[發(fā)明專利]基于3D打印技術(shù)的全血管腔內(nèi)支架開窗方法

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• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110279489A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周敏捷;劉哲群;劉昭;李玉琨;張慶斌
• 申請（專利權(quán)）人: 云智愈（南京）醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61F2/06
• 分類號: A61F2/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于3D打印技術(shù)的全血管腔內(nèi)支架開窗方法，其特征在于：所述方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟一、將帶有血管的CT原始數(shù)據(jù)通過三維重構(gòu)方法進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)處的三維數(shù)據(jù)；

步驟二、將上一步得到目標(biāo)處的三維數(shù)據(jù)通過AI智能算法進(jìn)行第二次處理，得到非參數(shù)曲面片的CAD模型；之后進(jìn)行植入導(dǎo)板后的血管應(yīng)力形變的模擬；

步驟三、將上一步模擬結(jié)果在數(shù)據(jù)處理中心通過逆向工程技術(shù)進(jìn)行第三次處理，設(shè)計(jì)開窗位置參數(shù)，并根據(jù)臨床開窗案例對設(shè)計(jì)開窗位置參數(shù)進(jìn)行矯正，得到開窗導(dǎo)板的工業(yè)STL模型；其中，應(yīng)用投影法在動(dòng)脈瘤位置確定開窗導(dǎo)板上的開窗位置；

步驟四、將上一步得到的開窗導(dǎo)板的工業(yè)STL模型進(jìn)行縱向的剖切處理，得到開窗導(dǎo)板的兩個(gè)分體結(jié)構(gòu)的工業(yè)STL模型；并在開窗導(dǎo)板的兩個(gè)分體結(jié)構(gòu)對扣后的兩端分別設(shè)計(jì)使其固定的固定套環(huán)；

步驟五、將開窗導(dǎo)板的兩個(gè)分體的工業(yè)STL模型以及兩個(gè)固定套環(huán)的工業(yè)STL模型通過3D打印機(jī)進(jìn)行打印，得到樹脂開窗導(dǎo)板的兩個(gè)分體結(jié)構(gòu)和兩個(gè)固定套環(huán)；

步驟六、將本裝置套裝在支架外并扣合在一起，將兩個(gè)固定套環(huán)分別套裝在扣合后組成的一體的開窗導(dǎo)板兩端進(jìn)行固定；

步驟七、在支架外部套裝了開窗導(dǎo)板以后，用記號筆在支架上畫出帶顏色的開孔形狀作為開窗輪廓，畫好以后取下兩個(gè)固定套環(huán)，再打開兩個(gè)開窗導(dǎo)板的分體結(jié)構(gòu)，然后再在支架上按著帶顏色的開窗輪廓進(jìn)行開窗即可。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于3D打印技術(shù)的全血管腔內(nèi)支架開窗方法，其特征在于：步驟一所述的將帶有血管的CT原始數(shù)據(jù)通過三維重構(gòu)方法進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)處的三維數(shù)據(jù)，具體過程為：

步驟一一、獲得帶有血管的CT原始數(shù)據(jù)，并保留包括：患者基礎(chǔ)信息、病史信息、影像資料的數(shù)據(jù)信息，用于信息對應(yīng)；

步驟一二、對血管進(jìn)行三維重建，使用Segmentation命令進(jìn)行閾值調(diào)節(jié)，選中CT的血管，基于選中的圖像進(jìn)行三維重構(gòu)，得到血管三維模型，以stl格式保存導(dǎo)出；

步驟一三、使用正向工業(yè)設(shè)計(jì)軟件Geomagic design進(jìn)行血管重塑，之后再使用軟件內(nèi)置的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對重塑后的主血管與分支血管進(jìn)行進(jìn)一步的融合處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于3D打印技術(shù)的全血管腔內(nèi)支架開窗方法，其特征在于：步驟二所述的將上一步得到目標(biāo)處的三維數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理中心通過AI智能算法進(jìn)行第二次處理，得到非參數(shù)曲面片的CAD模型；之后進(jìn)行植入導(dǎo)板后的血管應(yīng)力形變的模擬的過程，具體為：

步驟二一、將血管三維模型導(dǎo)入geomagic studio2014軟件中，只保留血管數(shù)據(jù)；

步驟二二、統(tǒng)計(jì)分析：

1）對采集的多個(gè)ct數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像識別，在形態(tài)學(xué)上進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，構(gòu)架初級知識庫，基于工程力學(xué)進(jìn)行模擬分析，提煉出包括患者年齡、性別、血壓、血脂、血管分支與主干夾角、血管壁彈性模量的影響因子，并以此作為深度學(xué)習(xí)的起始變量和參數(shù)；

2）將工程力學(xué)模擬分析的結(jié)果作為設(shè)計(jì)參考，并實(shí)施在設(shè)計(jì)制作中，驗(yàn)證模擬的結(jié)果，經(jīng)過多次反復(fù)迭代，得到最優(yōu)的求解器，以此作為大數(shù)據(jù)批量推理的總體參考，作為智能軟件的設(shè)計(jì)參數(shù)；

步驟二三、基于上一步處理后的模型，通過逆向工程軟件Geomagic Studio軟件對血管三維模型逆向重構(gòu)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換成非參數(shù)曲面片的CAD模型，以用于有限元分析；

步驟二四、流體分析：使用流體力學(xué)分析軟件ABAQUS軟件，加載血流速參數(shù)、血壓參數(shù)、血管材料泊松比彈性模量，以及導(dǎo)板材料參數(shù)，進(jìn)行力學(xué)模擬仿真，判斷施放導(dǎo)板后血管的形變狀態(tài)以及血管分支位置的變化；具體為：

1）通過血管導(dǎo)板的3D模型，導(dǎo)板的材料參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)板力學(xué)推算；其中，導(dǎo)板的材料參數(shù)包括彈性模量和泊松比；

2）通過血管的3D模型以及血管參數(shù)推算血管力學(xué)特性；其中，血管參數(shù)包括彈性模量和泊松比；

3）參考血管入口處血流速度、血壓，分析模擬推演血管內(nèi)導(dǎo)入導(dǎo)板后的形變狀態(tài)，打印精確導(dǎo)板開窗導(dǎo)板。