面向术前皮瓣设计:三维创面的形态学展开与分析

临床上由于创伤所致的皮肤等软组织缺损创面形状常不规则,目前仅采用样布描记皮瓣形状进行术前设计,其方法较为粗糙,所切取皮瓣往往无法与创面相契合,且影响术后外观.为解决这类问题,提出一种基于层次值的皮肤创面形态学展开方法.首先对皮肤创面进行层次划分,分层拓扑映射至平面.然后结合力学方法模拟皮肤的应力和应变,分层优化皮肤创面的展开形状,实现局部创面和创面整体的并行优化.最后对生成的皮肤展开轮廓进行光顺,得到面向术前皮瓣设计的指导方案.通过对十几例不同部位的皮肤创面进行展开与分析,结果表明,文中方法获得的展开结果能更好地与皮肤创面相契合,展开后的面积和边长平均偏差值缩小至10%以内.

术前皮瓣设计中的三维创面有限单元展开法

皮瓣移植是临床上治疗皮肤破损创面的一种常用手段,目前常采用样布描记法确定皮瓣形状.由于创面的表面形态复杂,获得的皮瓣轮廓精度低,术后愈合效果差.为此,提出一种基于变形能的皮肤创面展开方法.首先,应用层次值对创面模型进行层次划分,将创面形态学展开至平面;然后,引入有限单元法,赋予创面网格模型中的三角单元以材料属性,定义单元由空间展开至平面产生的变形能,模拟皮瓣在覆盖创面时可能发生的变形;最后,根据变形能优化调整展开形状实现对皮瓣形状的区域优化与术前设计.选取十几例复杂创面模型进行展开分析的结果表明,所提方法优化后的面积误差可缩小至5.63%以内,且变形能向最小稳定值收敛.