[发明专利]一种基于2.5维超声宽景成像的脊柱三维结构再现方法

摘要

本发明提供了一种基于2.5维超声宽景成像的脊柱三维结构再现方法。首先，采集包含脊柱左右两侧横突的2.5维超声宽景图像，获得三维空间中的左侧和右侧两幅横突骨表面2.5维超声宽景图像；然后，在2.5维超声宽景图像中定位脊柱左右两侧的横突位置；最后，利用横突的三维位置信息对脊椎模型进行匹配，实现脊柱三维结构的再现。利用本发明方法，可为医务人员提供更为直观的脊柱三维结构，提高2.5维超声宽景成像方法的可视性和交互性。

主权项

1.一种基于2.5维超声宽景成像的脊柱三维结构再现方法，其特征在于步骤如下：第一步：利用用于脊柱侧弯的2.5维超声宽景成像方法对脊柱左右两侧的横突骨骼进行扫描成像，得到与被扫描范围内每一块脊椎一一对应的左侧和右侧两幅横突骨表面2.5维超声宽景图像；第二步：利用目标识别与定位方法分别对扫描得到的左侧和右侧超声宽景图像进行处理，得到所有横突骨表面区域，将每个横突骨表面区域顶端处的像素点作为横突标志位置像素点，结合该像素点在2.5维超声宽景图像中的三维位置信息，得到每个横突骨标志位置的三维空间位置信息，完成所有脊椎横突位置的三维空间定位；第三步：计算第二步定位得到的每一块脊椎左侧和右侧横突的三维空间位置信息的平均值，得到每一块脊椎骨的中心位置点(x,y,z)；计算前后相邻两块脊椎骨的中心位置的指向V1、每个脊椎骨左右横突位置的指向V2和两个指向的法向量Vn，得到每一块脊椎骨的方向向量；计算每一块脊椎骨中心相对于其前后脊椎骨中心的距离d1和d2，对于被扫描区域的第一个脊椎骨，仅能计算d2，令d1＝d2，对于最后一个脊椎骨，仅能计算d1，令d2＝d1，然后，设定该脊椎骨的椎盘的高度为(d1+d2)/2，根据真实人体脊椎骨的解剖结构，以椎盘高度估计得到该椎骨的实际大小，利用计算机辅助设计软件重绘出对应脊椎骨的三维仿真模型；在计算机屏幕显示的三维空间坐标系中将对应的脊椎骨三维仿真模型的位置和方向信息设定为上述计算得到的位置点(x,y,z)和方向信息(V1，V2，Vn)，将被扫描范围内的所有脊椎骨的仿真三维模型在计算机屏幕显示的三维空间坐标系中同时显示，即完成被扫描区域的脊柱三维结构的再现。