[發(fā)明專利]基于坐標(biāo)體系的骨盆CT三維重建的圖像后處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710114304.4
• 申請(qǐng)日: 2017-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN107016666B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)舟;段鑫;王洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)華西醫(yī)院
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T17/00
• 代理公司: 成都高遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李安霞;曾克

1.基于坐標(biāo)體系的骨盆CT三維重建的圖像后處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

101)采集病人骨盆CT數(shù)據(jù)：采集病人術(shù)前骨盆二維CT的病例數(shù)據(jù)；

102)建立病例三維模型：利用病例數(shù)據(jù)，建立病例三維模型，去除病例三維模型的股骨和腰椎，得到病例的骨盆三維模型；

103)在病例的骨盆三維模型中選擇均值骨盆重心D’為原點(diǎn)建立笛卡爾三維坐標(biāo)系D”或選擇髂前下棘連線中點(diǎn)E’為原點(diǎn)建立笛卡爾三維坐標(biāo)系E”；

104)獲得骨盆骨折的距離移位和旋轉(zhuǎn)移位：根據(jù)103)步驟中的坐標(biāo)系，利用數(shù)學(xué)方法分別精確計(jì)算骨折部投射在X、Y、Z軸的距離移位和旋轉(zhuǎn)移位；

所述103)步驟中，以均值骨盆的重心D’為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系D”，所述均值骨盆的重心D’以及坐標(biāo)系D”的建立方法如下：

201)采集CT數(shù)據(jù)：采集N個(gè)健康成人骨盆二維CT的N組原始數(shù)據(jù)；

202)建立三維模型：利用N組原始數(shù)據(jù)，分別建立N個(gè)三維模型A_i，去除三維模型A_i的股骨和腰椎，得到N個(gè)骨盆的三維模型B_i；

203)裝配三維模型：獲取三維模型B_i的重心B_i’，以重心B_i’為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系B_i”；將N個(gè)三維模型B_i連同坐標(biāo)系B_i”一起重疊，得到基準(zhǔn)坐標(biāo)系B₀’和基準(zhǔn)原點(diǎn)B₀；

204)擬合對(duì)齊：利用最小二乘法原理，固定任意一個(gè)三維模型B_j為參考模型，將所有其他三維模型B_i和三維模型B_j的骶尾骨部位進(jìn)行最佳擬合對(duì)齊，獲得一個(gè)擬合對(duì)齊后的三維模型C；

205)重建均值骨盆模型：以基準(zhǔn)坐標(biāo)系B₀’的XY平面為起始平面沿著Z軸將三維模型C進(jìn)行等層距平行雙向切割，獲得截面輪廓線，將獲得的所有輪廓線統(tǒng)一裝配，在每一個(gè)截面上均構(gòu)建平面網(wǎng)格，記錄Z軸位點(diǎn)坐標(biāo)，并獲取和記錄網(wǎng)格與輪廓線交點(diǎn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算中的均值計(jì)算來(lái)獲取均值點(diǎn)云數(shù)據(jù)，形成一系列平行于XY面的均值離散坐標(biāo)點(diǎn)(X_i，Y_i)，利用正交多項(xiàng)擬合曲線法排除偏離主點(diǎn)的點(diǎn)云，并將離散坐標(biāo)點(diǎn)按照多項(xiàng)擬合曲線走向進(jìn)行有次序地連接和封閉，將所有平行于XY平面的曲線通過(guò)點(diǎn)云逆向三維重建形成均值三維模型D；

206)建立均值骨盆三維坐標(biāo)系D”：獲取三維模型D的重心D’，以重心D’為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系D”；

所述N≥10，i為1-N的任意自然數(shù)，j為1-N的任意自然數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于坐標(biāo)體系的骨盆CT三維重建的圖像后處理方法，其特征在于：所述102)步驟中，建立病例三維模型后，進(jìn)行閾值分割，將原始數(shù)據(jù)圖像做去噪點(diǎn)處理，所述骨組織閾值＞226HU，再進(jìn)行編輯蒙版，最后再去除病例三維模型的股骨和腰椎。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于坐標(biāo)體系的骨盆CT三維重建的圖像后處理方法，其特征在于：所述202)步驟中，建立三維模型A_i后，進(jìn)行閾值分割，將原始數(shù)據(jù)圖像做去噪點(diǎn)處理，所述骨組織閾值＞226HU，再進(jìn)行編輯蒙版，最后再去除三維模型A_i的股骨和腰椎。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于坐標(biāo)體系的骨盆CT三維重建的圖像后處理方法，其特征在于：所述203)步驟中，所述坐標(biāo)系B_i”面向骨盆正位水平面上過(guò)重心B_i’指向右側(cè)為X軸，經(jīng)過(guò)重心B_i’垂直于骨盆正位水平面向上為Z軸，經(jīng)過(guò)重心B_i’垂直于X、Z軸指向骶骨為Y軸，在進(jìn)行203)步驟之前，先對(duì)三維模型B_i進(jìn)行表面松弛、重劃網(wǎng)格優(yōu)化處理。