[發明專利]一種血流動力學參數計算方法、系統及電子設備

有效

• 申請號: 201811307562.5
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109559326B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 馬駿;蘭宏志;鄭凌霄
• 申請（專利權）人: 深圳睿心智能醫療科技有限公司
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06T7/149;G06T17/00;G06F30/28;G06F119/14
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種血流動力學參數計算方法，其特征在于，包括：

步驟a：對原始醫學影像進行血管初步分割；

步驟b：根據所述血管初步分割結果抽取血管中心線；

步驟c：沿所述血管中心線在垂直面上計算血管輪廓；

步驟d：在所述血管輪廓中間插值并生成血管的三維模型；

步驟e：將所述血管的三維模型網格化，得到模型網格信息；

步驟f：量化流體仿真參數；

步驟g：根據所述模型網格信息及流體仿真參數求解流體力學方程，得到血流動力學參數；

在所述步驟a中，采取主動脈和冠脈分開分割；

在所述步驟d中，所述在血管輪廓中間插值并生成血管的三維模型具體包括：

步驟d1：在每個血管輪廓上重新采樣輪廓點；

步驟d2：比對沿中線前一個相鄰血管輪廓，對血管輪廓進行再排列；

步驟d3：將再排列的血管輪廓進行二次采樣；

步驟d4：在血管輪廓間進行樣條插值；

步驟d5：放樣并形成最終的封閉血管曲面；

所述步驟d還包括：根據所述血管的三維模型生成樹狀結構的完整三維模型；具體包括：

步驟d6：將所述封閉血管曲面進行布爾操作，合并形成完整三維模型；

步驟d7：對所述完整三維模型的管壁面、端面分別分配相應名字；

步驟d8：對所述完整三維模型的局部或整體表面進行后處理。

2.根據權利要求1所述的血流動力學參數計算方法，其特征在于，在所述步驟a中，所述血管初步分割具體包括：

步驟a1：通過血管濾波器計算每個像素的血管概率值；

步驟a2：基于所述血管概率值，通過閾值法得到所述原始醫學影像中的血管；

步驟a3：通過形態學處理技術去除所述原始醫學影像中不連接冠脈的血管。

3.根據權利要求2所述的血流動力學參數計算方法，其特征在于，在所述步驟c中，所述沿血管中心線在垂直面上計算血管輪廓具體包括：

步驟c1：計算中心線的切線和垂直面；

步驟c2：在所述垂直面上插值得到該方向的截面圖像；

步驟c3：在所述截面圖像上用圖像處理方法得到血管邊界點，并對血管邊界點進行插值得到完整的血管內徑。

4.一種血流動力學參數計算系統，其特征在于，包括：

血管分割模塊：用于對原始醫學影像進行血管初步分割；

中心線抽取模塊：用于根據所述血管初步分割結果抽取血管中心線；

輪廓計算模塊：用于沿所述血管中心線在垂直面上計算血管輪廓；

第一三維模型生成模塊：用于在所述血管輪廓中間插值并生成血管的三維模型；

模型網格化模塊：用于將所述血管的三維模型網格化，得到模型網格信息；

仿真參數量化模塊：用于量化流體仿真參數；

參數計算模塊：用于根據所述模型網格信息及流體仿真參數求解流體力學方程，得到血流動力學參數

所述血管分割模塊采取主動脈和冠脈分開分割的分割方式；

所述第一三維模型生成模塊在血管輪廓中間插值并生成血管的三維模型具體為：在每個血管輪廓上重新采樣輪廓點；比對沿中線前一個相鄰血管輪廓，對血管輪廓進行再排列；將再排列的血管輪廓進行二次采樣；在血管輪廓間進行樣條插值；放樣并形成最終的封閉血管曲面；

還包括第二三維模型生成模塊，所述第二三維模型生成模塊用于根據所述血管的三維模型生成樹狀結構的完整三維模型；具體包括：將所述封閉血管曲面進行布爾操作，合并形成完整三維模型；對所述完整三維模型的管壁面、端面分別分配相應名字；對所述完整三維模型的局部或整體表面進行后處理。

5.根據權利要求4所述的血流動力學參數計算系統，其特征在于，所述血管分割模塊進行血管初步分割具體為：通過血管濾波器計算每個像素的血管概率值；基于所述血管概率值，通過閾值法得到所述原始醫學影像中的血管；通過形態學處理技術去除所述原始醫學影像中不連接冠脈的血管。