[发明专利]一种颅内动脉瘤介入手术智能微导管塑形系统

权利要求书

1.一种颅内动脉瘤介入手术智能微导管塑形系统，其特征在于：包括图像/数据获取模块、智能处理模块、数字化建模模块、输入模块、显示模块及、3D打印塑形模具生成模块、外接式可拆卸蒸汽加热定型装置；

所述图像/数据获取模块利用DSA数字减影全脑血管造影术采集图像和参数信息输入至数字化建模模块，等比例建立目标血管上病灶位置相对应的三维血管模型，三维模型中空间分布间隔均匀的标识线，相邻标识线间隔为1mm；

所述智能处理模块智能计算动脉瘤形态、高度、宽度、体颈比(aspectratio，AR)、大小比(sizeratio，SR)、动脉瘤瘤体纵轴与载瘤动脉的夹角、载瘤动脉直径、载瘤动脉弯曲走向等参数，并智能化的将其通过不同颜色标识在三维血管模型，同时智能化的计算出生成微导管路径，确定微导管塑形角度及长度；

所述3D打印塑形模具生成模块根据人工智能计算推衍出的最佳微导管路径模型，等比例打印出最佳塑形角度及长度的微导管塑形模具；

所述外接式可拆卸蒸汽加热定型装置根据3D打印微导管塑形模具，将微导管头端置入模具内，接通电源水蒸气恒温加热30秒后，取出放入冷水中迅速冷却，完成微导管头端塑形；

所述图像/数据获取模块利用数字减影心血管造影术、CT血管造影术或MRI获取图像和参数信息输入至数字化建模模块等比例建立三维血管模型，三维模型中，空间分布间隔均匀的标识线，相邻标识线间隔为1mm；

所述智能处理模块智能计算动脉瘤形态及参数，并智能化的将其通过不同颜色标识在三维血管模型，同时智能化的计算出生成微导管路径；

所述3D打印模块根据微导管路径模型，等比例打印出微导管路径形态。

2.如权利要求1所述的一种颅内动脉瘤介入手术智能微导管塑形系统，其特征在于：所述外接式可拆卸蒸汽加热定型装置的主体为带若干导通气孔的盒体，盒体内部为空腔夹层，通过上下分离或开合打开空腔夹层。

3.如权利要求1所述的一种颅内动脉瘤介入手术智能微导管塑形系统，其特征在于：所述智能处理模块智能计算动脉瘤形态及参数，具体为在三维模型中，通过间隔均匀的标识线分割血管瘤，进而通过所占体积计算出实际动脉瘤的体积及相关参数，同时将血管瘤模型和三维血管模型进行分割后标识出血管瘤；

所述动脉瘤的形态及参数，通过智能处理模块对三维血管模型进行测量、计算得到；

具体计算方式如下：

在三维数据场中，假设同一类的物质具有相同或者相似的标量值，不同种类的物质具有不同的标量值，因此，在两种不同种类物质的边界处，标量值会发生明显的变化，这一变化的剧烈程度就可以用梯度来标识，梯度的计算公式如下：

其中||▽f||表示向量取模，梯度值越大，说明两种物质的分解越明显；

等值面往往是具有不同密度的两种物质的分界面，等值面上的点沿切线方向的梯度分量是0，从而梯度矢量的方向正好代表了该点的法向，即：

g(x，y，z)＝▽f(x，y，z)

体元顶点的法向量g可由梯度值表示为：

其中，(a，b，c)为立方体的大小，而三角面片顶点处的法向量值则可通过体元顶点的法向量线性差值得出；

所述扫描获取图像参数时，首先扫描相邻的两层断层图像，构造出这两层切片之间的立方体体元，然后对每个立方体的顶点进行分类，由顶点状态构造出改立方体的索引下标；再根据索引下标从状态表中找到立方体内等值面的分布模式，用线性插值的方法计算出三角面片的顶点位置和梯度值；最后将三角面彼此连接成物体表面用光照模拟计算出等值面上的光照强度。