全血管腔内支架开窗方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110037796A(43)申请公布日2019.07.23(21)申请号201910135685.3B33Y80/00(2015.01)(22)申请日2019.02.25A61F2/07(2013.01)(71)申请人南京鼓楼医院地址210008江苏省南京市鼓楼区中山路321号(72)发明人刘昭童垣皓李旭冉周敏捷刘长建李晓强(74)专利代理机构牡丹江市丹江专利商标事务所(特殊普通合伙)23205代理人张雨红(51)Int.Cl.A61B34/10(2016.01)A61B34/20(2016.01)B33Y10/00(2015.01)B33Y50/00(2015.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称全血管腔内支架开窗方法(57)摘要全血管腔内支架开窗方法。属于医疗辅助器械设计领域。现有的主动脉导板的支架制作过程中，存在的无法做到分支开口和开窗的精确定位的问题。全血管腔内支架开窗方法，包括：将带有血管的CT原始数据通过三维重构方法得到三维数据；将三维数据通过AI智能算法进行第二次处理，得到非参数曲面片的CAD模型，并进行植入导板后的血管应力形变的模拟；将模拟结果通过逆向工程技术进行处理，得到开窗导板的工业STL模型；将得到的工业STL模型通过3D打印机进行打印，得到树脂开窗导板；将支架伸入树脂开窗导板内，按照树脂开窗导板上的开窗位置在支架上画出开窗轮廓；取下树脂开窗导板后，在支架上开窗轮廓处开窗。本发明方法设计的分支及开窗位置精确。CN110037796ACN110037796A权利要求书1/2页1.全血管腔内支架开窗方法，其特征在于：所述方法通过以下步骤实现：步骤一、将带有血管的CT原始数据通过三维重构方法进行预处理，得到目标处的三维数据；步骤二、将上一步得到目标处的三维数据通过AI智能算法进行第二次处理，得到非参数曲面片的CAD模型，并进行植入导板后的血管应力形变的模拟；步骤三、将上一步模拟结果通过逆向工程技术进行第三次处理，得到开窗导板的工业STL模型；其中，应用投影法在动脉瘤位置确定开窗导板上的开窗位置；步骤四、将得到的工业STL模型通过3D打印机进行打印，得到树脂开窗导板；步骤五、将支架伸入树脂开窗导板内，按照树脂开窗导板上的开窗位置在支架上画出开窗轮廓；取下树脂开窗导板后，在支架上开窗轮廓处开窗。2.根据权利要求1所述的全血管腔内支架开窗方法，其特征在于：步骤一所述的将带有血管的CT原始数据通过三维重构方法进行预处理，得到目标处的三维数据，具体过程为：步骤一一、获得带有血管的CT原始数据，并保留包括：患者基础信息、病史信息、影像资料的数据信息，用于信息对应；步骤一二、对血管进行三维重建，使用Segmentation命令进行阈值调节，选中CT的血管，基于选中的图像进行三维重构，得到血管三维模型，以stl格式保存导出；步骤一三、使用正向工业设计软件Geomagicdesign进行血管重塑，之后再使用软件内置的数据分析系统对重塑后的主血管与分支血管进行进一步的融合处理。3.根据权利要求2所述的全血管腔内支架开窗方法，其特征在于：步骤二所述的将上一步得到目标处的三维数据通过AI智能算法进行第二次处理，得到非参数曲面片的CAD模型，并进行植入导板后的血管应力形变的模拟的过程，具体为：步骤二一、将血管三维模型导入geomagicstudio2014软件中，只保留血管数据；步骤二二、统计分析：1）对采集的多个ct数据进行图像识别，在形态学上进行分类统计，构架初级知识库，基于工程力学进行模拟分析，提炼出包括患者年龄、性别、血压、血脂、血管分支与主干夹角、血管壁弹性模量的影响因子，并以此作为深度学习的起始变量和参数；2）将工程力学模拟分析的结果作为设计参考，并实施在设计制作中，验证模拟的结果，经过多次反复迭代，得到最优的求解器，以此作为批量推理的总体参考，作为智能软件的设计参数；步骤二三、基于上一步处理后的模型，通过逆向工程软件GeomagicStudio软件对血管三维模型逆向重构设计，数据模型转换成非参数曲面片的CAD模型，以用于有限元分析；步骤二四、流体分析：使用流体力学分析软件ABAQUS软件，加载血流速参数、血压参数、血管材料泊松比弹性模量，以及导板材料参数，进行力学模拟仿真，判断施放导板后血管的形变状态以及血管分支位置的变化；具体为：1）通过血管导板的3D模型，导板的材料参数进行导板力学推算；其中，导板的材料参数包括弹性模量和泊松比；2）通过血管的3D模型以及血管参数推算血管力学特性；其中，血管参数包括弹性模量和泊松比；3）参考血管入口处血流速度、血压，分析模拟推演血管内导入导板后的形变状态，打印2CN110037796A权利要求