[发明专利]一种颅颌面外科手术的术中导航方法

权利要求书

1.一种颅颌面外科手术的术中导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在进行颅颌面外科手术前，获取待进行手术的患者的术前电子计算机断层扫描颅颌面图像并进行三维重建，得到该患者术前面部三维网格模型；

2)在步骤1)得到的患者术前面部三维网格模型中提取患者术前面部三维网格模型特征点，得到患者术前面部三维特征点点云；

3)手术开始后，实时获取从两个方位拍摄的患者术中实时面部图片；

4)根据步骤3)获取的图片生成患者术中面部二维特征点点云；

5)根据患者术中面部二维特征点点云和患者术前面部三维特征点点云，确定患者术中实时头部姿态相对于术前电子计算机断层扫描颅颌面图像的配准结果，实现术中导航。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)具体方法如下：

提取患者术前电子计算机断层扫描颅颌面图像的三维体数据得到患者术前头部皮肤等值面三维网格模型，对皮肤等值面三维网格模型向患者面朝方向做投影，在每条与患者面朝方向平行的水平线上保留投影距离最大的一个顶点，去除其余投影距离非最大的顶点，将所有在患者面朝方向上投影距离最大的顶点组成的三维网格模型作为患者术前面部三维网格模型。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2)具体步骤如下：

2-1)获取M名患者的电子计算机断层扫描颅颌面图像，重复步骤1)，将每张颅颌面图像分别三维重建为对应的患者面部三维网格模型，在每个患者面部三维网格模型上人工标注具有显著几何特征的68个特征点，将标注过特征点位置的所有患者面部三维网格模型构成三维网格模型训练数据集；

2-2)对步骤1)得到的患者术前面部三维网格模型以及步骤2-1)得到的三维网格模型训练数据集中所有面部三维网格模型进行粗配准，根据三维网格模型训练数据集中标注的特征点位置，统计出每个特征点的平均位置作为步骤1)的患者术前面部三维网格模型特征点的大致位置；

2-3)计算步骤2-1)得到的三维网格模型训练数据集中所有面部三维网格模型特征点特征，根据特征在步骤1)得到的患者术前三维网格模型中提取对应特征点，得到患者术前面部三维网格模型特征点点云。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤4)具体步骤如下：

4-1)获取K张已进行人工标注过具有显著几何特征的68个特征点的人面部二维图像，作为人面部二维图像训练数据集；

4-2)根据步骤4-1)得到的人面部二维图像训练数据集68个特征点每个特征点处的局部二值特征及对应特征点位置训练线性回归模型，使用训练完毕的线性回归模型在患者术中面部二维图像中提取特征点，得到患者术中面部二维特征点点云。