一种颏植入物假体的制造方法和系统

1.本技术涉及面部假体制造领域，特别是涉及一种颏植入物假体的制造方法和系统。


背景技术：

2.随着整形技术的快速发展，通过假体植入进行面部调整的技术越来越成熟，在相关技术中，假体设计的方案通常是手工制造，测量不准确，存在人为因素对假体体积的错误计算的影响，会导致面部调整准确度不高的问题，影响患者的体验。
3.目前针对相关技术中存在的抗干扰能力低，面部调整准确度不高的问题，尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种颏植入物假体的制造方法和系统，以至少解决相关技术中存在的抗干扰能力低，面部调整准确度不高的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种颏植入物假体的制造方法，所述方法包括：
6.获取人体面部的影像数据和三维点集数据，根据所述影像数据和三维点集数据构建面部3d模型和头骨3d模型；
7.根据所述面部3d模型确定额垂线和审美平面，其中，所述审美平面为鼻前点和颏前点连线所在的直线；
8.计算所述颏前点到所述额垂线的水平距离，以及计算面部特征点到所述审美平面的垂直距离，其中，所述面部特征点包括鼻下点、上唇点、下唇点、颏唇沟，根据计算得到的距离判断是否需要构建假体；
9.在判断需要构建的情况下，根据面部美学评估标准初步调整面部3d模型，将初步调整后的面部3d模型与原始的面部3d模型进行对比，计算颏前点需要移动的距离，并根据距离和所述头骨3d模型确定假体模型。
10.在其中一些实施例中，所述获取面部影像数据和三维点集数据包括：
11.通过诊断设备扫描人体面部，获取人体面部的医学影像数据和三维点集数据。
12.在其中一些实施例中，所述根据计算得到的距离判断是否需要构建假体包括：
13.若颏前点到额垂线的水平距离为正值，同时四个面部特征点到审美平面的垂直距离分别与不同预设值之间差值的绝对值满足对应的预设标准值时，不需要构建假体，反之则需要构建假体。
14.在其中一些实施例中，根据面部美学评估标准初步调整面部3d模型包括：
15.在颏前点到额垂线的水平距离为正值的情况下，将鼻前点和颏前点作为动点，调整面部的整体关系，满足面部美学标准，得到初步调整后的3d模型。
16.在其中一些实施例中，根据距离和所述头骨3d模型确定假体模型包括：
17.设定预设阈值，若所述移动的距离小于最小预设阈值，则为轻度调整，若所述移动
的距离在最小预设阈值和最大预设阈值之间时，则为中度调整，所述轻度和中度调整状态均需构建假体，反之，若所述移动的距离大于最大预设阈值，则为重度，不能构建假体；
18.对初步调整后的3d模型与原始3d模型进行求差操作，并根据所述头骨3d模型，对需要构建的假体模型进行比例调整确定。
19.在其中一些实施例中，在确定假体模型之后，所述方法包括：
20.通过3d打印机将确定好的假体模型打印成型。
21.第二方面，本技术实施例提供了一种颏植入物假体的制造系统，所述系统包括：
22.获取模块，用于获取人体面部的影像数据和三维点集数据，根据所述影像数据和三维点集数据构建面部3d模型和头骨3d模型，
23.根据所述面部3d模型确定额垂线和审美平面，其中，所述审美平面为鼻前点和颏前点连线所在的直线；
24.计算模块，用于计算所述颏前点到所述额垂线的水平距离，以及计算面部特征点到所述审美平面的垂直距离，其中，所述面部特征点包括鼻下点、上唇点、下唇点、颏唇沟，根据计算得到的距离判断是否需要构建假体；
25.调整构建模块，用于在判断需要构建的情况下，根据面部美学评估标准初步调整面部3d模型，将初步调整后的面部3d模型与原始的面部3d模型进行对比，计算颏前点需要移动的距离，并根据距离和所述头骨3d模型确定假体模型。
26.在其中一些实施例中，所述获取模块，还用于通过诊断设备扫描人体面部，获取人体面部的医学影像数据和三维点集数据。
27.第三方面，本技术实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。
28.第四方面，本技术实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的方法。
29.相比于相关技术，本技术实施例提供的颏植入物假体的制造方法，获取人体面部的影像数据和三维点集数据，根据影像数据和三维点集数据构建面部3d模型和头骨3d模型；根据面部3d模型确定额垂线和审美平面，其中，审美平面为鼻前点和颏前点所在的连线；计算颏前点到额垂线的水平距离，以及计算面部特征点到审美平面的垂直距离，其中，面部特征点包括鼻下点、上唇点、下唇点、颏唇沟，根据计算得到的距离判断是否需要构建假体；在判断需要构建的情况下，根据面部美学评估标准初步调整面部3d模型，将初步调整后的面部3d模型与原始的面部3d模型进行对比，计算颏前点需要移动的距离，并根据距离和头骨3d模型确定假体模型。
30.相比于现有方案对人为干扰因素的抗干扰能力低，面部调整准确度不高，方案可靠性不高的问题。本技术通过额垂线、审美平面的美学数据，对面部形态进行精确分析和调整，确定假体的形状、大小和位置，从而准确构建颏植入物假体的三维模型，提高了对面部调整的可靠度和准确度，从而提高了患者的体验感。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本申
请的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
32.图1是根据本技术实施例的颏植入物假体的制造方法的流程图；
33.图2是根据本技术实施例的颏植入物假体的制造系统的结构框图；
34.图3是根据本技术实施例的电子设备的内部结构示意图。
具体实施方式
35.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本技术公开的内容不充分。
36.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
37.除非另作定义，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
38.本实施例提供了一种颏植入物假体的制造方法，图1是根据本技术实施例的颏植入物假体的制造方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
39.步骤s101，获取人体面部的影像数据和三维点集数据，根据影像数据和三维点集数据构建面部3d模型和头骨3d模型；
40.优选的，本实施例通过ct、mri或三维扫描仪等常规诊断设备扫描人体面部信息，获取人体面部的医学影像数据和三维点集数据，并根据这些影像数据和三维点集数据，通过医学图像处理软件和三维图像重建算法，构建人体面部3d模型和头骨3d模型。
41.步骤s102，根据面部3d模型确定额垂线和审美平面，其中，审美平面为鼻前点和颏前点所在的连线；
42.具体地，本实施例中根据人体面部3d模型确定面部正侧位，并在侧位的位置处确
定面部的额垂线和审美平面，为后续面部调整以及优化假体模型提供基础。
43.需要说明的是，额垂线是经过额前点，并与眼耳平面垂直的一条线，其中，额前点是眼耳平面与水平面平行时，额部最前点。审美平面(ep)则是鼻前点(prn)和颏前点(gg’)的连线所在的直线。
44.步骤s103，计算颏前点到额垂线的水平距离，以及计算面部特征点到审美平面的垂直距离，其中，面部特征点包括鼻下点、上唇点、下唇点、颏唇沟，根据计算得到的距离判断是否需要构建假体；
45.优选的，本实施例中计算颏前点到额垂线的水平距离，以及计算面部特征点，即鼻下点(sn)、上唇点(ul)、下唇点(ll)、颏唇沟(si)，分别到审美平面的垂直距离，并分别记为d_sn、d_ul、d_ll、d_si。其中，若颏前点在额垂线的左侧(前方)，此时，计算得到的水平距离为负值，不优先调整颏部；若颏前点在额垂线的右侧(后方)，此时，计算得到的水平距离为正值，优先可调整颏部前移。此外，若四个面部特征点在审美平面左侧(前方)时，对应计算到的垂直距离为负值；而若四个面部特征点在审美平面右侧(后方)时，对应计算到的垂直距离则为正值。
46.计算完成之后，进一步地，根据计算得到的距离判断是否需要构建假体。优选的，本实施例中的判断依据包括：若颏前点到额垂线的水平距离为正值，同时四个面部特征点到审美平面的垂直距离分别与不同预设值间差值的绝对值满足对应的预设标准值时，美学评估合格，此时不需要构建假体，反之则需要构建假体。需要说明的是，本实施例中对面部特征点判定计算的优选设置范围如下：|d_sn-10.22|≤1.37，|d_ul-2.63|≤1.99，|d_ll-1.06|≤1.75，|d_si-5.27|≤1.2。
47.步骤s104，在判断需要构建的情况下，根据面部美学评估标准初步调整面部3d模型，将初步调整后的面部3d模型与原始的面部3d模型进行对比，计算颏前点需要移动的距离，并根据距离和头骨3d模型确定假体模型；
48.根据步骤s103判断需要构建假体的情况下，根据面部美学评估标准初步调整面部3d模型，具体包括：在颏前点到额垂线的水平距离为正值的情况下，将鼻前点和颏前点两个基点作为动点，调整面部的整体关系，使其满足面部美学标准，并配合下颌角角度、“三庭五眼”和面部对称等美学标准，得到初步调整后的3d模型。
49.接着，将初步调整后的面部3d模型与原始的面部3d模型进行对比，进一步计算颏前点需要移动的距离d_gg’，并根据该距离和头骨3d模型确定假体模型。具体步骤包括：设定预设阈值，若移动的距离d_gg’小于最小预设阈值，则为轻度调整，若移动的距离d_gg’在最小预设阈值和最大预设阈值之间时，则为中度调整，轻度和中度调整状态均需构建假体，反之，若移动的距离d_gg’大于最大预设阈值，则为重度调整，此时不能构建假体，需要通过其他方式进行面部调整。需要说明的是，本实施例中优选设置最小预设阈值为5mm，最大预设阈值为15mm，则需要轻度调整的阈值范围为d_gg’＜5mm，需要中度调整的阈值范围为5mm≤d_gg’≤15mm，需要重度调整的阈值范围为d_gg’＞15mm。
50.基于上述判断后，再对初步调整后的3d模型与原始3d模型进行求差操作，并根据头骨3d模型，对需要构建的假体模型进行不同的比例调整确定，得到最终的颏植入物假体模型。
51.通过上述步骤s101至步骤s104，本实施例本技术通过额垂线、审美平面的美学数
据，对面部形态进行精确分析和调整，确定假体的形状、大小和位置，从而准确构建颏植入物假体的三维模型，提高了对面部调整的可靠度和准确度，从而提高了患者的体验感。
52.在其中一些实施例中，在确定假体模型之后，
53.将优化设计好的颏植入物假体模型转化为3d打印机可识别的机器指令文件，导入到3d打印机中，经过打印参数设定后，选择患者的自体骨作为打印材料，混合可植入人体的生物相容性材料中硬度相当的材料，或者选择生物相容性材料中硬度相当的材料，将其结构打印成型。
54.或者，还可以将优化设计好的颏植入物假体模型通过其他数据加工的方法将选取的生物相容性材料制作成型。
55.以下对上述一种颏植入物假体的制造方法进行具体的实施例说明：
56.首先，通过ct或三维扫描仪等常规诊断设备扫描某患者面部，获取该患者面部的医学影像数据和三维点集数据。接着采用mimics或geomagic软件对获取的数据进行数据处理，重建该患者面部3d模型和头骨3d模型。
57.接着，根据面部3d模型，确定面部侧位片，并在侧位的位置处确定面部的额垂线和审美平面。
58.然后，计算面部特征点到审美平面的垂直距离，测得sn：4.6mm，ul：-4.72mm，ll：-7.62mm，si：-2.41mm；根据计算距离进行评估判定：|4.6-10.22|＝5.62＞1.37，|-4.72-2.63|＝7.35＞1.99，|-7.62-1.06|＝8.68＞1.75且|-2.41-5.27|＝7.68＞1.2，判定结果为需要构建假体。
59.进一步地，在确认颏前点到额垂线的水平距离为正值的情况下，将鼻前点和颏前点两个基点作为动点，调整面部的整体关系，使得|d_sn-10.22|≤1.37，|d_ul-2.63|≤1.99，|d_ll-1.06|≤1.75且|d_si-5.27|≤1.2，并配合下颌角角度、“三庭五眼”和面部对称等美学标准，得到调整后的3d模型。
60.将调整后的3d模型与原始3d模型进行对比，计算得到颏前点需要移动的距离d_gg’＝9.07mm，将其与预设范围进行比较可知，为中度调整，需要构建假体。再对调整后的3d模型与原始3d模型进行求差操作，并结合患者头骨3d模型，确定最终的颏植入物假体模型的比例信息。
61.最后，将优化设计好的颏植入物假体模型转化为3d打印机可识别的机器指令文件，导入到3d打印机中，经过打印参数设定后，选择高密度多孔聚乙烯(medpor)或聚醚醚酮(peek)，将其结构打印成型。
62.需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
63.本实施例还提供了一种颏植入物假体的制造系统，该系统用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
64.图2是根据本技术实施例的颏植入物假体的制造系统的结构框图，如图2所示，该系统包括获取模块21、计算模块22和调整构建模块23：
65.获取模块21，用于获取人体面部的影像数据和三维点集数据，根据影像数据和三维点集数据构建面部3d模型和头骨3d模型，根据面部3d模型确定额垂线和审美平面，其中，审美平面为鼻前点和颏前点连线所在的直线；计算模块22，用于计算颏前点到额垂线的水平距离，以及计算面部特征点到审美平面的垂直距离，其中，面部特征点包括鼻下点、上唇点、下唇点、颏唇沟，根据计算得到的距离判断是否需要构建假体；调整构建模块23，用于在判断需要构建的情况下，根据面部美学评估标准初步调整面部3d模型，将初步调整后的面部3d模型与原始的面部3d模型进行对比，计算颏前点需要移动的距离，并根据距离和头骨3d模型确定假体模型。
66.通过上述系统，本实施例通过额垂线、审美平面的美学数据，对面部形态进行精确分析和调整，确定假体的形状、大小和位置，从而准确构建颏植入物假体的三维模型，提高了对面部调整的可靠度和准确度，从而提高了患者的体验感。
67.需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
68.此外，需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
69.本实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
70.可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
71.另外，结合上述实施例中的颏植入物假体的制造方法，本技术实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种颏植入物假体的制造方法。
72.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种颏植入物假体的制造方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
73.在一个实施例中，图3是根据本技术实施例的电子设备的内部结构示意图，如图3所示，提供了一种电子设备，该电子设备可以是服务器，其内部结构图可以如图3所示。该电子设备包括通过内部总线连接的处理器、网络接口、内存储器和非易失性存储器，其中，该非易失性存储器存储有操作系统、计算机程序和数据库。处理器用于提供计算和控制能力，网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信，内存储器用于为操作系统和计算机程序的运行提供环境，计算机程序被处理器执行时以实现一种颏植入物假体的制造方法，数据库
用于存储数据。
74.本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
75.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
76.本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
77.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。