[发明专利]二维静态类胸腔网格体模的构建方法、装置、终端及介质在审
申请号: | 202110972895.5 | 申请日: | 2021-08-24 |
公开(公告)号: | CN113706649A | 公开(公告)日: | 2021-11-26 |
发明(设计)人: | 李永福;吴燕;黄家杰;王国兴;连勇 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | G06T11/00 | 分类号: | G06T11/00;G06T17/20;G16H50/20;G16H50/50;G06F30/367;G06F115/12 |
代理公司: | 上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31317 | 代理人: | 张宁展 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 二维 静态 胸腔 网格 构建 方法 装置 终端 介质 | ||
1.一种二维静态类胸腔网格体模的构建方法,其特征在于,包括:
获取健康人体胸腔CT扫描图,利用有限元方法构建有限元模型;
利用矩阵方法,求解所述有限元模型的电阻分布,生成原始网格体模;
减少所述原始类胸腔网格体模的电阻数量,生成类胸腔网格体模;
对所述类胸腔网格体模进行电极分布优化,得到最终的二维静态类胸腔网格体模。
2.根据权利要求1所述的二维静态类胸腔网格体模的构建方法,其特征在于,所述获取健康人体胸腔CT扫描图,利用有限元方法构建有限元模型,包括:
获取所述健康人体胸腔CT扫描图中的胸腔和肺部轮廓图,并使用圆形作为简化的心脏轮廓图,得到胸腔图;
利用有限元方法,将得到的所述胸腔图离散成有限个三角形元素的网格,并利用元素节点将离散的所述三角形元素相互连接,得到有限元模型。
3.根据权利要求2所述的二维静态类胸腔网格体模的构建方法,其特征在于,所述利用矩阵方法,求解所述有限元模型的电阻分布,生成原始网格体模,包括:
获得所述有限元模型中各元素节点的坐标,并利用矩阵方法计算每一个所述三角形元素的每一条边对应位置的导纳,得到所述有限元模型的电阻分布,生成原始网格体模。
4.根据权利要求3所述的二维静态类胸腔网格体模的构建方法,其特征在于,所述获得所述有限元模型中各元素节点的坐标,并利用矩阵方法计算每一个三角形元素的导纳,包括:
其中,G12、G13、G23分别为单个三角形元素三条边上的导纳,Δ=x1y2-x1y3-x2y1+x2y3+x3y1-x3y2,σe为人体胸腔组织电导率,x1、y1、x2、y2、x3、y3分别为单个三角形元素三个顶点的坐标;
将相邻元素的导纳进行并联,得到全局导纳矩阵;
根据所述全局导纳矩阵,提取出全局的电阻分布,生成原始网格体模。
5.根据权利要求1所述的二维静态类胸腔网格体模的构建方法,其特征在于,所述减少所述原始类胸腔网格体模的电阻数量,包括如下任意一种或任意多种方法:
-元素合并;
-轮廓平滑;
其中:
所述元素合并,包括:
遍历所述原始类胸腔网格体模轮廓上的所有元素节点,如果三个相邻元素节点之间的角度小于设定的角度,则将这三个元素节点合并为一个元素节点;
对于不在轮廓上元素节点,将每一个三角形元素的三个系欸但合并为一个节点;
迭代上述合并的步骤,减少所述原始类胸腔网格体模的电阻数量;
所述轮廓平滑,包括:
遍历所述原始类胸腔网格体模轮廓上的所有元素节点,当相邻两个元素节点之间的距离小于设定距离阈值时,消除这两个元素节点,对所述轮廓进行平滑处理,减少所述原始类胸腔网格体模的电阻数量。
6.根据权利要求1所述的二维静态类胸腔网格体模的构建方法,其特征在于,所述对所述类胸腔网格体模进行电极分布优化,包括如下任意一种或任意多种方法:
将电极集中分布在所述类胸腔网格体模的左侧;
将电极集中分布在所述类胸腔网格体模的底部;
将电极集中分布在所述类胸腔网格体模的顶部;
将电极延所述类胸腔网格体模轮廓均匀分布。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的二维静态类胸腔网格体模的构建方法,其特征在于,还包括:
利用所述二维静态类胸腔网格体模进行电阻抗断层成像测试,并对得到的测试结果进行图像质量评估。
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