一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备制造技术

一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,包括有：低剂量CTA成像单元——用于得到全脑血流动力学改变图像；三维高精度CFD数值模拟单元——根据全脑血流动力学改变图像建立动脉瘤几何模型；可视化CFD诊断单元——根据动脉瘤几何模型进行成像，并得到不同类型动脉瘤破裂出血的风险值。该用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备，将全脑血流动力学改变图像得到动脉瘤几何模型进行虚拟现实呈形，并计算得到不同类型动脉瘤破裂出血的风险值，有助于快速精确诊治脑卒中性疾病。

【技术实现步骤摘要】
一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备
本专利技术涉医学图像处理及成像
，特别涉及一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备。
技术介绍
脑卒中在我国属于常见病，已成为我国居民第一位的死因，具有高发病率、高死亡率、高复发率和高致残率的“四高”特点，严重威胁中国居民健康。颅内动脉瘤是一种获得性的发生于颅内动脉管壁上的异常膨出，可引起蛛网膜下腔出血，是脑卒中最凶险的病因之一。脑卒中预后极差，死亡率则高达50％，仅25％的患者可保留一定生活自理能力。CT检查为快速诊断脑卒中及采取何种治疗手段的重要依据。近年来，基于CT影像的计算血流动力学模型提高了脑血管疾病诊治的精确性。目前，应用CFD软件结合3D-DSA或CTA模拟流体力学已成为分析颅内血流动力学改变的主要方法，但这样的研究工作流程操作起来繁杂、欠直观。神经外科医生在手术过程中非常依赖图像，对外科医生来说，可视化人体皮肤下的解剖结构一直是一个棘手的问题，尤其是当试图避免皮肤切口时。当涉及到脑卒中时，头骨特别难以穿透，这使得它们的视觉和后续的治疗成为一个巨大的挑战。因此，针对现有技术不足，提供一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备以解决现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备。该用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备能进行VR可视化图像呈现，并计算得到不同类型动脉瘤破裂出血的风险值为临床提供理论指导。本专利技术的上述目的通过以下技术措施实现：>提供一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,包括有：低剂量CTA成像单元——用于得到全脑血流动力学改变图像；三维高精度CFD数值模拟单元——根据全脑血流动力学改变图像建立动脉瘤几何模型；可视化CFD诊断单元——根据动脉瘤几何模型进行成像，并得到不同类型动脉瘤破裂出血的风险值。优选的，上述低剂量CTA成像单元采用128层螺旋CT对对像进行成像，并减半扫描时间、降低辐射剂量及低对比剂量得到全脑血流动力学改变图像。优选的，上述低剂量CTA成像单元采用iDose4技术的低剂量迭代重建图像后处理技术和图像分析对全脑血流动力学改变图像进行处理。优选的，上述三维高精度CFD数值模拟单元通过Mimics和Geomagicstudio对全脑血流动力学改变图像进行模型构建，得到动脉瘤几何模型。优选的，上述三维高精度CFD数值模拟单元利用ANSYSICEM对动脉瘤几何模型进行网格划分和设置边界条件。优选的，上述三维高精度CFD数值模拟单元采用Fluent求解器求解动脉瘤几何模型的血流动力学的特征参数。优选的，上述Fluent求解器的计算采用压力-速度耦合方式。优选的，上述Fluent求解器的流场计算时的微分方程组离散格式为四阶精度的迎风方式。优选的，上述特征参数为平均壁面切应力、剪切震荡指数、血管壁压力和血流速度。优选的，上述可视化CFD诊断单元使用可视化VR设备对动脉瘤几何模型进行可视化成像。优选的，上述可视化CFD诊断单元基于量化分析方法的风险评估决策系统，借助颅内动脉瘤破裂风险预测评估模型的“分级量表”进行量化、计算不同类型动脉瘤破裂出血的风险值。优选的，上述降低辐射剂量通过将管电压降至80KV产生的辐射剂量。优选的，上述低对比剂量为在CTA检查时团注对比剂后使用30～50mL生理盐水以相同流率进行替代注射，从而降低对比剂的注射量，且对比剂量为体量与0.6ml/kg的乘积。本专利技术的一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,包括有：低剂量CTA成像单元——用于得到全脑血流动力学改变图像；三维高精度CFD数值模拟单元——根据全脑血流动力学改变图像建立动脉瘤几何模型；可视化CFD诊断单元——根据动脉瘤几何模型进行成像，并得到不同类型动脉瘤破裂出血的风险值。该用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备，将全脑血流动力学改变图像得到动脉瘤几何模型进行虚拟现实呈形，并计算得到不同类型动脉瘤破裂出血的风险值，有助于快速精确诊治脑卒中性疾病。附图说明利用附图对本专利技术作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。图1为本专利技术一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备的操作流程图。图2为蒙皮提取示意图。图3为血管的三维模型。图4为血管和血管的三维模型。图5为壁切应力示意图。图6为流线图。图7为管壁形变示意图。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1。一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,包括有：低剂量CTA成像单元——用于得到全脑血流动力学改变图像；三维高精度CFD数值模拟单元——根据全脑血流动力学改变图像建立动脉瘤几何模型；可视化CFD诊断单元——根据动脉瘤几何模型进行成像，并得到不同类型动脉瘤破裂出血的风险值。其中低剂量CTA成像单元采用128层螺旋CT对对像进行成像，并减半扫描时间、降低辐射剂量及低对比剂量得到全脑血流动力学改变图像。本专利技术通过128层螺旋CT进行成像，可得到能够反映全脑血流动力学改变的高质量图像。其中低剂量CTA成像单元采用iDose4技术的低剂量迭代重建图像后处理技术和图像分析对全脑血流动力学改变图像进行处理。本专利技术通过iDose4技术的低剂量迭代重建图像后处理技术和图像分析提高图片质量，能够降低检查的辐射剂量，提高图像的质量。其中，降低辐射剂量通过将管电压降至80KV产生的辐射剂量。低对比剂量为在CTA检查时团注对比剂后使用30～50mL生理盐水以相同流率进行替代注射，从而降低对比剂的注射量，且对比剂量为体量与0.6ml/kg的乘积。本专利技术的iDose4技术的低剂量迭代重建图像后处理技术和图像分析均为常用的图像处理技术，本邻域技术人员应当知晓具体的处理操作步骤，在此不再一一累述。其中三维高精度CFD数值模拟单元通过Mimics和Geomagicstudio对全脑血流动力学改变图像进行模型构建，得到动脉瘤几何模型。该动脉瘤几何模型符合分形血管网络。需要说明的是，本专利技术的Mimics和Geomagicstudio均为常用的模型构建方法，本邻域技术人员应当知晓具体的使用方法及参数设置，在此不再一一累述。本专利技术的三维高精度CFD数值模拟单元利用ANSYSICEM对动脉瘤几何模型进行网格划分和设置边界条件。需要说明的是，本专利技术的CFD运算的入口条件采用速度边界条件，由TCCS实时数据导入。该三维高精度CFD数值模拟单元采用Fluent求解器求解动脉瘤几何模型的血流动力学的特征参数。Fluent求解器的计算采用压力-速度耦合方式。Fluent求解器的流场计算时的微分方程组离散格式为四阶精度的迎风方式，作为前述的离散格式的标准本专利技术使用10-4均方根残差设定标准。其中特征参数为平均壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,其特征在于，包括有：/n低剂量CTA成像单元——用于得到全脑血流动力学改变图像；/n三维高精度CFD数值模拟单元——根据全脑血流动力学改变图像建立动脉瘤几何模型；/n可视化CFD诊断单元——根据动脉瘤几何模型进行成像，并得到不同类型动脉瘤破裂出血的风险值。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,其特征在于，包括有：
低剂量CTA成像单元——用于得到全脑血流动力学改变图像；
三维高精度CFD数值模拟单元——根据全脑血流动力学改变图像建立动脉瘤几何模型；
可视化CFD诊断单元——根据动脉瘤几何模型进行成像，并得到不同类型动脉瘤破裂出血的风险值。


2.根据权利要求1所述的用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,其特征在于：所述低剂量CTA成像单元采用128层螺旋CT对对像进行成像，并减半扫描时间、降低辐射剂量及低对比剂量得到全脑血流动力学改变图像。


3.根据权利要求2所述的用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,其特征在于：所述低剂量CTA成像单元采用iDose4技术的低剂量迭代重建图像后处理技术和图像分析对全脑血流动力学改变图像进行处理。


4.根据权利要求3所述的用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,其特征在于：所述三维高精度CFD数值模拟单元通过Mimics和Geomagicstudio对全脑血流动力学改变图像进行模型构建，得到动脉瘤几何模型。


5.根据权利要求4所述的用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备,其特征在于：所述三维高精度CFD数值模拟单元采用Fluent求解器求解动脉瘤几何模型的血流动力学的特征参数；
所述三维高精度CFD数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙霄翱，庄依杰，王关皓，黄海飞，黄正威，冯学成，罗佳佳，
申请(专利权)人：广东医科大学附属医院，
类型：发明
国别省市：广东;44