病变模拟方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种病变模拟方法和装置。其中，该方法包括：获取病变和器官的信息，其中，器官为受病变影响至少发生形变的器官；根据病变和器官加载与病变对应的预设病变模型和与器官对应的预设器官模型；由预设病变模型模拟病变的生长过程以及由预设器官模型模拟器官受到病变的影响发生的形变过程。本发明专利技术解决了现有技术中对病变模拟精度较差或计算较复杂的技术问题。

The method and device of the lesion simulation

The invention discloses a disease simulation method and device. Among them, the method includes: acquiring lesions and organ information, the organ lesions by affecting at least deformed organs; according to the preset preset organ model lesions and lesion model of loading and the corresponding organs and organ lesions corresponding; from the preset model to simulate the growth process of lesions and lesions from the preset organ model simulator by the officer the influence of the deformation process of disease. The invention solves the technical problems of poor simulation accuracy or complex calculation of the disease in the existing technology.

【技术实现步骤摘要】
病变模拟方法和装置
本专利技术涉及计算机互联网领域，具体而言，涉及一种病变模拟方法和装置。
技术介绍
现有技术中对于病变的模拟，最常见的是根据二维CT(电子计算机断层扫描，ComputedTomography的简写)或MRI(磁共振成像，MagneticResonanceImaging的简写)图像，对图像序列进行分割、配准、融合等一系列处理后对器官及其周围组织结构进行三维重建。但是相关技术中，对于软组织的三维重建通常存在重建效率低、图像质量差、颜色信息缺失、不能直观逼真的展示、无法进行交互操作、分层察看以及计算量大、浏览时速度慢、对计算机的性能要求高等缺陷，并且，三维重建技术获得的是个体实例病变的既有状态，是一种静态的状况，无法直观的观察甚至预测病变生长的演化过程，即病变生长对周围组织结构的影响。现有技术中对于软组织的变形技术采用得最多的是弹簧质点模型和有限元方法。其中，弹簧质点模型是一种离散的、简化的粒子交互模型，容易实现，而且计算量相对较小，可以进行交互甚至实时的模拟，但是，对连续体力学结构简化的代价，是使得计算得到的变形结果精度较差，并且，弹簧的弹性常数往往是粗略地确定，同时一些物理约束也难以得到表达，如体积不可压性质就难以在建模中准确考虑。有限元方法是直接从连续体力学方程推导得到的，可以更准确的描述软组织的材质属性，提供更强真实感的变形模拟，但是，有限元方法的计算量相对较大，难以进行实时交互，同时，有限元法的原理较为复杂，不容易达到鲁棒的数值实现。针对上述现有技术中对病变模拟精度较差或计算较复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种病变模拟方法和装置，以至少解决现有技术中对病变模拟精度较差或计算较复杂的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种病变模拟方法，包括：获取病变和器官的信息，其中，器官为受病变影响至少发生形变的器官；根据病变和器官加载与病变对应的预设病变模型和与器官对应的预设器官模型；由预设病变模型模拟病变的生长过程以及由预设器官模型模拟器官受到病变的影响发生的形变过程。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种病变模拟装置，包括：获取模块，用于获取病变和器官的信息，其中，器官为受病变影响至少发生形变的器官；加载模块，用于根据病变和器官加载与病变对应的预设病变模型和与器官对应的预设器官模型；第一模拟模块，用于由预设病变模型模拟病变的生长过程以及由预设器官模型模拟器官受到病变的影响发生的形变过程。在本专利技术实施例中，通过获取病变和器官的信息，其中，器官为受病变影响至少发生形变的器官；根据病变和器官加载与病变对应的预设病变模型和与器官对应的预设器官模型；由预设病变模型模拟病变的生长过程以及由预设器官模型模拟器官受到病变的影响发生的形变过程，达到了对病变进行的目的，从而实现了模拟精度高、操作简单且耗时短的技术效果，进而解决了现有技术中对病变模拟精度较差或计算较复杂的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种病变模拟方法的示意图；图2是根据本专利技术实施例的一种可选的病变模拟方法的示意图；图3是根据本专利技术实施例的一种可选的病变模拟方法的示意图；以及图4是根据本专利技术实施例的一种病变模拟装置的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。实施例1根据本专利技术实施例，提供了一种病变模拟方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本专利技术实施例的病变模拟方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，获取病变和器官的信息，其中，器官为受病变影响至少发生形变的器官。具体的，病变和器官的信息可以通过二维CT或MRI图像等方式获取，其中，器官可以为软组织器官，器官和病变之间的位置关系至少包括器官位于病变周围，病变可以包括但不限于肌瘤、囊肿等病变，本专利技术在应用于针对妇科病变的模拟时，获取病变和器官的信息具体可以为获取子宫体的病变和器官的信息。步骤S104，根据病变和器官加载与病变对应的预设病变模型和与器官对应的预设器官模型。具体的，可以将与病变匹配的预设病变模型以及与器官匹配的预设器官模型动态加载至同一虚拟空间坐标系中，并且，通过预设病变模型和预设器官模型，减少医疗影像数据实时重构三维模型的时间消耗、数据传输，增强了数据安全性保护。步骤S106，由预设病变模型模拟病变的生长过程以及由预设器官模型模拟器官受到病变的影响发生的形变过程。具体的，在病变的生长过程中，由于体积的膨胀而对接触的器官表面造成挤压，从而导致在器官的接触部位产生凸起或凹陷的弹性形变，本专利技术实施例通过预设病变模型和预设器官模型在同一虚拟空间坐标系中将器官以及病变的二位图像信息转化为三维图像，并通过预设病变模型对病变的生长进行模拟以及通过预设器官模型对器官的形变进行模拟，实现了三维仿真。在本专利技术实施例中，通过获取病变和器官的信息，其中，器官为受病变影响至少发生形变的器官；根据病变和器官加载与病变对应的预设病变模型和与器官对应的预设器官模型；由预设病变模型模拟病变的生长过程以及由预设器官模型模拟器官受到病变的影响发生的形变过程，达到了对病变进行的目的，从而实现了模拟精度高、操作简单且耗时短的技术效果，进而解决了现有技术中对病变模拟精度较差或计算较复杂的技术问题。本专利技术通过直观的三维仿真，可以使医生从由医学图像到病变及器官模型的想象重构中解脱，可以实现人为干预病变模拟演示的功能，能够更好的预测病情走向，辅助医生进行诊疗分析，具体可以应用到针对妇科病变的模拟，同时，通过对病变的三维仿真，可以方便医生和患者、医护人员之间进行很好地沟通和交流，也可以用于虚拟医学教学和培训领域等。在一种可选的实施例中，步骤S104中根据病变和器官加载与病变对应的预设病变模型和与器官对应的预设器官模型之前，方法还包括：步骤S202，根据病变和器官的信息调整预设病变模型和预设器官模型，其中，病变和器官的信息至少包括：病变的大小信息、器官的大小信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种病变模拟方法，其特征在于，包括：获取病变和器官的信息，其中，所述器官为受所述病变影响至少发生形变的器官；根据所述病变和所述器官加载与所述病变对应的预设病变模型和与所述器官对应的预设器官模型；由所述预设病变模型模拟所述病变的生长过程以及由所述预设器官模型模拟所述器官受到所述病变的影响发生的形变过程。

【技术特征摘要】
1.一种病变模拟方法，其特征在于，包括：获取病变和器官的信息，其中，所述器官为受所述病变影响至少发生形变的器官；根据所述病变和所述器官加载与所述病变对应的预设病变模型和与所述器官对应的预设器官模型；由所述预设病变模型模拟所述病变的生长过程以及由所述预设器官模型模拟所述器官受到所述病变的影响发生的形变过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述病变和所述器官加载与所述病变对应的预设病变模型和与所述器官对应的预设器官模型之前，所述方法还包括：根据所述病变和器官的信息调整所述预设病变模型和所述预设器官模型，其中，所述病变和器官的信息至少包括：所述病变的大小信息、所述器官的大小信息以及所述病变与所述器官之间的相对位置信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述预设病变模型模拟所述病变的生长过程包括：根据所述病变的初始值和最终值由所述预设病变模型模拟所述病变的生长过程。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述预设器官模型模拟所述器官受到所述病变的影响发生的形变过程包括：采用边界框碰撞检测的方法由所述预设器官模型模拟所述器官受到所述病变的影响发生的形变过程。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用边界框碰撞检测的方法由所述预设器官模型模拟所述器官受到所述病变的影响发生的形变过程，包括：采用椭球形状作为所述预设病变模型的边界框，以及采用所述预设器官模型的自身网格作为所述预设器官模型的边界框。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张紫寒，张震宇，季红，沈涛，高佳，刘晓晖，
申请(专利权)人：首都医科大学附属北京朝阳医院，北京起宏图科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11