[發(fā)明專利]基于3D打印技術(shù)的全血管腔內(nèi)導(dǎo)板設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910135706.1
• 申請(qǐng)日: 2019-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110037797B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉昭;童垣皓;李旭冉;周敏捷;劉長(zhǎng)建;李曉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京鼓樓醫(yī)院
• 主分類號(hào): G06F15/00
• 分類號(hào): G06F15/00;A61B34/10;A61B34/20;B33Y10/00;B33Y50/00;B33Y80/00
• 代理公司: 牡丹江市丹江專利商標(biāo)事務(wù)所(特殊普通合伙) 23205
• 代理人: 張雨紅

基于3D打印技術(shù)的全血管腔內(nèi)導(dǎo)板設(shè)計(jì)方法。屬于醫(yī)療輔助器械設(shè)計(jì)領(lǐng)域。現(xiàn)有的主動(dòng)脈導(dǎo)板制作過(guò)程中，存在的無(wú)法做到分支開(kāi)口和開(kāi)窗的精確定位的問(wèn)題。基于3D打印技術(shù)的全血管腔內(nèi)導(dǎo)板設(shè)計(jì)方法，包括：將帶有血管的CT原始數(shù)據(jù)通過(guò)三維重構(gòu)方法得到目標(biāo)處的三維數(shù)據(jù)；將目標(biāo)處的三維數(shù)據(jù)通過(guò)AI智能算法得到非參數(shù)曲面片的CAD模型；進(jìn)行植入導(dǎo)板后的血管應(yīng)力形變的模擬；將模擬結(jié)果在數(shù)據(jù)處理中心通過(guò)逆向工程技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)窗位置參數(shù)，并根據(jù)臨床開(kāi)窗案例對(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)窗位置參數(shù)進(jìn)行矯正，得到開(kāi)窗導(dǎo)板的工業(yè)STL模型；將得到的工業(yè)STL模型通過(guò)3D打印機(jī)進(jìn)行打印，得到樹(shù)脂開(kāi)窗導(dǎo)板。本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的分支及開(kāi)窗位置精確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于3D打印技術(shù)的全血管腔內(nèi)導(dǎo)板設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

主動(dòng)脈病變，主要包括主動(dòng)脈瘤(Aortic Aneurysm, AA)和主動(dòng)脈夾層（AorticDissection, AD），是一種常見(jiàn)的嚴(yán)重危及生命的疾病。若不及時(shí)治療，一旦發(fā)生動(dòng)脈瘤或夾層動(dòng)脈瘤破裂，病死率高達(dá)78％-94％。在上世紀(jì)后半頁(yè)，傳統(tǒng)開(kāi)放手術(shù)是治療各種主動(dòng)脈疾病的標(biāo)準(zhǔn)方法，但是以主動(dòng)脈夾層（Aortic Dissection, AD）的外科手術(shù)為例，其手術(shù)病死率高達(dá)21％～50％，而截癱率則高達(dá)10％～36％。對(duì)于腹主動(dòng)脈瘤（Abdominal AorticAneurysm，AAA）的開(kāi)放手術(shù)效果較好，但仍存在手術(shù)創(chuàng)傷大、并發(fā)癥多、術(shù)后恢復(fù)慢,特別是老年器官功能不全患者死亡率高等缺點(diǎn)。

隨著近年血管外科手術(shù)技術(shù)和新型血管介入材料的飛速發(fā)展，低風(fēng)險(xiǎn)的血管腔內(nèi)治療技術(shù)已成為主動(dòng)脈疾病治療的發(fā)展方向。1991年P(guān)arodi使用血管腔內(nèi)人工血管導(dǎo)板完成了首例腹主動(dòng)脈瘤腔內(nèi)手術(shù)（EVAR），1994年Dake 又將覆膜導(dǎo)板用于胸主動(dòng)脈夾層的治療(TEVAR)，血管腔內(nèi)技術(shù)受到廣泛關(guān)注并迅速得到普遍采用。

隨著主動(dòng)脈腔內(nèi)治療與傳統(tǒng)開(kāi)放手術(shù)比較的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果的公布，腔內(nèi)治療的創(chuàng)傷小、恢復(fù)快、術(shù)后并發(fā)癥和病死率低等特點(diǎn)已得到廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。目前，TEVAR已經(jīng)成為降主動(dòng)脈瘤和B型主動(dòng)脈夾層的治療金標(biāo)準(zhǔn)，EVAR也已經(jīng)成為治療腹主動(dòng)脈瘤（Abdominal Aortic Aneurysm，AAA）的首選方法。但是主動(dòng)脈病變的血管腔內(nèi)手術(shù)需要理想的解剖形態(tài)，如錨定區(qū)過(guò)短、累及重要分支、嚴(yán)重扭曲、血管通道不良等，即所謂“復(fù)雜性腹主動(dòng)脈瘤”，特別是累及弓上三分支的主動(dòng)脈弓病變（包括主動(dòng)脈弓動(dòng)脈瘤和累及主動(dòng)脈弓的主動(dòng)脈夾層）和累及腹部?jī)?nèi)臟動(dòng)脈的胸腹主動(dòng)脈病變（包括胸腹主動(dòng)脈瘤和胸腹主動(dòng)脈夾層）是TEVAR和EVAR手術(shù)相對(duì)禁區(qū)。有學(xué)者提出采用雜交手術(shù)、煙囪技術(shù)、開(kāi)窗技術(shù)等來(lái)擴(kuò)大TEVAR和EVAR的適應(yīng)癥，但是由于現(xiàn)有技術(shù)限制，手術(shù)效果并不十分理想。尤其是在分支開(kāi)口的精確定位、扭曲主動(dòng)脈導(dǎo)板植入后形變、分支導(dǎo)板的口徑和長(zhǎng)度選擇等方面，仍是主動(dòng)脈血管腔內(nèi)治療有待解決的難題。近年來(lái)，國(guó)外出現(xiàn)了訂制開(kāi)窗導(dǎo)板或分支導(dǎo)板，但多在探索階段，少數(shù)臨床應(yīng)用產(chǎn)品，價(jià)格及其高昂，且仍制作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、開(kāi)窗不準(zhǔn)確等各種缺陷，無(wú)法在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用。

精準(zhǔn)醫(yī)療，即在醫(yī)療資源共享的數(shù)字化時(shí)代，以患者為中心，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間，給予精確、及時(shí)的治療方案，從而達(dá)到個(gè)體化治療的目標(biāo)，可以用“私人定制”來(lái)形容，微創(chuàng)化、精準(zhǔn)化是患者對(duì)醫(yī)生的需求，現(xiàn)已成為醫(yī)療技術(shù)未來(lái)的發(fā)展使命。精準(zhǔn)醫(yī)療涵蓋多學(xué)科，包括傳統(tǒng)的流行病學(xué)，預(yù)防醫(yī)學(xué)到如今的醫(yī)學(xué)信息學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)等。要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療，應(yīng)做到多學(xué)科融合，信息整合，新技術(shù)的開(kāi)發(fā)運(yùn)用，還必須有可靠的醫(yī)療投入。

3D 打印技術(shù)出現(xiàn)在 20 世紀(jì) 90 年代中期，其被認(rèn)為是近 20 年制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破，也有眾多國(guó)內(nèi)外媒體稱其為“第三次工業(yè)革命”的代表性技術(shù)。