1.一种骨肿瘤仿生修复方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、输入来源自不同患者的骨肿瘤影像数据；

步骤二、对输入的影像数据进行基于体素空间的骨组织目标区域分割，准确提取骨肿瘤对应的目标骨组织区域；所述的步骤二中对骨组织目标区域分割为对影像数据的超体素划分和基于机器学习的分割，具体如下：

2.1，构建超体素的无向图和最邻近图，采用具有语义聚类分割的形态学分水岭算法生N成超体素集合{Vi}；Xi∈R 为超体素Vi的特征结构表达式，邻近超体素对(Vi,Vj)的相似度函数S(Vi,Vj)，根据相似度函数优先合并隶属于同一组织区域内的超体素；

T T

2.2，设w为超平面，目标函数为if(wXi＞b),Yi＝1；or,Yi＝0，其边际决策转化为拟概T率分类问题P(Xi|w)＝φ(wXi),全训练样本对应的似然函数设计为：

2.3，通过零均值高斯先验对w进行初始估计和贝叶斯法则得到w的最大后验估计，最终1

在线性时间复杂度内实现对超体素集的分类，经训练学习得到的分类器表示为C；

2.4，一次分类结果中仍会存在一定的歧义性，设有歧义的超体素对应的特征集合为{X′i}，对{X′i}可在一次分类的基础上，结合邻近超体素对之间的关系进行二次的学习分类， 为邻接超体素对(V′i,Vj)对应的特征向量，对X进行

2 1 2

训练学习得到的二次分类器表示为C ；在C、C 分类的基础上，进行后处理得到最终的分类器C，从而实现对骨组织区域的准确分割；

步骤三、对分割出的目标骨组织区域数据进行骨表面形态的三维重建；

步骤四、对骨肿瘤切除后造成的缺失区域进行形态复原，设计得到与自体骨组织密切配合的人工骨假体；

步骤五、设计贴合于骨骼表面的自由形态内固定假体；

步骤六、设计骨内部仿生多孔支架结构；

步骤七、将人工骨假体和内固定假体融合生成一体化的植入假体。

2.根据权利要求1所述的一种骨肿瘤仿生修复方法，其特征在于，所述的步骤三具体为通过非刚体变形映射重建方法实现网格重建，具体如下：

3.1，通过对M0进行迭代变形Mi+1＝f(Mi,BV)逼近BV的过程，其中M0为初始骨网格，BV为骨组织区域轮廓边界体素信息；

3.2，在迭代过程中要综合考虑小变形阶段对应的保角映射能量约束、比例变换和局部极端变形引起的正则能量约束、变形前后对应的最近点对能量约束、模型特征变形能量约束，对映射函数f的求解转化为对应能量函数的最优化问题：Ef(BV)，通过线性最小二乘方法，对Ef(Bv)求解得到最终的目标骨骼表面网格模型，其理论上插值于骨组织区域轮廓边界体素，但又具有薄膜变形曲面的特性，此外，在迭代变形过程中引入细分优化调整操作。

3.根据权利要求1所述的一种骨肿瘤仿生修复方法，其特征在于，所述的步骤四为对骨肿瘤切除后造成的缺失区域，设计构建基于体空间的形态复原架构，对肿瘤骨、模板骨进行配准后，基于邻近骨、肿瘤骨的约束集合对骨模板进行变形调整，实现骨缺失区域和功能的准确恢复，具体为：

4.1，VM0为肿瘤切除后对应的体素模型，T0为初始骨模板模型，T0由骨表面网格模型进行内部四面体划分得到，变形调整架构的设计目标是使T0经过变形后的模型Ti与VM0之间的匹配误差最小，达到最终变形目标模型T与VM0紧密匹配，且满足邻近骨之间的空间位置约束；

4.2，经由布尔运算操作后，提取得到与自体骨组织密切配合的人工骨假体；

对T的求解可转化为对应的能量函数最优化问题：

E(T)＝EConstraints(T)+αEDirichlet(T)+βETikhonov(T)其中，EConstraints(T)＝ENeighbour(T)+ECorrespondence(T)为对应的邻近骨、肿瘤骨空间位置约束能量，EDirichlet(T)为位移变形约束能量，ETikhonov(T)变形幅度约束能量；通过 即可得到T对应的线性求解系统，并采用稀疏直接求解器得到最终的目标变形模型T；

4.3，骨骼表面模型采用基于微分几何的方法进行降维以获取用曲线或点表示的稀疏关键特,骨骼表面模型对应的关键稀疏特征表示为：FM＝{(μi,γi,pi)|pi∈M}，

其中pi为网格顶点，μi为特征强度，γi为特征顶点的概率；特征强度：关键稀疏特征FM具有尺度不变的特性，保配准时的准确性，并且根据对特征强度μ的调整实现不同精度的配准。

4.根据权利要求1所述的一种骨肿瘤仿生修复方法，其特征在于，所述的步骤五具体为：

5.1，设内固定假体与骨骼表面接触的局部区域网格为MC＝{ti}，ti表示网格中的三角片； 法向量为ni，d为安装位移矢量，基于MC生成的固定假体对应的可安装或拆卸空2

间表示为 其中H(ti)＝{d∈S|ni·d≥0}，当Cm≠0时假体具有可安装性；

5.2，在力F作用下，d为安装位移矢量，则在接触情况下内固定假体的可移动空间为：CC2

＝Cm∩HF，当CC(MC)＝0内固定假体达到接触稳定状态；其中，HF＝{d∈S|F·d≥0}；

5.3，在满足可安装性和接触稳定性前提下，内固定假体面积应具有最小化：根据可安装性和稳定性得到稳定的接触面MC后，即可以此为基础设计自由形态轻量化内固定假体。

5.根据权利要求1所述的一种骨肿瘤仿生修复方法，其特征在于，所述的步骤六具体为：

6.1，依据应力分布图以,影像数据的骨质灰度信息生成多孔支架结构的拓扑中心点集{si}；并采用拓扑优化的方式实现对骨骼内部的剖分，生成相互独立的内部单元集合{Ei}；

6.2，设φi为单元Ei对应的调和标量函数，构建单元Ei内部对应的调和距离场：从而得到以隐式方程对蜂窝结构进行描述的方式，以等值面的位置θ∈(0,1)确定每个单元对应蜂窝孔的大小；

6.3结合隐式曲面能准确调节孔隙结构参数的特性，构建基于调和场的内部大小可调的微孔和微孔道，组成的内部负型结构生成方法，最终通过布尔运算得到拓扑合理、结构强度最优的骨内部仿生多孔支架结构。

6.根据权利要求1所述的一种骨肿瘤仿生修复方法，其特征在于，所述的步骤七具体为：对人工骨假体进行内部仿生结构设计，通过力学分析使得人工骨假体的内部结构、力学性能、拓扑结构达到最优；采用布尔运算将人工骨假体和内固定假体融合在一起，在有限元分析的基础上对融合体进行边界接触区域的过渡形态优化，最终得到一体化的植入假体。