解剖结构的有限元建模制造技术

提供了一种基于解剖结构的拟合模型(340)和关联数据来生成所述解剖结构的有限元模型(FE)的系统和方法。可以提供用于分割所述解剖结构的分割模型(310)。可以获得关联数据，所述关联数据将所述分割模型(310)的分割模型部分(315)与网格性质相关联，所述分割模型部分(315)表示预定感兴趣解剖区域。所述分割模型可以被应用于对象的医学图像(230)，从而获得提供对所述解剖结构(330)的分割的拟合模型(340)。然后可以基于所述拟合模型(340)和所述关联数据来生成所述有限元模型(350)，所述生成包括根据所述网格性质将所述有限元模型的有限元模型部分进行网格化，所述有限元模型部分与所述预定感兴趣解剖区域相对应。有利地，这可以导致FE模型的有效生成，其需要所述模型或所述网格中的较少的手动迭代和/或更改。

Finite element modeling of anatomical structure

A system and method for generating a finite element model (FE) of the anatomical structure based on an anatomical structure fitting model (340) and associated data to generate the anatomical structure. A segmentation model (310) for segmenting the anatomical structure can be provided. Associated data can be obtained by associating the segmentation model (310) of the segmentation model (315) with the nature of the mesh, where the segmentation model section (315) represents a predetermined anatomical region of interest. The segmentation model can be applied to a medical image (230) of an object, thereby obtaining a fitting model (340) providing a segmentation of the anatomical structure (330). Then the fitting model based on (340) and the associated data to generate the finite element model (350), including the generation of the finite element mesh according to the properties of the finite element model of grid, the finite element model and the predetermined interest in anatomy the corresponding area. Advantageously, this can lead to efficient generation of the FE model, which requires fewer manual iterations and / or changes in the model or in the grid.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】解剖结构的有限元建模
本专利技术涉及用于生成解剖结构的有限元模型的系统和方法。本专利技术还涉及用于生成用于在生成解剖结构的有限元模型中使用的关联数据的系统和方法。本专利技术还涉及用于在生成有限元模型中使用的关联数据。本专利技术还涉及包括相应系统的工作站和成像装置，并且涉及包括用于使处理器系统执行相应方法的指令的计算机程序产品。
技术介绍
有限元(FE)方法是一种数值方法，其用于对控制域(例如结构)的数学微分方程的解进行近似。例如，所述微分方程可以描述该结构中的物理或化学现象。FE建模，其是基于FE方法对结构的建模，可以被用于分析所述结构对结构中的例如物理状态改变的响应。范例是对结构进行FE建模以分析在机械负载下的结构的变形和机械应力。FE建模可以应用于各种领域。例如，在医学领域中，医师可能对FE建模感兴趣以分析在患者的3D图像中所示的解剖结构。这样的FE建模可以帮助医师例如进行诊断或手术规划。在FE建模中使用的FE方法中，通过使用包括对大量线性方程的近似可以简化对复杂微分方程的解。这可以类似于通过大量小的直线对圆的近似。研究的结构，其可以是线、表面或体积，可以被分成子域或有限元(针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基于解剖结构(330)的拟合模型(340)和关联数据来生成所述解剖结构(330)的有限元模型(350)的系统(150)，所述系统包括：‑输入接口(160)，其被配置为接收：i)模型数据(012)，其定义用于分割所述解剖结构(330)的分割模型(310)，所述分割模型(310)表示所述解剖结构(330)的参考形状，以及ii)关联数据(016)，其将所述分割模型(310)的分割模型部分(315)与网格性质相关联，所述分割模型部分(315)表示预定感兴趣解剖区域；‑分割子系统(170)，其被配置为将所述分割模型(310)应用到对象的医学图像(320)，以便将所述分割模型(310)拟合到所述医...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.28 EP 15152780.11.一种用于基于解剖结构(330)的拟合模型(340)和关联数据来生成所述解剖结构(330)的有限元模型(350)的系统(150)，所述系统包括：-输入接口(160)，其被配置为接收：i)模型数据(012)，其定义用于分割所述解剖结构(330)的分割模型(310)，所述分割模型(310)表示所述解剖结构(330)的参考形状，以及ii)关联数据(016)，其将所述分割模型(310)的分割模型部分(315)与网格性质相关联，所述分割模型部分(315)表示预定感兴趣解剖区域；-分割子系统(170)，其被配置为将所述分割模型(310)应用到对象的医学图像(320)，以便将所述分割模型(310)拟合到所述医学图像(320)中的所述解剖结构(330)，从而获得提供对所述解剖结构(330)的分割的拟合模型(340)，所述拟合模型(340)包括提供对所述预定感兴趣解剖区域的分割的拟合模型部分(345)；-有限元模型生成子系统(180)，其被配置为基于所述拟合模型(340)和所述关联数据(016)来生成所述有限元模型(350)，所述生成包括根据所述网格性质对所述有限元模型的有限元模型部分进行网格化，所述有限元模型部分与所述预定感兴趣解剖区域相对应。2.一种用于生成用于在生成解剖结构(330)的有限元模型中使用的关联数据(016)的系统(100)，所述系统(100)包括：-输入接口(110)，其被配置为获得模型数据(012)，所述模型数据定义用于分割所述解剖结构(330)的分割模型(310)，所述分割模型(310)表示所述解剖结构(330)的参考形状；-识别子系统(120)，其被配置为识别所述分割模型中的预定感兴趣解剖区域，所述预定感兴趣解剖区域已经基于在对所述有限元模型的、与所述预定感兴趣解剖区域相对应的有限元模型部分进行网格化中所期望的网格性质而被预先确定；-关联子系统(130)，其被配置为生成关联数据(016)，所述关联数据将所述分割模型(310)的分割模型部分与所述网格性质相关联，所述分割模型部分(315)表示所述预定感兴趣解剖区域。3.根据权利要求1或2所述的系统(100、150)，其中，所述网格性质是基于以下中的至少一项来选择的：(i)所述预定感兴趣解剖区域的材料类型；(ii)在所述预定感兴趣解剖区域处的医学和/或生物学状况；(iii)在所述预定感兴趣解剖区域处的机械边界条件；(iv)所述预定感兴趣解剖区域的解剖形状。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的系统(100、150)，其中，所述网格性质是以下中的一项：(i)网格分辨率；(ii)元素类型。5.根据权利要求1至4中从属于权利要求1的任一项所述的系统(100)，其中：-所述分割模型(310)是网格模型，从而获得作为拟合模型(340)的网格模型，-所述有限元模型生成子系统(180)被配置为通过基于所述关联数据(016)来对所述拟合网格模型进行进一步网格化而生成所述有限元模型(350)。6.根据权利要求1至4中从属于权利要求1的任一项所述的系统(100)，其中，所述分割模型(310)是形状模型。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·诺兰，M·J·劳伦松，J·威斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL