类型：超精简版
选文: 大壮
编辑: 小黄
审核：大壮
一过年就愁
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。深感碌碌无为，很无力，过年回村又感觉没法交代。
言归正传，我们继续讨论上一个有意思的topic， “数字孪生”。
Albertini, Jean-Noël et al. “Digital twin and artificial intelligence technologies for predictive planning of endovascular procedures.”
Seminars in vascular surgery
vol. 37,3 (2024): 306-313. doi:10.1053/j.semvascsurg.2024.07.002
本文综述了数字孪生与人工智能技术在血管内介入手术规划中的应用现状。目前，主动脉和外周血管内介入手术规划主要依赖术前计算机断层扫描的三维重建手动测量，但
评估器械在患者体内行为困难
，存在局限。
1.研究
背景
大多数的不良事件或失败都可通过充分的规划来预防。许多不良事件与植入物和目标血管之间的次优相互作用有关。当前成像方式的主要限制之一是
缺乏对植入物的可视化
。
数字孪生（DT）技术已在汽车和航空航天领域广泛使用了数十年。这项技术的基本原理是
根据各自的材料物理属性设计设备及其运行环境的计算模型
。
医学中的DT是患者器官解剖和生理的虚拟表示
。它是通过整合来自各种来源的数据（即，成像、临床和生物数据）创建的。这个数字副本可以模拟疾病进展、治疗反应和手术结果，从而实现更精确和个性化的医疗干预。
2.
当前血管内介入手术规划的局限性
当前的血管内主动脉瘤修复（EVAR）规划是基于对术前CT扫描的分析，利用后处理软件创建主动脉、其分支血管和髂动脉的三维（3D）多平面和中心线重建。
（1）患者解剖结构评估欠佳
（2）器械行为评估欠佳
（3）并发症风险评估欠佳
3.DT技术在EVAR手术中的应用
（1）患者特异性主动脉-髂动脉DT
（2）主动脉支架移植物的DT
采用相同的方法创建主动脉支架移植物的三维模型，这些模型不仅精确再现了几何形状和尺寸，还整合了力学特性。
（
3）在患者特异性DT内部署支架移植物
4.标准EVAR术后1型内漏的预测
（1）CT后处理及近端密封区参数的特征工程
-
沿近端密封区管腔中心线，对0.5毫米厚的横向切片进行系统性的支架移植物和主动脉半径测量。
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每个切片上，移植物和主动脉的周长被离散化为各200个点，每个切片共有400个半径测量值，整个近端密封区约有16,000个半径测量值。
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基于这些半径测量值，工程化了50个DTPs，考虑了支架移植物的过度扩张、圆形度和与主动脉壁的贴合度。
还对近端颈部血栓衬里进行了半定量评估。
（2）使用机器学习算法预测1A型内漏风险
-
使用几种机器学习算法（MLAs）从选定的DTPs组合中计算
内漏风险指数（
ERI）。
-
训练
模型并
确定最佳的DTPs组合和MLA类型。
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目前正在考虑使用ERI来评估EVAR前的EL1A风险。
5.
使用DT进行复杂EVAR规划
（1）开窗支架移植物
（2）分支支架移植物用于胸腹主动脉和主动脉弓动脉瘤
6.使用 DT 规划外周动脉手术：颈动脉支架置入术示例
（1）“慢性向外力”概念
支架与动脉的交互可能更准确地通过“慢性向外力”这一指标来衡量，它代表支架在任何接触点对动脉壁施加的力。
（2）初步研究与结果
基于上述DT技术进行了一项初步的回顾性研究，
发现DT和术后CT扫描之间有非常好的相关性。
4.讨论
（1）DT技术与MLA相结合有潜力成为复杂血管内手术的日常规划工具。
（2）在程序之前进行设备部署建模和可视化可显著提高准确性。
（3）DT后处理可以生成大量可用于训练和评估 MLA 或深度学习算法的数据，可以提高预测并发症的准确性。
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。深感碌碌无为，很无力，过年回村又感觉没法交代。
