脑外科手术导航系统中解剖图谱的三维可视化应用方法

摘要

一种脑外科手术导航系统中解剖图谱的三维可视化应用方法属于医学图像处理及应用技术领域。本发明分前期工作和后期执行方法两部分：在前期工作中，采用非线性插值方法，对两组脑解剖图谱(SW，TT)进行数字化三维重建工作；采用三维非线性配准方法，将两组图谱率先统一到同一坐标系下；在执行方法中，进行输入图像的格式化处理；采用可变比例网格方法和分段式局域线性配准算法的配合实现图谱与病人图像的实时配准；通过交互式微调实现解剖图谱精准配准和可视化。本发明更直观，更准确，更易操作，实现TT和SW两套图谱的完全三维重建后的完整统一，为医生的术前诊断和术中导航提供了极大的便利，为手术导航系统增添了一项重要的功能。

主权项

1、一种脑外科手术导航系统中解剖图谱的三维可视化应用方法，其特征在于，分前期工作和后期执行方法两部分：首先在前期工作中，采用非线性插值方法，对两组脑解剖图谱SW，TT进行数字化三维重建工作；然后采用三维非线性配准方法，将两组图谱率先统一到同一坐标系下；其次在执行方法中，首先进行输入图像的格式化处理；然后采用可变比例网格方法和分段式局域线性配准算法的配合实现图谱与病人图像的实时配准；最终通过交互式微调实现解剖图谱精准配准和可视化，采用非线性插值方法，对两组脑解剖图谱SW，TT进行数字化三维重建工作具体如下：采用基于卷积的非线性插值，而影响函数核则采用基本样条函数：$h_{\mathrm{Sn}}\left(x\right)=\underset{k=-\infty }{\overset{\infty }{\Sigma }}{\left(b^n\right)}^{-1}\left(k\right){\beta }^n(x-k),$ 这里选用n＝3；(bn)-1是B型样条函数滤子，通过交互式微调实现解剖图谱精准配准和可视化具体如下：采用可调式设计，对可变比例网格结构中的36个控制点进行微调设计，使医生通过交互方式微调算法完成的配准结果，该36个控制点中的任意一个的坐标发生变化，将引发网格之间的比例关系，即Text/Sext发生变化，从而改变线性配准T的结果，实现微调。