專(zhuān)利名稱(chēng)：一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像的處理方法，特別涉及一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法。
背景技術(shù)：
腦部腫瘤頭皮定位是進(jìn)行開(kāi)顱腫瘤手術(shù)前的重要步驟，定位的精度直接影響手術(shù)質(zhì)量。目前腦外科醫(yī)生通常僅根據(jù)CT、MRI等影像數(shù)據(jù)所示的腫瘤信息，依靠臨床經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)開(kāi)顱手術(shù)切口、切除腫瘤。術(shù)前因不能明確腫瘤的確切位置，往往需做較大切口，且有時(shí)因定位不準(zhǔn)確，術(shù)中有需要再延長(zhǎng)切口的可能。立體定向頭架或神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)能精確定位腦部腫瘤，且能正確引導(dǎo)手術(shù)入路的方向和深度，但費(fèi)用昂貴、操作繁瑣，不適用于中小醫(yī)院。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，實(shí)現(xiàn)腦部腫瘤的準(zhǔn)確定位，且不需要昂貴的設(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，包括以下步驟(I)初步估計(jì)病人顱內(nèi)腫瘤的頭皮投影區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)貼上兩個(gè)可被成像設(shè)備識(shí)別的標(biāo)志點(diǎn)，從成像設(shè)備獲取二維醫(yī)學(xué)圖像切片集，并重建頭皮表層的三維輪廓；其中成像設(shè)備可為CT、MRI等；(2)在二維圖像上手動(dòng)勾畫(huà)出腫瘤輪廓線(xiàn)，重建腫瘤表面；(3)在二維圖像上確定標(biāo)志點(diǎn)位置，重建標(biāo)志點(diǎn)；(4)將三維重建的輪廓圖像旋轉(zhuǎn)到合適切面，等比例打印輸出具體包括以下步驟(4. I)將打印選擇框中的三維圖像保存到內(nèi)存，獲取原始尺寸CX和cy ；(4. 2)得到矩形打印框左上角P1和右上角P2的屏幕坐標(biāo)，計(jì)算P:、P2間的屏幕距離 ScreenDis ；(4. 2)采用基于OpenGL深度緩存技術(shù)的反向坐標(biāo)變換法，獲取P1、P2對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)P1’、P2’，計(jì)算三維距離RealDis ；(4. 3)由屏幕距離ScreenDis和實(shí)際距離RealDis可求得圖像縮放縮放因子
權(quán)利要求
1.一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，其特征在于，包括以下步驟(1)初步估計(jì)病人顱內(nèi)腫瘤的頭皮投影區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)貼上兩個(gè)可被成像設(shè)備識(shí)別的標(biāo)志點(diǎn)，從成像設(shè)備獲取二維醫(yī)學(xué)圖像切片集，并重建頭皮表層的三維輪廓；(2)在二維圖像上手動(dòng)勾畫(huà)出腫瘤輪廓線(xiàn)，重建腫瘤表面；(3)在二維圖像上確定標(biāo)志點(diǎn)位置，重建標(biāo)志點(diǎn)；(4)將三維重建的輪廓圖像旋轉(zhuǎn)到合適位置，等比例打印輸出具體包括以下步驟(4. I)將打印選擇框中的三維圖像保存到內(nèi)存，獲取原始尺寸ex和C1 ；(4. 2)得到矩形打印框左上角P1和右上角P2的屏幕坐標(biāo)，計(jì)算Pp P2間的屏幕距離 ScreenDis ；(4. 2)采用基于OpenGL深度緩存技術(shù)的反向坐標(biāo)變換法，獲取P1、P2對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)P/、P2，，計(jì)算三維距離RealDis ；(4. 3)由屏幕距離ScreenDis和實(shí)際距離RealDis可求得圖像縮放縮放因子
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，其特征在于，步驟(I) 所述重建頭皮表層的三維輪廓，具體包括以下步驟(I. D讀取第一張腦部切片圖像；(I. 2)對(duì)腦部切片圖像做均值濾波，去除噪聲信息；(I. 3)將腦部切片圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像；(1.4)對(duì)二值圖像分別求X方向和Y方向的導(dǎo)數(shù)，將X方向和Y方向的導(dǎo)數(shù)都不為零的像素點(diǎn)確認(rèn)為切片圖像的輪廓點(diǎn)；(I. 5)通過(guò)八鄰域搜索算法將輪廓點(diǎn)順序排列成輪廓線(xiàn)；(1.6)讀取下一張腦部切片圖像，重復(fù)步驟(1.2) (I. 6)，直至腦部切片圖像讀取完畢；(I. 7)采用最短對(duì)角線(xiàn)準(zhǔn)則將相鄰輪廓線(xiàn)上的輪廓點(diǎn)依次連接成三角網(wǎng)格，實(shí)現(xiàn)頭皮表層的三維輪廓的重建。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，其特征在于，步驟 (4. 2)所述基于OpenGL深度緩存技術(shù)的反向坐標(biāo)變換法，具體為(4. 2. 2)將三維場(chǎng)景中各物體的像素坐標(biāo)通過(guò)模型變換M和投影變換P投影到指定的視口坐標(biāo)系中，實(shí)現(xiàn)三維物體的二維投影，三維坐標(biāo)變?yōu)槎S坐標(biāo)，像素的深度信息則存儲(chǔ)在OpenGL深度緩存中；(4. 2. 3)從OpenGL的深度緩存中取得當(dāng)前屏幕坐標(biāo)的深度值，通過(guò)以下公式(I)求得三維坐標(biāo)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種腦部腫瘤頭皮定位圖像處理方法，包括以下步驟(1)初步估計(jì)病人顱內(nèi)腫瘤的頭皮投影區(qū)域，在區(qū)域內(nèi)貼上兩個(gè)可被成像設(shè)備識(shí)別的標(biāo)志點(diǎn)，從成像設(shè)備獲取二維醫(yī)學(xué)圖像切片集，重建頭皮表層的三維輪廓；(2)在二維圖像上手動(dòng)勾畫(huà)出腫瘤輪廓線(xiàn)，重建腫瘤表面；(3)在二維圖像上確定標(biāo)志點(diǎn)位置，重建標(biāo)志點(diǎn)；(4)將三維重建的輪廓圖像旋轉(zhuǎn)到合適位置，等比例打印輸出。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便；應(yīng)用于腦部腫瘤定位時(shí)，精度滿(mǎn)足開(kāi)顱腫瘤手術(shù)要求，有利于縮短手術(shù)時(shí)間，減少手術(shù)創(chuàng)傷，能在保證良好暴露前提下盡量減小切口長(zhǎng)度。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102592283SQ201210039180
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者何煦佳, 吳效明, 楊榮騫, 白紅民 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)