CN109700527A - 主动脉夹层的模型建立方法、模型及模拟手术检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种主动脉夹层的模型建立方法、模型及模拟手术检测方法。其中,模型建立方法包括:获取患者的主动脉的CTA影像数据;根据获取的所述患者的主动脉的CTA影像数据,建立主动脉夹层的三维模型;根据所述三维模型进行3D打印,使用与所述患者的血管弹性度一致的透明材料制作得到所述主动脉夹层模型;在所述主动脉夹层模型的主动脉的管壁内侧上设置压力传感器,以及在所述主动脉夹层模型的动脉分支出口处设置流量传感器。如此,可以实现医师在进行实际手术操作前进行模拟手术。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,具体而言,涉及一种主动脉夹层的模型建立方法、模型及模拟手术检测方法。
背景技术
心血管疾病中,主动脉夹层由于其临床表现复杂、病情进展迅速、手术难度和技术要求高等原因,使得其凶险程度远高于其他心血管疾病。主动脉夹层是指在血流的冲击下,血管壁内膜局部撕裂,并不断受到动脉血液的持续冲击,使得内膜逐渐剥离,在原本的内膜和外膜之间形成血流腔室的一种血管疾病。主动脉夹层如果得不到及时治疗,急性的Stanford A型主动脉夹层患者将近一半在3天内死亡,2周死亡率高达80%,Stanford B型主动脉夹层高危患者30天死亡率可超过70%。
目前,主动脉夹层的治疗以积极内科药物治疗的基础上,进行主动脉腔内修复术。主动脉腔内修复术通过置入覆膜支架封闭主动脉近端坡口,促进假腔血栓形成,增加真腔供血灌注从而获得更好的主动脉重塑,降低主动脉破裂的风险。该治疗方式的应用一定程度上使得患者减少或避免了外科主动脉置换的手术风险。
随着医学技术的发展与进步,主动脉夹层腔内修复术日趋成熟,但仍是一种创伤性和危险性的治疗手段。主动脉夹层疾病发病原因复杂多变,其主动脉物理性质和形态特性也会随着疾病的发展而发生不同程度的改变,医师在对患者进行手术操作时,只能依靠以往经验完成主动脉夹层腔内修复术,如果支架释放过程中出现偏差,严重影响患者的预后效果。因此,在医师对患者进行主动脉夹层腔内修复术前,如何提供一种能够帮助医师熟悉患者个性化介入治疗操作的仿生训练系统具有十分重要的意义。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种主动脉夹层的模型建立方法、模型及模拟手术检测方法,以实现医师在进行手术操作前进行训练操作。
第一方面,本发明实施例提供了一种主动脉夹层的模型的建立方法,包括:
获取患者的主动脉的CTA影像数据;
根据获取的所述患者的主动脉的CTA影像数据,建立主动脉夹层的三维模型;
根据所述三维模型进行3D打印,使用与所述患者的血管弹性度一致的透明材料制作得到所述主动脉夹层模型;
在所述主动脉夹层模型的主动脉的管壁内侧上设置压力传感器,以及在所述主动脉夹层模型的动脉分支出口处设置流量传感器。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述在所述主动脉夹层模型上设置压力传感器,包括:
根据所述主动脉夹层模型中的所述主动脉夹层的假腔与胸主动脉和腹主动脉的位置关系,确定将要放置在所述主动脉夹层模型中的压力传感器的数量和位置;按照确定的数量和位置,将所述压力传感器放置到所述主动脉夹层模型上。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述根据所述主动脉夹层模型中的所述主动脉夹层的假腔与胸主动脉和腹主动脉的位置关系,确定要放置在所述主动脉夹层模型中的压力传感器的数量和位置;按照确定的数量和位置,将所述压力传感器放置到所述主动脉夹层模型上,包括:
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于所述胸主动脉的上半段时,在主动脉弯弓的中后段的管壁内侧对应设置两个压力传感器,以及在所述胸主动脉末端的管壁内侧对应设置两个压力传感器;
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于所述腹主动脉的上半段时,在主动脉弓中后段的管壁内侧对应设置两个压力传感器,以及在胸主动脉末端的真腔的管壁内侧对应设置两个压力传感器,在假腔内对应设置两个压力传感器;
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于所述腹主动脉的下半段时,在所述主动脉弯弓中后段的管壁内侧对应设置两个压力传感器,在所述胸主动脉的末端的管壁内侧对应设置两个压力传感器,在所述腹主动脉的末端的管壁内侧设置有两个对应的压力传感器,在所述假腔内的管壁内侧的中部和下部分别对应设置有一对压力传感器。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述在所述主动脉夹层模型的动脉分支出口处设置流量传感器,包括:
在所述主动脉夹层模型的无名动脉、左颈总动脉、左锁骨下动脉、腹腔干动脉、肠系膜上动脉、左肾动脉、右肾动脉、左髂总动脉和右髂总动脉的分支出口处对应设置超声流量计。
第二方面,本发明实施例还提供了一种主动脉夹层模型,应用如第一方面任一所述的方法制作而成,包括:升主动脉部分、主动脉弯弓部分、胸主动脉部分、腹主动脉部分、夹层部分和动脉分支部分;所述主动脉的管壁上设置有压力传感器,所述动脉分支部分的分支出口处设置有流量传感器。
结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式,其中,所述当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于胸主动脉的上半段时,主动脉弯弓的中后段的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,胸主动脉末端的管壁内侧对应设置有两个压力传感器;
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于腹主动脉的上半段时,主动脉弓中后段的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,胸主动脉末端的真腔的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,假腔内对应设置有两个压力传感器;
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于所述腹主动脉的下半段时,所述主动脉弯弓中后段的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,所述胸主动脉的末端的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,所述腹主动脉的末端的管壁内侧设置有两个对应的压力传感器,所述假腔内的管壁内侧的中部和下部分别对应设置有一对压力传感器。
结合第二方面,本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式,其中,所述动脉分支部分,包括:无名动脉分支、左颈总动脉分支、左锁骨下动脉分支、腹腔干动脉分支、肠系膜上动脉分支、左肾动脉分支、右肾动脉分支、左髂总动脉分支和右髂总动脉分支;所述无名动脉分支、左颈总动脉分支、左锁骨下动脉分支、腹腔干动脉分支、肠系膜上动脉分支、左肾动脉分支、右肾动脉分支、左髂总动脉分支和右髂总动脉分支的分值出口处分别设置有超声流量计。
第三方面,本发明实施例提供了一种主动脉夹层修复模拟手术的监测方法,
所述主动脉夹层修复模拟手术是在所述主动脉夹层的模型上实施的,所述方法,包括:
模拟手术开始后,获取模拟手术过程中的所述主动脉夹层的模型上的每个压力传感器和每个流量传感器分别采集到的压力数据和流量数据,所述压力数据携带有所述压力传感器的标识,所述流量数据中携带有所述流量传感器的标识;
在模拟手术结束后,预设时间内使每个所述压力传感器和每个所述流量传感器采集稳态数据,并对每个所述压力传感器和每个所述流量传感器所采集到的数据进行存储;
在数据存储完成之后,根据存储的每个所述压力传感器和每个所述流量传感器所采集到的数据,生成手术报告;
输出所述手术报告。
结合第三方面,本发明实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式,其中,所述方法,还包括:
将获取的每个所述压力传感器采集的模拟手术过程的压力数据分别与预设的第一数据阈值范围进行比较,得到模拟手术过程的第一比较结果;
将获取的每个所述压力传感器采集的模拟手术结果的压力数据分别与预设的第二数据阈值范围进行比较,得到模拟手术结果的第二比较结果;
将获取的每个所述流量传感器采集的模拟手术过程的流量数据和模拟手术结果的流量数据分别与预设的第三数据阈值范围进行比较,得到模拟手术过程的第三比较结果和模拟手术结果的第三比较结果;
所述在模拟手术结束以后,根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据生成手术报告,包括:
在模拟手术结束以后,根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据、所述第一比较结果、所述第二比较结果、所述第三比较结果判断模拟手术过程和模拟手术之后可能发生的风险。
结合第三方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例还提供了第三方面的第二种可能的实施方式,其中,
根据所述第一比较结果判断所述压力传感器所处的位置发生血管破裂的第一风险程度;
根据所述第二比较结果判断所述压力传感器所处的位置发生血管破裂的第一风险程度和血栓生长的第二风险程度;
根据所述第三比较结果判断所述流量传感器所在的动脉分支出口对应的动脉分支所供血的器官处于暂时缺血状态的第三风险程度;
所述在模拟手术结束以后,根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据生成手术报告,包括:
在模拟手术结束以后,根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据、所述第一比较结果、所述第二比较结果、所述第三比较结果、所述第一风险程度、所述第二风险程度和所述第三风险程度生成手术报告。
本发明实施例提供的主动脉夹层的模型建立方法、模型及模拟手术检测方法,可以通过建立主动脉夹层的模型的方法,为医师提供训练操作的模型,进而医师可以在进行实际的手术操作时先进行训练操作,进而可以允许医师根据训练操作的过程对实际手术操作进行优化,提高治疗的成功率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的一种主动脉夹层的模型的结构示意图;
图2示出了本发明实施例所提供的另一种主动脉夹层的模型的结构示意图;
图3示出了本发明实施例所提供的又一种主动脉夹层的模型的结构示意图;
图4示出了本发明实施例所提供的一种主动脉夹层模拟手术的监测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
首先,本发明实施例中提供了一种主动脉夹层的模型的建立方法,该方法包括如下步骤A10-A40:
步骤A10、获取患者的主动脉的CTA影像数据。
首先对需要进行主动脉夹层修复手术的患者进行血管造影,得到该患者的包含主动脉夹层的CTA影像数据。
步骤A20、根据获取的所述患者的主动脉的CTA影像数据,建立主动脉夹层的三维模型。
本实施例中,利用3D图像生成及编辑处理软件,根据患者的主动脉的CTA影像数据建立主动脉夹层的三维模型。
步骤A30、根据所述三维模型进行3D打印,使用与所述患者的血管弹性度一致的透明材料制作得到所述主动脉夹层模型。
本实施例中,在得到主动脉夹层的三维模型以后,使用3D打印机,并使用与患者的血管的弹性度相似或一致的透明材料,如硅胶、硅氧烷、聚氨酯等,本实施例中使用硅胶,打印得到主动脉夹层模型。
该主动脉夹层模型对应于患者的主动脉夹层的结构,具有升主动脉部分、主动脉弯弓部分、胸主动脉部分、腹主动脉部分、夹层部分和动脉分支部分。
在主动脉夹层模型中的升主动脉分支连接脉动泵,在该脉动泵的作用下可以使水、磷酸盐缓冲液(PBS)和模拟血液等工作介质在主动脉夹层的模型中流通,产生与患者血压曲线相似的脉动压力,进而模拟所述患者的血液在手术过程中的流动。在进行手术模拟之前,还需要采集患者的血压数据,根据该血压数据控制脉动泵进行工作,以使模型中的模拟血液等的工作介质的压力与患者的血压保持一致。
步骤A40、在所述主动脉夹层模型的主动脉的管壁内侧上设置压力传感器,以及在所述主动脉夹层模型的动脉分支出口处设置流量传感器。
上述的压力传感器患者采集工作介质流通过程中的血管壁的压力数据,上述的流量传感器采集工作介质流通过分支的流量数据,并将采集到的压力数据和流量数据传输至外部的分析系统或者分析软件。
具体的,本实施例中上述步骤A40、在所述主动脉夹层模型的主动脉的管壁内侧上设置压力传感器,具体包括:
根据所述主动脉夹层模型中的所述主动脉夹层的假腔与胸主动脉和腹主动脉的位置关系,确定要放置在所述主动脉夹层模型中的压力传感器的数量和位置;按照确定的数量和位置,将所述压力传感器放置到所述主动脉夹层模型上。
该压力传感器包括薄片状压力传感器和数据传输线两部分。所述薄片状压力传感器为软性材料制作而成,能够和模型的仿真血管壁面完全贴合,压力传感器的表面有一层防水层,使得传感器能够在液体包裹的环境中工作。所述数据传输线由传感器与主动脉夹层模型壁面的交界面引出,根据压力传感器位置,确定数据传输线的接线方式,连接到装有分析系统或分析软件的工控机上。
本实施例中,上述根据所述主动脉夹层模型中的所述主动脉夹层的假腔与胸主动脉和腹主动脉的位置关系,确定要放置在所述主动脉夹层模型中的压力传感器的数量和位置;按照确定的数量和位置,将所述压力传感器放置到所述主动脉夹层模型上,具体包括:
当主动脉夹层的假腔的下端口位于胸主动脉的上半段时,在主动脉弯弓的中后段的管壁内侧对应设置两个压力传感器,以及在所述胸主动脉末端的管壁内侧对应设置两个压力传感器。
当主动脉夹层的假腔的下端口位于所述腹主动脉的上半段时,在主动脉弓中后段的管壁内侧对应设置两个压力传感器,以及在胸主动脉末端的真腔的管壁内侧对应设置两个压力传感器,在假腔内对应设置两个压力传感器。
当主动脉夹层的假腔的下端口位于所述腹主动脉的下半段时,在所述主动脉弯弓中后段的管壁内侧对应设置两个压力传感器,在所述胸主动脉的末端的管壁内侧对应设置两个压力传感器,在所述腹主动脉的末端的管壁内侧设置有两个对应的压力传感器,在所述假腔内的管壁内侧的中部和下部分别对应设置有一对压力传感器。
上述根据压力传感器位置,确定数据传输线的接线方式,具体包括:
当压力传感器位于非主动脉夹层部分或主动脉夹层部分的真腔和假腔的外侧时,数据传输线由传感器引出后径直穿过主动脉夹层模型的管壁。
当压力传感器位于主动脉夹层部分的内层(即内膜片上)时,数据传输线进入夹层膜片中,沿着夹层膜片从侧面穿出管壁。
本申请实施例中,上述步骤A40中,所述在所述主动脉夹层模型的动脉分支出口处设置流量传感器,具体包括:
在所述主动脉夹层模型的无名动脉、左颈总动脉、左锁骨下动脉、腹腔干动脉、肠系膜上动脉、左肾动脉、右肾动脉、左髂总动脉和右髂总动脉的分支出口处对应设置超声流量计。
进而本申请实施例中所提供的方法所建立的主动脉夹层模型可以准确的通过上述设置的压力传感器和流量传感器检测得到模拟手术过程中潜在的风险,进而医师可以根据压力传感器和流量传感器所采集到的数据进行优化手术方案。
上述实施例中,针对患者的不同的CTA数据进行建立主动脉夹层模型,能够实现对主动脉夹层患者的个性化治疗,主动脉夹层的形态复杂多变,病情相差很大,通过主动脉夹层模型的个性化定制,以及软件自身有效的反馈报告,能够指导医生选择合理的手术方案和提高对患者个性化的介入手术操作技巧。
本申请又一个实施例中,提供了一种主动脉夹层模型,该模型应用如上任一可能的实施例中所述的方法制作而成。该主动脉夹层模型包括:升主动脉部分、主动脉弯弓部分、胸主动脉部分、腹主动脉部分、夹层部分和动脉分支部分;主动脉的管壁上设置有压力传感器,动脉分支部分的分支出口处设置有流量传感器。
图1为本申请实施例所提供的一种主动脉夹层的结构示意图,参照图1所示,本实施例中,当主动脉夹层的假腔5的下端口7位于胸主动脉3的上半段时,主动脉弯弓2的中后段的管壁内侧对应设置有两个压力传感器4,该两个压力传感器相对设置。胸主动脉3末端的管壁内侧对应设置有两个压力传感器.
图2为本申请实施例所提供的另一种主动脉夹层的结构示意图,参照图2所示,本实施例中,当主动脉夹层的假腔5的下端口位于腹主动脉1的上半段时,主动脉弓2中后段的管壁内侧对应设置有两个压力传感器4,胸主动3脉末端的真腔的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,假腔5内对应设置有两个压力传感器。
图3为本申请实施例所提供的又一种主动脉夹层的结构示意图,参照图3所示,本实施例中,当主动脉夹层的假腔5的下端口位于腹主动脉1的下半段时,主动脉弯弓2中后段的管壁内侧对应设置有两个压力传感器4,胸主动脉3的末端的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,腹主动脉1的末端的管壁内侧设置有两个对应的压力传感器,所述假腔内的管壁内侧的中部和下部分别对应设置有一对压力传感器。
本申请一实施例中,上述的动脉分支部分,包括:无名动脉分支、左颈总动脉分支、左锁骨下动脉分支、腹腔干动脉分支、肠系膜上动脉分支、左肾动脉分支、右肾动脉分支、左髂总动脉分支和右髂总动脉分支。在该无名动脉分支、左颈总动脉分支、左锁骨下动脉分支、腹腔干动脉分支、肠系膜上动脉分支、左肾动脉分支、右肾动脉分支、左髂总动脉分支和右髂总动脉分支的分支出口处分别设置有超声流量计。
需要说明的是,对于不同的患者动脉分支数量可能会有所不同。
本申请又一实施例中,提供了一种主动脉夹层修复模拟手术的监测方法,图4为本申请一个实施例提供的一种主动脉夹层修复模拟手术的监测方法的流程示意图,参照图4所示,该方法包括如下步骤S101-S104:
步骤S101、模拟手术开始后,获取模拟手术过程中的所述主动脉夹层的模型上的每个压力传感器和每个流量传感器分别采集到的压力数据和流量数据,所述压力数据携带有所述压力传感器的标识,所述流量数据中携带有所述流量传感器的标识。
步骤S102、在模拟手术结束以后,预设时间内使每个所述压力传感器和每个所述流量传感器采集稳态数据,并对每个所述压力传感器和每个所述流量传感器所采集到的数据进行存储。
步骤S103、根据存储的每个所述压力传感器和每个所述流量传感器所采集到的数据,生成手术报告。
本实施例中,将所述存储的所述压力传感器和每个所述流量传感器所采集到的数据分成模拟手术过程数据和模拟手术结果数据两部分进行分析。
所述模拟手术过程数据,即从模拟手术开始到模拟手术结束时所述流量传感器所采集到的数据。
所述模拟手术结果数据,即在模拟手术结束以后每个所述压力传感器和每个所述流量传感器采集到的短暂的稳态数据。优选地,为模拟手术结束后5s-10s时间段内流量传感器采集的数据。
本申请一实施例中,上述生成手术报告,还包括如下步骤B10-B30和C10-C30:
步骤B10、将获取的每个所述压力传感器采集的模拟手术过程中的压力数据分别与预设的第一数据阈值范围进行比较,得到模拟手术过程第一比较结果。
根据材料力学实验,血管在400-760mmHg的压力下破裂。第一阈值范围可设定为0-400mmHg。
步骤B20、将获取的每个所述压力传感器采集的模拟手术结果压力数据分别与预设的第二数据阈值范围进行比较,得到模拟手术结果第二比较结果。
步骤B30、将获取的每个所述流量传感器采集的模拟手术过程流量数据和模拟手术结果的流量数据分别与预设的第三数据阈值范围进行比较,得到模拟手术过程的第三比较结果和模拟手术结的果第三比较结果。
步骤C10、根据所述第一比较结果判断所述压力传感器所处的位置发生血管破裂的第一风险程度;
步骤C20、根据所述第二比较结果判断所述压力传感器所处的位置发生血管破裂的第一风险程度和血栓生长的第二风险程度;
步骤C30、根据所述第三比较结果判断所述流量传感器所在的动脉分支出口对应的动脉分支所供血的器官处于暂时缺血状态的第三风险程度;
本实施例中,上述步骤S103中,所述根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据生成手术报告,包括:
在模拟手术结束以后,根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据、所述第一比较结果、所述第二比较结果、所述第三比较结果、所述第一风险程度、所述第二风险程度和所述第三风险程度生成手术报告。
步骤S104、输出所述手术报告。
该手术报告包括模拟手术过程评估内容和模拟手术结果评估内容。
所述手术过程评估内容,包括:由模拟手术过程压力数据得到的手术过程中发生破裂(或次级裂口)的风险程度(第一风险);具体的,当模拟手术过程第一比较结果显示某处压力传感器压力高于第一数据阈值范围时,第一风险程度为高,若该处处于主动脉夹层的内层膜片上时,在模拟手术报告中输出:在模拟手术过程中,该处压力高于正常值范围,该处有产生次级裂口的风险。若该处处于主动脉夹层模型的外侧血管壁面上时,在模拟手术报告中输出:在模拟手术过程中该处压力高于正常值,存在发生血管破裂的风险。
当模拟手术过程第一比较结果显示某处压力传感器压力处于第一数据阈值范围时,第一风险程度为低,在模拟手术报告中输出:在模拟手术过程中该处压力在正常值范围内,发生血管破裂的风险较低。
由模拟手术过程流量数据得到的手术过程中发生器官缺血的风险程度(第三风险);具体的,当模拟手术过程第三比较结果显示某分支流量传感器流量处于第三数据阈值范围时,第三风险程度为低,在模拟手术报告中输出:在模拟手术过程中该分支的流量处于正常值范围,由该分支供血的器官不存在处于暂时缺血状态的风险。
当模拟手术过程第三比较结果显示某分支流量传感器流量低于第三数据阈值范围时,第三风险程度为高,在模拟手术报告中输出:在模拟手术过程中该分支的流量低于正常值范围,由该分支供血的器官存在处于暂时缺血状态的风险。
所述手术结果评估内容,包括:
由术后压力数据得到的术后发生破裂(或次级裂口)的风险程度(第一风险)和生成血栓的风险程度(第二风险);具体的,当模拟手术结果第二比较结果显示某处压力传感器压力高于第二数据阈值范围时,第一风险程度为高。若该处处于主动脉夹层的内层膜片上时,在模拟手术报告中输出:在模拟手术结束后,该处压力传感器压力高于正常值范围,该处有产生次级裂口的风险。若该处处于主动脉夹层模型的外侧血管壁面上时,在模拟手术报告中输出:在模拟手术过程中该处压力高于正常值,存在发生血管破裂的风险。
当模拟手术结果第二比较结果显示某处压力传感器压力低于第二数据阈值范围时,第二风险程度为高,在模拟手术报告中输出:在模拟手术结束后,该处有生成血栓的风险。
当模拟手术过程第二比较结果显示某处压力传感器压力处于第二数据阈值范围时,第一风险程度和第二风险程度都为低,在模拟手术报告中输出:在模拟手术过程中该处压力在正常值范围内,发生血管破裂的风险较低,生成血栓的风险较低。
由术后流量数据得到的术后器官缺血的风险程度(第三风险);具体的,当模拟手术过程第三比较结果显示某分支流量传感器流量低于第三数据阈值范围时,第三风险程度为高,在模拟手术报告中输出:在模拟手术结束后,该分支流量低于正常值范围,由该分支供血的脏器可能会出现急性缺血症状。
当模拟手术过程第三比较结果显示某分支流量传感器流量处于第三数据阈值范围时,第三风险程度为低,在模拟手术报告中输出:在模拟手术结束后,该分支流量低于正常值范围,由该分支供血的脏器不会出现急性缺血症状。
上述实施例中,当医生进行主动脉夹层腔内修复术的个性化术前训练时,先采集患者的CTA和血压数据,根据CTA数据判断患者的夹层长度,选取对应的模型配置方案,进行三维重建和后处理后,制作患者的个性化模型;然后利用介入手术模拟系统进行模拟手术,数据采集系统将采集并存储模拟手术过程中产生的压力和流量等数据;模拟手术结束后,主动脉夹层腔内修复术数据分析软件对模拟手术过程中采集的压力和流量数据进行分析,生成模拟手术报告;医生在模拟手术之后,根据生成的模拟手术报告,改进自己的手术操作。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种主动脉夹层的模型的建立方法,其特征在于,包括:
获取患者的主动脉的CTA影像数据;
根据获取的所述患者的主动脉的CTA影像数据,建立主动脉夹层的三维模型;
根据所述三维模型进行3D打印,使用与所述患者的血管弹性度一致的透明材料制作得到所述主动脉夹层模型;
在所述主动脉夹层模型的主动脉的管壁内侧上设置压力传感器,以及在所述主动脉夹层模型的动脉分支出口处设置流量传感器。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述主动脉夹层模型上设置压力传感器,包括:
根据所述主动脉夹层模型中的所述主动脉夹层的假腔与胸主动脉和腹主动脉的位置关系,确定要放置在所述主动脉夹层模型中的压力传感器的数量和位置;按照确定的数量和位置,将所述压力传感器放置到所述主动脉夹层模型上。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述主动脉夹层模型中的所述主动脉夹层的假腔与胸主动脉和腹主动脉的位置关系,确定将要放置在所述主动脉夹层模型中的压力传感器的数量和位置;按照确定的数量和位置,将所述压力传感器放置到所述主动脉夹层模型上,包括:
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于所述胸主动脉的上半段时,在主动脉弯弓的中后段的管壁内侧对应设置两个压力传感器,以及在所述胸主动脉末端的管壁内侧对应设置两个压力传感器;
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于所述腹主动脉的上半段时,在主动脉弓中后段的管壁内侧对应设置两个压力传感器,以及在胸主动脉末端的真腔的管壁内侧对应设置两个压力传感器,在假腔内对应设置两个压力传感器;
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于所述腹主动脉的下半段时,在所述主动脉弯弓中后段的管壁内侧对应设置两个压力传感器,在所述胸主动脉的末端的管壁内侧对应设置两个压力传感器,在所述腹主动脉的末端的管壁内侧设置有两个对应的压力传感器,在所述假腔内的管壁内侧的中部和下部分别对应设置有一对压力传感器。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述主动脉夹层模型的动脉分支出口处设置流量传感器,包括:
在所述主动脉夹层模型的无名动脉、左颈总动脉、左锁骨下动脉、腹腔干动脉、肠系膜上动脉、左肾动脉、右肾动脉、左髂总动脉和右髂总动脉的分支出口处对应设置超声流量计。
5.一种主动脉夹层模型,其特征在于,应用如权利要求1-4任一所述的方法制作而成,包括:升主动脉部分、主动脉弯弓部分、胸主动脉部分、腹主动脉部分、夹层部分和动脉分支部分;所述主动脉的管壁上设置有压力传感器,所述动脉分支部分的分支出口处设置有流量传感器。
6.根据权利要求5所述的主动脉夹层模型,其特征在于,所述当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于胸主动脉的上半段时,主动脉弯弓的中后段的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,胸主动脉末端的管壁内侧对应设置有两个压力传感器;
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于腹主动脉的上半段时,主动脉弓中后段的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,胸主动脉末端的真腔的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,假腔内对应设置有两个压力传感器;
当所述主动脉夹层的假腔的下端口位于所述腹主动脉的下半段时,所述主动脉弯弓中后段的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,所述胸主动脉的末端的管壁内侧对应设置有两个压力传感器,所述腹主动脉的末端的管壁内侧设置有两个对应的压力传感器,所述假腔内的管壁内侧的中部和下部分别对应设置有一对压力传感器。
7.根据权利要求5所述的主动脉夹层模型,其特征在于,所述动脉分支部分,包括:无名动脉分支、左颈总动脉分支、左锁骨下动脉分支、腹腔干动脉分支、肠系膜上动脉分支、左肾动脉分支、右肾动脉分支、左髂总动脉分支和右髂总动脉分支;所述无名动脉分支、左颈总动脉分支、左锁骨下动脉分支、腹腔干动脉分支、肠系膜上动脉分支、左肾动脉分支、右肾动脉分支、左髂总动脉分支和右髂总动脉分支的分值出口处分别设置有超声流量计。
8.一种主动脉夹层修复模拟手术的监测方法,其特征在于,所述主动脉夹层修复模拟手术是在所述主动脉夹层的模型上实施的,所述方法,包括:
模拟手术开始后,获取模拟手术过程中的所述主动脉夹层的模型上的每个压力传感器和每个流量传感器分别采集到的压力数据和流量数据,所述压力数据携带有所述压力传感器的标识,所述流量数据中携带有所述流量传感器的标识;
在模拟手术结束后,预设时间内使每个所述压力传感器和每个所述流量传感器采集稳态数据,并对每个所述压力传感器和每个所述流量传感器所采集到的数据进行存储;
在数据存储完成之后,根据存储的每个所述压力传感器和每个所述流量传感器所采集到的数据,生成手术报告;
输出所述手术报告。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法,还包括:
将获取的每个所述压力传感器采集的模拟手术过程的压力数据分别与预设的第一数据阈值范围进行比较,得到模拟手术过程的第一比较结果;
将获取的每个所述压力传感器采集的模拟手术结果的压力数据分别与预设的第二数据阈值范围进行比较,得到模拟手术结果的第二比较结果;
将获取的每个所述流量传感器采集的模拟手术过程的流量数据和模拟手术结果的流量数据分别与预设的第三数据阈值范围进行比较,得到模拟手术过程的第三比较结果和模拟手术结果的第三比较结果;
所述在模拟手术结束以后,根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据生成手术报告,包括:
在模拟手术结束以后,根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据、所述第一比较结果、所述第二比较结果、所述第三比较结果判断模拟手术过程和模拟手术之后可能发生的风险。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法,还包括:
根据所述第一比较结果判断所述压力传感器所处的位置发生血管破裂的第一风险程度;
根据所述第二比较结果判断所述压力传感器所处的位置发生血管破裂的第一风险程度和血栓生长的第二风险程度;
根据所述第三比较结果判断所述流量传感器所在的动脉分支出口对应的动脉分支所供血的器官处于暂时缺血状态的第三风险程度;
所述在模拟手术结束以后,根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据生成手术报告,包括:
在模拟手术结束以后,根据存储的所述每个压力传感器和所述每个流量传感器所采集到的数据、所述第一比较结果、所述第二比较结果、所述第三比较结果、所述第一风险程度、所述第二风险程度和所述第三风险程度生成手术报告。
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