[發(fā)明專利]一種虛擬球囊血管成形術(shù)診療方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111396506.5
• 申請(qǐng)日: 2021-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN114066869A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂孟哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 呂孟哲
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06F30/23;G16H50/20
• 代理公司: 北京圖億天下專利代理有限公司 11974
• 代理人: 葉春娜

1.一種虛擬球囊血管成形術(shù)診療方法及系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬血管成形術(shù)診療的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法包括以下步驟：

(1)接收植入器材相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)或則器材掃描圖像數(shù)據(jù)；計(jì)算構(gòu)建球囊、支架、球擴(kuò)型支架、球擴(kuò)型瓣膜植入物的數(shù)據(jù)庫；

(2)接收目標(biāo)患者血管系統(tǒng)的至少一部分的圖像數(shù)據(jù)，識(shí)別接收到的血管系統(tǒng)圖像中的病變區(qū)域；使用所接收的圖像數(shù)據(jù)，生成所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)的所述部分的患者特定的三維解剖模型以及病變血管模型；并且檢測(cè)生成病人特異性的血管解剖模型的中心線；

(3)接收球囊類型、球囊長(zhǎng)度、支架類型、支架長(zhǎng)度、球囊內(nèi)氣壓、球擴(kuò)型支架或球擴(kuò)型瓣膜植入位置、血管參數(shù)以及血管病變參數(shù)；

(4)生成計(jì)算網(wǎng)格并且執(zhí)行虛擬球囊擴(kuò)張或則虛擬球囊擴(kuò)張式支架或則虛擬球囊擴(kuò)張式瓣膜的模擬計(jì)算以確定形態(tài)學(xué)上的參數(shù)指標(biāo)如斑塊位移、血管擴(kuò)張率；

(5)對(duì)模擬擴(kuò)張后的血管系統(tǒng)進(jìn)行血流模擬以確定血流模擬結(jié)果，其中在血流模擬的過程中，將計(jì)算流體力學(xué)模型應(yīng)用于應(yīng)用與血管的三位模型中并且結(jié)合血管循環(huán)模型的參數(shù)；

(6)基于形態(tài)學(xué)特征和血流動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果評(píng)估是否修改參數(shù)來生產(chǎn)更新患者特定解剖模型或則重新進(jìn)行計(jì)算模擬，將評(píng)估結(jié)果輸出到電子存儲(chǔ)介質(zhì)或顯示器中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬血管成形術(shù)診療的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其特征在于：所述建立虛擬的球囊、支架、球擴(kuò)型支架、球擴(kuò)型瓣膜數(shù)據(jù)庫包括：運(yùn)用Micro CT掃描的方法或則虛擬建模的方法對(duì)球囊、支架、球擴(kuò)型支架、球擴(kuò)型瓣膜架進(jìn)行建模；

通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

(1)球囊：通過對(duì)目標(biāo)球囊的Micro CT掃描獲得圖像進(jìn)行建模或則通過虛擬制作球囊的方法獲得，虛擬制作包括獲取球囊制作過程中的折疊和壓縮器材的關(guān)鍵參數(shù)構(gòu)建虛擬球囊制作算法，此步驟包括：

(1.1)從醫(yī)療器械廠商獲得球囊的基本參數(shù)如球囊材料、球囊長(zhǎng)度、球囊直徑與球囊內(nèi)壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、折疊和壓縮器材的型號(hào)等關(guān)鍵參數(shù)；

(1.2)基于獲得的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)球囊制作過程進(jìn)行虛擬模擬，模擬的方法可以是有限元、粒子法、彈簧質(zhì)點(diǎn)等模擬的方法；

(1.3)模擬結(jié)果獲得術(shù)前球囊的模型；建立的球囊數(shù)據(jù)庫包括：不同類型的球囊以及每一種球囊的不同長(zhǎng)度與寬度。

(2)支架：通過對(duì)目標(biāo)支架Micro CT掃描獲得掃描圖像進(jìn)行建?；騽t虛擬制作獲得支架模型，虛擬制作包括獲取支架的模型數(shù)據(jù)參數(shù)如支架長(zhǎng)度、單元結(jié)構(gòu)的角度等參數(shù)構(gòu)建支架的骨架然后通過添加厚度的算法構(gòu)建完整的術(shù)前支架模型；

(3)球擴(kuò)型支架與球擴(kuò)型瓣膜：通過Micro CT掃描獲得球擴(kuò)型支架的圖像直接進(jìn)行建模或者通過直接結(jié)合虛擬制作完成的球囊和支架或瓣膜，或則將虛擬球囊和虛擬支架或瓣膜進(jìn)行壓接的方式獲得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬球囊血管成形術(shù)診療的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其特征在于：步驟(2)中獲取患者特異性血管系統(tǒng)的相關(guān)影像數(shù)據(jù)可以是患者的CT圖血管造影圖、或者患者特異性其他血管影像信息，通過對(duì)影像數(shù)據(jù)的處理構(gòu)建三維血管模型以及血管病變模型，患者特異性血管系統(tǒng)包括至少一個(gè)感興趣的血管和從所述感興趣的血管分支的一個(gè)或多個(gè)血管段，冠狀脈管系統(tǒng)；腦血管系統(tǒng)；外周脈管系統(tǒng)；肝脈管系統(tǒng)；腎脈管系統(tǒng)；內(nèi)臟脈管系統(tǒng)；或任何具有一個(gè)或多個(gè)血管的脈管系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種虛擬球囊血管成形術(shù)診療的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其特征在于：步驟(3)根據(jù)患者的病情選擇相對(duì)應(yīng)的球囊類型、球囊長(zhǎng)度、支架類型、支架長(zhǎng)度、球囊內(nèi)氣壓，球囊或球擴(kuò)型支架、瓣膜的植入位置、血管參數(shù)以及血管病變參數(shù)。