一种基于人脑三维模型分割断面图像上脑沟、回的方法与实现

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在断面上识别并分割大脑沟、回结构对脑功能影像学研究、大脑的立体定位手术、颅内肿瘤放疗等具有重要意义和实用价值。然而脑沟、回极其复杂卷曲,即使是经验丰富的解剖专家也很难直接在断面上完全辨认,从而难以实现其在断面图像上的准确分割。随着数字人体研究的发展,利用可视化技术重建出人脑三维模型,可从各个角度、层面观察脑沟、回,使得在人脑三维模型上更容易区分不同的脑沟、回结构。  本文探索了一种借助于人脑三维可视化模型分割断面上脑沟、回结构的方法。该方法首先利用VTK可视化工具包的移动立方体算法实现脑部三维重建,重建后的模型具有旋转、平移、缩放等显示功能。然后通过研究MFC与VTK的通信机制,结合二者在人脑三维模型上绘制脑沟、回轮廓线,以此在人脑三维模型上界定脑沟、回的区域。根据三维模型上交互式区域界定的结果,通过坐标换算将该区域映射到二维断面上,并确定填充边界。最后采用区域填充算法对二维断层图像相应脑沟、回结构进行标识,并保存标识结果。  根据本文提出的方法,在VisualC++6.0的环境下采用VTK可视化工具包以及MFC类库构建了通过人脑三维模型来进行断层图像脑沟、回分割的软件平台,并准确有效的分割出了序列断面图像上的右脑中央前回和中央后回,结果表明该方法为获取完整的、连续的脑沟、回断面解剖图谱提供了一种简单可行的实现手段,对于丰富数字化脑图谱及促进脑部功能与疾病诊断定位的相关研究有重要意义。
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