基于图像的模拟血液流动的方法、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:33620733发布日期:2023-03-25 11:36阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于图像的模拟血液流动的方法,其特征在于,所述方法包括:获得对医学图像中的心血管进行重构处理,得到的一个周期内多个时刻的三维模型、所述心血管的血液流动速度波形数据;对所述多个时刻的三维模型进行网格离散,得到所述多个时刻的网格节点坐标;对所述多个时刻的网格节点坐标进行点云配准,得到所述多个时刻的运动序列;通过计算流体力学算法基于所述血液流动速度波形数据以及所述多个时刻的运动序列,对每一计算时间步的壁面网格节点进行网格节点更新处理,以模拟所述心血管内的血液流动。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述多个时刻的网格节点坐标进行点云配准,得到所述多个时刻的运动序列,包括:选取所述多个时刻的网格节点坐标中,一个时刻的壁面网格节点坐标作为配准模板点云;选取所述多个时刻的网格节点坐标中,剩余时刻的壁面网格节点坐标作为配准目标点云;将所述配准模板点云注册到每一所述配准目标点云上,得到所述配准模板点云与每一所述配准目标点云之间的变换矩阵;基于每一所述变换矩阵将所述配准模板点云进行相应的变换,得到所述一个周期内所述剩余时刻对应的运动序列。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述配准模板点云注册到每一所述配准目标点云上,得到所述配准模板点云与每一所述配准目标点云之间的变换矩阵,包括:将所述配准模板点云中的点作为高斯混合模型的中心点;确定所述配准目标点云中的点符合独立同分布时的似然函数;基于所述高斯混合模型和所述似然函数,得到所述配准模板点云与每一所述配准目标点云之间的所述变换矩阵。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述配准模板点云中的点在所述配准目标点云中存在对应点。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述通过计算流体力学算法基于所述血液流动速度波形数据以及所述多个时刻的运动序列,对每一计算时间步的壁面网格节点进行网格节点更新处理,以模拟所述心血管内的血液流动,包括:获得当前计算时间处于所述一个周期中的特定时间,和所述多个时刻的运动序列的时间间隔;获得所述特定时间处于所述多个时刻的运动序列的时间间隔的目标时间;初始化当前网格节点;若所述当前网格节点未更新,且所述目标时间未到预设时间,将所述当前网格节点对应的下一计算时间的网格节点坐标赋值给当前网格节点,并将所述当前网格节点标记为已更新状态;若所述当前网格节点不是所有壁面网格节点中的最后一个节点,则查找所述当前网格节点的下一个网格节点,直至所有壁面网格节点均为已更新状态,以模拟所述心血管内的血液流动。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述将所述当前网格节点对应的下一计算时间的网格节点坐标赋值给当前网格节点之前,所述方法还包括:所述若所述当前网格节点未更新,且所述目标时间未到所述预设时间,初始化网格节点坐标矩阵行索引;获得当前网格节点坐标与当前计算时间网格节点坐标的差值;若所述差值与面网格最大尺寸之间满足预设数值关系,将所述当前网格节点对应的下一计算时间的网格节点坐标赋值给所述当前网格节点。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述将所述当前网格节点对应的下一计算时间的网格节点坐标赋值给当前网格节点之前,所述方法包括:通过插值算法得到所述下一计算时间的网格节点坐标;其中,所述所有壁面网格节点均为已更新状态时,所述多个时刻的运动序列对应的时间分辨率符合模拟要求的时间分辨率。8.一种基于图像的模拟血液流动的装置,其特征在于,所述装置包括:获取模块,用于获得对医学图像中的心血管进行重构处理,得到的一个周期内多个时刻的三维模型、心血管的血液流动速度波形数据;处理模块,用于对多个时刻的三维模型进行网格离散,得到多个时刻的网格节点坐标;所述处理模块,用于对多个时刻的网格节点坐标进行点云配准,得到多个时刻的运动序列;模拟模块,用于通过计算流体力学算法基于血液流动速度波形数据以及多个时刻的运动序列,对每一计算时间步的壁面网格节点进行网格节点更新处理,以模拟心血管内的血液流动。9.一种基于图像的模拟血液流动的设备,其特征在于,所述基于图像的模拟血液流动的设备包括:存储器,用于存储可执行指令;处理器,用于执行所述存储器中存储的可执行指令,实现如权利要求1至7中任一项所述的基于图像的模拟血液流动的方法。10.一种存储介质,其特征在于,存储有可执行指令,当所述可执行指令被执行时,用于引起处理器执行权利要求1至7中任一项所述的基于图像的模拟血液流动的方法。

技术总结
本申请提供的基于图像的模拟血液流动的方法,获得对医学图像中的心血管进行重构处理,得到的一个周期内多个时刻的三维模型、心血管的血液流动速度波形数据;对多个时刻的三维模型进行网格离散,得到多个时刻的网格节点坐标;对多个时刻的网格节点坐标进行点云配准,得到多个时刻的运动序列;通过计算流体力学算法基于血液流动速度波形数据以及多个时刻的运动序列,对每一计算时间步的壁面网格节点进行网格节点更新处理,以模拟心血管内的血液流动。本申请还提供了一种基于图像的模拟血液流动的装置、基于图像的模拟血液流动的设备及存储介质。及存储介质。及存储介质。


技术研发人员:高琪 钱姜宏 刘星利
受保护的技术使用者:杭州晟视科技有限公司
技术研发日:2022.12.08
技术公布日:2023/3/24
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