[发明专利]医学图像中血管进出口、边界条件获取方法及处理装置

说明书

本发明提供了一种医学图像中血管进出口、边界条件获取方法及处理装置，医学图像血管进出口获取方法包括：S1.获取血管中心线及血管中心线各端点，并将各端点组成血管进口候选点的集合；S2.选取所述血管中心线各端点的集合中的一个作为血管进口候选点，计算血管进口候选点下游的血管分支夹角值；S3.对比所述夹角值与预设的夹角条件，若不满足所述条件，则已选取的点不作为集合中的后续选取对象，并返回步骤S2；若满足所述条件，则将满足所述条件的血管进口候选点确定为血管进口，将非确认为血管进口候选点的端点确定为血管出口。本发明的技术方案能够自动识别出医学图像中血管的进出口，进一步对血管的边界条件进行配置，简化了血管边界条件设定时用户的自定义流程，缩短了边界条件配置的时间。

技术领域

本发明涉及医学图像领域，特别涉及医学图像中血管的进出口和边界条件的计算。

背景技术

自20世纪50年代以来，计算流体力学(CFD，Computational Fluid Dynamics)是随着计算机的发展而产生的一个介于数学、流体力学和计算机之间的交叉学科，主要研究内容是通过计算机和数值方法来求解流体力学的控制方程，对流体力学问题进行模拟和分析。

在医学领域，该技术已经成功用于腹部动脉瘤内部血压流动做造成的受力分析、血管支架的放置对血流的影响、肺动脉高压患者肺动脉流场的计算、大脑威利斯环血流的模拟、人造心脏对心循环的影响等。此类研究的结果都表明计算流体力学能有效地模拟人体血液流动的情况，帮助更好地了解一些病变的发展机理。

然而，此类研究所采用的分析软件均是工程型的设计软件，并没有针对医学图像、血管结构和生物力学的特性进行优化改进。常用的设计软件在使用过程中针对血管模型的边界条件的设定均是以用户设定为主，且设定的流程较复杂，一般的研究者或医护人员不容易学习。由于血流动力学的计算实验是一种跨不同学科领域的实验方法，需要研究者对临床医学、医学影像以及计算流体力学等多个学科有较深刻的认识。因此对使用者的要求十分高，不便于日常临床中的使用。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种医学图像血管进出口、边界条件的获取方法及装置，解决日常临床中医学图像血管进出口及边界条件设定流程复杂、一般研究者或医护人员不易操作的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种医学图像血管进出口获取方法，包括：S1.获取血管中心线及血管中心线各端点，并将各端点组成血管进口候选点的集合；S2.选取所述血管中心线各端点的集合中的一个作为血管进口候选点，计算血管进口候选点下游的血管分支夹角值；S3.对比所述夹角值与预设的夹角条件，则已选取的点不作为集合中的后续选取对象，并返回步骤S2；若满足所述条件，则将满足所述条件的血管进口候选点确定为血管进口，将非确定为血管进口候选点的端点确定为血管出口。

优选的，还包括获取所述血管中心线对应血管截面的管径，选取血管中心线各端点作为血管进口候选点时，按照所述各端点对应的管径大小依次将所述各端点选取为血管进口候选点。

优选的，所述血管分支夹角值根据血管分支的中心线方向计算得到。优选的，所述预设的夹角条件为小于等于90度。

优选的，所述医学图像为磁共振图像或计算机断层图像。

为解决上述问题，本发明还提供了一种医学图像中血管边界获取方法，包括：根据上述血管进出口获取方法确定血管进出口；根据所述血管进出口计算血管边界条件。

优选的，所述边界条件包括血流量、血液压强、血流速的任意一种。

优选的，所述血管进出口边界条件的其中一个或多个是根据理论值和/或用户输入数据进行设定的，基于其中一个或多个已设定的边界条件，根据各边界区域的边界条件的相互关系对剩余血管进出口的边界条件进行设定。

优选的，所述边界条件为血流量，所述相互关系为泊肃叶定律，根据泊肃叶定律对所述血管进出口的血流量进行设定。