血管支架快速释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种血管支架快速释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：构建血管支架以及压缩器用于模拟计算的三维模型，其中血管支架周向上具有开口；将血管支架利用压缩器进行压缩使得所述血管支架开口一侧朝另一侧内部卷曲重叠，并呈现压缩状态；将血管支架在压缩状态下嵌入第一壳体中形成整体并作为支架输送系统，其中第一壳体为圆筒状；将支架输送系统伸入第二壳体内并向远端移动直至达到预设位置，第二壳体为与载瘤血管内径相匹配的圆筒状，且圆筒的延伸趋势与载瘤血管一致；解除血管支架的压缩状态，使血管支架进一步扩张至与载瘤血管相贴合。采用本方法能够提升仿真速度，且兼顾实用性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
血管支架快速释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质
本申请涉及转化医学领域，特别是涉及一种血管支架快速释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
颅内动脉瘤是颅内动脉壁病理性的膨出，常见于脑血管威利斯环的动脉分叉处。动脉瘤影响大概5％的全人类。动脉瘤破裂后果是致命性的，大约有50％不能存活，其余也会出现不同程度的身体功能性障碍。弹簧圈栓塞目前是最重要的治疗动脉瘤的方法。其治疗过程包括释放一系列的弹簧圈到动脉瘤腔内，通过对动脉瘤的栓塞来减少瘤内血流。弹簧圈填充引起后续动脉瘤内的血栓形成，最终对动脉瘤进行栓塞，达到把动脉瘤隔绝于血流循环之外。对于宽颈动脉瘤，通常会在母血管中放置一种疏网支架，来防止弹簧圈从动脉瘤腔内落到母血管内，这种手术方法叫支架辅助的弹簧圈栓塞方法。现有技术中有一种叫密网支架来重塑载瘤动脉来进行脑动脉瘤的栓塞，其原理是通过放置一个金属网的覆盖率在30-35％左右的密网的支架来减少进入到动脉瘤腔内血流速度和血流量，进而让动脉瘤腔内形成血栓。密网支架针对大动脉瘤和宽颈等复杂动脉瘤特别有效，有时候植入密网支架同时还可以放置少量的弹簧圈。前瞻性随机的多中心临床试验表明，跟传统的开颅手术(通过动脉瘤夹来夹闭动脉瘤)相比，弹簧圈和支架介入治疗的方法对破裂和未破裂动脉瘤有更好的结果。但是，弹簧圈栓塞的一个最大的弱点是有很高的复发率，高达30％，并且需要对这些复发的动脉瘤进行重新治疗。目前弹簧圈栓塞复发的机理没有完全理解，但是从直观的和大量学术研究表明，弹簧圈或者支架辅助的弹簧圈栓塞之后的复发跟血流动力学的改变有密切的关系。基于医学图像的计算流体力学(CFD)在动脉瘤治疗前后的血流动力学分析中应用广泛。但是，计算流体力学仿真需要准确的弹簧圈、支架或者密网支架在血管内释放后的真实的几何结构。这个问题正是目前对弹簧圈和支架进行虚拟释放仿真计算的挑战，因为之前的方法不能快速准确的获取弹簧圈和支架真实释放之后的三维结构。目前颅内动脉瘤的仿真方法有基于多孔介质的方法和快速释放方法。例如公开号CN103198202A介绍了一种基于数学模型膨胀方法来进行对动脉瘤载瘤血管支架的释放方法。虽然这些方法速度比较快，但是其准确性还不能满足用于后续的血流动力学分析。国际专利申请(PTC/US2015/012941)的专利文献中介绍了传统有限元算法在动脉瘤支架和弹簧圈虚拟治疗中的应用。基于有限元的传统的方法很准确，模拟的过程是按照真实支架压握、输送和释放的过程进行的，该方法能精准的计算支架释放过程中的力学和机械特性，然而在计算时间上花费非常长，因此在实际的临床应用中受到了一定的限制。比如，基于有限元方法的HiFiVS计算在计算密网支架的输送过程需要花费100个小时以上，耗时大，不经济和难以满足临床中时效性的要求。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高计算速度的同时保证准确性的血管支架快速释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。一种血管支架快速释放的模拟方法，其特征在于，所述方法包括：构建血管支架以及压缩器用于模拟计算的三维模型，其中所述血管支架周向上具有开口；将血管支架利用压缩器进行压缩使得所述血管支架开口一侧朝另一侧内部卷曲重叠，并呈现压缩状态；将所述血管支架在压缩状态下嵌入第一壳体中形成整体并作为支架输送系统，其中所述第一壳体为圆筒状；将所述支架输送系统伸入第二壳体内并向远端移动直至达到预设位置，所述第二壳体为与载瘤血管内径相匹配的圆筒状，且所述圆筒的延伸趋势与载瘤血管一致；解除所述血管支架的压缩状态，使血管支架进一步扩张至与所述载瘤血管相贴合。可选的，当所述压缩器对血管支架进行压缩时，固定所述血管支架开口一侧，使另一侧朝固定一侧内部卷曲，所述血管支架的横截面呈现螺旋形，所述螺旋形的圈数至少为半圈。可选的，所述第一壳体的外径大于压缩后血管支架的外径，其内径小于压缩后血管支架的内径。可选的，将所述支架输送系统在所述第二壳体内移动时，所述血管支架以及第一壳体保持相对固定。可选的，构建所述第二壳体时包括：获得载瘤动脉的中心线，沿中心线向扫掠生成圆筒状的第二壳体。可选的，所述第二壳体的内径大于所述第一壳体的外径。可选的，所述第二壳体在长度方向上包括在载瘤血管内由近端至远端的延伸部分，以及从近端背向远端直线延长的部分。本申请提供了一种血管支架快速释放的模拟装置，包括：构建模块，用于构建血管支架以及压缩器用于模拟计算的三维模型，其中所述血管支架周向上具有开口；压缩模块，用于将血管支架利用压缩器进行压缩使得所述血管支架开口一侧朝另一侧内部卷曲重叠，并呈现压缩状态；支架输送系统形成模块，用于将所述血管支架在压缩状态下嵌入第一壳体中形成整体并作为支架输送系统，其中所述第一壳体为圆筒状；移动模块，用于将所述支架输送系统伸入第二壳体内并向远端移动直至达到预设位置，所述第二壳体为与载瘤血管内径相匹配的圆筒状，且所述圆筒的延伸趋势与载留血管一致；释放模块，用于解除所述血管支架的压缩状态，使血管支架进一步扩张至与所述载瘤血管相贴合。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：构建血管支架以及压缩器用于模拟计算的三维模型，其中所述血管支架周向上具有开口；将血管支架利用压缩器进行压缩使得所述血管支架开口一侧朝另一侧内部卷曲重叠，并呈现压缩状态；将所述血管支架在压缩状态下嵌入第一壳体中形成整体并作为支架输送系统，其中所述第一壳体为圆筒状；将所述支架输送系统伸入第二壳体内并向远端移动直至达到预设位置，所述第二壳体为与载瘤血管内径相匹配的圆筒状，且所述圆筒的延伸趋势与载瘤血管一致；解除所述血管支架的压缩状态，使血管支架进一步扩张至与所述载瘤血管相贴合。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：构建血管支架以及压缩器用于模拟计算的三维模型，其中所述血管支架周向上具有开口；将血管支架利用压缩器进行压缩使得所述血管支架开口一侧朝另一侧内部卷曲重叠，并呈现压缩状态；将所述血管支架在压缩状态下嵌入第一壳体中形成整体并作为支架输送系统，其中所述第一壳体为圆筒状；将所述支架输送系统伸入第二壳体内并向远端移动直至达到预设位置，所述第二壳体为与载瘤血管内径相匹配的圆筒状，且所述圆筒的延伸趋势与载瘤血管一致；解除所述血管支架的压缩状态，使血管支架进一步扩张至与所述载瘤血管相贴合。上述血管支架快速释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质，通过进一步的计算以及相关指标的输出获知最优动脉瘤治疗方案的选择，进行精准化的医疗。并且优化传统的有限元方法的支架快速虚拟植入方法，在进一步提高模拟结构准确性的同时，又能快速得到支架释放后的三维模型，在准确性和实效性之间达到一个平衡。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.血管支架快速释放的模拟方法，其特征在于，包括：/n构建血管支架以及压缩器用于模拟计算的三维模型，其中所述血管支架周向上具有开口；/n将血管支架利用压缩器进行压缩使得所述血管支架开口一侧朝另一侧内部卷曲重叠，并呈现压缩状态；/n将所述血管支架在压缩状态下嵌入第一壳体中形成整体并作为支架输送系统，其中所述第一壳体为圆筒状；/n将所述支架输送系统伸入第二壳体内并向远端移动直至达到预设位置，所述第二壳体为与载瘤血管内径相匹配的圆筒状，且所述圆筒的延伸趋势与载瘤血管一致；/n解除所述血管支架的压缩状态，使血管支架进一步扩张至与所述载瘤血管相贴合。/n

【技术特征摘要】
1.血管支架快速释放的模拟方法，其特征在于，包括：
构建血管支架以及压缩器用于模拟计算的三维模型，其中所述血管支架周向上具有开口；
将血管支架利用压缩器进行压缩使得所述血管支架开口一侧朝另一侧内部卷曲重叠，并呈现压缩状态；
将所述血管支架在压缩状态下嵌入第一壳体中形成整体并作为支架输送系统，其中所述第一壳体为圆筒状；
将所述支架输送系统伸入第二壳体内并向远端移动直至达到预设位置，所述第二壳体为与载瘤血管内径相匹配的圆筒状，且所述圆筒的延伸趋势与载瘤血管一致；
解除所述血管支架的压缩状态，使血管支架进一步扩张至与所述载瘤血管相贴合。


2.根据权利要求1所述的血管支架快速释放的模拟方法，其特征在于，当所述压缩器对血管支架进行压缩时，固定所述血管支架开口一侧，使另一侧朝固定一侧内部卷曲，所述血管支架的横截面呈现螺旋形，所述螺旋形的圈数至少为半圈。


3.根据权利要求1所述的血管支架快速释放的模拟方法，其特征在于，所述第一壳体的外径大于压缩后血管支架的外径，其内径小于压缩后血管支架的内径。


4.根据权利要求1所述的血管支架快速释放的模拟方法，其特征在于，将所述支架输送系统在所述第二壳体内移动时，所述血管支架以及第一壳体保持相对固定。


5.根据权利要求1所述的血管支架快速释放的模拟方法，其特征在于，构建所述第二壳体时包括：获得载瘤动脉的中心线，沿中心线向扫掠生成圆筒状的第二壳体。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：金肜伯，冷晓畅，向建平，
申请(专利权)人：杭州脉流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33