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申请/专利权人：四川大学

摘要：本发明涉及医疗保健信息学技术领域，具体涉及基于AI技术的颞下颌关节手术模拟方法及系统，包括：根据每帧颞下颌关节图像的任意两个角点位置移动的同步程度和距离，得到每帧颞下颌关节图像中的颞骨角点以及颞骨边缘线；根据每帧颞下颌关节图像中的颞骨角点之间的距离以及坐标系上颞下颌关节图像的角点的坐标位置，得到若干个下颌骨角点以及下颌骨运动方向；根据每帧颞下颌关节图像中下颌骨角点所处的边缘线以及下颌骨运动方向，得到每帧颞下颌关节图像中的真实下颌骨边缘线；根据所有帧颞下颌关节图像的真实下颌边缘线和颞骨边缘线，构建颞下颌关节的解剖结构模型。本发明提高了颞下颌关节手术模拟的准确性。

主权项：1.基于AI技术的颞下颌关节手术模拟方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获得若干帧颞下颌关节图像以及每帧颞下颌关节图像中每个角点在其它帧颞下颌关节图像中对应的角点；构建每帧颞下颌关节图像的坐标系；在坐标系上，根据相邻颞下颌关节图像中角点的坐标之间的距离，得到每帧颞下颌关节图像的任意两个角点位置移动的同步程度；根据每帧颞下颌关节图像的任意两个角点位置移动的同步程度和距离，得到每帧颞下颌关节图像中的颞骨角点以及颞骨边缘线；根据每帧颞下颌关节图像中的颞骨角点之间的距离以及坐标系上颞下颌关节图像的角点的坐标位置，得到若干个下颌骨角点以及下颌骨运动方向；根据每帧颞下颌关节图像中下颌骨角点所处的边缘线以及下颌骨运动方向，得到每帧颞下颌关节图像中的真实下颌骨边缘线；根据所有帧颞下颌关节图像的真实下颌边缘线和颞骨边缘线，构建颞下颌关节的解剖结构模型；所述根据相邻颞下颌关节图像中角点的坐标之间的距离，得到每帧颞下颌关节图像的任意两个角点位置移动的同步程度，包括的具体公式如下： 式中，表示每帧颞下颌关节图像的第个角点和第个角点位置移动的同步程度；表示颞下颌关节图像的所有帧数；表示第帧颞下颌关节图像中第个角点与其在第帧颞下颌关节图像对应的角点在坐标系上坐标的距离；表示第帧颞下颌关节图像中第个角点与其在第帧颞下颌关节图像对应的角点在坐标系上坐标的距离；为绝对值函数；所述根据每帧颞下颌关节图像的任意两个角点位置移动的同步程度和距离，得到每帧颞下颌关节图像中的颞骨角点以及颞骨边缘线，包括的具体步骤如下：根据每帧颞下颌关节图像的任意两个角点位置移动的同步程度和距离，得到每帧颞下颌关节图像的任意两个角点间的移动同步指标；根据每帧颞下颌关节图像的任意两个角点间的移动同步指标，得到每帧颞下颌关节图像中的颞骨角点以及颞骨边缘线；所述根据每帧颞下颌关节图像的任意两个角点位置移动的同步程度和距离，得到每帧颞下颌关节图像的任意两个角点间的移动同步指标，包括的具体公式如下： 式中，表示每帧颞下颌关节图像的第个角点和第个角点间的移动同步指标；表示每帧颞下颌关节图像的第个角点和第个角点位置移动的同步程度；表示颞下颌关节图像的所有帧数；表示第帧颞下颌关节图像的第个角点和第个角点之间的欧式距离；表示所有帧颞下颌关节图像的第个角点和第个角点之间的欧式距离的平均值；为绝对值函数；所述根据每帧颞下颌关节图像的任意两个角点间的移动同步指标，得到每帧颞下颌关节图像中的颞骨角点以及颞骨边缘线，包括的具体步骤如下：在每帧颞下颌关节图像中，将最小的移动同步指标对应的两个角点，记为颞骨角点，将颞骨角点所处的边缘线，记为颞骨边缘线；所述根据每帧颞下颌关节图像中的颞骨角点之间的距离以及坐标系上颞下颌关节图像的角点的坐标位置，得到若干个下颌骨角点以及下颌骨运动方向，包括的具体步骤如下：在每帧颞下颌关节图像中，将两个颞骨角点连接的直线段的中心点，记为基准点，以基准点为圆心，以倍的两个颞骨角点之间的距离为半径，从水平向右方向顺时针旋转至水平向左方向，构建半圆，将半圆内不是颞骨角点的角点，记为疑似下颌骨角点；其中，为预设系数；在坐标系上，第帧颞下颌关节图像中第个疑似下颌骨角点到与其在第帧颞下颌关节图像对应的角点之间坐标的距离和方向，构成第帧颞下颌关节图像中第个疑似下颌骨角点的向量；根据第帧颞下颌关节图像中每个疑似下颌骨角点的向量的方向，对所有疑似下颌骨角点采用LOF算法进行异常检测，得到异常下颌骨角点；在所有疑似下颌骨角点中，将除异常下颌骨角点之外的疑似下颌骨角点，记为下颌骨角点；将第帧颞下颌关节图像中所有下颌骨角点的向量的和向量的方向，记为第帧颞下颌关节图像中的下颌骨运动方向；所述根据每帧颞下颌关节图像中下颌骨角点所处的边缘线以及下颌骨运动方向，得到每帧颞下颌关节图像中的真实下颌骨边缘线，包括的具体步骤如下：根据每帧颞下颌关节图像中下颌骨角点所处的边缘线以及下颌骨运动方向，得到每帧颞下颌关节图像的相似下颌边缘指标；根据每帧颞下颌关节图像的相似下颌边缘指标，得到每帧颞下颌关节图像中的真实下颌骨边缘线；所述根据每帧颞下颌关节图像中下颌骨角点所处的边缘线以及下颌骨运动方向，得到每帧颞下颌关节图像的相似下颌边缘指标，包括的具体步骤如下：将每帧颞下颌关节图像中下颌骨角点所处的边缘线，记为下颌骨边缘线；根据第帧颞下颌关节图像中第个疑似下颌骨角点的向量的获取方式，得到每帧颞下颌关节图像中每个下颌骨边缘线的最小外接圆的圆心的向量；在每帧颞下颌关节图像中，将每个下颌骨边缘线的最小外接圆的圆心的向量，记为每个下颌骨边缘线的运动向量；将第帧到第帧之间的所有颞下颌关节图像，记为第帧颞下颌关节图像对应的参考颞下颌关节图像；将所有参考颞下颌关节图像中所有下颌骨边缘线的运动向量的和向量的方向，记为第帧颞下颌关节图像对应的下颌骨边缘线运动方向；第帧颞下颌关节图像的相似下颌边缘指标的计算方法如下： 式中，表示第帧颞下颌关节图像的相似下颌边缘指标；表示第帧颞下颌关节图像对应的下颌骨运动方向与下颌骨边缘线运动方向的最小夹角；表示第帧参考颞下颌关节图像中所有下颌骨边缘线的曲率的均值；表示第帧参考颞下颌关节图像中所有下颌骨边缘线的曲率的均值；为绝对值函数；表示参考颞下颌关节图像的数量；所述根据每帧颞下颌关节图像的相似下颌边缘指标，得到每帧颞下颌关节图像中的真实下颌骨边缘线，包括的具体步骤如下：将所有帧颞下颌关节图像等分为若干个颞下颌关节图像序列段，在每个颞下颌关节图像序列段中，将最小的相似下颌边缘指标对应的颞下颌关节图像中的下颌骨边缘线，作为每帧颞下颌关节图像中的真实下颌骨边缘线。

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