[發(fā)明專利]一種基于MR圖像的梨狀肌綜合征模型及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011336418.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN112562470A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉麗華;祁吉;屈瑾;展影;雷新瑋;劉毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市第一中心醫(yī)院
• 主分類號(hào): G09B23/28
• 分類號(hào): G09B23/28;B29C64/393;B33Y50/02
• 代理公司: 天津市尚儀知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12217
• 代理人: 楊盼盼

本發(fā)明提供一種基于MR圖像的梨狀肌綜合征模型及其制備方法，通過(guò)MR神經(jīng)成像序列，獲得坐骨神經(jīng)、梨狀肌、鄰近肌肉的3D高分辨MRI掃描圖像，對(duì)得到的原始圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入建模后處理軟件，對(duì)受壓坐骨神經(jīng)、梨狀肌、鄰近肌肉結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖像融合、分割、重建，獲得梨狀肌綜合征立體解剖模型，導(dǎo)入彩色3D打印機(jī)打印出個(gè)體化3D打印實(shí)體模型，有效地顯示坐骨神經(jīng)壓迫形態(tài)、走行及其與鄰近梨狀肌結(jié)構(gòu)空間關(guān)系，滿足精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)評(píng)估與手術(shù)的需要，用于術(shù)前規(guī)劃、手術(shù)模擬和醫(yī)學(xué)教學(xué)培訓(xùn)，提高醫(yī)學(xué)培訓(xùn)教學(xué)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療用模型技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于MR圖像的梨狀肌綜合征模型及其制備方法。

背景技術(shù)

梨狀肌綜合征是引起急慢性坐骨神經(jīng)痛的常見疾病。當(dāng)梨狀肌受到損傷，發(fā)生充血、水腫、痙攣、粘連和攣縮時(shí)，該肌間隙或該肌上，下孔變狹窄，擠壓其間穿出的神經(jīng)、血管，因此而出現(xiàn)的一系列臨床癥狀和體癥稱為梨狀肌損傷綜合征。

電生理、CT、超聲檢查難以實(shí)現(xiàn)外周神經(jīng)病變及損傷部位、程度的直觀3D可視化。MR神經(jīng)成像高分辨序列提高了周圍神經(jīng)病變顯示率，然而常規(guī)MR高分辨圖像為2D層面圖像，無(wú)法全面直觀3D可視化坐骨神經(jīng)及鄰近梨狀肌形態(tài)及其之間的三維立體空間關(guān)系，導(dǎo)致梨狀肌綜合征的精準(zhǔn)評(píng)價(jià)及有效的醫(yī)學(xué)教學(xué)培訓(xùn)面臨一定的困難與挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種梨狀肌綜合征醫(yī)學(xué)教學(xué)模型及其制備方法，尤其是有利于三維立體可視化受壓坐骨神經(jīng)形態(tài)、走行，有效地顯示受壓神經(jīng)與鄰近結(jié)構(gòu)的解剖變異及其走行、空間關(guān)系，提高醫(yī)生對(duì)梨狀肌綜合征患者病情的精確理解，增加治療信心，利于手術(shù)規(guī)劃及模擬干預(yù)，增亦可用于醫(yī)學(xué)教學(xué)及外科操作培訓(xùn)實(shí)踐，增加醫(yī)學(xué)教學(xué)效果的一種基于MR高分辨圖像的梨狀肌綜合征模型及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于MR圖像的梨狀肌綜合征模型，包括骶神經(jīng)模型及坐骨神經(jīng)模型，所述坐骨神經(jīng)模型包括左側(cè)坐骨神經(jīng)束模型和右側(cè)坐骨神經(jīng)束模型，還包括與所述左側(cè)坐骨神經(jīng)模型連接的左側(cè)梨狀肌模型，與所述右側(cè)坐骨神經(jīng)模型連接的右側(cè)梨狀肌模型，上述各模型部件通過(guò)3D打印機(jī)裝載柔性光敏樹脂后，打印制備成梨狀肌綜合征實(shí)體模型，有效地顯示患者受壓坐骨神經(jīng)形態(tài)、程度、走行及其鄰近梨狀肌結(jié)構(gòu)前后、上下空間關(guān)系。

進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供一種基于MR圖像的梨狀肌綜合征模型制備方法，用于制備上述梨狀肌綜合征模型，包括以下步驟，

S1：采用MR神經(jīng)高分辨掃描序列進(jìn)行圖像采集；

S2：基于MR高分辨圖像的梨狀肌綜合征數(shù)字化建模；

S3：使用3D打印機(jī)制備所述梨狀肌綜合征模型。

進(jìn)一步的，所述S1包括以下步驟，

S11：采用三維雙回波穩(wěn)態(tài)水激發(fā)序列采集坐骨神經(jīng)高分辨MR高分辨圖像；

S12：采用水激勵(lì)脂肪抑制技術(shù)，采集次數(shù)為1次，范圍包含雙側(cè)坐骨神經(jīng)、梨狀肌及鄰近臀大肌；

S13：該序列用于顯示正常側(cè)及受壓側(cè)的坐骨神經(jīng)形態(tài)及信號(hào)的差異。

進(jìn)一步的，所述S11的參數(shù)為，TR為15ms，TE為4ms，F(xiàn)OV為248.0mm×250.0mm，矩陣為288×256，層厚為0.5 mm，無(wú)間隔掃描，空間分辨率為0.5mm×0.5mm×0.5mm，反轉(zhuǎn)角為30°，帶寬為268 Hz/Px。

進(jìn)一步的，所述S2包括以下步驟，

S21：基于三維雙回波穩(wěn)態(tài)水激發(fā)序列通過(guò)閾值提取及手動(dòng)勾畫相結(jié)合的方法分割骶神經(jīng)及坐骨神經(jīng)、梨狀肌及臀大肌，并手動(dòng)修正細(xì)節(jié)輪廓使之精確，使用魔刷工具去除非目標(biāo)區(qū)域的標(biāo)記；

S22：以上神經(jīng)、肌肉分割完成后，進(jìn)行各個(gè)圖像部件的融合，將獲得的圖像文件轉(zhuǎn)化為STL格式文件用于3D打印。

進(jìn)一步的，所述S3包括以下步驟，

S31：將重建好的STL文件倒入3D打印設(shè)備；