[发明专利]一种心脏腔室动态显示方法及系统

说明书

本发明公开一种心脏腔室动态显示方法及系统。方法包括：获取一个完整心跳周期内等时间间隔且在时间顺序上连续的多组心脏医学图像，对每组心脏医学图像中心脏腔室的心内膜和心外膜进行分割，得到各组心脏医学图像中心脏腔室的心内膜及心外膜轮廓；根据心内膜轮廓及心外膜轮廓构建心脏腔室的三维模型；在三维模型中间添加多组心脏腔室的三维过渡模型；将多组三维模型和多组三维过渡模型按时间顺序动态显示。本发明公开的方法及系统实现了非侵入式的心脏腔室四维动态显示，操作便利，对人体不造成任何伤害，并且在建模过程中使用的数据信息可用于计算心肌动量、内膜动量和心脏腔室容积等参数，便于开发多种拓展功能。

技术领域

本发明涉及医学检测领域及计算机仿真领域，特别是涉及一种心脏腔室动态显示方法及系统。

背景技术

心脏是人体重要器官之一，心血管病又是人类三大疾病之一，因此对于它的生理病理研究具有重要意义。常见的情况是：如果一个人毫无预料地突然死去，通常是有潜在性心脏问题。高发的心血管疾病等迫切要求人们来研究心脏生理构造及相关的心脏生理活动。

现代生物医学工程迅速发展，涌现出了许多种无创诊断心脏疾病的技术方法。现代医学成像技术如CT、磁共振和超声成像等的推广应用，以及心电、血压等监护系统的广泛使用，使人们能在更高的层次上了解心脏的生理和病理状况。而现有技术中CT和磁共振成像的时间较长，很难跟踪心脏的动态变化。超声成像可以观察到心脏的动态变化，但是其分辨率却较低。即使是分辨率很高的彩色多普勒血流成像，由于心脏大血管及大血流的影响，也难于观察到心血管的病理变化。对心电及血压监护系统而言，早期的心脏疾病未能引起心电及血压的病理性改变时，这种系统往往是无能为力的。

针对现代医学成像技术的上述缺陷，开发了一种与心脏相关的四维建模技术，应用计算机强有力的计算和图形显示能力，通过在给计算机心脏模型赋予活体心脏所具有的心肌、血液的动力学特性、动态电传导特性、生化特性和各种生理病理知识，使之从形态、结构和功能等方面逼真地再现人体心脏的活动过程。心脏内部各腔室精细结构的数字化三维模型，不仅能够加强对心脏生理的认识，还能为心脏电生理仿真与心内膜电生理标测导航的研究提供重要的基础医学数据。

而现有技术中的与心脏相关的四维建模技术，其方法是利用放置于心脏附近和心脏相对位置固定不透X线的标志点作为定位参考点，将导管紧贴心内膜某点，分别对导管顶端和定位参考点进行不同角度的X线投照以获得两个包含定位参考点和该心内膜点投影的平面，通过该心内膜点在这两平面投影点作该平面中垂线，两中垂线交叉点即为该心内膜点的空间位置点，其系统是由X线机和与X线机连接的搭载心脏四维重建成像软件的计算机构成。该现有方法在心脏部位放置导管是一种侵入式的方法，对人体有害且操作不便利；并且该方法只能实现实时的四维成像，而并未构建四维动态模型，因此难以对相关空间数据做提取与处理，以致对之后拓展功能的开发造成不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种心脏腔室动态显示方法，通过对心脏医学图像进行图像分割、三维建模、模型四维化及数据调用，完成心脏腔室四维动态模型的显示及相关心肌壁运动活跃度的提取，实现了非侵入式的心脏腔室四维动态显示，操作便利，对人体不造成任何伤害，并且在建模过程中使用的数据信息可用于计算心肌动量、内膜动量和心脏腔室容积，便于开发多种拓展功能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种心脏腔室动态显示方法，所述方法包括：

获取一个完整心跳周期内等时间间隔且在时间顺序上连续的多组心脏医学图像，所述多组心脏医学图像中的每组心脏医学图像包括多张心脏医学图像；

对所述每组心脏医学图像中心脏腔室的心内膜进行分割，得到各组心脏医学图像中心脏腔室的心内膜轮廓；

对所述每组心脏医学图像中心脏腔室的心外膜进行分割，得到各组心脏医学图像中心脏腔室的心外膜轮廓；