[發(fā)明專利]一種醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)的提取方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010437790.5
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111815644A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 叢偉建;李文杰;鄭昭
• 申請（專利權(quán)）人: 艾瑞邁迪醫(yī)療科技（北京）有限公司
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/33;G06T17/00
• 代理公司: 北京市中聞律師事務(wù)所 11388
• 代理人: 馮夢洪

一種醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)的提取方法及裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)自動提取醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)，大大節(jié)省了醫(yī)生在裁剪過程中耗費的時間，并且能夠為劃取點過程提供準(zhǔn)確的配準(zhǔn)區(qū)域。方法包括：(1)通過CT/MR影像，使用醫(yī)學(xué)圖像三維重建方法，重建患者的皮膚數(shù)據(jù)；(2)基于預(yù)先存儲的面部T形模板，通過點云配準(zhǔn)方法，將面部T形模板配準(zhǔn)到三維重建的皮膚上，計算從面部T形模板到患者面部皮膚的坐標(biāo)變換，以便配準(zhǔn)后的模板與重建皮膚的眉骨和鼻尖基本重合；(3)通過面部T形模板到皮膚的距離映射，提取患者面部皮膚上的大致對應(yīng)區(qū)域；(4)修剪大致對應(yīng)區(qū)域，得到精確的面部數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)的提取方法，還涉及一種醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)的提取裝置，主要適用于圖像引導(dǎo)手術(shù)導(dǎo)航領(lǐng)域。

背景技術(shù)

圖像引導(dǎo)的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，基于計算機(jī)斷層掃描影像(CT)、核磁共振影像(MRI)等醫(yī)學(xué)影像、增強(qiáng)現(xiàn)實及跟蹤配準(zhǔn)技術(shù)，為醫(yī)生提供手術(shù)器械及病灶區(qū)域的相對位置關(guān)系等重要導(dǎo)航信息，輔助醫(yī)生高效安全的完成手術(shù)。手術(shù)導(dǎo)航能夠幫助醫(yī)生在手術(shù)過程中定位手術(shù)器械，實時獲取手術(shù)器械在患者CT/MR圖像的對應(yīng)位置，保證手術(shù)的安全性。

在頭頸外科手術(shù)導(dǎo)航中，醫(yī)生使用探針劃取點配準(zhǔn)方法在患者面部從眉骨到鼻尖的T字形區(qū)域劃取配準(zhǔn)需要的點云，并且與醫(yī)學(xué)圖像中提取的患者面部皮膚點云進(jìn)行點云配準(zhǔn)。面部皮膚點云與劃取點云的一致性是影響導(dǎo)航系統(tǒng)配準(zhǔn)精度的關(guān)鍵，提取的面部數(shù)據(jù)范圍過大、過小或錯位都可能導(dǎo)致劃取點配準(zhǔn)得到錯誤的結(jié)果。手動裁剪皮膚點云雖然能控制面部數(shù)據(jù)范圍的精確性，但是所需的裁剪時間過長，極大地占用了醫(yī)生的時間，影響了醫(yī)生的正常外科手術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)的提取方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)自動提取醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)，大大節(jié)省了醫(yī)生在裁剪過程中耗費的時間，并且能夠為劃取點過程提供準(zhǔn)確的配準(zhǔn)區(qū)域。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：這種醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)的提取方法，其包括以下步驟：

(1)通過CT/MR影像，使用醫(yī)學(xué)圖像三維重建方法，重建患者的皮膚數(shù)據(jù)；

(2)基于預(yù)先存儲的面部T形模板，通過點云配準(zhǔn)方法，將面部T形模板配準(zhǔn)到三維重建的皮膚上，計算從面部T形模板到患者面部皮膚的坐標(biāo)變換，以便配準(zhǔn)后的模板與重建皮膚的眉骨和鼻尖基本重合；

(3)通過面部T形模板到皮膚的距離映射，提取患者面部皮膚上的大致對應(yīng)區(qū)域；

(4)修剪大致對應(yīng)區(qū)域，得到精確的面部數(shù)據(jù)。

本發(fā)明通過使用醫(yī)學(xué)圖像三維重建方法，重建患者的皮膚數(shù)據(jù)；基于點云配準(zhǔn)方法和預(yù)先存儲的面部T形模板，計算從模板到患者面部皮膚的坐標(biāo)變換；通過模板到皮膚的距離映射，提取患者面部皮膚上的大致對應(yīng)區(qū)域；修剪對應(yīng)區(qū)域得到精確的面部數(shù)據(jù)；因此能夠?qū)崿F(xiàn)自動提取醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)，大大節(jié)省了醫(yī)生在裁剪過程中耗費的時間，并且能夠為劃取點過程提供準(zhǔn)確的配準(zhǔn)區(qū)域。

還提供了一種醫(yī)學(xué)影像中患者皮膚面部數(shù)據(jù)的提取裝置，其包括：

重建模塊，其配置來通過CT/MR影像，使用醫(yī)學(xué)圖像三維重建方法，重建患者的皮膚數(shù)據(jù)；

配準(zhǔn)模塊，其配置來基于預(yù)先存儲的面部T形模板，通過點云配準(zhǔn)方法，將面部T形模板配準(zhǔn)到三維重建的皮膚上，計算從面部T形模板到患者面部皮膚的坐標(biāo)變換，以便配準(zhǔn)后的模板與重建皮膚的眉骨和鼻尖基本重合；

提取模塊，其配置來通過面部T形模板到皮膚的距離映射，提取患者面部皮膚上的大致對應(yīng)區(qū)域；

修剪模塊，其配置來修剪大致對應(yīng)區(qū)域，得到精確的面部數(shù)據(jù)。

附圖說明