基于点云语义分割算法的下颌角截骨面设计

TP183; 下颌角截骨手术是近年来较为热门的颅面整形手术.现阶段,下颌角截骨的术前方案设计通常由具有一定年资的医生完成,过程繁琐且耗时较长.为了提高截骨手术术前规划效率,提出一种基于点云语义分割网络的下颌角截骨面设计方法.对颅骨电子计算机断层扫描(C T)数据进行三维重建和表面点采样,将下颌骨三维模型转换为点云数据,然后通过基于Transformer的点云语义分割网络预测下颌骨点云中的截骨区域,最后根据点云分割结果计算出下颌角截骨平面.所提网络主要包括两个部分:一是基于注意力机制的本地特征提取层,用于提取细粒度局部结构信息;二是基于Transformer的非本地特征提取层,用于提取点云的全局...

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Published in上海交通大学学报 Vol. 56; no. 11; pp. 1509 - 1517
Main Authors 吕超凡, 言颖杰, 林力, 柴岗, 鲍劲松
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东华大学机械工程学院,上海201620%上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科,上海200011%上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科,上海200011 01.11.2022
上海交通大学塑性成形技术与装备研究院,上海200030
Subjects
下颌角截骨术
自注意力
点云分割
深度学习
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ISSN1006-2467
DOI10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.103

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Summary:TP183; 下颌角截骨手术是近年来较为热门的颅面整形手术.现阶段,下颌角截骨的术前方案设计通常由具有一定年资的医生完成,过程繁琐且耗时较长.为了提高截骨手术术前规划效率,提出一种基于点云语义分割网络的下颌角截骨面设计方法.对颅骨电子计算机断层扫描(C T)数据进行三维重建和表面点采样,将下颌骨三维模型转换为点云数据,然后通过基于Transformer的点云语义分割网络预测下颌骨点云中的截骨区域,最后根据点云分割结果计算出下颌角截骨平面.所提网络主要包括两个部分:一是基于注意力机制的本地特征提取层,用于提取细粒度局部结构信息;二是基于Transformer的非本地特征提取层,用于提取点云的全局上下文信息.在构建的下颌骨语义分割数据集上,将所提算法与其他点云语义分割算法进行比较.结果表明:所提算法能实现最佳的下颌角截骨区域预测,优于目前常见的点云语义分割算法.
ISSN:1006-2467
DOI:10.16183/j.cnki.jsjtu.2021.103