[发明专利]一种基于医疗影像的冲击波入射点仿真规划方法及系统

权利要求书

1.一种基于医疗影像的冲击波入射点仿真规划方法，其特征在于，包括：

获取冲击波入射点仿真规划涉及的多个人体部位的医疗影像，并根据其构建冲击波仿真涉及的人体模型；所述人体模型至少包括一个目标部位模型和多个非目标部位各自的二维模型和三维模型；

根据所述人体模型建立带有约束性条件和目标条件的数学模型；

基于所述约束性条件初步筛选，求解各个目标条件的风险值；

基于每个目标条件风险值和贪心算法，搜寻pareto解集直至所述pareto解集中的所有点被划分到pareto支配点或者被支配点集合中:将所有待选点按照入射路径长度约束的目标性条件风险函数、骨骼约束的目标性条件风险函数、肺部约束的目标性条件风险函数、肾结石打击面约束的目标性条件风险函数、病灶区约束的目标性条件风险函数对应的函数值为一行形成数组[D_SP(i)、D_Bone(i)、D_Lung(i)、D_HA(i)、D_LS(i)],并将数组按照每一行的最大值从小到大排序；选择数组中的第一行row0，用其它所有的行[row1,row2,…rown]减去row0，得到新的数组[row1-row0,row2-row0,…rown-row0]；用新的数组判断哪些点是没有被第一个点支配的点，如果rowi-row0中存在一个数值小于零，则证明该行所代表的点不被第一个点支配，否则证明当前点被第一个点支配：若是，则证明第一个点属于pareto解集中的点，将当前数组的第一个点加入到pareto解集，并从待选点中删除；直到所有的点都被划分到pareto支配点或者被支配点集合。

2.根据权利要求1所述的基于医疗影像的冲击波入射点仿真规划方法，其特征在于，所述根据所述人体模型建立带有约束性条件和目标条件的数学模型包括：

根据冲击波入射点仿真规划的目标，确定一个或多个人体部位作为避开区域，并将其作为约束性条件；

将冲击波的入射路径、打击目标部位的范围，以及入射路径与每个避开区域的距离作为目标条件；

根据所述约束性条件和目标条件分别构建风险函数。

3.根据权利要求2所述的基于医疗影像的冲击波入射点仿真规划方法，其特征在于，所述根据所述约束性条件和目标条件分别构建风险函数包括：

根据入射路径与每个避开区域的人体部位的距离，以及入射路径长度构建约束性条件的风险函数；

根据冲击波的入射路径长度和冲击范围构建目标条件的风险函数。

4.根据权利要求2所述的基于医疗影像的冲击波入射点仿真规划方法，其特征在于，所述基于所述约束性条件初步筛选，求解各个目标条件的风险值包括：

根据冲击波的入射路径与多个非目标部位的最近距离过滤无效路径；

基于目标部位在冲击波的入射路径上投影的多个离散点搜寻凸包，并根据一个或多个凸包的面积计算打击目标部位的范围的风险值。

5.根据权利要求4所述的基于医疗影像的冲击波入射点仿真规划方法，其特征在于，所述根据目标部位在冲击波的入射路径上投影的多个离散点搜寻凸包，并根据多个凸包的面积计算冲击范围的风险值包括：

获取目标部位在入射路径为法向量的平面中的投影的多个离散点；

利用Graham Scan算法寻找凸包的多个边界点，计算所述多个边界点构成的凸包的面积和冲击范围的风险值。