有效
一种模拟方法、装置以及设备
姚洋洋、宋凌、杨光明、秦岚、卢旺盛
强联智创(北京)科技股份有限公司
摘要
本说明书实施例公开了一种模拟方法、装置以及设备,属于医学影像和计算机技术领域。所述方法包括:基于待处理的颅脑影像数据,进行三维重建,获取重建后的血管图像;基于所述重建后的血管图像,分割动脉瘤,获取动脉瘤参数及载瘤动脉参数;对所述载瘤动脉中心线数据进行优化,获得优化后的载瘤动脉中心线数据,所述优化后的载瘤动脉中心线为均一化的中心线;基于所述动脉瘤参数、载瘤动脉参数及所述优化后的载瘤动脉中心线数据,获取待介入支架的支架型号及所述待介入支架的释放位置;对所述待介入支架进行模拟,获得编织网显示、贴壁性显示、长度显示、金属覆盖率、膨胀系数、角度变化曲线、直径变化曲线和金属丝直径中的至少一种模拟效果。
1.一种模拟方法,其特征在于,所述方法包括:基于待处理的颅脑影像数据,进行三维重建,获取重建后的血管图像;基于所述重建后的血管图像,分割动脉瘤,获取动脉瘤参数及载瘤动脉参数,其中,所述载瘤动脉参数包括载瘤动脉中心线数据;对所述载瘤动脉中心线数据进行优化,获得优化后的载瘤动脉中心线数据,所述优化后的载瘤动脉中心线为均一化的中心线;所述均一化的中心线表示对中心线数据进行异常点筛选,插值处理,均匀化处理,稀释以及平滑处理后得到的中心线数据;基于所述动脉瘤参数、载瘤动脉参数及所述优化后的载瘤动脉中心线数据,获取待介入支架的支架型号及所述待介入支架的释放位置;对所述待介入支架进行模拟,获得编织网显示、贴壁性显示、长度显示、金属覆盖率、膨胀系数、角度变化曲线、直径变化曲线和金属丝直径中的至少一种模拟效果;其中,所述长度显示为从近端释放点开始计算,计算所述载瘤动脉中心线上当前点和下一个点之间的距离L;所述近端释放点为载瘤动脉片段的中心线的端点中,距离心脏近的一端的释放点;所述当前点为从所述载瘤动脉的中心线上的近端释放点作为释放起始点,沿着初始方向,以所述载瘤动脉的中心线上的点作为刻度,选择任意一个刻度所在的点作为当前点;所述下一个点为与所述当前点相邻的对应所述刻度的点;取所述当前点和所述下一个点的半径相加作为直径D,以当前L和D作为参数计算血流导向装置实际释放的长度作为L delta ;累加计算L delta 和L,当L delta 和血流导向装置的长度相等时,累加得到的L即为血流导向装置实际释放后的长度,进行长度显示。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述载瘤动脉中心线数据进行优化,获得优化后的载瘤动脉中心线数据,具体包括:筛选所述载瘤动脉中心线数据中的异常点,获得第一中心线数据,所述第一中心线数据为异常的中心线数据;对所述第一中心线数据进行插值处理,将所述第一中心线数据进行校正,获得第二中心线数据;对所述第二中心线数据进行均匀化处理,获得第三中心线数据;对所述第三中心线数据进行稀释,获得第四中心线数据;对所述第四中心线数据进行平滑处理,作为优化后的载瘤动脉中心线数据。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述动脉瘤参数、载瘤动脉参数及所述优化后的载瘤动脉中心线数据,获取待介入支架的支架型号及所述待介入支架的释放位置,具体包括:基于所述动脉瘤参数中的瘤颈中心点及瘤颈直径,获取所述待介入支架的释放位置、远端释放点和近端释放点;所述待介入支架的远端释放点为载瘤动脉片段的中心线的端点中,距离心脏远的一端的释放点;所述待介入支架的近端释放点为载瘤动脉片段的中心线的端点中,距离心脏近的一端的释放点;基于所述近端释放点及远端释放点直径较大的值作为计算所述待介入支架的直径的参考值D neck ,取所述近端释放点与所述远端释放点之间的血管长度作为计算所述待介入支架的长度的参考值L neck ;基于D neck 获取所述待介入支架第一备选型号的直径D FD ;根据D FD 计算出所述第一备选型号的待介入支架在L neck 释放后长度L TmpFD ,取释放后长度最接近L neck 的作为最终的长度L FD ;根据所述D FD 及L FD 确定所述待介入支架的支架型号。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述编织网显示是指以所述优化后的载瘤动脉中心线数据中的每个点为源点沿着法向量切线方向为初始方向,按照180/支架编织线数目的间隔的角度外延,计算与支架模拟表面的交点,然后把所有的交点螺旋编织在一起;其中所述载瘤动脉中心线数据中的每个点包括以所述载瘤动脉的中心线上的均一化的点作为刻度,选择任意一个刻度所在的点作为当前点,在所述载瘤动脉的中心线上的当前点前后的N个点。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述贴壁性显示是指计算所述支架模拟表面的点和血管壁之间的距离为dis,伪彩显示按照rgb色彩模式进行贴壁性显示。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述支架模拟表面是基于所述动脉瘤参数及所述载瘤动脉参数,按照速度velocity、时间Δt及增长距离position进行建模,获得所述待介入支架的支架模拟表面;其中,当满足预设的约束条件时,所述速度降为0。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述预设的约束条件包括膨胀检测,增长检测,拉伸检测,碰撞检测和平面检测中的一种或几种。
8.一种模拟装置,其特征在于,所述装置包括:三维重建模块,基于待处理的颅脑影像数据,进行三维重建,获取重建后的血管图像;动脉瘤分割模块,基于所述重建后的血管图像,分割动脉瘤,获取动脉瘤参数及载瘤动脉参数,其中,所述载瘤动脉参数包括载瘤动脉中心线数据;中心线优化模块,对所述载瘤动脉中心线数据进行优化,获得优化后的载瘤动脉中心线数据,所述优化后的载瘤动脉中心线为均一化的中心线;所述均一化的中心线表示对中心线数据进行异常点筛选,插值处理,均匀化处理,稀释以及平滑处理后得到的中心线数据;模拟模块,基于所述动脉瘤参数、载瘤动脉参数及所述优化后的载瘤动脉中心线数据,获取待介入支架的支架型号及所述待介入支架的释放位置;显示模块,对所述待介入支架进行模拟,获得编织网显示、贴壁性显示、长度显示、金属覆盖率、膨胀系数、角度变化曲线、直径变化曲线和金属丝直径中的至少一种模拟效果;其中,所述长度显示为从近端释放点开始计算,计算所述载瘤动脉中心线上当前点和下一个点之间的距离L;所述近端释放点为载瘤动脉片段的中心线的端点中,距离心脏近的一端的释放点;所述当前点为从所述载瘤动脉的中心线上的近端释放点作为释放起始点,沿着初始方向,以所述载瘤动脉的中心线上的点作为刻度,选择任意一个刻度所在的点作为当前点;所述下一个点为与所述当前点相邻的对应所述刻度的点;取所述当前点和所述下一个点的半径相加作为直径D,以当前L和D作为参数计算血流导向装置实际释放的长度作为L delta ;累加计算L delta 和L,当L delta 和血流导向装置的长度相等时,累加得到的L即为血流导向装置实际释放后的长度,进行长度显示。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述对所述载瘤动脉中心线数据进行优化,获得优化后的载瘤动脉中心线数据,具体包括:筛选所述载瘤动脉中心线数据中的异常点,获得第一中心线数据,所述第一中心线数据为异常的中心线数据;对所述第一中心线数据进行插值处理,将所述第一中心线数据进行校正,获得第二中心线数据;对所述第二中心线数据进行均匀化处理,获得第三中心线数据;对所述第三中心线数据进行稀释,获得第四中心线数据;对所述第四中心线数据进行平滑处理,作为优化后的载瘤动脉中心线数据。
10.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述基于所述动脉瘤参数、载瘤动脉参数及所述优化后的载瘤动脉中心线数据,获取待介入支架的支架型号及所述待介入支架的释放位置,具体包括:基于所述动脉瘤参数中的瘤颈中心点及瘤颈直径,获取所述待介入支架的释放位置、远端释放点和近端释放点;所述待介入支架的远端释放点为载瘤动脉片段的中心线的端点中,距离心脏远的一端的释放点;所述待介入支架的近端释放点为载瘤动脉片段的中心线的端点中,距离心脏近的一端的释放点;基于所述近端释放点及远端释放点直径较大的值作为计算所述待介入支架的直径的参考值D neck ,取所述近端释放点与所述远端释放点之间的血管长度作为计算所述待介入支架的长度的参考值L neck ;基于D neck 获取所述待介入支架第一备选型号的直径D FD ;根据D FD 计算出所述第一备选型号的待介入支架在L neck 释放后长度L RmpFD ,取释放后长度最接近L neck 的作为最终的长度L FD ;根据所述D FD 及L FD 确定所述待介入支架的支架型号。
11.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述编织网显示是指以所述优化后的载瘤动脉中心线数据中的每个点为源点沿着法向量切线方向为初始方向,按照180/支架编织线数目的间隔的角度外延,计算与支架模拟表面的交点,然后把所有的交点螺旋编织在一起;其中所述载瘤动脉中心线数据中的每个点包括以所述载瘤动脉的中心线上的均一化的点作为刻度,选择任意一个刻度所在的点作为当前点,在所述载瘤动脉的中心线上的当前点前后的N个点。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述贴壁性显示是指计算所述支架模拟表面的点和血管壁之间的距离为dis,伪彩显示按照rgb色彩模式进行贴壁性显示。
13.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述支架模拟表面是基于所述动脉瘤参数及所述载瘤动脉参数,按照速度velocity、时间Δt及增长距离position进行建模,获得所述待介入支架的支架模拟表面;其中,当满足预设的约束条件时,所述速度降为0。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述预设的约束条件包括膨胀检测,增长检测,拉伸检测,碰撞检测和平面检测中的一种或几种。
15.一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,基于待处理的颅脑影像数据,进行三维重建,获取重建后的血管图像;基于所述重建后的血管图像,分割动脉瘤,获取动脉瘤参数及载瘤动脉参数,其中,所述载瘤动脉参数包括载瘤动脉中心线数据;对所述载瘤动脉中心线数据进行优化,获得优化后的载瘤动脉中心线数据,所述优化后的载瘤动脉中心线为均一化的中心线;所述均一化的中心线表示对中心线数据进行异常点筛选,插值处理,均匀化处理,稀释以及平滑处理后得到的中心线数据;基于所述动脉瘤参数、载瘤动脉参数及所述优化后的载瘤动脉中心线数据,获取待介入支架的支架型号及所述待介入支架的释放位置;对所述待介入支架进行模拟,获得编织网显示、贴壁性显示、长度显示、金属覆盖率、膨胀系数、角度变化曲线、直径变化曲线和金属丝直径中的至少一种模拟效果;其中,所述长度显示为从近端释放点开始计算,计算所述载瘤动脉中心线上当前点和下一个点之间的距离L;所述近端释放点为载瘤动脉片段的中心线的端点中,距离心脏近的一端的释放点;所述当前点为从所述载瘤动脉的中心线上的近端释放点作为释放起始点,沿着初始方向,以所述载瘤动脉的中心线上的点作为刻度,选择任意一个刻度所在的点作为当前点;所述下一个点为与所述当前点相邻的对应所述刻度的点;取所述当前点和所述下一个点的半径相加作为直径D,以当前L和D作为参数计算血流导向装置实际释放的长度作为L delta ;累加计算L delta 和L,当l delta 和血流导向装置的长度相等时,累加得到的L即为血流导向装置实际释放后的长度,进行长度显示。



