[发明专利]用于模拟可植入医疗装置植入后的变形的方法在审

专利信息
申请号: 202080072834.7 申请日: 2020-10-16
公开(公告)号: CN114585318A 公开(公告)日: 2022-06-03
发明(设计)人: 朱利安·锡古恩萨;多米尼克·安巴德;克里斯多夫·迟纳发 申请(专利权)人: 西姆医疗公司
主分类号: A61B34/10 分类号: A61B34/10
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 胡彬
地址: 法国蒙*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 模拟 植入 医疗 装置 变形 方法
【说明书】:

本发明涉及一种用于从腔体的壁的三维模型模拟IMD植入自然腔体中之后的变形的方法,包括以下步骤:根据壁模型的形状确定数值IMD的中间变形状态,同时保持包含在所述形状中;从中间变形状态计算数值IMD的机械平衡状态,所述计算包括计算数值IMD在中间变形状态下的机械应力,该机械应力为数值IMD的机械行为和壁模型的机械行为的函数;以及所述应力的松弛,在计算机械平衡状态时,壁模型的行为被视为刚性地不可变形,数值IMD的机械行为和/或数值IMD的静止状态在确定中间变形状态的步骤和计算机械平衡的步骤之间不同。

技术领域

本发明涉及在植入手术之前或植入手术过程中对自然腔体中的植入物进行数值模拟的领域。

背景技术

通常使用可扩展的可植入医疗装置(IMD)类型的植入物(比如“支架”、“囊内笼架”或“引流器”)来治疗例如受动脉瘤影响的动脉。人们寻求避免动脉瘤的扩张和破裂。还寻求避免动脉瘤囊中形成的血液凝块迁移并局部阻塞动脉。

对于自行处置经历局部病理(比如动脉瘤)的动脉的三维图的健康从业者来说,预测植入物在动脉中展开之后所述植入物将采取的最终形状和位置是有利的。植入物的变形的预测优选地在通过血管内途径插入所述植入物之前进行。因此,从业者可以选择合适的可植入医疗装置(以下称为IMD)参考,其具有装置的最佳尺寸和最佳初始定位。

通常通过动脉的二维或三维图像来规划通过血管内途径放置植入物。直到现在,对植入物的IMD参考的选择最少基于由医生对患者拍摄的图像进行的平面局部测量(二维)。这些测量无法以可靠的方式预测IMD的同位性,也无法预测其形状,也无法预测其展开后的最终位置。

此外,平面局部测量基于医生的经验,医生无法从这些测量的计算机辅助中受益,这导致在选择植入的IMD时存在很大的可变性。

在平面局部测量的基础上,几家可植入医疗装置的制造商已提出使用列线图或预定的数学关系来指导从业者选择用于给定患者的IMD。可以模拟IMD的最终形状,并表征适合自然腔体的形态的IMD参考。

然而,列线图的使用具有局限性。列线图的设计(例如,以患者的自然腔体的直径与IMD在腔体中展开后的预测长度之间的关系的形式)主要基于经验观察。

以申请人名义的国际专利申请WO 2019/122665 A1描述了一种用于模拟IMD(尤其是“引流器”类型的植入物)在其展开后在自然腔体中的最终长度的方法。将IMD离散为一组纵向三维节段,对其模拟柱形形状,然后以迭代方式修改每个节段的直径,同时考虑由腔体的壁施加在IMD上的几何应力。

尽管该文献指出在预测最终长度之前可以采用各节段的机械建模,但是现有技术的这种方法仍局限于预测IMD的纵向变形和同位性。它基于由腔体的壁施加的几何应力的计算。

现有技术的这种方法无法在将IMD植入腔体中之后计算IMD的机械元件上的变形场。未计算展开后的IMD的机械平衡。

此外,这种模拟方法对于“引流器”类型的植入物具有良好的精度,但其不太适用于通常非柱形形状的囊内笼架或“激光切割支架”类型的植入物。

此外,如果血管腔被认为是具有可变半径的一系列直柱形部分,则在该文献中描述的方法以最佳方式工作。作为一级近似,认为IMD模型的系列部分的结构变化保留了这些部分的柱形形状,即使该文献中描述的方法的替代方案提出考虑在植入血管腔期间施加在IMD上的纵向压缩的参数。

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