基于语义参数模板的受损骨骼复原方法

来源：计算机集成制造系统杂志2020年第12期北京时间：

作者：何坤金,张玉雪,翁益平,陈义仁,陈正鸣

单位：1.河海大学物联网工程学院2.常州市图形图像与骨科植入物数字化技术重点实验室3.常州市第二人民医院骨科

摘要：为解决骨骼参数快速测量与受损骨骼修复问题,提出一种带有语义参数的骨骼模板构建及其变形方法。首先,基于已有的平均化骨骼模型,通过人工标注几何参考元素的方式生成含有语义参数的骨骼模板。其次,为测量目标骨骼参数,利用模板配准与特征点映射方式实现骨骼参数的自动获取,并建立参数间约束关系。最后,根据受损骨骼测量参数与约束关系指导骨骼模板进行整体变形,基于三棱锥截面分割与配准,进行局部几何修改,实现受损骨骼在形态与细节上的修复。以长骨中的股骨为例,通过对受损骨骼进行复原验证了所提方法的有效性和可行性,进而为后期骨科植入物个性化设计等提供便利。

关键词：语义参数,模板,参数化建模,双向映射,受损骨骼修复

基金资助：常州市重点研发计划(社会发展科技支撑)资助项目(CE20195029);国家自然科学基金资助项目(61772172);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(B200204036);江苏省研究生科研与实践创新计划资助项目(B200203144)。