[发明专利]用于微导管塑形的塑形针形态模拟方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种用于微导管塑形的塑形针形态模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取与脑血管相关的影像数据，并根据所述影像数据构建三维形式的载瘤血管模型，提取载瘤血管模型的中心线，在中心线上截取目标中心线段，并根据目标中心线段重构载瘤血管模型；在重构后的载瘤血管模型中生成在载瘤血管内的微导管路径，微导管路径为与血管内壁具有多个接触点的光滑样条曲线，且光滑样条曲线被各接触点分为多段；根据微导管路径、微导管参数计算得到相邻段线条之间的旋转矩阵，基于旋转矩阵模拟塑形针形态。采用本方法能够提高塑形针形态模拟的准确性及模拟速度。

技术领域

本申请涉及转化医学技术领域，特别是涉及一种用于微导管塑形的塑形针形态模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

微导管是介入手术治疗中常用的一种器械。而在颅内动脉瘤的弹簧圈介入栓塞手术中，首先要将相应微导管选择性送达动脉瘤内。该手术过程中很重要的一个环节就是微导管的成功塑形。对微导管前端的形态进行良好的塑形，能够大大提高介入手术中微导管的到位准确性、微导管在栓塞过程中的稳定性和微导管的操控灵活性。

然而在实际的手术过程当中，微导管的塑形还是需要依赖医生丰富的知识和经验，而临床上一直以来都缺少精确有效的辅助设计手段。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种用于微导管塑形的塑形针形态模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种用于微导管塑形的塑形针形态模拟方法，包括：

获取与脑血管相关的影像数据，并根据所述影像数据构建三维形式的载瘤血管模型；

提取所述载瘤血管模型的中心线，在所述中心线上截取目标中心线段，并根据所述目标中心线段重构载瘤血管模型；

在重构后的载瘤血管模型中生成在载瘤血管内的微导管路径，所述微导管路径为与血管内壁具有多个接触点的光滑样条曲线，且所述光滑样条曲线被各接触点分为多段；

根据所述微导管路径、微导管参数计算得到相邻段线条之间的旋转矩阵，基于所述旋转矩阵模拟塑形针形态。

可选地，所述根据所述影像数据构建三维形式的载瘤血管模型包括：

获取所述影像数据中感兴趣区域范围内的第一影像数据，所述第一影像数据中包括动脉瘤部分；

将所述第一影像数据根据目标阀值提取三维形式的粗糙载瘤血管模型；

基于所述粗糙载瘤血管模型以及第一影像数据进行构建，得到所述载瘤血管模型。

可选地，提取所述载瘤血管模型的中心线包括：在所述载瘤血管模型中选取动脉瘤瘤顶的位置作为入口点，选取血管近端入口为出口点，采用最大内切球的方式在所述入口点与出口点之间生成所述中心线。

可选地，所述重构后的载瘤血管模型为不具有血管分支、且外壁光滑的血管模型。

可选地，在重构后的载瘤血管模型中生成所述微导管路径包括先生成折线路径，再根据所述折线路径进行拟合生成所述微导管路径；

所述折线路径的远端从重构后的载瘤血管模型的开始点以预设角度延伸至碰触到血管内壁后发生反射，直至在血管内壁中发生多次反射后，反射位置与所述结束点之间的距离小于阈值。

可选地，所述根据所述微导管路径、微导管参数计算得到相邻线段之间的旋转矩阵包括：

对所述微导管路径进行样条重采样得到新的插值点三维坐标；

根据新的所述插值点三维坐标以及微导管参数进行计算得到塑形针的实际相邻线段之间的旋转角度以及旋转轴；

根据所述旋转角度和旋转轴进行计算，得到所述实际相邻线段之间的旋转矩阵。