[发明专利]辅助判断颅颜手术的补片固定强度的方法与其计算机

说明书

技术领域

本发明关于一种用于辅助方法与其计算机，特别是一种辅助判断颅颜手术(Craniofacial Surgery)的补片固定强度的方法与其计算机。

背景技术

医疗上病患遭遇意外事故造成颅骨颜面受损、脑部病变需要进行开颅手术、或是颜面整形美容等情况均会进行颅颜手术。当颅颜手术治疗完成后，需将取出的颅骨骨片(Bone flap)或是整形所需人工补片置回并做适当的固定。临床上要置回的补片因为手术破损的区域及大小形状不同，因此每个补片固定的位置与方式也不尽相同。但置回的补片于术后有可能会固定强度不足发生补片松动或下陷的情形，不仅影响术后美观甚至会危急补片保护头颅的功能。

且在生医力学模拟分析及模拟手术骨材植入物相关研究上，人体三维模型几何外形复杂，且难以由图像处理转换到结构分析程序。因此无法真实模拟手术的过程，也难以进行术前评估。医师在进行颅颜手术之前只能凭着自身经验判断固定骨片的方式以及可能产生的风险，不但对医师的负担大，对病患而言更是缺乏保障。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种辅助判断颅颜手术(Craniofacial Surgery)的补片固定强度的方法及其计算机。辅助判断颅颜手术的补片固定强度的计算机包括储存有一医疗图像的一储存装置以及一中央处理器(central processing unit，CPU)，其中中央处理器可执行辅助判断颅颜手术的补片固定强度的方法。辅助判断颅颜手术的补片固定强度的方法包括：取得医疗图像；依据医疗图像建立一头颅模型；接收一补片设定命令，并依据补片设定命令于头颅模型上配置一补片模型；产生配置补片模型的头颅模型的一内部网格数据；依据配置补片模型的头颅模型、内部网格数据以及一边界条件，进行一补片结构强度仿真，以得到补片模型的一应力分布、一应变分布或是一位移分布；以及提供补片模型的应力分布、应变分布或是位移分布，以辅助判断。

其中医疗图像可以是医学数字成像与通信(Digital Imaging and Communications in Medicine，DICOM)的文件，且医疗图像可以依据头颅部位的计算机断层扫描(computed tomography scan，CT scan)获得。而“依据医疗图像建立头颅模型”的步骤可包括：以一图像分割手段处理医疗图像，以得到一头颅图像分割区；以及以一移动立方算法建立与头颅图像分割区对应的头颅模型。建立出的头颅模型以及补片模型均可以是一三维模型。

根据一实施范例，补片模型可包括多个固定组件；补片设定命令则可包括一固定点个数、每一个固定组件的一固定点位置以及一固定角度。其中固定点个数、固定点位置以及固定角度可以是多个默认值。

其中头颅模型以及补片模型可包括多个坐标点，每一个坐标点对应一应力值、一应变值以及一位移值。且辅助判断颅颜手术的补片固定强度的方法亦可包括：当任一个坐标点的应力值大于一应力门坎值，任一个坐标点的应变值大于一应变门坎值，或任一个坐标点的位移值大于一位移门坎值时，发出一警告讯息。而用于补片结构强度仿真的边界条件可包括一颅内压以及一负荷外力。

本发明公开了一种辅助判断颅颜手术的补片固定强度的计算机，包括：

一储存装置，储存有一医疗影像；以及

一中央处理器，包括：

取得该医疗图像的模块；

依据该医疗图像建立一头颅模型的模块；

接收一补片设定命令，并依据该补片设定命令于该头颅模型上配置一补片模型的模块；

产生配置该补片模型的该头颅模型的一内部网格数据的模块；

依据配置该补片模型的该头颅模型、该内部网格数据以及一边界条件，进行一补片结构强度仿真，以得到该补片模型的一应力分布、一应变分布或是一位移分布的模块；以及

提供该补片模型的该应力分布、该应变分布或是该位移分布，以辅助判断的模块。

该依据该医疗图像建立该头颅模型的模块包括：以一图像分割手段处理该医疗图像，以得到一头颅图像分割区的模块；以及以一移动立方算法建立与该头颅图像分割区对应的该头颅模型的模块。

该头颅模型以及该补片模型包括多个坐标点，每一该坐标点对应一应力值、一应变值以及一位移值，且该辅助判断颅颜手术的补片固定强度的计算机进一步包括：当任一该坐标点的该应力值大于一应力门坎值，任一该坐标点的该应变值大于一应变门坎值，或任一该坐标点的该位移值大于一位移门坎值时，发出一警告讯息的模块。