In breast surgical practice, drawing is part of the preoperative planning procedure and is essential for a successful operation. In this study, we design a pipeline to assist surgeons with patient-specific breast surgical drawings. We use a deformable torso model containing the surgical patterns to match any breast surface scan. To be compatible with surgical timing, we build an articulated model through a skinning process coupled with shape deformers to enhance a fast registration process. On one hand, the scalable bones of the skinning account for pose and morphological variations of the patients. On the other hand, pre-designed artistic blendshapes create a linear space for guaranteeing anatomical variations. Then, we apply meaningful constraints to the model to find a trade-off between precision and speed. The experiments were conducted on 7 patients, in 2 different poses (prone and supine) with a breast size ranging from 36A and 42C (US/UK bra sizing). The acquisitions were obtained using the depth camera Structure Sensor, and the breast scans were acquired in less than 1 minute. The result is a registration method converging within a few seconds (3 maximum), reaching a Mean Absolute Error of 2.3 mm for mesh registration and 8.0 mm for breast anatomical landmarks. Compared to the existing literature, our model can be personalized and does not require any database. Finally, our registered model can be used to transfer surgical reference patterns onto any patient in any position.

在乳房外科实践中，绘图是术前计划程序的一部分，对于成功的手术至关重要。在这项研究中，我们设计了一个管道来帮助外科医生绘制针对患者的乳房手术图。我们使用包含手术模式的可变形躯干模型来匹配任何乳房表面扫描。为了与手术时间兼容，我们通过蒙皮过程和形状变形器构建了一个铰接模型，以增强快速配准过程。一方面，蒙皮的可伸缩骨骼解释了患者的姿势和形态变化。另一方面，预先设计的艺术混合形状为保证解剖变化创造了一个线性空间。然后，我们对模型应用有意义的约束以找到精度和速度之间的权衡。对 7 名患者进行了实验，他们采用 2 种不同的姿势（俯卧和仰卧），乳房尺寸范围为 36A 和 42C（美国/英国胸罩尺寸）。采集是使用深度相机结构传感器获得的，并且在不到 1 分钟的时间内采集了乳房扫描。结果是配准方法在几秒钟内收敛（最多 3 秒），网格配准的平均绝对误差为 2.3 毫米，乳房解剖标志的平均绝对误差为 8.0 毫米。与现有文献相比，我们的模型可以个性化，不需要任何数据库。最后，我们的注册模型可用于将手术参考模式转移到任何位置的任何患者身上。采集是使用深度相机结构传感器获得的，并且在不到 1 分钟的时间内采集了乳房扫描。结果是配准方法在几秒钟内收敛（最多 3 秒），网格配准的平均绝对误差为 2.3 毫米，乳房解剖标志的平均绝对误差为 8.0 毫米。与现有文献相比，我们的模型可以个性化，不需要任何数据库。最后，我们的注册模型可用于将手术参考模式转移到任何位置的任何患者身上。采集是使用深度相机结构传感器获得的，并且在不到 1 分钟的时间内采集了乳房扫描。结果是配准方法在几秒钟内收敛（最多 3 秒），网格配准的平均绝对误差为 2.3 毫米，乳房解剖标志的平均绝对误差为 8.0 毫米。与现有文献相比，我们的模型可以个性化，不需要任何数据库。最后，我们的注册模型可用于将手术参考模式转移到任何位置的任何患者身上。我们的模型可以个性化，不需要任何数据库。最后，我们的注册模型可用于将手术参考模式转移到任何位置的任何患者身上。我们的模型可以个性化，不需要任何数据库。最后，我们的注册模型可用于将手术参考模式转移到任何位置的任何患者身上。