[发明专利]一种颅内动脉瘤虚拟支架的植入方法及装置

说明书

本发明公开了一种颅内动脉瘤虚拟支架的植入方法及装置，该方法包括：基于颅内影像数据建立目标载瘤动脉及动脉瘤的三维模型，三维模型包括目标载瘤动脉的虚拟载瘤动脉及动脉瘤的虚拟动脉瘤；根据三维模型提取虚拟载瘤动脉的动脉中心线；基于动脉中心线缩放虚拟支架直到缩放后的虚拟支架满足预设条件，并将缩放后的虚拟支架植入虚拟载瘤动脉中及释放缩放后的虚拟支架直到最大位移增量值小于预设位移增量值。可见，实施本发明能够减少支架模拟植入的仿真计算时间，从而辅助医生规划实体支架植入手术，进而提高实体支架的应用率，及以支架模拟植入作为参考，能够提高实体支架植入的准确率，从而降低实体支架植入的手术风险以及术后并发症的可能性。

技术领域

本发明涉及颅内动脉瘤医学技术领域，尤其涉及一种颅内动脉瘤虚拟支架的植入方法及装置。

背景技术

颅内动脉瘤，又称脑血管瘤，是由颅内动脉内腔异常扩张，形成动脉壁的一种瘤状突起，是一种常见的血管性疾病。据统计，我国每100个成年人中，就有7个是动脉瘤携带者。颅内动脉瘤可分为非破裂动脉瘤和破裂动脉瘤，绝大部分的颅内动脉瘤为非破裂动脉瘤，一般终生不会破裂，其年破裂率仅为0.05％。然而非破裂动脉瘤一旦破裂，会引发自发性蛛网膜下隙出血，变成破裂动脉瘤，其致死致残率超过50％，严重威胁患者的生命。

目前颅内动脉瘤的治疗手段主要有三种：动脉瘤包裹术、开颅动脉瘤夹闭术以及微创血管内介入术。动脉瘤包裹术是一种用医用物体(如：医用海绵)把动脉瘤包裹起来的非手术性保守治疗手段，起到防止载瘤动脉再出血和痉挛的作用，但该手段常伴随术后并发症(如：偏瘫、昏迷、局部神经功能缺失等)。开颅动脉瘤夹闭术是一种根据动脉瘤的朝向、瘤颈的长短等因素选择合适的动脉瘤夹夹闭动脉瘤的治疗手段，该手段能有效地防止动脉瘤再次破裂出血以及清除蛛网膜下腔积血和脑内血肿，对减轻载瘤动脉痉挛十分有用，但该手段风险高达10％。微创血管内介入术是目前治疗动脉瘤最广泛使用的治疗手段，主要包括弹簧圈栓塞术(也称：动脉瘤栓塞术)和/或支架辅助栓塞术(也称：载瘤动脉栓塞术)以及密网支架血管重建装置术。虚拟微创血管内介入术是一种通过有限元仿真软件(如：Abaqus、Ansys等)对载瘤动脉进行模拟植入弹簧圈/支架，并对植入弹簧圈/支架前后的载瘤动脉的血流改变进行评估的手段，该手段具有风险较低、能够较好地解决上述术后并发症以及能够在术前预测动脉瘤栓塞预后的风险的优点，但该手段是基于有限元方法模拟弹簧圈/支架的植入，存在仿真计算耗时长的缺点，难以在临床医学上应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种颅内动脉瘤虚拟支架的植入方法及装置，能够将计算几何模拟算法应用于载瘤动脉的支架模拟植入手术中，减少支架模拟植入的仿真计算时间，从而便于辅助医生规划实体支架植入手术，进而提高实体支架在临床医学上的应用率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种颅内动脉瘤虚拟支架的植入方法，所述方法包括：

基于颅内影像数据建立目标载瘤动脉以及所述目标载瘤动脉上的动脉瘤的三维模型，所述三维模型包括与所述目标载瘤动脉相匹配的虚拟载瘤动脉以及与所述动脉瘤相匹配的虚拟动脉瘤；

根据所述三维模型提取所述虚拟载瘤动脉的动脉中心线；

基于所述动脉中心线缩放预先确定的虚拟支架直到缩放后的虚拟支架满足预设条件，并将所述缩放后的虚拟支架植入所述虚拟载瘤动脉中，所述虚拟支架为与所述虚拟载瘤动脉相匹配的支架；

在所述缩放后的虚拟支架植入所述虚拟载瘤动脉后，释放所述缩放后的虚拟支架直到最大位移增量值小于预设位移增量值，所述最大位移增量值为所有节点中每个节点的位移增量值中最大的位移增量值，所有所述节点包括所述虚拟支架包括的所有支条中相交支条相交所形成的点。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在释放所述缩放后的虚拟支架过程中，基于预先确定的计算几何模拟算法确定所有节点的位移增量值，并从所有所述节点的位移增量值中确定最大位移增量值；