本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种基于真实血管模型虚拟成像的血管支架释放模拟方法。
背景技术：
人体血液中过多的胆固醇等很容易沉积到动脉内壁形成斑块，这些斑块会引起动脉粥样硬化，最终导致血管腔过分狭窄，供血不足或中断。目前动脉粥样硬化的治疗方法广泛采用的是血管支架置入术。
血管支架是指在管腔球囊扩张成形的基础上，在病变段置入内支架以达到支撑狭窄闭塞段血管，减少血管弹性回缩及再塑形，保持管腔血流通畅的目的。部分内支架还具有预防再狭窄的作用。主要分为冠脉支架、脑血管支架、肾动脉支架、大动脉支架等。
血管支架置入术是将血管支架置入病变的血管内，支撑其管壁，保持血管中血流的畅通。置入血管支架时应注意支架的准确定位，成功的支架置入应使血管支架准确置于血管的狭窄段，且覆盖斑块的上下端。由此可见血管支架置入术取得成功的关键之一是将血管支架准确送至血管的狭窄段并覆盖斑块的上下端；若在血管支架的送入过程中触碰到斑块则有可能导致斑块的脱落斑块一旦从血管壁上脱落则有可能引起梗塞，从而引发心脏病、脑卒中、器官衰竭，甚至猝死。现有的血管置入术在进行血管支架的置入过程中多次进行血管影像检查，以确保支架在行进过程中不会触碰斑块，这种方法会导致患者注入过多造影剂和接受过多的辐射，而且由于得到的是二维图像，不能准确判断血管支架行进过程中是否会触碰斑块。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于真实血管模型虚拟成像的血管支架释放模拟方法，通过在血管的三维影像模型中模拟血管支架的释放，用于指导医生在实际操作中的血管支架释放，减少患者注入的造影剂和接收的辐射的剂量。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于真实血管模型虚拟成像的血管支架释放模拟方法，包括：
构造血管的三维影像模型；
根据血管的三维影像模型确定斑块的位置；
根据斑块的位置规划血管支架的行进路径；
根据所述行进路径将血管支架送至目标位置，并释放所述血管支架。
优选的，构造血管的三维影像模型包括以下步骤：
获取血管的CTA影像；
根据所述血管的CTA影像采用虚拟成像技术构造血管的三维影像模型。
优选的，根据血管的三维影像模型确定斑块的位置包括以下步骤：
根据所述血管的三维影像模型采用惯性延伸法生成所述血管的三维正常模型；
根据所述血管的正常血管模型和三维影像模型的差值确定斑块的位置。
优选的，所述血管的三维正常模型的生成方法包括：
获取所述血管的三维影像模型中的血管狭窄段；
将每个血管狭窄段一端或两端的血管进行惯性延伸得到各血管狭窄段对应的正常血管模型；
将所述血管的三维影像模型中的各血管狭窄段分别替换为各血管狭窄段对应的正常血管模型，得到所述血管的三维正常模型。
优选的，将每个血管狭窄段一端的血管进行惯性延伸是由血管狭窄段的一端向另一端进行延伸；
将每个血管狭窄段两端的血管进行惯性延伸是由血管狭窄段的两端相向进行延伸。
优选的，根据斑块的位置规划血管支架的行进路径包括以下步骤：
将所述三维影像模型分割为若干个血管切面；
计算每个血管切面的中心点；
将所有血管切面的中心点进行连接得到血管支架的行进路径。
优选的，计算每个血管切面的中心点包括以下步骤：
在每个血管切面的周边上设置若干个分割点；
对于每个血管切面，获取该血管切面的每一个分割点与该血管切面的其它所有分割点的连线中的最长连线；
分别计算每个血管切面的各最长连线之间的所有交点；
对于每个血管切面，获取经过最长连线数量最多的交点为该血管切面的中心点。
优选的，根据斑块的位置规划血管支架的行进路径包括以下步骤：
将所述三维影像模型分割为若干段直线血管模型和弯曲血管模型；
计算直线血管模型的导管路径：将每段直线血管模型分割为若干个直线血管切面，计算每个直线血管切面的中心点，分别将每段直线血管模型的所有中心点进行连接得到各段直线血管模型的导管路径；
计算弯曲血管模型的导管路径：将每段弯曲血管模型分割为若干个弯曲血管切面，在每个弯曲血管切面的内壁上选择一个路径点，分别将每段弯曲血管模型的所有路径点进行连接得到各段弯曲血管模型的导管路径；
根据所述三维影像模型将各段直线血管模型的导管路径和各段弯曲血管模型的导管路径进行连接得到血管支架的行进路径。
优选的，计算弯曲血管模型的导管路径时，对于包括斑块的弯曲血管切面，所述路径点设置在所述弯曲血管切面无斑块的内壁上。
本发明的有益效果是：本发明通过在血管的三维影像模型中模拟血管支架的释放，获得最佳的血管支架行进路径，能够指导医生在实际操作中的血管支架释放，减少了患者注入的造影剂和接收的辐射的剂量，提高了医疗服务质量。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于真实血管模型虚拟成像的血管支架释放模拟方法，包括：
S1.构造血管的三维影像模型。
构造血管的三维影像模型包括以下步骤：获取血管的CTA影像；根据所述血管的CTA影像采用虚拟成像技术构造血管的三维影像模型。CTA在医学上又叫非创伤性血管成像技术（简称CT血管造影，即CTA），血管造影是一种介入检测方法，显影剂被注入血管里，因为X光穿不透显影剂，血管造影正是利用这一特性，通过显影剂在X光下的所显示影像来诊断血管病变的。
S2.根据血管的三维影像模型确定斑块的位置。
根据血管的三维影像模型确定斑块的位置包括以下步骤：
S21.根据所述血管的三维影像模型采用惯性延伸法生成所述血管的三维正常模型。
所述血管的三维正常模型的生成方法包括：获取所述血管的三维影像模型中的血管狭窄段, 通过扫描血管的整个三维影像模型确定该三维影像模型中血管的所有狭窄部分（即血管狭窄段）。将每个血管狭窄段一端或两端的血管进行惯性延伸得到各血管狭窄段对应的正常血管模型；在将每个血管狭窄段一端或两端的血管进行惯性延伸是按照血管壁的厚度进行延伸，即根据血管狭窄段一端或两端的血管的方向进行延伸，并根据血管壁的厚度确定得到延伸血管的模型，即正常血管的模型；血管惯性延伸的方向有两种：一种是从血管狭窄段的一端向另一端进行延伸，另一种是从血管狭窄段的两端向血管狭窄段的中间进行延伸，在具体操作时根据实际情况选择相应的血管延伸的方向。将所述血管的三维影像模型中的各血管狭窄段分别替换为各血管狭窄段对应的正常血管模型，得到所述血管的三维正常模型。
S22.根据所述血管的正常血管模型和三维影像模型的差值确定斑块的位置。比较血管的三维影像模型和三维正常模型，血管的三维正常模型中相较于三维影像模型多出的部分即为血管中的斑块，然后在血管的三维正常模型中确定这些斑块的具体位置即实现了血管中斑块的定位。
S3.根据斑块的位置规划血管支架的行进路径。
在一些实施例中，根据斑块的位置规划血管支架的行进路径包括以下步骤：
S301.将所述三维影像模型分割为若干个血管切面；即将血管理解为由无数个不规则血管切面构成的管子。
S302.计算每个血管切面的中心点。
计算每个血管切面的中心点包括：在每个血管切面的周边上设置若干个分割点，分割点的数量可以根据需要进行确定，分割点的数量越多，计算得到的结果越准确；对于每个血管切面，获取该血管切面的每一个分割点与该血管切面的其它所有分割点的连线中的最长连线，对于每一个分割点，将该分割点与除该分割点以外的所有分割点进行连线，找出其中最长的连线作为该分割点的最长连线；分别计算每个血管切面的各最长连线之间的所有交点，在血管切面内显示出所有点的最长连线，计算所有连线之间的交点，即计算每条最长连线与其它所有最长连线的交点；对于每个血管切面，获取经过最长连线数量最多的交点为该血管切面的中心点。例如，一个血管切面内的最长连线的所有交点中交点A位于5条最长连线上（即有5条最长连线经过交点A），其它全部交点最多位于3条最长连线上，那么交点A即为该血管切面的中心点。
S303.将所有血管切面的中心点进行连接得到血管支架的行进路径。
在一些实施例中，根据斑块的位置规划血管支架的行进路径包括以下步骤：
S311.将所述三维影像模型分割为若干段直线血管模型和弯曲血管模型。
S312.计算直线血管模型的导管路径：将每段直线血管模型分割为若干个直线血管切面，计算每个直线血管切面的中心点，分别将每段直线血管模型的所有中心点进行连接得到各段直线血管模型的导管路径；此处直线血管切面的中心点的计算方法与S302中血管切面的中心点的计算方法相同。
S313.计算弯曲血管模型的导管路径：将每段弯曲血管模型分割为若干个弯曲血管切面，在每个弯曲血管切面的内壁上选择一个路径点，分别将每段弯曲血管模型的所有路径点进行连接得到各段弯曲血管模型的导管路径。
进一步的，选择所述弯曲血管切面位于弯曲血管模型背部（弯曲血管模型外侧）的内壁上的点作为该弯曲血管切面的路径点。
进一步的，选择所述弯曲血管切面的内壁上离所述弯曲血管模型的弧心最远的点作为该弯曲血管切面的路径点。
计算弯曲血管模型的导管路径时，对于包括斑块的弯曲血管切面，所述路径点设置在所述弯曲血管切面无斑块的内壁上。
S314.根据所述三维影像模型将各段直线血管模型的导管路径和各段弯曲血管模型的导管路径进行连接得到血管支架的行进路径。即按照各段直线血管模型的导管路径和弯曲血管模型在三维影像模型中的位置将各段直线血管模型的导管路径和各段弯曲血管模型的导管路径进行连接。
S4.根据所述行进路径将血管支架送至目标位置，并释放所述血管支架。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。