CN106108984A - 一种白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法，利用前端摄像头对患者的病灶区域进行图像采集后通过计算机对所采集的图像进行处理并将所得到实际病灶区域数据导入三维建模软件进行负压吸盘的三维模型生成，再通过3D打印机打印制备可得到与患者病灶区域高度匹配的负压吸盘，利用3D打印制作的负压吸盘能够最大程度的减少吸疱次数，减轻患者的手术痛楚，大大提高了表皮移植时间效率，并且移植的表皮与病灶区域的形状匹配度高不会形成瘢痕，影响治疗后的皮肤外观。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法。
背景技术
白癜风是一种常见多发的色素性皮肤病，是世界皮肤病的三大顽症之一，临床特征主要表现为因黑色素细胞减少或消失而出现的局部或泛发性色素脱失形成白斑，如图1所示的白癜风患者手背部分病灶区域示意图，其中手背环形区域部分为病灶区域。目前白癜风的发病机制尚不明确，全身各部位均可发生，常见于指背、腕、前臂、颜面、颈项等，发病区域的大小和形状各异，并且无明显性别差异，各年龄组均可发病，但多见于青年人，白癜风易于诊断但难治，严重影响患者的外貌以及给患者带来巨大的心理负担。
由于白癜风的发病机制尚不清楚，其治疗一直是医学上的难题，根据白癜风的表皮黑色素缺失的原理结合自体表皮移植不发生排斥反应的原理，采用负压吸疱自体表皮片移植的方法是目前治疗稳定期白癜风的一种有效且安全的方法，尤其在治疗稳定期的节段型、局限型、小面积的白癜风效果较好，其基本原理是通过将自体正常部位的皮肤表皮层移植于白斑皮损区，以增加皮损区黑色素细胞的数量，优点在于移植后局部复色率高且术后供皮区和受皮区均不形成瘢痕，容易被患者接受。但由于目前一般采用多孔负压吸盘，吸盘的形状和大小固定，如图2所示，由于吸盘的形状固定使负压吸疱所获得的皮片均为圆形，常常无法与实际的病灶形状匹配，需要多次吸附才能完全取走皮损区，这使得移植后的皮片接头部位很难衔接，皮片间仍会存在空隙，导致受皮区的色素恢复呈鹅卵石样，不能达到完美的治疗效果。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明利用3D打印机、摄像头和计算机相配合来制备出能够与白癜风患者病灶区域的形状高度匹配的负压吸盘，提供了一种用于白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法。
为了实现上述的技术目的，本发明的技术方案为：一种白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法，该方法使用的装置包括依次连接的前端摄像头、计算机、3D打印机，所述的计算机预存有负压吸盘加工的建模系统，所述的建模系统包括处理前端摄像头所采集图像的图像处理单元和三维建模软件，所述的制备方法包括以下步骤：
1）利用前端摄像头对白癜风患者的病灶区域进行图像采集；
2）将前端摄像头采集到的图像导入到计算机的建模系统中，利用图像处理单元对导入的图像进行去噪声处理和对图像边缘过渡的毛糙部分进行平滑处理，处理完毕后，对图像进行二值化处理使病灶区域和正常皮肤间的对比度增强，获取并生成符合实际病灶区域形状的底板参数；
3）三维建模软件根据步骤2）生成的底板参数和预设的负压吸盘尺寸结构参数相结合，采用三维重建技术自动生成吸盘尺寸与病灶区域对应的负压吸盘的三维模型；
4）将步骤3）生成的三维模型保存为3D打印机可读取的文件格式并导入到3D打印机；
5）3D打印机读取三维模型数据并选用打印材料进行负压吸盘打印制作。
进一步的，所述的步骤2）还包括利用自适应阙值分割法对二值化处理后的图像进行自动分割，获取分割后的图像参数并生成符合实际病灶区域形状的底板参数。
进一步的，步骤5）所述的打印材料抗负压强度大于等于1000Kpa。
进一步的，步骤5）所述的打印材料为透明材质。
作为本发明3D打印机打印制作时的另一种实施方式，在步骤5）三维模型超出3D打印机的预设打印范围时，3D打印机自动将带有符合实际病灶区域形状的底板拆分进行分别打印制作成负压吸盘，各负压吸盘底板上与实际病灶区域相匹配形状连接处部分重叠。
通过上述的技术方案，本发明的有益效果为：利用前端摄像头对患者病灶区域进行图像采集，利用计算机对所采集的图像进行处理并将所得到实际病灶区域数据导入三维建模软件中进行负压吸盘的三维模型生成，再通过3D打印机打印制备可得到与患者病灶区域高度匹配的负压吸盘，通过个性化制作的负压吸盘对患者的供皮区进行吸疱，所获得的皮片形状与实际的病灶形状相同，对于小面积的病灶区域往往只需要对病灶区域和供皮区分别进行一次吸疱即可进行去除病灶区表皮和植皮操作，大大提高了表皮移植效率，并且移植的表皮与病灶区域的形状匹配度高能够保证移植后的表皮衔接边缘不会形成瘢痕。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的阐述：
图1为白癜风患者手背部分病灶区域示意图，其中手背环形区域部分为病灶区域；
图2为传统白癜风治疗使用的其中一种负压吸盘的示意图；
图3为本发明使用的装置简要示意图；
图4为本发明方法实施例1制作出的其中一种负压吸盘的示意图；
图5为本发明方法实施例2中三维模型超出3D打印机打印范围时，将负压吸盘底板拆分进行分别打印制作成负压吸盘的示意图。
具体实施方式
实施例1
如图3至4之一所示，本发明方法使用的装置包括依次连接的前端摄像头1、计算机2、3D打印机3，所述的计算机2预存有负压吸盘加工的建模系统，所述的建模系统包括处理前端摄像头1所采集图像的图像处理单元和三维建模软件，所述的制备方法包括以下步骤：
1）利用前端摄像头1对白癜风患者的病灶区域进行图像采集；
2）将前端摄像头1采集到的图像导入到计算机2的建模系统中，利用图像处理单元对导入的图像进行去噪声处理和对图像边缘过渡的毛糙部分进行平滑处理，处理完毕后，对图像进行二值化处理使病灶区域和正常皮肤间的对比度增强，获取并生成符合实际病灶区域形状的底板参数；
3）三维建模软件根据步骤2）生成的底板参数和预设的负压吸盘尺寸结构参数相结合，采用三维重建技术自动生成吸盘尺寸与病灶区域对应的负压吸盘的三维模型；
4）将步骤3）生成的三维模型保存为3D打印机3可读取的文件格式并导入到3D打印机3；
5）3D打印机3读取三维模型数据并选用打印材料进行负压吸盘打印制作。
进一步的，所述的步骤2）还包括利用自适应阙值分割法对二值化处理后的图像进行自动分割，获取分割后的图像参数并生成符合实际病灶区域形状的底板参数。
进一步的，为了使负压吸盘4在使用时保持较好的使用状态和使用强度，避免在使用时负压吸盘4发生变形或破裂，步骤5）所述的打印材料抗负压强度大于等于1000Kpa。
进一步的，为了方便负压吸盘4在进行使用时对吸疱部位进行实时观察，步骤5）所述的打印材料为透明材质。
在实施自体表皮移植时，先对供皮区域和病灶区域进行常规消毒，将负压吸盘4安装在负压发生设备上，并将负压吸盘4底板分别置于白癜风患者的供皮区域和病灶区域，以30～60Kpa的负压对患者供皮区域和病灶区域进行负压吸疱，使患者表皮与真皮发生分离，水疱发生后，将病灶区域的白斑表皮去除，并取供皮区域的水疱表皮平铺到去表皮后的病灶区域裸露面上并加压包扎，对于某些特殊部位的病灶区域，如鼻、额、口周或关节等不平坦的部位，吸盘较难吸住的，可以采用磨削术，将表皮磨去，再将正常的表皮移植在上面即可。
实施例2
如图5所示，本实施例负压吸盘的制备方法和打印材料的选择与实施例1基本相同，其不同之处在于，当三维模型超出3D打印机的预设打印范围时，3D打印机自动将带有符合实际病灶区域形状的底板拆分进行分别打印制作成负压吸盘4，各负压吸盘底板与实际病灶区域相匹配的形状连接处部分重叠。
在实施自体表皮移植时，先对供皮区域和病灶区域进行常规消毒，然后负压吸盘4安装在负压发生设备上，并将负压吸盘4底板分别置于白癜风患者的供皮区域和病灶区域的对应部分，以30～60Kpa的负压对患者供皮区域和病灶区域进行负压吸疱，使患者表皮与真皮发生分离，水疱发生后，将病灶区域的白斑表皮去除，并取供皮区域的水疱表皮平铺到去表皮后的病灶区域裸露面上，由于病灶区域较大，在3D制作打印时，已将病灶区域形状进行拆分和分别打印制作成负压吸盘4，在进行吸疱时只需分次选取底板与实际病灶区域相对应的负压吸盘4进行吸疱即可将病灶区域的表皮进行去除和移植新的表皮，病灶区域表皮全部移植完毕后加压包扎，对于某些特殊部位的病灶区域，如鼻、额、口周或关节等不平坦的部位，吸盘较难吸住的，可以采用磨削术，将表皮磨去，再将正常的表皮移植在上面即可。
以上描述了本发明的实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对此实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法，该方法使用的装置包括依次连接的前端摄像头、计算机、3D打印机，所述的计算机预存有负压吸盘加工的建模系统，所述的建模系统包括处理前端摄像头所采集图像的图像处理单元和三维建模软件，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：
1）利用前端摄像头对白癜风患者的病灶区域进行图像采集；
2）将前端摄像头采集到的图像导入到计算机的建模系统中，利用图像处理单元对导入的图像进行去噪声处理和对图像边缘过渡的毛糙部分进行平滑处理，处理完毕后，对图像进行二值化处理使病灶区域和正常皮肤间的对比度增强，获取并生成符合实际病灶区域形状的底板参数；
3）三维建模软件根据步骤2）生成的底板参数和预设的负压吸盘尺寸结构参数相结合，采用三维重建技术自动生成吸盘尺寸与病灶区域对应的负压吸盘的三维模型；
4）将步骤3）生成的三维模型保存为3D打印机可读取的文件格式并导入到3D打印机；
5）3D打印机读取三维模型数据并选用打印材料进行负压吸盘打印制作。
2.根据权利要求1所述的一种白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法，其特征在于：所述的步骤2）还包括利用自适应阙值分割法对二值化处理后的图像进行自动分割，获取分割后的图像参数并生成符合实际病灶区域形状的底板参数。
3.根据权利要求1所述的一种白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法，其特征在于：所述的步骤5）还包括当三维模型超出3D打印机的预设打印范围时，3D打印机自动将带有符合实际病灶区域形状的底板拆分进行分别打印制作成负压吸盘，各负压吸盘底板与实际病灶区域相匹配的形状连接处部分重叠。
4.根据权利要求1所述的一种白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法，其特征在于：步骤5）所述的打印材料抗负压强度大于等于1000Kpa。
5.根据权利要求1所述的一种白癜风植皮的个性化负压吸盘制备方法，其特征在于：步骤5）所述的打印材料为透明材质。
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