血流状态分析系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种血流状态分析方法和系统。在确定血流状态的过程中，获取多个时相的图像，建立与多个时相分别对应的多个血管模型。关联所述多个血管模型，根据关联结果分别设定所述多个血管模型的边界条件，确定所述多个血管模型的血管状态。

Blood flow status analysis system and method

The present invention provides a blood flow state analysis method and system. In determining the flow status, multiple phase images are acquired and multiple vascular models corresponding to the respective phase phases are established. A plurality of vascular models are connected, and the boundary conditions of the plurality of vascular models are set according to the correlation results, and the vascular status of the plurality of vascular models is determined.

【技术实现步骤摘要】
血流状态分析系统及方法
本专利技术涉及一种血流状态分析系统和方法，尤其是一种利用计算流体力学获取多时相血流动力学参数的系统及方法。
技术介绍
CTA、MRA成像技术广泛应用在外周血管疾病诊断中，尤其在血管狭窄(椎动脉狭窄)、动脉瘤、夹层动脉瘤、肿瘤供血动脉等血管疾病等方面。血管分析软件应用提供了血管分析的工具，用于细小四级血管的精确提取、完整去骨、快速自动测量等。医学图像分析软件系统在针对血管的分析中一般采用图像分割技术，以及图像显示技术对相应对象的血管进行形态学上的三维模拟重建。医生通过针对血管形态学上的指标(血管狭窄程度、血管瘤膨胀程度等)对病变程度进行分析处理，可利用信息单一。计算流体力学(ComputationalFluidDynamics/CFD)是一个20世纪50年代以来，随着计算机的发展而产生的一个介于数学、流体力学和计算机之间的交叉学科。其主要研究内容是通过计算机和数值方法来求解流体力学的控制方程，对流体力学问题进行模拟和分析。血管模型或血流模型是一个利用计算流体力学的新兴应用。利用计算流体力学对单时相数据进行分析难以全面的体现分析区域的实际情况和变化规律，也会由于选择时相不准确而使结果出现偏差。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种血管流体分析方法，所述分析方法包括：获取一个第一时相的图像和一个第二时相的图像；在所述第一时相的图像中选择一个第一血管区域，其中，所述第一血管区域包含一个血管；在所述第二时相的图像中选择一个第二血管区域，其中，所述第二血管区域包含至少一部分所述血管；建立一个第一血管模型，其中，所述第一血管模型与所述第一血管区域相对应；建立一个第二血管模型，其中，所述第二血管模型与所述第二血管区域相对应；设定所述第一血管模型的边界条件和所述第二血管模型的边界条件，所述设定所述第一血管模型的边界条件包括：判断所述第一血管模型存在异常情况；响应于判断出所述第一血管模型存在异常情况，确定存在异常情况的区域；构建与所述第一血管模型对应的正常模型；获取正常模型的边界条件；以及根据正常模型的边界条件，生成与所述第一血管模型相对应的边界条件；以及根据所述第一血管模型的边界条件，确定所述第一血管模型中所述血管在所述第一时相的状态。可选的，所述分析方法进一步包括基于所述血管在所述第一时相的状态，关联所述第一血管模型和所述第二血管模型，以及根据所述关联结果以及所述第二血管模型的边界条件，确定所述第二血管模型中所述血管在所述第二时相的状态。可选的，所述异常情况包括血管狭窄、血管膨大或血管瘤。可选的，一种分析方法，可以被至少一个包含处理器和存储器的设备执行，所述分析方法包括：获取一个第一血管模型，所述第一血管模型对应于一个血管，所述血管包含一个第一区域；获取所述第一血管模型的一个或多个参数；根据所述第一血管模型的所述一个或多个参数确定所述第一血管模型中所述第一区域的位置；生成一个第二血管模型，所述第二血管模型包含所述血管或其一部分，其中，所述第二血管模型中的所述血管的所述第一区域经过修正；获取所述第二血管模型的边界条件；根据所述第二血管模型的边界条件，确定所述第二血管模型的一个参数；根据所述第二血管模型的所述参数，确定所述第一血管模型的边界条件；以及根据所述第一血管模型的所述边界条件，获得所述第一血管模型的血流状态。可选的，所述第一区域包括血管狭窄、血管膨大或存在血管瘤的区域。可选的，所述第一血管模型的所述一个或多个参数包括所述血管的横截面积。可选的，所述修正所述第一血管模型中的所述第一区域包括膨胀所述血管或缩小所述血管。可选的，所述第二血管模型的边界条件包括所述第二血管模型中所述血管的入口、出口或侧壁的血压、血流速率、血液粘稠度、压强或应力。可选的，所述第二血管模型的所述参数包括流阻、血流速率、血压、血管壁应力、血管壁切应力或血流储备系数(FFR)，所述确定第二血管模型的参数包括进行计算流体力学(CFD)分析。可选的，所述分析方法进一步包括根据第一血管模型的边界条件，确定第一血管模型的一个动力学参数。可选的，一个包括至少一个处理器和存储设备的系统，所述系统包括：一个接收模块，被配置为：获取一个第一血管模型，所述第一血管模型包含一个第一区域；获取所述第一血管模型的一个或多个参数；以及一个多时相特征生成模块，被配置为：根据所述第一血管模型的参数确定所述第一血管模型中所述第一区域的位置；通过修正所述第一血管模型中的所述第一区域生成一个第二血管模型；获取所述第二血管模型的边界条件；根据所述第二血管模型的边界条件，确定所述第二血管模型的一个参数；根据所述第二血管模型的参数，确定所述第一血管模型的边界条件；以及根据所述第一血管模型的所述边界条件，获得所述第一血管模型的血流状态。【附图说明】图1A和图1B是根据本申请的一些实施例所示的包括血管状态分析系统；图2是根据本申请的一些实施例所示的一个计算设备的结构，该计算设备可以实施本申请中披露的特定系统；图3是根据本申请的一些实施例所示的一个移动设备的结构示意图，该移动设备可以实施本申请中披露的特定系统；图4A是根据本申请的一些实施例所示的处理设备的示例性模块示意图；图4B是根据本申请的一些实施例所示的多时相特征处理的示例性流程图；图5是根据本申请的一些实施例所示的多时相特征生成模块的示例性模块示意图；图6是根据本申请的一些实施例所示的获取多时相特征的示例性流程图；图7是根据本申请的一些实施例所示的获取多时相特征的示意图；图8是根据本申请的一些实施例所示的设定边界条件的示例性流程图；图9是根据本申请的一些实施例所示的血流模型的示意图；图10是根据本申请的一些实施例所示的网格化处理的示例性流程图；图11是根据本申请的一些实施例所示的边界区域网格化处理的示意图；图12是根据本申请的一些实施例所示的获得任意位点参数的示例性流程图；以及图13是根据本申请的一些实施例所示的获得位点血流动力学参数的示意图。【具体实施方式】在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。本申请涉及一种获取血流状态的方法和系统。在确定血流状态的过程中，获取多个时相的图像，建立与多个时相分别对应的多个血管模型。关联所述多个血管模型，根据关联结果分别设定所述多个血管模型的边界条件，确定所述多个血管模型的血管状态。所述关联所述多个血管模型包括配准多个血管模型。图1A是根据本申请的一些实施例所示的包括血流状态分析系统100。该血流状态分析系统100可以包括数据采集设备110、处理设备120、存储设备130和显示设备140。数据采集设备110、处理设备120、存储设备130和交互设备140相互之间可以通过网络180进行通信。数据采集设备110可以是一个采集数据的设备。所述数据可以包括图像数据、对象特征数据等。在一些实施例中，所述数据采集设备110可以包括一个成像设备。所述成像设备可以采集所述图像数据。所述成像设备可以是磁共振成像仪(magneticresonanceimaging,MRI)、电子计算机断层扫描仪(computedto本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种血流状态分析方法，其特征在于：所述方法包括：获取一个第一时相的图像和一个第二时相的图像；在所述第一时相的图像中选择一个第一血管区域，其中，所述第一血管区域包含一个血管；在所述第二时相的图像中选择一个第二血管区域，其中，所述第二血管区域包含至少一部分所述血管；建立一个第一血管模型，其中，所述第一血管模型与所述第一血管区域相对应；建立一个第二血管模型，其中，所述第二血管模型与所述第二血管区域相对应；设定所述第一血管模型的边界条件和所述第二血管模型的边界条件，所述设定所述第一血管模型的边界条件包括：判断所述第一血管模型存在异常情况；响应于判断出所述第一血管模型存在异常情况，确定存在异常情况的区域；构建与所述第一血管模型对应的正常模型；获取正常模型的边界条件；以及根据正常模型的边界条件，生成与所述第一血管模型相对应的边界条件；以及根据所述第一血管模型的边界条件，确定所述第一血管模型中所述血管在所述第一时相的状态。

【技术特征摘要】
2017.01.23 CN PCT/CN2017/0722561.一种血流状态分析方法，其特征在于：所述方法包括：获取一个第一时相的图像和一个第二时相的图像；在所述第一时相的图像中选择一个第一血管区域，其中，所述第一血管区域包含一个血管；在所述第二时相的图像中选择一个第二血管区域，其中，所述第二血管区域包含至少一部分所述血管；建立一个第一血管模型，其中，所述第一血管模型与所述第一血管区域相对应；建立一个第二血管模型，其中，所述第二血管模型与所述第二血管区域相对应；设定所述第一血管模型的边界条件和所述第二血管模型的边界条件，所述设定所述第一血管模型的边界条件包括：判断所述第一血管模型存在异常情况；响应于判断出所述第一血管模型存在异常情况，确定存在异常情况的区域；构建与所述第一血管模型对应的正常模型；获取正常模型的边界条件；以及根据正常模型的边界条件，生成与所述第一血管模型相对应的边界条件；以及根据所述第一血管模型的边界条件，确定所述第一血管模型中所述血管在所述第一时相的状态。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法进一步包括基于所述血管在所述第一时相的状态，关联所述第一血管模型和所述第二血管模型，以及根据所述关联结果以及所述第二血管模型的边界条件，确定所述第二血管模型中所述血管在所述第二时相的状态。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述异常情况包括血管狭窄、血管膨大或血管瘤。4.一种方法，可以被至少一个包含处理器和存储器的设备执行，所述方法包括：获取一个第一血管模型，所述第一血管模型对应于一个血管，所述血管包含一个第一区域；获取所述第一血管模型的一个或多个参数；根据所述第一血管模型的所述一个或多个参数确定所述第一血管模型中所述第一区域的位置；生成一个第二血管模型，所述第二血管模型包含所述血管或其一部分，其中，所述第二血管模型中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：任远，马杰延，王洪建，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31