[發明專利]一種腦深部腫瘤與白質纖維束關系模型及其制備方法

有效

• 申請號: 202011580452.3
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112562073B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 劉麗華;秦文;丁浩;王國鶴;于春水
• 申請（專利權）人: 天津市第一中心醫院
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T5/50;G06T7/11;G06T7/136;B29C64/386;B33Y50/00
• 代理公司: 天津市尚儀知識產權代理事務所(普通合伙) 12217
• 代理人: 楊盼盼

1.一種腦深部腫瘤與白質纖維束關系模型制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

S1：采用MR多模態同容積掃描序列進行圖像采集；

S11：采用強化T1WI或優化磁化準備的快速梯度回波序列采集強化的腫瘤實質；

S12：采用液體衰減反轉恢復序列提取腫瘤周圍水腫及內部囊變；

S13：采用SWI序列采集病變內部出血；

S14：采用擴散張量成像及圖像后處理分割、集成腫瘤周圍重要白質纖維束，所述白質纖維束包括皮質脊髓束、皮質核束、視束、胼胝體、弓形纖維、扣帶束、視輻射；

S15：采用快速梯度回波序列及可變反轉角快速自旋回波序列分割大腦、小腦及腦干結構；

S2：基于MRI多模態圖像的腦深部腫瘤數字化、集成式建模；

S21：采用擴散張量成像序列纖維束追蹤成像分割、集成腫瘤周圍白質纖維束結構，所述白質纖維束包括皮質脊髓束、皮質核束、視束、胼胝體、弓形纖維、扣帶束、視輻射，將獲得的擴散張量成像圖像導入圖像后處理工作站MR擴散張量成像軟件包，進行相應白質纖維束追蹤，保存為可操作的DICOM格式可識別圖像；

S22：采用強化T1WI或優化磁化準備的快速梯度回波序列顯示為高信號的腦深部腫瘤采集強化的腦腫瘤實質部分；

S23：采用液體衰減反轉恢復序列選擇合理閾值提取顯示為長T2信號的腫瘤周圍水腫及內部囊變部分；

S24：采用SWI序列選擇合理閾值或手動勾畫提取顯示為明顯低信號的腫瘤內部出血部分，手動修正細節輪廓使之精確，使用魔刷工具去除非目標區域的標記；

S25：采用快速梯度回波序列及可變反轉角快速自旋回波序列微調合理閾值分割大腦、小腦及腦干結構，手動修正細節輪廓使之精確，使用魔刷工具去除非目標區域的標記；

S26：以上腦深部腫瘤及內部出血、周圍水腫、鄰近皮層下功能纖維束包括皮質脊髓束、皮質核束、視束、胼胝體、弓形纖維、扣帶束、視輻射、腦實質結構分割完成后，進行各個圖像部件的融合，將獲得的圖像文件轉化為STL格式文件用于3D打印；

S3：使用3D打印機制備所述腦深部腫瘤模型。

2.根據權利要求1所述的一種腦深部腫瘤與白質纖維束關系模型制備方法，其特征在于：所述S1采用MR多模態圖像序列以采集腦深部腫瘤及內部出血、周圍水腫，腦白質纖維束以及腦實質圖像達到最佳信噪比用于不同結構的分割提取。

3.根據權利要求1或2所述的一種腦深部腫瘤與白質纖維束關系模型制備方法，其特征在于：所述S2還包括以下步驟，

S27：采用blender軟件對需要進行透明化的腦實質、腫瘤周圍水腫進行透明化處理，并設置顏色，導出帶顏色的obj格式文件。

4.根據權利要求1或2所述的一種腦深部腫瘤與白質纖維束關系模型制備方法，其特征在于：所述S3包括以下步驟，

S31：將重建好的STL文件倒入3D打印設備；

S32：設置打印參數，并裝載打印材料后，制作腦深部腫瘤實體模型。

5.根據權利要求4所述的一種腦深部腫瘤與白質纖維束關系模型制備方法，其特征在于：所述打印參數為，打印厚度為28μm，打印精度≤200μm，環境溫度為18℃-26℃，肖氏硬度為30。

6.根據權利要求5所述的一種腦深部腫瘤與白質纖維束關系模型制備方法，其特征在于：所述打印材料為柔性光敏樹脂，設置腫瘤實體、鄰近不同纖維束采用不同彩色光敏樹脂材料，實體化打印腦深部腫瘤及鄰近纖維束模型。

7.一種腦深部腫瘤與白質纖維束關系模型，利用上述權利要求1-6任一所述的制備方法，其特征在于：包括腦深部腫瘤模型及鄰近白質纖維束模型，對所述腦深部腫瘤模型及內部出血、周圍水腫、鄰近各功能纖維束模型及腦實質模型，上述各模型部件通過彩色3D打印機裝載顏色各異的柔性光敏樹脂后，打印制備成腦深部腫瘤與白質纖維束關系實體模型，精確定位腦深部腫瘤及其鄰近各白質纖維束、腦實質的前后、上下空間關系。