主动脉夹层评估方法、装置、设备及存储介质.pdf
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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011062771.5 (22)申请日 2020.09.30 (71)申请人 上海联影医疗科技股份有限公司 地址 201807 上海市嘉定区城北路2258号 (72)发明人 郭健吴柯 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 孟金喆 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/10(2017.01) G06T 17/20(2006.01) G16H 50/50(2018.01) G06N 3/04(2006.01) 。
2、(54)发明名称 一种主动脉夹层评估方法、 装置、 设备及存 储介质 (57)摘要 本发明实施例公开了一种主动脉夹层评估 方法、 装置、 设备及存储介质。 获取当前对象的待 处理图像和临床信息, 根据待处理图像构建包括 目标分割部位的几何模型; 对几何模型进行网格 划分, 确定几何模型的入口和至少一个出口, 根 据待处理图像和临床信息确定几何模型入口和 至少一个出口的边界条件, 并基于边界条件进行 血流动力学仿真; 根据临床信息对血流动力学仿 真结果进行验证; 当血流动力学仿真结果未通过 验证时, 对几何模型的边界条件进行调整, 基于 调整后的边界条件对几何模型进行血流动力学 仿真; 将通过验。
3、证的血流动力学仿真结果作为主 动脉夹层的评估结果。 实现从血流动力学角度对 主动脉夹层进行评估, 提高主动脉夹层评估结果 的准确性。 权利要求书2页 说明书10页 附图5页 CN 112150454 A 2020.12.29 CN 112150454 A 1.一种主动脉夹层评估方法, 其特征在于, 包括: 获取当前对象的待处理图像和临床信息; 根据所述待处理图像构建包括目标分割部位的几何模型, 其中, 所述目标分割部位包 括主动脉和至少部分主动脉分支; 对所述几何模型进行网格划分, 确定所述几何模型的入口和至少一个出口, 根据所述 待处理图像和所述临床信息确定所述几何模型的入口和至少一个出口的。
4、边界条件, 并基于 所述边界条件进行血流动力学仿真; 根据所述临床信息对血流动力学仿真结果进行验证; 当所述血流动力学仿真结果未通过验证时, 对所述几何模型的边界条件进行调整, 基 于调整后的边界条件对所述几何模型进行血流动力学仿真; 将通过验证的血流动力学仿真结果作为主动脉夹层评估结果。 2.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述当所述血流动力学仿真结果未通过验 证时, 对所述几何模型的边界条件进行调整, 包括: 将所述血流动力学仿真结果与所述临床信息进行比较, 确定所述血流动力学仿真结果 与所述临床信息的结果差值; 基于预先确定的结果差值与几何模型的调整值的对应关系, 调整所述几何。
5、模型的边界 条件。 3.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述待处理图像构建包含目标分 割部位的几何模型, 包括: 将所述待处理图像输入至预先训练的主动脉提取模型, 得到主动脉模型及目标定位位 点, 其中, 所述主动脉提取模型根据样本主动脉模型和样本定位位点训练得到; 对所述主动脉模型的目标定位位点处的主动脉模型进行分割, 得到所述几何模型。 4.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述对所述几何模型进行网格划分, 包括: 根据网格划分参数将所述目标分割部位划分成结构化网格和/或非结构化网格。 5.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述根据所述待处理图像和所述临床。
6、信息 确定所述几何模型的入口和所有出口的边界条件, 包括: 根据所述临床信息确定血压值, 并根据所述待处理图像和所述临床信息确定心输出 量; 基于所述心输出量和所述血压值, 并基于边界条件模型, 确定所述几何模型的入口和 所有出口的边界条件。 6.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述将通过验证的血流动力学仿真结果作 为主动脉夹层评估结果, 包括: 获取针对所述几何模型的目标分割部位的三维坐标点或空间位点; 根据所述三维坐标点或所述空间位点在所述几何模型上确定感兴趣位点和感兴趣位 点的血流动力学仿真结果, 将所有感兴趣位点的血流动力学仿真结果作为所述主动脉夹层 评估结果。 7.根据权利。
7、要求6所述的方法, 其特征在于, 还包括: 将所述感兴趣位点的血流动力学仿真结果按照时间顺序绘制血流动力学参数变化曲 线, 输出并显示所述血流动力学参数变化曲线。 权利要求书 1/2 页 2 CN 112150454 A 2 8.一种主动脉夹层评估装置, 其特征在于, 包括: 数据获取模块, 用于获取当前对象的待处理图像和临床信息; 几何模型构建模块, 用于根据所述待处理图像构建包括目标分割部位的几何模型, 其 中, 所述目标分割部位包括主动脉和至少部分主动脉分支; 边界条件确定模块, 用于对所述几何模型进行网格划分, 确定所述几何模型的入口和 至少一个出口, 根据所述待处理图像和所述临床信息。
8、确定所述几何模型的入口和至少一个 出口的边界条件; 血流动力学仿真模块, 用于基于所述边界条件进行血流动力学仿真; 验证模块, 用于根据所述临床信息对血流动力学仿真结果进行验证; 边界条件调整模块, 用于当所述血流动力学仿真结果未通过验证时, 对所述几何模型 的边界条件进行调整, 基于调整后的边界条件对所述几何模型进行血流动力学仿真; 评估结果确定模块, 用于将通过验证的血流动力学仿真结果作为主动脉夹层评估结 果。 9.一种主动脉夹层评估设备, 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, 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中 任一项所述。
9、的主动脉夹层评估方法。 10.一种包含计算机可执行指令的存储介质, 其特征在于, 所述计算机可执行指令在由 计算机处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的主动脉夹层评估方法。 权利要求书 2/2 页 3 CN 112150454 A 3 一种主动脉夹层评估方法、 装置、 设备及存储介质 技术领域 0001 本发明实施例涉及图像处理技术, 尤其涉及一种主动脉夹层评估方法、 装置、 设备 及存储介质。 背景技术 0002 主动脉夹层(Aortic dissection, 简称AD)通常指主动脉腔内血液通过主动脉壁 上的内膜撕裂口进入主动脉中膜外层或中外膜交界处, 使主动脉壁撕裂为两层, 形成。
10、真腔 和假腔, 并沿着主动脉纵轴延伸的一种病例状态, 可在短期导致主动脉破裂致患者死亡, 或 由于夹层真腔被假腔压迫导致狭窄甚至闭塞, 由真腔供血的重要脏器出现缺血性改变, 引 起严重的并发症。 0003 现有技术中, 一般采用血管分析软件进行血管分析, 例如对细小的四级血管精确 提取、 完整去骨、 快速自动测量等。 医学图像分析软件系统在针对血管的分析中一般采用图 像分割技术, 以及图像显示技术对相应患者的血管进行形态学上的三维模拟重建。 医生通 过针对血管形态学上的指标(血管狭窄程度、 假腔膨胀程度、 撕裂口位点大小等)对病变程 度进行分析处理, 然而可利用信息单一, 不能直观反应血管病变。
11、的本质。 发明内容 0004 本发明实施例提供了一种主动脉夹层评估方法、 装置、 设备及存储介质, 以从血流 动力学角度对主动脉夹层进行评估, 提高主动脉夹层评估结果的准确性和可靠性。 0005 第一方面, 本发明实施例提供了一种主动脉夹层评估方法, 包括: 0006 获取当前对象的待处理图像和临床信息; 0007 根据所述待处理图像构建包括目标分割部位的几何模型, 其中, 所述目标分割部 位包括升主动脉和降主动脉; 0008 对所述几何模型进行网格划分, 确定所述几何模型的入口和至少一个出口, 根据 所述待处理图像和所述临床信息确定所述几何模型的入口和至少一个出口的边界条件, 并 基于所述边。
12、界条件进行血流动力学仿真; 0009 根据所述临床信息对血流动力学仿真结果进行验证; 0010 当所述血流动力学仿真结果未通过验证时, 对所述几何模型的边界条件进行调 整, 基于调整后的边界条件对所述几何模型进行血流动力学仿真; 0011 将通过验证的血流动力学仿真结果作为主动脉夹层评估结果。 0012 第二方面, 本发明实施例还提供了一种主动脉夹层评估装置, 包括: 0013 数据获取模块, 用于获取当前对象的待处理图像和临床信息; 0014 几何模型构建模块, 用于根据所述待处理图像构建包括目标分割部位的几何模 型, 其中, 所述目标分割部位包括主动脉和至少部分主动脉分支; 0015 边界。
13、条件确定模块, 用于对所述几何模型进行网格划分, 确定所述几何模型的入 口和至少一个出口, 根据所述待处理图像和所述临床信息确定所述几何模型的入口和至少 说明书 1/10 页 4 CN 112150454 A 4 一个出口的边界条件; 0016 血流动力学仿真模块, 用于基于所述边界条件进行血流动力学仿真; 0017 验证模块, 用于根据所述临床信息对血流动力学仿真结果进行验证; 0018 边界条件调整模块, 用于当所述血流动力学仿真结果未通过验证时, 对所述几何 模型的边界条件进行调整, 基于调整后的边界条件对所述几何模型进行血流动力学仿真; 0019 评估结果确定模块, 用于将通过验证的血。
14、流动力学仿真结果作为主动脉夹层评估 结果。 0020 第三方面, 本发明实施例还提供了一种主动脉夹层评估设备, 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, 所述处理器执行所述计算机程序时 实现如第一方面中任一项所述的主动脉夹层评估方法。 0021 第四方面, 本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质, 其中, 所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时实现如第一方面任一项所述的主动脉夹 层评估方法。 0022 本发明实施例的技术方案, 获取当前对象的待处理图像和临床信息, 根据所述待 处理图像构建包括目标分割部位的几何模型, 其中, 所述目标分割部位包。
15、括主动脉和至少 部分主动脉分支; 对所述几何模型进行网格划分, 确定所述几何模型的入口和至少一个出 口, 根据所述待处理图像和所述临床信息确定所述几何模型入口和至少一个出口的边界条 件, 并基于所述边界条件进行血流动力学仿真; 根据所述临床信息对血流动力学仿真结果 进行验证; 当所述血流动力学仿真结果未通过验证时, 对所述几何模型的边界条件进行调 整, 基于调整后的边界条件对所述几何模型进行血流动力学仿真; 将通过验证的血流动力 学仿真结果作为主动脉夹层评估结果。 解决了现有技术中因只能得到血管形态学上的指标 不能直观的反应血管病变的本质的问题。 达到从血流动力学角度对主动脉夹层进行评估的 目。
16、的, 有利于提高主动脉夹层评估结果的准确性和可靠性。 附图说明 0023 图1为本发明实施例一提供的一种主动脉夹层评估方法的流程示意图; 0024 图2为本发明实施例一提供的一种主动脉夹层评估方法的逻辑示意图; 0025 图3为本发明实施例二提供的一种主动脉夹层评估方法的流程示意图; 0026 图4为本发明实施例三提供的一种主动脉夹层评估装置的结构示意图; 0027 图5为本发明实施例四提供的一种主动脉夹层评估设备的结构示意图。 具体实施方式 0028 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。 可以理解的是, 此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明, 而非对本发明的限定。 另外还需。
17、要说明的是, 为了便 于描述, 附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。 0029 实施例一 0030 图1为本发明实施例一提供的一种主动脉夹层评估方法的流程示意图, 本实施例 可适用于对根据待处理图像构建的几何模型进行血流动力学仿真, 根据血流动力学仿真结 果确定主动脉夹层的评估结果的情况, 该方法可以由主动脉夹层评估装置来执行, 其中该 说明书 2/10 页 5 CN 112150454 A 5 系统可由软件和/或硬件实现, 并一般集成在主动脉夹层评估设备中。 具体参见图1所示, 该 方法可以包括如下步骤: 0031 S110, 获取当前对象的待处理图像和临床信息。 0032 其中,。
18、 所述当前对象可以是被检查者或者是被检查者的扫描部位, 例如, 被检查者 的胸腔或者头部等部位。 所述待处理图像可以是当前对象的磁共振图像、 数字化X射线减影 图像、 超声图像等。 本实施例中, 所述待处理图像为主动脉图像, 所述临床信息可以是当前 对象对应的临床数据, 可以包括胸腹处主动脉流速、 血压值、 主动脉及各分支超声流速等信 息。 所述血压可以根据收缩压和舒张压计算。 0033 S120, 对待处理图像构建包括目标分割部位的几何模型。 0034 其中, 所述目标分割部位包括主动脉和至少部分主动脉分支。 所述主动脉和至少 部分主动脉分支均可能存在假腔, 即目标分割部位的升主动脉和降主动。
19、脉均可能存在夹 层。 本实施例对待处理图像构建几何模型, 并对几何模型进行血流动力学仿真, 以进行主动 脉夹层评估。 本实施例可以通过模型构建部件构建包含目标分割部位的几何模型。 可选地, 所述根据所述待处理图像构建包含目标分割部位的几何模型, 包括: 将所述待处理图像输 入至预先训练的主动脉提取模型, 得到主动脉模型及目标定位位点, 其中, 所述主动脉提取 模型根据样本主动脉模型和样本定位位点训练得到; 对所述主动脉模型的目标定位位点处 的主动脉模型进行分割, 得到所述几何模型。 0035 其中, 所述主动脉提取模型可以包括但不限于向量机算法(Support Vector Machine, 。
20、SVM)、 长短期记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)、 逻辑回归模型 (Logistics Regression, LR)、 全卷积网络(Fully Convolutional Networks, FCN)、 循环卷 积网络(Recurrent Neural Network, RNN)、 残差网络(Residual Network, ResNet)等。 本实 施例可以根据从外部获取的点选操作对至少一个目标定位位点处的主动脉模型进行分割, 或者, 主动脉夹层评估设备通过对各目标定位位点处的主动脉模型进行特征分析, 根据特 征分析结果自动对所述主动脉模型的目标定位。
21、位点处的主动脉模型进行分割, 所述特征分 析结果可以包括目标定位位点处血管的形状以及目标定位位点的位置等信息。 本实施例 中, 可以根据阈值分割法、 区域生长算法等对主动脉模型的特异性部位(例如撕裂口、 假腔 部位、 主动脉弓等位点)或者非特异性部位进行分割, 得到所述几何模型。 所述主动脉模型 可以是主动脉夹层模型。 通过主动脉提取模型可以准确输出主动脉模型并对目标定位位点 进行准确定位, 有利于得到精准的几何模型。 0036 S130, 对几何模型进行网格划分, 确定几何模型的入口和至少一个出口, 根据待处 理图像和临床信息确定几何模型的入口和至少一个出口的边界条件, 并基于边界条件进行 。
22、血流动力学仿真。 0037 可选地, 可以根据网格划分参数将目标分割部位划分成结构化网格和/或非结构 化网格, 其中, 网格划分参数包括网格划分尺寸、 网格质量指标以及优化迭代次数。 0038 对于目标分割部位上的假腔位点, 假腔位点处的血管状态较复杂, 可以设置较小 的网格划分尺寸、 较大的网格质量指标, 并设置较大的优化迭代次数; 对于目标分割部位上 的非假腔位点, 可以设置较大的网格划分尺寸、 较小的网格质量指标, 以及较小的优化迭代 次数。 可选地, 本实施例中的非结构化网格上的血管壁面可以设置若干个血管边界层, 通过 调节网格划分参数和血管边界层调节目标分割部位的进出口切面以及管壁区。
23、域。 说明书 3/10 页 6 CN 112150454 A 6 0039 可选地, 所述根据所述待处理图像和所述临床信息确定所述几何模型的入口和至 少一个出口的边界条件, 包括: 根据所述临床信息确定血压值, 并根据所述待处理图像和所 述临床信息确定心输出量; 基于所述心输出量和所述血压值, 并基于边界条件模型, 确定所 述几何模型的入口和所有出口的边界条件, 其中, 边界条件模型根据所述几何模型的三维 几何结构确定, 所述出口包括所述几何模型的胸腹部降主动脉出口、 无名动脉出口、 锁骨下 静脉出口以及颈总动脉的出口中的至少一个。 0040 如前述步骤描述, 临床信息可以包括胸腹处主动脉流速。
24、、 血压值、 主动脉及各分支 超声流速等信息。 所述血压值可以根据收缩压和舒张压计算。 对临床信息和待处理图像进 行特征分析, 确定心输出量以及确定每博心排量、 心率、 心肌质量等信息。 具体地, 将心输出 量作为几何模型的入口流量, 基于边界条件模型和入口流量确定所有出口流量; 基于主动 脉的截面面积或截面半径, 并结合入口流量, 确定入口速度; 基于主动脉分支的分支尺寸, 并结合所有出口流量, 确定所有出口速度; 进一步依据入口流量和/或入口速度以及血压 值, 确定所述几何模型的入口的边界条件, 依据出口流量和/或出口速度以及血压值, 确定 所述几何模型的出口的边界条件。 0041 可选地。
25、, 本实施例还可以基于心输出量、 所述血压值和流量分配比例, 确定所述几 何模型的入口和所有出口的边界条件。 所述流量分配比例可以是固定分配比例。 具体地, 将 心输出量作为几何模型的入口流量, 基于流量分配比例和入口流量确定所有出口流量; 基 于主动脉的截面面积或截面半径, 并结合入口流量, 确定入口速度; 基于主动脉分支的分支 尺寸, 并结合所有出口流量, 确定所有出口速度; 进一步依据入口流量和/或入口速度以及 血压值, 确定所述几何模型的入口的边界条件, 依据出口流量和/或出口速度以及血压值, 确定所述几何模型的出口的边界条件。 0042 可选地, 血流动力学仿真的方法为: 基于设置的。
26、边界条件, 并结合守恒定律对目标 分割部位进行血流动力学仿真, 得到血流动力学仿真结果, 其中, 血流动力学仿真结果包括 血流压力差、 流速场以及壁切应力。 可选地, 所述守恒定律包括能量守恒定律和质量守恒定 律等。 本实施例中, 还可以获取血管的低阶耦合模型, 将低阶耦合模型作为所述几何模型的 边界条件, 并对结合守恒定律对目标分割部位进行血流动力学仿真, 得到血流动力学仿真 结果。 0043 S140, 根据临床信息对血流动力学仿真结果进行验证。 0044 S150, 当血流动力学仿真结果未通过验证时, 对几何模型的边界条件进行调整, 基 于调整后的边界条件对几何模型进行血流动力学仿真。 。
27、0045 可选地, 可以预先设置血流动力学仿真阈值, 将血流动力学仿真结果与临床信息 进行对比, 如果血流动力学仿真结果与临床信息之间的差值小于血流动力学仿真阈值, 则 确定血流动力学仿真结果通过验证; 如果血流动力学仿真结果超过血流动力学仿真阈值, 则确定血流动力学仿真结果未通过验证, 并重新调整几何模型的边界条件, 根据调整后的 边界条件并结合守恒定律重新对几何模型进行血流动力学仿真, 直至重新确定的血流动力 学仿真结果与临床信息之间的差值小于血流动力学仿真阈值, 确定血流动力学仿真结果通 过验证, 结合守恒定律对目标分割部位进行血流动力学仿真, 得到血流动力学仿真结果。 0046 S16。
28、0, 将通过验证的血流动力学仿真结果作为主动脉夹层的评估结果。 0047 结合图2所示的主动脉夹层评估的逻辑示意图, 可以根据获取的感兴趣区位点或 说明书 4/10 页 7 CN 112150454 A 7 三维坐标确定主动脉夹层的评估结果。 具体方法为: 获取针对所述几何模型的目标分割部 位的三维坐标点或空间位点; 根据所述三维坐标点或所述空间位点在所述几何模型上确定 感兴趣位点和感兴趣位点的血流动力学仿真结果, 将所有感兴趣位点的血流动力学仿真结 果作为所述主动脉夹层的评估结果。 所述三维坐标点可以是前述步骤中的网格的中心点, 空间位点可以是目标分割部位的任一像素点, 根据所述三维坐标点和。
29、空间位点在结合几何 模型上确定对应的感兴趣位点和感兴趣位点处的血流压力差、 流速场和壁切应力等血流动 力学仿真结果。 0048 本发明实施例的技术方案, 获取当前对象的待处理图像和临床信息, 根据所述待 处理图像构建包括目标分割部位的几何模型, 其中, 所述目标分割部位包括主动脉和至少 部分主动脉分支; 对所述几何模型进行网格划分, 确定所述几何模型的入口和至少一个出 口, 根据所述待处理图像和所述临床信息确定所述几何模型入口和至少一个出口的边界条 件, 并基于所述边界条件进行血流动力学仿真; 根据所述临床信息对血流动力学仿真结果 进行验证; 当所述血流动力学仿真结果未通过验证时, 对所述几何。
30、模型的边界条件进行调 整, 基于调整后的边界条件对所述几何模型进行血流动力学仿真; 将通过验证的血流动力 学仿真结果作为主动脉夹层评估结果。 解决了现有技术中因只能得到血管形态学上的指标 不能直观的反应血管病变的本质的问题。 达到从血流动力学角度对主动脉夹层进行评估的 目的, 有利于提高主动脉夹层评估结果的准确性和可靠性。 0049 实施例二 0050 图3为本发明实施例二提供的一种主动脉夹层评估方法的流程示意图。 本实施例 的技术方案在上述实施例的基础上进行了细化, 可选地, 所述当所述血流动力学仿真结果 未通过验证时, 对所述几何模型的边界条件进行调整, 包括: 将所述血流动力学仿真结果与。
31、 所述临床信息进行比较, 确定所述血流动力学仿真结果与所述临床信息的结果差值; 基于 预先确定的结果差值与几何模型的调整值的对应关系, 调整所述几何模型的边界条件, 其 中, 所述对应关系根据样本仿真结果、 样本临床信息以及样本调整值对原始参数调整模型 训练得到。 在该方法实施例中未详尽描述的部分请参考上述实施例。 具体参见图3所示, 该 方法可以包括如下步骤: 0051 S210, 获取当前对象的待处理图像和临床信息。 0052 S220, 根据待处理图像构建包括目标分割部位的几何模型。 0053 其中, 所述目标分割部位包括主动脉管腔、 主动脉以及主动脉分支。 0054 S230, 对几何。
32、模型进行网格划分, 确定几何模型的入口和至少一个出口, 根据待处 理图像和临床信息确定几何模型入口和至少一个出口的边界条件, 并基于边界条件进行血 流动力学仿真。 0055 S240, 根据临床信息对血流动力学仿真结果进行验证。 0056 S250, 当血流动力学仿真结果未通过验证时, 将血流动力学仿真结果与临床信息 进行比较, 确定血流动力学仿真结果与临床信息之间的结果差值。 0057 S260, 基于预先确定的结果差值与几何模型的调整值的对应关系, 调整几何模型 的边界条件, 基于调整后的边界条件对几何模型进行血流动力学仿真。 0058 其中, 所述对应关系根据样本仿真结果、 样本临床信息。
33、以及样本调整值对原始参 数调整模型训练得到。 说明书 5/10 页 8 CN 112150454 A 8 0059 本实施例中, 可以预先建立结果差值与几何模型的边界体条件的调整值之间的对 应关系。 例如, 确定每个边界条件调整值与结果差值区间之间的对应关系, 当获取结果差值 之后, 根据结果差值所属的结果差值区间确定对应的边界条件调整值, 根据边界条件调整 值调整几何模型的边界条件, 进而根据调整之后的几何模型的边界条件对几何模型重新进 行血流动力学仿真。 可选地, 所述原始参数调整模型可以包括但不限于一维卷积神经网络、 一维残差神经网络、 深度神经网络(Deep Neural Networ。
34、ks, DNN)、 全卷积网络、 基于决策树 算法的分布式梯度提升框架(Light Gradient Boosting Machine, LightGBM)、 自适应迭代 算法(Adaptive Boosting, Adaboost)、 基于SMOTE(Synthetic Minority Oversampling Technique, 少数类过抽样技术)的迭代算法(SMOTEboost)等。 通过上述对应关系, 可以实现 自动确定边界参数调整值, 并根据边界参数调整值对目标分割部位的边界参数进行准确调 节, 进而提高血流动力学仿真结果的可靠性, 即得到可靠的评估结果。 0060 S270, 。
35、将通过验证的血流动力学仿真结果作为主动脉夹层的评估结果。 0061 如前述实施例所述, 通过获取针对所述几何模型的目标分割部位的三维坐标点或 空间位点; 根据所述三维坐标点或所述空间位点在所述几何模型上确定感兴趣位点和感兴 趣位点的血流动力学仿真结果, 将所有感兴趣位点的血流动力学仿真结果作为所述主动脉 夹层的评估结果。 0062 在确定感兴趣位点的血流动力学仿真结果之后, 还可以将所述感兴趣位点的血流 动力学仿真结果按照时间顺序绘制血流动力学参数变化曲线, 输出并显示所述血流动力学 参数变化曲线, 即基于几何模型在不同时间点做血流动力学模拟结果, 得到血流动力学参 数变化曲线。 便于技师根据。
36、显示信息从血管本质病变的角度对目标分割部位进行评估, 例 如评估是否存在假腔。 其中, 所述血流动力学参数变化曲线包括血流动力学仿真结果的最 大值、 最小值或平均值。 可选地, 还可以根据外部输入的任意截面、 曲线以及体素等信息绘 制血流动力学参数变化曲线。 0063 本实施例提供的技术方案, 通过将所述血流动力学仿真结果与所述临床信息进行 比较, 确定所述血流动力学仿真结果与所述临床信息的结果差值; 基于预先确定的结果差 值与几何模型的调整值的对应关系, 调整所述几何模型的边界条件。 可以实现自动确定边 界条件调整值, 并根据边界条件调整值对几何模型的边界条件进行准确调节, 进而提高血 流动。
37、力学仿真结果的可靠性, 并得到可靠的评估结果。 0064 实施例三 0065 图4为本发明实施例三提供的一种主动脉夹层评估装置的结构示意图。 参见图4所 示, 该装置包括: 数据获取模块310、 几何模型构建模块320、 边界条件确定模块330、 血流动 力学仿真模块340、 验证模块350、 边界条件调整模块360以及评估结果确定模块370。 0066 其中, 数据获取模块310, 用于获取当前对象的待处理图像和临床信息; 0067 几何模型构建模块320, 用于根据所述待处理图像构建包括目标分割部位的几何 模型, 其中, 所述目标分割部位包括主动脉和至少部分主动脉分支; 0068 边界条件。
38、确定模块330, 用于对所述几何模型进行网格划分, 确定所述几何模型的 入口和至少一个出口, 根据所述待处理图像和所述临床信息确定所述几何模型的入口和至 少一个出口的边界条件; 0069 血流动力学仿真模块340, 用于基于所述边界条件进行血流动力学仿真; 说明书 6/10 页 9 CN 112150454 A 9 0070 验证模块350, 用于根据所述临床信息对血流动力学仿真结果进行验证; 0071 边界条件调整模块360, 用于当所述血流动力学仿真结果未通过验证时, 对所述几 何模型的边界条件进行调整, 基于调整后的边界条件对所述几何模型进行血流动力学仿 真; 0072 评估结果确定模块。
39、370, 用于将通过验证的血流动力学仿真结果作为主动脉夹层 评估结果。 0073 在上述各技术方案的基础上, 边界条件调整模块360还用于, 将所述血流动力学仿 真结果与所述临床信息进行比较, 确定所述血流动力学仿真结果与所述临床信息的结果差 值; 0074 基于预先确定的结果差值与几何模型的调整值的对应关系, 调整所述几何模型的 边界条件。 0075 在上述各技术方案的基础上, 几何模型构建模块320还用于, 将所述待处理图像输 入至预先训练的主动脉提取模型, 得到主动脉模型及目标定位位点, 其中, 所述主动脉提取 模型根据样本主动脉模型和样本定位位点训练得到; 0076 对所述主动脉模型的。
40、目标定位位点处的主动脉模型进行分割, 得到所述几何模 型。 0077 在上述各技术方案的基础上, 边界条件确定模块330还用于, 根据网格划分参数将 所述目标分割部位划分成结构化网格和/或非结构化网格。 0078 在上述各技术方案的基础上, 边界条件确定模块330还用于, 根据所述临床信息确 定血压值, 并根据所述待处理图像和所述临床信息确定心输出量; 0079 基于所述心输出量和所述血压值, 并基于边界条件模型, 确定所述几何模型的入 口和所有出口的边界条件。 0080 在上述各技术方案的基础上, 评估结果确定模块370还用于, 获取针对所述几何模 型的目标分割部位的三维坐标点或空间位点; 。
41、0081 根据所述三维坐标点或所述空间位点在所述几何模型上确定感兴趣位点和感兴 趣位点的血流动力学仿真结果, 将所有感兴趣位点的血流动力学仿真结果作为所述主动脉 夹层评估结果。 0082 在上述各技术方案的基础上, 该装置还包括: 血流动力学参数变化曲线绘制和显 示模块; 其中, 血流动力学参数变化曲线绘制和显示模块, 用于将所述感兴趣位点的血流动 力学仿真结果按照时间顺序绘制血流动力学参数变化曲线, 输出并显示所述血流动力学参 数变化曲线。 0083 本发明实施例的技术方案, 获取当前对象的待处理图像和临床信息, 根据所述待 处理图像构建包括目标分割部位的几何模型, 其中, 所述目标分割部位。
42、包括升主动脉和降 主动脉; 对所述几何模型进行网格划分, 确定所述几何模型的入口和至少一个出口, 根据所 述待处理图像和所述临床信息确定所述几何模型入口和至少一个出口的边界条件, 并基于 所述边界条件进行血流动力学仿真; 根据所述临床信息对血流动力学仿真结果进行验证; 当所述血流动力学仿真结果未通过验证时, 对所述几何模型的边界条件进行调整, 基于调 整后的边界条件对所述几何模型进行血流动力学仿真; 将通过验证的血流动力学仿真结果 作为主动脉夹层评估结果。 解决了现有技术中因只能得到血管形态学上的指标不能直观的 说明书 7/10 页 10 CN 112150454 A 10 反应血管病变的本质。
43、的问题。 达到从血流动力学角度对主动脉夹层进行评估的目的, 有利 于提高主动脉夹层评估结果的准确性和可靠性。 0084 实施例四 0085 图5为本发明实施例四提供的一种主动脉夹层评估设备的结构示意图。 图5示出了 适于用来实现本发明实施方式的示例性主动脉夹层评估设备12的框图。 图5显示的主动脉 夹层评估设备12仅仅是一个示例, 不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。 0086 如图5所示, 主动脉夹层评估设备12以通用计算设备的形式表现。 主动脉夹层评估 设备12的组件可以包括但不限于: 一个或者多个处理器或者处理单元16, 系统存储器28, 连 接不同系统组件(包括系统存储器2。
44、8和处理单元16)的总线18。 0087 总线18表示几类总线结构中的一种或多种, 包括存储器总线或者存储器控制器, 外围总线, 图形加速端口, 处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。 举 例来说, 这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线, 微通道体系结构(MAC) 总线, 增强型ISA总线、 视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。 0088 主动脉夹层评估设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。 这些介质可以是任 何能够被主动脉夹层评估设备12访问的可用介质, 包括易失性和非易失性介质, 可移动的 和不可移动的介质。 0089 。
45、系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质, 例如随机存取 存储器(RAM)30和/或高速缓存32。 主动脉夹层评估设备12可以进一步包括其它可移动/不 可移动的、 易失性/非易失性计算机系统存储介质。 仅作为举例, 存储系统34可以用于读写 不可移动的、 非易失性磁介质(图5未显示, 通常称为 “硬盘驱动器” )。 尽管图5中未示出, 可 以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如 “软盘” )读写的磁盘驱动器, 以及对可移动非易失 性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。 在这些情况下, 每个驱 动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。
46、。 存储器28可以包括至少一个程序 产品, 该程序产品具有一组(例如主动脉夹层评估装置的数据获取模块310、 几何模型构建 模块320、 边界条件确定模块330、 血流动力学仿真模块340、 验证模块350、 边界条件调整模 块360以及评估结果确定模块360)程序模块, 这些程序模块被配置以执行本发明各实施例 的功能。 0090 具有一组(例如主动脉夹层评估装置的数据获取模块310、 几何模型构建模块320、 边界条件确定模块330、 血流动力学仿真模块340、 验证模块350、 边界条件调整模块360以及 评估结果确定模块360)程序模块46的程序/实用工具44, 可以存储在例如存储器28。
47、中, 这样 的程序模块46包括但不限于操作系统、 一个或者多个应用程序、 其它程序模块以及程序数 据, 这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。 程序模块46通常执行本 发明所描述的实施例中的功能和/或方法。 0091 主动脉夹层评估设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、 指向设备、 显 示器24等)通信, 还可与一个或者多个使得用户能与该主动脉夹层评估设备12交互的设备 通信, 和/或与使得该主动脉夹层评估设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任 何设备(例如网卡, 调制解调器等等)通信。 这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。 并且, 主动脉夹层。
48、评估设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网 (LAN), 广域网(WAN)和/或公共网络, 例如因特网)通信。 如图所示, 网络适配器20通过总线 说明书 8/10 页 11 CN 112150454 A 11 18与主动脉夹层评估设备12的其它模块通信。 应当明白, 尽管图中未示出, 可以结合主动脉 夹层评估设备12使用其它硬件和/或软件模块, 包括但不限于: 微代码、 设备驱动器、 冗余处 理单元、 外部磁盘驱动阵列、 RAID系统、 磁带驱动器以及数据备份存储系统等。 0092 处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序, 从而执行各种功能应用以及 数据处理。
49、, 例如实现本发明实施例所提供的一种主动脉夹层评估方法, 该方法包括: 0093 获取当前对象的待处理图像和临床信息; 0094 根据所述待处理图像构建包括目标分割部位的几何模型, 其中, 所述目标分割部 位包括主动脉和至少部分主动脉分支; 0095 对所述几何模型进行网格划分, 确定所述几何模型的入口和至少一个出口, 根据 所述待处理图像和所述临床信息确定所述几何模型的入口和至少一个出口的边界条件, 并 基于所述边界条件进行血流动力学仿真; 0096 根据所述临床信息对血流动力学仿真结果进行验证; 0097 当所述血流动力学仿真结果未通过验证时, 对所述几何模型的边界条件进行调 整, 基于调。
50、整后的边界条件对所述几何模型进行血流动力学仿真; 0098 将通过验证的血流动力学仿真结果作为主动脉夹层评估结果。 0099 处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序, 从而执行各种功能应用以及 数据处理, 例如实现本发明实施例所提供的一种主动脉夹层评估方法。 0100 当然, 本领域技术人员可以理解, 处理器还可以实现本发明任意实施例所提供的 一种主动脉夹层评估方法的技术方案。 0101 实施例五 0102 本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质, 其上存储有计算机程序, 该 程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的一种主动脉夹层评估方法, 该方法包 括: 0103 获取当。
- 内容关键字: 主动脉 夹层 评估 方法 装置 设备 存储 介质
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