%以 上时表明术前预测准确，其中相似度以< 2mm三角面片的百分比来衡量。
[0019] 术后患者影像数据的采集需要与术前使用设备和技术相同，避免采样误差。对于 术后采样时间点不能过长或过短，需要考虑术后软组织的肿胀、血肿，和患者体重变化、骨 断移位复发等多种影响面容外形的因素，采样点在术后3-6月之间。验证步骤中，术前预测 模型和术后真实模型需要配准分析误差，同样采用7点手动注册+ICP自动算法的联合配准 方法。也可以采用主观评价的方法，让患者本人或经过训练的医生对两个立体照片进行相 似度的分级判定。
[0020] 根据术前虚拟计划来实施手术和验证预测准确性的方法，对临床实施此软组织预 测技术的意义和实用性有重要的影响作用。
[0021] 优化方案中所述步骤(1)中CT扫描范围为眶上缘至舌骨水平，分辨率为512X512， 层厚<0.9 mm，扫描电压和电流分别为140kV和220mAs。
[0022] 所述步骤(4)中用软件计算出颂骨硬组织移动后相应的软组织曲面变化，并将变 化的结果用面部三维立体照片显示。
[0023] 进一步优化方案中，所述步骤(4)中先利用面部有限元形变物理模型预测颂骨移 动术后软组织容貌变化，用软件计算出颂骨硬组织移动后相应的软组织曲面变化，并将变 化的结果用面部三维立体照片显示。
[0024] 所述步骤(5)中医患双方共同测量和确定变形后的软组织容貌，重复(3)，（4)步骤 直到医患双方一致。根据术前在三维立体照片上预测软组织容貌的效果，调整截骨线和改 变骨断复位的位置，直至达到面部两侧软组织外形对称、美观，医患双方对术后面容满意。
[0025] 本发明通过软件实施软组织容貌预测，通过计算机数学编程，建立具有物理属性 的软硬组织形变模型，即三维有限元和质点-弹簧模型联合体，模拟面部皮肤的非线性弹性 形变规律。
[0026] 颂面骨整形手术的目的除了恢复口颂系统良好的功能外，另一个重要目的是改善 和修复患者畸形/不对称的软组织容貌。本发明在颂面影像和解剖资料大数据集的基础上， 预测颂面骨组织移动后相应的软组织变化情况，并在实际手术中借助数字化外科技术实施 术前计划。本发明直接针对外科手术需要恢复软组织外形的目的，设计骨手术方案，使得手 术效果具有更佳的"可预见性"，更易取得患者的理解和配合，相对于传统的依靠颂面整形 外科医生的临床经验，本方法能取得更佳的手术效果。
[0027] 本发明中的骨整形手术的虚拟计划是按精确预测的软组织容貌来设计的，至今按 照此方法进行软组织容貌预测并在导航辅助下实现虚拟设计的颂面骨整形手术患者，其术 后的面部容貌和口颂系统功能均恢复良好，软组织外形对称、协调、美观，患者术后满意度 达到95%以上，且整形术效果稳定，长期满意度也十分良好。
[0028] 说明书附图 图1为本发明中的方法流程图
【具体实施方式】
[0029] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0030] 以下实施中所用到的人体面部解剖数据资料来源于华西口腔颂面外科数字化中 心建立的基于XNAT架构的人体颂面正常影像资料和颂面外伤疾病数据库。
[0031] 实施例1. 一种预测颂面外科手术后软组织容貌变化的计算机仿真方法，包括主、从计算机系统、 计算机仿真软件包和计算机操作系统，主、从计算机系统包括位于前台的PC电脑和后台的 工作站，以及与仿真配套的仿真设备，其特征在于:包括以下步骤： (1)术前用螺旋CT仪对患者颂面部进行螺旋CT扫描，获取高精度的DIC0M数据;对患者 面部用FaceSCAN3D面部三维摄像仪进行三维立体摄像，获取Ob j .格式数据;计算机虚拟仿 真的前提是建立与实际物体高度相似的三维模型，由CT数据可以精确的建立颂面骨骼硬组 织的三维模型;采用FaceSCAN3D等三维立体摄像仪可以获得具有纹理特征的高逼真度的三 维面部模型，即三维立体照片，使最终的软组织形变效果在立体照片上显示出来。
[0032]计算机虚拟仿真的前提是建立与实际物体高度相似的三维模型，由CT数据可以精 确的建立颂面骨骼硬组织的三维模型，CT扫描要求为:范围为眶上缘至舌骨水平，分辨率为 512X512,层厚<0.9 mm，扫描电压和电流分别为140kV和220mAs，将CT数据保存为DIC0M格 式烤盘备用；采用FaceSCAN3D等人体面部三维立体摄像仪可以获得具有纹理特征（可以表 征皮肤色泽，质地等信息）的高逼真度的三维面部模型，即三维立体照片，使最终的软组织 形变效果在立体照片上显示出来。
[0033] (2)将CT和三维立体照片数据导入颂面手术设计仿真软件-CMF-preCADS，利用CT 数据重建三维颂骨、皮肤曲面模型，并与三维立体照片配准融合，建立具有面部纹理特性 的、高逼真度的颂面软硬组织三维有限元模型。
[0034] 面部模型的配准技术使用的是7点手动注册+ICP(Iterative Closest Point，迭 代最近点）自动算法，配准融合后的两个模型误差精度可以达到0.77mm，远在临床上肉眼可 以分辨的误差范围内。
[0035]将CT和三维立体照片数据导入颂面手术设计仿真软件-CMF-preCADS。在分割模块 (segmentation)中利用CT数据，使用阈值选取（Thresholding)、区域增长（Region Growing)等工具操作分离颂骨、皮肤蒙罩(Mask)，再使用Calculate 3D完整重建颂骨和面 部皮肤三维几何表面模型，其重建的关键因素是选择正确的阈值范围，颂骨通常为220~ 2900,皮肤为-700~-200 Houns Field单位，其中皮肤蒙罩需要使用"充填孔洞"filling hole和一次迭代"平滑" smoothing工具，使得重建的皮肤曲面完整平滑，无台阶和伪影，便 于下一步的与三维立体照片做精确配准融合。
[0036] CT重建面部模型与三维立体照片的配准技术，使用的是7点手动注册+ ICP (iterative closest point，迭代最近点）自动算法，配准融合后的两个模型误差精度可以 达到0.80mm以内，远在临床上肉眼可以分辨的误差范围内。模型配准后，即进入建立高逼真 度的颂面软硬组织形变物理模型的软件模块中。
[0037] (3)在CT重建的骨骼模型上，按照骨折线、或正颂外科标准术式分离骨段，再复位/ 移位骨断到初步位置，完成颂面骨骼虚拟手术。
[0038]此步骤中，依据患者病情个体差异，选择合适的术式。如果为新鲜骨折病例，包括 粉碎性骨折，仔细分辨骨折线分割每块骨折块，再将每块骨断虚拟复位;如为陈旧性骨折， 侧按照正颂外科标准术式分离骨段，达到矫治骨骼畸形、改善咬合关系、恢复骨质连续性的 目的。
[0039]在CT重建的骨骼模型上，按照骨折线、或正颂外科标准术式分离骨段，再复位/移 位骨断到初步位置。此初步位置由术者根据自己以往的临床经验判断，利用软件 Simulat ion模块中提供的旋转(rotation)和平移(translation)工具，选定需要移动的骨 断，使用鼠标手动操作或设定移位参数（以局部坐标系的XYZ轴来确定方位），完成颂面骨骼 虚拟手术。
[0040]此步骤中，依据患者病情个体差异，选择合适的术式。如果为新鲜骨折病例，包括 粉碎性骨折，仔细分辨骨折线分割每块骨折块，再将每块骨断虚拟复位，即骨折断端的角度 和方位对齐;如果为陈旧性骨折，侧按照正颂外科标准术式分离骨段，达到矫治骨骼畸形、 改善咬合关系、恢复骨质连续性的目的。对于涉及咬合关系的上下颂骨复位，可利用软件提 供的"布尔减"Boolean operation工具一"INTERSECT"，检查上下颂的接触关系并使之达到 最大化。
[0041 ] (4)CMF_preCADS软件具有模拟软组织形变的功能模块:按照编程算法和预设的参 数，计算出颂骨硬组织移动后相应的软组织曲面变化，并将变化的结果显示在高逼真度的 三维立体照片上； 本软件中建立的模型可以转化为基于三维有限元和质点-弹簧模型联合算法的高精度 物理模型，其中编程算法和预设的参数关系到模拟软组织形变的准确性。经数十例临床病 例的回顾性研究验证了本软件的预测精度在87%左右，基本满足临床需求，与国外仿真软件 的预测精度为90%左右，相差无几。而最具特殊性和创新性的是：在患者术前面部三维立体 照片上显示术后容貌，使得软组织预测更加逼真，更具临床实用价值。
[0042] CMF-preCADS软件具有模拟软组织形变的功能模块:按照编程算法和预设的参数， 计算出颂骨硬组织移动后相应的软组织曲面变化，并将变化的结果显示在高逼真度的三维 立体照片上。本软件中建立的模型可以转化为基于三维有限元和质点-弹簧模型联合算法 的高精度物理模型，其编程算法在如下开发环境中实现：编程语言（Programming language)米用Microsoft Visual Studio C++，界面设计工具（Interface)使用QT，图形绘 制工具（Graph drawing) ：OpenGL phys