[发明专利]一种体外血管栓塞模拟系统及方法

说明书

本发明涉及医疗设备技术领域，为一种体外血管栓塞模拟系统及方法，以压力传感设备提供初始压力信号，通过数字仿真技术模拟肿瘤血管网络及栓塞剂在血管栓塞过程中的流体力学状态。该方案能够还原不同肿瘤血管网络、不同栓塞剂的推注以及栓塞效果的模拟，并给予操作者足够的临场感和沉浸感，提高培训效果。通过推注不同栓塞剂，使参观者从触觉上感受不同栓塞剂的粘度及推注压力，使参观者获得身临其境的感受，并能用来评价不同栓塞剂在推注压力及栓塞效果上的差异。

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种体外血管栓塞模拟系统及方法。

背景技术

肝癌是全球第六大常见癌症，并且是第四大致死癌症。在2018年，全世界范围内约有84万例新增肝癌患者，平均每年有78万名患者因为肝癌去世，而中国又是肝癌大国，平均每年的新增肝癌病例以及死亡病例均占到全世界的一半左右。虽然外科切除是最理想的肝癌治疗方案，但是由于早期肝癌隐蔽性很强，症状不明显，难于诊断发现，所以大量患者直到中晚期才被确诊，这就使得仅有25％的早期病例能够通过外科切除、肝脏移植等手段得到治疗，而且肝癌对于化疗和放疗都有很强的耐受性，治疗效果不佳。目前，基于介入治疗(如栓塞术和消融术)的综合疗法已经成为临床上中晚期肝癌治疗的重要手段。

介入放射学(Interventional Radiology)是在医用成像系统的引导下，利用各种介入器材将特定器械或材料导入人体病变部位进行微创治疗的一系列技术的总称。现代介入放射学起源于半个世纪以前，在经历了几十年的发展后，作为与内科和外科并列的临床三大支柱学科之一，在全世界都得到了广泛的关注和应用。介入治疗具有靶向抵达病灶部位、创伤小、疗效高、并发症少等优点，在临床上广泛用于器官出血、血管成型术、肝内门脉分流、支架移植、病变脏器的消除与灭能以及肿瘤局部治疗，特别是在一些实体肿瘤(如肝癌、肾癌、子宫肌瘤等)的治疗中，介入治疗发挥着其它疗法无法替代的重要作用。

血管性介入包括动脉灌注术和动脉栓塞术(Transcatheter ArterialEmbolization,TAE)。肝脏独特的双重血供是动脉栓塞术(TAE)的生理学基础。原发性肝癌(HCC)的发生和发展需要丰富的血供，正常肝脏2/3-3/4的血供来自门静脉，1/4-2/3的血供来自肝动脉，而在HCC患者中，肿瘤主要由肝动脉供血。TAE的原理是通过对肝动脉栓塞阻断肿瘤血供，进而导致肿瘤坏死。

动脉化疗栓塞术(Trans-Arterial Chemo-Embolization,TACE)是在TAE的基础上，对肿瘤血管进行栓塞时同步输送高浓度化疗药物，使药物在肿瘤血管处长期保留，局部缓慢释放，降低全身给药带来的毒副作用，进而促进肿瘤的坏死，改善患者生活质量。平均每2-3个月对患者进行一次TACE治疗，能使患者的中位生存期提高到19.4个月，5年生存率提高至32.4％。

介入栓塞手术对医生操作要求高，需要有丰富的临床经验及对不同栓塞剂性能的认知，才能提高栓塞手术的成功率，降低医疗事故的发生。因此，体外模拟栓塞技术能够有效帮助医生练习介入栓塞手术，现有技术均采用硬件通过体外推注至不同成型技术制备的血管网络(微流控技术或是通过管道模拟血管)来模拟临床介入栓塞手术。具体可以参考新型专利：授权公告号207718689U，一种体外介入栓塞治疗模拟系统；申请号CN201911327328.3，一种血管介入治疗的体外模拟培训装置。上述现有技术的主要缺点如下：

1.不能最大程度还原不同种类栓塞剂在推注栓塞过程中的流体力学或是栓塞状态。

2.由于不同病例的肿瘤血管走形存在很大差异，无法使用一种血管模拟不同患者的肿瘤血管网络。

3.作为介入栓塞手术培训装置或是术前模拟治疗装置，无法给医生提供充足的临场感。

发明内容

本发明提供了一种体外血管栓塞模拟系统及方法，解决了以上所述的栓塞模拟装置不能最大程度还原不同种类栓塞剂在推注栓塞过程中的流体力学或是栓塞状态技术问题。