侧眼眶部缺损患者面部进行活体检测，重建睁眼状态的缺损面部三维数字化模型；上海第九人民医院黄雪梅在“Fabricating auricularprostheses based on rapid prototyping and the Free Form modellingsystem”(the International Journal of Advanced ManufacturingTechnology，(2004)24：873-878)一文中，采用患者CT数据进行了单侧耳缺损CAD/CAM技术修复。但这些研究均处于探索阶段，如在制作单侧眼眶部缺损的赝复体方面，获取完好眼眶的镜像所需镜面使用的方法是：使用手工选取额头，鼻尖等点构成镜面，这样得到的眼眶镜像误差就比较大。因此整个颜面缺损修复系统仍存在一定的空白，离临床应用也还有相当长的距离。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明采用先进的数字技术，提供一种将非接触三维视觉测量、反求工程及快速成型的集成技术用于个性化面部对称特征颜面赝复体制备方法，适用于对称特征颜面一方缺损一方完好的受损部分赝复体的制备，包括：单侧眼眶部缺损、单侧颞窝缺损、单侧颅面部缺损、单侧上下颌面缺损、单侧耳部缺损、单侧鼻缺损。本发明是通过下述技术方案实现的：