编织支架的模拟推密方法和计算机设备与流程

本申请涉及医疗工程，特别是涉及一种编织支架的模拟推密方法和计算机设备。

背景技术：

1、颅内动脉瘤是指颅内动脉壁的异常膨出，总体患病率大约为3％～5％。尽管大多数颅内动脉瘤终生未发生破裂，然而一旦破裂引发蛛网膜下腔出血，其致死率可达40％。因此，及时地筛查与干预颅内动脉瘤非常重要。

2、目前针对中小型动脉瘤尤其是破裂动脉瘤的介入治疗方式主要是利用金属弹簧圈对动脉瘤瘤腔进行栓塞，从而减缓血流对瘤壁的冲击，引发瘤腔内血栓形成，最终达到封闭瘤腔的效果。对于宽颈动脉瘤的大型动脉瘤或者梭形动脉瘤，密网编织支架可以达到更好的治疗效果。

3、密网编织支架在植入血管以后，其位于瘤颈位置的金属覆盖率对动脉瘤的闭塞起到关键性的作用。因此临床上有时为了达到更高的覆盖率，医生会选择对瘤颈部进行术中推密操作。此外，对于一些由血管太扁而造成的不贴壁，也可以通过术中推密来提高支架的贴壁性，降低血管内血栓形成的风险。

4、由于密网支架具有显著的短缩性，其植入血管后的长度本身难以准确预测，而术中的推密操作则进一步增加了预测难度。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种编织支架的模拟推密方法。

2、本申请编织支架的模拟推密方法，包括：

3、获得编织支架参数，包括名义直径、名义长度和自然状态直径，将编织支架沿轴向离散为有限数量的离散段，获得离散段长度和离散段直径的对应关系；

4、获得具有动脉瘤以及载瘤动脉的结构模型，确定离散段的预期植入区域，获得所述预期植入区域的血管中心线和血管截面；

5、获得未推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径，获得推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径上限，结合输入的推密率，获得离散段半径，根据离散段半径获得所述离散段长度；

6、根据所述离散段长度，获得所述编织支架在模拟推密后的长度。

7、可选的，所述获得离散段长度和离散段直径的对应关系，通过以下两种方式中的任意一种完成：

8、方式一，测量不同压力状态下所述编织支架的直径和长度的对应关系，进而获得所述离散段长度和离散段直径的对应关系；

9、方式二，所述编织支架包括支架丝交叉形成的菱形，沿所述编织支架轴向的菱形长度为所述离散段长度，根据所述菱形长度和菱形高度的对应关系、以及菱形的周向排布，获得离散段长度和离散段直径的对应关系。

10、可选的，所述方式二，具体通过下式完成：

11、

12、式中，la为离散段长度，d为离散段直径；

13、w为菱形边长，n为支架丝数量，d为支架丝直径，三者均属于所述编织支架参数。

14、可选的，获得未推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径，利用下式进行：

15、

16、式中，s为血管中心线上的点，r1(s)为未推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径，r0(s)为所述血管中心线的沿线半径，dfree为所述自然状态直径。

17、可选的，获得推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径上限，利用下式进行：

18、

19、式中，s为血管中心线上的点，r2(s)为推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径上限，d(s)为血管等效直径，dmax为无约束状态下编织支架的展开直径上限。

20、可选的，所述血管等效直径为基于所述血管截面的周长等效直径或面积等效直径。

21、可选的，所述无约束状态下编织支架的展开直径上限，通过下式获得：

22、

23、式中，dmax为无约束状态下编织支架的展开直径上限，w为菱形边长，n为支架丝数量，d为支架丝直径，三者均属于所述编织支架参数。

24、可选的，获得未推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径，获得推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径上限，结合输入的推密率，获得离散段半径，利用下式进行：

25、r3(s)＝r1(s)+δf(r1(s))[r2(s)-r1(s)]

26、

27、

28、式中，r3(s)为离散段半径，δ为所述推密率，r1(s)为未推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径，r2(s)为推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径上限；

29、dfree为所述自然状态直径，d(s)为血管等效直径，a，b，a1，b1，a2，b2均为常数。

30、可选的，所述模拟推密方法包括：获得所述编织支架的介入远端点，所述预期植入区域包括距离所述介入远端点由近及远的第一预期植入区域和第二预期植入区域，所述离散段包括分别对应植入所述第一预期植入区域和第二预期植入区域的第一离散段和第二离散段；

31、根据所述离散段长度，获得所述编织支架在模拟推密后的长度，具体包括：

32、获得对应所述第一预期植入区域的第一离散段长度；

33、获得对应所述第二预期植入区域的第二离散段长度；

34、获得其余离散段长度，直至获得所述编织支架在模拟推密后的长度。

35、本申请还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现本申请所述的编织支架的模拟推密方法的步骤。

36、本申请编织支架的模拟推密方法至少具有以下效果：

37、本申请考虑了在真实栓塞术过程中可能遭遇的问题，对编织支架进行离散段的划分，模拟了编织支架在推密过程中与血管的交互受力、以及编织支架自身的形变。本申请考虑了支架自身的几何结构、力学性能以及其与血管壁的相互作用，通过实时计算密网编织支架推密后的由离散段累计的长度，结果能够更接近真实栓塞术的结果，能够辅助医生在术前或术中对编织支架的型号等参数进行较为精准地评估。

技术特征：

1.编织支架的模拟推密方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的编织支架的模拟推密方法，其特征在于，所述获得离散段长度和离散段直径的对应关系，通过以下两种方式中的任意一种完成：

3.根据权利要求2所述的编织支架的模拟推密方法，其特征在于，所述方式二，具体通过下式完成：

4.根据权利要求1所述的编织支架的模拟推密方法，其特征在于，获得未推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径，利用下式进行：

5.根据权利要求1所述的编织支架的模拟推密方法，其特征在于，获得推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径上限，利用下式进行：

6.根据权利要求5所述的编织支架的模拟推密方法，其特征在于，所述血管等效直径为基于所述血管截面的周长等效直径或面积等效直径。

7.根据权利要求5所述的编织支架的模拟推密方法，其特征在于，所述无约束状态下编织支架的展开直径上限，通过下式获得：

8.根据权利要求1所述的编织支架的模拟推密方法，其特征在于，获得未推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径，获得推密状态下编织支架在所述预期植入区域内的展开半径上限，结合输入的推密率，获得离散段半径，利用下式进行：

9.根据权利要求1所述的编织支架的模拟推密方法，其特征在于，所述模拟推密方法包括：获得所述编织支架的介入远端点，所述预期植入区域包括距离所述介入远端点由近及远的第一预期植入区域和第二预期植入区域，所述离散段包括分别对应植入所述第一预期植入区域和第二预期植入区域的第一离散段和第二离散段；

10.计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1～9任一项所述的编织支架的模拟推密方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种编织支架的模拟推密方法和计算机设备，模拟推密方法包括：获得编织支架参数包括名义直径、名义长度和自然状态直径，将编织支架沿轴向离散为有限数量的离散段，获得离散段长度和离散段直径的对应关系；获得具有动脉瘤以及载瘤动脉的结构模型，确定离散段的预期植入区域，获得预期植入区域的血管中心线和血管截面；获得未推密状态下编织支架在预期植入区域内的展开半径，获得推密状态下编织支架在预期植入区域内的展开半径上限，结合输入的推密率，获得离散段半径，根据离散段半径获得离散段长度；根据离散段长度，获得编织支架在模拟推密后的长度。本申请考虑了支架的几何结构、力学性能以及与血管壁的作用，更接近真实栓塞术结果。

技术研发人员：冷晓畅,单晔杰,向建平
受保护的技术使用者：杭州脉流科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14