大值点；另外4个点分别位于是 X轴正向与Y轴正向夹角平分线上的最小值点和最大值点，X轴负向与Y轴正向夹角平分线 上的最小值点和最大值点；位于X0Y平面内的空屯、方块表示Spi...Sps，位于肿瘤表面的实屯、 方块表不Ssi...SsS;
[0036] (4.W将点Gt、点Gs和包含8个边缘点Ssi...Sss的肿瘤表面所有点从位置I先按照 旋转矩阵R的逆矩阵旋转，再按照平移矩阵-T平移到位置II，最后得到原始肿瘤位置的8 个边缘点S'si...S's8;
[0037] (5)确定手术切口位置；设计手术入路
[0038] 将步骤（4)的8个肿瘤边缘点沿着投影基准向量^方向向头皮投影，在头皮上 得到手术切口位置：
[0039](5. 1)设S'M为8个边缘点S'S1...S'S冲的第i个，计算S'S剧任意头皮上 点的向量，求出该向量与向量投决角的余旋值:
[0040]
阳041] 其中麻，进为两个向量，Cos0为凉和这夹角的余旋值；
[0042] (5. 2)找出夹角余旋值接近1的向量集合，并求出运些向量对应的头皮上的点；
[0043](5. 3)计算各个点与边缘点S'M的距离；
[0044] (5. 4)在计算出的所有距离里面找出最短的距离和其对应在头皮上的点S"U，则 S"M就是边缘点S'S1沿着否,~否、' 方向在头皮上的投影点； W45] (5.W按照步骤（5. 1)到步骤（5. 4)计算8个边缘点对应的投影点；
[0046] (5.6)求出的8个投影点围成的区域就是脑肿瘤在头皮上的切口位置，肿瘤上的8 个边缘点S'S1...S'S8和头皮上的8个投影点S"d...S" .8对应连线形成的通路就是手术 入路。
[0047] 本发明的有益效果在于：
[0048] 与其他脑肿瘤在头皮上的定位方法相比较，本发明在有效避开烦内重要组织的情 况下，设计的手术入路路径最短，实现最小额外创伤下精确定位切口的要求。
[0049] 与其他脑肿瘤在头皮上的定位方法相比较，本发明无需附加复杂、昂贵的设备，仅 利用医院现有影像资料就可完成手术规划。
[0050] 本发明获得的手术切口数据是基于医学影像坐标系，可W通过坐标系变换输入到 其它手术导航系统中用于指导手术。
【附图说明】
[005U图1为获取WAB为分界线与C同侧的头皮点示意图； 阳05引图2为WAC为分界线获取图1阴影部分中与B同侧点示意图；
[0053] 图3为将头皮剩余部分分为CB左侧和右侧两个部分示意图；
[0054] 图4为边缘点定位示意图； 阳化5] 图5为整体算法流程图；
[0056] 图6为读入脑肿瘤（绿色），头皮（黄色）和血管（红色）示意图；
[0057] 图7为tumoLcenter至Ijskin_close间的连线（红色）有血管示意图； 阳〇5引图8为从头皮点（黄色）提取S角形区域内点集（蓝色）示意图；
[0059] 图9为从肿瘤8个边缘点沿投影基准向量（红色线段）向头皮投影，得到手术切 口和入路不意图。
【具体实施方式】
[0060] 下面结合附图对本发明做进一步描述。
[0061] 本发明直接获取医院影像设备输出的=维模型，主要有脑肿瘤、临近头皮表面和 重要组织。其中重要组织包括血管、神经或其它脑组织，W下为论述方便，W血管为例。=维 模型均W表面点集形式存在，点集中数据点坐标是W原始影像数据坐标系为基准。首先计 算肿瘤中屯、点坐标，该坐标代表肿瘤在坐标系中的位置。接着遍历临近头皮上所有点，定位 与肿瘤中屯、距离最短点。显示距离最短点与肿瘤中屯、点连线，判断该连线上是否有血管。如 果没有血管，W肿瘤中屯、点到最短距离点构成的向量作为投影基准向量，直接将肿瘤边缘 沿该向量投影到头皮上。如果有血管，在头皮上选定一个在空间上避开血管的=角形区域， 在该区域内找出距离肿瘤中屯、点距离最短的点，并将肿瘤中屯、点到该点构成的向量作为投 影基准向量，使肿瘤边缘点沿着该投影基准向量向头皮投影，在头皮上得到相应的投影点， 运些投影点所围区域就是手术切口，进而可W获得从切口位置达到病灶的手术入路。各部 分具体步骤说明如下：
[0062] 第1步.肿瘤中屯、点的获取
[0063] 为了在头皮上定位出肿瘤的切口位置，使手术入路最短，本发明将脑肿瘤S维模 型的表面点的几何中屯、作为肿瘤的坐标位置。根据公式（1)、似、（3)分别计算出肿瘤模 型表面所有点的X坐标、Y坐标、Z坐标的平均值。
[0067] 其中，（户，户，z?-)表示肿瘤中必点，（砖，：Ff，聋）表示肿瘤模型表面第i 个点，n表示肿瘤表面点的总数。
[0068] 第2步.头皮上距离最短点定位 W例遍历头皮表面模型上所有点，根据公式（4)计算头皮表面点到肿瘤中屯、点间距 离，其中，D表示空间距离，（若，jf，zf)表示头皮表面第i个点，（？，/，表示 肿瘤中屯、的坐标。最后定位D最小的头皮点坐标j4，，zL)。
[0070]
阳071]将点（xfi。，，玄^ )与肿瘤中屯、点（户，户，)连线并显示，判断血管模 型是否在该连线上。如果血管不在该连线上，则将（7，7，至U(yi，，xi，靖。;:) 的向量作为投影基准向量，并直接跳到第4步；如果有血管在该连线上，进行第3步。
[0072] 第3步.区域内距离最短点定位
[0073] 考虑到脑血管等重要组织形状多样，为了有效地避开脑肿瘤和头皮之间血管等重 要组织，本发明在头皮上手动选取=个点构成一个=角形区域，该区域表示肿瘤中屯、点在 头皮上的投影范围。然后在该S角形区域内找出距离脑肿瘤中屯、点距离最短的点，并将肿 瘤中屯、点到该距离最短点形成的向量作为投影基准向量。具体算法如下：
[0074] 1)S角形区域内点集的确定
[00巧]在头皮上避开血管的适当位置手动选择=点，分别设为A、B和C，采用同向法将头 皮表面位于=角形内部点提取出来，具体算法如下：
[0076] (1) 角形任意一边AB为分界线，将头皮点分为AB左侧和右侧两个部分。如图 1左图所示，Pi为头皮上任意一点，先计算向量志与向量2^的叉积Qi，再计算向量与 向量而的叉积〇2。将Qi和点乘，如果点积大于等于0,则Qi和的夹角为锐角，即点 Pi与C在AB同侧；如果点积小于0,则为纯角，即点P1与C在AB异侧。按照此方法可W找 出WAB为分界线与C同侧的头皮点，如图1右图阴影部分所示。
[0077] 似WAC为分界线，将（1)中结果的阴影部分分为AC上侧和下侧两个部分。如图 2左图所示，设Pi为阴影部分任意一点，先计算向量志与向量盈的叉积Ei，再计算出向量 充与向量'逆I的叉积Ez，接着计算El和E2的点积，若点积大于等于0,则E1和E2的夹角 为锐角，点Pi与B在AC同侧；若点积小于0,则为纯角，点P1与B在AC异侧。按照此方法 可W找出WAC为分界线与B同侧的头皮点，结果如图2右图阴影部分所示。
[007引 做WCB为界线，将似中结果的阴影部分分为CB左侧和右侧两个部分。如图3 左图所示，Pi为阴影部分任意一点，先计算向量巧与向量巧的叉积Ui，再计算出向量石f.. 与向量巧的叉积咕接着计算Ui和U2的点积