[发明专利]动态心血管系统的建模方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种动态心血管系统的建模方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取待手术病人的CMR数据和CTA数据；采用CMR数据构建待手术病人的动态心室模型；根据动态心室模型和预设心脏模型构建待手术病人的动态心脏模型；采用CTA数据构建待手术病人的冠状动脉血管模型；根据动态心脏模型和冠状动脉血管模型构建待手术病人的动态心血管系统模型，能够针对不同病人构建个性化的动态心血管系统模型，将该个性化的动态心血管系统模型设置到血管介入模拟器中，能够有效提高医生的手术技巧，准确地对每个病人需要进行的血管介入手术进行模拟，提高了虚拟训练和预演的真实性。

技术领域

本发明实施例涉及医学图像处理技术领域，尤其涉及一种动态心血管系统的建模方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

心血管疾病是全球死亡的主要原因之一。其中，心脏冠状动脉疾病在冠状动脉中形成斑块，严重威胁人类的生命健康。

经皮冠状动脉介入手术是治疗心血管疾病的有效技术，其主要过程是：在X光的引导下，医生经过穿刺体表血管将导丝送入股动脉，导丝经由股动脉，沿动脉逆行进入主动脉，进入到冠状动脉血管网中，医生接着通过特定的心脏导管操作技术对冠状动脉柱塞等进行确诊和治疗。这是一个微创手术，操作十分复杂，一般需要手术者具有高超的技巧和丰富的经验。

为了训练医生的手术技巧并对该手术过程进行预演和规划，出现了一些专门的血管介入模拟器。在血管介入模拟器中需要设有动态虚拟心血管系统模型。现有的动态虚拟心血管系统模型均为固定的模型，由于不同的病人之间的血管结构和病变位置存在差异，在血管介入模拟器中采用固定的动态虚拟心血管系统模型不能有效提高医生的手术技巧，也不能准确地对每个病人需要进行的血管介入手术进行模拟，降低了虚拟训练和预演的真实性。

发明内容

本发明实施例提供一种动态心血管系统的建模方法、装置、设备及存储介质，解决了现有技术中在血管介入模拟器中采用固定的动态虚拟心血管系统模型不能有效提高医生的手术技巧，也不能准确的对每个病人需要进行的血管介入手术进行模拟，降低虚拟训练和预演的真实性的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种动态心血管系统的建模方法，包括：

获取待手术病人的CMR数据和CTA数据；

采用所述CMR数据构建所述待手术病人的动态心室模型；

根据所述动态心室模型和预设心脏模型构建所述待手术病人的动态心脏模型；

采用所述CTA数据构建所述待手术病人的冠状动脉血管模型；

根据所述动态心脏模型和所述冠状动脉血管模型构建所述待手术病人的动态心血管系统模型。

进一步地，如上所述的方法，所述采用所述CMR数据构建所述待手术病人的动态心室模型，具体包括：

采用每帧CMR数据构建每帧心室模型，所述心室模型中包括多个顶点；

采用配准算法计算相邻两帧心室模型间的顶点对应关系；

采用线性插值算法根据所述相邻两帧心室模型间的顶点对应关系在所述相邻两帧心室模型间进行插值，以将离散的每帧心室模型转化为连续的动态心室模型。

进一步地，如上所述的方法，所述根据所述动态心室模型和预设心脏模型构建所述待手术病人的动态心脏模型，具体包括：

构建所述预设心脏模型的填充球模型；

建立所述填充球模型中的元素与所述预设心脏模型的表面顶点的映射关系；

根据所述动态心室模型确定所述填充球模型中元素的动态位置；

根据所述填充球模型中元素的动态位置确定所述预设心脏模型的表面顶点的动态位置；