，若点积大于等于0,则U1和U2的夹角为锐 角，Pi与A在CB同侧；若点积小于0,则为纯角，则P1与A在CB异侧。按照此方法可W找 出WAC为界线跟B同侧的头皮点，结果如图3右图阴影部分所示，即为立角形区域内点集。
[0079] 2)参照技术方案第2步方法，在S角形区域内点集中找出一点使得该点到肿瘤中 屯、点的距离最短。从肿瘤中屯、点到该点形成的向量作为投影基准向量。
[0080] 第4步.肿瘤边缘点的获取
[0081] 本发明从脑肿瘤模型表面点中选取8个边缘点，要求其沿着投影基准向量方向向 头皮投影形成的通路能完全涵盖肿瘤，因此运8个边缘点不一定在同一平面内。具体算法 如下：
[00間 1)设投影基准向量雨，Gt位于肿瘤中心Gs位于头皮上。将点Gt、点G山及肿 瘤模型表面点一起按照平移矩阵T从位置I平移到位置II，使Gt位于坐标原点。如图4A所示，楠圆形表示脑肿瘤，带箭头线段表示投影基准向量，=角形表示点Gt，圆形表示点Gs。
[0083] 2)肿瘤不动，将点Gs从位置I先绕Z轴进行旋转，使得点GS旋转后位于Y0Z面内， 其旋转矩阵为Ri。然后再绕X轴旋转到位置II，使得旋转后的点Gs位于Z轴上，其旋转矩 阵为R2。最终结果投影基准向量召;~氏;与Z轴重合，如图5所示。
[0084] 扣将肿瘤表面点右乘旋转矩阵R进行变换，R由根据公式妨决定，得到肿瘤表面 点目标位置。此时，由于变换后的投影基准向量与Z轴重合，因此，肿瘤表面点沿投影基准 向量投影即是向X0Y平面投影。 阳0 化]R=Ri*R2 (5)
[0086] 4)将肿瘤表面所有点向X0Y平面投影，获得投影点集Sp。为了便于计算，本发明 从Sp中提取8个边缘点（Spi。。。Sps)，并找到Spi。。。Sps在肿瘤表面的对应点ssi。。。Sss作 为肿瘤最大轮廓。Spi。。。Sps中4个点分别是X坐标的最小值点和最大值点、Y坐标的最小 值点和最大值点。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。结果如图5所示，位 于XOY平面内的空屯、方块表示Spi。。。Sps，位于肿瘤表面的实屯、方块表示Sd。。。S,s。
[0087] 5)将点Gt、点Gs和包含8个边缘点（Ssi。。。SJ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'ss)，如图5所示。
[0088] 第5步.手术切口位置的确定及手术入路设计
[0089] 将第4步结果的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。具体投影点算法如下：
[0090]1)设s'M为8个边缘点（s' d。。。S'J中的第i个，计算S'M到任意头皮上 点的向量，根据公式化）求出该向量与向量'^夹角的余旋值。
[0091]
阳0巧其中近，岳为两个向量，Cos 0为M和巧夹角的余旋值。
[0093] 2)找出夹角余旋值接近1(与向量雨接近平行）的向量集合，并求出运些向量 对应的头皮上的点。
[0094]3)计算各个点与边缘点S'M的距离。 阳0巧]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"M，则S"M就是边缘点S'U沿着而石^方向在头皮上的投影点。
[0096] 5)按照1)到4)计算8个边缘点对应的投影点。 阳097] 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'd。。。S'S8)和头皮上的8个投影点（S"^。。。8"J对应连线形成的通路就是 手术入路，此时入路最短，且有效避开烦内血管等重要组织。
[0098] 本发明利用医院常用医学影像，对肿瘤、临近头皮及重要组织进行=维建模，计算 手术切口位置，进而设计出手术入路，规划出切口位置可W通过坐标系变换输入到术中导 航系统中指导手术。具体实施方法如下：
[0099] 1.配置环境
[0100] 硬件需求：普通计算机； 阳101] 软件需求:MATLAB或其它可计算、分析图像数据工具软件。
[0102] 2.数据获取
[0103]获取医学影像设备输出的S维模型文件，包括脑肿瘤tumor,vtk，临近头皮skin, vtk和血管vessel,vtk。 阳104] 3.数据处理 阳1化]用MATLAB编写的本算法程序读入S个模型文件（tumor,vtk，skin,vtk和vessel,vtk)，分别存储在=个二维矩阵中，名称分别为tumor,skin和vessel。每个二维矩阵中每 一行为一个空间点的X，y，Z坐标值，行数为模型表面点个数。将=个二维矩阵W不同颜色 显示，结果如图6所示。将矩阵tumor中所有点按照技术方案第1步的方法，计算脑肿瘤的 中屯、点tumoLcenter。按照公式（4)计算矩阵skin中所有点到tumoLcenter的距离，并 使用MATLAB中的min函数和find函数在邻近头皮上定位最短距离点skin_close。使用 MATLAB中的line函数显示tumoLcenter到skin_close间的连线，并判断该点与肿瘤中屯、 点间连线上是否有血管。结果如图7所示，连线中有血管存在。 阳106] 接着在头皮上选择避开血管的S个点A(-23. 37, 10. 84, 93. 56)、B(-42. 5, 5. 207, 87. 83)和C(-35. 54, 24. 38, 82. 57)。按照技术方案中第3步的方法，从矩 阵skin中提取=角形区域内点，形成一个点集存储在矩阵triangle中（图8所示）。然后 采用技术方案第2步的方法，遍历矩阵triangle中所有点，计算各个点与点tumo;r_center 的距离。并使用MATLAB中的min函数和find函数在矩阵triangle中定位最短距离点 t;riangle_close。计算点t;riangle_close和脑肿瘤中屯、点tumoLcenter形成的向量作为 投影基准向量。 阳107] 获得投影基准向量后，将肿瘤表面点和中屯、点W及点t;riangle_close移动到坐 标原点，平移分量T就是点tumoLcenter的S个分量。即将矩阵tumor中所有点减去T，形 成一个新矩阵tumor'。同时将点t;riangle_close减去T，得到新点t;riangle_close'。接 下来将向量t;riangle_close'旋转到Z轴上得到t;riangle_close"。设t;riangle_close' 的坐标为（xu，yu，z。），则根据空间旋转变换关系，其旋转变换矩阵见公式（7)和（8)。
[0110] 将矩阵tumor'右乘R后得到新矩阵tumor"。将矩阵tumor"中所有点向X0Y平面 投景多，即提取tumor"中各个点的X和Y轴坐标得到新矩阵tumor、/'。使用MATLAB中的max 函数、min函数和find函数分别从矩阵tumor、/'中定位X轴最小值点和最大值点，Y轴最小 值点和最大值点。接着将矩阵tumor、/'在X0Y平面内旋转45度得到矩阵tumor、/"，再次 使用MATLAB中的max函数、min函数和find函数从矩阵tumor、/"中分别