論文の概要: Facial Surgery Preview Based on the Orthognathic Treatment Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.11045v1
- Date: Sun, 15 Dec 2024 04:06:39 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-17 13:55:22.992149
- Title: Facial Surgery Preview Based on the Orthognathic Treatment Prediction
- Title(参考訳): 顎矯正治療予測に基づく顔面手術の準備
- Authors: Huijun Han, Congyi Zhang, Lifeng Zhu, Pradeep Singh, Richard Tai Chiu Hsung, Yiu Yan Leung, Taku Komura, Wenping Wang, Min Gu,
- Abstract要約: 現在の可視化手法は、前処理と後処理のデータに制限があるため、しばしば不正確である。
本研究は,高精度かつ効率的な3次元手術後予測を生成する完全自動輪郭測地を開発する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 39.0210096599548
- License:
- Abstract: Orthognathic surgery consultation is essential to help patients understand the changes to their facial appearance after surgery. However, current visualization methods are often inefficient and inaccurate due to limited pre- and post-treatment data and the complexity of the treatment. To overcome these challenges, this study aims to develop a fully automated pipeline that generates accurate and efficient 3D previews of postsurgical facial appearances for patients with orthognathic treatment without requiring additional medical images. The study introduces novel aesthetic losses, such as mouth-convexity and asymmetry losses, to improve the accuracy of facial surgery prediction. Additionally, it proposes a specialized parametric model for 3D reconstruction of the patient, medical-related losses to guide latent code prediction network optimization, and a data augmentation scheme to address insufficient data. The study additionally employs FLAME, a parametric model, to enhance the quality of facial appearance previews by extracting facial latent codes and establishing dense correspondences between pre- and post-surgery geometries. Quantitative comparisons showed the algorithm's effectiveness, and qualitative results highlighted accurate facial contour and detail predictions. A user study confirmed that doctors and the public could not distinguish between machine learning predictions and actual postoperative results. This study aims to offer a practical, effective solution for orthognathic surgery consultations, benefiting doctors and patients.
- Abstract(参考訳): 整形外科のコンサルテーションは、手術後の顔の外観の変化を理解するのに不可欠である。
しかしながら、現在の可視化手法は、前処理と後処理の限られたデータと処理の複雑さのために、しばしば非効率で不正確である。
これらの課題を克服するため, 本研究は, 追加の医用画像を必要とすることなく, 外科手術後の顔貌の正確な3次元プレビューを生成する完全自動パイプラインを開発することを目的としている。
この研究は、顔面手術予測の精度を向上させるために、口の凸性や非対称性の損失などの新しい美的損失を導入する。
さらに、患者の3次元再構成のための特殊なパラメトリックモデル、潜伏コード予測ネットワーク最適化のための医療関連損失、不十分なデータに対処するためのデータ拡張スキームを提案する。
さらに、パラメトリックモデルであるFLAMEを用いて、顔の潜伏符号を抽出し、手術前地と術後地との密接な対応を確立することにより、顔の外観プレビューの質を高める。
定量的比較はアルゴリズムの有効性を示し、質的な結果は正確な顔の輪郭と詳細な予測を強調した。
ユーザスタディでは、医師と一般人が機械学習の予測と実際の術後成績を区別できないことを確認した。
本研究の目的は, 歯科矯正手術相談の実践的, 効果的なソリューションを提供することである。
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