[發明專利]血流動力學指標數據的處理方法和系統

在審

• 申請號: 202110170627.1
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112749521A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 崔巍;許永松;吳健;秦川;唐航
• 申請（專利權）人: 北京泰杰偉業科技有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06T7/10;A61B5/021;A61B5/026;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

本發明涉及一種血流動力學指標數據的處理方法和系統，方法包括：采集醫學圖像數據和臨床測量數據；根據醫學圖像數據和臨床測量數據進行圖像分割處理，利用中心線提取算法生成感興趣血管的特異性解剖學模型數據；對特異性解剖學模型數據進行網格劃分處理，利用邊界條件進行流體力學模擬處理，從而得到得血流動力學指標的分布狀況數據；分布狀況數據包括壁面剪切應力、時間平均壁面剪切應力、震蕩剪切指數和速度流線；將血流動力學指標的分布狀況數據進行可視化處理，從而顯示在腦動脈瘤的三維模型上。本發明血流動力學指標數據的處理方法和系統可以模擬感興趣血管內的血流動力學指標的分布狀況并可視化處理和顯示，處理速度快，可視化精度高。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，尤其涉及一種血流動力學指標數據的處理方法和系統。

背景技術

由于醫學影像技術的不斷發展，使得感興趣血管例如人腦動脈瘤的幾何形態數據可以被獲取到。同時比較破裂腦動脈瘤數據和未破裂腦動脈瘤數據之間的幾何形態數據差異可以進行進一步的風險分析，但是還無法分析處理得到風險的原因。

發明內容

本發明針對現有技術的缺陷，提供了一種血流動力學指標數據的處理方法和系統，通過根據醫學影像數據和臨床測量數據，利用流體力學（CFD）仿真模擬感興趣血管的血流動力學指標的分布狀況來處理血流動力學指標數據，從而可以無創的對血流動力學指標數據進行處理，處理速度快，可視化精度高。

為實現上述目的，本發明實施例第一方面提供了一種血流動力學指標數據的處理方法，所述方法包括：

步驟1，采集醫學圖像數據和臨床測量數據；所述醫學圖像數據包括腦動脈計算機斷層攝影數據、核磁共振影像數據、數字減影血管造影術數據3D-DSA和超聲影像數據中的一種或多種；所述臨床測量數據包括心率數據和血壓數據；

步驟2，根據所述醫學圖像數據和臨床測量數據進行圖像分割處理，利用中心線提取算法生成感興趣血管的特異性解剖學模型數據；

步驟3，對所述特異性解剖學模型數據進行網格劃分處理，利用邊界條件進行流體力學模擬處理，從而得到得血流動力學指標的分布狀況數據；所述分布狀況數據包括壁面剪切應力、時間平均壁面剪切應力、震蕩剪切指數和速度流線；

步驟4，將血流動力學指標的分布狀況數據進行可視化處理，從而顯示在腦動脈瘤的三維模型上。

優選的，所述步驟2具體包括：

步驟21，檢測所述感興趣血管的標志點，識別所述感興趣血管的起點和終點；

步驟22，通過識別待分割的所述感興趣血管的起點和終點之間的跟蹤路徑來跟蹤血管；

步驟23，根據所述跟蹤路徑，利用基于沿跟蹤路徑的圖像強度和梯度的隨機游走算法對所述感興趣血管進行初步分割；

步驟24，從初步分割的所述感興趣血管中提取中心線；

步驟25，對感興趣血管進行精確分割，在所述中心線的每個點出提取所述感興趣血管的橫截面輪廓線；

步驟26，通過放樣的方法將精確分割的所述橫截面輪廓線生成所述感興趣血管的幾何表面模型，得到解剖學模型數據。

優選的，所述步驟21中，使用經過訓練的標志點探測器來識別所述感興趣血管的起點和終點；

所述步驟21之前還包括，標志點探測器使用訓練數據進行訓練，在訓練數據中對每個起點和終點的真實位置進行標注，在已標注的真實位置處生成正樣本，在遠離真實位置的地方生成負樣本，正樣本和負樣本再經過特征提取，其中為每個樣本計算哈爾Haar特征和steerable特征；將從樣本中提取的特征傳遞給統計分類器，所述分類器區分正負樣本，從而評估處理接收到的數據確定正樣本起始點或終點的概率。

優選的，所述步驟22中，使用基于迪克斯特拉Dijkstra算法的最短路徑算法來識別所述起點和終點之間的路徑。

優選的，所述步驟3中對所述特異性解剖學模型數據進行網格劃分處理具體包括：