升主动脉、主动脉弓及其三大分支参数化建模方法技术

本发明专利技术升主动脉、主动脉弓及其三大分支参数化建模方法属于生物3D打印建模领域，涉及到一种基于解剖学特征的升主动脉、主动脉弓及其三大分支的参数化建模方法。该方法首先获取患者的CT医学影像，并将数据导入影像分析软件中，调整各项显示参数。应用软件自带的阈值化功能与区域生长功能，结合手动修正绘制出患者目标血管段以及周边约束器官组织遮罩；分割出患者动脉周边器官及组织包括胸骨，胸椎，上腔静脉，气管，以及肺动脉干，生成目标血管段以及周边约束器官组织的三维模型。该方法提升了置入性主动脉的适用性和置入物寿命，可以通过调整多组具体参数来对目标血管段的几何模型进行调整，使血流设计个性化，自由度较高，还原度高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
升主动脉、主动脉弓及其三大分支参数化建模方法


[0001]本专利技术属于生物3D打印建模领域，涉及到一种基于解剖学特征的升主动脉、主动脉弓及其三大分支的参数化建模方法。

技术介绍

[0002]主动脉是体循环动脉的主干，作为人体内最大的血管，承担着向全身各部位输送血液的功能。主动脉疾病大体分为三种：先天性畸形，后天性物理损伤及恶化，主动脉炎症导致损伤。在治疗方面常有药物介入，支架辅助治疗，严重者则需要进行主动脉部分段的置换。可供置换的自体来源血管有限，市面上的人工血管能够在一定程度上保证生物相容性，但是仍然存在形态学上的吻合度差以及难以实现与患者共同生长的缺陷。生物3D打印技术在这方面上的应用就占据了很大的优势，首先细胞来自于患者本身就免于了排异反应，术后融合不佳不能与患者共同生长的问题。其次，可以通过设计动脉模型，并应用血流动力学仿真及优化就可以提升置入性主动脉的适用性，并提升置入物寿命。升主动脉、主动脉弓及其三大分支：头臂干、左颈总及左锁骨下动脉作为主动脉的一部分，也是发病率以及替换率较高的部分。
[0003]目前对于主动脉的建模大体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种升主动脉、主动脉弓及其三大分支参数化建模方法，其特征是，该方法首先获取患者的CT医学影像，并将数据导入影像分析软件Mimics中，调整各项显示参数；应用Mimics自带的阈值化功能与区域生长功能，结合手动修正绘制出患者目标血管段以及周边约束器官组织遮罩，分割出患者动脉周边器官及组织包括胸骨，胸椎，上腔静脉，气管，以及肺动脉干，生成目标血管段以及周边约束器官组织的三维模型，应用3-matic来对模型进行光顺化处理，并导回到Mimics中；方法的具体步骤如下：步骤1对获取到的患者的CT影像数据导入Mimics 17.0中，设置显示模式，图像基准方向，并调整显示灰度阈值范围，进行数据处理；a)分析影像中的冠状面，找到人体肩胛骨最低点，并进行连线，利用该连线在矢状面中进行分析，对应第七胸椎的棘突部分；由第七胸椎定位第四胸椎，找到第四胸椎两个横突连线，并以该线段为直径作圆来找到两个横突中点，以该中点为定位点观察矢状面，找到第四胸椎椎体底点，以此点作为定位点定位水平面，此面即为升主动脉与主动脉弓交接点B00所在水平面，也是主动脉弓与降主动脉交接点D00所在水平面；b)通过上下平移水平面影像的方法来确定目标血管段的上下限；根据各定位水平面，利用阈值化功能与区域生长功能，并结合手动调整，生成目标血管段遮罩，分割出患者动脉周边器官及组织包括胸骨，胸椎，上腔静脉，气管，以及肺动脉干，进而生成目标血管段以及周边约束器官组织的三维模型；应用3-matic来对模型进行光顺化处理，并导回到Mimics中；步骤2对分割出病变的目标血管段绘制标志点，生成初始中心线，并进行切割处理；根据步骤1中获取的定位水平面分别获取升主动脉起点标志点A00，升主动脉及主动脉弓交接点标志点B00，分割得到的三大分支末端端点标志点E00、F00、G00，三大分支起始标志点E01、F01、G01,主动脉弓与降主动脉交接点标志点C00，主动脉弓的顶点标志点D00,以及标志点A00、B00、C00、D00、E00、F00、G00相应位置的截面面积；目标血管段初始中心线图包含了患者目标血管段的中心线以及提取的标志点，将病变血管的中心线转化为点集，将标记点、中心线以igs格式导出；步骤3将生成的目标血管段初始中心线以及各标志点与分割得到的约束组织与器官三维模型导出,并以点集形式导入建模软件UG中；应用UG10.0中的曲线-艺术样条以及圆弧命令生成升主动脉、主动脉弓及三大分支中心线；由目标血管段初始中心线标志点与初始中心线点集分别确定模型相应的标志点A0、B...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丹阳，郝江涛，李红霞，张诚，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：