CN109933862A - 一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置 - Google Patents

一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109933862A
CN109933862A CN201910142095.3A CN201910142095A CN109933862A CN 109933862 A CN109933862 A CN 109933862A CN 201910142095 A CN201910142095 A CN 201910142095A CN 109933862 A CN109933862 A CN 109933862A
Authority
CN
China
Prior art keywords
model
head
tissue
electromagnetic
electromagnetic model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910142095.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张子义
黄崟东
胡振峰
梁秀兵
耿义峰
沈天龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Defense Technology Innovation Institute PLA Academy of Military Science
Original Assignee
National Defense Technology Innovation Institute PLA Academy of Military Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Defense Technology Innovation Institute PLA Academy of Military Science filed Critical National Defense Technology Innovation Institute PLA Academy of Military Science
Priority to CN201910142095.3A priority Critical patent/CN109933862A/zh
Publication of CN109933862A publication Critical patent/CN109933862A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

本发明提供了一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置。方法包括:选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源;对所述数据源中的头部断层图像进行组织种类简化和组织结构简化;根据简化后的头部断层图像对电磁模型内的组织进行三维建模,生成组织的三维模型;对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,并对几何结构文件进行组装和着色后导出为头部的电磁模型。本发明构建的电磁模型包含的组织种类与结构合理,便于模拟脑内出血,且通用性好,可以导入到各类基于时域有限差积分或有限元法的商用电磁仿真软件,因此适合进行磁感应谱仿真。

Description

一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及模型构建技术领域,具体涉及一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置。
背景技术
生物组织具有三个重要的电磁特性参数,即电导率σ、相对介电常数εr、相对磁导率μr,生物组织生理状态的变化或内部结构在分子、细胞层面上的变化都会显著影响这三个参数的大小。由于血液的电导率明显高于脑组织的电导率,所以当脑内出血(Intracerebral Hemorrhage,ICH)发生时,出血部位的电导率与正常时相比会偏大。
磁感应谱(Magnetic Induction Spectroscopy,MIS)是新出现的无创、非接触式生物阻抗测量方法。MIS方法采用一对激励线圈和接收线圈,在多个频率下测量接收线圈上的相位信息,针对脑内出血部位电导率的不断变化,通过相位差谱线形状或幅度的变化来判断ICH的严重程度。MIS方法虽然无法直观显示出血部位的位置及大小,但是它测量速度快,可以实时监测,而且测量系统结构小巧、成本低廉,更有利于向小型化、便携化方向发展,有望作为现有临床诊断方法的辅助方法。
在MIS方法检测ICH的仿真研究中需要考虑的一个关键问题是待测介质的建模问题,即如何构建模型来模拟人体头部。以往的仿真研究大多将待测介质简单化处理,建模成圆柱体、球体等等,与真实人体头部几何结构差别较大,所得仿真结果和结论是否能够类比到实际情形有待于进一步推敲。因此,构建基于人体头部解剖数据的电磁模型来进行ICH检测的MIS测量是亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中的问题,本发明提供一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置。
为实现上述目的,本发明提供以下技术方案:
一方面,本发明提供了一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法,包括:
选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源;
对所述数据源中的头部断层图像进行组织种类简化和组织结构简化;
根据简化后的头部断层图像对电磁模型内的组织进行三维建模,生成组织的三维模型;
对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,并对几何结构文件进行组装和着色后导出为头部的电磁模型。
另一方面,本发明还提供了一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建装置,包括:
数据单元,用于选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源;
简化单元,用于对所述数据源中的头部断层图像进行组织种类简化和组织结构简化;
建模单元,用于根据简化后的头部断层图像对电磁模型内的组织进行三维建模,生成组织的三维模型;
导出单元,用于对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,并对几何结构文件进行组装和着色后导出为头部的电磁模型。
进一步的,还包括:优化单元,用于对电磁模型内组织的三维模型进行质量检验与修复。
其中,所述数据单元,包括:
铣切子单元,用于通过对标本从足到头的逐层铣切,获得每一层的图像而得到头部断层图像。
其中,组织种类简化和组织结构简化之后的电磁模型内的组织包括:大脑白质、大脑灰质、小脑、脑脊液、骨骼、眼球和肌肉。
另一方面,本发明还提供了一种电子设备,包括:处理器、存储器、通信接口和通信总线;其中,
处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信;
处理器用于调用存储器中的逻辑指令,以执行上述适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法。
另一方面,本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行上述适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法。
本发明所述的一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置,组织种类与结构合理,便于模拟脑内出血,且通用性好,可以导入到各类基于时域有限差积分或有限元法的商用电磁仿真软件,因此适合进行磁感应谱仿真。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一个实施例提供的一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法的流程图;
图2是本发明中CVH数据集示意图;
图3是本发明中头部电磁模型中每种组织的模型图;
图4是本发明中头部电磁模型的整体图和剖视图;
图5是本发明中头部电磁模型中模拟ICH的示意图;
图6是本发明第二个实施例提供的另一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法的流程图;
图7是本发明第三个实施例提供的一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建装置的结构示意图;
图8是本发明第四个实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例一提供了一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法,参见图1,包括如下步骤:
S101:选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源;
在本步骤中,以第二例CVH(Chinese Visible Human)数据集为数据源,第二例CVH数据集来源于无器质性病变和缺损的中等身材的青年女性人体标本,通过对标本从足到头的逐层铣切,再用高清相机获得每一层的图像,从而得到数据。
在本实施例中,从已配准、标定的数据集中选取编号为1001-1797共计200层头部断层图像,图像扫描分辨率为1mm3,图像像素尺寸为594×314,图像格式为png。得到如图2所示的头部断层图像数据,如图2所示头部断层图像内的不同组织通过不同灰度值来进行区分。
本实施例中通过具体的数据对数据集中的编号数、选取的断层数、扫描分辨率、图像尺寸和图像格式进行说明,仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制。
S102:对所述数据源中的头部断层图像进行组织种类简化和组织结构简化;
由于CVH数据是从真实完整的人体采集而来,所以其包含的人体组织种类很多,所选200层头部断层图像共包含46种组织。在MIS仿真中,许多结构微小的组织对研究本身影响不大,因此头部模型构建至关重要的一步就是要合理选择、区分人体头部内各组织。在本步骤中,使用图像处理软件简化人体头部内各组织的种类与结构。其中,组织简化为:大脑白质,大脑灰质,小脑,脑脊液,眼球,骨骼和肌肉。
在具体实施时,选取Photoshop软件来简化人体头部内各组织的种类与结构。其中,用Photoshop中的油漆桶工具对每一层原始图像进行处理,忽略微小组织并将电磁特性参数值相近的组织合并,最终将原始图像中的组织简化为:大脑白质,大脑灰质,小脑,脑脊液,眼球,骨骼和肌肉。其中,微小组织是指几何尺寸相对较小,或是电磁特性参数相对较小,或是对磁感应谱仿真计算影响不大的组织。
简化完组织种类后,考虑到理想情况下人体头部结构应为左右对称,故用Photoshop将所得图像以图像内右侧结构为参照进行“镜像”处理,具体操作步骤为:复制图层,对图像新建参考线(取向设为垂直,位置设为10.05cm),应用矩形选框工具选择图像右半部,应用变换选区功能将图像右半部水平翻转,平移水平反转后的右边部分直至恰好覆盖图像左半部分。需要说明的是,本实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制。
S103:根据简化后的头部断层图像对电磁模型内的组织进行三维建模,生成组织的三维模型。
在本步骤中,使用Mimics Medical软件对头模型内各组织进行三维建模。
在具体实施时,经Photoshop处理后的200层图像以bmp格式文件保存,然后导入到Mimics Medical软件中,通过阈值(Thresholding)的不同分别建立大脑白质(阈值为202)、大脑灰质(阈值为112)、小脑(阈值为105)、脑脊液(阈值为104)、骨骼(阈值为255)、眼球(阈值为178)、肌肉(阈值为198)7种组织的蒙罩(Mask)。运用区域增长(Region Growing)功能选定大脑白质、大脑灰质、小脑、骨骼的主体部分并建立新蒙罩。利用“Calculate 3D fromMask”功能将各组织蒙罩转化为三维模型,但此时各组织三维模型存在孔洞、表面粗糙等缺陷,需综合运用包裹(Wrap)、光顺(Smoothing)、比例缩放(Rescale)、布尔运算(Boolean)等功能对缺陷进行处理,具体处理过程为:
大脑白质、大脑灰质、小脑分别依次进行包裹和光顺处理,“Smallest Detail”设置为1mm,“Gap Closing Distance”设置为30mm,迭代次数设置为10,光滑系数设置为0.8,所得模型分别定义为模型1、模型2、模型3。应用布尔运算中的“和”操作合并模型1、模型2、模型3,得到模型4。应用布尔运算中的“差”操作切除模型2中与模型1相重叠的部分,得到模型5。应用布尔运算中的“差”操作切除模型3中与模型1、模型5相重叠的部分,得到模型6。将模型4依次进行包裹和比例缩放处理,“Smallest Detail”设置为1mm,“Gap ClosingDistance”设置为60mm,缩放因子在各个方向均设置为1.02,得到模型7。将脑脊液依次进行包裹和比例缩放处理,“Smallest Detail”设置为1mm,“Gap Closing Distance”设置为70mm,缩放因子在各个方向均设置为1.03,得到模型8。应用布尔运算中的“差”操作切除模型8中与模型7相重叠的部分,得到模型9。将骨骼依次进行包裹、比例缩放、光顺处理,“Smallest Detail”设置为1mm,“Gap Closing Distance”设置为30mm,缩放因子在各个方向均设置为1.03,迭代次数设置为10,光滑系数设置为0.8,得到模型10。应用布尔运算中的“差”操作切除模型10中与模型8相重叠的部分,得到模型11。将眼球依次进行包裹、比例缩放、光顺处理,“Smallest Detail”设置为1mm,“Gap Closing Distance”设置为30mm,缩放因子在各个方向均设置为1.03,迭代次数设置为10,光滑系数设置为0.8,得到模型12。应用布尔运算中的“差”操作切除模型11中与模型12相重叠的部分,得到模型13。应用布尔运算中的“和”操作合并模型12与模型13,得到模型14。将肌肉依次进行包裹和比例缩放处理,“Smallest Detail”设置为1mm,“Gap Closing Distance”设置为30mm,缩放因子在各个方向均设置为1.02,得到模型15。应用布尔运算中的“差”操作切除模型15中与模型14相重叠的部分,得到模型16。各组织与模型编号的对应关系为:大脑白质(模型1),大脑灰质(模型5),小脑(模型6),脑脊液(模型9),眼球(模型12),骨骼(模型13),肌肉(模型16)。需要说明的是,本实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制。
S105:对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,并对几何结构文件进行组装和着色后导出为头部的电磁模型。
在本步骤中,使用3-matic Medical软件对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,其中,几何结构文件是igs格式文件,包含了模型的几何形状与表面特征等信息。具体实施时,对模型执行创建体网格(Create Volume Mesh)命令,创建成功后即可生成各组织几何结构文件和有限元网格文件。
对于生成的各组织几何结构文件,将其导入到CST软件以便对各组织模型进行组装和着色区分。CST是三维电磁仿真软件,具有强大的三维建模和电磁仿真计算功能。经CST软件处理后,将各组织模型组装为一个sat格式文件并输出,即得到最终的人体头部电磁模型。图3所示头电磁模型中每种组织的模型图。图4所示头电磁模型的整体图和剖视图。
进一步的,人体头部电磁模型可以导入CST、Comsol Multiphysics、ANSYSElectromagnetics、XFDTD等电磁仿真软件中进行计算,头模型中各组织的电磁特性参数值可以在各电磁仿真软件中予以赋值。图5所示人体头部电磁模型中加入球体以模拟ICH的示意图。对于步骤S105生成的各组织有限元网格文件,可以直接导入到Comsol Multiphysics等有限元仿真软件中进行计算。
从上述描述可知,本发明方法构建的电磁模型包含的组织种类与结构合理,便于模拟脑内出血,且通用性好,可以导入到各类基于时域有限差积分或有限元法的商用电磁仿真软件,因此适合进行磁感应谱仿真。
本发明实施例二提供了一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法,参见图6,上述步骤S105之前还具体包括如下步骤:
S104:对电磁模型内组织的三维模型进行质量检验与修复。
在本步骤中,使用3-matic Medical软件对头模型内各组织的三维模型进行质量检验与修复。
在上述步骤S103完成后,Mimics Medical软件可以通过“Remesh”命令直接调用3-matic Medical软件来对所建立的各组织三维模型进行质量检验与修复。通过软件的自动诊断和修复功能来对模型的反转法线(Inverted Normals)、坏边(Bad Edges)、壳体(Shells)、重叠三角形(Overlapping Triangles)、相交三角形(Intersecting Triangles)等质量特性进行检验与修复。模型修复完成后,对模型执行创建体网格(Create VolumeMesh)命令,创建成功后即可生成各组织几何结构文件和有限元网格文件。
从上述描述可知,本发明方法构建的电磁模型包含的组织种类与结构合理,便于模拟脑内出血,且通用性好,可以导入到各类基于时域有限差积分或有限元法的商用电磁仿真软件,因此适合进行磁感应谱仿真。
本发明的头电磁模型文件大小仅为几十MB量级,导入到电磁仿真软件后所占计算机内存不超过0.5GB,在一台内存为32GB的普通工作站上可以被充分计算。
本发明实施例三提供了一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建装置,参见图7,该装置具体包括:
数据单元10,用于选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源;
简化单元20,用于对所述数据源中的头部断层图像进行组织种类简化和组织结构简化;
建模单元30,用于根据简化后的头部断层图像对电磁模型内的组织进行三维建模,生成组织的三维模型;
导出单元40,用于对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,并对几何结构文件进行组装和着色后导出为头部的电磁模型。
进一步的,还包括:
优化单元,用于对电磁模型内组织的三维模型进行质量检验与修复。
其中,所述数据单元10,包括:铣切子单元,用于通过对标本从足到头的逐层铣切,获得每一层的图像而得到头部断层图像。
其中,组织种类简化和组织结构简化之后的电磁模型内的组织包括:大脑白质、大脑灰质、小脑、脑脊液、骨骼、眼球和肌肉。
装置中各模块所实现的功能与方法实施例中相应的操作步骤对应,这里不再赘述。
由上述技术方案可知,本发明方法构建的电磁模型包含的组织种类与结构合理,便于模拟脑内出血,且通用性好,可以导入到各类基于时域有限差积分或有限元法的商用电磁仿真软件,因此适合进行磁感应谱仿真。
本发明的头电磁模型文件大小仅为几十MB量级,导入到电磁仿真软件后所占计算机内存不超过0.5GB,在一台内存为32GB的普通工作站上可以被充分计算。
本发明实施例四提供了一种电子设备,参见图8,该电子设备可以包括:处理器(Processor)810、通信接口(Communication Interfaces)820、存储器(Memory)830和通信总线840,其中,处理器810,通信接口820,存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令,以执行如下方法:选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源;对所述数据源中的头部断层图像进行组织种类简化和组织结构简化;根据简化后的头部断层图像对电磁模型内的组织进行三维建模,生成组织的三维模型;对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,并对几何结构文件进行组装和着色后导出为头部的电磁模型。
此外,上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例五提供了一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源;对所述数据源中的头部断层图像进行组织种类简化和组织结构简化;根据简化后的头部断层图像对电磁模型内的组织进行三维建模,生成组织的三维模型;对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,并对几何结构文件进行组装和着色后导出为头部的电磁模型。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置/系统。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的说明书中,说明了大量具体细节。然而能够理解的是,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。类似地,应当理解,为了精简本发明公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释呈反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面,也不局限于任何单一的实施例,也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且,可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法,其特征在于,包括:
选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源;
对所述数据源中的头部断层图像进行组织种类简化和组织结构简化;
根据简化后的头部断层图像对电磁模型内的组织进行三维建模,生成组织的三维模型;
对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,并对几何结构文件进行组装和着色后导出为头部的电磁模型。
2.根据权利要求1所述的适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法,其特征在于,还包括:
对电磁模型内组织的三维模型进行质量检验与修复。
3.根据权利要求1或2所述的适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法,其特征在于,所述选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源,包括:
通过对标本从足到头的逐层铣切,获得每一层的图像而得到头部断层图像。
4.根据权利要求1或2所述的适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法,其特征在于,
组织种类简化和组织结构简化之后的电磁模型内的组织包括:大脑白质、大脑灰质、小脑、脑脊液、骨骼、眼球和肌肉。
5.一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建装置,其特征在于,包括:
数据单元,用于选取头部断层图像作为构建电磁模型的数据源;
简化单元,用于对所述数据源中的头部断层图像进行组织种类简化和组织结构简化;
建模单元,用于根据简化后的头部断层图像对电磁模型内的组织进行三维建模,生成组织的三维模型;
导出单元,用于对所述三维模型进行转换处理生成与所述三维模型相对应的几何结构文件,并对几何结构文件进行组装和着色后导出为头部的电磁模型。
6.根据权利要求5所述的适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建装置,其特征在于,还包括:
优化单元,用于对电磁模型内组织的三维模型进行质量检验与修复。
7.根据权利要求5或6所述的适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建装置,其特征在于,所述数据单元,包括:
铣切子单元,用于通过对标本从足到头的逐层铣切,获得每一层的图像而得到头部断层图像。
8.根据权利要求5或6所述的适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建装置,其特征在于,组织种类简化和组织结构简化之后的电磁模型内的组织包括:大脑白质、大脑灰质、小脑、脑脊液、骨骼、眼球和肌肉。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器、通信接口和通信总线;其中,
处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信;
处理器用于调用存储器中的逻辑指令,以执行权利要求1-4任一项所述的适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1-4任一项所述的适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法。
CN201910142095.3A 2019-02-26 2019-02-26 一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置 Pending CN109933862A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910142095.3A CN109933862A (zh) 2019-02-26 2019-02-26 一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910142095.3A CN109933862A (zh) 2019-02-26 2019-02-26 一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109933862A true CN109933862A (zh) 2019-06-25

Family

ID=66985905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910142095.3A Pending CN109933862A (zh) 2019-02-26 2019-02-26 一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109933862A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115880438A (zh) * 2023-01-06 2023-03-31 中国民航大学 一种头部模型构建方法、系统、电子设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040101184A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-27 Radhika Sivaramakrishna Automatic contouring of tissues in CT images
CN101313333A (zh) * 2005-11-21 2008-11-26 皇家飞利浦电子股份有限公司 创建结构模型的方法
CN109716389A (zh) * 2016-09-05 2019-05-03 光线搜索实验室公司 用于三维医学数据的交互画轮廓的图像处理系统和方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040101184A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-27 Radhika Sivaramakrishna Automatic contouring of tissues in CT images
CN101313333A (zh) * 2005-11-21 2008-11-26 皇家飞利浦电子股份有限公司 创建结构模型的方法
CN109716389A (zh) * 2016-09-05 2019-05-03 光线搜索实验室公司 用于三维医学数据的交互画轮廓的图像处理系统和方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115880438A (zh) * 2023-01-06 2023-03-31 中国民航大学 一种头部模型构建方法、系统、电子设备及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105147416A (zh) 一种组织器官缺损部位弥合物构建方法及构建系统
EP3080777B1 (en) Model-based segmentation of an anatomical structure
EP3545500B1 (en) System and method for rendering complex data in a virtual reality or augmented reality environment
CN109313247A (zh) 用于在医学成像系统中去除吉布斯伪影的系统和方法
US9846973B2 (en) Method and system for volume rendering color mapping on polygonal objects
Funnell et al. Modeling of middle ear mechanics
US20240212863A1 (en) Unified anisotropic volume and surface mesh storage
CN107847217A (zh) 用于生成超声散射体表示的方法和装置
CN109933862A (zh) 一种适用于磁感应谱仿真的电磁模型构建方法及装置
CN108852510A (zh) 一种数据处理方法及装置
Seibt et al. Computational finite element method (FEM) forward modeling workflow for transcranial direct current stimulation (tDCS) current flow on MRI-derived head: Simpleware and COMSOL Multiphysics tutorial
JP5527689B2 (ja) 対象体の解剖構造解析方法及び対象体解剖構造の表示方法並びに対象体解剖構造表示装置
JP2012003293A (ja) 個体の内部組織構造を有した数値対象体モデルを生成する方法、プログラムおよびシステム
Noetscher et al. The Visible Human Project male CAD based computational phantom and its use in bioelectromagnetic simulations
JP2024505852A (ja) 三次元換気画像生成方法、コントローラおよび装置
Massey A comprehensive comparison of FFT-accelerated integral equation methods vs. FDTD for bioelectromagnetics
Bellemare et al. Toward the simulation of the strain of female pelvic organs
Welsh et al. A novel method of anatomical data acquisition using the Perception ScanWorks V5 scanner
Jiang et al. Patient-specific modeling of pelvic system from MRI for numerical simulation: Validation using a physical model
CN105931290B (zh) 混合模态个性化人体组织介电特性电磁模型及其建立方法和应用
Wakita et al. Using lattice for Web-based medical applications
Yang et al. Simultaneous estimation of elasticity for multiple deformable bodies
Jia et al. Anisotropic Finite Element Modeling Based on a Harmonic Field for Patient‐Specific Sclera
WO2017167593A1 (en) Biomechanical model generation for human or animal torsi
CN107742538A (zh) 病变模拟方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190625