[發(fā)明專利]一種介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910958017.0
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110729051B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬雅;王澄;李遲遲;周壽軍;錢瀚欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: G16H50/50
• 分類號: G16H50/50;G06T17/00
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

1.一種介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟a：獲取成像物體的三維影像；

步驟b：從所述三維影像中提取導(dǎo)絲的三維形態(tài)；

步驟c：對所述導(dǎo)絲的三維形態(tài)進(jìn)行中心線計算，獲得其在三維空間中的一維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并根據(jù)所述一維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算得到單位元上的體積力；

步驟d：根據(jù)所述單位元上的體積力計算已知外界約束條件下外界對導(dǎo)絲的接觸力；

在所述步驟c中，所述對導(dǎo)絲的三維形態(tài)進(jìn)行中心線計算，獲得其在三維空間中的一維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并根據(jù)所述一維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算得到單位元上的體積力具體為：基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法，根據(jù)導(dǎo)絲受力后的形變計算其應(yīng)變，保留應(yīng)變中的高階項得出導(dǎo)絲內(nèi)部應(yīng)力，由導(dǎo)絲內(nèi)部應(yīng)力進(jìn)行二階近似離散化，利用泰勒公式計算一階二階形變的偏導(dǎo)數(shù)并重構(gòu)得出單位元上的體積力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析方法，其特征在于，在所述步驟a中，所述獲取成像物體的三維影像具體為：通過C臂X光對成像物體進(jìn)行180度掃描，得到成像物體的一組X光透視影像。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析方法，其特征在于，在所述步驟b中，所述從三維影像中提取導(dǎo)絲的三維形態(tài)具體為：通過灰度值閾值的調(diào)整過濾，從獲取的三維影像中提取導(dǎo)絲三維點(diǎn)陣模型，確定導(dǎo)絲的三維形態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析方法，其特征在于，所述步驟d還包括：根據(jù)外界對應(yīng)的環(huán)境確定邊界條件，得到外界約束條件。

5.一種介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：

影像獲取模塊：用于獲取成像物體的三維影像；

導(dǎo)絲形態(tài)提取模塊：用于從所述三維影像中提取導(dǎo)絲的三維形態(tài)；

應(yīng)力計算模塊：用于對所述導(dǎo)絲的三維形態(tài)進(jìn)行中心線計算，獲得其在三維空間中的一維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并根據(jù)所述一維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算得到單位元上的體積力；

接觸力計算模塊：用于根據(jù)所述單位元上的體積力計算已知外界約束條件下外界對導(dǎo)絲的接觸力；

所述應(yīng)力計算模塊對導(dǎo)絲的三維形態(tài)進(jìn)行中心線計算，獲得其在三維空間中的一維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并根據(jù)所述一維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計算得到單位元上的體積力具體為：基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法，根據(jù)導(dǎo)絲受力后的形變計算其應(yīng)變，保留應(yīng)變中的高階項得出導(dǎo)絲內(nèi)部應(yīng)力，由導(dǎo)絲內(nèi)部應(yīng)力進(jìn)行二階近似離散化，利用泰勒公式計算一階二階形變的偏導(dǎo)數(shù)并重構(gòu)得出單位元上的體積力。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述影像獲取模塊獲取成像物體的三維影像具體為：通過C臂X光對成像物體進(jìn)行180度掃描，得到成像物體的一組X光透視影像。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)絲形態(tài)提取模塊從三維影像中提取導(dǎo)絲的三維形態(tài)具體為：通過灰度值閾值的調(diào)整過濾，從獲取的三維影像中提取導(dǎo)絲三維點(diǎn)陣模型，確定導(dǎo)絲的三維形態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析系統(tǒng)，其特征在于，還包括外界環(huán)境確定模塊，所述外界環(huán)境確定模塊用于根據(jù)外界對應(yīng)的環(huán)境確定邊界條件，得到外界約束條件。

9.一種電子設(shè)備，包括：

至少一個處理器；以及

與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，

所述存儲器存儲有可被所述一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行上述權(quán)利要求1至4任一項所述的介入手術(shù)中的導(dǎo)絲力學(xué)分析方法。