医学图象处理方法和系统技术方案

本申请公开了一种根据医学图像数据确定通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数的医学图象处理方法。所述医学图像数据包括患者的冠状动脉区域的一组图像。所述冠状动脉区域包括所述狭窄病变。该方法包括：根据所述医学图像数据重建患者三维冠状动脉树模型；根据所述患者三维冠状动脉树模型确定狭窄病变尺寸；模拟所述患者三维冠状动脉树模型中的血液流动，以确定模型流量；根据所述模型流量，取决于所述狭窄病变尺寸使用分析模型，预测所述狭窄病变两端上的模型压降；根据所述模型压降，确定通过所述狭窄病变的血流储备分数。

Medical image processing methods and systems

The present application discloses a medical image processing method for determining the blood flow reserve fraction through a coronary artery stenosis based on medical image data. The medical image data includes a group of images of the patient's coronary artery region. The area of the coronary artery includes the stenosis. The method includes: according to the medical image data reconstruction in 3D coronary artery tree model; according to the stenosis of the coronary artery tree to determine the three-dimensional size of the patient model; simulation of the blood flow of coronary artery in patients with three-dimensional model of the tree, in order to determine the flow model; according to the model of the flow depends on the stenosis the use of dimension analysis model, prediction model of pressure drop on the two ends of the stenosis; according to the model of pressure drop is determined by the stenosis of fractional flow reserve.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】医学图象处理方法和系统
本专利技术涉及药物输送装置。本专利技术实施例涉及医学图象处理。更具体地说，本申请公开的实施例涉及处理患者的冠状动脉区域的医学图像，以通过确定血流储备分数(fractionalflowreserve，FFR)来评估冠状动脉狭窄病变。
技术介绍
心血管疾病是发达和发展中国家的主要死亡原因。它占全球所有死亡人数的30％。由于世界人口老龄化，心血管疾病患者人数预期大幅增加。冠状动脉疾病(CAD)是最常见的心血管疾病，其由冠状动脉内斑块的积聚引起。斑块使动脉变窄并最终影响到心脏的血液供应。因此，CAD与心血管相关事件的发展有关，占心血管疾病死亡人数的45％。因此，对冠状动脉狭窄病变的意义进行特征描述和量化对于管理患者以预防因CAD死亡至关重要。在临床心脏病学中，解剖学和血液动力学指标通常被用于量化CAD的严重程度。快速发展的非侵入性成像技术，如计算机断层扫描血管造影(CTA)，是有价值的，因为其具有相对较低的成本和医疗并发症。大多数非侵入性成像技术都集中在解剖学意义上，并将直径狭窄病变(DS)作为指标进行计算。DS表示狭窄病变区域相对于“正常”区段的直径，但是它很少提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医学图象处理方法，所述方法用于根据医学图像数据确定通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数，所述医学图像数据包括患者的冠状动脉区域的一组图像，所述冠状动脉区域包括所述狭窄病变，所述方法包括：根据所述医学图像数据重建患者三维冠状动脉树模型；根据所述患者三维冠状动脉树模型确定狭窄病变尺寸；模拟所述患者三维冠状动脉树模型中的血液流动，以确定模型流量；根据所述模型流量，取决于所述狭窄病变尺寸使用分析模型预测所述狭窄病变两端上的模型压降；以及根据所述模型压降，确定通过所述狭窄病变的血流储备分数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.12 SG 10201503747W1.一种医学图象处理方法，所述方法用于根据医学图像数据确定通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数，所述医学图像数据包括患者的冠状动脉区域的一组图像，所述冠状动脉区域包括所述狭窄病变，所述方法包括：根据所述医学图像数据重建患者三维冠状动脉树模型；根据所述患者三维冠状动脉树模型确定狭窄病变尺寸；模拟所述患者三维冠状动脉树模型中的血液流动，以确定模型流量；根据所述模型流量，取决于所述狭窄病变尺寸使用分析模型预测所述狭窄病变两端上的模型压降；以及根据所述模型压降，确定通过所述狭窄病变的血流储备分数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，模拟所述患者三维冠状动脉树模型中的血液流动以确定模型流量，包括模拟稳态血液流动。3.根据权利要求2所述的方法，其中，模拟稳态血液流动包括以迭代方式确定稳态流体阻力和压力值。4.根据权利要求3所述的方法，其中，以迭代方式确定稳态流体阻力和压力值包括利用欠松弛方案以迭代方式更新所述稳态流体阻力和压力值。5.根据权利要求3至4中任一项所述的方法，其中，所述患者三维冠状动脉树模型包括至少一个入口和多个出口，所述方法进一步包括根据所述医学图像数据估计流入所述患者三维冠状动脉树模型中的总流入流量，并且其中，以迭代方式确定稳态流体阻力和压力值包括以迭代方式更新所述稳态流体阻力和压力值，直到流出所述多个出口的总流出流量匹配所述总流入流量。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，模拟所述患者三维冠状动脉树模型中的血液流动以确定模型流量包括模拟充血血液流动。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据所述模型流量取决于所述狭窄病变尺寸使用分析模型预测狭窄病变两端上的模型压降，包括取决于狭窄病变长度和流量确定非粘性流芯的半径，以及将所述非粘性流芯的半径与阈值比较，以确定在所述分析模型中是否包括入口效应。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述分析模型是基于伯努利方程的改进型。9.一种根据医学图像数据评估冠状动脉狭窄病变的功能性意义的方法，所述方法包括：根据权利要求1至8中任一项的方法根据所述医学图像数据确定通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数；将所述通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数与阈值比较，以评估冠状动脉狭窄病变的功能性意义。10.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数与阈值比较以评估冠状动脉狭窄病变的功能性意义，包括如果所述通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数小于所述阈值，则将所述狭窄病变分类为缺血性病变。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，将所述通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数与阈值比较以评估冠状动脉狭窄病变的功能性意义，包括如果所述通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数大于所述阈值，则将所述狭窄病变分类为非缺血性病变。12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，所述阈值是0.8。13.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质承载处理器可执行指令，所述处理器可执行指令当在处理器上执行时使得所述处理器执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法。14.一种医学图象处理系统，所述系统用于根据医学图像数据确定通过冠状动脉的狭窄病变的血流储备分数，所述医学图像数据包括患者的冠状动脉区域的一组图像，所述冠状动脉区域包括所述狭窄病变...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟良，张俊梅，陈如杉，
申请(专利权)人：新加坡保健服务集团有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG