白癜风的医疗医院 https://mip.yyk.99.com.cn/fengtai/68389/本文为英国诺丁汉大学（作者：TANCHYECHEAH）的博士论文，共页。
随着影像学技术的发展，图像引导手术（IGS）可以为外科医生提供高质量的三维人体解剖图像。虽然IGS目前在神经外科中得到了广泛的应用，但在将其应用于更一般的微创手术之前，仍然存在一些必须克服的局限性。在这篇论文中，我们在医学图像配准和脑组织形变建模领域做出了一些贡献。从方法论的角度来看，医学图像配准算法可以分为基于特征的配准算法和基于灰度的配准算法。基于特征的配准面临的挑战之一是确定给定任务和成像类型需要哪种特定类型的特征。为此，提出了一种基于点和曲线特征的点集配准方法，该方法具有基于点的配准精度和基于直线或曲线的配准鲁棒性。我们还利用基于强度的相似性度量来解决多模态图像的刚性配准问题。
互信息（mutualinformation，MI）是近年来出现的一种流行的相似度度量，在医学图像配准领域得到了广泛的认可。不幸的是，它忽略了图像中包含的空间信息，例如边缘和角点，这些信息在图像配准中可能有用。我们引入了一种新的相似度度量，称为自适应互信息度量（AMI），它结合了梯度空间信息。高梯度区域的显著像素对配准图像互信息的估计贡献较大。实验结果表明，该方法提高了配准精度，对与参考图像偏差较大的噪声图像具有较强的鲁棒性。
沿着这个方向，我们进一步改进了同时使用从多个特征中获得的所有信息的技术。该算法利用多个空间特征，对噪声和一些固有变化的影响不太敏感，配准精度更高。脑移位是一种复杂的现象，引起脑畸形的原因很多。我们研究了大脑形变的位置和大小模式，并考虑这种模式对纠正IGS系统中的大脑形变的影响。采用计算有限元方法分析了手术过程中脑组织的形变和应力张量。最后，我们开发了一个用于IGS解释的原型可视化显示和导航平台。该系统以Qt（cross-platformguitoolkit）为基础，以VTK（object-orientedvisualizationlibrary）为渲染内核。在构建可视化软件平台的基础上，为今后脑组织形变的系统化研究奠定了基础。
Inparallelwiththedevelopmentsinimagingmodalities,image-guidedsurgery(IGS)cannowprovidethesurgeonwithhighqualitythree-dimensionalimagesdepictinghumananatomy.AlthoughIGSisnowinwidelyuseinneurosurgery,thereremainsomelimitationsthatmustbeover
