CN109199587A - 一种导管在血管内的行进路线模拟方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种导管在血管内的行进路线模拟方法、装置及设备，根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段，模拟导管在动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线，根据确定的预设路线对行进路线进行校正，得到校正的行进路线。通过模拟和校正得到导管的行进路线，该行进路线可以表征导管在动脉血管内的真实行进路线，还可以反映导管留置在动脉血管管腔内时的大致形状，该校正的行进路线与动脉血管形状的吻合度高。根据校正的行进路线可以更精确地确定导管在血管内的行进路线和导管留置在血管中的形状和位置，使术者可以更直观地确定导管是否可以介入到血管中的指定位置，提高了便利性。

Description

一种导管在血管内的行进路线模拟方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及计算机仿真领域，尤其涉及一种导管在血管内的行进路线模拟方法、装置及设备。

背景技术

在动脉瘤治疗手术中，导管介入是医学领域常用的技术，该技术将导丝介入动脉血管中，之后操作导管套在导丝外，并在导丝引导下控制导管穿过动脉血管，使导管末端伸入动脉瘤内。在将导丝抽出后，导管留置在动脉血管内。导管末端部分弯折伸入动脉瘤内，进而实现物体的传输，比如注入药物、弹簧圈等，因此导管末端部分的位置和朝向对药物等的注入效果有显著的影响。便可以通过导管向血管瘤内注入药物进行治疗。

通常，在导管介入之前，在介入导管之前，为了使导管流畅地介入血管，需要确定导管的行进路线，使导管的行进路线与血管形状大致吻合，从而更容易进入血管。

发明内容

本说明书实施例提供一种导管在血管内的行进路线模拟方法、装置及设备，用以解决现有技术中确定导管在血管内的行进路线的精确度差的问题。

本申请提供一种导管在血管内的行进路线模拟方法，包括：

根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

本申请还提供一种导管在血管内的行进路线模拟装置，包括：

预设路线确定模块，根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟模块，模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

校正模块，根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

本申请提供一种电子设备，包括至少一个处理器及存储器，存储器存储有程序，并且被配置成至少由一个处理器执行以下步骤：

根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

本申请提供一种计算机可读存储介质，包括与电子设备结合使用的程序，程序可被处理器执行完成以下步骤：

根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本说明书实施例根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段，模拟导管在动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线，根据确定的预设路线对行进路线进行校正，得到校正的行进路线。本说明书实施例记载的技术方案通过模拟和校正得到导管的行进路线，该行进路线可以表征导管在动脉血管内的真实行进路线，还可以反映导管留置在动脉血管管腔内时的大致形状，该校正的行进路线与动脉血管形状的吻合度高，该行进路线在三维空间上保持和动脉血管的形态一致性，比如，在动脉血管是螺旋形状时，该行进路线也可以具有螺旋形状。根据校正的行进路线可以更精确地确定导管在血管内的行进路线和导管留置在血管中的形状和位置，使术者可以更直观地确定导管是否可以介入到血管中的指定位置，提高了便利性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的流程示意图；

图2为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图；

图3为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图；

图4为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图；

图5为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图；

图6为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的效果图；

图7为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图；

图8为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图；

图9为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟装置的结构图。

具体实施方式

对现有技术进行分析发现，现有技术在确定导管塑形形状时，由医务人员根据动脉血管的二维形状来想象动脉血管的三维形状，并根据主观测量确定需要塑形的导管的弯折部、弯折方向及弯折角度，之后根据测量得到的弯折部、弯折方向及弯折角度对导管进行塑形。这种方案依赖于医务人员的主观测量，受随机性因素影响较大，导致无法更精确地确定导管的塑形形状。

本说明书实施例提供一种模拟导管形状的方法，该方法通过模拟导管在动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线，根据动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线对该行进路线进行校正，得到校正的行进路线。本说明书实施例根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段，模拟导管在动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线，根据确定的预设路线对行进路线进行校正，得到校正的行进路线。本说明书实施例记载的技术方案通过模拟和校正得到导管的行进路线，该行进路线可以表征导管在动脉血管内的真实行进路线，还可以反映导管留置在动脉血管管腔内时的大致形状，该校正的行进路线与动脉血管形状的吻合度高，该行进路线在三维空间上保持和动脉血管的形态一致性，比如，在动脉血管是螺旋形状时，该行进路线也可以具有螺旋形状。根据校正的行进路线可以更精确地确定导管在血管内的行进路线和导管留置在血管中的形状和位置，使术者可以更直观地确定导管是否可以介入到血管中的指定位置，提高了便利性。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的流程示意图，所述方法如下所示。

S101：根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段。

在本说明书实施例中，动脉瘤模拟段可以是根据真实的血管形状所建立的模型。具体地，动脉瘤模拟段可以是三维形态的动脉瘤模拟段，三维形态的动脉瘤模拟段可以更真实地反映血管形态。

其中包含动脉瘤的动脉血管段，可以是指从动脉血管的导管入口到动脉瘤之间的动脉血管部分中，包含动脉瘤的连接动脉瘤的部分段；或者包含动脉瘤的动脉血管段，可以是指从动脉血管的导管入口到动脉瘤之间的动脉血管部分。

这样，根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，可以包括：

根据动脉血管的延伸方向确定三维形状的动脉瘤模拟段；

确定所述三维形状的动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线。

在本说明书实施例中，在确定三维形状的动脉瘤模拟段时，可以是通过对动脉血管进行三维分割，然后再进行动脉血管三维模型的重建。对动脉血管三维分割算法和技术，可以包括模式识别技术、基于模型的方法、基于跟踪的方法、人工智能的方法、神经网络方法等，在此不做具体限定。

在本说明书实施例中，所述预设路线可以作为后续对模拟的导管的行进路线进行校正的基准线。为使行进路线与动脉血管形状吻合度高，预设路线可以是沿动脉瘤模拟段中心线的路线，或者偏离动脉瘤模拟段中心线一定距离的路线，这样预设路线可以平行于或重合于动脉瘤模拟段中心线。

在本说明书实施例中，所述根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，还可以包括：

确定动脉血管的导管入口到所述动脉瘤之间的介入段；

根据所述动脉血管的延伸方向确定介入段的模拟段的管腔内的预设路线。

在现实手术中，导管通过在动脉血管上形成的所述入口插入到动脉血管中，所述介入段可以是指当导管末端部分插入血管瘤之后，连接导管末端部分并插入动脉血管内的导管部分。这里确定介入段模拟段的管腔内的预设路线，目的在于最终模拟导管对应该介入段的部分的形状，这可以再增强导管在动脉血管内的稳定性。

S102：模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线。

在本说明书实施例中，模拟导管的行进路线，实现模拟真实场景中导管插入动脉血管内的行进路线，获取导管在动脉血管内的大致形状。这里，可以是利用事先建立的动脉瘤模拟段的管腔，模拟导管的行进路线。

在本说明书实施例中，模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线，可以包括：

按照预设步段分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行进路线。

在真实场景中，导管在动脉血管内行进时，导管末端沿着预设路线行进，当触碰到动脉血管壁时，则转弯后再继续行进，整个行进路线其实是分段的。本说明书实施例考虑到该真实情形，实现基于预设步段依次分步模拟导管在动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线。

在本说明书实施例中，所述预设步段的长度可以是随机设置，或根据真实的动脉血管场景进行设定，在此不做具体限定。在模拟过程中，预设步段可以是固定设置的，还可以随行进路线适时变动，在此不做具体限定。

结合图2所示，图2为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图。其中，Q1表示动脉瘤模拟段的管腔，L1表示预设路线，c-n可以表示模拟得到的任一预设步段，其中c表示预设步段的起点位置，n表示该预设步段的终点位置，表示该预设步段的行进方向。

在说明书实施例中，行进路线的初始点可以根据预设路线的起点确定，也可以根据动脉瘤模拟段的管腔中其他位置的点确定，在此不做具体限定。

该预设步段可以作为模拟的行进路线的一部分，基于该预设步段可以模拟下一个预设步段对应的行进路线。具体地，根据该预设步段的终点位置n可以确定下一个预设步段的起点位置，根据该预设步段的行进路线可以确定下一个预设步段的行进方向，进而模拟下一个预设步段。按照这个原理，实现按照预设步段依次分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行进路线。

S103:根据确定的所述预设路线对所述行进路线进行校正。

在本说明书实施例中，在真实场景中，导管在动脉血管内行进时，并不会精确的沿着预设路线行进，往往会偏离预设路线，导致其行进轨迹处于随时变化的过程中。这样，在上述模拟导管在动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线时，模拟的行进路线可能偏离预设路线，因此，需要对模拟的行进路线进行校正，以确保行进路线与预设路线的偏差较小。

参考S102所述，若按照预设步段依次分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行进路线，则根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，可以包括：

根据所述预设路线对每个所述预设步段进行校正。

在模拟过程中，当模拟得到一个预设步段之后，可以紧接着对该预设步段的行进路线进行校正，接着进行下一个预设步段的模拟和校正过程。在本说明书实施例中，还可以是，在模拟得到整个行进路线之后，可以对各个预设步段进行校正，在此不做具体限定。

在这种情况下，校正后的预设步段作为最终模拟的行进路线的一部分。

在本说明书实施例中，所述根据所述预设路线对每个所述预设步段进行校正，可以包括：

基于所述预设步段的行进方向，确定预设步段的终点位置；

根据所述终点位置与所述预设路线之间的偏差，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向中的至少一项进行校正。

在校正过程中，根据所述终点位置与所述预设路线之间的偏差，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向中的至少一项进行校正，可以包括：

确定所述预设步段的终点位置与所述预设路线之间的偏差；

判断所述偏差是否偏离预设路线超过阈值；

若判断结果为否，则确定模拟下一个预设步段对应的行进路线；

若判断结果为是，则确定对该终点位置对应的预设步段进行校正，基于校正的预设步段模拟下一个预设步段对应的行进路线。

具体地，根据所述终点位置与所述预设路线之间的偏差，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向中的至少一项进行校正，可以包括：

若所述终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔范围内，偏离所述预设路线超出阈值，可以对所述终点位置的行进方向进行校正。

当当前的终点位置仍位于动脉瘤模拟段的管腔范围内，并未超出管腔范围，则说明该预设步段的终点位置可以作为下一个预设步段的起点位置。但，若当前预设步段的终点位置偏离预设路线超出阈值，则表明当前预设步段与预设路线之间偏差较大，若继续以当前预设步段的行进方向模拟下一个预设步段，则下一个预设步段触碰到动脉瘤模拟段管腔壁或超出动脉瘤模拟段管腔的可能性较大。在此情况下，可以通过对模拟得到的当前预设步段的行进方向进行校正，根据校正的行进方向模拟下一个预设步段，实现下一个预设步段靠近预设路线，或不会偏离预设路线超出阈值，或者不会超出管腔之外。

在本说明书实施例中，对于阈值可以根据需要进行设定，在此不做具体限定。所述终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔范围内，可以包括：

所述终点位置位于管腔的管腔壁与预设路线之间的位置；

还可以包括：

所述终点位置位于所述管腔的管腔壁。

在本说明书实施例中，所述终点位置偏离所述预设路线超出阈值，可以是，预设步段的终点位置到预设路线上指定点的距离超过阈值，使用预设步段的终点位置到预设路线指定点的距离表征预设步段的终点位置与所述预设路线之间的偏离程度。其中，终点位置到该指定点的距离小于终点位置到预设路线上其他点的距离，因此，指定点为预设路线上到该终点位置最近的点。在整个行进路线的模拟过程中，指定点随时都处于变化之中。

在本说明书实施例中，终点位置偏离所述预设路线，也可以利用终点位置到预设路线上指定点的距离与动脉血管半径的比值来表征，该比值越大，表示所述终点位置与所述预设路线的偏差越大。

在此情况下，对预设步段的校正原理可以参考图2所示。其中，e表示预设路线L1上的指定点，其中，预设步段c-n的终点位置n到e的距离d小于n到预设路线L1上其他点的距离，因此，e表示L1上离n最近的点；R表示动脉血管半径，表示预设路线L1在e点处的切线方向；β表示预设步段c-n的行进方向与的夹角，表示对进行校正的行进方向，α表示终点位置n的行进方向与校正的行进方向之间的夹角。这样，通过计算α，可以确定

在图2中，d超出阈值，则n在Q1内偏离L1超出阈值，则可以通过如下中心线约束原理对n的行进方向进行校正。

这样，若所述终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔范围内，偏离所述预设路线超出阈值，则对所述终点位置的行进方向进行校正，可以包括：

对所述终点位置的行进方向进行校正，包括：

基于如下公式，确定所述终点位置的行进方向与校正的行进方向之间的夹角：

其中，是表示角度的经验常数值；

d表示终点位置到所述预设路线上指定点的距离；

R表示动脉血管半径；

β为所述终点位置的行进方向与所述预设路线上指定点处的切线方向的夹角；

β对应的经验常数值；

α₂为α对应的经验常数值，β₂为β对应的经验常数值。

其中，表示了该终点位置的行进方向与校正的行进方向之间的夹角的基准角度，取较大值时，校正的行进路线更贴近预设路线，取较小值时，校正的行进路线更靠近动脉瘤模拟段的管腔壁。

在确定当前的行进方向与校正的行进方向之间的夹角α的基础上，紧接着根据α对终点位置n的行进方向进行校正，得到校正后的行进方向如图2中的行进方向所示。

其中，对于结合参考图2和图3，图3为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图。图3所示的坐标系表示以β/π为横坐标，以sigmoid(β/π，α₁，β₁)为纵坐标的函数图像，其中α₁＝0.5，β₁＝0.1，这样，在图3所示的坐标系表示α随β的变化曲线，该曲线表示当前的行进方向与校正的行进方向之间的夹角α随β的增大而增大。该函数图像的斜率表示与之间的夹角α随β变化的敏感程度。

图3所示的图像中，在β/π小于α₁时，斜率随β的增加而增加，在β/π大于α₁时，斜率随β的增加而减小。其中，α₁＝0.5，β₁＝0.1表示β＝π/2。

其中，对结合参考图2和图4，图4为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图。图4所示的坐标系表示以d/R为横坐标，以sigmoid(d/R,α₂,β₂)为纵坐标的函数图像。其中，α₂,＝0.8，β₂＝0.05，这样，图3所示的坐标系表示α随d的变化曲线，该曲线表示α随d的增大而增大。该函数图像的斜率表示α随d变化的敏感程度。

通过调节α₁，β₁，α₂，β₂的大小，可以根据动脉瘤模拟段的具体场景得到符合需要的行进路线。

利用本说明书实施例记载的技术方案，根据每个预设步段的终点位置与预设路线的距离偏差，校正终点位置的行进方向。因此，以上所述公式的具体表达形式仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。

在本说明书实施例中，根据所述终点位置与所述预设路线之间的偏差，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向中的至少一项进行校正，可以包括：

若所述终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔外，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向进行校正，至所述终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔范围内。

终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔外，偏离了真实场景，因此将终点位置校正至动脉瘤模拟段的管腔范围内。

在本说明书实施例中，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向进行校正，至所述终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔范围内，可以包括：

将所述终点位置校正至所述管腔的管腔壁。

此时，管腔的管腔壁为动脉瘤模拟段的管腔的边界，用于限定动脉瘤模拟段的管腔范围，可以视为动脉瘤模拟段的管腔范围的一部分。

预设步段的终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔外，可以说明当前预设步段到达对应动脉血管的弯曲程度较大的位置，动脉瘤模拟段与预设步段的交点位置的曲率较大。将所述终点位置校正至所述管腔的管腔壁，此时校正的行进路线可以在该终点位置形成拐点，具有较大曲率。通过制造拐点，通过这种校正的行进路线确定的导管，在该拐点位置具有很好的支撑作用。

在这种情况下，以校正至管腔壁的终点位置作为下一个预设步段的起点位置，以校正的终点位置的行进方向作为下一个预设步段的行进方向，模拟下一个预设步段的行进路线，符合真实动脉血管环境下的导管行进路线。

在实际应用中，将所述终点位置校正至所述管腔的管腔壁，可以包括：

沿着逐渐靠近所述预设路线的方向，以所述预设步段的起点位置为旋转中心，旋转所述预设步段至所述终点位置位于所述管腔的管腔壁。

沿着逐渐靠近所述预设路线的方向旋转预设步段，其目的在于确保校正后的终点位置的行进方向不会偏转180°，而出现反向的情况。

在本说明书实施例中，所述旋转所述预设步段至所述终点位置位于所述管腔的管腔壁，可以包括：

在确定所述管腔的管腔壁与所述预设步段的交点位置的法向量时，根据所述法向量和所述预设步段的行进方向确定旋转平面；

在所述旋转平面，沿着逐渐靠近所述预设路线的方向，以所述预设步段的起点位置为旋转中心，旋转所述预设步段至所述终点位置位于所述管腔的管腔壁。

对应于真实动脉血管的形状，本说明书实施例记载的动脉瘤模拟段为螺旋状，所述管腔的管腔壁与所述预设步段的交点位置，可以对应管腔壁曲率较大位置，因此以该法向量确定旋转平面，预设步段在沿着逐渐靠近所述预设路线的方向旋转时，旋转轨迹是最短的。同时可以使校正的行进路线在三维空间上保持和动脉瘤模拟段的形态一致性，比如，在动脉瘤模拟段是螺旋形状时，校正的行进路线也可以具有螺旋形状，因此，通过这种校正的行进路线确定的导管在动脉血管中行进时，可以与动脉血管形状相匹配地弯曲，实现更容易进入动脉血管。

结合参照图5，图5为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图，具体示出了在预设步段的终点位置位于管腔之外时的校正原理示意图。

结合图5所示，Q2表示动脉瘤模拟段的管腔；L2表示预设路线；g-h为模拟得到的当前的预设步段，g为该预设步段的起点位置，h为该预设步段的终点位置；g-h的行进方向为q是预设步段g-h与Q2的管腔壁的交点，P_q表示Q2在q处的切面，表示该切面的法向量。

具体的校正原理可以为，根据和确定旋转平面，在该旋转平面内，以g为旋转中心，旋转预设步段g-h得到终点位置的运动轨迹L_c，使得终点位置由h旋转至h’，h’位于管腔壁，为校正的终点位置h’的行进方向。

这样，校正后的预设步段g-h’作为最终行进路线的一部分。

接着，可以以该校正的终点位置h’和该校正的终点位置的行进方向模拟下一个预设步段的行进路线。

若下一个预设步段的终点位置还位于动脉瘤模拟段的管腔范围外，可以使用图5所示的预设步段的终点位置位于管腔之外时的校正原理对该下一个预设步段的终点位置和终点位置的行进方向进行校正，在此不再赘述。若下一预设步段的终点位置位于动脉瘤模拟段的管腔范围内，则可以根据上文所述中心线约束原理对终点位置的行进方向进行校正，在此不再赘述。

在本说明书实施例中，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向进行校正，至所述终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔范围内，可以包括：

将所述终点位置校正至所述管腔范围内，偏离所述预设路线小于阈值。

在这个过程中，具体地，将所述终点位置校正至所述管腔范围内，偏离所述预设路线小于阈值，可以包括：

沿着逐渐靠近所述预设路线的方向，绕所述预设步段的起点位置旋转所述预设步段至所述终点位置位于所述管腔范围内，偏离所述预设路线小于阈值。

具体的校正原理可以为，沿着逐渐靠近预设路线的方向旋转预设步段，至终点位置到预设路线的最小距离小于阈值。在这个过程中，可以实时地计算终点位置到预设路线的最小距离，直至得到最小距离小于阈值。

在本说明书实施例中，当当前的预设步段的终点位置位于所述动脉瘤模拟段的管腔外时，若预设步段的一部分还位于管腔范围内，则对所述终点位置和所述终点位置的行进方向进行校正，可以包括：

沿预设步段的行进方向的反方向，将预设步段缩回至管腔范围内。

在本说明书实施例中，根据所述终点位置与所述预设路线之间的偏差，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向中的至少一项进行校正之后，按照预设步段依次分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行进路线，可以包括：

根据校正的所述终点位置确定待模拟预设步段的起点位置；

根据校正的所述终点位置的行进方向确定待模拟预设步段的行进方向；

根据确定的所述起点位置及所述待模拟预设步段的行进方向模拟导管在所述待模拟预设步段的行进路线。

在本说明书实施例中，考虑到动脉瘤模拟段内的预设路线具有有限的长度，因此，模拟导管在所述动脉瘤模拟段内的行进路线，可以包括：

模拟导管在所述动脉瘤模拟段内的行进路线，直至所述校正的行进路线的长度超出预设路线的长度。

利用S101-S103可以得到模拟的导管的行进路线，具体参考图6所示，图6为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的效果图，示出了基于本说明书实施例记载的模拟导管形状方法得到的导管行进路线。Q3表示动脉瘤模拟段的管腔，L3表示预设路线，L4表示校正的行进路线，如图6所示，在可允许的范围内，校正的行进路线与预设路线大致吻合，这样，根据校正的行进路线确定的导管留置在动脉血管中时，可以具有很好的稳定性。

根据校正的行进路线可以模拟导管进入动脉血管的过程，可以更精确地确定导管在动脉血管内的行进路线和导管留置在血管中的形状和位置，使术者可以更直观地确定导管是否可以介入到动脉血管中的指定位置，提高了便利性。

得到校正的行进路线，可以根据校正的行进路线模拟导管的介入，也可以根据该校正的行进路线确定导管的形状。

在本说明书实施例中，在校正导管的行进路线的基础上，还可以根据校正的行进路线确定导管的形状。这样，根据血管延伸方向确定血管模拟段的管腔内的预设路线；

模拟导管在所述血管模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

还可以包括：根据校正的行进路线确定导管形状在本说明书实施例中，通过校正的行进路线确定导管的形状，可以精确地确定导管的弯折部位、弯折部位的弯角角度和弯折方向，从而更好地匹配动脉瘤模拟段的形态。

在本说明书实施例中，根据校正的行进路线确定导管形状，可以包括：

对所述行进路线进行处理，确定所述导管沿导管延伸方向的至少一个弯折部的弯角。

所述弯折部是指对导管塑形时导管的弯折部位，校正的行进路线可以反映导管留置在动脉血管管腔内时的大致形状，因此可以根据校正的行进路线来确定沿动脉血管延伸方向的至少一个弯折部的弯角。

其中，确定所述导管沿导管延伸方向的至少一个弯折部的弯角，可以包括：

确定所述导管沿导管延伸方向的至少一个弯折部的弯角角度和弯折方向。

因此，在本说明书实施例中，所述确定所述导管沿导管延伸方向的至少一个弯折部的弯角，可以包括：

确定沿所述校正的行进路线分布的目标点；

根据所述校正的行进路线在所述目标点处所成的弯角确定所述弯折部的弯角。

在本说明书实施例中，校正的行进路线在目标点处所成的弯角是指行进路线在行进到目标点时的行进方向与校正后的行进方向之间的夹角。这样，根据所述校正的行进路线在所述目标点处所成的弯角确定所述弯折部的弯角，可以包括：

根据校正的行进路线在行进到目标点时的行进方向到校正后的行进方向的偏转方向，确定所述弯折部的弯折方向；

根据所述行进路线在行进到目标点时的行进方向与校正后的行进方向之间的夹角，确定所述弯折部的弯角角度。

其中，行进路线在行进到目标点时的行进方向到校正后的行进方向的偏转方向遵循右手螺旋定则，具体可以根据行进路线在行进到目标点时的行进方向相对于校正后的行进方向的向量的叉乘确定。

其中，根据所述行进路线在行进到目标点时的行进方向与校正后的行进方向之间的夹角，确定所述弯折部的弯角角度，可以包括：

将校正的行进路线在所述目标点处所成的弯角角度直接确定为所述弯折部的弯角角度。

在本说明书实施例中，考虑导管本身具有弹性，在塑形后可能会发生回弹，此时所确定的弯折部的弯角角度可以大于校正的行进路线在所述目标点处所成的弯角角度。此时，根据校正的行进路线在所述目标点处所成的弯角角度，确定所述弯折部的弯角角度，可以包括：

根据校正的行进路线在所述目标点处所成的弯角角度和导管塑形过程中的弹性形变，确定所述弯折部的弯角角度。

具体地，结合图7所示，图7为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图，具体示出了根据上述S101-S103所得到的校正的行进路线示意图，可在该行进路线上选择p₀到p_k之间的若干目标点，然后确定该若干目标点处所成的若干弯角。

结合图8所示，图8为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟方法的原理示意图，具体示出了校正的行进路线在目标点p_n处所成的弯角α_n为行进路线在行进到目标点p_n时的行进方向与校正后的行进方向之间的夹角，表示行进路线在行进到该目标点Pn处时的行进方向的偏转程度，还可称为偏转角度。其中，β_n+α_n表示确定的所述弯折部的弯角，β_n是根据导管的材料和弹性形变确定的弯角角度，在此不做具体限制。

在本说明书实施例中，确定所述校正的行进路线上的目标点，可以包括：

将校正的行进路线上的拐点作为目标点。

校正的行进路线上的拐点是行进路线的行进方向偏转程度较大的点，因此，选取拐点作为目标点，当导管在动脉血管内行进到对应位置时，可以在拐点位置适应于动脉血管形状发生形变，导管更容易在动脉血管内行进。同时，拐点也是行进路线上曲率较大的点，当导管留置在动脉血管内时，可以对导管起到更好支撑作用。

在本说明书实施例中，将校正的行进路线上的拐点作为目标点，可以包括：

确定所述校正的行进路线在所述拐点的行进方向的偏转角度，所述偏转角度是指行进路线在行进到该拐点时的行进方向与校正后的行进方向之间的夹角；

若所述偏转角度超过偏转阈值，则将所述拐点作为目标点。

结合图8所示，p_n为行进路线上的一个拐点。

在本说明书实施例中，若所述校正的行进路线包括依次分步模拟并连接的预设步段，则所述将校正的行进路线上的拐点作为目标点，可以包括：

将所述校正的行进路线上连接两个相邻预设步段的连接点作为所述拐点。

结合图8所示，校正的行进路线包括依次连接的预设步段p_n-1p_n和p_np_n+1，则目标点p_n为p_n-1p_n和p_np_n+1的连接点，也是行进路线的拐点。预设步段p_n-1p_n的行进方向为预设步段p_np_n+1的行进方向为图中的平面是根据与确定的平面。

在本说明书实施例中，在确定所述弯折部的弯角后，可以对导管进行塑形，具体可以包括：

将弯折的弯折部置于蒸汽中熏蒸；

将熏蒸的弯折部置于冷水中定型。

利用本说明书实施例记载的模拟导管形状的方法，通过模拟和校正得到导管的行进路线，该行进路线可以表征导管在动脉血管内的真实行进路线，还可以反映导管留置在动脉血管管腔内时的大致形状，该校正的行进路线与动脉血管形状的吻合度高。因此，本说明书实施例记载的技术方案可以更精确地确定导管形状，这样塑形后的导管留置在动脉血管内时的稳定性更好。另外，导管在三维空间上保持和动脉血管的形态一致性，比如，在动脉血管是螺旋形状时，导管也可以具有螺旋形状，因此，通过这种校正的行进路线确定的导管在动脉血管中行进时，可以与动脉血管形状相匹配地弯曲，实现更容易进入动脉血管。

图9为本说明书实施例提出的一种导管在血管内的行进路线模拟装置的结构图。

本说明书实施例记载的导管在血管内的行进路线模拟装置可以包括：

预设路线确定模块901，根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟模块902，模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

校正模块903，根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

可选地，包括：

根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

可选地，根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，

包括：

根据所述动脉血管延伸方向确定三维形状的动脉瘤模拟段；

确定所述三维形状的动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线。

可选地，模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线，包括：

按照预设步段依次分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，包括：

根据所述预设路线对每个所述预设步段进行校正。

可选地，所述根据所述预设路线对每个所述预设步段进行校正，包括：

基于所述预设步段的行进方向，确定预设步段的终点位置；

根据所述终点位置与所述预设路线之间的偏差，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向中的至少一项进行校正。

可选地，按照预设步段依次分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行

进路线，还包括：

根据校正的所述终点位置确定待模拟预设步段的起点位置；

根据校正的所述终点位置的行进方向确定待模拟预设步段的行进方向；

根据确定的所述起点位置及所述待模拟预设步段的行进方向模拟导管在所述待模拟预设步段的行进路线。

本说明书实施例记载的技术方案通过模拟和校正得到导管的行进路线，该行进路线可以表征导管在动脉血管内的真实行进路线，还可以反映导管留置在动脉血管管腔内时的大致形状，该校正的行进路线与动脉血管形状的吻合度高。根据校正的行进路线可以模拟导管进入动脉血管的过程，可以更精确地确定导管在动脉血管内的行进路线和导管留置在血管中的形状和位置，使术者可以更直观地确定导管是否可以介入到动脉血管中的指定位置，提高了便利性。

基于同一发明构思，本说明书实施例提供一种电子设备，包括至少一个处理器及存储器，存储器存储有程序，并且被配置成至少由一个处理器执行以下步骤：

根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

其中，处理器的其他功能还可以参见上述实施例中记载的内容，这里不再一一赘述。

基于同一个发明构思，本说明书实施例提供一种计算机可读存储介质，包括与电子设备结合使用的程序，程序可被处理器执行完成以下步骤：

根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种导管在血管内的行进路线模拟方法，其特征在于，包括：

根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，包括：

根据所述动脉血管延伸方向确定三维形状的动脉瘤模拟段；

确定所述三维形状的动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线，包括：

按照预设步段依次分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，包括：

根据所述预设路线对每个所述预设步段进行校正。

4.如权利要求3所述的方法，所述根据所述预设路线对每个所述预设步段进行校正，包括：

基于所述预设步段的行进方向，确定预设步段的终点位置；

根据所述终点位置与所述预设路线之间的偏差，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向中的至少一项进行校正。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按照预设步段依次分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行进路线，还包括：

根据校正的所述终点位置确定待模拟预设步段的起点位置；

根据校正的所述终点位置的行进方向确定待模拟预设步段的行进方向；

根据确定的所述起点位置及所述待模拟预设步段的行进方向模拟导管在所述待模拟预设步段的行进路线。

6.一种导管在血管内的行进路线模拟装置，其特征在于，包括：

预设路线确定模块，根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟模块，模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

校正模块，根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，包括：

根据所述动脉血管延伸方向确定三维形状的动脉瘤模拟段；

确定所述三维形状的动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线，包括：

按照预设步段依次分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，包括：

根据所述预设路线对每个所述预设步段进行校正。

9.如权利要求8所述的装置，所述根据所述预设路线对每个所述预设步段进行校正，包括：

基于所述预设步段的行进方向，确定预设步段的终点位置；

根据所述终点位置与所述预设路线之间的偏差，对所述终点位置和所述终点位置的行进方向中的至少一项进行校正。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，按照预设步段依次分步模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内行进路线，还包括：

根据校正的所述终点位置确定待模拟预设步段的起点位置；

根据校正的所述终点位置的行进方向确定待模拟预设步段的行进方向；

根据确定的所述起点位置及所述待模拟预设步段的行进方向模拟导管在所述待模拟预设步段的行进路线。

11.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器及存储器，存储器存储有程序，并且被配置成至少由一个处理器执行以下步骤：

根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括与电子设备结合使用的程序，程序可被处理器执行完成以下步骤：

根据动脉血管的延伸方向确定动脉瘤模拟段的管腔内的预设路线，所述动脉瘤模拟段为包含动脉瘤的动脉血管段的模拟段；

模拟导管在所述动脉瘤模拟段的管腔内的行进路线；

根据所述预设路线对所述行进路线进行校正，得到校正的行进路线。