[發明專利]針對患者定制的冠狀動脈旁路移植物的快速成型和體外建模

有效

• 申請號: 201780058769.0
• 申請日: 2017-07-22
• 公開（公告）號: CN109863501B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 詹姆斯·K·敏;B·莫薩德;西蒙·鄧納姆;K·K·科拉爾
• 申請（專利權）人: 康奈爾大學
• 主分類號: A61L27/16
• 分類號: A61L27/16;A61L27/18;A61L27/38;A61L27/50;G06T7/00;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14;G06F113/10
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;石磊

1.一種方法，包括：

接收受試者的至少一個醫學圖像；

響應于至少一個醫學圖像確定受試者的冠狀動脈體積幾何形狀；

使用所述受試者的冠狀動脈體積幾何形狀，確定對受試者定制的血液動力學曲線，所述血液動力學曲線基于對受試者定制的流體-結構相互作用量化所述受試者的血管壁上的變形和應力；

使用所述冠狀動脈體積幾何形狀和所述對受試者定制的血液動力學曲線，產生對受試者定制的血管移植物模型，其中，產生所述對受試者定制的血管移植物模型包括基于所述受試者的血管壁上的變形和應力定義一個或多個對受試者定制的設計參數；以及

根據所述對受試者定制的血管移植物模型產生對受試者定制的血管移植物。

2.如權利要求1所述的方法，其中，產生所述對受試者定制的血管移植物包括用3D打印機3D打印對受試者定制的血管移植物模型。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述對受試者定制的血管移植物由生物相容性聚合物形成。

4.根據權利要求2所述的方法，其中所述對受試者定制的血管移植物沿其長度的至少一部分表現出連續的空間變化的機械性質。

5.根據權利要求1 所述的方法，其中所述對受試者定制的血管移植物的內徑在 0.5mm和 6mm 之間。

6.根據權利要求1 所述的方法，其中確定所述冠狀動脈體積幾何形狀包括確定所述冠狀動脈的動脈中心線。

7.如權利要求1所述的方法，還包括執行冠狀動脈體積幾何形狀的管腔分段。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，確定所述血液動力學曲線包括應用計算流體動力學CFD計算流量、速度、壓力或剪切應力中的至少一個。

9.根據權利要求 8 所述的方法，還包括使用流動系統計算所述對受試者定制的血管移植物的流量、速度、壓力或剪切應力中的至少一個，該流動系統包括泵、對受試者定制的血管移植物和至少一個測量工具。

10.如權利要求9所述的方法，其中，所述至少一個測量工具包括壓力計、流量計、速度計、粒子圖像測速裝置、壓力導絲、導流線、光學相干斷層攝影裝置或應變傳感器中的至少一個。

11.根據權利要求1所述的方法，其中確定所述對受試者定制的血液動力學曲線還包括基于一組參數應用優化技術，所述參數包括流速、壓力梯度、剪切應力或流動振蕩中的至少一個。

12.根據權利要求1所述的方法，其中，所述至少一個醫學圖像包括至少一個計算機斷層血管造影圖像。

13.一種系統，包括至少一個處理器和存儲處理器可執行指令的存儲器單元，其中由所述至少一個處理器執行所述處理器可執行指令使得所述至少一個處理器：

接收受試者的至少一個醫學圖像；

響應于至少一個醫學圖像，確定受試者的冠狀動脈體積幾何形狀；

使用所述受試者的冠狀動脈體積幾何形狀，確定對受試者定制的血液動力學曲線，所述血液動力學曲線基于對受試者定制的流體-結構相互作用量化所述受試者的血管壁上的變形和應力；

使用所述冠狀動脈體積幾何形狀和所述對受試者定制的血液動力學曲線，產生對受試者定制的血管移植物模型，其中，產生所述對受試者定制的血管移植物模型包括基于所述受試者的血管壁上的變形和應力定義一個或多個對受試者定制的設計參數；以及

生成用于根據所述對受試者定制的血管移植物模型產生對受試者定制的血管移植物的指令。

14.如權利要求 13所述的系統，其中所述處理器可執行指令的執行還使得所述至少一個處理器生成用于通過3D打印機3D 打印所述對受試者定制的血管移植物模型的指令。