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i4h导管导航Skill i4h-catheter-navigation

该技能面向医疗场景下的血管内导管导航，提供 i4h 导管导航工作流的整体概览与路由指引。它解释 fluorosim DRR、XPBD 物理、血管数字孪生等核心模块，列出支持的模式（如 CT 预处理、血管分割、DRR 渲染和交互式视口），并引导用户访问各处理阶段对应的子技能。关键词：导管导航、fluorosim、DRR、XPBD、血管数字孪生、i4h、医疗影像、介入手术、工作流、血管分割、透视视口、数字孪生。

手术机器人导航 0 次安装 1 次浏览 更新于 9/6/2026
名称 i4h-catheter-navigation
版本 “0.7.0”
描述 对 workflows/catheter_navigation/ (fluorosim DRR, XPBD 物理, 血管数字孪生) 的概述。当用户询问导管导航工作流是什么、支持哪些功能或从哪里开始时使用。
开源协议 Apache-2.0 metadata:
作者 “Isaac for Healthcare Team isaac-for-healthcare-support@nvidia.com” tags: - isaac-for-healthcare - i4h - catheter-navigation - fluoroscopy - overview

i4h 导管导航工作流

目的

在触摸具体阶段之前，先定位血管内导管导航工作流：存在哪些 CLI 模式、fluorosim/物理/数字孪生模块如何配合，以及下一步应调用哪个分阶段技能。本技能仅负责路由，不运行任何流水线阶段。

基础代码

以下步骤用于驱动 i4h-workflows 基础代码（即 workflows/catheter_navigation/ 目录）。若已有现有 checkout，请将 I4H_WORKFLOWS 指向其路径（不进行克隆）。否则将解析当前仓库，或克隆到 ~/i4h-workflows——无需询问直接选择该默认路径。在解析的根目录下运行以下每条命令：

# 解析 i4h-workflows 基础代码（提供 workflows/catheter_navigation/）。
ROOT="${I4H_WORKFLOWS:-$(git rev-parse --show-toplevel 2>/dev/null)}"
if [ ! -d "$ROOT/workflows/catheter_navigation" ]; then
  ROOT="${I4H_WORKFLOWS:-$HOME/i4h-workflows}"
  [ -d "$ROOT/workflows/catheter_navigation" ] || git clone https://github.com/isaac-for-healthcare/i4h-workflows "$ROOT"
fi
export I4H_WORKFLOWS="$ROOT"; cd "$ROOT"

基础信息

  • 模式注册表（事实来源）： workflows/catheter_navigation/metadata.json —— 列出 ./i4h 模式及其运行时命令。
  • 人类文档： workflows/catheter_navigation/README.md —— 数据下载、数字孪生构建、视口控制、故障排查。
  • 每个流水线阶段都有自己的技能。可以组合使用，或使用 [[i4h-catheter-navigation-e2e]] 进行完整 smoke 运行。
  • 不附带任何 CT 数据；用户自行提供 NIfTI/DICOM（例如 TotalSegmentator 子集）。

支持的模式

当 ./i4h modes catheter_navigation 执行失败（安装未完成）时，使用以下备用表：

模式 用途
preprocess_ct CT -> 衰减体 (mu_volume.npy) + 可选 HU 缓存
segment_vessels 动脉树掩膜 + 中心线（血管数字孪生）
render_drr 生成单帧 DRR（无缓存时使用合成体模）
interactive_viewport 带 XPBD 导管物理的实时透视视口

子项目

目录 用途
workflows/catheter_navigation/scripts/simulation/fluorosim/examples/interactive_catheter_slang_viewport.py 交互式视口胶水脚本（由 interactive_viewport 模式调用）
workflows/catheter_navigation/scripts/simulation/fluorosim/rendering/ 视口回退路径使用的本地 DRR 渲染辅助函数
workflows/catheter_navigation/metadata.json ./i4h 模式注册表与命令接线
已安装包 fluorosim、vasculature_digital_twin、catheter_vasculature_solver 提供渲染器 + 数字孪生 + 求解器运行时
workflows/catheter_navigation/tests/ CPU smoke 测试（无需 GPU）

运行

在回答之前请先执行以下步骤。每个步骤为一次独立的 bash 调用；变量在本地 agent 的 tmux 会话中持续存在。

第 1 步 —— 列出支持的模式

REPO_ROOT="${I4H_WORKFLOWS:-$(git rev-parse --show-toplevel 2>/dev/null)}"; [ -d "$REPO_ROOT/workflows/catheter_navigation" ] || REPO_ROOT="$HOME/i4h-workflows"
"${REPO_ROOT}/i4h" modes catheter_navigation

如果命令失败，请使用上述“支持的模式”备用表。

技能索引

技能 用途
i4h-catheter-navigation-setup 主机/GPU 预检、PYTHONPATH、smoke 测试验证
i4h-catheter-navigation-digital-twin 下载 CT 数据、预处理、分割血管
i4h-catheter-navigation-render-drr 渲染单帧 DRR
i4h-catheter-navigation-viewport 启动交互式透视 + 导管仿真
i4h-catheter-navigation-smoke 运行 CPU unittest smoke 测试套件
i4h-catheter-navigation-e2e 端到端 smoke（设置 -> 数字孪生 -> 渲染 -> 测试）

前置条件

  • 支持 GPU 的模式（渲染、视口）需要 NVIDIA GPU，CUDA >= 12.8 且支持 Vulkan 的驱动。
  • 任何动手阶段之前，请先运行 [[i4h-catheter-navigation-setup]]。
  • 若进行患者特定运行，请在视口或基于缓存的 DRR 之前运行 [[i4h-catheter-navigation-digital-twin]]。

限制

  • 仅提供概览/路由——每个阶段都有对应技能；本技能不执行任何预处理、渲染或仿真。
  • v0.7 中 RL/IL 训练集成尚未成为正式的技能阶段；如需自定义数据生成，请参阅 workflow README 和 fluorosim API。

故障排查

  • 错误：找不到模式 —— 原因：拼写错误或未从仓库根目录运行 ./i4h。修复：cd 到仓库根目录并重新执行第 1 步；检查 workflows/catheter_navigation/metadata.json。
  • 错误：fluorosim / vasculature_digital_twin / catheter_vasculature_solver 的导入错误 —— 原因：当前环境未安装依赖。修复：运行 [[i4h-catheter-navigation-setup]] 并安装 README 中的依赖项。

最终响应

响应必须包含以下三部分，每部分用空行分隔，否则视为不完整。

  1. 方向说明 —— 一段简短说明：fluorosim 技术栈、数字孪生、./i4h 模式。

  2. 支持的模式 —— 标题 + 第 1 步结果或“支持的模式”备用表中的 Markdown 表格。

  3. 可用技能 —— 标题 + 完整的“技能索引”表复制到响应中。

然后，如果尚未完成设置，推荐运行 [[i4h-catheter-navigation-setup]]，并根据用户目标指明一个匹配的下一阶段技能。