[發(fā)明專利]神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中圖譜的三維可視化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910047292.3
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN101833756A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧力栩;陸春暉;張智慧;王凝宇;徐紀(jì)文
• 申請（專利權(quán)）人: 南通愛普醫(yī)療器械有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T11/00;A61B19/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 薛琦

1.一種神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中解剖圖譜的三維可視化應(yīng)用方法，其特征在于，分前期工作和后期執(zhí)行方法兩部分：首先在前期工作中，采用先進(jìn)的非線性插值方法，對兩組神經(jīng)解剖圖譜SW，TT進(jìn)行細(xì)致的數(shù)字化三維重建工作；然后采用三維非線性配準(zhǔn)方法，將兩組圖譜率先統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下；其次在執(zhí)行方法中，首先進(jìn)行輸入圖像的格式化處理；然后采用可變比例網(wǎng)格方法和分段式局域線性配準(zhǔn)算法的配合實(shí)現(xiàn)圖譜與病人圖像的實(shí)時(shí)配準(zhǔn)；最終通過交互式微調(diào)實(shí)現(xiàn)解剖圖譜精準(zhǔn)配準(zhǔn)和可視化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中解剖圖譜的三維可視化應(yīng)用方法，其特征是，采用先進(jìn)的非線性插值方法，對兩組神經(jīng)解剖圖譜SW，TT進(jìn)行細(xì)致的數(shù)字化三維重建工作具體如下：

采用基于卷積的非線性插值，而影響函數(shù)核則采用基本樣條函數(shù)：

hSn(x)=Σk=-∞∞(bn)-1(k)βn(x-k),]]>

這里選用n＝3；(bⁿ)^-1是B型樣條函數(shù)濾子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中解剖圖譜的三維可視化應(yīng)用方法，其特征是，采用三維非線性配準(zhǔn)方法，將兩組圖譜率先統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下具體如下：

該配準(zhǔn)算法采用解剖特征點(diǎn)之間的點(diǎn)到點(diǎn)配準(zhǔn)法，首先分別在兩個(gè)圖譜中找出相應(yīng)的200組解剖特征點(diǎn)，然后基于它們的坐標(biāo)關(guān)系計(jì)算出配準(zhǔn)三維變換行列式B，最后依據(jù)該行列式將SW圖譜變換到TT坐標(biāo)系下：

SW·B?→TT。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中解剖圖譜的三維可視化應(yīng)用方法，其特征是，輸入圖像的格式化具體如下：

首先依據(jù)醫(yī)生所設(shè)定的2個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)：Ac和Pc對輸入圖像進(jìn)行校正，即從X，Y，Z三個(gè)方向?qū)D像進(jìn)行方位角的矯正，使之與Ac-Pc坐標(biāo)系保持一致，提高配準(zhǔn)的精度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中解剖圖譜的三維可視化應(yīng)用方法，其特征是，采用可變比例網(wǎng)格方法，將人神經(jīng)及神經(jīng)解剖圖譜物理分割成12塊，列入相應(yīng)的網(wǎng)格中，為局域配準(zhǔn)打下了基礎(chǔ)；可變比例網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的確立依據(jù)于以下8個(gè)解剖特征點(diǎn)：

[1]大神經(jīng)的前原點(diǎn)；[2]大神經(jīng)的后原點(diǎn)；[3]顳神經(jīng)皮質(zhì)的最左點(diǎn)；[4]顳神經(jīng)皮質(zhì)的最右點(diǎn)；[5]前神經(jīng)皮質(zhì)的最前點(diǎn)；[6]枕神經(jīng)皮質(zhì)的最后點(diǎn)；[7]枕神經(jīng)皮質(zhì)的最高點(diǎn)；[8]顳神經(jīng)皮質(zhì)的最低點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中解剖圖譜的三維可視化應(yīng)用方法，其特征是，采用分段式局域線性配準(zhǔn)算法，在可變比例網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了交互式局域配準(zhǔn)，分段式局域線性配準(zhǔn)，就是按照對應(yīng)的原始S和目標(biāo)T兩個(gè)可變比例網(wǎng)格之間的比例關(guān)系，將原始網(wǎng)格內(nèi)的所有點(diǎn)P變換到目標(biāo)網(wǎng)格中去：

T＝T₀+(P-S₀)*T_ext/S_ext

這里S₀和T₀表示原始和目標(biāo)網(wǎng)格的原點(diǎn)；T_ext/S_ext表示網(wǎng)格之間的比例關(guān)系。