[發明專利]一種血管模體及其制作方法

在審

• 申請號: 201910853051.1
• 申請日: 2019-09-10
• 公開（公告）號: CN110807978A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 胡新央;王鑫宏;陳榮亮
• 申請（專利權）人: 浙江大學;中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28;G09B23/30
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明申請公開了一種血管模體及其制作方法，方法包括以下步驟：S1：分隔實際掃描影像得到初步模體；S2：優化初步模體得到三維模體；S3：通過3D打印得到實體模體；S4：在實體模體對應位置設置模擬執行器得到血管模體。血管模體包括實體模體、循環血液供應器及血液阻力器，所述循環血液供應器設置于實體模體對應真實血管的近心臟端，血液阻力器設置于實體模體對應真實血管的近毛細血管端或遠離心臟端。本發明的實質性效果包括：制作方法簡便，能夠模擬各部位的血管情況，運用范圍廣，依照生物改變血壓的方式工作，還原度較高，有利于醫學領域的檢測、試驗或驗證。

技術領域

本發明涉及醫學用具技術領域，特別涉及一種血管模體及其制作方法。

背景技術

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病是冠狀動脈血管發生動脈粥樣硬化病變而引起血管腔狹窄或阻塞，造成心肌缺血、缺氧或壞死而導致的心臟病，常常被稱為“冠心病”。 冠心病的評估通常分為兩大類，即影像結構評估和功能性缺血評估，影像結構就是采用CT或者DSA等醫學影像設備對心血管直接成像，從影像上測量評估血管狹窄程度，而功能性缺血是直接給出心血管給心肌的血流量的大小，是心肌缺血的金標準，其指標是“血流儲備分數”，即FFR。FFR的測定現有方法是介入導絲法，屬于有創方法，成本高，風險高。隨著技術的發展，已經產生一種無創的FFR測量方法，利用CT影像、超級計算機等現代工具，解決了生物醫學工程上的難題。該方法的基本思路是通過冠脈CT（CTA）的影像獲取心血管的三維圖像，結合基本的參數，例如血壓、血液粘稠度、血流量等，利用超級計算方法計算出血管的FFR值。為了驗證無創方法的準確性，首先需要有個心血管模型，該模型盡量接近人體冠狀動脈的形狀和功能。本發明專門針對無創FFR測量系統開發的一套心血管模型，用于驗證無創FFR測量系統。

授權公告號 CN103165010B的發明公開了一種體外模擬血壓波動性增高的裝置及其使用方法和應用，涉及醫學研究用具領域，該發明分別設置有模擬血壓泵和模擬血壓波動泵，使模擬血壓、血壓波動性變化受不同的調節單元調節，實現對模擬血壓和血壓波動性變化的分離調節效果，提供了一種體外模擬血壓波動性增高的裝置。

現有技術對血壓等參數的模擬較為粗略，真實血管中血壓的影響因素較多，血管口徑、位置及彎折角度等均是重要因素，而僅通過模擬血壓泵等方式，無法做出可靠的模擬。

發明內容

針對現有技術與真實血管存在較大差異，模擬效果不佳的問題，本發明提供了一種血管模體及其制作方法，除了模擬真實血管形狀，還通過模擬真實血管的壓力及阻力位置，減少了與真實血管的差異，提高了真實性，具有較好的模擬效果。

一種血管模體制作方法，包括以下步驟：S1：分隔實際掃描影像得到初步模體；S2：優化初步模體得到三維模體；S3：通過3D打印得到實體模體；S4：在實體模體對應位置設置模擬執行器得到血管模體。僅單獨的血管實體模體是無法較好地模擬真實血管的，血管中血液的流向及壓力并不完全均勻，因為動脈、靜脈及毛細血管的分布會影響到血液各項參數，特別是毛細血管，具有較大的阻力，因此需要在模體中設置模擬執行器，以模擬心臟輸血的血壓和毛細血管的阻力。還原度較高。

作為優選，所述步驟S1中，實際掃描影像通過CT掃描獲得。通過CT掃描得到立體圖，通過現有技術手段初步分離可以的得到初步模體。但初步模體較為粗糙，存在較多瑕疵。因此需要優化。

作為優選，所述步驟S2中，優化過程包括：去除初步模體內外表面的釘狀物顆粒，截平血管出入口，保留若干小血管。由于目的是做出實體，因此需要對表面進行處理，同時出入口需要截平，其中由于成本、利用效率或設備的限制，一定直徑以下的小血管不做保留。由模擬執行器統一模擬小血管的阻力等參數。