基于隐式建模方法的个性化冠状动脉几何模型重建与再塑研究
结题报告
批准号:
61502402
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
洪清启
依托单位:
学科分类:
F0209.计算机图形学与虚拟现实
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
Qingde Li、段鸿、洪清琦、匡锋、陈旭、万经勇、刘伟强、陈凌宇
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中文摘要
个性化冠状动脉血管几何模型的重建与再塑,是自动化冠脉疾病诊断、虚拟血管手术仿真与优化、个性化冠脉血流动力学分析及计算机引导血管手术等现代高精度医学科技领域中要解决的关键技术之一。然而,由于冠脉系统的复杂性,从冠脉CTA影像精确地重建出冠脉血管的几何模型,是一项极具挑战性的任务。本项目针对冠脉血管壁较难分割、冠脉血管结构模型较为复杂等特点,将采用新颖的隐式建模技术,并结合医学数据与血管形状特征等相关先验知识,研究开发更有效的血管模型重建方法,以实现冠脉管腔与血管壁结构的准确提取、冠脉几何模型的精确重建与编辑再塑。一方面为医生提供高质量的冠脉几何模型与可视化效果图;另一方面为实现自动化冠脉狭窄诊断、个性化冠脉血流动力学分析、个性化冠脉血管手术规划与模拟以及术后效果预估等方面的应用提供必要的算法研究基础。
英文摘要
Patient-specific coronary artery geometry reconstruction and modification plays an important role in modern high precision medical technologies, such as automatic coronary artery disease diagnosis, virtual vascular surgery simulation, coronary artery blood simulation of computational fluid dynamics, and computer guided vascular surgery. However, due to the complexity of coronary artery system, the segmentation of vessel wall and the reconstruction of vascular structures from coronary artery CTA data is an extremely challenging task. Aimed at the accurate reconstruction and modification of coronary artery vascular system, this project will focus on the development of more efficient and effective techniques for the accurate extraction, modeling and modification of coronary artery structures, by taking the advantages of recently developed implicit modeling methods. The research outcomes of this project will not only offer the doctor a high quality visualization of a highly delicate vascular structure, but also provide the essential techniques for the development of computer aided coronary artery surgery system.
个性化冠状动脉血管几何模型的重建与再塑,是自动化冠脉疾病诊断、虚拟血管手术仿真与优化、个性化冠脉血流动力学分析及计算机引导血管手术等现代高精度医学科技领域中要解决的关键技术之一。然而,由于冠脉管系统的复杂性,从冠脉CTA影像精确地重建出冠脉血管的几何模型,是一项极具挑战性的任务。本项目针对冠脉血管较难分割、冠脉血管结构模型较为复杂等特点,采用新颖的隐式建模技术,并结合医学数据与血管形状特征等相关先验知识,研究开发更有效的血管模型重建方法,以实现冠脉血管结构的准确提取、冠脉几何模型的精确重建与编辑再塑。.本项目的主要研究内容包括:1. 冠脉血管结构的提取研究;2. 基于隐式建模方法的冠脉几何模型重建研究;3.基于隐式建模方法的冠脉几何模型编辑再塑研究。经过三年的深入研究,本项目取得的主要成果如下:1.提出了基于洞穴探险思想的Skeleton Marching算法,用于提取血管结构的中轴线信息;2. 提出了基于轴对齐边界体与局部区域特征提取的分割算法,以实现对冠脉血管的精确分割;3. 提出了多种基于隐式建模方法的树状结构建模技术,包括:基于隐式拉伸曲面树状结构建模方法、基于2D椭球拟合径向基函数与基于3D椭球拟合径向基函数的树状结构建模方法,应用于冠脉血管结构模型的精确重建; 3.研究并提出了基于隐式建模技术的管状模型编辑方法,应用于个性化冠脉病变血管模型的几何再塑与优化; 4.开展了基于隐函数几何建模技术的冠脉血管模型3D打印研究,提出面向增材制造的隐函数几何建模技术,以实现冠脉血管模型的精确打印。.本项目的研究成果可以为实现自动化冠脉狭窄诊断、个性化冠脉血流动力学分析、个性化冠脉血管手术规划与模拟以及预估手术后效果等方面的应用提供必要的算法研究基础。.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Accurate geometry modeling of vasculatures using implicit fitting with 2D radial basis functions
使用二维径向基函数的隐式拟合对脉管系统进行精确的几何建模
DOI:10.1016/j.cagd.2018.03.006
发表时间:2018-05
期刊:Computer Aided Geometric Design
影响因子:1.5
作者:Hong Qingqi;Li Qingde;Wang Beizhan;Liu Kunhong;Lin Fan;Lin Juncong;Zhang Zhihong;Cheng Xuan;Zeng Ming
通讯作者:Zeng Ming
An implicit skeleton-based method for the geometry reconstruction of vasculatures
一种基于隐式骨架的脉管系统几何重建方法
DOI:10.1007/s00371-015-1160-5
发表时间:2016-10-01
期刊:VISUAL COMPUTER
影响因子:3.5
作者:Hong, Qingqi;Li, Yan;She, Yingying
通讯作者:She, Yingying
Graph-Based Collaborative Filtering with MLP
使用 MLP 的基于图的协同过滤
DOI:10.1155/2018/8314105
发表时间:2018-01-01
期刊:MATHEMATICAL PROBLEMS IN ENGINEERING
影响因子:--
作者:Lu, Shengyu;Chen, Hangping;Hong, Qingqi
通讯作者:Hong, Qingqi
DOI:10.1186/s42492-018-0009-y
发表时间:2018-09
期刊:Visual Computing for Industry, Biomedicine, and Art
影响因子:--
作者:Qingde Li;Qingqi Hong;Quan Qi;Xinhui Ma;Xie Han;Jie Tian
通讯作者:Jie Tian
DOI:--
发表时间:2018
期刊:计算机工程与应用
影响因子:--
作者:郑银环;王备战;王嘉珺;陈凌宇;洪清启
通讯作者:洪清启
基于CTA影像的急性冠状动脉综合征(ACS)智能诊断关键技术研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    --
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    洪清启
  • 依托单位:
国内基金
海外基金