手术导航系统中医学图像配准技术的研究

摘要

手术导航技术就是临床医学影像服务于疾病治疗的一个重要发展方向，它集合多种医学影像处理技术，如小范围内精确空间定位技术等，用术前获得的医学影像指导和监控外科手术过程。本课题的一个重点内容就是实现了以奇异值分解方法为基础的点配准方法，用于建立术前图像和术中病人空间位置上的相互关系，并通过严格的临床试验分析，证明的该方法的有效性。 本课题还在传统的迭代最近点配准算法基础上进行了深入研究，提出了迭代局部最近点配准算法，提高了图像配准的速度，使课题进一步满足临床实用的要求。 手术导航系统是一个多种技术相结合的复杂系统，除了本项目重点研究的空间注册和快速图像配准技术外，还涉及医学图像的存储和传输、图像分割和三维重建、空间定位技术以及相关的硬件设备的设计和集成技术等等。整个系统由作者所在实验室的多名同事共同完成，为了保证论述的系统性，本文对其中的相关技术也做了简要介绍。 在文章的结尾处，对相关技术在临床实际应用中遇到的问题和相应的解决方法做了讨论，并展望了未来的发展方向。

目录

引言

方法

1.研究环境

1.1.硬件环境

1.2.开发工具

2.原始数据的获得

3.手术导航系统

4.医学图像配准与融合

4.1.概述

4.2.点配准技术

4.3.迭代最近点法

4.4.最大互信息法

5.融合图像的三维重建

5.1.等值面绘制

5.2.等值面融合重建方法

5.3.三维数据场的分割

5.4.等值面提取

5.5.等值面投影

5.6.在每个象素点处的等值面排序与光线投射法成像

6.研究试验

6.1.临床病例研究性试验

6.2.三种方法的比较性试验

6.3.手术导航系统临床试验方法

结果

1.研究结果

1.1.配准融合实验结果

1.2.算法比较

2.临床试验结果

2.1实验数据

2.2实验数据分析

讨论

1.病人实际空间和计算机图像空间的配准

2.迭代局部最近点法

3.三维重建的精度和速度问题

4.医学图像配准与融合的评估

参考文献

综述 医学图像配准技术

在学期间完成和发表的论文

致谢

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