La estructura de la capa del vaso coronario puede tener un impacto considerable en los cálculos de estrés/deformación de la placa. La mayoría de los modelos de placa actuales utilizan estructuras de vasos de una sola capa debido a la falta de técnicas de segmentación multicapa disponibles. En este artículo, se desarrolló un método automático de segmentación y reparación multicapa para segmentar imágenes de tomografía de coherencia óptica (OCT) coronaria y obtener geometrías de vasos multicapa para la construcción de modelos biomecánicos. Se adquirieron datos de OCT intravasculares de seis pacientes (uno masculino; edad media: 70.0) utilizando un protocolo aprobado por la junta de revisión institucional local con consentimiento informado obtenido. Se seleccionaron un total de 436 cortes de OCT en este estudio. Los datos segmentados manualmente se utilizaron como el estándar de oro para el desarrollo y validación del método. Se aplicaron el método de detección de bordes y el ajuste de superficie de spline cúbico para detectar y reparar la membrana elástica interna (IEM), la membrana elástica externa (EEM) y la interfaz adventicia-periadventicia (ADV). Los errores medios de los contornos automáticos en comparación con los contornos segmentados manualmente fueron del 1.40%, 4.34% y 6.97%, respectivamente. El valor medio de estrés de placa de una sola capa desde el lumen fue de 117.91 kPa, un 10.79% más bajo que el de los modelos de tres capas (132.33 kPa). En la adventicia, el valor medio de estrés de placa de una sola capa fue de 50.46 kPa, un 156.28% más alto que el de los modelos de tres capas (19.74 kPa). La técnica de segmentación propuesta puede tener amplias aplicaciones en la investigación de placas vulnerables.