[發明專利]一種微導管塑形器的生成方法及生成系統

有效

• 申請號: 201710628619.0
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN107392872B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 楊光明;李建軍;秦嵐;劉文哲
• 申請（專利權）人: 強聯智創（北京）科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T17/00;A61M25/00
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 李艷霞

1.一種微導管塑形器的生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據三維血管圖像得到三維血管中心軸；

根據三維血管中心軸上各點與其周圍所有點的相鄰關系，建立連接網絡；

讀取用戶選取的原點和末點坐標，計算沿三維血管中心軸從與原點距離最近的點到與末點距離最近的點的最短路徑；

對三維血管中心軸周圍的像素進行處理，得到初步截取的血管；

根據初步截取的血管，獲得臨界點坐標，將所有臨界點坐標相連得到血管表面；

根據得到的血管表面，計算得到微導管折線路徑；

對微導管折線路徑進行平滑處理，得到微導管路徑；

根據微導管路徑上的折線點，得到塑形器的折線路徑；

對塑形器的折線路徑進行平滑處理，得到表示微導管塑形器的二元三維矩陣；

根據微導管塑形器的二元三維矩陣，得到微導管塑形器的表面文件；

所述對三維血管中心軸周圍的像素進行處理得到初步截取的血管的具體過程為：

根據獲取的最短路徑，得到最短路徑上各個點的坐標；

對于二元三維矩陣的每個非0的血管像素點，定義該像素點與最短路徑上各個點沿最短路徑的距離為該像素點的坐標(x，y，z)同最短路徑上各個點坐標的距離的最小值；

計算二元三維矩陣的每個非0的血管像素點與最短路徑上各個點坐標之間的距離；

預設距離臨界值，如果計算得到的距離大于距離臨界值，則將該距離對應的血管像素值設為背景值0，以此將與沿最短路徑較遠的血管點設為背景值，僅保留沿最短路徑附近的血管，得到初步截取的血管；

所述根據得到的血管表面得到微導管折線路徑的具體過程為：

以通過起點的沿最短路徑方向為起始方向，以直線的方式延伸路徑，方向記為

如果路徑抵達血管壁，則記錄下對應血管壁的坐標W，找到與坐標W距離最小的沿最短路徑上的點C，求得方向相對于點C的對稱方向并保證從坐標W開始，延方向延伸會使得路徑朝向血管內部，直到再次碰到血管壁；

重復上述過程，直到路徑與終點之間的距離小于距離臨界值，得到微導管折線路徑。

2.如權利要求1所述的一種微導管塑形器的生成方法，其特征在于，所述根據三維血管圖像得到三維血管中心軸的步驟中，采用圖像侵蝕算法對表示三維血管圖像的二元三維矩陣重復進行對稱的圖像侵蝕處理，直到得到三維血管中心軸。

3.如權利要求1所述的一種微導管塑形器的生成方法，其特征在于，所述根據三維血管中心軸上各點與其周圍所有點的相鄰關系建立連接網絡的步驟中，預設三維血管中心軸上兩個點之間的最小直線距離為L，如果三維血管中心軸上兩個點之間的距離小于或等于則判定這兩個點為相鄰關系。

4.如權利要求1所述的一種微導管塑形器的生成方法，其特征在于，所述計算沿三維血管中心軸從與原點距離最近的點到與末點距離最近的點的最短路徑的具體過程為：

分別計算三維血管中心軸上各個點與讀取的原點和末點之間的距離，得到三維血管中心軸上與原點之間距離最近的點以及三維血管中心軸上與末點之間距離最近的點；其中，三維血管中心軸上與原點之間距離最近的點為起點，三維血管中心軸上與末點之間距離最近的點為終點，

根據得到的連接網絡，采用迪杰斯特拉算法得到沿三維血管中心軸從起點到終點的最短路徑。

5.如權利要求1或2或3或4所述的一種微導管塑形器的生成方法，其特征在于，所述得到血管表面的具體過程為：

以起點為種子，采用區域生長的方法，對與種子不相連但在得到初步截取的血管的過程中保留的像素點進行清除，得到新的二元三維矩陣；

在新的二元三維矩陣的基礎上，獲得滿足條件的臨界點坐標，將所有臨界點坐標相連得到血管表面；其中，臨界點坐標滿足的條件包括與種子相連且與最短路徑上各個點坐標之間的距離小于距離臨界值。