【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本披露一般涉及仿真。更具體地，本披露涉及一種微導(dǎo)管形態(tài)確定方法、微導(dǎo)管塑形方法、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、顱內(nèi)動(dòng)脈瘤是一種神經(jīng)外科常見的腦血管疾病，指的是顱內(nèi)動(dòng)脈血管壁的薄弱處，在血流和血壓的作用下，向外異常膨出，因其形似腫瘤而被稱為動(dòng)脈瘤顱內(nèi)動(dòng)脈瘤。雖然其總體患病率大約為3％～5％，但其一旦破裂引發(fā)蛛網(wǎng)膜下腔出血，致死率可達(dá)40％。
2、動(dòng)脈瘤栓塞術(shù)是目前主要的治療手段，其是用微導(dǎo)管將彈簧圈等瘤內(nèi)擾流裝置送至動(dòng)脈瘤腔以閉塞動(dòng)脈瘤。微導(dǎo)管的塑形形態(tài)是顱內(nèi)動(dòng)脈瘤血管內(nèi)治療成功的關(guān)鍵，精準(zhǔn)的微導(dǎo)管形態(tài)可以減少彈簧圈栓塞中導(dǎo)管回彈的風(fēng)險(xiǎn)、促進(jìn)動(dòng)脈瘤囊的完全填塞，從而使血管內(nèi)治療的安全性和有效性得到保障。換言之，良好的微導(dǎo)管塑形形態(tài)有助于栓塞手術(shù)的順利實(shí)施和手術(shù)治療效果。
3、然而，現(xiàn)在的微導(dǎo)管塑形多依賴于醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)，若臨床醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)不足或遇到復(fù)雜的血管和血管瘤形態(tài)時(shí)，往往需要多次塑形，不僅延長了手術(shù)時(shí)間，增加了患者的痛苦，還會(huì)影響最終的手術(shù)治療效果。
4、雖然目前存在一種借助圖像處理技術(shù)輔助醫(yī)生完成微導(dǎo)管塑形的方法，但其僅能根據(jù)載瘤血管和動(dòng)脈瘤的形態(tài)完成微導(dǎo)管形態(tài)的靜態(tài)模擬，未能考慮到微導(dǎo)管在血管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)存在碰撞與支撐力的問題，塑形形態(tài)的可靠性仍存在一定問題。
5、有鑒于此，亟需提供一種微導(dǎo)管形態(tài)確定方案，以便形成可靠的微導(dǎo)管形態(tài)，以指導(dǎo)微導(dǎo)管塑形，保障栓塞手術(shù)的順利實(shí)施和手術(shù)治療效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了至少解決
2、在第一方面中，本披露提供一種微導(dǎo)管形態(tài)確定方法包括：提取載瘤血管的血管中心線；基于血管中心線構(gòu)建初始形態(tài)的微導(dǎo)管模型；計(jì)算載瘤血管的有向距離場，以得到微導(dǎo)管模型的邊界約束；以及在邊界約束下向微導(dǎo)管模型施加載荷，以計(jì)算出微導(dǎo)管形態(tài)。
3、在一些實(shí)施例中，其中在邊界約束下向微導(dǎo)管模型施加載荷，以計(jì)算出微導(dǎo)管形態(tài)包括：向微導(dǎo)管模型中的微導(dǎo)管遠(yuǎn)心端點(diǎn)施加指向第一方向的第一載荷，以將微導(dǎo)管遠(yuǎn)心端點(diǎn)固定至第一預(yù)設(shè)位置；向微導(dǎo)管模型施加指向第二方向的第二載荷，以將微導(dǎo)管模型中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)固定至第二預(yù)設(shè)位置；向微導(dǎo)管模型中的微導(dǎo)管近心端點(diǎn)施加指向第三方向的第三載荷，直至微導(dǎo)管模型的節(jié)點(diǎn)的位移滿足預(yù)設(shè)條件；以及計(jì)算微導(dǎo)管模型在邊界約束、第一載荷、第二載荷和第三載荷下形成的微導(dǎo)管形態(tài)。
4、在一些實(shí)施例中，其中第一方向指向動(dòng)脈瘤中心，第一預(yù)設(shè)位置與動(dòng)脈瘤中心的距離小于或等于第一誤差閾值；第二方向指向微導(dǎo)管支撐點(diǎn)，微導(dǎo)管支撐點(diǎn)位于動(dòng)脈瘤所在血管壁的對側(cè)血管壁，第二預(yù)設(shè)位置與微導(dǎo)管支撐點(diǎn)的距離小于或等于第二誤差閾值；第三方向?yàn)槲?dǎo)管近心端點(diǎn)指向其相鄰節(jié)點(diǎn)的方向，預(yù)設(shè)條件包括：微導(dǎo)管模型的節(jié)點(diǎn)的最大位移小于或等于第三誤差閾值。
5、在一些實(shí)施例中，其中基于血管中心線構(gòu)建初始形態(tài)的微導(dǎo)管模型包括：根據(jù)彈性桿模型構(gòu)建微導(dǎo)管模型；以及根據(jù)血管中心線初始化微導(dǎo)管模型中節(jié)點(diǎn)的位置，以得到初始形態(tài)的微導(dǎo)管模型。
6、在一些實(shí)施例中，其中根據(jù)彈性桿模型構(gòu)建微導(dǎo)管模型包括：將微導(dǎo)管模型描述為標(biāo)架曲線，微導(dǎo)管模型的參考標(biāo)架為直線。
7、在一些實(shí)施例中，其中提取載瘤血管的血管中心線包括：基于醫(yī)學(xué)影像分割出載瘤血管和動(dòng)脈瘤；以及在載瘤血管上確定載瘤血管近心端和載瘤血管遠(yuǎn)心端；以及提取載瘤血管近心端與載瘤血管遠(yuǎn)心端之間的血管中心線。
8、在一些實(shí)施例中，在初始形態(tài)的微導(dǎo)管模型中，微導(dǎo)管遠(yuǎn)心端點(diǎn)與載瘤血管遠(yuǎn)心端重合，微導(dǎo)管近心端點(diǎn)與載瘤血管近心端重合。
9、在一些實(shí)施例中，其中載瘤血管近心端與動(dòng)脈瘤的距離大于或等于預(yù)設(shè)距離。
10、在一些實(shí)施例中，其中在基于醫(yī)學(xué)影像分割出血管和動(dòng)脈瘤之后，微導(dǎo)管形態(tài)確定方法還包括：在分割結(jié)果中識別出動(dòng)脈瘤中心和瘤頸中心；以及根據(jù)動(dòng)脈瘤中心和瘤頸中心的連線，在載瘤血管上確定微導(dǎo)管支撐點(diǎn)。
11、在一些實(shí)施例中，其中在載瘤血管上確定微導(dǎo)管支撐點(diǎn)包括：形成以動(dòng)脈瘤中心為端點(diǎn)，方向指向瘤頸中心的射線；以及將射線與載瘤血管在血管壁上的交點(diǎn)作為微導(dǎo)管支撐點(diǎn)。
12、在一些實(shí)施例中，其中微導(dǎo)管形態(tài)的計(jì)算步驟包括：確定微導(dǎo)管模型當(dāng)前對應(yīng)的實(shí)際標(biāo)架曲線；以及以參考標(biāo)架作為實(shí)際標(biāo)架曲線的形變方向，最小化形變能量作為目標(biāo)，求解彈性桿模型的平衡形態(tài)，以得到微導(dǎo)管形態(tài)。
13、在一些實(shí)施例中，其中形變能量包括：彎曲能量、扭轉(zhuǎn)能量和拉伸能量，拉伸能量為0。
14、在第二方面中，本披露提供一種微導(dǎo)管塑形方法包括：執(zhí)行如第一方面中任一項(xiàng)的方法，以得到微導(dǎo)管形態(tài)；確定微導(dǎo)管型號；根據(jù)微導(dǎo)管型號確定回彈系數(shù)；以及基于回彈系數(shù)調(diào)整微導(dǎo)管形態(tài)，以得到塑形針形態(tài)；其中，塑形針形態(tài)用于制備塑形針，塑形針用于對微導(dǎo)管進(jìn)行塑形。
15、在第三方面中，本披露提供一種電子設(shè)備包括：處理器；以及存儲器，其存儲有可執(zhí)行的程序指令，當(dāng)程序指令由處理器執(zhí)行時(shí)，使得設(shè)備實(shí)現(xiàn)根據(jù)第一方面任意一項(xiàng)的方法。
16、在第四方面中，本披露提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令，該計(jì)算機(jī)可讀指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如第一方面任意一項(xiàng)的方法。
17、通過如上所提供的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，本披露實(shí)施例通過提取的血管中心線指導(dǎo)構(gòu)建初始形態(tài)的微導(dǎo)管模型，從而模擬置入載瘤血管內(nèi)部的微導(dǎo)管。通過計(jì)算載瘤血管的有向距離場能夠獲取模型空間中任意點(diǎn)到載瘤血管表面的距離，從而區(qū)分出載瘤血管內(nèi)部與外部的邊界信息。將該邊界信息作為邊界約束，加入至微導(dǎo)管模型形變的計(jì)算過程，能夠在模擬過程中實(shí)現(xiàn)微導(dǎo)管與載瘤血管的碰撞檢測，從而保證計(jì)算所得的微導(dǎo)管形態(tài)在實(shí)際使用時(shí)滿足碰撞與支撐力的要求，保障栓塞手術(shù)的順利實(shí)施和手術(shù)治療效果。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中在所述邊界約束下向所述微導(dǎo)管模型施加載荷，以計(jì)算出微導(dǎo)管形態(tài)包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中所述第一方向指向動(dòng)脈瘤中心，所述第一預(yù)設(shè)位置與所述動(dòng)脈瘤中心的距離小于或等于第一誤差閾值；
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中基于所述血管中心線構(gòu)建初始形態(tài)的微導(dǎo)管模型包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中根據(jù)彈性桿模型構(gòu)建所述微導(dǎo)管模型包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中提取載瘤血管的血管中心線包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，在初始形態(tài)的微導(dǎo)管模型中，所述微導(dǎo)管遠(yuǎn)心端點(diǎn)與所述載瘤血管遠(yuǎn)心端重合，所述微導(dǎo)管近心端點(diǎn)與所述載瘤血管近心端重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中所述載瘤血管近心端與所述動(dòng)脈瘤的距離大于或等
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中在基于醫(yī)學(xué)影像分割出血管和動(dòng)脈瘤之后，所述微導(dǎo)管形態(tài)確定方法還包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中在所述載瘤血管上確定所述微導(dǎo)管支撐點(diǎn)包括：
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中所述微導(dǎo)管形態(tài)的計(jì)算步驟包括：
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中所述形變能量包括：彎曲能量、扭轉(zhuǎn)能量和拉伸能量，所述拉伸能量為0。
13.一種微導(dǎo)管塑形方法，其特征在于，包括：
14.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：
15.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，其上存儲有計(jì)算機(jī)可讀指令，該計(jì)算機(jī)可讀指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-13任意一項(xiàng)所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中在所述邊界約束下向所述微導(dǎo)管模型施加載荷，以計(jì)算出微導(dǎo)管形態(tài)包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中所述第一方向指向動(dòng)脈瘤中心，所述第一預(yù)設(shè)位置與所述動(dòng)脈瘤中心的距離小于或等于第一誤差閾值；
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中基于所述血管中心線構(gòu)建初始形態(tài)的微導(dǎo)管模型包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中根據(jù)彈性桿模型構(gòu)建所述微導(dǎo)管模型包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，其中提取載瘤血管的血管中心線包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微導(dǎo)管形態(tài)確定方法，其特征在于，在初始形態(tài)的微導(dǎo)管模型中，所述微導(dǎo)管遠(yuǎn)心端點(diǎn)與所述載瘤血管遠(yuǎn)心端重合，所述微導(dǎo)管近心端點(diǎn)與所述載瘤血管近心端重合。
8.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊光明，宋凌，方剛，姚洋洋，印胤，秦嵐，
申請(專利權(quán))人：強(qiáng)聯(lián)智創(chuàng)北京科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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