[发明专利]模拟肛门括约肌复合体应力的方法和装置

权利要求书

1.一种模拟肛门括约肌复合体应力的方法，包括：

基于骨盆CT数据和肛门括约肌复合体肌群MR数据构建肛门括约肌复合体模型，其中，所述肛门括约肌复合体模型包括肛门括约肌复合体圆孔；

在有限元仿真系统中获取所述肛门括约肌复合体模型；

在所述有限元仿真系统中创建解析刚体，所述解析刚体包括圆柱部分，和与圆柱部分连接的半球部分；

在所述有限元仿真系统中将所述肛门括约肌复合体模型和所述解析刚体转化为实例；

在所述有限元仿真系统中使所述肛门括约肌复合体模型和所述解析刚体处于临近位置，所述解析刚体为接触主面，所述肛门括约肌复合体为接触负面，设定接触属性为摩擦接触，接触类型为面面接触；

在所述有限元仿真系统中定义边界条件，约束所述肛门括约肌复合体两侧面的六个自由度；

在所述有限元仿真系统中使所述解析刚体穿过所述肛门括约肌复合体圆孔，获得所述肛门括约肌复合体的应力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解析刚体的圆柱部分和半球部分的直径为13mm-15mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解析刚体的弹性模量为0.95KPa，泊松比为0.45，密度为1.12e^-9Kg/mm³。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，在所述有限元仿真系统中使所述解析刚体穿过所述肛门括约肌复合体圆孔之前，还包括：

对所述肛门括约肌复合体进行网格划分，所述网格属性为四面体自由化网格，所述网格的单元类型为显式非线性单元类型。

5.根据权利要求1所述的方法，所述在所述有限元仿真系统中使所述解析刚体穿过所述肛门括约肌复合体圆孔，获得所述肛门括约肌复合体的应力包括：

旋转所述解析刚体使其轴线方向与所述肛门括约肌复合体圆孔相垂直；

使所述解析刚体沿Z轴向下移动穿过所述肛门括约肌复合体圆孔。

6.根据权利要求1所述的方法，所述基于骨盆CT数据和肛门括约肌复合体肌群MR数据构建肛门括约肌复合体模型包括：

对所述骨盆CT数据和肛门括约肌复合体肌群MR数据通过数据读入、图像定位、图像筛选和区域增长处理，得到肛门括约肌复合体全局几何模型；

将所述肛门括约肌复合体全局几何模型转化为实体，从所述实体中选择从肛缘处外括约肌皮下部到肛门括约肌复合体下缘之间的肌肉组织得到所述肛门括约肌复合体模型。

7.根据权利要求6所述的方法，所述图像筛选包括将勾勒的肛门括约肌复合体组织从复杂图像中筛选出来；所述区域增长用于分割出肛门括约肌复合体肌组织。

8.根据权利要求6所述的方法，在所述将所述全局几何模型转化为实体之前，还包括对所述肛门括约肌复合体全局几何模型进行三维有限元前处理。

9.一种模拟肛门括约肌复合体应力的装置，包括：

模型构建单元，被配置为基于骨盆CT数据和肛门括约肌复合体肌群MR数据构建肛门括约肌复合体模型，其中，所述肛门括约肌复合体模型包括肛门括约肌复合体圆孔；

应力模拟单元，被配置为在有限元仿真系统中获取所述肛门括约肌复合体模型数据；在所述有限元仿真系统中创建解析刚体，所述解析刚体包括圆柱部分，和与圆柱部分连接的半球部分；在所述有限元仿真系统中将所述肛门括约肌复合体模型和所述解析刚体转化为实例；在所述有限元仿真系统中使所述肛门括约肌复合体模型和所述解析刚体处于临近位置，所述解析刚体为接触主面，所述肛门括约肌复合体为接触负面，设定接触属性为摩擦接触，接触类型为面面接触；在所述有限元仿真系统中定义边界条件，约束所述肛门括约肌复合体两侧面的六个自由度；并在所述有限元仿真系统中使所述解析刚体穿过所述肛门括约肌复合体圆孔，获得所述肛门括约肌复合体的应力。