[發明專利]一種神經外科手術導航的注冊方法及系統

有效

• 申請號: 201310442944.X
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN104463832B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 肖德強;賈富倉;羅火靈;周壽軍;胡慶茂
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/187;G06T7/13;G06T7/68;G06T7/30
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

1.一種神經外科手術導航的注冊系統，其特征在于，所述注冊系統包括：

圖像獲取模塊，用于對病人頭部作CT/MR掃描獲取術前圖像，并分割所述術前圖像；

中線提取模塊，用于根據分割后的所述術前圖像提取頭部表面的兩條中線；

表面簡化模塊，用于提取分割后的所述術前圖像的表面并簡化；

中線簡化模塊，用于在術中利用探針劃線取點方式獲取術中病人頭部表面的兩條中線并簡化；

初始配準模塊，用于通過高斯混合模型方法做術前點集與術中點集的配準，以完成注冊過程的初始配準，并得到初始的空間變換參數；

額頭簡化模塊，用于在術中利用探針在病人額頭部位無規則劃線取點并簡化；

最終配準模塊，用于在所述初始配準的基礎上通過預設算法做術中額頭部位點集與術前表面的配準，并得到最終的空間變換參數；

所述預設算法為Perturbed ICP算法，其中，所述最終配準模塊包括：

第一配準子模塊，用于利用探針劃線取點方式在病人額頭部位進行劃線取點以得到精配準階段的術中點集，并對所述精配準階段的術中點集進行簡化處理；

第二配準子模塊，用于在所述初始配準的基礎上，利用所述Perturbed ICP算法將簡化后的所述精配準階段的術中點集與簡化后的術前表面做Perturbed ICP配準，并得到最終的空間變換參數。

2.如權利要求1所述的神經外科手術導航的注冊系統，其特征在于，所述圖像獲取模塊包括：

第一獲取子模塊，用于通過CT/MR掃描獲取病人頭部的三維體數據；

第二獲取子模塊，用于對所述三維體數據做區域生長分割得到初始分割后的圖像；

第三獲取子模塊，用于提取最大連通區域，并做腐蝕操作以得到只包含頭部區域的二值圖像。

3.如權利要求2所述的神經外科手術導航的注冊系統，其特征在于，所述中線提取模塊包括：

第一提取子模塊，用于計算分割后的所述二值圖像的質心；

第二提取子模塊，用于提取所述二值圖像的輪廓，并在所述質心所在的矢狀面和冠狀面上提取輪廓線并組成頭部表面的兩條中線。

4.如權利要求2所述的神經外科手術導航的注冊系統，其特征在于，所述表面簡化模塊包括：

第一簡化子模塊，用于對于分割后的所述二值圖像，通過移動立方體算法獲取頭部表面數據；

第二簡化子模塊，用于通過基于誤差二次曲線與定向邊緣的網格簡化算法處理所述頭部表面數據以得到簡化后的所述術前圖像的表面。

5.如權利要求1所述的神經外科手術導航的注冊系統，其特征在于，所述中線簡化模塊，具體用于通過探針劃線取點方式獲取術中點集后，根據點的空間坐標值，對所述點集中的每個點做中值濾波，并剔除兩點距離小于0.5mm時的其中一個點。