[发明专利]介入栓塞手术过程的模拟方法及装置

权利要求书

1.一种介入栓塞手术过程的模拟方法，其特征在于，包括：

根据栓塞物质包围球的几何形状，在极坐标系内建立栓塞物质的缠绕路径公式，在所述栓塞物质包围球的几何形状为球形时，根据栓塞球囊的半径以及球囊内栓塞物质的形状变化，在极坐标系内建立栓塞球囊的缠绕路径公式，表示为：

P_x＝r sinβcosα+C_x；

P_y＝r sinβsinα+C_y；

P_z＝r cosβ+C_z；

其中，P(x,y,z)为栓塞球囊缠绕路径上的点，C(x,y,z)为栓塞球囊的球心，r为栓塞球囊的半径，α为栓塞球囊表面一点与球心形成的向量与x轴的夹角，β为该向量与y轴的夹角；

选定血管瘤，将三角形面片的邻面角度作为停止条件，通过逐层搜索邻面的方式将所有属于血管瘤的三角形面片分离出来，并求取血管瘤的内切球球心及半径；

控制导管到达血管瘤处，根据栓塞物质的缠绕路径公式及血管瘤的内切球球心及半径，将栓塞物质通过导管向血管瘤内进行推送。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据栓塞物质包围球的几何形状，在极坐标系内建立栓塞物质的缠绕路径公式，还包括：

在所述栓塞物质包围球的几何形状为球形时，按如下公式控制变量α和β：

α_i+1＝α_i+f(i)；

β_i+1＝β_i+g(i)；

其中，α_i和β_i为第i次向血管瘤内推送栓塞球囊时新产生的缠绕轨迹点控制变量；f(i)和g(i)分别为产生第i次推送操作时变量α和β的增量；f(i)和g(i)满足如下条件：

每次产生的增量都与上一次不同，且产生的增量控制在预设范围内。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据栓塞物质包围球的几何形状，在极坐标系内建立栓塞物质的缠绕路径公式，还包括：

在所述栓塞物质包围球的几何形状为球形时，采用如下增量控制函数控制增量f(i)和g(i)：

f(i)＝A(sin(i×a)+1.0)；

g(i)＝B(sin(i×b)+1.0)；

其中，参数a控制f(i)的周期，参数b控制g(i)的周期，参数A控制f(i)生成增量的范围，参数B控制g(i)生成增量的范围。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将三角形面片的邻面角度作为停止条件，通过逐层搜索邻面的方式将所有属于血管瘤的三角形面片分离出来，并求取血管瘤的内切球球心及半径，包括：

获得组成血管瘤的任意一个三角形面片；

以该三角形面片为起点逐层向外搜索邻面，如果邻面之间的夹角θ大于β_min，则停止向外搜索，如果邻面之间的夹角θ小于α_max，则继续向更外层搜索，直至搜索得到所有属于血管瘤的三角形面片的集合A；其中β_min为血管瘤与血管交界处的邻边夹角的最小值，α_max为组成血管瘤的邻边夹角的最大值；

求组成集合A中的三角形面片的所有顶点位置的平均值，得到血管瘤的内切球的球心C；求球心C到集合A中所有三角形面片的最短距离R，得到血管瘤的内切球的半径R。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制导管到达血管瘤处，根据栓塞物质的缠绕路径公式及血管瘤的内切球球心及半径，将栓塞物质通过导管向血管瘤内进行推送，包括：

在导管头部设置临时包围球，与所有血管瘤的内切球进行碰撞检测，所述临时包围球的半径与血管瘤内切球的半径之差小于阈值；

将与所述临时包围球发生碰撞的血管瘤确定为即将进行栓塞治疗的血管瘤，获得该血管瘤的内切球球心及半径。