一种基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法及系统，其方法包括：S1、获取心脏瓣膜的二维医学图像；S2、对获取的二维医学图像进行预处理；S3、对预处理后的二维医学图像进行三维重建，得到三维几何模型；S4、对所述三维几何模型的不同部位进行标记，并赋予不同的边界条件，求解相应的泊松方程，进而得出心脏瓣膜各处的纤维方向。本发明专利技术基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法及系统代替了映射建立与种群平均数据的获取过程，直接通过几何形状与方程求解获得纤维方向。本发明专利技术基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法及系统提高了计算效率，可以方便快捷地得到纤维方向，节省大量计算资源。增加了将瓣膜研究应用于临床医疗的可能性。疗的可能性。疗的可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法及系统


[0001]本专利技术涉及瓣膜纤维生成
，特别涉及一种基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法及系统。

技术介绍

[0002]心脏瓣膜是心脏中调节血液流动方向的机械组成部分。从结构上讲，它们由具有高度非线性弹性行为的多层组成。许多心脏相关的问题与瓣膜有关，大多数在主动脉瓣和二尖瓣上，如主动脉狭窄、主动脉瓣功能不全等。基于样条的微结构映射的瓣膜纤维生成方法主要是从三维超声心动图(3DE)成像中生成患者特异性心脏瓣膜模型所需的成分，并提出基于样条曲线的映射技术，应用于主动脉瓣研究。
[0003]参照图1
‑
2，基于样条曲线的映射技术的具体算法流程如下：
[0004](1)获取新的体内实时经食管三维超声心动图(3DE)数据；
[0005](2)模拟出心脏周期中的瓣膜几何形状；
[0006](3)将瓣膜形状的闭合曲线转换为一个开放曲面；
[0007](4)建立种群平均纤维结构；
[0008](5)通过一个公共参数空间将任何主动脉瓣标本的纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取心脏瓣膜的二维医学图像；S2、对获取的二维医学图像进行预处理；S3、对预处理后的二维医学图像进行三维重建，得到三维几何模型；S4、对所述三维几何模型的不同部位进行标记，并赋予不同的边界条件，求解相应的泊松方程，进而得出心脏瓣膜各处的纤维方向。2.如权利要求1所述的基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法，其特征在于，步骤S3和S4之间还包括以下步骤：选用非结构化四面体网格对所述三维几何模型进行网格剖分，生成具有网格单元和节点的三维几何模型。3.如权利要求2所述的基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法，其特征在于，所述泊松方程为：div(K
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φ)＝0inΩ(1)相应的边界条件为：其中，K各向同性常数扩散系数，K＝KI，Ω为求解域，因此，泊松方程退化为齐次拉普拉斯方程，Δφ＝0，在求解域Ω上将边界条件带入有限元计算中，求解方程，生成一个平滑的线性插值特征φ，n1,n2,γ1,γ2分别为标记的不同部位，φ＝1表示n1为终点，φ＝0表示n2为起点，表示方向与γ1,γ2平行，为了求解潜在的偏微分方程(1)，将偏微分方程(1)转换为弱形式，在求解域Ω上积分，用线性四面体元素离散，用相应的边界条件(2)求解得到特征φ；分配纤维方向，根据得到的特征φ计算得到纤维方向。4.如权利要求3所述的基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法，其特征在于，通过以下公式计算得到纤维方向：其中，T纤维方向。5.如权利要求1所述的基于泊松方程的心脏瓣膜的纤维生成方法，其特征在于，所述预处理包括图像过滤、图像分割和动态区域增长。6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁元，朱长江，李义强，蔡力，
申请(专利权)人：上海域圆信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：