一种主动脉内脏动脉区腔内支架释放角度校准方法与流程

本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种主动脉内脏动脉区腔内支架释放角度校准方法。

背景技术：

1、主动脉腔内修复技术是治疗主动脉瘤、主动脉夹层等主动脉疾病的重要微创治疗手段，其中，针对累及腹腔干、肠系膜上动脉以及肾动脉等内脏动脉区域的复杂主动脉病变，通常需要采用具有开窗结构或分支连接结构的腔内支架，以在隔绝病变区域的同时维持重要分支血管的血流供应；由于内脏动脉区域血管分支密集、空间方向关系复杂，腔内支架释放过程中需要保证支架对应连接区域与目标内脏动脉开口方向准确匹配；目前，临床上通常依据术前计算机断层血管造影影像建立主动脉解剖参考，并结合术中透视影像确定支架释放角度。然而，术前影像采集状态与术中实际状态存在差异，且主动脉属于具有弹性和搏动特性的动态血管结构，在心脏搏动、呼吸运动、血压变化以及输送器械作用下，主动脉中心线位置、血管截面方向以及内脏动脉开口空间朝向均可能发生变化，使术前规划得到的支架释放角度与术中真实血管空间方向产生偏移，进而影响支架开窗区域或分支连接区域与目标血管的准确对应。

2、现有腔内支架释放角度校准方法主要集中于术前三维影像规划、术中二维透视定位以及释放后的影像验证，其通常将主动脉结构视为相对固定的空间对象，缺少对释放过程中内脏动脉开口方向动态漂移的持续感知与补偿机制。同时，在支架释放过程中，支架展开状态变化、主动脉局部形态变化以及血管顺应性差异会导致支架连接区域与目标内脏动脉开口之间产生动态空间失配，而传统方法难以及时识别该类变化并进行释放过程中的主动校准，容易造成支架开窗或分支结构定位偏差，增加后续分支导丝进入困难、连接不充分以及血流重建效果下降等风险。

技术实现思路

1、本发明提供了一种主动脉内脏动脉区腔内支架释放角度校准方法，能够基于主动脉内脏动脉区域实时空间变化状态，对腔内支架释放角度进行动态校准，以提高复杂主动脉区域腔内支架释放的精准性和可靠性。

2、一种主动脉内脏动脉区腔内支架释放角度校准方法，包括以下步骤：

3、s1：在腔内支架释放前及释放过程中，获取主动脉内脏动脉区域的分支开口空间方向变化信息，并根据所述分支开口空间方向变化信息确定内脏动脉开口相对于主动脉轴向的实时角度漂移状态；

4、s2：基于所述实时角度漂移状态，将内脏动脉开口的实际方向与腔内支架对应连接区域的设计方向进行匹配，确定因主动脉结构变化导致的支架释放角度补偿量，生成释放角度校准结果；

5、s3：根据所述释放角度校准结果，在腔内支架释放过程中调整支架旋转姿态，使支架对应连接区域随内脏动脉开口方向变化同步校正，完成主动脉内脏动脉区腔内支架释放角度校准。

6、可选的，所述s1具体包括：

7、s11：在腔内支架释放前及释放过程中，采集术中实时时间序列的主动脉内脏动脉区域三维血管造影图像，并同步记录心动周期相位信号和呼吸相位信号；

8、s12：基于所述心动周期相位信号和呼吸相位信号，对所述时间序列三维血管造影图像进行门控筛选与三维重建，提取主动脉中心线以及各内脏动脉开口处的特征点坐标集；

9、s13：以当前时刻所述主动脉中心线在所述内脏动脉开口所在水平截面处的切线方向作为实时轴向基准，以所述内脏动脉开口的特征点与主动脉中心线的垂直连线方向作为径向基准，构建随主动脉周期性搏动形态变化而动态更新的局部空间坐标系。

10、可选的，所述s1还包括在连续时间序列中，追踪所述特征点坐标集在所述局部空间坐标系内的空间方向向量，计算所述空间方向向量相对于所述实时轴向基准的实时偏转角度，并将所述实时偏转角度确定为所述内脏动脉开口相对于主动脉轴向的实时角度漂移状态。

11、可选的，所述局部空间坐标系的构建过程包括：

12、针对每一内脏动脉开口特征点，在所述主动脉中心线中确定与内脏动脉开口特征点空间距离最近的中心线位置点，并将所述中心线位置点作为所述内脏动脉开口特征点对应的中心线参考点；

13、以所述中心线参考点所在位置处主动脉中心线的延伸方向作为当前时刻的实时轴向基准方向，以所述中心线参考点指向对应内脏动脉开口特征点的方向作为当前时刻的径向基准方向；

14、根据所述实时轴向基准方向和所述径向基准方向确定与主动脉轴向垂直的周向参考方向，并将所述实时轴向基准方向、所述径向基准方向以及所述周向参考方向共同构建为对应内脏动脉开口的动态局部空间坐标系；所述动态局部空间坐标系随所述时间序列三维血管造影图像中的主动脉搏动形态变化以及内脏动脉开口位置变化进行同步更新。

15、可选的，所述s2具体包括：

16、s21：获取术前规划或支架设计参数中预存的所述腔内支架各连接区域的理论空间方向；

17、s22：将确定的所述实时角度漂移状态转化为所述内脏动脉开口的实际空间方向向量，并将所述实际空间方向向量与对应连接区域的所述理论空间方向向量进行空间矢量比对，计算所述实际空间方向向量和所述理论空间方向向量之间的空间方向偏差矩阵；

18、s23：根据所述空间方向偏差矩阵，分解出绕主动脉轴线方向的周向旋转偏差分量和垂直于主动脉轴线方向的轴向偏转偏差分量，并基于所述周向旋转偏差分量和轴向偏转偏差分量进行反向叠加运算，得到所述支架释放角度补偿量；

19、s24：将所述支架释放角度补偿量结合当前释放阶段的时间戳和主动脉实时形变相位信息，生成释放角度校准结果，并输出为供支架释放系统识别的角度校准指令。

20、可选的，所述理论空间方向以支架主体轴线的预设基准方向为参考，包括各连接区域开口中心点相对于支架主体轴线的设计偏转角度和设计周向方位角。

21、可选的，所述支架释放角度补偿量包括支架主体旋转补偿角和连接支路定向补偿角，所述释放角度校准结果包括补偿执行时刻、补偿方向及补偿幅值。

22、可选的，所述s3具体包括：

23、s31：解析所述释放角度校准结果，提取补偿执行时刻、补偿方向及补偿幅值，并转换为用于控制支架递送系统旋转执行机构的旋转驱动参数；

24、s32：在腔内支架释放过程中，持续获取当前时间点更新的所述实时角度漂移状态，并将所述释放角度校准结果分解为静态补偿基准和动态跟踪余量；基于所述动态跟踪余量，对所述旋转驱动参数进行实时增量修正，以补偿主动脉周期性搏动引起的开口方向瞬态波动。

25、可选的，所述旋转驱动参数包括旋转方向、旋转角度增量和旋转角速度限制值，根据修正后的旋转驱动参数，控制所述递送系统的旋转执行机构按照预设旋转动作序列驱动所述支架主体绕其轴向旋转，使所述支架对应连接区域的实际空间朝向随所述内脏动脉开口的实时实际方向进行动态跟随运动。

26、可选的，所述s3还包括在所述旋转执行机构动作过程中，实时比对所述支架对应连接区域的实际空间朝向与所述内脏动脉开口的实时实际方向之间的实时角度偏差，当所述实时角度偏差收敛至预设容差阈值范围内后，锁定当前旋转姿态并释放所述腔内支架的锚定结构，完成主动脉内脏动脉区腔内支架释放角度校准。

27、本发明的有益效果：

28、本发明，针对现有主动脉内脏动脉区腔内支架释放过程中主要依赖术前cta规划角度及术中静态影像定位，难以适应主动脉搏动、呼吸运动以及介入操作导致的内脏动脉开口空间方向动态变化的问题，提出了一种基于内脏动脉开口实时角度漂移状态的释放角度校准方法；通过连续获取主动脉内脏动脉区域三维血管状态变化，构建随主动脉周期性形态变化同步更新的局部空间参考关系，实时识别内脏动脉开口相对于主动脉轴向的方向漂移，并将该漂移状态与支架连接区域理论空间方向进行匹配，得到空间方向偏差及释放角度补偿量。本发明能够解决传统方法中术前规划坐标系与术中真实血管坐标系不一致导致的支架开窗区域或分支连接区域错位问题，提高复杂主动脉内脏动脉区域支架释放角度校准的准确性和适应性。

29、本发明，针对腔内支架释放过程中主动脉形态持续变化导致角度校准结果难以保持的问题，提出了基于静态补偿基准与动态跟踪余量相结合的释放姿态控制方式；通过将释放角度校准结果转换为支架递送系统可执行的旋转驱动参数，并结合实时角度漂移状态对旋转驱动参数进行增量修正，使支架主体旋转姿态以及连接区域定向方向能够随内脏动脉开口实际方向进行动态跟随；通过实时比对支架连接区域实际空间朝向与内脏动脉开口实际方向之间的角度偏差，在偏差收敛至预设容差范围后锁定旋转姿态并完成支架释放；本发明实现了支架释放过程中的主动角度校准和动态姿态保持，降低了主动脉动态形变造成的最终释放偏差，提高了开窗型或分支型腔内支架与内脏动脉血管开口的匹配可靠性，减少后续分支连接困难及血流重建异常风险。