狭窄评估制造技术

本发明专利技术涉及通过将狭窄的血管的血液动力学属性与在同一身体内的大致对称的不同血管的比较的对血管内的狭窄的改进的评估。

Narrow evaluation

The present invention relates to an improvement in the evaluation of the stenosis of the blood vessel by comparing the hemodynamic properties of the stenotic blood vessels with the generally symmetrical different vessels in the same body.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及用于评估身体中的血管内的狭窄的系统、方法和计算机程序。
技术介绍
血管中阻挡血流通过患者的身体的狭窄可能对患者引起严重的健康问题。如果狭窄的严重性高和/或如果狭窄处在特别危险的位置处，则医学处置、导管介入或者甚至手术可能是必要的。因此，高度重要的是，医师具有关于狭窄位置和严重性的可用的足够且可靠的数据。狭窄的程度是用于诊断的最常使用的参数。狭窄的血液动力学严重性可以通过评价动脉内(导管插入的)压力或者流量测量结果而在功能上进行评价，根据其能够确定血流储备分数(FFR)、压力下降或者狭窄阻力。该侵入性流程要求精确且耗时的流程化工作、昂贵的导管以及由于需要利用导管通过狭窄的介入风险。作为备选，已知使用辐射成像的无创测量，例如，使用X射线辐射成像，诸如，例如计算机断层摄影(CT)成像(参见图1a)、2DX射线血管造影或(旋转)C型臂X射线成像(参见图1b)。利用这些技术，生成包括狭窄的动脉的身体的节段的图像。通过计算模型，例如计算流体动力学(CFD)模拟，能够针对在狭窄动脉中的各个位置来模拟FFR，例如，如在美国专利8321150B2中所公开的。如狭窄阻力或虚拟功能评估指数的其他功能参数也能够基于CFD模型来计算，诸如，例如MichailI.Papafaklis等人的‘Fastvirtualfunctionalassessmentofintermediatecoronarylesionsusingroutineangiographicdataandbloodflowsimulationinhumans:comparisonwithpressurewire–fractionalflowreserve’，EuroIntervention2014(2014年7月)一文中所公开的。CFD模拟使用从CT或X射线图像获得的3D分割以及在入口(例如，在主动脉处或之后)和出口(例如，在到微脉管的排出处)处的特定边界条件。通常根据比例定律(scalinglaw)、如在肢端处测量的血压或者接收动脉血流的肌肉/组织的量的系统参数来估计边界条件。由于模拟的FFR对这些边界条件敏感，该方法在一些情况下可能是不可靠的。同样地，在已知CFD模型中的边界条件通常根据相同或者甚至不同患者的先前的压力/流量测量结果或CFD模拟来估计。然而，这些可能显著偏离当前在检查中的患者的实际情况。首先，条件可以随每位患者以及随时间而改变。例如，在脉管系统内的局部几何结构在不同患者之间可能极大地不同，或者可能在同一患者内甚至可能(节段地)由于狭窄的存在已经随时间而改变。同样地，所述条件可能已经在心脏循环的不同时刻处被确定和/或在自身可能不同的心脏周期的频率、强度等中可能已经存在不同。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例涉及根据权利要求1所述的用于评估身体中的血管内的狭窄的方法。本专利技术还涉及用于评估身体中的血管内的狭窄严重性的对应的系统和计算机程序产品。本专利技术的优点在于，其利用第二、同时成像的并且大致对称的血管的图像数据来改进被呈现给医师的输入，以确定狭窄严重性。该输入是更为可靠的，因为其使用额外的图像数据，所述额外的图像数据不仅非常类似于狭窄血管的图像数据，其还是在同一时间并且在同一患者内获取的，从而消除了患者间或者基于时间的差异。在本专利技术的实施例中，基于每切片来确定在第一血管与第二血管之间的对称性信息，并且基于所确定的对称性信息来选择与第一血管的包括狭窄的节段相对应的第二血管的节段。这允许经改进的比较，因为可以获得对与第一血管内的狭窄区域更为精确地对应的第二血管的节段的选择。在本专利技术的实施例中，至少节段地根据与对应于第一血管的包括狭窄的节段的第二血管的节段有关的血液动力学属性来确定与第一血管的包括狭窄的节段有关的动力学属性。这是尤其有利的，因为引入‘健康的’对应动脉的血液动力学属性以至少节段地确定狭窄的血管的血液动力学属性改进了所确定的狭窄血管的血液动力学属性的准确度，从而使这些属性更为可靠。此外，在这两条血管都具有狭窄的情况下，可以评估在这两条狭窄的血管之间的相对病变严重性。在本专利技术的实施例中，从包括血流储备分数、血压下降和狭窄阻力的组中来选择一个或多个血液动力学属性。这些属性是用于狭窄严重性评估的已经常用的并且被接受的属性。本专利技术的另一实施例涉及显示与包括狭窄的第一血管的节段有关的所确定的血液动力学属性。这为医师提供了所确定的血液动力学属性以评估狭窄。优选地，相对于血管的相对长度来显示血液动力学属性。这允许对狭窄特性的更为精确的确定。同样地，可以显示与和所述第一血管的包括狭窄的节段相对应的所述第二血管的节段有关的所确定的血液动力学属性。这为医师提供了非常相似的血管的额外的血液动力学属性，医师能够将其与狭窄动脉的那些血液动力学属性进行比较，这辅助医师进一步评估狭窄的严重性。优选地，镜像地显示与对应于所述第一血管的包括狭窄的节段的第二血管的节段有关的所确定的血液动力学属性。这进一步方便了比较，因为在相同的取向中示出了这两条血管。其还将允许叠加地显示这两条血管，允许在这两条血管之间的更接近的视觉比较。在本专利技术的另一实施例中，使用非侵入式成像单元，优选包括X射线成像设备，诸如计算机断层摄影X射线成像设备、2DX射线血管造影或C型臂X射线成像设备，来对狭窄的和对应的动脉进行成像。使用非侵入式成像单元消除了依赖动脉内、导管插入的测量的必要，之前解释了其缺点。X射线成像在几乎每个医院中都是可用的，并且大多数模态能够对整个身体进行成像。特别是，计算机断层摄影和C型臂X射线成像适于生成3D图像。在本专利技术的另外的实施例中，血液动力学模型，优选地，基于对血流的计算流体动力学模拟，被用于确定血液动力学属性。这些模型是周知的，并且适于本专利技术的目的。这些模型依赖于输入，并且在本专利技术的实施例中，该输入是由针对狭窄血管的可用的数据来提供的，但是其还是至少节段地由例如非狭窄的、大致对称的血管的图像数据来提供的。这改进了输入参数，并且应当导致对狭窄血管的更好的建模。这为医师提供了更为可靠的输入以评估狭窄严重性。其他血管也可能具有狭窄。利用本专利技术，医师取得了在这两条狭窄的血管之间的相对病变严重性。本专利技术尤其适于评估腿血管、臂血管和颈动脉和髂动脉中的狭窄，但是当然也适于其他血管，针对所述其他血管，大致对称的配对体可用。本领域技术人员在阅读并理解下文的详细描述的情况下，将意识到本专利技术的更进一步的方面和实施例。本领域技术人员在阅读下文对优选实施例的详细描述之后，若干额外的优点和益处将变得显而易见。附图说明通过如下附图图示了本专利技术：图1示出了计算机断层摄影成像设备(图1a)和C型臂X射线成像设备(图1b)的示意性表示；图2示出了可以根据本专利技术进行评估的对称血管的位置的示意性图像；图3示出了示意性表示(图3a)以及通过对人类身体的下身的非侵入式成像而生成的图像(图3b)；图4示出了所显示的血液动力学属性的实施例的两个实施例(图4a和4b)；并且图5示出了根据本专利技术的用于评估身体内的血管中的狭窄的方法的示意性概览视图。本专利技术可以采取各种部件和各部件的布置以及各种操作和各操作的安排的形式。附图仅是出于图示优选实施例的目的，并且不应当被解读为对本专利技术的限制。为了更好的可视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于评估身体中的血管内的狭窄的方法，所述身体包括：‑包括狭窄的第一血管；以及‑与所述第一血管大致对称的第二血管，所述方法包括以下步骤：‑同时对所述第一血管和所述第二血管进行成像以获得所述第一血管的图像数据以及所述第二血管的图像数据；‑根据所述第二血管的所述图像数据来确定与对应于所述第一血管的包括所述狭窄的节段的所述第二血管的节段有关的血液动力学属性，‑根据所述第一血管的所述图像数据来确定与所述第一血管的包括所述狭窄的所述节段有关的血液动力学属性；并且‑基于所确定的与所述第一血管的包括所述狭窄的所述节段有关的血液动力学属性并且基于所确定的与对应于所述第一血管的包括所述狭窄的所述节段的所述第二血管的所述节段有关的血液动力学属性来生成狭窄数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.18 EP 14177627.81.一种用于评估身体中的血管内的狭窄的方法，所述身体包括：-包括狭窄的第一血管；以及-与所述第一血管大致对称的第二血管，所述方法包括以下步骤：-同时对所述第一血管和所述第二血管进行成像以获得所述第一血管的图像数据以及所述第二血管的图像数据；-根据所述第二血管的所述图像数据来确定与对应于所述第一血管的包括所述狭窄的节段的所述第二血管的节段有关的血液动力学属性，-根据所述第一血管的所述图像数据来确定与所述第一血管的包括所述狭窄的所述节段有关的血液动力学属性；并且-基于所确定的与所述第一血管的包括所述狭窄的所述节段有关的血液动力学属性并且基于所确定的与对应于所述第一血管的包括所述狭窄的所述节段的所述第二血管的所述节段有关的血液动力学属性来生成狭窄数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述第一血管的包括所述狭窄的所述节段有关的所述血液动力学属性是至少节段地根据与对应于所述第一血管的包括所述狭窄的所述节段的所述第二血管的所述节段有关的所确定的血液动力学属性来确定的。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在每切片的基础上确定所述第一血管与所述第二血管之间的对称性信息，并且对应于所述第一血管的包括狭窄的节段的所述第二血管的所述节段是基于所确定的所述对称性信息来选择的。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，血液动力学属性是通过使用血液动力学属性模型来确定的，所述血液动力学属性模型优选地是基于在至少所述第一血管中的血流的计算流体动力学模拟的血液动力学模型。5.根据权利要求4所述的方法，其中，用于确定与所述第一血管的包括所述狭窄的节段有关的血液动力学属性的所述血液动力学模型基于输入参数，所述输入参数包括所述图像数据的3D分割以及从其导出的所述第一血管的结构数据、以及在所述第一血管的入口和出口处的边界条件，并且其中，所述输入参数至少节段地基于从与对应于所述第一血管的包括所述狭窄的所述节段的所述第二血管的所述节段有关的所述图像数据导出的属性。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，一个或多个血液动力学属性是从包括血流储备分数、血压下降和狭窄阻力的组中选择的。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，所述成像是非侵入式成像，优选地是X射线成像，例如，计算机断层摄影X射线成像、2DX射线血管造影或C型臂X射线成像。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述第一血管部分和所述第二血管部分是腿血管的集合、臂血管的集合、颈动脉的集合或者髂动脉的集合。9.根据权利要求1至8中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·格拉斯，R·普罗克绍，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL