图像数据处理方法、装置、图像数据处理设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:34786319 阅读:20 留言:0更新日期:2022-09-03 19:47
本申请提供的图像数据处理方法,获得血管图像的一维模型;设置初始条件、入口边界条件和采用零维参数模型设定的出口边界条件;基于一维模型、初始条件、入口边界条件和出口边界条件进行仿真求解,得到血管内中心线上各点的非定常血流动力学参数。本申请还提供了一种图像数据处理装置、图像数据处理设备及存储介质。质。质。

【技术实现步骤摘要】
图像数据处理方法、装置、图像数据处理设备及存储介质


[0001]本申请涉及但不限于图像处理领域,尤其涉及一种图像数据处理方法、装置、图像数据处理设备及存储介质。

技术介绍

[0002]目前,血管内血流动力学计算方法的计算流程为:获取局部血管的图像、对图像进行处理从而提取血管三维(3

dimension,3D)模型;设置初始条件和出入口边界条件,对流场求解、得到血流动力学参数。然而,由于3D流场本身的复杂性,对计算设备要求较高,且计算耗时过长,无法快速评估血管内血流动力学参数。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种图像数据处理方法、装置、图像数据处理设备及存储介质。
[0004]本申请实施例的技术方案是这样实现的:一种图像数据处理方法,所述方法包括:获得血管图像的一维模型;设置初始条件、入口边界条件和采用零维参数模型设定的出口边界条件;基于所述一维模型、所述初始条件、所述入口边界条件和所述出口边界条件进行仿真求解,得到血管内中心线上各点的非定常血流动力学参数。
[0005]一种图像数据处理装置,所述装置包括:获得模块,用于获得血管图像的一维模型;处理模块,用于设置初始条件、入口边界条件和采用零维参数模型设定的出口边界条件;所述处理模块,用于基于所述一维模型、初始条件、入口边界条件和出口边界条件进行仿真求解,得到血管内中心线上各点的非定常血流动力学参数。
[0006]本申请实施例提供一种图像数据处理设备,所述图像数据处理设备包括:处理器、存储器和通信总线;所述通信总线用于实现处理器和存储器之间的通信连接;所述处理器用于执行存储器中存储的图像数据处理程序,以实现上述所述的图像数据处理方法的步骤。
[0007]本申请实施例提供一种存储介质,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现上述所述的图像数据处理方法的步骤。
[0008]本申请提供的图像数据处理方法、装置、图像数据处理设备及存储介质,通过获得血管图像的一维模型;设置初始条件、入口边界条件和采用零维参数模型设定的出口边界条件;基于一维模型、初始条件、入口边界条件和采用零维参数模型设定的出口边界条件进行仿真求解,得到血管内中心线上各点的非定常血流动力学参数;也就是说,本申请采用一


零维(1D

0D)耦合的方式,计算血流动力学参数,得到血流动力学参数的非定常解,相比相关技术中基于三维计算血管内血流动力学参数的方式而言,对降维后的1D模型、0D参数模型等数据进行处理,可以缩短获得非定常血流动力学参数的时间,而且,得到的非定常血流动力学参数可以支持更全面地对各种生物血管的异常表现进行分析。
附图说明
[0009]图1本申请实施例提供的图像数据处理方法的流程示意图一;图2本申请实施例提供的冠状动脉的相关模型示意图;图3本申请实施例提供的0D参数模型的示意图;图4本申请实施例提供的冠状动脉的标准波形示意图;图5本申请实施例提供的图像数据处理方法的流程示意图二;图6本申请实施例提供的标准冠状动脉入口流量波形示意图;图7本申请实施例提供的基于标准冠状动脉得到的入口压力波形示意图;图8本申请实施例提供的冠状动脉血管存在明显的局部狭窄的示意图;图9本申请实施例提供的冠状动脉入口狭窄段后40mm处的压力波形示意图;图10本申请实施例提供的全身血管系统的示意图;图11本申请实施例提供的求解得到的主动脉根部、主动脉弓、胸主动脉、左股动脉处压力波形的示意图;图12本申请实施例提供的入口边界条件为0D左心室模型的示意图;图13本申请实施例提供的求解得到的主动脉入口处的压力波形和流量波形示意图一;图14本申请实施例提供的求解得到的主动脉出口处的压力波形和流量波形示意图二;图15本申请实施例提供的图像数据处理装置的结构示意图;图16本申请实施例提供的图像数据处理设备的结构示意图。
具体实施方式
[0010]为了使本
的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0011]本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0012]在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0013]本申请实施例提供的图像数据处理设备可以实施为笔记本电脑,平板电脑,台式计算机,移动设备(例如,个人数字助理,专用消息设备),智能机器人等任意图像数据处理设备,也可以实施为服务器。下面,将说明图像数据处理设备实施为图像数据处理设备时的示例性应用。
[0014]本申请实施例提供一种图像数据处理方法,该方法应用于图像数据处理设备,参见图1所示,该方法包括:步骤101、获得血管图像的一维模型。
[0015]本申请实施例中,获得血管图像的一维模型,可以通过如下步骤实现:获得血管图像的点云(Point Cloud)信息;基于点云信息提取中心线及节点,并得到一维(1D)模型。
[0016]在一个可实现的场景中,图像数据处理设备可以对血管的医学图像数据提取感兴趣区域的点云信息,从中可以提取出目标血管的中心线数据和/或面网格模型即3D模型,该中心线数据包括但不限于中心线上各节点的三维坐标,该节点处的血管等效半径和切向量。这里,医学图像包括冠状动脉医学影像,包括但不限于采用电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)、核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)、数字减影血管造影(Digital subtraction angiography,DSA)获得的影像,其中,获得的影像的表达形式不限于二维、三维、四维,只要能够获得冠状动脉的点云信息即可。进一步的,根据点云信息,重构3D模型包括但不限于以下方法,比如设置阈值、选取一定数量的等值面、建立连通域,并采用插值、平滑等方法对含有异常狭窄的血管进行修复处理,进而基于点云信息,提取血管中心线。示例性的,参考图2所示,图2中的A图为冠状动脉重构后的中心线模型;图2中的B图为中心线模型对应的3D模型;图本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像数据处理方法,其特征在于,所述方法包括:获得血管图像的一维模型;设置初始条件、入口边界条件和采用零维参数模型设定的出口边界条件;基于所述一维模型、所述初始条件、所述入口边界条件和所述出口边界条件进行仿真求解,得到血管内中心线上各点的非定常血流动力学参数。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:基于所述血管图像对应部位的生理特征,对非定常血流动力学参数进行后处理,得到所述血管图像对应部位的波形特征和/或定常生理参数。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设置出口边界条件,包括:基于所述血管图像对应部位的生理特性,从零维参数模型中选择电路元件以模拟实际血管末端的生理条件,其中,所述电路元件包括用于体现血管阻力对血液流动的影响的电阻,用于体现血管壁顺应性对血液流动的影响的电容,用于体现血液惯性对于血液流动的影响的电感。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述设置入口边界条件,包括:设置压力波形、流量波形、零维参数模型中的任一个作为所述入口边界条件。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述入口边界条件为流量波形,所述设置流量波形,包括:通过如下转换公式,将心肌质量对应的标准冠状动脉入口流量波形转换成特异性冠状动脉入口流量波形:;其中,是冠状动脉的平均血流量,为转换系数,k1为幂指数,为左心室心肌质量。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述入口边界条件为流量波形,所述设置流量波形,还包括:对于各分支的血流量,一段血管所含流量可以通过如下公式得到:;其中,为血管段所含流量,为血管段的平均直径,k2为幂指数,i为各血管分支的编号,i为正数,为入口...

【专利技术属性】
技术研发人员:高琪刘笑语刘星利
申请(专利权)人:杭州晟视科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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