一种人体下肢比对分析数据匹配方法与流程

本发明属于数字医学技术领域，特性涉及一种人体下肢比对分析数据匹配方法。

背景技术：

对于截肢对像最容易出现的并发症为残肢水肿，为了促进残肢定型，操作者除了给对像包扎硬石膏外，还利用了即装临时假肢，在截肢结束后立马为对像套上假肢接受腔，防止残肢水肿，促进残肢和对侧对称。但是在现有的康复医学领域中，是使用传统方法制作假肢，这种方法通是过取型、修型、成型三个步骤完成的，其修型过程是人工操作完成，这种制作方法和技师的经验有关，制作出来的假肢不能完全适合对像。

因此针对现有技术不足，提供一种人体下肢比对分析数据匹配方法以解决现有技术不足甚为必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供人体下肢比对分析数据匹配方法。该人体下肢比对分析数据匹配方法大大减少得到匹配模型时间。

本发明的上述目的通过以下技术措施实现：

提供一种人体下肢比对分析数据匹配方法,步骤包括有：

步骤一、测量多个数据采集对象左右侧的下肢参数数据得到对比下肢参数数据，并数据采集对象左右侧的下肢核磁影像数据得到对比下肢核磁影像数据；

步骤二、根据步骤一得到的对比下肢核磁影像数据进行建模，得到对比下肢模型；

步骤三、测量目标对象的下肢参数数据，得到测试下肢参数数据；

步骤四、将步骤三得到的测试下肢参数数据与对应的步骤一得到的对比下肢参数数据进行异体对称分析，得到异体匹配下肢模型；

步骤五、通过步骤三得到的异体匹配下肢模型，查找步骤一得到的同一数据采集对象的对称侧的下肢核磁影像数据，将下肢核磁影像数据定义为匹配模型。

优选的，上述下肢参数数据包括有膝上缘周径、膝上缘acm处周径、膝上缘2acm周径和膝上缘3acm周径,存在8＞a＞3。

优选的，上述6≥a≥4。

优选的，上述a为5。

优选的，上述步骤二具体包括，

步骤2.1、将步骤一得到的对比下肢核磁影像数据导入mimics19.0软件，调整阀值；

步骤2.2、选择“编辑蒙版”工具截取对比下肢核磁影像数据中膝上缘10cm至膝上缘25cm的范围数据，得到对比大腿数据；

步骤2.3、将步骤2.2得到的对比大腿数据在“计算”功能建模，得到stl格式文件；

步骤2.4、将步骤2.3得到的stl格式文件导入studio软件，优化处理，得到对比wrap格式文件。

优选的，上述优化处理为删除钉状物处理、快速光顺处理、修改曲面残余钉状物处理、修改平面残余钉状物和凹陷修改处理。

优选的，上述快速光顺处理的光顺程度为最大级别。

优选的，上述步骤四具体为，将步骤三得的测试下肢参数数据与对应的步骤一得到的对比下肢参数数据进行异体对称分析，当测试下肢参数数据与对比下肢参数数据的相差小于或等于2cm，即对比下肢参数数据的数据采集对象对应的对比下肢模型为异体匹配下肢模型。

本发明的人体下肢比对分析数据匹配方法包括5个步骤，具体包括有：步骤一、测量多个数据采集对象左右侧的下肢参数数据得到对比下肢参数数据，并数据采集对象左右侧的下肢核磁影像数据得到对比下肢核磁影像数据；步骤二、对步骤一得到的对比下肢核磁影像数据进行建模，得到对比下肢模型；步骤三、测量目标对象的下肢参数数据，得到测试下肢参数数据；步骤四、将步骤三得的测试下肢参数数据与对应的步骤一得到的对比下肢参数数据进行异体对称分析，得到异体匹配下肢模型；步骤五、通过步骤三得到的异体匹配下肢模型，查找步骤一得到的同一数据采集对象的对称侧的下肢核磁影像数据，将下肢核磁影像数据定义为匹配模型。本发明的先通过建立对比下肢模型的数据库，然后只需测量目标对象的下肢参数数据，就能快速地得到匹配模型。

附图说明

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1为一种人体下肢比对分析数据匹配方法的流程图。

图2为一侧大腿三维重建后的示意图。

图3为一侧大腿截肢范围段在mimics中使用编辑蒙版工具进行裁剪后的二维冠状面示意图。

图4为经过初步裁剪后一侧大腿截肢范围段三维重建示意图。

图5为大腿stl模型导入到geomagicwrap中处理前的示意图。

图6为经过光滑降噪处理后的模型示意图。

图7为经过镜像对称的模型示意图。

图8为实施例2异体分析中经过最佳对齐拟合后的模型示意图。

图9为实施例2异体分析的模型3d偏差分析的结果示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1。

一种人体下肢比对分析数据匹配方法，如图1至6所示，步骤包括有：

步骤一、测量多个数据采集对象左右侧的下肢参数数据得到对比下肢参数数据，并数据采集对象左右侧的下肢核磁影像数据得到对比下肢核磁影像数据；

步骤二、根据步骤一得到的对比下肢核磁影像数据进行建模，得到对比下肢模型；

步骤三、测量目标对象的下肢参数数据，得到测试下肢参数数据；

步骤四、将步骤三得到的测试下肢参数数据与对应的步骤一得到的对比下肢参数数据进行异体对称分析，得到异体匹配下肢模型；

步骤五、通过步骤三得到的异体匹配下肢模型，查找步骤一得到的同一数据采集对象的对称侧的下肢核磁影像数据，将下肢核磁影像数据定义为匹配模型。

本发明的下肢参数数据包括有膝上缘周径、膝上缘acm处周径、膝上缘2acm周径和膝上缘3acm周径,存在8＞a＞3。本发明优选的6≥a≥4。本实施例具体的a为5，即下肢参数数据包括有膝上缘周径、膝上缘5cm处周径、膝上缘5acm周径和膝上缘5acm周径。经大量实验数据显示当a为5时，得到的匹配模型的误差最小且下肢参数数据覆盖了人体的下肢截肢最常见的范围。

需说明的是，本发明的a可以为5，也可以为3至8内的任意数值，具体的实施例方法根据实际情况而定。

其中步骤二具体包括，

步骤2.1、将步骤一得到的对比下肢核磁影像数据导入mimics19.0软件，调整阀值；

步骤2.2、选择“编辑蒙版”工具截取对比下肢核磁影像数据中膝上缘10cm至膝上缘25cm的范围数据，得到对比大腿数据；

步骤2.3、将步骤2.2得到的对比大腿数据在“计算”功能建模，得到stl格式文件；

步骤2.4、将步骤2.3得到的stl格式文件导入studio软件，优化处理，得到对比wrap格式文件。

本发明的优化处理为删除钉状物处理、快速光顺处理、修改曲面残余钉状物处理、修改平面残余钉状物和凹陷修改处理。

本发明的快速光顺处理的光顺程度为最大级别。

其中步骤四具体为，将步骤三得的测试下肢参数数据与对应的步骤一得到的对比下肢参数数据进行异体对称分析，当测试下肢参数数据与对比下肢参数数据的相差小于或等于2cm，即对比下肢参数数据的数据采集对象对应的对比下肢模型为异体匹配下肢模型。

本发明的一种人体下肢比对分析数据匹配是利用了成人同体双侧大腿的对称性以及异体大腿的对称性，得到的适用于截肢对像匹配模型。

一种人体下肢比对分析数据匹配方法包括5个步骤，具体包括有：步骤一、测量多个数据采集对象左右侧的下肢参数数据得到对比下肢参数数据，并数据采集对象左右侧的下肢核磁影像数据得到对比下肢核磁影像数据；步骤二、对步骤一得到的对比下肢核磁影像数据进行建模，得到对比下肢模型；步骤三、测量目标对象的下肢参数数据，得到测试下肢参数数据；步骤四、将步骤三得的测试下肢参数数据与对应的步骤一得到的对比下肢参数数据进行异体对称分析，得到异体匹配下肢模型；步骤五、通过步骤三得到的异体匹配下肢模型，查找步骤一得到的同一数据采集对象的对称侧的下肢核磁影像数据，将下肢核磁影像数据定义为匹配模型。本发明的先通过建立对比下肢模型的数据库，然后只需测量目标对象的下肢参数数据，就能快速地得到匹配模型。

实施例2。

一种人体下肢比对分析数据匹配方法的数据采集对象的异体对称分析和同一数据采集对象的同体对称分析的验证，如图7至9所示。

(1)数据采集对象的异体对称分析

将其中一个数据采集对象并定义为对比对象，将对比对象的下肢参数数据与其他数据采集对象对应的步骤一得到的对比下肢参数数据进行异体对称分析，当数据采集对象与对比下肢参数数据的相差小于或等于2cm，即对比下肢参数数据的数据采集对象的对比下肢模型为异体匹配下肢模型。

将这个对比对象的对比下肢模型的wrap格式文件与异体匹配下肢模型的wrap格式文件进行两两进行对称性分析。具体方法为开打qualify选取两者的wrap格式文件，运行最佳拟合对齐，拟合对齐后，点击确认，再运行3d比较，得到两者的最大正负偏差、最大平均偏差和标准偏差保存结果。

而经过数据采集对象的异体对称性分析得到的标准偏差的最大不超过5mm，因此认为本发明的人体下肢比对分析数据匹配方法具有异体对称。

(2)同一数据采集对象的同体对称分析

将任意一个数据采集对象的右下肢的对比下肢模型的定义为right.wrap,左下肢的对比下肢模型的定义为left.wrap，将right.wrap和left.wrap进行对称性分析。

具体如下：选中右下肢大腿，点击“工具”中的“镜像”，点击“拾取平面”，把右下肢大腿图像进行镜像对称，得到右下肢大腿的镜像图像，删除原来的图像。将右下肢大腿镜像和左下肢大腿图像进行最佳拟合对齐，拟合对齐完成之后，点击确认。最后运行3d比较，得到两者的最大正负偏差、最大平均偏差，标准偏差，保存结果。

而经过数据采集对象的同体对称性分析得到的标准偏差的最大不超过1mm，即可以认为左右完全对称。多次实验结验证数据采集对象的左右侧下肢的标准偏差为1mm以内。因此认为本发明的人体下肢比对分析数据匹配方法具有同体对称。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。