(19)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(71)申請(qǐng)人內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院(內(nèi)蒙古自治區(qū)心血管研究所)地址010050內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市回民區(qū)通道北路1號(hào)(72)發(fā)明人張強(qiáng)高陽王澤華郝祥程(74)專利代理機(jī)構(gòu)西安研創(chuàng)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)61239專利代理師彭娜娜(54)發(fā)明名稱一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)本發(fā)明涉及手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括影像采集模塊，用于獲取術(shù)中連續(xù)幀MRI影像；動(dòng)態(tài)區(qū)域識(shí)別模塊，用于通過連通域的邊界規(guī)則分布情況確定器械連通域并結(jié)合在連續(xù)幀的端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況，確定受術(shù)位置；通過受術(shù)位置的局部組織邊緣分布，確定牽引區(qū)域范圍，并考慮前序上多幀范圍動(dòng)態(tài)變化情況，根據(jù)受術(shù)位置的近似分布確定術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域；質(zhì)量調(diào)整模塊，用于對(duì)當(dāng)前時(shí)刻前多幀影像下術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域與其余區(qū)域的分布進(jìn)行梯度衰減分析，確定連通區(qū)域的傳輸質(zhì)量進(jìn)行傳輸顯示導(dǎo)航。本發(fā)明通過器影像采集模塊動(dòng)態(tài)區(qū)域識(shí)別模塊質(zhì)量調(diào)整模塊導(dǎo)航執(zhí)行模塊21.一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：影像采集模塊，用于獲取術(shù)中連續(xù)幀MRI影像；動(dòng)態(tài)區(qū)域識(shí)別模塊，用于根據(jù)每幀MRI影像中連通域的邊界規(guī)則分布情況，確定每幀MRI影像的器械連通域；在連續(xù)幀MRI影像中通過分析器械連通域的端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)程度，確定每幀MRI影像的受術(shù)位置；根據(jù)每幀MRI影像中受術(shù)位置處局部范圍內(nèi)邊緣的方向分布，確定受術(shù)位置的牽引影響區(qū)域；通過每幀MRI影像前連續(xù)幀MRI影像在受術(shù)位置間的接近程度，獲得每幀MRI影像的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域；質(zhì)量調(diào)整模塊，用于在每幀MRI影像中，根據(jù)受術(shù)位置的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域與其他連通域的位置分布，確定每幀MRI影像中連通域的梯度衰減質(zhì)量；根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的MRI影像中除器械連通域外每個(gè)連通域在不同MRI影像的梯度衰減質(zhì)量，確定當(dāng)前時(shí)刻每個(gè)連通域的傳輸質(zhì)導(dǎo)航執(zhí)行模塊，用于基于當(dāng)前時(shí)刻不同連通域的傳輸質(zhì)量更新MRI影像，得到術(shù)中傳輸影像獲取導(dǎo)航路徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述器械連通域的獲取方法包括：對(duì)于每幀MRI影像中任意一個(gè)連通域，以該連通域的邊界上的任意一個(gè)像素點(diǎn)作為起始點(diǎn)，將沿邊界順時(shí)針連續(xù)分布的像素點(diǎn)組成序列，作為該連通域的邊界序列；在邊界序列中，當(dāng)每一像素點(diǎn)與后一像素點(diǎn)間的梯度方向不一樣時(shí)，將對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)作為該連通域的轉(zhuǎn)折像素點(diǎn)；統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)折像素點(diǎn)的數(shù)量并進(jìn)行歸一化處理，獲得該連通域的轉(zhuǎn)折度；將每幀MRI影像中轉(zhuǎn)折度最小的連通域作為器械連通域。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述受術(shù)位置的獲取方法包括：將每幀MRI影像中的器械連通域進(jìn)行直線擬合，獲得每幀MRI影像的器械直線；對(duì)于任意一幀MRI影像，依次將該MRI影像中器械直線的一個(gè)端點(diǎn)作為分析點(diǎn)；計(jì)算該MRI影像前每相鄰幀MRI器械直線在分析點(diǎn)間的位移，并計(jì)算均值，獲得該MRI影像在分析點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)慣量值；將該MRI影像中運(yùn)動(dòng)慣量值最小的端點(diǎn)，作為該MRI影像的受術(shù)位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述牽引影響區(qū)域的獲取方法包括：對(duì)于任意一個(gè)MRI影像的受術(shù)位置，在該受術(shù)位置處的預(yù)設(shè)局部范圍內(nèi)，將存在的邊緣記為該受術(shù)位置的牽扯邊緣；獲取該受術(shù)位置的每個(gè)牽扯邊緣的延伸方向；對(duì)于該受術(shù)位置的任意一個(gè)牽扯邊緣，計(jì)算該牽扯邊緣與相鄰牽扯邊緣在延伸方向間的相似度均值，獲得該牽扯邊緣的牽扯顯著度；將牽扯顯著度大于預(yù)設(shè)顯著閾值時(shí)，將對(duì)應(yīng)牽扯邊緣作為影響邊緣；將該受術(shù)位置處影像邊緣所處連通域合并，獲得該受術(shù)位置的牽引影響區(qū)域。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域的獲取方法包括：3對(duì)于任意一幀MRI影像，依次將該MRI影像前每幀MRI影像作為分析影像；計(jì)算該MRI影像與分析影像間受術(shù)位置間的歐式距離，作為分析影像的相近參數(shù)；將相近參數(shù)小于預(yù)設(shè)相近閾值的分析影像作為該MRI影像的近似影像；將近似影像中牽引影響區(qū)域與該MRI影像的牽引影響區(qū)域疊加，獲得該MRI影像的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述梯度衰減質(zhì)量的獲取方法包括：對(duì)于任意一幀MRI影像，以該MRI影像中的受術(shù)位置為圓心，圓心距離術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域邊界的最遠(yuǎn)距離作為半徑作圓，確定該MRI影像的最高質(zhì)量范圍邊界；最高質(zhì)量范圍邊界內(nèi)的質(zhì)量系數(shù)為預(yù)設(shè)最大質(zhì)量系數(shù)；計(jì)算該MRI影像的受術(shù)位置與每個(gè)其他連通域邊界的距離，以距離其他連通域邊界最遠(yuǎn)的長(zhǎng)度為半徑作圓，確定該MRI影像的最大損失質(zhì)量范圍邊界；最大損失質(zhì)量范圍邊界上的質(zhì)量系數(shù)為預(yù)設(shè)最小質(zhì)量系數(shù)；在最高質(zhì)量范圍邊界與最大損失質(zhì)量范圍邊界間對(duì)質(zhì)量系數(shù)進(jìn)行衰減，獲得每一位置上的質(zhì)量系數(shù)；計(jì)算該MRI影像中每個(gè)連通域中存在的質(zhì)量系數(shù)的均值，作為每個(gè)連通域的梯度衰減質(zhì)量。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述在最高質(zhì)量范圍邊界與最大損失質(zhì)量范圍邊界間對(duì)質(zhì)量系數(shù)進(jìn)行衰減，獲得每一位置上的質(zhì)將最高質(zhì)量范圍邊界至最大損失質(zhì)量范圍邊界的最短連線作為梯度下降線；從最高質(zhì)量區(qū)域邊界的質(zhì)量系數(shù)為起始，沿梯度下降線利用衰減函數(shù)將質(zhì)量系數(shù)衰減至最大損失質(zhì)量范圍邊界上的質(zhì)量系數(shù)，確定梯度下降線上每一位置的質(zhì)量系數(shù)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸質(zhì)量的獲取方法包括：在當(dāng)前時(shí)刻MRI影像中，將除器械連通域外每個(gè)連通域在其他所有MRI影像中的最大梯度衰減質(zhì)量，作為當(dāng)前時(shí)刻每個(gè)連通域的傳輸質(zhì)量。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述術(shù)中傳輸影像的獲取方法包括：將當(dāng)前時(shí)刻的MR影像與傳輸質(zhì)量情況作為輸入，通過訓(xùn)練好的影像傳輸模型，輸出術(shù)中傳輸影像。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取該受術(shù)位置的每個(gè)牽扯邊緣的延伸方向，包括：將每個(gè)牽扯邊緣進(jìn)行直線擬合，將擬合直線的方向作為每個(gè)牽扯邊緣的延伸方向。4一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002]神經(jīng)外科手術(shù)是一類涉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)(大腦和脊髓)及其相關(guān)結(jié)構(gòu)的外科手術(shù)，主要用于治療大腦、脊髓、神經(jīng)及其血管相關(guān)的疾病。神經(jīng)外科手術(shù)不僅對(duì)外科醫(yī)生的技術(shù)要求極高，為輔助提高手術(shù)的精準(zhǔn)性，影像學(xué)技術(shù)和手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的支持也至關(guān)重要。[0003]通過影像技術(shù)可以精準(zhǔn)的進(jìn)行手術(shù)過程中的導(dǎo)航，因?yàn)樾枰M(jìn)行實(shí)時(shí)影像掃描進(jìn)行導(dǎo)航，導(dǎo)致整體的計(jì)算缺口較大，如果進(jìn)行硬件提升會(huì)大大提高開銷成本，通常為了滿足即時(shí)性則需要進(jìn)行影像的質(zhì)量削減，而影像質(zhì)量削減則又會(huì)影響手術(shù)的導(dǎo)航，在傳輸時(shí)對(duì)影像質(zhì)量與實(shí)時(shí)性的平衡結(jié)果較差。發(fā)明內(nèi)容[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中在傳輸時(shí)對(duì)影像質(zhì)量與實(shí)時(shí)性的平衡結(jié)果較差的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體本發(fā)明提供了一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：動(dòng)態(tài)區(qū)域識(shí)別模塊，用于根據(jù)每幀MRI影像中連通域的邊界規(guī)則分布情況，確定每幀MRI影像的器械連通域；在連續(xù)幀MRI影像中通過分析器械連通域的端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)程度，確定根據(jù)每幀MRI影像中受術(shù)位置處局部范圍內(nèi)邊緣的方向分布，確定受術(shù)位置的牽引影響區(qū)域；通過每幀MRI影像前連續(xù)幀MRI影像在受術(shù)位置間的接近程度，獲得每幀MRI影像的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域；質(zhì)量調(diào)整模塊，用于在每幀MRI影像中，根據(jù)受術(shù)位置的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域與其他連通域的位置分布，確定每幀MRI影像中連通域的梯度衰減質(zhì)量；根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的MRI影像中除器械連通域外每個(gè)連通域在不同MRI影像的梯度衰減質(zhì)量，確定當(dāng)前時(shí)刻每個(gè)連通域的傳輸質(zhì)量；導(dǎo)航執(zhí)行模塊，用于基于當(dāng)前時(shí)刻不同連通域的傳輸質(zhì)量更新MRI影像，得到術(shù)中傳輸影像獲取導(dǎo)航路徑。[0005]進(jìn)一步地，所述器械連通域的獲取方法包括：對(duì)于每幀MRI影像中任意一個(gè)連通域，以該連通域的邊界上的任意一個(gè)像素點(diǎn)作為起始點(diǎn)，將沿邊界順時(shí)針連續(xù)分布的像素點(diǎn)組成序列，作為該連通域的邊界序列；在邊界序列中，當(dāng)每一像素點(diǎn)與后一像素點(diǎn)間的梯度方向不一樣時(shí)，將對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)作為該連通域的轉(zhuǎn)折像素點(diǎn)；統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)折像素點(diǎn)的數(shù)量并進(jìn)行歸一化處理，獲得該連通域5的轉(zhuǎn)折度；將每幀MRI影像中轉(zhuǎn)折度最小的連通域作為器械連通域。將每幀MRI影像中的器械連通域進(jìn)行直線擬合，獲得每幀MRI影像的器械直線；對(duì)于任意一幀MRI影像，依次將該MRI影像中器械直線的一個(gè)端點(diǎn)作為分析點(diǎn)；計(jì)算該MRI影像前每相鄰幀MRI器械直線在分析點(diǎn)間的位移，并計(jì)算均值，獲得該MRI影像在分析點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)慣量值；對(duì)于任意一個(gè)MRI影像的受術(shù)位置，在該受術(shù)位置處的預(yù)設(shè)局部范圍內(nèi)，將存在的邊緣記為該受術(shù)位置的牽扯邊緣；獲取該受術(shù)位置的每個(gè)牽扯邊緣的延伸方向；對(duì)于該受術(shù)位置的任意一個(gè)牽扯邊緣，計(jì)算該牽扯邊緣與相鄰牽扯邊緣在延伸方向間的相似度均值，獲得該牽扯邊緣的牽扯顯著度；將牽扯顯著度大于預(yù)設(shè)顯著閾值時(shí)，將對(duì)應(yīng)牽扯邊緣作為影響邊緣；將該受術(shù)位置處影像邊緣所處連通域合并，獲得該受術(shù)位置的牽引影響區(qū)域。對(duì)于任意一幀MRI影像，依次將該MRI影像前每幀MRI影像作為分析影像；計(jì)算該MRI影像與分析影像間受術(shù)位置間的歐式距離，作為分析影像的相近參數(shù)；將相近參數(shù)小于預(yù)設(shè)相近閾值的分析影像作為該MRI影像的近似影像；將近似影像中牽引影響區(qū)域與該MRI影像的牽引影響區(qū)域疊加，獲得該MRI影像的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域。對(duì)于任意一幀MRI影像，以該MRI影像中的受術(shù)位置為圓心，圓心距離術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域邊界的最遠(yuǎn)距離作為半徑作圓，確定該MRI影像的最高質(zhì)量范圍邊界；最高質(zhì)量范圍邊界內(nèi)的質(zhì)量系數(shù)為預(yù)設(shè)最大質(zhì)量系數(shù)；計(jì)算該MRI影像的受術(shù)位置與每個(gè)其他連通域邊界的距離，以距離其他連通域邊界最遠(yuǎn)的長(zhǎng)度為半徑作圓，確定該MRI影像的最大損失質(zhì)量范圍邊界；最大損失質(zhì)量范圍邊界上的質(zhì)量系數(shù)為預(yù)設(shè)最小質(zhì)量系數(shù)；在最高質(zhì)量范圍邊界與最大損失質(zhì)量范圍邊界間對(duì)質(zhì)量系數(shù)進(jìn)行衰減，獲得每一位置上的質(zhì)量系數(shù)；計(jì)算該MRI影像中每個(gè)連通域中存在的質(zhì)量系數(shù)的均值，作為每個(gè)連通域的梯度衰減質(zhì)量。[0010]進(jìn)一步地，所述在最高質(zhì)量范圍邊界與最大損失質(zhì)量范圍邊界間對(duì)質(zhì)量系數(shù)進(jìn)行將最高質(zhì)量范圍邊界至最大損失質(zhì)量范圍邊界的最短連線作為梯度下降線；從最高質(zhì)量區(qū)域邊界的質(zhì)量系數(shù)為起始，沿梯度下降線利用衰減函數(shù)將質(zhì)量系數(shù)衰減至最大損失質(zhì)量范圍邊界上的質(zhì)量系數(shù)，確定梯度下降線上每一位置的質(zhì)量系數(shù)。在當(dāng)前時(shí)刻MRI影像中，將除器械連通域外每個(gè)連通域在其他所有MRI影像中的最6大梯度衰減質(zhì)量，作為當(dāng)前時(shí)刻每個(gè)連通域的傳輸質(zhì)量。將當(dāng)前時(shí)刻的MR影像與傳輸質(zhì)量情況作為輸入，通過訓(xùn)練好的影像傳輸模型，輸出術(shù)中傳輸影像。[0013]進(jìn)一步地，所述獲取該受術(shù)位置的每個(gè)牽扯邊緣的延伸方向，包括：將每個(gè)牽扯邊緣進(jìn)行直線擬合，將擬合直線的方向作為每個(gè)牽扯邊緣的延伸方[0014]本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明通過連通域的邊界規(guī)則分布情況確定手術(shù)工具部分并通過連續(xù)幀的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)而追蹤定位受術(shù)位置，在后續(xù)便于通過受術(shù)位置處的受術(shù)區(qū)域分析，保證局部影像的高質(zhì)量顯影。進(jìn)一步保證術(shù)中存在組織牽引影響的區(qū)域也能被觀察分析，依據(jù)受術(shù)位置在術(shù)中會(huì)產(chǎn)生的局部形變邊緣，通過受術(shù)位置的局部組織邊緣分布，確定受術(shù)的牽引區(qū)域范圍，并考慮前序上多次涉及到的手術(shù)范圍情況，根據(jù)受術(shù)位置的分布接近確定術(shù)中被影響的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域，使每幀影像下的重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域更準(zhǔn)確。進(jìn)而通過每幀影像下重點(diǎn)關(guān)注的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域與其余區(qū)域的分布進(jìn)行可梯度衰減的分析，得到衰減質(zhì)量情況，并考慮術(shù)中區(qū)域組織的完整一致性，通過當(dāng)前時(shí)刻前不同影像幀中的梯度衰減質(zhì)量情況，確定最終連通區(qū)域的傳輸質(zhì)量進(jìn)行傳輸顯示導(dǎo)航。本發(fā)明通過器械區(qū)域追蹤后定位術(shù)中受影響區(qū)附圖說明[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。[0016]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所提供的一種現(xiàn)有神經(jīng)科手術(shù)中實(shí)時(shí)導(dǎo)航基本運(yùn)行流程圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種全局高質(zhì)量MRI影像示意圖；圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種部分手術(shù)工具器械的示意圖；圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種單連通域示意圖；圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種手術(shù)工具運(yùn)動(dòng)慣量的側(cè)面示意圖；圖7為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種受術(shù)位置的牽引情況示意圖；圖8為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種最高質(zhì)量范圍邊界與最大損失質(zhì)量范圍邊界的示意圖。具體實(shí)施方式[0017]為了更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)，其7點(diǎn)可由任何合適形式組合。[0018]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。[0019]下面結(jié)合附圖具體的說明本發(fā)明所提供的一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)的具體方案。[0020]請(qǐng)參閱圖1,其示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種神經(jīng)外科手術(shù)的實(shí)時(shí)磁共振導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，該系統(tǒng)包括：影像采集模塊101,動(dòng)態(tài)區(qū)域識(shí)別模塊102,質(zhì)量調(diào)整模塊103,導(dǎo)航執(zhí)行模塊104。[0021]影像采集模塊101,用于獲取術(shù)中連續(xù)幀MRI影像。[0022]在現(xiàn)有神經(jīng)科手術(shù)中的實(shí)時(shí)磁共振的導(dǎo)航系統(tǒng)主要是通過利用MRI技術(shù)在手術(shù)前進(jìn)行掃描，而后根據(jù)掃描結(jié)果建立神經(jīng)外科手術(shù)的技術(shù)方案，并且根據(jù)技術(shù)方案進(jìn)行導(dǎo)航模型導(dǎo)航參數(shù)中的導(dǎo)航參數(shù)設(shè)置進(jìn)行手術(shù)，并且利用MRI技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)掃描，通過定位追蹤的方式集合實(shí)時(shí)MRI影像進(jìn)行手術(shù)的磁共振的導(dǎo)航，基本的運(yùn)行流程請(qǐng)參閱圖2,其示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種現(xiàn)有神經(jīng)科手術(shù)中實(shí)時(shí)導(dǎo)航基本運(yùn)行流程圖。[0023]由于掃描后的圖像傳輸更新的質(zhì)量將影響后續(xù)導(dǎo)航規(guī)劃的準(zhǔn)確性，通常提供整體高質(zhì)量圖像進(jìn)行導(dǎo)航，但整體高質(zhì)量圖像的傳輸會(huì)產(chǎn)生較大的計(jì)算缺口影響時(shí)效。為平衡實(shí)時(shí)計(jì)算與質(zhì)量，在實(shí)時(shí)掃描后的工具定位追蹤時(shí)進(jìn)一步分析時(shí)，通過區(qū)域定位的動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)局部高質(zhì)量更新，減少因?yàn)槿指哔|(zhì)量導(dǎo)致的影像質(zhì)量與實(shí)時(shí)性的平衡問題。[0024]在本發(fā)明實(shí)施例中，進(jìn)行神經(jīng)外科手術(shù)的過程中，磁共振掃描儀需要對(duì)于患者進(jìn)行兩個(gè)流程的掃描，其中第一次掃描為預(yù)手術(shù)MRI掃描流程，其目的為對(duì)于待施術(shù)的患者進(jìn)行綜合病情的獲取，用于進(jìn)行治療方案的制定，因此需要全局高質(zhì)量影像進(jìn)行信息采集，用于進(jìn)行病情病灶區(qū)域的判斷。請(qǐng)參閱圖3,其示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種全局高質(zhì)[0025]并進(jìn)一步在手術(shù)過程中采集術(shù)連續(xù)幀MRI影像，為實(shí)時(shí)反饋提供分析基礎(chǔ)，神經(jīng)外科手術(shù)中使用磁共振無線線圈增強(qiáng)原始MRI影像的圖像質(zhì)量和清晰度，提高后續(xù)圖像分析準(zhǔn)確性。需要說明的是，在患者受術(shù)過程中采集MRI影像的頻率可自行調(diào)控，在本發(fā)明實(shí)施例中，采樣頻率可設(shè)置為2HZ,以當(dāng)前時(shí)刻前2秒內(nèi)的連續(xù)幀影像作為輔助分析影像。[0026]動(dòng)態(tài)區(qū)域識(shí)別模塊102,用于根據(jù)每幀MRI影像中連通域的邊界規(guī)則分布情況，確定每幀MRI影像的器械連通域；在連續(xù)幀MRI影像中通過分析器械連通域的端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)程度，確定每幀MRI影像的受術(shù)位置；根據(jù)每幀MRI影像中受術(shù)位置處局部范圍內(nèi)邊緣的方向分布，確定受術(shù)位置的牽引影響區(qū)域；通過每幀MRI影像前連續(xù)幀MRI影像在受術(shù)位置間的接[0027]在患者的MRI影像中存在受術(shù)區(qū)域以及非受術(shù)區(qū)域，由于實(shí)際受術(shù)區(qū)域不會(huì)涉及整個(gè)掃描成像的手術(shù)局部區(qū)域，因此需要進(jìn)行區(qū)分確定。首先對(duì)術(shù)中的工具器械部分進(jìn)行追蹤，手術(shù)工具相比于患者的局部組織而言，首先是質(zhì)地的均勻性以及形狀的規(guī)則性，因此利用該特征用于MRI影像中的手術(shù)工具的追蹤，請(qǐng)參閱圖4,其示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種部分手術(shù)工具器械的示意圖。8[0028]通過MRI影像中區(qū)域的形態(tài)規(guī)則性和均勻性反映區(qū)域?yàn)槠餍倒ぞ叩目赡埽员阌诤罄m(xù)確定受術(shù)位置。首先對(duì)每幀MRI影像獲取連通域，需要說明的是，連通域獲取方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段，在此不做贅述。請(qǐng)參閱圖5,其示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種單連通域示意圖。[0029]后根據(jù)邊界初步確定器械存在的連通域，優(yōu)選地，在本發(fā)明實(shí)施例中，器械連通域的獲取方法包括：首先對(duì)于每幀MRI影像中任意一個(gè)連通域，以該連通域的邊界上的任意一個(gè)像素點(diǎn)作為起始點(diǎn)，將沿邊界順時(shí)針連續(xù)分布的像素點(diǎn)組成序列，作為該連通域的邊界序列，通過邊界上連續(xù)點(diǎn)之間的變化反映連通域的形狀復(fù)雜程度。[0030]腦部組織相比于手術(shù)工具而言，形狀更為復(fù)雜，因此發(fā)生方向轉(zhuǎn)折的復(fù)雜性是遠(yuǎn)高于手術(shù)工具部分，因此可以利用相鄰像素點(diǎn)的方向變化進(jìn)行手術(shù)工具與腦內(nèi)組織的區(qū)分。在邊界序列中，當(dāng)每一像素點(diǎn)與后一像素點(diǎn)間的梯度方向不一樣時(shí)，說明方向發(fā)生轉(zhuǎn)折，將對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)作為該連通域的轉(zhuǎn)折像素點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)折像素點(diǎn)的數(shù)量并進(jìn)行歸一化處理，獲得該連通域的轉(zhuǎn)折度，當(dāng)轉(zhuǎn)折像素點(diǎn)數(shù)量越多，說明邊界復(fù)雜度越高，越可能為組織區(qū)[0031]需要說明的是，歸一化為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段，歸一化的選擇可以為線性歸一化或標(biāo)準(zhǔn)歸一化等，具體的歸一化方法在此不做限定。[0032]最后將每幀MRI影像中轉(zhuǎn)折度最小的連通域作為器械連通域，反映手術(shù)工具部分。利用手術(shù)工具部分可進(jìn)行受術(shù)區(qū)域的定位，工具一般都具有一定的長(zhǎng)度，而工具的作用點(diǎn)是針對(duì)于人體的組織，因此可以在工具追蹤的基礎(chǔ)上，通過工具的運(yùn)動(dòng)慣量來獲取受術(shù)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)慣量較大的那一端是遠(yuǎn)離受術(shù)區(qū)域的末端，運(yùn)動(dòng)慣量較小的一段是原理受術(shù)區(qū)域的末端，請(qǐng)參閱圖6,其示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種手術(shù)工具運(yùn)動(dòng)慣量的側(cè)面示意[0033]通過端點(diǎn)部位的運(yùn)動(dòng)情況，對(duì)受術(shù)位置進(jìn)行確定，在本發(fā)明實(shí)施例中，受術(shù)位置的獲取方法包括：首先將每幀MRI影像中的器械連通域進(jìn)行直線擬合，獲得每幀MRI影像的器械直線擬合過程為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段，在此不做贅述和限制。[0034]對(duì)于任意一幀MRI影像，依次將該MRI影像中器械直線的一個(gè)端點(diǎn)作為分析點(diǎn)，計(jì)析點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)慣量值，以連續(xù)幀間變化的位移距離反映運(yùn)動(dòng)慣量情況，當(dāng)運(yùn)動(dòng)慣量越小時(shí)，說明越可能為靠近組織部位的點(diǎn)。[0035]受術(shù)點(diǎn)位置的工具位移通常較小，非受術(shù)點(diǎn)位置的工具的位移通常較長(zhǎng)。因此將該MRI影像中運(yùn)動(dòng)慣量值最小的端點(diǎn)，作為該MRI影像的受術(shù)位置，基于端點(diǎn)位移差異鎖定真實(shí)操作點(diǎn)。[0036]牽引效果是指利用工具在進(jìn)行施術(shù)的過程中，利用工具進(jìn)行施術(shù)時(shí)，因?yàn)榻M織是局部相連的，并且是人體的神經(jīng)相關(guān)的組織一般是較為柔軟的，而組織在手術(shù)工具的作用下，只有一個(gè)受術(shù)點(diǎn)，該受術(shù)點(diǎn)在被手術(shù)工具進(jìn)行作用的時(shí)候，往往會(huì)對(duì)受術(shù)點(diǎn)相互連接的神經(jīng)組織產(chǎn)生牽扯作用，這些被牽引區(qū)域在術(shù)中是需要重點(diǎn)關(guān)注的區(qū)域。請(qǐng)參閱圖7,其示9出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種受術(shù)位置的牽引情況示意圖。[0037]被受術(shù)點(diǎn)作用下的牽扯的組織，明顯有著邊緣的隆起并且具有高度相似的方向性，因此通過影像中的邊緣分布情況確定受影響區(qū)域。優(yōu)選地，在本發(fā)明實(shí)施例中，受術(shù)位置的牽引影響區(qū)域的確定方法包括：首先對(duì)于任意一個(gè)MRI影像的受術(shù)位置，在該受術(shù)位置處的預(yù)設(shè)局部范圍內(nèi)，將存在的邊緣記為該受術(shù)位置的牽扯邊緣，得到局部存在的邊緣情況，其邊緣可能為因組織牽扯產(chǎn)生，在本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)設(shè)局部范圍設(shè)置為以受術(shù)位置中心，半徑為6的圓形范圍大小，將局部范圍內(nèi)通過邊緣檢測(cè)，確定存在邊緣的完整邊緣線，作為牽引邊緣，具體數(shù)值大小實(shí)施者可自行調(diào)控。[0038]進(jìn)一步獲取該受術(shù)位置的每個(gè)牽扯邊緣的延伸方向，基于高度相似方向性的特征進(jìn)行分析。在本發(fā)明實(shí)施例中，將每個(gè)牽扯邊緣進(jìn)行直線擬合，將擬合直線的方向作為每個(gè)牽扯邊緣的延伸方向，反映邊緣分布的主要方向向量。[0039]進(jìn)一步對(duì)于該受術(shù)位置的任意一個(gè)牽扯邊緣，計(jì)算該牽扯邊緣與相鄰牽扯邊緣在延伸方向間的相似度均值，獲得該牽扯邊緣的牽扯顯著度，在本發(fā)明實(shí)施例中，延伸方向間的相似度可通過余弦相似度進(jìn)行計(jì)算，如果方向相似度較高，則說明該邊緣與相鄰邊緣均有較大可能為產(chǎn)生牽扯的區(qū)域部分。[0040]因此將牽扯顯著度大于預(yù)設(shè)顯著閾值時(shí)，則認(rèn)為存在被牽扯影響的邊緣，將對(duì)應(yīng)牽扯邊緣作為影響邊緣，將該受術(shù)位置處影像邊緣所處連通域合并，獲得該受術(shù)位置的牽引影響區(qū)域。通過存在影響邊緣覆蓋的區(qū)域確定受牽引效應(yīng)影響的整體部分，在本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)設(shè)顯著閾值設(shè)置為0.85,其數(shù)值實(shí)施者可自行調(diào)整。[0041]在神經(jīng)外科手術(shù)中，僅關(guān)注受術(shù)點(diǎn)以及牽引區(qū)域是十分局限的，往往需要進(jìn)行臨近連續(xù)幀的變化的輔助分析更加全面的掌控實(shí)時(shí)狀態(tài)，因此需要通過時(shí)序上受術(shù)點(diǎn)以及牽引區(qū)域進(jìn)行更完整的動(dòng)態(tài)區(qū)域的獲取，以便于保證受術(shù)點(diǎn)周圍的影像的質(zhì)量，進(jìn)而保證術(shù)中導(dǎo)航的效率。首先對(duì)于任意一幀MRI影像，依次將該MRI影像前每幀MRI影像作為分析影像，對(duì)時(shí)序前每幀影像均進(jìn)行分析。計(jì)算該MRI影像與分析影像間受術(shù)位置間的歐式距離，作為分析影像的相近參數(shù)，當(dāng)位置越接近，則說明在此時(shí)刻的影像受術(shù)位置涉及同一神經(jīng)組織可能較大。[0043]進(jìn)而將相近參數(shù)小于預(yù)設(shè)相近閾值的分析影像作為該MRI影像的近似影像，近似影像反映在此區(qū)域進(jìn)行手術(shù)時(shí)，受術(shù)點(diǎn)位置可能涉及的此區(qū)域的其他影響范圍。在本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)設(shè)相近閾值設(shè)置為3,具體數(shù)值實(shí)施者可根據(jù)具體實(shí)施情況進(jìn)行調(diào)整，在此不做限制。[0044]因此將近似影像中牽引影響區(qū)域與該MRI影像的牽引影響區(qū)域疊加，獲得該MRI影像的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域，通過多個(gè)與該MRI影像時(shí)刻相近的受術(shù)位置的區(qū)域疊加，反映在此受術(shù)位置附近進(jìn)行手術(shù)時(shí)，存在的歷史整體牽引影響范圍，均需在后續(xù)考慮保證區(qū)域質(zhì)量。[0045]質(zhì)量調(diào)整模塊103,用于在每幀MRI影像中，根據(jù)受術(shù)位置的術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域與其他連通域的位置分布，確定每幀MRI影像中連通域的梯度衰減質(zhì)量；根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的MRI影像中除器械連通域外每個(gè)連通域在不同MRI影像的梯度衰減質(zhì)量，確定當(dāng)前時(shí)刻每個(gè)連通域的傳輸質(zhì)量。[0046]梯度質(zhì)量下降是以存在牽引的區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)向四周進(jìn)行輻射，輻射過程中影像質(zhì)量逐步下降的過程，保證受到影響的動(dòng)態(tài)區(qū)域的高質(zhì)量，并距離術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域越遠(yuǎn)時(shí)，質(zhì)量下降越快。因此先對(duì)每幀MRI影響進(jìn)行當(dāng)前情況的下降情況分析。對(duì)于任意一幀MRI影像，以該MRI影像中的受術(shù)位置為圓心，圓心距離術(shù)中動(dòng)態(tài)區(qū)域邊界的最遠(yuǎn)距離作為半徑作圓，確定該MRI影像的最高質(zhì)量范圍邊界，此范圍包括術(shù)中涉及影響連通域的整體范圍，需要保留高質(zhì)量傳輸，以保證后續(xù)導(dǎo)航的精確度。最高質(zhì)量范圍邊界內(nèi)的質(zhì)量系數(shù)為預(yù)設(shè)最大質(zhì)量系數(shù)，在本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)設(shè)最大質(zhì)量系數(shù)為1,圖像質(zhì)量全保留。[0048]進(jìn)一步，計(jì)算該MRI影像的受術(shù)位置與每個(gè)其他連通域邊界的距離，以距離其他連通域邊界最遠(yuǎn)的長(zhǎng)度為半徑作圓，確定該MRI影像的最大損失質(zhì)量范圍邊界，此范圍為影像中可調(diào)節(jié)連通域質(zhì)量最遠(yuǎn)的范圍，也即為質(zhì)量損失的最大范圍邊界。最大損失質(zhì)量范圍邊界上的質(zhì)量系數(shù)為預(yù)設(shè)最小質(zhì)量系數(shù)，在本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)設(shè)最小質(zhì)量系數(shù)為0.5,僅保留一半圖像質(zhì)量即可，減輕傳輸時(shí)數(shù)據(jù)顯示時(shí)效。請(qǐng)參閱圖8,其示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種最高質(zhì)量范圍邊界與最大損失質(zhì)量范圍邊界的示意圖。[0049]在邊界范圍間，質(zhì)量系數(shù)為逐步遞減的程度，在最高質(zhì)量范圍邊界與最大損失質(zhì)量范圍邊界間對(duì)質(zhì)量系數(shù)進(jìn)行衰減，獲得每一位置上的質(zhì)量系數(shù)，在本發(fā)明實(shí)施例中，質(zhì)量系數(shù)的獲取方法包括：將最高質(zhì)量范圍邊界至最大損失質(zhì)量范圍邊界的最短連線作為梯度下降線，從最高質(zhì)量區(qū)域邊界的質(zhì)量系數(shù)為起始，沿梯度下降線利用衰減函數(shù)將質(zhì)量系數(shù)衰減至最大損失質(zhì)量范圍邊界上的質(zhì)量系數(shù)，確定梯度下降線上每一位置的質(zhì)量系數(shù)，在本發(fā)明實(shí)施例中，衰減函數(shù)的選取為負(fù)指數(shù)函數(shù)，起點(diǎn)質(zhì)量系數(shù)為1,終點(diǎn)質(zhì)量系數(shù)為0.5,隨著距離起點(diǎn)的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，質(zhì)量系數(shù)乘指數(shù)衰減至0.5,梯度下降線上每一位置與受術(shù)位置間的距離長(zhǎng)度作為半徑，形成的圓形邊界上對(duì)應(yīng)相關(guān)的指數(shù)系數(shù)。[0050]由于組織區(qū)域要保證質(zhì)量是相同的，因此進(jìn)一步通過結(jié)合，計(jì)算該MRI影像中每個(gè)連通域中存在的質(zhì)量系數(shù)的均值，作為每個(gè)連通域的梯度衰減質(zhì)量，維護(hù)組織完整性準(zhǔn)則。[0051]通過當(dāng)前時(shí)刻前所有區(qū)域可能的質(zhì)量衰減情況的分析，進(jìn)一步確定最終當(dāng)前時(shí)刻下每個(gè)連通域的質(zhì)量保留情況，在本發(fā)明實(shí)施例中，傳輸質(zhì)量的獲取方法包括：在當(dāng)前時(shí)刻MRI影像中，將除器械連通域外每個(gè)連通域在其他所有MRI影像中的最大梯度衰減質(zhì)量，作為當(dāng)前時(shí)刻每個(gè)連通域的傳輸質(zhì)量，通過涉及的不同幀下分析，將最大需求的梯度衰減質(zhì)量作為當(dāng)前調(diào)整的傳輸質(zhì)量，保證動(dòng)態(tài)信息的完整情況。[0052]