【技术实现步骤摘要】
一种虚拟球囊血管成形术诊疗方法及系统
[0001]本专利技术涉及生物医学工程及计算机科学领域，特别涉及一种虚拟球囊血管成形术诊疗方法及系统。
技术介绍
[0002]经皮血管腔内血管成形术(percutaneous transluminal angioplasty,PTA)是经导管等器械扩张再通动脉粥样硬化或其他原因所致的血管狭窄或闭塞性病变，这一疗法是60年代开始应用的，在80年代前主要采用球囊导管进行治疗，称为球囊血管成形术(balloon angioplasty)。PTA原来主要用于肢体血管，以后扩展至内动脉，如肾动脉、冠状动脉，并且由动脉发展至静脉，如扩张治疗腔静脉狭窄，以至治疗人造血管、移植血管的狭窄或闭塞。
[0003]球囊血管成形术
[0004](一)适应证：理想的适应证是中等大小或大血管局限、孤立性短段狭窄。其次为多发、分散的短段狭窄和闭塞。长段狭窄或闭塞、小血管病变、溃疡性狭窄或已有钙化的狭窄或闭塞病变不适宜于PTA治疗。(二)操作技术：在血管造影确定病变位、程度和侧支供血情况以及狭窄上下方的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种虚拟球囊血管成形术诊疗方法及系统，其特征在于，所述虚拟血管成形术诊疗的计算机实现的方法包括以下步骤：(1)接收植入器材相关关键参数或则器材扫描图像数据；计算构建球囊、支架、球扩型支架、球扩型瓣膜植入物的数据库；(2)接收目标患者血管系统的至少一部分的图像数据，识别接收到的血管系统图像中的病变区域；使用所接收的图像数据，生成所述患者的所述解剖结构的所述部分的患者特定的三维解剖模型以及病变血管模型；并且检测生成病人特异性的血管解剖模型的中心线；(3)接收球囊类型、球囊长度、支架类型、支架长度、球囊内气压、球扩型支架或球扩型瓣膜植入位置、血管参数以及血管病变参数；(4)生成计算网格并且执行虚拟球囊扩张或则虚拟球囊扩张式支架或则虚拟球囊扩张式瓣膜的模拟计算以确定形态学上的参数指标如斑块位移、血管扩张率；(5)对模拟扩张后的血管系统进行血流模拟以确定血流模拟结果，其中在血流模拟的过程中，将计算流体力学模型应用于应用与血管的三位模型中并且结合血管循环模型的参数；(6)基于形态学特征和血流动力学计算结果评估是否修改参数来生产更新患者特定解剖模型或则重新进行计算模拟，将评估结果输出到电子存储介质或显示器中。2.根据权利要求1所述的一种虚拟血管成形术诊疗的计算机实现的方法，其特征在于：所述建立虚拟的球囊、支架、球扩型支架、球扩型瓣膜数据库包括：运用Micro CT扫描的方法或则虚拟建模的方法对球囊、支架、球扩型支架、球扩型瓣膜架进行建模；通过以下步骤实现：(1)球囊：通过对目标球囊的Micro CT扫描获得图像进行建模或则通过虚拟制作球囊的方法获得，虚拟制作包括获取球囊制作过程中的折叠和压缩器材的关键参数构建虚拟球囊制作算法，此步骤包括：(1.1)从医疗器械厂商获得球囊的基本参数如球囊材料、球囊长度、球囊直径与球囊内压的实验数据、折叠和压缩器材的型号等关键参数；(1.2)基于获得的关键参数对球囊制作过程进行虚拟模拟，模拟的方法可以是有限元、粒子法、弹簧质点等模拟的方法；(1.3)模拟结果获得术前球囊的模型；建立的球囊数据库包括：不同类型的球囊以及每一种球囊的不同长度与宽度。(2)支架：通过对目标支架Micro CT扫描获得扫描图像进行建模或则虚拟制作获得支架模型，虚拟制作包括获取支架的模型数据参数如支架长度、单元结构的角度等参数构建支架的骨架然后通过添加厚度的算法构建完整的术前支架模型；(3)球扩型支架与球扩型瓣膜：通过Micro CT扫描获得球扩型支架的图像直接进行建模或者通过直接结合虚拟制作完成的球囊和支架或瓣膜，或则将虚拟球囊和虚拟支架或瓣膜进行压接的方式获得。3.根据权利要求1所述的一种虚拟球囊血管成形术诊疗的计算机实现的方法，其特征在于：步骤(2)中获取患者特异性血管系统的相关影像数据可以是患者的CT图血管造影图、或者患者特异性其他血管影像信息，通过对影像数据的处理构建三维血管模型以及血管病
变模型，患者特异性血管系统包括至少一个感兴趣的血管和从所述感兴趣的血管分支的一个或多个血管段，冠状脉管系统；脑血管系统；外周脉管系统；肝脉管系统；肾脉管系统；内脏脉管系统；或任何具有一个或多个血管的脉管系统。4.根据权利要求1所述的...
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