嬰兒頭型快速檢測設備及頭部畸形的矯形方案設計.pdf

1、嬰兒發(fā)生頭部畸形的原因有很多，大多是由于頭部長期與堅硬的平面接觸，頭骨在生長的過程中變得扁平，相應的，引起某些未受壓迫的部分發(fā)生擴張，使得頭部整體發(fā)生不對稱的變形。近年來，頭部畸形發(fā)病率上升，引起了研究者的關注。傳統(tǒng)的測量方式是通過皮尺、人體測量卡尺進行頭部長寬等指標的測量。這種方式能夠測量的參數有限，且精度不高。關于頭部畸形的判定指標也沒有統(tǒng)一的約定，很多時候依賴臨床醫(yī)生的主觀判斷。而矯形用具相對昂貴，難以調節(jié)，缺乏通用性。
　

2、　本文首先研究從CT影像數據獲得頭部輪廓曲線的方法，通過加權中值濾波方法，對圖像進行了降噪濾波處理，通過自適應直方圖均衡化的方法，對圖像進行了圖像增強處理，采用腐蝕與膨脹的方法，對圖像進行了去除細節(jié)的處理，通過Sobel算子進行了邊界提取，獲取了頭部CT圖像的輪廓。在此基礎上用最小二乘法，對頭部的輪廓進行橢圓擬合，采用二次型正規(guī)化的方法，對橢圓進行標定，獲得橢圓的各項特征參數。據此提出：用橢圓的長軸和短軸表征頭部的長度和寬度，進而定義頭

3、骨系數，評估被測對象頭部畸形的類別；用橢圓與頭部中心對稱軸的夾角大小來評估被測對象是否患有斜頭畸形。
　　在此基礎上，設計制作了一種低成本的頭部健康狀況快速檢測設備。檢測設備包括頭型檢測模塊及常規(guī)檢測功能模塊。設備以ARM作為主控芯片，包含紅外測距傳感器、步進電機與編碼器等。設備設有上位機通信模塊，當嬰兒被診斷出患有頭部畸形時，能夠將數據傳到上位機進行分析。
　　當嬰兒被診斷出患有頭部畸形時,則需要進行更詳細的診斷。為此本文

4、從頭部的三維點云入手，重建了頭骨的三維模型。針對頭部矯形方案規(guī)劃的需求，對頭部三維模型進行了簡化。以嬰兒頭骨解剖結構為基礎，對頭骨模型進行了區(qū)域劃分。根據斜頭畸形、平頭畸形與長頭畸形三種頭部畸形的特點，選擇了相應的加載方式對頭部有限元模型進行加載，分析其應力應變狀況，為后續(xù)矯形方案的選擇及矯形器械的設計提供基礎性數據。
　　最后，依據嬰兒在不同時期頭部各項參數變化情況，建立嬰兒頭部的生長模型，進而建立不同時期的頭部輪廓點之間的映射