【技术实现步骤摘要】
本申请涉及手术导航，尤其是涉及一种血管介入手术的术前路径规划方法及装置。
技术介绍
1、血管介入机器人是一种集高科技手段为一体，且拥有手术影像导引以及微创手术等综合性能的一种用于进行血管介入手术的医疗设备，将机器人技术和血管介入手术有机结合，能够快速、精确配合医生完成血管介入手术的设备。在血管介入手术中，医生操作血管介入机器人，通过人机交互的方式将血管介入手术中特制的导管、导丝等精密器械引入人体，对体内病态进行诊断和局部治疗。
2、目前手术方案通常包括以下两种：1、进行冠脉造影的时候，医生根据看到冠脉内部的狭窄情况进行分析，并根据分析结果进行导丝的行走路径规划，最终由医生和手术机器人交互执行导丝送入方案；2、患者在术前拍摄了冠状动脉ct造影(ccta)，对ccta进行二值像素重建，由重建图像获取病变血管的一些三维信息，大致确定导丝的起点与终点，然后在手术过程中由医生自行进行导丝路径的确定。
3、但是上述方案存在以下缺点，方案1直接以冠脉造影为参考，虽然其分辨率比ct高，但其只能提供二维信息，缺乏三维空间信息；其次，二维的冠脉造影确定血管的信息存在缺失，由于部分信息的缺失，需要有经验的医生来分析决定导丝的路径，这首先会增加医生的负担，增加医疗资源的压力；再者，pci手术期间时间宝贵，病人又在承受着辐射的危害，较复杂的方案确定需要更久的决策时间，增大了医生的压力，降低了手术安全性，以及增加了辐射对病人的危害。方案2建立的是像素级别的三维模型(由许多小方块堆叠而成)，这与血管真实的形状不符，即使做了术前路径规划
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种血管介入手术的术前路径规划方法及装置，可术前自动路径规划，从而可配合pci术前的模拟手术以及辅助医生与手术机器人进行高效精准的交互，以有效缩短pci手术时间，减轻医患压力，增加手术安全性，减少患者受辐射的危害。
2、本申请实施例提供了一种血管介入手术的术前路径规划方法，所述术前路径规划方法包括：
3、获取初始冠状动脉ct造影图像；
4、根据所述初始冠状动脉ct造影图像进行血管三维重建和斑块量化分析，确定出初始冠脉三维模型和斑块分析结果；
5、根据所述斑块分析结果，对所述初始冠脉三维模型进行修正，确定出目标冠脉管腔三维模型；
6、根据所述目标冠脉管腔三维模型，确定冠脉上每处位置的功能学参数；
7、获取血管介入手术所使用的医疗器械的器械参数以及目标血管段的血管属性参数以及影像参数；所述目标血管段为根据目标冠脉管腔三维模型所确定的起点和终点之间的血管段，所述属性参数包括目标血管段的形态学参数和功能学参数；
8、根据所述医疗器械的器械参数以及目标血管段的血管属性参数以及影像参数进行路径规划处理，确定从起点处至终点处所述医疗器械的行进路径。
9、可选的，所述根据所述初始冠状动脉ct造影图像进行血管三维重建和斑块量化分析，确定出初始冠脉三维模型，包括：
10、对所述初始冠状动脉ct造影图像进行图像分割处理，得到初始二值冠脉树分割结果；
11、对所述初始二值冠脉树分割结果进行冠脉树中心线提取处理，确定出冠脉树中心线；
12、针对所述冠脉树中心线上的每个中心线点，根据所述初始冠状动脉ct造影图像进行血管轮廓预测处理，确定每个中心线点位置处的血管轮廓；
13、对所有中心线点位置处的血管轮廓进行有序放样处理，得到初始冠脉三维模型。
14、可选的，所述斑块分析结果包括以下至少一项：斑块类型、斑块位置、斑块尺寸以及斑块所造成的管腔狭窄程度。
15、可选的，所述根据所述目标冠脉管腔三维模型，确定冠脉上每处位置的功能学参数，包括：
16、将所述目标冠脉管腔三维模型和冠脉的边界条件输入至血流动力学仿真模型中，确定冠脉上每处位置的功能学参数；其中，所述冠脉的边界条件根据冠脉中的血流速度以及预先获取的主动脉压力确定的，所述冠脉中的血流速度根据所述目标冠脉管腔三维模型确定。
17、可选的，在根据所述目标冠脉管腔三维模型，确定冠脉上每处位置的功能学参数之后，所述术前路径规划方法还包括：
18、根据所述冠脉上每处位置的功能学参数中的血流储备分数，对所述目标冠脉管腔三维模型各处位置进行对应颜色填充，并将进行颜色填充后的目标冠脉管腔三维模型在交互界面上进行展示。
19、可选的，所述根据所述医疗器械的器械参数以及目标血管段的血管属性参数以及影像参数进行路径规划处理，确定从起点处至终点处所述医疗器械的行进路径，包括：
20、基于所述医疗器械的器械参数以及目标血管段的血管属性参数以及影像参数，利用预先训练好的关键点提取模型，确定起点至终点之间的路径关键点；
21、根据起点、终点、路径关键点以及所述目标血管段的形态学参数，进行曲线拟合处理，确定出所述行进路径。
22、可选的，所述基于所述医疗器械的器械参数以及目标血管段的血管属性参数以及影像参数，利用预先训练好的关键点提取模型，确定起点至终点之间的路径关键点，包括：
23、根据所述目标血管段的血管属性参数，构建第一特征向量；
24、根据所述医疗器械的器械参数，构建第二特征向量；
25、根据所述目标血管段的影像信息，构建三维特征矩阵；
26、将所述第一特征向量、第二特征向量和三维特征矩阵融合后输入关键点提取模型，确定起点至终点之间的路径关键点。
27、本申请实施例还提供了一种血管介入手术的术前路径规划装置，所述术前路径规划装置包括：
28、第一获取模块，用于获取初始冠状动脉ct造影图像；
29、第一确定模块，用于根据所述初始冠状动脉ct造影图像进行血管三维重建和斑块量化分析，确定出初始冠脉三维模型和斑块分析结果；
30、第二确定模块，用于根据所述斑块分析结果，对所述初始冠脉三维模型进行修正，确定出目标冠脉管腔三维模型；
31、第三确定模块，用于根据所述目标冠脉管腔三维模型，确定冠脉上每处位置的功能学参数；
32、第二获取模块，用于获取血管介入手术所使用的医疗器械的器械参数以及目标血管段的血管属性参数以及影像参数；所述目标血管段为根据目标冠脉管腔三维模型所确定的起点和终点之间的血管段，所述属性参数包括目标血管段的形态学参数和功能学参数；
33、路径规划模块，用于根据所述医疗器械的器械参数以及目标血管段的血管属性参数以及影像参数进行路径规划处理，确定从起点处至终点处所述医疗器械的行进路径。
34、可选的，所述第一确定模块在用于根据所述初始冠状动脉ct造影图像进行血管三维重建和斑块量化分析，确定出初始冠脉三维模型本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种血管介入手术的术前路径规划方法，其特征在于，所述术前路径规划方法包括：
2.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，所述根据所述初始冠状动脉CT造影图像进行血管三维重建和斑块量化分析，确定出初始冠脉三维模型，包括：
3.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，所述斑块分析结果包括以下至少一项：斑块类型、斑块位置、斑块尺寸以及斑块所造成的管腔狭窄程度。
4.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，所述根据所述目标冠脉管腔三维模型，确定冠脉上每处位置的功能学参数，包括：
5.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，在根据所述目标冠脉管腔三维模型，确定冠脉上每处位置的功能学参数之后，所述术前路径规划方法还包括：
6.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，所述根据所述医疗器械的器械参数以及目标血管段的血管属性参数以及影像参数进行路径规划处理，确定从起点处至终点处所述医疗器械的行进路径，包括：
7.根据权利要求6所述的术前路径规划方法，其特征在于，所述基于所述
8.一种血管介入手术的术前路径规划装置，其特征在于，所述术前路径规划装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的术前路径规划方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任一所述的术前路径规划方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种血管介入手术的术前路径规划方法，其特征在于，所述术前路径规划方法包括：
2.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，所述根据所述初始冠状动脉ct造影图像进行血管三维重建和斑块量化分析，确定出初始冠脉三维模型，包括：
3.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，所述斑块分析结果包括以下至少一项：斑块类型、斑块位置、斑块尺寸以及斑块所造成的管腔狭窄程度。
4.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，所述根据所述目标冠脉管腔三维模型，确定冠脉上每处位置的功能学参数，包括：
5.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，在根据所述目标冠脉管腔三维模型，确定冠脉上每处位置的功能学参数之后，所述术前路径规划方法还包括：
6.根据权利要求1所述的术前路径规划方法，其特征在于，所述根据所述医疗器械的器械参数以及目标血管段的血管属性参数以...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑜，马骏，郑凌霄，兰宏志，
申请(专利权)人：深圳睿心智能医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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