一种方法包括获得包括对象的冠状动脉血管的体积图像数据。所述方法还包括识别所述体积图像数据中的所述冠状动脉血管。所述方法还包括识别针对所识别的冠状动脉血管的侧支流的存在。所述方法还包括确定所述侧支流的边界条件。所述方法还包括构建边界条件参数模型，所述边界条件参数模型包括表示所述侧支流的所述边界条件的项。所述方法还包括利用所述边界条件参数模型来确定针对所述冠状动脉血管的血流储备分数指数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无创血流储备分数(FFR)的侧支流建模
以下大体涉及无创血流储备分数(FFR)并且更具体地涉及用于无创FFR的侧支流建模，并且具体应用于计算机断层摄影(CT)进行描述。然而，以下还适用于其他成像模态，包括X射线、磁共振成像(MRI)和/或其他成像模态。
技术介绍
FFR是根据在冠状动脉血管造影期间完成的压力测量结果计算的冠状动脉狭窄的功能严重性的指数并且被定义为在充血状况下相对于近端压力(接近于孔口(Ostium))的远端血压(在狭窄后面)(即，在病变之后的压力与正常压力之间的比率)。换言之，FFR表达与在假设缺少狭窄的情况下的最大流量相比较的在存在狭窄的情况下的血管的最大流下。FFR值是0与1之间的绝对数，其中，值0.50指示给定狭窄引起血压中的50％下降，并且促进狭窄的程度的诊断。计算机断层摄影冠状动脉血管造影(CCTA)是用于冠状动脉疾病(CAD)的评价的无创技术。CAD探测中的高负预测值将CCTA定位为以对疾病的低到中等预测试概率排除有症状患者中的CAD的无创技术。然而，文献指示CCTA在评估冠状动脉病变的血液动力学意义中被限制。根据CCTA评估血液动力学意义需要冠状动脉的准确的分割以生成用于流模拟的三维模型和对与非被成像的脉管系统的接口建模的边界条件模型。在许多自动和半自动工具可用于根据CCTA数据生成冠状动脉树的3D模型时，对边界条件的准确建模留下重大挑战。FFR-CT具有通过从CCTA数据添加血液动力学意义评估改进CCTA特异性的潜在性。已知如何将分析性模型(诸如阻力、阻抗和弹性腔模型)耦合到截断的计算域的边界。然而，这些方法使用基于经验测量结果的恒定参数。实际上，在不同个体的测量结果之间存在大变异性。此外，若干研究示出毛细血管的阻力被自动调节以考虑母体冠状动脉中的狭窄的存在。在2015年6月24日递交的题为“Apparatusfordeterminingafractionalflowreservevalue”的PCT申请PCT/EP2015/064168中描述了考虑由于冠状动脉狭窄的存在的毛细血管的阻力的自动调节的改变的自适应阻力FFR-CT模型，通过引用将其整体并入本文。侧支流是自动调节机构，其由身体使用以通过创建支持到潜在地缺血性区域的侧支血流的新小动脉由被用于在冠状动脉狭窄的情况下防止局部缺血。文献指示即使在缺少堵塞性冠状动脉疾病的情况下或在整个正常心脏中，在研究的群体的20-25％中已经存在足以防止心肌缺血的ECG标志的针对短暂地堵塞的冠状动脉的侧支流。然而，由于侧支小动脉的小直径，CCTA不能直接地描绘支持侧支血流的侧支小动脉的存在。结果，当前使用的边界条件模型未考虑侧支流的存在。遗憾的是，这可能引起FFR值的不准确的估计。
技术实现思路
本文所描述的方法解决上文提到的问题和其他问题。在一个方面中，方法包括获得包括对象的冠状动脉血管的体积图像数据。所述方法还包括识别所述体积图像数据中的冠状动脉血管。所述方法还包括识别针对所识别的冠状动脉血管的侧支流的存在。所述方法还包括确定所述侧支流的边界条件。所述方法还包括构建边界条件参数模型，所述边界条件参数模型包括表示所述侧支流的所述边界条件的项。所述方法还包括利用所述边界条件参数模型确定针对所述冠状动脉血管的血流储备分数指数。在另一方面中，系统包括成像器和控制台。图像被配置为扫描对象并且生成体积冠状动脉血管造影图像数据。所述控制台被配置为控制所述成像器。所述控制台包括：存储器，其具有用于计算血流储备分数的指令；以及处理器，其被配置为运行所述指令。所述指令当由所述处理器运行时使所述处理器：对所述体积冠状动脉血管造影图像数据中的冠状动脉血管进行分割；确定针对所述冠状动脉血管的侧支流是否存在；响应于确定所述侧支流的存在而确定所述侧支流的边界条件，其中，所述侧支流的所述边界条件对所述侧支流的阻力进行建模；获得针对所述冠状动脉血管的边界条件参数模型；利用所述侧支流的所述边界条件对所述边界条件参数模型进行调整；并且利用所述边界条件参数模型来计算针对所述冠状动脉血管的血流储备分数指数。在另一方面中，非暂态计算机可读介质被编码有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令当由处理器运行时使所述处理器：对体积图像数据中的冠状动脉血管进行定位；确定针对所述冠状动脉血管的侧支流的存在；确定所述侧支流的阻力边界条件；构建边界条件参数模型，所述边界条件参数模型包括所述侧支流的所述阻力边界条件和所述冠状动脉血管的出口的阻力；并且利用所述边界条件参数模型来确定针对所述冠状动脉血管的血流储备分数指数。附图说明本专利技术可以采取各种部件和部件布置以及各种步骤和各步骤安排的形式。附图仅出于图示优选的实施例的目的而不应被解释为对本专利技术的限制。图1示意性地图示了具有血流储备分数确定器的系统；图2图示了血流储备分数确定器的范例；图3示出了具有顺行侧支流的范例血管；图4示出了拟合到体素强度值并且作为针对顺行侧支流的距孔口的沿着冠状动脉血管的距离的函数的多项式函数的曲线图；图5示出了具有逆行侧支流的范例血管；图6示出了拟合到体素强度值并且作为针对逆行侧支流的距孔口的沿着冠状动脉血管的距离的函数的多项式函数的曲线图；并且图7图示了考虑侧支流的用于确定血流储备分数的范例方法。具体实施方式图1示意性地图示了成像系统100，诸如计算机断层摄影(CT)扫描器。在该范例中，成像系统100至少被配置用于冠状动脉CT血管造影(CCTA)扫描或流程。在另一实施例中，成像系统100额外地或者备选地包括X射线扫描器、磁共振成像(MRI)扫描器和/或被配置用于冠状动脉CT血管造影(CCTA)和/或其他扫描的其他扫描器。固定机架102可旋转地支持旋转机架104，旋转机架104被配置为围绕检查区域106旋转。对象支撑体108将物体或对象支撑在检查区域106中。辐射源110(诸如X射线管)由旋转机架104支撑，与旋转机架104一起旋转，并且被配置为发射穿过检查区域106的辐射。辐射敏感探测器阵列112跨检查区域106与辐射源110相对围成一角弧，并且被配置为探测穿过检查区域106的辐射并且生成指示其的信号(投影数据)。重建器114被配置为重建投影，生成指示被定位在检查区域106中的对象或物体的被扫描的部分的体积图像数据。针对CCTA流程，对象被施予(例如，静脉内地等)辐射不透明造影剂并且得到的体积图像数据是CCTA图像数据，其将冠状动脉血管和/或其他血管的血管(诸如动脉、静脉等)的内部(管腔)可视化。计算系统充当用于成像系统100的控制台116。控制台116包括至少一个处理器118(例如，微处理器、中央处理单元等)，所述至少一个处理器运行被存储在计算机可读存储介质(“存储器”)120中的至少一个计算机可读指令，所述计算机可读存储介质不包括暂态介质并且包括物理存储器和/或其他非暂态介质。在该范例中，至少一个计算机可读指令包括采集模块122和FFR确定器124。在变型中，FFR确定器124被存储在与控制台116不同的计算系统(诸如工作站、计算机等)的存储器中并且利用所述处理器运行。(一个或多个)输出设备包括人类可读输出设备，诸如显示监测器126，并且(一个或多个)输入设备128包括鼠标、键盘、触摸屏等。数据采本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种方法，包括：获得包括对象的冠状动脉血管的体积图像数据；识别所述体积图像数据中的所述冠状动脉血管；识别针对所识别的冠状动脉血管的侧支流的存在；确定所述侧支流的边界条件；构建边界条件参数模型，所述边界条件参数模型包括表示所述侧支流的所述边界条件的项；并且利用所述边界条件参数模型确定针对所述冠状动脉血管的血流储备分数指数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.05 US 62/251,4171.一种方法，包括：获得包括对象的冠状动脉血管的体积图像数据；识别所述体积图像数据中的所述冠状动脉血管；识别针对所识别的冠状动脉血管的侧支流的存在；确定所述侧支流的边界条件；构建边界条件参数模型，所述边界条件参数模型包括表示所述侧支流的所述边界条件的项；并且利用所述边界条件参数模型确定针对所述冠状动脉血管的血流储备分数指数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述侧支流的所述边界条件对所述侧支流的阻力进行建模。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述边界条件参数模型还包括表示所述冠状动脉血管的边界条件的项。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述冠状动脉血管的所述边界条件对所述冠状动脉血管的阻力进行建模。5.根据权利要求4所述的方法，其中，构建所述边界条件参数模型包括基于所述侧支流来调节所述冠状动脉血管的所述阻力以反映所述侧支流的所述存在。6.根据权利要求4至5中的任一项所述的方法，其中，构建所述边界条件参数模型包括将虚拟脉管系统添加到所述冠状动脉血管以表示所述侧支流，其中，所述冠状动脉血管的所述边界条件对所述冠状动脉血管的阻力和所添加的脉管系统进行建模。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，识别所述侧支流的所述存在包括：识别所述体积图像数据中的所述冠状动脉血管的孔口；识别所述冠状动脉血管的中心线；根据所述体积图像数据估计来自所述孔口并且沿着所述中心线的所识别的冠状动脉血管中的流的幅度和方向；并且利用所估计的幅度和所估计的方向来识别所述侧支流的所述存在。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：根据所述体积图像数据估计沿着所述中心线的平均体素强度；并且将多项式函数拟合到所述平均强度，其中，估计所述幅度和所述方向包括确定拟合的多项式函数的系数和所述拟合的多项式函数的导数。9.根据权利要求8所述的方法，其中，拟合基于最小二乘法。10.根据权利要求8至9中的任一项所述的方法，还包括：响应于所述拟合的多项式函数是凸的而将所述侧支流识别为逆行流。11.根据权利要求8至10中的任一项所述的方法，还包括：响应于所述拟合的多项式函数是凹的而将所述侧支流识别为顺行流。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，其中，所述体积图像数据包括计算机断层摄影冠状动脉血管造影图像数据。13.一种系统(100)，包括：成像器(102、104、110、112和114)，其被配置为扫描对象并且生成体积冠状动脉血管造影图像数据；控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·P·弗赖曼，L·戈申，
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
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