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龙图腾网恭喜浙江工业大学申请的专利一种基于避障原理的动态神经重建跟踪方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114757883B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210256819.9，技术领域涉及：G06T7/246；该发明授权一种基于避障原理的动态神经重建跟踪方法是由冯远静;潘轶昂;何建忠;曾庆润;桑田;谢雷;胡启明;余江丽;张家炜设计研发完成，并于2022-03-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于避障原理的动态神经重建跟踪方法在说明书摘要公布了：一种基于避障原理的动态神经重建跟踪方法，首先，根据肿瘤的形状和大小构建障碍物模型，其次，通过障碍物模型计算出纤维在不同位置时的干扰矩阵。然后用干扰矩阵来改变纤维跟踪的方向，使得最终的纤维能够避开肿瘤，其中，干扰矩阵的求解受到纤维方向分布和临床解剖结构的条件约束；最后，计算干扰矩阵的最优参数使得扰动后的纤维方向和估计方向的差值最小；此外，用于定义干扰矩阵的肿瘤形状和大小是利用多项式逼近算法进行拟合表面和参数优化，对障碍进行建模得到。本发明能够使纤维在重建过程中绕开肿瘤的同时精确重建，最终使纤维跟踪结果有效并的为神经外科医生提供手术参考。

本发明授权一种基于避障原理的动态神经重建跟踪方法在权利要求书中公布了：1.一种基于避障原理的动态神经重建跟踪方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一、当获取到临床肿瘤患者的dMRI数据后转换为DWI数据，对DWI的数据进行预处理，对DWI进行涡流校正，然后进行运动矫正，再结合b0图像，T1图像和T2图像对齐进行EPI校正；步骤二、由医学专家在病人的医学影像上进行肿瘤的重建并标注起始区域和终止区域，通过多项式逼近算法进行表面的拟合，以此获取肿瘤模型，基于上述模型，计算出纤维每一个位置的干扰矩阵；选取起始区域内体素峰值图像的方向作为初始方向；步骤三、基于所述干扰矩阵，结合纤维跟踪的位置信息、当前位置和邻域内的纤维方向分布信息优化干扰矩阵中的每一个参数，目的是使受到干扰后的跟踪方向符合临床解剖学知识；步骤四、计算每一步的纤维跟踪方向，从而完整重建出神经纤维；所述步骤二中，干扰矩阵满足以下条件：1.1在进行纤维跟踪时，如果当前跟踪点不在肿瘤影响范围内，那么神经纤维跟踪将完全依据神经纤维方向分布的信息，即此时干扰矩阵将是一个单位矩阵，它将不影响跟踪方向；1.2当前跟踪点靠近肿瘤范围，那么肿瘤方程生成的干扰矩阵会对当前跟踪方向进行校正且校正的强度随着与肿瘤边界的距离减小而增强，干扰矩阵方程如下Pξ： 其中，I表示单位矩阵，nξ表示法向量，tξ表示切向量，而ρξ，σξ分别代表当前速度方向受nξ，tξ影响的权重，ρξ，σξ的表达式如下 公式2中ρ0，σ0在避障原理中称为排斥力系数和切向系数，在纤维重建过程中，这两个参数实为控制肿瘤形态特征对纤维走向方向选取的影响大小；满足函数τ是将切向影响控制在设定的阈值当中，满足函数表示为： 其中，g为给定正常数，为正阈值，vξ为当前体素峰值图像的方向；在接近肿瘤时，将原始的方向设置为当前位置指向终止区域的方向，此设置保证了可以跟踪至终止区域，最终扰动后的纤维方向表示为：v2ξ＝Pξvξ4根据此方向选定固定步长进行下一步的跟踪，依此算出每一步方向直至到达终止区域；所述步骤三中，动态优化干扰矩阵的过程为：首先，会对当前位置周围26领域的体素峰值图像的方向进行聚类运算，后对结果进行降序排序；然后，取前3类方向中各自离当前位置最近的体素所对应的方向，把这个方向看作是所需接近的目标方向；其次，通过优化干扰矩阵中的排斥力参数、切向方向权重ρ0,σ0、满足函数系数g，使受干扰矩阵校正后的估计方向Vnew与Vdir目标方向差值最小，即： Dξ表示当前位置与障碍物中心距离，Mξ表示在当前位置的前提下障碍物中心距曲面距离，thr表示根据肿瘤形态和大小设定的距离阈值；当神经纤维跟踪远离肿瘤时，不受到障碍方程的校正；当接近肿瘤时，将肿瘤比作一个障碍物，并对其进行建模，肿瘤用一个方程式表示，设Fξ为： 其中，x0,y0,z0表示肿瘤中心坐标,a,b,c,d,e,f分别是系数，令Fξ＝C，通过多项式逼近算法进行曲面的拟合来构建障碍物模型。

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