[发明专利]一种基于隐式可变形模型的心血管影像重构方法及系统

权利要求书

1.一种基于隐式可变形模型的心血管影像重构方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取人体心脏三维影像，并利用心脏三维影像的参数构造嵌函数偏微分方程；利用心脏三维影像的参数构造的所述嵌函数偏微分方程如方程(1)所示：

其中，表示嵌函数对迭代时间项t的偏微分，w₁表示膨胀系数，G(x)表示膨胀速度函数；w₂表示光滑系数，H(x)表示心脏三维影像的平均曲率；w₃表示对流系数，其中I表示心脏三维影像的强度；利用有限差分法求解所述嵌函数偏微分方程，得到重构后的心血管三维影像；

利用行进方块法对所述重构后的心血管三维影像进行处理，得到心血管三维模型。

2.如权利要求1所述的一种基于隐式可变形模型的心血管影像重构方法，其特征在于，所述利用有限差分法求解所述嵌函数偏微分方程，得到重构后的心血管三维影像，具体包括以下步骤：

利用碰撞向前法对心脏三维影像中的冠状动脉影像进行初始化，以及利用快速推进法对心脏三维影像中的主动脉影像进行初始化，得到所述嵌函数偏微分方程的初始条件

基于所述初始条件对心脏三维影像中的曲面部分进行膨胀、光滑以及对流处理，得到重构后的心血管三维影像。

3.如权利要求2所述的一种基于隐式可变形模型的心血管影像重构方法，其特征在于，所述利用碰撞向前法对心脏三维影像中的冠状动脉影像进行初始化，具体过程是：

首先选取位于血管分支两端的两个种子点，即源头点和目标点，然后基于两个种子点发出的两个互相独立的波前，进行影像重构；波前的传播速度与影像的强度成正比，如方程(2)所示：

T表示波前到达影像区域内其他任一点的时间，影像强度I的倒数表示波前的慢度；通过迎风有限差分法求解方程(2)，分别得出两个种子点对影像区域内任一点的作用分量T₁和T₂，嵌函数偏微分方程的初始条件

4.如权利要求3所述的一种基于隐式可变形模型的心血管影像重构方法，其特征在于，所述利用快速推进法对心脏三维影像中的主动脉影像进行初始化，具体过程为，首先选取一系列的源头点和目标点，基于所述源头点和目标点发出的互相独立的波前，进行影像重构，然后通过迎风有限差分法求解方程(2)，得到方程(2)的解，嵌函数的初始条件T表示方程(2)的解，t_target表示方程(2)的解中的最小值。

5.一种基于隐式可变形模型的心血管影像重构系统，其特征在于，包括：

函数方程构造模块，用于获取人体心脏三维影像，并利用心脏三维影像的参数构造嵌函数偏微分方程；利用心脏三维影像的参数构造的所述嵌函数偏微分方程如方程(1)所示：

其中，表示嵌函数对迭代时间项t的偏微分，w₁表示膨胀系数，G(x)表示膨胀速度函数；w₂表示光滑系数，H(x)表示心脏三维影像的平均曲率；w₃表示对流系数，其中I表示心脏三维影像的强度；

心血管三维影像重构模块，用于通过有限差分法求解所述嵌函数偏微分方程，得到重构后的心血管三维影像；

心血管三维模型获取模块，用于利用行进方块法对所述重构后的心血管三维影像进行处理，得到心血管三维模型。

6.如权利要求5所述的一种基于隐式可变形模型的心血管影像重构系统，其特征在于，所述心血管三维影像重构模块包括：

初始化单元，用于利用碰撞向前法对心脏三维影像中的冠状动脉影像进行初始化，以及利用快速推进法对心脏三维影像中的主动脉影像进行初始化，得到所述嵌函数偏微分方程的初始条件

处理单元，用于对心脏三维影像中的曲面部分进行膨胀、光滑以及对流处理，得到重构后的心血管三维影像。