[发明专利]一种机器人辅助心血管介入手术中的安全防护方法

权利要求书

1.一种机器人辅助心血管介入手术中的安全防护方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)从人体腹部CT图像中分割出目标血管并采用三角形表面网格对血管进行几何建模；

2)基于Voronoi图半自动提取血管的中心线，获得离散的中心点及各个位置半径，并计算血管各个位置点的曲率并进行归一化；

3)依据血管曲率及半径信息，对其内区域进行动态划分，建立机器人辅助心血管介入手术中初级安全防护措施；

4)借助电磁跟踪仪实时追踪导丝前端的位置并采取cardinal样条曲线进行插值重建，建立导丝的几何模型；

5)根据中心线信息，计算出手术路径下血管的拐点及分支，并对导丝推进速度及角度进行动态约束；

6)采取基于k_dops的碰撞检测方法对导丝和血管壁进行碰撞检测；

7)根据碰撞检测结果，预测碰撞响应，判断导丝与血管壁之间发生碰撞的有效性及安全性。

2.根据权利要求1所述的一种机器人辅助心血管介入手术中的安全防护方法，其特征在于，所述的步骤2)基于Voronoi图半自动提取血管的中心线，获得离散的中心点及各个位置半径，并计算血管各个位置点的曲率并进行归一化具体为：

21)首先在分割的目标血管上手动选择入口点及出口点，自动计算出血管各个位置的中心点、半径及分支点；

22)根据各个位置的中心点，采取离散后的空间曲线曲率C计算公式可得：

C=|(p(k+1)-p(k))×(p(k+2)-2p(k+1)+p(k))||p(k+1)-p(k)|3]]>

其中，p(k)＝(x(k),y(k),z(k))为空间中任意一点的位置坐标；

23)对22)中曲率进行高斯平滑，并采取如下公式对曲率值进行归一化：

C=C-CminCmax-Cmin]]>

其中C_max、C_min分别为曲率的最大值、最小值。