本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖形的，尤其涉及一種灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、經(jīng)顱磁刺激(transcranial?magnetic?stimulation，tms)技術(shù)作為一種非侵入性神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，具有非侵入且無痛的特點(diǎn)，在臨床中經(jīng)常應(yīng)用于神經(jīng)精神疾病的治療。在如今現(xiàn)有的醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，結(jié)合患者影像與導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)顱磁刺激治療的設(shè)備也比較常見，但由于經(jīng)顱磁治療的靶點(diǎn)是在灰質(zhì)上，而經(jīng)顱磁治療是將線圈放在頭皮上，有相關(guān)研究表明，在經(jīng)顱磁治療過程中每脫靶1mm，劑量損失可達(dá)到40％。因此，如何精準(zhǔn)地找到灰質(zhì)靶點(diǎn)映射到頭皮上的靶點(diǎn)顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法、裝置及電子設(shè)備，用以解決在經(jīng)顱磁治療過程中，如何精準(zhǔn)地找到灰質(zhì)靶點(diǎn)映射到頭皮上的靶點(diǎn)的問題。

2、本發(fā)明提供一種灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，包括：

3、對(duì)頭皮的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維重建，得到頭皮三維模型；并獲取所述頭皮三維模型的頭皮層中灰質(zhì)靶點(diǎn)的第一最近點(diǎn)位，所述灰質(zhì)靶點(diǎn)為醫(yī)學(xué)影像中灰質(zhì)上的預(yù)設(shè)靶點(diǎn)；

4、在所述頭皮層中，獲取所述第一最近點(diǎn)位周圍的多個(gè)搜索點(diǎn)，每一搜索點(diǎn)與所述最近點(diǎn)位的距離小于或等于預(yù)設(shè)距離；

5、在所述頭皮層中對(duì)每一搜索點(diǎn)進(jìn)行球面擬合，以得到每一搜索點(diǎn)的法向量直線；

6、根據(jù)所述灰質(zhì)靶點(diǎn)與每一法向量直線的直線距離，從多個(gè)搜索點(diǎn)中確定所述灰質(zhì)靶點(diǎn)到所述頭皮層的映射點(diǎn)。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，所述在所述頭皮層中對(duì)每一搜索點(diǎn)進(jìn)行球面擬合，以得到每一搜索點(diǎn)的法向量直線，包括：

8、以每一搜索點(diǎn)為中心，在所述頭皮層中獲取預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的多個(gè)頂點(diǎn)；

9、根據(jù)多個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成的點(diǎn)云進(jìn)行球面擬合，獲取球面擬合后得到的球心點(diǎn)；

10、根據(jù)每一搜索點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的球心點(diǎn)，得到每一搜索點(diǎn)的法向量直線。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，所述在所述頭皮層中，獲取所述第一最近點(diǎn)位周圍的多個(gè)搜索點(diǎn)，包括：

12、根據(jù)所述第一最近點(diǎn)位的坐標(biāo)設(shè)置搜索范圍和搜索步長，以在所述頭皮層中得到多個(gè)搜索點(diǎn)。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，所述根據(jù)所述第一最近點(diǎn)位的坐標(biāo)設(shè)置搜索范圍和搜索步長，以在所述頭皮層中得到多個(gè)搜索點(diǎn)，包括：

14、根據(jù)所述搜索范圍和所述搜索步長，在三維坐標(biāo)中設(shè)置搜索步數(shù)和搜索坐標(biāo)；

15、獲取每一搜索坐標(biāo)在所述頭皮層中的第二最近點(diǎn)位，將所述第二最近點(diǎn)位確定為搜索點(diǎn)。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，所述對(duì)頭皮的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維重建，得到頭皮三維模型，包括：

17、對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行分割，得到頭皮的醫(yī)學(xué)影像；

18、采用marching?cubes算法，對(duì)頭皮的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維重建，得到頭皮三維模型。

19、根據(jù)本發(fā)明提供的上述任意一種灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，所述頭皮三維模型為三角網(wǎng)格模型。

20、本發(fā)明還提供一種灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射裝置，包括：

21、第一點(diǎn)位獲取單元，用于對(duì)頭皮的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維重建，得到頭皮三維模型；并獲取所述頭皮三維模型的頭皮層中灰質(zhì)靶點(diǎn)的第一最近點(diǎn)位，所述灰質(zhì)靶點(diǎn)為醫(yī)學(xué)影像中灰質(zhì)上的預(yù)設(shè)靶點(diǎn)；

22、第二點(diǎn)位獲取單元，在所述頭皮層中，獲取所述第一最近點(diǎn)位周圍的多個(gè)搜索點(diǎn)，每一搜索點(diǎn)與所述最近點(diǎn)位的距離小于或等于預(yù)設(shè)距離；

23、球面擬合單元，在所述頭皮層中對(duì)每一搜索點(diǎn)進(jìn)行球面擬合，以得到每一搜索點(diǎn)的法向量直線；

24、映射點(diǎn)獲取單元，用于根據(jù)所述灰質(zhì)靶點(diǎn)與每一法向量直線的直線距離，從多個(gè)搜索點(diǎn)中確定所述灰質(zhì)靶點(diǎn)到所述頭皮層的映射點(diǎn)。

25、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法。

26、本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法。

27、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法。

28、本發(fā)明提供的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備，通對(duì)頭皮的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行處理得到頭皮三維模型，然后在頭皮上找到灰質(zhì)靶點(diǎn)的最近點(diǎn)，基于該最近點(diǎn)進(jìn)行步進(jìn)搜索同時(shí)計(jì)算搜索點(diǎn)的擬合球面法向量，并計(jì)算擬合球面法向量所在直線與灰質(zhì)靶點(diǎn)的距離，最后得到的最小距離對(duì)應(yīng)的搜索點(diǎn)就是灰質(zhì)靶點(diǎn)映射到頭皮上的靶點(diǎn)。降低了減小了灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮靶點(diǎn)的映射誤差，使tms線圈定位更加精準(zhǔn)，保證了經(jīng)顱磁刺激的治療效果。

技術(shù)特征：

1.一種灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，其特征在于，所述在所述頭皮層中對(duì)每一搜索點(diǎn)進(jìn)行球面擬合，以得到每一搜索點(diǎn)的法向量直線，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，其特征在于，所述在所述頭皮層中，獲取所述第一最近點(diǎn)位周圍的多個(gè)搜索點(diǎn)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一最近點(diǎn)位的坐標(biāo)設(shè)置搜索范圍和搜索步長，以在所述頭皮層中得到多個(gè)搜索點(diǎn)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)頭皮的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維重建，得到頭皮三維模型，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一種所述的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法，其特征在于，所述頭皮三維模型為三角網(wǎng)格模型。

7.一種灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射裝置，其特征在于，包括：

8.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法。

9.一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮的映射方法、裝置及電子設(shè)備。方法包括：對(duì)頭皮的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行三維重建，得到頭皮三維模型；并獲取頭皮三維模型的頭皮層中灰質(zhì)靶點(diǎn)的第一最近點(diǎn)位，灰質(zhì)靶點(diǎn)為醫(yī)學(xué)影像中灰質(zhì)上的預(yù)設(shè)靶點(diǎn)；在頭皮層中，獲取第一最近點(diǎn)位周圍的多個(gè)搜索點(diǎn)，每一搜索點(diǎn)與最近點(diǎn)位的距離小于或等于預(yù)設(shè)距離；在頭皮層中對(duì)每一搜索點(diǎn)進(jìn)行球面擬合，以得到每一搜索點(diǎn)的法向量直線；根據(jù)灰質(zhì)靶點(diǎn)與每一法向量直線的直線距離，從多個(gè)搜索點(diǎn)中確定灰質(zhì)靶點(diǎn)到頭皮層的映射點(diǎn)。本發(fā)明通過上述方法，解決在經(jīng)顱磁治療過程中，如何精準(zhǔn)地找到灰質(zhì)靶點(diǎn)映射到頭皮上的靶點(diǎn)的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：盧雪峰,楊正宜,蔣田仔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9