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计算机辅助个体化人体3D模型的建立及其在烧伤面积评估中的应用

计算机辅助个体化人体3D模型的建立及其在烧伤面积评估中的应用
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  • 批准号:81372057
  • 批准年度: 2013年
  • 学科分类:烧伤(H1505) |
  • 项目负责人:唐洪泰
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:中国人民解放军第二军医大学
  • 资助金额:70万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2014年01月01日 至 2017年12月31日
  • 中文关键词: 计算机;个体化;烧伤;面积;评估
  • 英文关键词:3D model;Individualized;Burn area assessment

项目摘要

中文摘要

烧伤面积的精确估算对现场急救、休克复苏、手术方式选择、营养支持、护理及预后起到至关重要的作用。目前临床上广泛采用的烧伤面积估算方法主要有"Lund- Browder 表格法"、"九分法"、"手掌面积法"等,它们均为二维估算,没有考虑年龄、性别、种族、体质、身体畸形(如肢体残缺)、生理状态等相关因素,存在较大差异,同时不同评估者诊断的主观差异性较大,因此严重影响了诊断与治疗工作,对救治、护理及预后产生较大影响。本课题组在充分的研究现有的计算机辅助烧伤面积诊断的基础上,设计并研发一套个体化、经济实用、便携式的人体3D扫描系统,建立患者个体化的3D模型,能够精确、快速计算人体体表面积,用于烧伤面积及百分比的估算。该技术还可应用于创伤、各种体表疾患(疤痕、皮肤疾病等)皮损的范围测算,另外通过全身和各部位体积的计算用于肥胖疾病的诊治和疗效的观察。

英文摘要

Accurate estimation of the burn area is crucial to on-site first aid, resuscitation, surgical options, nutritional support, care and prognosis. The widely used burn area estimation methods in clinical practice are " Lund & Browder chart", "Rule of Nines" and "Rule of Palms", which are two-dimensional estimate methods, lacking age, sex, race, body mass, physical deformities, physiological status and other relevant influencing factors, causing significant differences. Meanwhile, different assessors have subjective differences. These defects seriously impact on the diagnosis, treatment and prognosis. Our research group design and develop an individualized, economical and portable body 3D scanning system, which could establish patient's individual 3D model, accurately and quickly calculate the human body surface area for burn area and percentage estimates. This technology can also be applied to calculate various surface lesions (trauma, scars, skin diseases, etc.), diagnosis and treatment of obesity.

结题摘要

研究背景烧伤的诊断通常包含面积与深度两方面,面积的诊断是判断烧伤病情严重程度、休克复苏方案的制定、判断病情进展的重要依据。当前常用估算方法主要有“九分法”等均为二维的估算,没有充分考虑烧伤患者的年龄、性别等影响结果的因素,存在较大差异。同时不同评估者的诊断之间主观差异性较大,在一定程度上影响了临床诊断与治疗效果。目前对于创面面积的精确评估,采用的方法有网格透明膜描边法和NIH ImageJ结合拍照的方法等,但其存在需要与伤口直接接触,增加患者疼痛及感染的风险且本质上均为二维计算。在前期研究的基础上,验证WoundCleverCalc扫描设备在烧伤创面面积评估、慢性皮肤溃疡创面面积测量的准确性、稳定性及可操作性、评估其对伤口深度和体积的测量功能。研究内容WoundCleverCalc扫描设备在扫描的过程中重建被扫描对象的3D点云数据图形,可以计算出被扫描对象的3D表面积,对局部组织缺损的深度和体积也可以进行评估。1、验证设备对于烧伤面积评估的准确性。2、验证设备对于慢性溃疡伤口面积评估的准确性。 3、验证对于伤口深度和体积的计算的准确性。研究结果1、三位医师测量相同伤口面积无统计学差异,证实WoundCleverCalc扫描设备具有较高的稳定性。2、WoundCleverCalc扫描法测量四肢、前躯干、侧躯干伤口所得结果,与网格透明膜描边界法无统计学差异,证实该系统在测量烧伤创面面积时具有良好的精确性。NIH ImageJ 方法在测量前躯干创面面积具有良好的准确性,但在测量四肢、侧躯干测量面积较其它两种方法小。3、WoundCleverCalc扫描法测量所需时间明显小于网格透明膜描边界法所需时间。4、试验结果显示WoundCleverCalc扫描所得伤口面积与其它两种方法所得面积无统计学差异。证实WoundCleverCalc扫描系统对于慢性溃疡伤口面积测量较为准确。5、WoundCleverCalc扫描方法所得伤口深度和体积要比实际伤口深度和体积偏大。研究结论1.WoundCleverCalc扫描设备能够准确的评估烧伤伤口的面积及慢性溃疡伤口的面积。2.设备具有良好的稳定性,测量所需时间较短。3.设备具有扫描伤口体积和深度的功能,但测量深度和体积时计算值要较真实值偏大。

评估说明

    国家自然科学基金项目“计算机辅助个体化人体3D模型的建立及其在烧伤面积评估中的应用”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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