本披露一般涉及神經(jīng)外科的影像學領域。更具體地，本披露涉及一種用于對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬的方法、電子設備及計算機可讀存儲介質。
背景技術：
1、當前血管介入手術中，臨床上醫(yī)生普遍通過術前簡單的對血管或動脈瘤進行手動測量，憑借經(jīng)驗來進行介入耗材，即瘤內(nèi)擾流裝置(woven?endobridge，web)的選型。然而不同水平的醫(yī)生經(jīng)驗千差萬別，導致相當一部分患者無法得到最合適的治療。另外，如果選型偏大或者偏小，只能將耗材取出，再換新的耗材。一方面延長了手術時間，醫(yī)生和患者需要承受更多的射線，另一方面會增加患者支出，選型失敗的耗材費用也需要患者承擔，更重要的是不合適的耗材選擇會使手術質量變差，影響患者的預后，引起復發(fā)。
2、隨著醫(yī)療技術的進步，可以通過醫(yī)學影像量化分析確定顱內(nèi)病灶。將顱內(nèi)病灶的顱腦數(shù)據(jù)用于術前器械、設備的準備和術中進程規(guī)劃可以有效提高手術質量，縮短手術時長，降低術中潛在風險。因此，如何在術前通過影像數(shù)據(jù)，對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬，使醫(yī)生更直觀的看到耗材在血管或者瘤內(nèi)釋放的效果，能夠大大提高術中選型的成功率。目前，常見的耗材模擬方案是通過從血管影像中重建出來血管和動脈瘤，然后使用有限元分析(finite?element?analysis，fea)進行耗材釋放過程的模擬。這種方法準確性高，但是建模耗時時間很長，少則幾個小時，多則幾十個小時，很難用在實際臨床使用中。
3、有鑒于此，亟需提供一種用于對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬的方案，以便在確保模擬準確度的前提下，能夠降低模擬過程的耗時，提升建模效率，從而兼顧準確度和速度。
技術實現(xiàn)思路
1、為了至少解決如上所提到的一個或多個技術問題，本披露在如下多個方面中提出了用于對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬的方案。
2、在第一方面中，本披露提供一種用于對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬的方法，包括：獲取動脈瘤模型及其測量參數(shù)；根據(jù)所述測量參數(shù)，確定待模擬的瘤內(nèi)擾流裝置及其耗材參數(shù)；根據(jù)所述耗材參數(shù)，使用離散彈性桿對所述瘤內(nèi)擾流裝置中的編織絲進行建模，以獲得瘤內(nèi)擾流裝置模型；基于所述動脈瘤模型和所述瘤內(nèi)擾流裝置模型，對所述瘤內(nèi)擾流裝置在動脈瘤中的釋放過程進行模擬，以獲得釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型作為模擬結果。
3、在一些實施例中，根據(jù)所述耗材參數(shù)，使用離散彈性桿對所述瘤內(nèi)擾流裝置中的編織絲進行建模，以獲得瘤內(nèi)擾流裝置模型包括：根據(jù)所述耗材參數(shù)，對所述瘤內(nèi)擾流裝置的輪廓線進行建模，以獲得輪廓曲線；根據(jù)所述輪廓曲線和所述瘤內(nèi)擾流裝置中的編織絲的旋轉角度，確定所述編織絲的編織絲曲線；基于所述編織絲曲線，使用所述離散彈性桿對所述編織絲進行建模，以獲得構成所述瘤內(nèi)擾流裝置模型的編織絲模型。
4、在一些實施例中，基于所述動脈瘤模型和所述瘤內(nèi)擾流裝置模型，對所述瘤內(nèi)裝置在動脈瘤中的釋放過程進行模擬，以獲得釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型包括：獲取所述動脈瘤模型的瘤頸中心點和瘤頸平面；將所述瘤內(nèi)擾流裝置模型放置在與所述動脈瘤模型的瘤頸相匹配的位置，以使得所述瘤內(nèi)擾流裝置模型的近端點與所述瘤頸中心點重合，所述瘤內(nèi)擾流裝置模型的近端平面與所述瘤頸平面方向一致；逐步對所述動脈瘤模型進行擴張，直至所述瘤內(nèi)擾流模型的所有頂點位于所述動脈瘤模型內(nèi)時，停止擴張；逐步對所述動脈瘤模型進行壓縮，直至所述動脈瘤模型的尺寸小于或等于原始尺寸時，將所述動脈瘤模型的尺寸重置為所述原始尺寸，并停止壓縮；在所述瘤內(nèi)擾流裝置模型的所有頂點的最大移動距離小于預設距離的情況下，停止模擬，并將此時的瘤內(nèi)擾流裝置模型確定為所述釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型。
5、在一些實施例中，在逐步對所述動脈瘤模型進行壓縮之前，所述方法還包括：在所述瘤內(nèi)擾流裝置模型的近端點施加一個拉力，所述拉力指向所述瘤頸中心點；在所述瘤內(nèi)擾流裝置模型中的不同編織絲模型之間增加形狀約束，其中，所述形狀約束包括形狀保持約束、節(jié)點距離約束和邊距離約束中的一項或多項。
6、在一些實施例中，使用離散彈性桿對所述瘤內(nèi)擾流裝置中的編織絲進行建模包括：使用離散彈性桿對所述瘤內(nèi)擾流裝置中的部分編織絲進行建模；以及在獲得釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型之后，所述方法還包括：對所述釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型進行優(yōu)化操作，以獲得最終的模擬結果。
7、在一些實施例中，對所述釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型進行優(yōu)化操作，以獲得最終的模擬結果包括：基于所述釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型，計算所述瘤內(nèi)擾流裝置的外輪廓表面；根據(jù)所述瘤內(nèi)擾流裝置中的編織絲的總數(shù)量，對所述釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型進行插值，以獲得插值后的瘤內(nèi)擾流裝置模型；基于所述外輪廓表面，對所述插值后的瘤內(nèi)擾流裝置模型進行校正，以獲得最終的模擬結果。
8、在一些實施例中，基于所述釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型，計算所述瘤內(nèi)擾流裝置的外輪廓表面包括：基于所述釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型，使用包裹算法計算所述瘤內(nèi)擾流裝置的包裹表面；對所述包裹表面進行網(wǎng)格平滑和重新網(wǎng)格化，以獲得所述外輪廓表面。
9、在一些實施例中，基于所述外輪廓表面，對所述插值后的瘤內(nèi)擾流裝置模型進行校正，以獲得最終的模擬結果包括：基于所述外輪廓表面，確定所述插值后的瘤內(nèi)擾流裝置模型上的第一頂點和第二頂點，其中，所述第一頂點為不在所述外輪廓表面上的頂點，所述第二頂點為超出所述動脈瘤模型的頂點；將所述第一頂點校正到距離所述外輪廓表面最近的投影點上，并將所述第二頂點校正到距離所述動脈瘤模型的表面最近的投影點上，以獲得最終的模擬結果。
10、在第二方面中，本披露提供一種電子設備，包括：處理器；以及存儲器，其存儲有用于對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬的程序指令，當所述程序指令由處理器執(zhí)行時，使得實現(xiàn)前述第一方面中所述方法及其多個實施例。
11、在第三方面中，本披露提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有用于對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬的程序指令，該程序指令被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)前述第一方面中所述方法及其多個實施例。
12、通過如上所提供的用于對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬的方案，可以根據(jù)瘤內(nèi)擾流裝置的耗材參數(shù)，使用離散彈性桿對瘤內(nèi)擾流裝置中的編織絲進行建模，獲得瘤內(nèi)擾流裝置模型。離散彈性桿可以通過離散方式描述桿的軸向、彎曲以及扭轉應變，這使得它在處理復雜幾何模型中具有較高的計算效率。同時，離散彈性桿的計算過程相對簡單，可以快速處理大量數(shù)據(jù)，這有助于減少計算資源的需求。因而，利用本披露的方案，在基于動脈瘤模型和瘤內(nèi)擾流裝置模型，對瘤內(nèi)擾流裝置在動脈瘤中的釋放過程進行模擬時，在確保模擬準確度的前提下，可以獲得更快的計算速度，從而能夠降低模擬過程的耗時，提升建模效率，實現(xiàn)兼顧準確度和速度。
1.一種用于對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬的方法，包括：
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，根據(jù)所述耗材參數(shù)，使用離散彈性桿對所述瘤內(nèi)擾流裝置中的編織絲進行建模，以獲得瘤內(nèi)擾流裝置模型包括：
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，基于所述動脈瘤模型和所述瘤內(nèi)擾流裝置模型，對所述瘤內(nèi)裝置在動脈瘤中的釋放過程進行模擬，以獲得釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型包括：
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，在逐步對所述動脈瘤模型進行壓縮之前，所述方法還包括：
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，使用離散彈性桿對所述瘤內(nèi)擾流裝置中的編織絲進行建模包括：使用離散彈性桿對所述瘤內(nèi)擾流裝置中的部分編織絲進行建模；以及
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，對所述釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型進行優(yōu)化操作，以獲得最終的模擬結果包括：
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，基于所述釋放后的瘤內(nèi)擾流裝置模型，計算所述瘤內(nèi)擾流裝置的外輪廓表面包括：
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，基于所述外輪廓表面，對所述插值后的瘤內(nèi)擾流裝置模型進行校正，以獲得最終的模擬結果包括：
9.一種電子設備，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有用于對瘤內(nèi)擾流裝置進行模擬的程序指令，該程序指令被處理器執(zhí)行時，實現(xiàn)根據(jù)權利要求1-8任意一項所述的方法。