智能算法在个性化下颌角截骨导板设计中的应用

发布时间：2022-01-24 00:18

　　目的1、对临床优效的个性化下颌角截骨导板（以下简称“导板”）、手术前后下颌骨形态进行测量分析,提出评价导板对称性、有效性、安全性以及导板规格的参考标准。2、建立导板设计的智能算法,将智能算法与人工设计的导板进行比较,评估智能算法进行导板设计的可行性。方法1、收集2005年-2018年期间于上海交通大学附属第九人民医院整复外科使用导板行下颌角截骨术的患者资料共1056例,建立资料库,筛选出病历完整、术后美容效果好的164例进行回顾性研究。使用三维软件测量患者手术前后下颌骨形态的变化以及导板的长、宽、高、限位高度,总结设计导板的参考标准。2、通过深度学习算法Point Net进行点云分割、基于蚁群学习与遗传算法的融合算法进行曲面拟合,建立导板智能设计算法。从资料库中筛选出987例患者资料,随机分为训练集、验证集和测试集。训练集和验证集由具备中高级职称、10年以上手术经验的整复外科医生对导板进行验证和调整后用于算法的训练和优化。对训练完成的智能算法进行功能测试,以回顾性研究提出的指标与参考范围为标准,计算住院医师与算法设计导板的对称性达标率,结果行非劣效性检验,计算两组有效性、安全性、规格达... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

解剖标志点定位、测量模板示意图

上海交通大学医学院博士学位论文-13-图2测量截骨面至下颌神经管最短距离2.4.5.3截骨量的测量：（1）使用Mimics19.0软件将患者术前颅骨三维重建模型以STL格式导出。（2）打开患者术后CT文件，三维重建术后颅骨模型。（3）导入术前颅骨STL文件，这样就可以在软件中同时找到术前、术后的颅骨模型。（4）选择“BooleanOperations”进行布尔运算，用术前颅骨模型减去术后颅骨模型，得到手术截除下颌角的骨块。将鼠标放在截除骨块蒙版上，点击右键选择“属性”以查看骨块体积参数（见图3）。

上海交通大学医学院博士学位论文-14-图3单侧截骨量的测量2.4.6个性化手术导板三维测量在保存患者资料的文件夹中找到左右两侧截骨导板STL文件。使用Mimics19.0软件（Materialise公司，比利时）打开导板文件。建立“导板测量”模板以测量其长度、宽度、高度、2个限位高度。具体见图4。

【参考文献】：
期刊论文
[1]图像物体检测深度学习算法综述[J]. 郭泽方.  机械工程与自动化. 2019(01)
[2]钛合金3D打印成形技术及缺陷[J]. 唐超兰,温竟青,张伟祥,楚瑞坤,孙梅.  航空材料学报. 2019(01)
[3]手术导板应用于下颌骨精确截骨的前瞻性随机对照研究[J]. 赵沁园,刘磊,章一新,张艳,林力,陈骁俊,陈伟,柴岗.  中国美容整形外科杂志. 2018(09)
[4]生物医用材料的3D打印技术与发展[J]. 罗文峰,杨雪香,敖宁建.  材料导报. 2016(13)
[5]从图灵测试到深度学习:人工智能60年[J]. 万赟.  科技导报. 2016(07)
[6]北方正常人群颅颌面三维比例测量及面部对称性分析[J]. 何颖,郭传瑸,邓旭亮,王兴,王晓霞.  北京大学学报(医学版). 2015(04)
[7]下颌角弧形截骨线的设计与临床意义[J]. 陶俊良.  重庆医学. 2015(08)
[8]下颌神经管的分体重建[J]. 陈莹,归来.  中国美容医学. 2009(09)
[9]下颌角截骨术后面下部X线头影测量的研究[J]. 郑静宜,胡静,崔剑,祝颂松,李继华,罗恩.  中国美容整形外科杂志. 2008(04)
[10]非劣性/等效性试验的样本含量估计及统计推断[J]. 刘玉秀,姚晨,陈峰,陈启光,苏炳华.  中国新药杂志. 2003(05)

博士论文
[1]下颌角截骨术的计算机辅助设计及临床应用研究[D]. 毛小炎.北京协和医学院 2018
[2]下颌骨三维重建、有限元学分析及在下颌角截骨整形术中的临床应用研究[D]. 罗奇.南方医科大学 2010

硕士论文
[1]三维模型分割技术在数字牙齿医疗领域的应用研究[D]. 孟宏伟.中国地质大学(北京) 2018



本文编号：3605448