Automated Orthognathic Surgery Planning Based on Shape-Aware Morphology Prediction and Anatomy-Constrained Registration

正颌外科 计算机科学 手术计划 点云 人工智能 可视化 翻译(生物学) 计算机视觉 一致性(知识库) 特征(语言学) 旋转(数学) 图像配准 特征提取 放射治疗计划 外科手术 口腔正畸科 头影测量 临床实习 图像处理 点(几何) 刚性变换
作者
Yan Guo,Chenyao Li,Haitao Li,Weiwen Ge,Bolun Zeng,Jiaxuan Liu,Tianhao Wan,Shanyong Zhang,Xiaojun Chen
出处
期刊:IEEE transactions on image processing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:35: 629-639
标识
DOI:10.1109/tip.2026.3651981
摘要

Orthognathic surgery demands precise preoperative planning to achieve optimal functional and aesthetic results, yet current practices remain labor-intensive and highly dependent on surgical expertise. To address these challenge, we propose OrthoPlanner, a novel two-stage framework for automated orthognathic surgical planning. In the first stage, we develop JawFormer, a shape sensitive transformer network that predicts postoperative bone morphology directly from preoperative 3D point cloud data. Built upon a point cloud encoder-decoder architecture, the network integrates anatomical priors through a region-based feature alignment module. This enables precise modeling of structural changes while preserving critical anatomical features. In the second stage, we introduce a symmetry-constrained rigid alignment algorithm that automatically outputs the precise translation and rotation of each osteotomized bone segment required to match the predicted morphology. This ensures bilateral anatomical consistency and facilitates interpretable surgical plans. Compared with existing approaches, our method achieves superior quantitative performance and enhanced visualization results, as demonstrated by 65 experiments on real clinical datasets. Moreover, OrthoPlanner significantly reduces planning time and manual workload, while ensuring reproducible and clinically acceptable outcomes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无可瞿代发布了新的文献求助10
刚刚
灌水大王发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
无奈初蓝完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
熬夜的小王完成签到,获得积分10
2秒前
在水一方应助ZhAngrUiYu采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
煲珠公发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
HHHH发布了新的文献求助10
6秒前
kymi完成签到,获得积分10
6秒前
Koi完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
zhangcdoctor发布了新的文献求助30
8秒前
乔乔发布了新的文献求助10
9秒前
杨慧关注了科研通微信公众号
9秒前
黄志敏完成签到,获得积分10
10秒前
曹培立发布了新的文献求助10
11秒前
dengy完成签到,获得积分10
11秒前
情怀应助TEE采纳,获得10
12秒前
没救的猴子完成签到 ,获得积分10
12秒前
初景应助bei采纳,获得20
12秒前
领导范儿应助bei采纳,获得10
12秒前
13秒前
小露发布了新的文献求助10
13秒前
小巧盼旋发布了新的文献求助10
13秒前
冰糖橙完成签到 ,获得积分10
14秒前
耿舒婷发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
16秒前
龙柳芽发布了新的文献求助10
17秒前
顺心未来发布了新的文献求助30
17秒前
烟花应助只如初采纳,获得10
17秒前
Wind0240完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7251392
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8873948
关于积分的说明 18730327
捐赠科研通 6931189
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199412
关于科研通互助平台的介绍 2374325
邀请新用户注册赠送积分活动 2174035