【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及动力学仿真，特别涉及颅内动脉几何模型的血管平面截断方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、在使用计算流体力学模拟获得人体动脉内的血流动力学仿真时，通常需要以下几个步骤：临床成像，几何重建，网格划分，边界条件设置，模型和求解设置，后处理。其中，基于临床成像进行几何重建时，需要对几何模型做一些处理，比如平滑、出入口的截断和延长。
2、有研究表明，入口延长直径的20倍，出口延长直径的2倍，可以保证所关注区域的血流动力学特征不受出入口截断的影响。然而，对于十分迂曲的动脉，如颅内动脉，仅保证出口延长2倍直径是不够的，还需要考虑出口的曲率。目前研究人员通常使用手动截断的方法，通过调整截断平面的位置，使其与血管中心线尽量垂直（目测），在截断完成后，再对出口进行延长。然而，这种手动的方法受操作人员的熟练度影响很大，很难保证截断平面与中心线完全垂直，截断位置的血管直径与该段血管的平均直径可能存在明显差异，延长的血管与原血管之间可能存在明显的方向/角度差异。因此，手动截断的方法可能会影响计算流体力学模拟结果的准确性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供颅内动脉几何模型的血管平面截断方法、装置、设备及介质，能够自动确定颅内动脉几何模型的血管截断点位置，以获取准确的血管截断平面。其具体方案如下：
2、第一方面，本申请公开了一种颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，包括：
3、当接收到针对颅内动脉的血流动力学仿真请求，则根据相应的颅内影像信息
4、计算所述目标颅内血管段的血管中心线上的各中心点的三维坐标信息以及相应血管位置对应的血管半径，以基于各所述中心点的三维坐标信息和对应的所述血管半径进行插值以确定表征所述血管中心线的几何特征的目标点；
5、在不同血管位置截断延长后，基于各所述目标点的目标点信息计算当前每个所述目标点截断延长后的延长点形成的延长血管在所述目标颅内血管段中对应的血管区域内的第一平均血管半径，以根据所述第一平均血管半径与当前截断位置的目标血管半径确定第一相对误差；
6、计算当前截断位置的目标血管半径与所述目标颅内血管段的第二平均血管半径之间的第二相对误差；
7、计算所述延长血管的各延长点与所述目标颅内血管段的血管中心线上对应的各中心点的平均距离；
8、对基于所述第一相对误差、所述第二相对误差、所述平均距离构建的截断指标进行归一化处理，并基于归一化后的截断指标确定对应的截断目标点信息，并根据所述截断目标点信息确定血管截断平面。
9、可选的，所述基于各所述中心点的三维坐标信息和对应的所述血管半径进行插值以确定表征所述血管中心线的几何特征的目标点，包括：
10、对各所述中心点的三维坐标信息和对应的所述血管半径分别进行三次平滑样条插值处理，以得到满足预设距离条件的各插值点作为表征所述血管中心线的几何特征的各目标点。
11、可选的，所述在不同血管位置截断延长后，基于各所述目标点的目标点信息计算当前每个所述目标点截断延长后的延长点形成的延长血管在所述目标颅内血管段中对应的血管区域内的第一平均血管半径，包括：
12、按照血流流动方向按序计算相邻目标点之间的距离信息，以基于所述距离信息分别计算各所述目标点的累加距离和延长距离，以形成基于各延长点构建的延长血管；
13、根据所述延长血管的各延长点位置信息计算所述延长血管在所述目标颅内血管段中对应的血管区域内的第一平均血管半径。
14、可选的，所述基于所述距离信息分别计算各所述目标点的累加距离和延长距离，以形成基于各延长点构建的延长血管，包括：
15、确定当前目标点与第一个目标点之间的各个目标点作为累加目标点，将各所述累加目标点与相邻累加目标点之间的欧几里得距离进行累加求和处理，以得到所述当前目标点的累加距离，基于各所述目标点的目标血管半径以及延长参数计算所述当前目标点的延长距离，以基于所述延长距离并沿着所述当前目标点的中心线切线方向确定对应的延长点位置，以基于各所述延长点位置的延长点构建延长血管；
16、基于所述当前目标点的累加距离与延长距离的距离之和确定所述当前目标点截断延长后的初始终点位置。
17、可选的，所述计算所述延长血管在所述目标颅内血管段中对应的血管区域内的第一平均血管半径，包括：
18、确定位于所述目标点与截断延长的初始终点位置前的血管区域作为待计算区域；
19、对所述待计算区域的所有血管半径进行求平均处理，以得到所述延长血管在所述目标颅内血管段中对应的血管区域内的第一平均血管半径。
20、可选的，所述计算所述延长血管的各延长点与所述目标颅内血管段的血管中心线上对应的各中心点的平均距离，包括：
21、根据所述延长血管的各延长点的三维坐标信息计算各延长点处的单位切线向量；
22、利用各延长点的所述单位切线向量计算各目标点截断并延长后的血管中心线的实际终点位置；
23、在当前截断位置的目标点与所述实际终点位置之间均匀插入相应的插值点，并计算各所述插值点的坐标向量；
24、根据所述插值点的坐标向量与所述目标颅内血管段的血管中心线上对应的各中心点的三维坐标信息计算平均距离。
25、可选的，所述根据所述截断目标点信息确定血管截断平面，包括：
26、根据所述截断目标点信息中的截断目标点的坐标向量和单位切线向量计算截断平面的点法式方程，并指定血管截断平面的尺寸参数、方向属性、与周围结构的关系属性；
27、根据点法式方程计算结果、所述尺寸参数、所述方向属性、所述关系属性确定血管截断平面。
28、第二方面，本申请公开了一种颅内动脉几何模型的血管平面截断装置，包括：
29、信息提取模块，用于当接收到针对颅内动脉的血流动力学仿真请求，则根据相应的颅内影像信息确定目标颅内血管段；其中，所述目标颅内血管段为需要进行几何模型重建的待截断血管部分；
30、目标点确定模块，用于计算所述目标颅内血管段的血管中心线上的各中心点的三维坐标信息以及相应血管位置对应的血管半径，以基于各所述中心点的三维坐标信息和对应的所述血管半径进行插值以确定表征所述血管中心线的几何特征的目标点；
31、第一指标确定模块，用于在不同血管位置截断延长后，基于各所述目标点的目标点信息计算当前每个所述目标点截断延长后的延长点形成的延长血管在所述目标颅内血管段中对应的血管区域内的第一平均血管半径，以根据所述第一平均血管半径与当前截断位置的目标血管半径确定第一相对误差；
32、第二指标确定模块，用于计算当前截断位置的目标血管半径与所述目标颅内血管段的第二平均血管半径之间的第二相对误差；
33、第三指标确定模块，用于计算所述延长血管的各延长点与所述目标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，所述基于各所述中心点的三维坐标信息和对应的所述血管半径进行插值以确定表征所述血管中心线的几何特征的目标点，包括：
3.根据权利要求1所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，所述在不同血管位置截断延长后，基于各所述目标点的目标点信息计算当前每个所述目标点截断延长后的延长点形成的延长血管在所述目标颅内血管段中对应的血管区域内的第一平均血管半径，包括：
4.根据权利要求3所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，所述基于所述距离信息分别计算各所述目标点的累加距离和延长距离，以形成基于各延长点构建的延长血管，包括：
5.根据权利要求4所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，所述计算所述延长血管在所述目标颅内血管段中对应的血管区域内的第一平均血管半径，包括：
6.根据权利要求1所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，所述计算所述延长血管的各延长
7.根据权利要求1至6任一项所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，所述根据所述截断目标点信息确定血管截断平面，包括：
8.一种颅内动脉几何模型的血管平面截断装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，所述基于各所述中心点的三维坐标信息和对应的所述血管半径进行插值以确定表征所述血管中心线的几何特征的目标点，包括：
3.根据权利要求1所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，所述在不同血管位置截断延长后，基于各所述目标点的目标点信息计算当前每个所述目标点截断延长后的延长点形成的延长血管在所述目标颅内血管段中对应的血管区域内的第一平均血管半径，包括：
4.根据权利要求3所述的颅内动脉几何模型的血管平面截断方法，其特征在于，所述基于所述距离信息分别计算各所述目标点的累加距离和延长距离，以形成基于各延长点构建的延长血管，包括：
5.根据权利要求4所述的颅内动脉几何...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡梦强，丁智豪，朱传之，吴哲，钱沛东，罗园明，张浩楠，
申请(专利权)人：柏意慧心杭州网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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