一种载瘤血管的动脉瘤区域定位方法技术

本发明专利技术公开了一种载瘤血管的动脉瘤区域定位方法，包括以下步骤：S1：收集颅内动脉瘤患者的医学影像数据，提取患者特定三维模型，以用于后续载瘤血管还原、动脉瘤区域定位和血液动力学计算；S2：对中心线、动脉瘤区域流入流出界面进行提取，对中心线进行处理，对载瘤血管进行还原；S3：确定瘤颈平面，映射载瘤血管和提取目标点。本发明专利技术的优点是：通过进行颅内动脉瘤还原与载瘤血管的动脉瘤区域定位，在确保准确度的基础上，保证区域定位速度，搭建动脉瘤生长规划平台，为颅内动脉瘤的生长破裂规划提供指导。供指导。供指导。

【技术实现步骤摘要】
一种载瘤血管的动脉瘤区域定位方法


[0001]本专利技术涉及生物医学工程
，特别涉及一种三维重建还原载瘤动脉血管与载瘤血管的动脉瘤区域定位方法。

技术介绍

[0002]颅内动脉瘤是一种颅内血管壁发生病变或损伤，形成动脉壁局限性或弥漫性扩张或膨出的表现。数据显示，颅内动脉瘤的患病率约为7％。且颅内动脉瘤的破裂可能导致自发性蛛网膜下腔出血，这是极其危险的颅内动脉瘤并发症，有极高的致死率。颅内动脉瘤的发生、生长和破裂与很多因素有关，主要包括血管壁的病理学因素和血流动力学因素等方面。
[0003]随着血液动力学研究的不断发展，结合血液动力学的颅内动脉瘤的发病机理成为了目前的研究热点。目前的研究认为，颅内动脉瘤的发生与载瘤血管的异常血流模式有很高的相关性。颅内动脉瘤及载瘤血管血流动力学参数被大多研究认为是影响动脉瘤发展的主要因素。而对颅内动脉瘤及载瘤动脉的三维重建和动脉瘤区域定位是分析颅内动脉瘤血流动力学的前提，快速且精准的还原载瘤血管并且在载瘤血管的基础上找到动脉瘤的发生区域是研究颅内动脉瘤的关键。
[0004]目前关于颅内动脉瘤生长的研究多为对颅内动脉瘤生长的组织学细胞的研究，与血液动力学相关的研究也大多都集中在对动脉瘤数值模拟的结果进行定性分析，少有在还原载瘤血管三维模型对血管瘤进行定位的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的缺陷，提供了一种载瘤血管的动脉瘤区域定位方法。
[0006]为了实现以上专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0007]一种载瘤血管的动脉瘤区域定位方法，包括以下步骤：
[0008]S1：收集颅内动脉瘤患者的医学影像数据，提取患者特定三维模型，以用于后续载瘤血管还原、动脉瘤区域定位和血液动力学计算；
[0009]S2：对中心线、动脉瘤区域流入流出界面进行提取，对中心线进行处理，对载瘤血管进行还原；
[0010]S3：确定瘤颈平面，映射载瘤血管和提取目标点。
[0011]进一步地，所述步骤S1包括如下子步骤：
[0012]S11：从医院获得患者血管影像数据，通过半阈值自动分割重建的方法重建出患者血管模型，将所述模型以STL格式导出；
[0013]S12：使用模型处理软件平滑模型，旨在对模型表面做平滑处理，使其更接近于真实血管壁面。
[0014]进一步地，所述步骤S2包括如下子步骤：
[0015]S21：在预处理软件中提取载瘤血管中心线的位置与连接关系信息；同时在动脉瘤
区域邻近且无直径突变的亲代血管上选择流入与流出截面，将所述模型以VTK格式导出。
[0016]S22：根据上一步提取的中心线，通过界面交互功能，用户可以删除动脉瘤所在区域的分支血管，并选定载瘤血管的目标区域中心线；目标中心线区域由用户自行定义个体化案例中需要保留的中心线坐标数量。
[0017]S23：根据预处理后的中心线，在流入截面与流出截面内进行插值计算，插值坐标与预处理中心线坐标共同构成完整的中心线模型。
[0018]S24：对载瘤动脉的血管进行重建；以流入流出截面模型与上一步得到的中心线模型为基础，形成流入流出截面间直径均匀变化且截面始终与中心线垂直的圆柱管以替换原动脉瘤区域。
[0019]进一步地，所述步骤S3具体为：
[0020]S31：通过模型处理软件提取瘤颈平面，并通过软件提取瘤颈平面的坐标位置信息，将所述模型以DAT格式导出；
[0021]S32：根据S31中得到的瘤颈平面模型，以瘤颈平面为定位平面，重建三维笛卡尔坐标系，瘤颈的中心点定义为原点(0,0,0)，并在此新建平面的基础上，将动脉瘤进行三维坐标旋转，将动脉瘤坐标映射于瘤颈平面；
[0022]S33：根据瘤颈平面内的点与瘤颈上的每个点夹角和等于360
°
为标准，提取映射于瘤颈平面内的载瘤血管坐标，得到动脉瘤载瘤血管区域映射后的坐标集；
[0023]S34：根据动脉瘤载瘤血管区域映射后的坐标集，利用映射前后坐标集数据排列顺序一致，通过对映射前的坐标集遍历，找到匹配区域，求得映射前动脉瘤载瘤血管区域坐标集。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0025]通过进行颅内动脉瘤还原与载瘤血管的动脉瘤区域定位，在确保准确度的基础上，保证区域定位速度，搭建动脉瘤生长规划平台，为颅内动脉瘤的生长破裂规划提供指导。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例血管模型表面平滑处理后的三维图；
[0027]图2是本专利技术实施例目标中心线区域图；
[0028]图3是本专利技术实施例三维重建还原载瘤动脉血管图；
[0029]图4是本专利技术实施例载瘤血管的动脉瘤区域定位图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图并列举实施例，对本专利技术做进一步详细说明。
[0031]一种载瘤血管的动脉瘤区域定位方法，包括以下步骤：
[0032](1)收集颅内动脉瘤患者的医学影像数据，提取患者特定三维模型，以用于后续载瘤血管还原、动脉瘤区域定位和血液动力学计算；
[0033](2)对中心线、动脉瘤区域流入流出界面进行提取，对中心线进行处理，对载瘤血管进行还原；
[0034](3)确定瘤颈平面，映射载瘤血管和提取目标点。
[0035]所述步骤(1)包括如下子步骤：
[0036](11)从医院获得患者血管影像数据，通过Mimics Research 19.0的半阈值自动分割重建的方法重建出患者血管模型，将所述模型以STL格式导出；
[0037](12)使用模型处理软件(如Geomagic Studio等)平滑模型如图1所示，旨在对模型表面做平滑处理，使其更接近于真实血管壁面；
[0038]所述步骤(2)包括如下子步骤：
[0039](21)在预处理软件(如：Aneufuse)中提取载瘤血管中心线的位置与连接关系信息；同时在动脉瘤区域邻近且无直径突变的亲代血管上选择流入与流出截面，将所述模型以VTK格式导出。
[0040](22)中心线预处理是根据上一步提取的中心线，通过界面交互功能，用户可以删除动脉瘤所在区域的分支血管，并选定载瘤血管的目标区域中心线；目标中心线区域可由用户自行定义个体化案例中需要保留的中心线坐标数量如图2所示。
[0041](23)根据预处理后的中心线，在流入截面与流出截面内进行插值计算，插值坐标与预处理中心线坐标共同构成完整的中心线模型。
[0042](24)对载瘤动脉的血管重建包括：以流入流出截面模型与上一步得到的中心线模型为基础，形成流入流出截面间直径均匀变化且其截面始终与中心线垂直的圆柱管以替换原动脉瘤区域如图3所示。
[0043]所述步骤(3)包括如下子步骤：
[0044](31)通过模型处理软件(如Geomagic Studio等)提取瘤颈平面，并通过Tecplot 3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种载瘤血管的动脉瘤区域定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：收集颅内动脉瘤患者的医学影像数据，提取患者特定三维模型，以用于后续载瘤血管还原、动脉瘤区域定位和血液动力学计算；S2：对中心线、动脉瘤区域流入流出界面进行提取，对中心线进行处理，对载瘤血管进行还原；S3：确定瘤颈平面，映射载瘤血管和提取目标点。2.根据权利要求1所述的一种载瘤血管的动脉瘤区域定位方法，其特征在于：所述步骤S1包括如下子步骤：S11：从医院获得患者血管影像数据，通过半阈值自动分割重建的方法重建出患者血管模型，将所述模型以STL格式导出；S12：使用模型处理软件平滑模型，旨在对模型表面做平滑处理，使其更接近于真实血管壁面。3.根据权利要求2所述的一种载瘤血管的动脉瘤区域定位方法，其特征在于：所述步骤S2包括如下子步骤：S21：在预处理软件中提取载瘤血管中心线的位置与连接关系信息；同时在动脉瘤区域邻近且无直径突变的亲代血管上选择流入与流出截面，将所述模型以VTK格式导出；S22：根据上一步提取的中心线，通过界面交互功能，用户可以删除动脉瘤所在区域的分支血管，并选定载瘤血管的目标区域中心线；目标中心线区域由用户自行定义个体化案例中需要保留的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈端端，姚韵楚，梅玉倩，程国良，李振锋，张薛欢，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：