利索能及
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专利号: 2017107917246
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于骨架拓扑结构的血管模拟重建方法,其特征在于,利用获取的终端节点和分支节点,从所述终端节点开始骨架拟合,将离散的终端节点和离散的分支节点通过骨架点的位置进行连接,从而获取平滑骨架线;将所述平滑骨架线根据血管段集和血管分支段集,得到血管平滑路径,获取血管路径的整体方向;利用体素的大小,计算出各血管段的长度;根据拟合后的平滑骨架线,计算节点间血管段的等效体素长度,所述节点间血管段的等效体素长度乘以体素尺度得到血管段的长度;根据血管的路径方向获取血管垂直截面,并获取有效面积,从而计算出血管的等效半径;根据血管段的长度和所述等效半径模拟并重建血管;

其中,血管段长度的计算公式表示为L=lc×Sv;

L表示为血管段长度,lc表示节点间血管段的等效体素长度,Sv表示为体素尺度;

等效体素长度的计算公式表示为

vi,vj均属于骨架点体素,任一vi,vj之间存在某种邻域关系,nc表示骨架分支点数,||·||2表示计算二范数。

2.根据权利要求1所述的一种基于骨架拓扑结构的血管模拟重建方法,其特征在于,所述平滑骨架线采用多次样条方法获得,包括采用二阶或三阶光滑样条来拟合骨架线。

3.根据权利要求1所述的一种基于骨架拓扑结构的血管模拟重建方法,其特征在于,所述平滑骨架线采用均值插值法获得,包括在任意两个终端节点和分支节点间,进行均值插值,获得平滑的曲线条。

4.根据权利要求1所述的一种基于骨架拓扑结构的血管模拟重建方法,其特征在于,所述根据血管的路径方向获取血管垂直截面包括:根据血管路径方向,求取各关键点垂直截面,并计算截面的等效半径。

5.根据权利要求4所述的一种基于骨架拓扑结构的血管模拟重建方法,其特征在于,根据血管路径方向,求取各关键点垂直截面包括:获取血管路径上的任一点p的切方向,即路径方向dirp,构建该点p的法平面plane,包括:dirp=[A B C]

A(x‑xp)+B(y‑yp)+C(z‑zp)=0其中,(A,B,C)表示路径方向dirp的向量坐标,(x,y,z)表示右手坐标系,(xp,yp,zp)表示点p的坐标。

6.根据权利要求4所述的一种基于骨架拓扑结构的血管模拟重建方法,其特征在于,所述计算截面的等效半径包括:把垂直截面与血管的交截面面积S,经过计算,得到血管的等效半径R:

其中,Sc为界面区域,p为界面体素相应截面积,||·||表示计算范数。

7.根据权利要求1所述的一种基于骨架拓扑结构的血管模拟重建方法,其特征在于,根据血管段的长度和所述等效半径模拟血管包括:按照三维曲线填充,模拟并重建血管。