[发明专利]用于血管支架释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种用于血管支架释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：将血管支架利用压缩器进行压缩使得血管支架呈现压缩状态，血管支架以及压缩器均为预先构建且用于模拟计算的三维模型；将血管支架在压缩状态下嵌入壳体中形成整体并作为支架输送系统，其中壳体为圆筒状；将支架输送系统沿导向件的轴线向远端移动直至达到预设位置，且导向件的轴线与载瘤血管的中心线重合；解除对血管支架的约束，使血管支架进一步扩张至与载瘤血管相贴合。采用本方法能够提升仿真速度，且兼顾实用性和准确性。

技术领域

本申请涉及转化医学领域，特别是涉及一种用于血管支架释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

颅内动脉瘤是颅内动脉壁病理性的膨出，常见于脑血管威利斯环的动脉分叉处。动脉瘤影响大概5％的全人类。动脉瘤破裂后果是致命性的，大约有50％不能存活，其余也会出现不同程度的身体功能性障碍。

弹簧圈栓塞目前是最重要的治疗动脉瘤的方法。其治疗过程包括释放一系列的弹簧圈到动脉瘤腔内，通过对动脉瘤的栓塞来减少瘤内血流。弹簧圈填充引起后续动脉瘤内的血栓形成，最终对动脉瘤进行栓塞，达到把动脉瘤隔绝于血流循环之外。对于宽颈动脉瘤，通常会在母血管中放置一种疏网支架，来防止弹簧圈从动脉瘤腔内落到母血管内，这种手术方法叫支架辅助的弹簧圈栓塞方法。现有技术中有一种叫密网支架来重塑载瘤动脉来进行脑动脉瘤的栓塞，其原理是通过放置一个金属网的覆盖率在30-35％左右的密网的支架来减少进入到动脉瘤腔内血流速度和血流量，进而让动脉瘤腔内形成血栓。密网支架针对大动脉瘤和宽颈等复杂动脉瘤特别有效，有时候植入密网支架同时还可以放置少量的弹簧圈。

前瞻性随机的多中心临床试验表明，跟传统的开颅手术(通过动脉瘤夹来夹闭动脉瘤)相比，弹簧圈和支架介入治疗的方法对破裂和未破裂动脉瘤有更好的结果。但是，弹簧圈栓塞的一个最大的弱点是有很高的复发率，高达30％，并且需要对这些复发的动脉瘤进行重新治疗。目前弹簧圈栓塞复发的机理没有完全理解，但是从直观的和大量学术研究表明，弹簧圈或者支架辅助的弹簧圈栓塞之后的复发跟血流动力学的改变有密切的关系。

基于医学图像的计算流体力学(CFD)在动脉瘤治疗前后的血流动力学分析中应用广泛。但是，计算流体力学仿真需要准确的弹簧圈、支架或者密网支架在血管内释放后的真实的几何结构。这个问题正是目前对弹簧圈和支架进行虚拟释放仿真计算的挑战，因为之前的方法不能快速准确的获取弹簧圈和支架真实释放之后的三维结构。

目前颅内动脉瘤的仿真方法有基于多孔介质的方法和快速释放方法。例如公开号CN103198202A介绍了一种基于数学模型膨胀方法来进行对动脉瘤载瘤血管支架的释放方法。虽然这些方法速度比较快，但是其准确性还不能满足用于后续的血流动力学分析。国际专利申请(PTC/US2015/012941)的专利文献中介绍了传统有限元算法在动脉瘤支架和弹簧圈虚拟治疗中的应用。基于有限元的传统的方法很准确，模拟的过程是按照真实支架压握、输送和释放的过程进行的，该方法能精准的计算支架释放过程中的力学和机械特性，然而在计算时间上花费非常长，因此在实际的临床应用中受到了一定的限制。比如，基于有限元方法的HiFiVS计算在计算密网支架的输送过程需要花费100个小时以上，耗时大，不经济和难以满足临床中时效性的要求。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高计算速度的同时保证准确性的用于血管支架释放的模拟方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种用于血管支架释放的模拟方法，包括：

将血管支架利用压缩器进行压缩使得所述血管支架呈现压缩状态，所述血管支架以及压缩器均为预先构建且用于模拟计算的三维模型；

将所述血管支架在压缩状态下嵌入壳体中形成整体并作为支架输送系统，其中所述壳体为圆筒状；

将所述支架输送系统沿导向件的轴线向远端移动直至达到预设位置，且所述导向件的轴线与载瘤血管的中心线重合；