背景:面部癌症患者因治疗通常要承受巨大的外貌变化,极端情况下,也可能出现相关缺陷。针对面部癌症进行调节的患者会关注别人如何看待和评价他们的外表。因此,重要的是理解人们如何看待面部缺陷。我们描述了一种能够模拟全新的针对面部手术合理面部缺陷的方法,用于说明人们对面部缺陷的设计。
方法:通过对采用极坐标的人体面部模型实施薄板样条(TPS)弯曲和线性插值,使用人体面部模型复制因癌症治疗而出现面部缺陷的患者的纵向3D面部图像。使用主成分分析(PCA)捕捉在因治疗而出现面部缺陷的每位患者身上发现的纵向结构和纹理变化。我们将此类变化看作缺陷。使用已知缺陷的梯度作为引导场向量,求取插值算法的方法,将每个缺陷平滑拟合至健康面部。定量评估该建模技术。另外,由在模拟可信度方面有丰富的医疗专家组评级,将评级用于评估提出的缺陷模型。
结果:算法使用不用于该处理的验证基准点最大误差不超过 4.4mm 的人体面部模型,有效重建面部。在模拟可信度方面有丰富经验的医疗专家组的评级表明:缺陷模型(特别是周围缺陷)产生可与真实缺陷相比的预测。
结论:该研究的建模技术能够准确地捕捉面部缺陷,可以模拟显示面部癌症再造手术的合理结果。因此;我们的技术可以用于研究人们对面部缺陷的设计。
关键词:面部缺陷、整形再造手术、3D 表面图像、模拟、头颈部肿瘤。


