[發(fā)明專利]心臟二尖瓣裝置的三維幾何結(jié)構(gòu)的定量分析方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110138159.6
• 申請(qǐng)日: 2011-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN102207995A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋薇;楊新;孫錕;王靜;邱俊蔚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;A61B8/08
• 代理公司: 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理

1.一種心臟二尖瓣裝置的三維幾何結(jié)構(gòu)的定量分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、從左心尖采集的全容積三維體數(shù)據(jù)中，以人機(jī)交互的方式選取二尖瓣裝置的特征點(diǎn)，即二尖瓣瓣環(huán)的特征點(diǎn)和前后乳頭肌的特征點(diǎn)；

第二步、對(duì)二尖瓣環(huán)的特征點(diǎn)進(jìn)行排序后，用非均勻三次B樣條曲線擬合二尖瓣環(huán)，從而與前后乳頭肌特征點(diǎn)組成二尖瓣裝置的三維簡(jiǎn)化模型；

第三步、根據(jù)二尖瓣瓣環(huán)的點(diǎn)列建立二尖瓣裝置局部坐標(biāo)系；

第四步、在二尖瓣裝置局部坐標(biāo)下，計(jì)算二尖瓣裝置的三維幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)，并用體表面積對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；

第五步、將標(biāo)準(zhǔn)化的三維幾何參數(shù)作為輸入，基于支持向量機(jī)的分類系統(tǒng)區(qū)分各類瓣膜裝置病變組與正常組，實(shí)現(xiàn)定量分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟二尖瓣裝置的三維幾何結(jié)構(gòu)的定量分析方法，其特征是，所述的人機(jī)交互方式選取二尖瓣裝置的特征點(diǎn)，是指：在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的任一幀，分別選取能清楚觀察到二尖瓣的長(zhǎng)軸和短軸方向各5切片，在每個(gè)切面上選取2個(gè)二尖瓣瓣環(huán)的特征點(diǎn)，這樣得到二尖瓣瓣環(huán)特征點(diǎn)20個(gè)；乳頭肌的特征點(diǎn)是乳頭肌對(duì)腱索根部的作用點(diǎn)的中心點(diǎn)，在能觀察到前后乳頭肌頂點(diǎn)的5個(gè)切片上，選取前后乳頭肌作用點(diǎn)，然后求其平均得到作用中心點(diǎn)，即乳頭肌特征點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟二尖瓣裝置的三維幾何結(jié)構(gòu)的定量分析方法，其特征是，所述的排序是指：

a)計(jì)算瓣環(huán)特征點(diǎn){P_i}，i＝1，2，...，N的質(zhì)心

b)將{P_i}和P_o投影到XOY平面上，得到相應(yīng)的和i＝1，2，...，N；

c)計(jì)算關(guān)于的投影角度i＝1，2，...，N；

d)根據(jù)投影角度升序或者降序排列{P_i}得到新序列{P′_i}；

如此得到三維首尾相連的閉合特征點(diǎn)序列{P′_i}，i＝1，2，...，N，將其作為型值點(diǎn)，基于非均勻三次B樣條擬合二尖瓣瓣環(huán)，構(gòu)造的三次B樣條擬合曲線只與前后4個(gè)約束點(diǎn)P′_i-1，P′_i，P′_i+1，P′_i+2有關(guān)，保持邊緣特征的獨(dú)立性。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟二尖瓣裝置的三維幾何結(jié)構(gòu)的定量分析方法，其特征是，所述的二尖瓣裝置局部坐標(biāo)系是根據(jù)擬合的二尖瓣環(huán)求得二次最優(yōu)擬合平面，作為二尖瓣裝置局部坐標(biāo)系的參考平面，通過最優(yōu)擬合平面通過最小化：求得，其中：A，B，C為平面f(x，y，z)＝z-Ax-By-C＝0的系數(shù)，這樣得到的最優(yōu)參考平面為二尖瓣裝置的局部坐標(biāo)系的XOY平面，垂直于此平面的法向?yàn)閆軸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心臟二尖瓣裝置的三維幾何結(jié)構(gòu)的定量分析方法，其特征是，所述的二尖瓣裝置的三維幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)包括：二尖瓣瓣環(huán)有效面積S_A，即二尖瓣環(huán)在最優(yōu)參考平面的投影面積；前后乳頭肌距離D_AL-PM，即前后乳頭肌特征點(diǎn)的三維空間歐式距離；乳頭肌與二尖瓣瓣環(huán)的距離D_AL-A和D_PM-A，即乳頭肌到二尖瓣瓣環(huán)最優(yōu)參考平面的三維歐式距離；前后乳頭肌夾角θ_AL-C-PM，即前后乳頭肌和瓣環(huán)中心點(diǎn)的三維空間夾角。