基于智能手机的自动摄影仪用于在假肢设计中重建残余肢体模型

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像
• 假肢和整形手术

背景情况:

• 精确的残余肢体3D建模对于假肢套设计至关重要.
• 目前的扫描方法通常是昂贵的,取决于操作者,不适合常见的临床使用.

研究的目的:

• 开发和验证一个低成本的,自动化的摄影计量工作流程,用于准确的3D残余肢体建模.
• 评估使用智能手机视频用于临床假肢应用的可行性.

主要方法:

• 使用智能手机视频或数码相机图像的全自动摄影仪管道.
• 集成自适应框架选择,深度学习背景删除,ArUco标记器缩放和开源SfM/MVS重建.
• 使用3D打印的幻影和CT衍生的网格进行验证,以评估准确性和可重复性.

主要成果:

• 智能手机视频和全画幅摄像头的采集可以获得毫米以下的表面精度.
• 体积和周边误差在±1%以内,符合假肢套件制造的临床值.
• 实现了高的会话间重复性;智能手机静态照片重建显示出较低的准确性和稳定性.

结论:

• 基于智能手机视频的摄影仪表为残余四肢建模提供了一种实用,可扩展和临床可行的方法.
• 这种方法对于资源有限或偏远的医疗保健机构尤其有益.
• 工作流程不需要手动后处理或专有软件,提高了可访问性.