目的:运用增强现实技术设计一种基于标记点的实时动态耳廓三维影像导板,以用于耳廓再造术的术前设计和术中引导指导再造耳支架的定位与制作,提升耳廓再造术效果。对象与方法:1.对象具有耳廓基本结构,大小与成人头部相近的人头模型1个,双侧耳廓形态正常的志愿者3名。2.方法(1)运用图像处理软件将头颅CT图像分割重建三维耳廓模型。(2)论证标记点放置的最佳数量和最佳位置。(3)利用放置在眉脚、鼻尖及耳垂下点的三个标记点将虚拟模型与实际场景进行关联注册,通过投影仪将三维耳廓模型影像投射至对应实际耳廓,红外动捕仪捕捉标记点位置变化以实现投射图像实时跟踪。(4)对实时动态耳廓三维影像导板的注册技术、跟踪技术及显示技术进行定性定量评价。结果:1.在人头模型上验证形成导板的可行性并明确操作流程:(1)通过对CT图像数据进行处理可以建立高质量的耳廓三维模型;(2)在眉脚、鼻尖及耳垂下点放置三个标记点是实验研究阶段的最佳方案;(3)基于三个标记点可以形成实时动态耳廓三维影像导板并投射至设定区域;2.在3名志愿者身上重复试验,定性定量评价注册技术、跟踪技术及显示技术:(1)注册技术:注册精准性高,注册平均误差率为2.5%;(2)跟踪技术:1)跟踪精准性:顺时针旋转30°内,跟踪精准性高,平均误差率小于2.7%,逆时针旋转15°内,跟踪精准性尚可,平均误差率小于3.5%,2)跟踪图像变形度:顺时针旋转30°和逆时针旋转15°内,跟踪图像变形度小,平均误差率小于2.6%,3)跟踪延迟性:旋转后投射图像跟踪速度快,无法人工计时;(3)显示技术:在实际投射场景中,三维耳廓模型投影形态逼真,显示图像质量较高,但存在三维立体感较差、颜色对比度不够等缺点。结论:实验研究阶段论证了基于标记点形成高质量的实时动态耳廓三维影像导板具有可行性,且耳廓三维影像导板具备良好的注册精准性、跟踪速度、显示图像质量及一定旋转角度内良好的跟踪精准性及跟踪图像变形度,该导板可应用于耳廓再造术的术前设计和效果模拟,也具有应用于临床耳廓再造术中指导再造耳支架定位和制作的潜力。