[发明专利]一种针对二尖瓣反流及钙化狭窄的3D模型构建及制备方法

权利要求书

1.一种针对二尖瓣反流及钙化狭窄的3D模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：采集二尖瓣反流及钙化狭窄患者的左心结构造影数据，所述左心结构造影数据包括升主动脉造影数据、主动脉根部造影数据、左心房造影数据、左心室造影数据、冠脉造影数据、左心耳造影数据、二尖瓣瓣叶造影数据、腱索造影数据和乳头肌造影数据，对所述左心结构造影数据进行预处理，得到心脏CT数据；所述预处理包括如下子步骤：

步骤a：选取主动脉造影数据中处于瓣叶最佳观察状态的一组，并依据该组数据建立瓣环平面，所述瓣叶最佳观察状态为是指左心室舒张最大或者左心室收缩最小的状态；

步骤b：沿瓣环平面自上而下观察左心结构造影数据，调节左心结构造影数据的灰度值至清楚看到二尖瓣瓣叶、腱索、乳头肌结构、钙化分布情况、二尖瓣瓣环形态以及左心室房，得到心脏CT数据；左心结构造影数据的灰度值范围为：最小值为250-400，最大值为3071；

步骤2：根据心脏CT数据中不同组织对应的灰度值建立钙化组织模型以及血液模型，所述血液模型包括主动脉根部内腔血液模型、升主动脉内腔血液模型、冠脉内腔血液模型、左心室内腔血液模型、左心房内腔血液模型以及左心耳内腔血液模型；

所述钙化组织模型建立的过程为：根据钙化组织对应灰度值筛选出钙化组织，并将钙化相连的组织进行分割，建立钙化组织3D模型；

钙化组织的灰度值范围为：最小值区间为530-630，最大值为3071；

步骤3：获取血液模型内包裹的左心内部结构边界、二尖瓣瓣叶边界、腱索边界和乳头肌边界，所述左心内部结构包括主动脉根部、升主动脉、冠脉、左心室、左心房和左心耳，对比获得的左心内部结构边界、二尖瓣瓣叶边界、腱索边界和乳头肌边界与心脏CT数据中实际二尖瓣瓣叶边界、腱索边界和乳头肌边界，修正边界，删除血液模型，得到内腔模型；

步骤4：对内腔模型进行剪裁，保留内腔模型中部分左心房、左心室、左心耳开口、主动脉根部、冠脉开口、二尖瓣瓣叶、腱索和乳头肌，然后对剪裁后的内腔模型和步骤2得到的钙化组织模型做布尔运算得到二尖瓣钙化狭窄以及二尖瓣反流疾病的3D模型；其中，所述剪裁的依据是判断已经模型上重建的瓣叶边界是否和CT上边界贴近，如果不贴近则修正模型，剪切掉整个左心系统中包含的肺静脉、左心耳、部分左心房、部分左心室、部分升主动脉以及多余的冠脉，将模型重画网格并且光滑其表面，将模型镂空，使之成为中空状结构并检查修复，得到剪裁后的内腔模型。

2.一种针对二尖瓣疾病的3D模型制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：采用如权利要求1所述的针对二尖瓣反流及钙化狭窄的3D模型构建方法得到二尖瓣疾病的3D模型；

步骤2：将3D模型导入OBJET切片软件中进行打印，然后将打印完成后的3D模型置入碱性溶液中震荡清洗，清洗结束后将模型从溶液内取出并冲洗表面残留；所述碱性溶液是浓度为百分之三点五的氢氧化钠溶液和百分之二的偏硅酸钠溶液；所述震荡清洗的频率为27KHz，所述震荡清洗的时间为45分钟；若模型质量超过300克，则延长震荡时间，每次震荡总时间不得超过40分钟；

步骤3：将步骤2得到的3D模型放入烘干箱内保持鼓风模式进行烘干，取出烘干模型，使用喷砂机对表面进行打磨抛光处理；所述喷砂机首先采用50目沙砾对模型表面杂质进行打磨，然后采用200目沙砾对模型表面进行细磨，最后采用400目沙砾对模型表面进行抛光；以75摄氏度温度烘干150分钟，大于300g质量的模型增加烘干时间，以超出部分每50g增加10分钟，总烘干时间一次不得超过180分钟；

步骤4：对打磨抛光后的模型表面进行涂层处理，完成模型制备，具体首先用195T灌封硅胶进行首次涂层操作，然后用按照10：1.2配比混合的硅胶和固化剂进行二次涂层操作，最后用固化剂在模型表面封层。