动脉瘤血管支架及其构造方法技术

本发明专利技术涉及医疗器械领域，特别涉及一种动脉瘤血管支架的构造方法和由此构造的动脉瘤血管支架，能够形成符合病灶具体情况的动脉瘤血管支架。所述构造方法包括：获得动脉瘤的实际影像，基于该实际影像对动脉瘤的结构建立抽象模型；对所述抽象模型进行预处理和离散化处理；基于抽象模型施加真实病灶处的血流情况，模拟抽象模型内的血流动力学环境，所述血流动力学环境包括与动脉瘤破裂相关的多个参数；基于所述血流动力学环境的所述多个参数，利用聚类算法，分析动脉瘤破裂概率；基于所述血流动力学环境和分析出的动脉瘤破裂概率，筛选动脉瘤血管支架的参数，包括支架金属覆盖率；根据筛选出的动脉瘤血管支架的参数，构造动脉瘤血管支架。

【技术实现步骤摘要】
动脉瘤血管支架及其构造方法
本专利技术涉及医疗器械领域，特别涉及一种动脉瘤血管支架的构造方法以及由此构造的动脉瘤血管支架。
技术介绍
心脑血管疾病是心血管和脑血管疾病的统称，泛指由于高脂血症、血液黏稠、动脉粥样硬化、高血压等所导致的心脏、大脑及全身组织发生的缺血性或出血性疾病。颅内动脉瘤是常见的心脑血管疾病，一旦破裂则致死率极高。密网支架介入手术是目前临床上常用的治疗方法，通过减少血流对动脉瘤壁的冲击，实现治疗目的。目前临床上常用于介入治疗的密网支架包括金属覆盖率35％的Pipeline支架和金属覆盖率为17％的LVIS支架等。动脉瘤内血流动力学环境对动脉瘤的发生、生长、破裂和预后起着决定性作用。在实际情况下，动脉瘤病灶结构多样，不同结构动脉瘤内部血流动力学环境不同，所以满足治疗条件时所需的支架金属覆盖率也不同。另外，支架的金属覆盖率越高，则其刚度和直径越大，更难以进入微小病灶，患者痛苦较高，手术成本昂贵。因此亟待研发能够根据动脉瘤结构选择支架金属覆盖率的方法和系统。对于展开后的支架外层(即支架与血管接触侧)，金属丝的面积(即，投影面积)与瘤颈处总面积之比σ＝外层金属丝面积/瘤颈处总面积。特别地，目前临床多采用的金属覆盖率σ＝0.35的Pipeline支架对颅脑动脉瘤(IntracranialAneurysm，IA)进行密网支架介入治疗，通过改善动脉瘤内的血流动力学环境实现动脉瘤的自主闭塞，治疗效果良好。但由于动脉瘤形态结构各不相同，许多动脉瘤并不需要金属覆盖率如此高的支架进行介入治疗，与此同时，支架金属覆盖率过高也会导致其介入体积较大，支架刚度较高，从而难以到达小微病灶，不仅手术难度增加，也会使得患者更加痛苦，承受更高的经济负担。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种动脉瘤血管支架的构造方法以及由此构造的动脉瘤血管支架，能够形成符合病灶具体情况的动脉瘤血管支架。根据本专利技术的一方面的实施例，提出一种动脉瘤血管支架的构造方法，其包括如下步骤：获得动脉瘤的实际影像，基于该实际影像对动脉瘤的结构建立抽象模型；对所述抽象模型进行预处理和离散化处理；基于所述抽象模型施加真实病灶处的血流情况，模拟所述抽象模型内的血流动力学环境，所述血流动力学环境包括与动脉瘤破裂相关的多个参数；基于所述血流动力学环境的所述多个参数，利用聚类算法，分析动脉瘤破裂概率；基于所述血流动力学环境、分析出的动脉瘤破裂概率、和模拟的支架受血液影响情况，包括支架金属覆盖率；根据筛选出的动脉瘤血管支架的参数，构造动脉瘤血管支架。优选地，在任意实施例中，所述多个参数包括：瘤壁最大壁面切应力、瘤顶平均壁面切应力、瘤壁最大压力、瘤内血流强度、单位时间入瘤血量中的至少一种。优选地，在任意实施例中，真实病灶处的血流情况通过所述真实病灶处人类血液情况平均值、或者通过磁共振测量血流多普勒效应获得。优选地，在任意实施例中，所述聚类算法包括K均值算法。优选地，在任意实施例中，所述多个参数对于动脉瘤破裂而言具有不同的权重，在所述聚类算法中通过不同权重的所述多个参数进行分析。优选地，在任意实施例中，瘤壁最大壁面切应力、瘤壁最大压力、瘤内血流强度、或单位时间入瘤血量越高，则动脉瘤破裂的概率越大；瘤顶平均壁面切应力越小，则动脉瘤破裂的概率越大。根据本专利技术的另一方面的实施例，提出一种动脉瘤血管支架，通过根据本专利技术所述的动脉瘤血管支架的构造方法构造而成。优选地，在任意实施例中，所述动脉瘤血管支架为双层支架。通过本专利技术的实施例的动脉瘤血管支架的构造方法和由此构造的动脉瘤血管支架，能够形成符合病灶具体情况的动脉瘤血管支架。附图说明图1显示出根据本专利技术的实施例的动脉瘤血管支架的构造方法的流程图。图2显示出根据本专利技术的优选实施例的动脉瘤血管支架的构造方法的流程图。图3显示出根据本专利技术的实施例的筛选决策过程的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都在本专利技术保护的范围内。本专利技术提出一种动脉瘤血管支架的构造方法以及由此构造的动脉瘤血管支架，能够形成符合病灶具体情况的动脉瘤血管支架。根据本专利技术的一方面的实施例，提出一种动脉瘤血管支架的构造方法，其包括如下步骤：获得动脉瘤的实际影像，基于该实际影像对动脉瘤的结构建立抽象模型；对所述抽象模型进行预处理和离散化处理；基于所述抽象模型施加真实病灶处的血流情况，模拟所述抽象模型内的血流动力学环境，所述血流动力学环境包括与动脉瘤破裂相关的多个参数；基于所述血流动力学环境的所述多个参数，利用聚类算法，分析动脉瘤破裂概率；基于所述血流动力学环境、分析出的动脉瘤破裂概率、和模拟的支架受血液影响情况(例如候选动脉瘤支架方案受血液影响的模拟的排布情况)，筛选动脉瘤血管支架的参数，包括支架金属覆盖率；根据筛选出的动脉瘤血管支架的参数，构造动脉瘤血管支架。这样，通过将真实病灶的动脉瘤信息与瘤内血流动力学环境模拟相结合，提取影响动脉瘤破裂的多个关键性参数，然后通过聚类分析动脉瘤破裂概率，并基于破裂概率筛选出具有良好效果的动脉瘤血管支架方案，使其能够适应不同病灶结构动脉瘤内部不同的血流动力学环境。由此可见，通过本专利技术实施例的动脉瘤血管支架的构造方法和由此构造的动脉瘤血管支架，能够形成符合病灶具体情况的动脉瘤血管支架。在一个实施例中，可选地，基于所述血流动力学环境、分析出的动脉瘤破裂概率、和动脉瘤支架受血液影响的模拟排布结果，筛选动脉瘤血管支架的参数。优选地，在任意实施例中，所述多个参数包括：瘤壁最大壁面切应力、瘤顶平均壁面切应力、瘤壁最大压力、瘤内血流强度、单位时间入瘤血量中的至少一种。优选地，在任意实施例中，真实病灶处的血流情况通过所述真实病灶处人类血液情况平均值、或者通过磁共振测量血流多普勒效应获得。优选地，在任意实施例中，所述聚类算法包括K均值算法。优选地，在任意实施例中，所述多个参数对于动脉瘤破裂而言具有不同的权重，在所述聚类算法中通过不同权重的所述多个参数进行分析。优选地，在任意实施例中，瘤壁最大壁面切应力、瘤壁最大压力、瘤内血流强度、或单位时间入瘤血量越高，则动脉瘤破裂的概率越大；瘤顶平均壁面切应力越小，则动脉瘤破裂的概率越大。根据本专利技术的另一方面的实施例，提出一种动脉瘤血管支架，通过根据本专利技术所述的动脉瘤血管支架的构造方法构造而成。优选地，在任意实施例中，所述动脉瘤血管支架为双层支架。在一个实施例中，可选地，内外双层支架的金属覆盖率是相同的。在另一实施例中，可选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动脉瘤血管支架的构造方法，其特征在于，包括如下步骤：/n获得动脉瘤的实际影像，基于该实际影像对动脉瘤的结构建立抽象模型；/n对所述抽象模型进行预处理和离散化处理；/n基于所述抽象模型施加真实病灶处的血流情况，模拟所述抽象模型内的血流动力学环境，所述血流动力学环境包括与动脉瘤破裂相关的多个参数；/n基于所述血流动力学环境的所述多个参数，利用聚类算法，分析动脉瘤破裂概率；/n基于所述血流动力学环境、分析出的动脉瘤破裂概率、和模拟的支架受血液影响情况，筛选动脉瘤血管支架的参数，包括支架金属覆盖率；/n根据筛选出的动脉瘤血管支架的参数，构造动脉瘤血管支架。/n

【技术特征摘要】
1.一种动脉瘤血管支架的构造方法，其特征在于，包括如下步骤：
获得动脉瘤的实际影像，基于该实际影像对动脉瘤的结构建立抽象模型；
对所述抽象模型进行预处理和离散化处理；
基于所述抽象模型施加真实病灶处的血流情况，模拟所述抽象模型内的血流动力学环境，所述血流动力学环境包括与动脉瘤破裂相关的多个参数；
基于所述血流动力学环境的所述多个参数，利用聚类算法，分析动脉瘤破裂概率；
基于所述血流动力学环境、分析出的动脉瘤破裂概率、和模拟的支架受血液影响情况，筛选动脉瘤血管支架的参数，包括支架金属覆盖率；
根据筛选出的动脉瘤血管支架的参数，构造动脉瘤血管支架。


2.根据权利要求1所述的动脉瘤血管支架的构造方法，其特征在于，
所述多个参数包括：瘤壁最大壁面切应力、瘤顶平均壁面切应力、瘤壁最大压力、瘤内血流强度、单位时间入瘤血量中的至少一种。


3.根据权利要求1或2所述的动脉瘤血管支架的构造方法，其特征在于，
真实病...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱华，崔枭，杨春，李佑祥，张宝瑞，缪中荣，
申请(专利权)人：北京市神经外科研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11