[发明专利]一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备

说明书

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。

技术领域

本发明涉医学图像处理及成像技术领域，特别涉及一种用于颅内动脉瘤CFD诊断可视化设备。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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Geomagic studio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ANSYS ICEM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。