【技术实现步骤摘要】
基于医学图像还原血管零压模型的方法、装置及存储介质
本专利技术属于生物医学工程领域，具体涉及一种基于医学图像还原血管零压模型的方法。
技术介绍
人体内部的血管在血压的作用下一直处于膨胀的状态，医学图像中提取出来的血管模型也已经处于膨胀的形态，血管壁内部存在一定的应力分布。对血管的医学图像进行结构力学分析时，理想的分析方法应该是首先获取血管内表面没有载荷且血管壁内部应力为0的状态下的模型，称之为零压模型或零应力模型，再用零压模型进行结构力学分析。然而常见的分析方法是忽略已经发生的膨胀，认为从医学图像中提取的原始血管模型处于零应力状态；然后直接在原始医学图像模型内部施加压力边界，如人体舒张压或收缩压，通过有限元算法或软件模拟血管在血压作用下的受力状态。这种简化的分析方法最终会导致产生过大的形变，分析结果的准确性也会下降。
技术实现思路
为了从血管的结构力学分析中获得更准确的计算结果，本专利技术提出了一种基于医学图像还原血管零压模型的方法，该方法以动脉血压为边界条件，结合正向的有限元模拟和逆向的坐标还原，经过多...
【技术保护点】
1.一种基于医学图像还原血管零压模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：根据医学图像提取原始血管模型，对原始血管模型进行网格划分获得网格节点集合N
【技术特征摘要】
1.一种基于医学图像还原血管零压模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：根据医学图像提取原始血管模型，对原始血管模型进行网格划分获得网格节点集合Nref及网格节点坐标集合Xref；
步骤S2：根据原始血管模型获取初始模型的点坐标集合X0；
步骤S3：以步骤S2得到的初始模型的点坐标集合X0作为迭代的初始模型进行循环迭代处理，直至满足预设的迭代停止条件时停止进行迭代处理；并输出当前血管模型的点坐标集合Xj作为血管零压模型的点坐标集合Xzero；其中，j为循环次数，j的初始值为0；
步骤S4：从血管零压模型的点坐标集合Xzero中获取血管零压状态下的网格模型，以还原零压状态下血管的形状。
2.根据权利要求1所述的一种基于医学图像还原血管零压模型的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
施加载荷p(t)，对原始血管模型的点坐标集合Xref进行有限元分析得到变形后血管模型的点坐标集合变形后的点坐标集合随时间t变化；根据变形后血管模型的点坐标集合和原始血管模型的点坐标集合Xref得到每个节点的位移矢量集D(t)；位移矢量集D(t)进行x,y,z三个方向的分解后得到位移分量集合Dx(t)，Dy(t)和Dz(t)；对每个网格节点，进行位移分量与载荷之间的二阶拟合，得到以下关系式：
其中，ak,i，bk,i和ck,i是二阶拟合得到的三个系数；Dk,i(t)表示第i个网格节点在x,y,z三个方向上关于载荷的二阶回归；
从x,y,z三个方向的回归结果中取各自的截距ck,j组成截距矢量集C：将C的元素与Xref的元素相加，得到以下初始模型的点坐标集合X0：
其中，Ci表示第i个网格节点的截距矢量，Xref,i表示原始血管模型中第i个网格节点的坐标。
3.根据权利要求1所述的一种基于医学图像还原血管零压模型的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
3.1)对当前血管模型的点坐标集合Xj进行有限元分析，得到形变后血管模型的点坐标集合迭代记数j表示当前为第j次迭代；
3.2)根据和XΩ计算残差矢量集Rj，根据本次迭代的残差矢量集Rj和上一次迭代的残差矢量集Rj-1，对每个节点i计算第一参数βi：
判断第一参数βi的最大值是否小于0.0001，如果是，则在完成步骤3.2)后停止计算，直接输出当前血管模型的点坐标集合Xj作为血管零压模型的点坐标集合Xzero；
否则，执行步骤3.3)；
3.3)根据第一参数βi计算第二参数αi：
当j＝0时，αi等于1；
当j＞0时，若βi的最大值小于1，则αi＝βi；若βi的最大值大于1，则用βi的最大值对βi作归一化并得到第二参数αi：
3.4)根据第二参数αi和残差矢量集Rj计算用于下一次迭代的点坐标集合：
其中，Xj为当前迭代步的血管模型点坐标集合，Xj,i为第i个网格节点在当前迭代步的血管模型中的坐标；
3.5)更新迭代记数以及点坐标集合：
Xj＝Xj+1,j＝j+1
更新后返回步骤3.1)进行下一次循环。
4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：高琪，林志洪，刘星利，魏润杰，
申请(专利权)人：杭州晟视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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