[發(fā)明專利]門靜脈高壓經(jīng)頸靜脈肝內門體分流術支架直徑的選擇方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110402371.2
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113033121B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 祁小龍;梁明凱;康寧;李小果;李雷;張海軍;徐丹
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/23;G06T17/00;G06T19/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 陳秋夢

1.一種門靜脈高壓經(jīng)頸靜脈肝內門體分流術支架直徑的選擇方法，其特征在于，包括：

利用 CTA 肝靜脈期圖層序列，導入影像學控制軟件獲得肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)三維模型；

將所得三維模型數(shù)據(jù)轉換導入有限元計算軟件，對肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)模型的血流入口及出口作垂直切面，得到模擬術前門靜脈壓力的開放模型；

在模型肝靜脈右支與門靜脈右支之間創(chuàng)建不同直徑的支架，以模擬放入不同直徑支架后的狀態(tài)，得到模擬術后門靜脈壓力的開放模型；

對所述模擬術前門靜脈壓力的開放模型和所述模擬術后門靜脈壓力的開放模型進行有限元網(wǎng)格劃分，獲得模擬術前和術后門靜脈壓力的數(shù)學模型；

在流體力學仿真模塊中將術前門靜脈壓力梯度值代入術前三維模型中計算得到門靜脈血流入口處血液流速；

將計算得到的血流速度作為邊界條件帶入所述的模擬術后門靜脈壓力的開放模型中，在results后處理模塊中對結果進行讀取，通過contour操作顯示肝-門靜脈模型壓力分布圖，計算得到虛擬經(jīng)頸靜脈肝內門體分流術后門靜脈壓力值；

通過對比模擬的術前術后的門靜脈壓力梯度值，選擇最適宜直徑支架；

其中，所述血液流速的計算過程包括：在流體力學計算模塊Fluent的solution中設置材料參數(shù)、求解控制參數(shù)、邊界條件、門靜脈血流雷諾數(shù)、運算初始化參數(shù)，然后根據(jù)術前門靜脈壓力梯度值計算出術前門靜脈模型血流入口處血液流速并獲得仿真三維血管模型的壓力分布；

所述材料參數(shù)包括血液密度、血液粘度和血管壁密度；

求解控制參數(shù)包括計算步長、迭代次數(shù)和最大循環(huán)次數(shù)；

邊界條件包括：命名血流入口面并賦予速度值，命名出口面并賦予壓力值，未命名的血管壁設置為wall；

門靜脈血流雷諾數(shù) 2000，運算初始化設置為從入口面開始。

2.根據(jù)權利要求1所述的門靜脈高壓經(jīng)頸靜脈肝內門體分流術支架直徑的選擇方法，其特征在于，采用的所述影像學控制軟件為MIMICS軟件；

所述肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)三維模型的建立過程包括：將獲得的CTA數(shù)據(jù)導入MIMICS軟件，選擇肝靜脈期圖層序列，設置圖像序列的方位，生成肝靜脈期CTA圖像序列的冠狀位、矢狀位和水平位的圖像；

以肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)為目標在圖像中尋找，利用MIMICS軟件中的Thresholding工具設定閾值范圍提取目標，利用MIMICS軟件中的Region growing工具選定目標，以提取與目標在空間結構上有連接的結構；利用MIMICS軟件中的Calculate 3D from mask工具，建立初步的肝靜脈-門靜脈三維模型；

利用MIMICS軟件中提取目標結構并剔除非目標結構，從而僅保留肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)，然后重建內腔封閉的肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)實心三維模型，并將所述肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)實心三維模型導出；

進行模型導出時選擇Ansys area element格式；

利用Calculate 3D from mask工具建立初步的肝靜脈-門靜脈三維模型中，選擇quality為medium；

在輸出所述肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)實心三維模型之前，利用MIMICS軟件中的Smoothing工具，將所述肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)實心三維模型進行表面光滑處理。

3.根據(jù)權利要求2所述的門靜脈高壓經(jīng)頸靜脈肝內門體分流術支架直徑的選擇方法，其特征在于，利用MIMICS軟件中提取目標結構并剔除非目標結構的過程包括：利用Cropmask工具提取目標結構，并初步剔除非目標結構，再利用Edit masks in 3D工具剔除剩余非目標結構。

4.根據(jù)權利要求2所述的門靜脈高壓經(jīng)頸靜脈肝內門體分流術支架直徑的選擇方法，其特征在于，重建內腔封閉的肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)實心三維模型的過程包括：多次利用MIMICS軟件中的Edit masks in 3D工具和Edit mask工具，對肝靜脈-門靜脈系統(tǒng)進行選擇性填充、剔除噪點像素。