[发明专利]基于医用图像的模拟手术规划方法

权利要求书

1.一种基于医学图像的模拟手术规划方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1：生成包含患者手术部位的三维医学图像；

步骤2：在三维空间内生成一条曲线，在曲线上选取多个操作点；

步骤3：通过改变操作点的位置来控制调整曲线，若调整后的曲线不符合手术规划，则继续改变操作点的位置，并允许增加和减少操作点，重新执行本步骤，直至调整后的曲线符合手术规划，得到规划好的曲线；

步骤4：将规划好的曲线投影在需要做手术的部位，根据投影线，确定每一个切割点M(x₀，y₀，z₀)；

步骤5：设手术刀平面的法向量为N(n_x，n_y，n_z)，则过切割点M(x₀，y₀，z₀)的平面方程为：n_x(x-x₀)+n_y(y-y₀)+n_z(z-z₀)＝0，将手术刀置于手术刀平面之后，计算手术刀平面绕X、Y、Z轴的角度，并按照下列方法对其绕X、Y、Z轴旋转来调整手术刀的正确切割位置：

设绕X轴的旋转为α度，那么变化矩阵T_x如下式所示：

Tx=1000cosαsinα0-sinαcosα000]]>

绕Y轴旋转为β度，则变换矩阵T_y如下式所示：

Ty=cosβ0-sinβ010sinβ0cosβ000]]>

绕Z轴旋转为γ度，则变化矩阵T_z如下式所示：

Tz=cosγsinγ0-sinγcosγ0001000]]>

根据公式N₂＝T_x·T_y·T_z，计算得到手术刀旋转后平面的法向量矩阵N₂＝(n_x，n_y，n_z，1)^T，从而根据方程n_x(x-x₀)+n_y(y-y₀)+n_z(z-z₀)＝0确定旋转后的平面，得到本切割点的切割平面；

步骤6：对于投影线上的每个切割点，重复执行步骤5，确定切割时的切割平面；

步骤7：使用平面切割方法进行手术切割。