[发明专利]一种脑部肿瘤头皮定位图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像的处理方法，特别涉及一种脑部肿瘤头皮定位图像处理方法。

背景技术

脑部肿瘤头皮定位是进行开颅肿瘤手术前的重要步骤，定位的精度直接影响手术质量。目前脑外科医生通常仅根据CT、MRI等影像数据所示的肿瘤信息，依靠临床经验来设计开颅手术切口、切除肿瘤。术前因不能明确肿瘤的确切位置，往往需做较大切口，且有时因定位不准确，术中有需要再延长切口的可能。立体定向头架或神经导航系统能精确定位脑部肿瘤，且能正确引导手术入路的方向和深度，但费用昂贵、操作繁琐，不适用于中小医院。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种脑部肿瘤头皮定位图像处理方法，实现脑部肿瘤的准确定位，且不需要昂贵的设备。

本发明的技术方案通过以下技术方案实现：

一种脑部肿瘤头皮定位图像处理方法，包括以下步骤：

(1)初步估计病人颅内肿瘤的头皮投影区域，在区域内贴上两个可被成像设备识别的标志点，从成像设备获取二维医学图像切片集，并重建头皮表层的三维轮廓；其中成像设备可为CT、MRI等；

(2)在二维图像上手动勾画出肿瘤轮廓线，重建肿瘤表面；

(3)在二维图像上确定标志点位置，重建标志点；

(4)将三维重建的轮廓图像旋转到合适切面，等比例打印输出：具体包括以下步骤：

(4.1)将打印选择框中的三维图像保存到内存，获取原始尺寸cx和cy；

(4.2)得到矩形打印框左上角P₁和右上角P₂的屏幕坐标，计算P₁、P₂间的屏幕距离ScreenDis；

(4.2)采用基于OpenGL深度缓存技术的反向坐标变换法，获取P1、P2对应的三维坐标P₁’、P₂’，计算三维距离RealDis；

(4.3)由屏幕距离ScreenDis和实际距离RealDis可求得图像缩放缩放因子：

factor=RealDisScreenDis]]>

(4.4)按内存中图像以px*py大小输出到打印设备，其中，

px＝factor*cx

py＝factor*cy。

步骤(1)所述重建头皮表层的三维轮廓，具体包括以下步骤：

(1.1)读取第一张脑部切片图像；

(1.2)对脑部切片图像做均值滤波，去除噪声信息；

(1.3)将脑部切片图像转化为二值图像；

(1.4)对二值图像分别求X方向和Y方向的导数，将X方向和Y方向的导数都不为零的像素点确认为切片图像的轮廓点；

(1.5)通过八邻域搜索算法将轮廓点顺序排列成轮廓线；

(1.6)读取下一张脑部切片图像，重复步骤(1.2)～(1.6)，直至脑部切片图像读取完毕；

(1.7)采用最短对角线准则将相邻轮廓线上的轮廓点依次连接成三角网格，实现头皮表层的三维轮廓的重建。

步骤(4.2)基于OpenGL深度缓存技术的反向坐标变换法，具体为：

(4.2.2)将三维场景中各物体的像素坐标通过指定的模型变换M和投影变换P投影到指定的视口坐标系中，实现三维物体的二维投影，三维坐标变为二维坐标，像素的深度值则存储在OpenGL深度缓存中；

(4.2.3)从OpenGL的深度缓存中取得当前屏幕坐标的深度值，通过以下公式(1)求得三维坐标