本发明涉及计算机,尤其涉及一种心肌切除区域确定系统。
背景技术:
1、罹患肥心病的病人除活动能力及生活质量显著降低外,严重者完全丧失劳动能力,易引发猝死。通常呈现为左室壁肥厚、左室流出道(lvot)梗阻,以及二尖瓣前叶收缩期前向运动(sam征)。目前,肥心病常规治疗方法为通过心脏开胸直视手术进行肥厚心肌的切除,然而该手术方式不仅创伤大,且手术难度高,主要体现在手术操作难度及切除部位的选择。
2、因此,如何提高心肌切除区域确定的有效性是急需解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于一种心肌切除区域确定系统,可以解决现有技术中的心肌切除区域确定的有效性较低的问题。
2、为实现上述目的,本发明第一方面提供一种心肌切除区域确定系统,所述系统包括处理器和输出设备,所述处理器与所述输出设备通讯连接;
3、所述处理器用于获取患者左心室收缩期的cfd流体稳态仿真结果,基于cfd流体稳态仿真结果获取患者左心室的初始切除区域,其中,所述初始切除区域为在左心室室间隔中对左心室流出道梗阻影响程度最大的二维区域;基于所述初始切除区域采样n种不同的三维切除区域,分别获取在n种三维切除区域下的左心室流出道的梗阻程度,得到不同三维切除区域对应的目标梗阻程度;根据三维切除区域与目标梗阻程度,建立三维切除区域与梗阻程度的映射关系,基于所述映射关系,获取目标三维切除区域,其中,所述目标三维切除区域为对应的梗阻程度小于梗阻阈值的三维切除区域,将所述目标三维切除区域中切除区域最大的三维切除区域,确定为患者心肌切除区域;所述处理器用于将确定的患者心肌切除区域发送给所述输出设备;
4、所述输出设备用于输出并显示患者心肌切除区域。
5、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述处理器用于基于所述cfd流体稳态仿真结果,进行左心室流场形态对梗阻程度的敏感性计算,以得到左心室流场形态中每个节点对梗阻程度的敏感性,根据每个节点对梗阻程度的敏感性,得到形状敏感性的数值分布;选取形状敏感性的数值分布中包含最高值的矩形区域,得到初始切除区域。
6、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述处理器用于基于患者的室间隔厚度设定预设的切除次数,其中,0-分别对应于不同的预设移动距离,所述0-对应的预设移动距离依次增大;从[0,]中选取n个切除次数值,分别获取所述n个切除次数值对应的三维切除区域,以采样n种不同的三维切除区域。
7、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述处理器用于遍历n个切除次数值,对于遍历到的选定切除次数值,获取所述选定切除次数值对应的第一目标节点,其中,所述第一目标节点为所述初始切除区域包含的各节点按法向方向移动第一预设距离后得到的节点,其中,所述第一预设距离为所述选定切除次数值对应的预设移动距离,根据所述各个第一目标节点构成新的切除区域,得到所述选定切除次数值对应的三维切除区域;遍历下一个切除次数值,直到遍历完n个切除次数值,得到n个切除次数值对应的三维切除区域。
8、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述处理器用于根据n种三维切除区域所对应的切除次数值以及所对应的目标梗阻程度,建立切除次数与梗阻程度的映射关系,其中,切除次数的取值范围为0至,每一切除次数值对应一种三维切除区域。
9、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述处理器用于根据n种三维切除区域所对应的切除次数值以及所对应的目标梗阻程度,建立kriging模型,其中,所述kriging模型表征切除次数与梗阻程度的映射关系,kriging模型计算式如下:
10、
11、其中,表示梗阻程度,b表示权重系数,为随机过程,表示切除次数。
12、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述处理器用于基于所述映射关系,获取待选切除次数,其中,所述待选切除次数为对应的梗阻程度小于梗阻阈值的切除次数值;将所述待选切除次数中的最大值作为选定切除次数,获取所述选定切除次数对应的第二目标节点,其中,所述第二目标节点为所述初始切除区域包含的各节点按法向方向移动第二预设距离后得到的节点,并根据所述各个第二目标节点构成新的切除区域,得到目标三维切除区域;其中,所述第二预设距离为选定切除次数对应的预设移动距离。
13、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述系统还包括图像采集设备,所述图像采集设备与所述处理器通讯连接;
14、所述图像采集设备用于获取患者的左心室收缩期末的ct图像,并将所述ct图像发送给所述处理器;
15、所述处理器用于接收所述ct图像,并基于所述ct图像重构左心室三维模型,基于所述左心室三维模型,对患者左心室收缩期进行cfd流体稳态仿真,得到患者左心室收缩期的cfd流体稳态仿真结果。
16、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述系统还包括存储器,所述存储器与所述处理器通讯连接;
17、所述处理器用于将确定的患者心肌切除区域发送给所述存储器;
18、所述存储器用于存储所述确定的患者心肌切除区域。
19、结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述存储器还与所述输出设备通讯连接;
20、所述输出设备用于发送查看患者心肌切除区域的指令至所述存储器,并接收所述存储器基于所述指令后发送过来的患者心肌切除区域,输出并显示患者心肌切除区域。
21、采用本发明实施例,具有如下有益效果:
22、本发明提供一种心肌切除区域确定系统,该系统包括处理器以及输出设备。
23、本发明通过处理器基于患者的左心室收缩期的cfd流体稳态仿真结果,获取患者左心室的初始切除区域,并且后续基于初始切除区域进行参数化设计,得到多种三维切除区域,以及对应的梗阻程度,从而构建三维切除区域与梗阻程度的映射关系,可以通过映射关系得到不同梗阻程度所对应的三维切除区域,实现更加方便计算出满足需求的三维切除区域,以提供理想的最佳切除方案设计,为术者提供参考。
1.一种心肌切除区域确定系统,其特征在于,所述系统包括处理器和输出设备,所述处理器与所述输出设备通讯连接;
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述处理器用于基于所述cfd流体稳态仿真结果,进行左心室流场形态对梗阻程度的敏感性计算,以得到左心室流场形态中每个节点对梗阻程度的敏感性,根据每个节点对梗阻程度的敏感性,得到形状敏感性的数值分布;选取形状敏感性的数值分布中包含最高值的矩形区域,得到初始切除区域。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述处理器用于基于患者的室间隔厚度设定预设的切除次数,其中,0-分别对应于不同的预设移动距离,所述0-对应的预设移动距离依次增大;从[0,]中选取n个切除次数值,分别获取所述n个切除次数值对应的三维切除区域,以采样n种不同的三维切除区域。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述处理器用于遍历n个切除次数值,对于遍历到的选定切除次数值,获取所述选定切除次数值对应的第一目标节点,其中,所述第一目标节点为所述初始切除区域包含的各节点按法向方向移动第一预设距离后得到的节点,其中,所述第一预设距离为所述选定切除次数值对应的预设移动距离,根据所述各个第一目标节点构成新的切除区域,得到所述选定切除次数值对应的三维切除区域;遍历下一个切除次数值,直到遍历完n个切除次数值,得到n个切除次数值对应的三维切除区域。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述处理器用于根据n种三维切除区域所对应的切除次数值以及所对应的目标梗阻程度,建立切除次数与梗阻程度的映射关系,其中,切除次数的取值范围为0至,每一切除次数值对应一种三维切除区域。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述处理器用于根据n种三维切除区域所对应的切除次数值以及所对应的目标梗阻程度,建立kriging模型,其中,所述kriging模型表征切除次数与梗阻程度的映射关系,kriging模型计算式如下:
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述处理器用于基于所述映射关系,获取待选切除次数,其中,所述待选切除次数为对应的梗阻程度小于梗阻阈值的切除次数值;将所述待选切除次数中的最大值作为选定切除次数,获取所述选定切除次数对应的第二目标节点,其中,所述第二目标节点为所述初始切除区域包含的各节点按法向方向移动第二预设距离后得到的节点,并根据所述各个第二目标节点构成新的切除区域,得到目标三维切除区域;其中,所述第二预设距离为选定切除次数对应的预设移动距离。
8.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括图像采集设备,所述图像采集设备与所述处理器通讯连接;
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括存储器,所述存储器与所述处理器通讯连接;
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述存储器还与所述输出设备通讯连接;