基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法、系统及终端技术方案

本发明专利技术公开了一种基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法、系统及终端，其中检测方法包括：一次性同步采集血管内的第一模态图像和第二模态图像，所述第一模态图像和第二模态图像属于不同种类的模态图像；根据第一模态图像测量血管管腔面积，根据第二模态图像测量血管外弹性膜面积；根据血管管腔面积和血管外弹性膜面积计算血管内斑块负荷。本发明专利技术中利用血管内光学相干断层成像测量血管管腔面积，利用血管内超声图像测量血管外弹性膜面积，相比基于单独IVUS的斑块负荷测量方法，本发明专利技术计算得到的斑块负荷更为精确。

【技术实现步骤摘要】
基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法、系统及终端
本专利技术属于血管内斑块负荷测量领域，特别是涉及一种基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法、系统及终端。
技术介绍
因血管堵塞和易损动脉粥样化斑块破裂引起的冠心病是威胁人类健康的第一大病。介入影像技术是诊断和辅助治疗血管堵塞和冠脉粥样化斑块的重要工具，被广泛应用于临床。介入影像技术包括血管外成像技术，如冠脉造影，它可以提供冠脉外全局图像，但它是二维投影式成像，分辨率不足，无法精确诊断动脉粥样化斑块大小以及类型。血管内影像技术包括血管内超声(IVUS)，以及光学相干断层成像(OCT)，可以获取血管三维高精度图像，对血管以及斑块大小和类型的测量更为精准。多个临床试验表明在冠脉介入中使用IVUS，相比单独依赖冠脉造影，可有效降低支架术后长期临床不良事件发生的概率。相比IVUS，OCT具备10倍以上更高分辨率，对引起急性冠脉综合征的主要病变斑块破裂、斑块侵蚀以及钙化结节都有较高的诊断特异性和敏感性，同时也是精确测量管腔大小、量化易损斑块纤维帽厚度、发现血栓、指导和优化支架植入等的最佳影像工具之一。然而，OCT在组织中的穿透深度有限，不足以看到血管外膜，无法评估动脉粥样化的重要标志之一斑块负荷(plaqueburden)。临床研究发现血管内斑块负荷的大小与病人发生心肌梗塞、心肌血运重建的概率高度相关(NichollsSJ,HsuA,WolskiK,HuB,BayturanO,LavoieA,UnoK,TuzcuEM,NissenSE.Intravascularultrasound-derivedmeasuresofcoronaryatheroscleroticplaqueburdenandclinicaloutcome.JAmCollCardiol.2010May25；55(21):2399-407)。斑块负荷越大，病人发生危险的概率也越大。因此，精准测量血管内斑块负荷有利于评估病人发生心血管不良事件的风险高低，从而及时采取合理有效的治疗措施以避免心肌梗塞等急性冠状动脉综合征。当前测量斑块负荷的最精确的方法是利用IVUS进行测量。如图1所示，首先，在IVUS图像中测量管腔(Lumen)面积；其次，测量血管外弹力膜(EEM)面积，则斑块负荷定义为EEM面积-Lumen面积，或用百分比表示：斑块负荷＝(EEM面积-Lumen面积)/EEM面积。尽管文献中也报道了利用CT等非介入影像手段测量斑块负荷的方法(参见文献Diaz-ZamudioMetal.AutomatedQuantitativePlaqueBurdenfromCoronaryCTAngiographyNoninvasivelyPredictsHemodynamicSignificancebyusingFractionalFlowReserveinIntermediateCoronaryLesions.Radiology.2015Aug；276(2):408-15)，但由于这些影像技术分辨率较差，无法精确测量斑块面积，准确度较低，与临床事件相关性不高。综上所述，当前测量斑块负荷最准确的方法是利用IVUS进行测量。然而，IVUS测量斑块负荷有一定局限性。首先，研究(KuboTetal.OCTcomparedwithIVUSinacoronarylesionassessment:theOPUS-CLASSstudy.JACCCardiovascImaging.2013Oct；6(10):1095-1104.)发现IVUS测量的管腔面积相对血管实际面积较大，且测量可重复性弱于OCT。由于斑块负荷测量建立于血管管腔面积测量基础上，由IVUS测量得到的斑块负荷与血管实际的斑块负荷大小可能也存在相当大的误差。其次，IVUS由于图像对比度较差，血管管腔经常难以看清，目前临床难以实现全自动测量。而手动测量费时费力，且会引入观察者间差异。而OCT管腔测量更为精准，可以实现全自动测量，但OCT穿透深度有限，无法看到EEM。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法、系统及终端。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法，包括：一次性同步采集血管内的第一模态图像和第二模态图像，所述第一模态图像和第二模态图像属于不同种类的模态图像；根据第一模态图像测量血管管腔面积，根据第二模态图像测量血管外弹性膜面积；根据血管管腔面积和血管外弹性膜面积计算血管内斑块负荷，计算公式如下：其中，EEM面积为血管外弹性膜面积，Lumen面积为血管管腔面积。优选的，所述第一模态图像为血管内光学相干断层成像，所述第二模态图像为血管内超声图像。优选的，利用第一模态图像测量血管管腔面积时，通过自动检测或人工检测的方式检测第一模态图像中血管管腔的边界，然后测量血管管腔面积。优选的，利用第二模态图像测量血管外弹性膜面积时，通过自动检测或人工检测的方式检测第二模态图像中血管外弹性膜的边界，然后测量血管外弹性膜面积。基于双模成像的血管内斑块负荷检测系统，包括:集成导管，所述集成导管内设置有第一探头和第二探头；仪器主机，用于与第一探头配合完成第一模态图像的采集，以及用于与第二探头配合完成第二模态图像的采集；处理终端，用于根据第一模态图像测量血管管腔面积，并根据第二模态图像测量血管外弹性膜面积，以及根据血管管腔面积和血管外弹性膜面积计算血管内斑块负荷。优选的，所述第一探头为OCT探头，所述第二探头为超声探头。优选的，所述仪器主机包括：OCT模块，用于与第一探头配合完成第一模态图像的采集；IVUS模块，用于与第二探头配合完成第二模态图像的采集。基于双模成像的血管内斑块负荷检测终端，包括：图像采集模块，用于一次性同步采集血管内的第一模态图像和第二模态图像，所述第一模态图像和第二模态图像属于不同种类的模态图像；边界检测模块，用于检测第一模态图像中血管管腔的边界和第二模态图像中血管外弹性膜的边界；计算模块，用于根据所述边界检测模块的检测结果计算血管管腔面积和血管外弹性膜面积，以及根据血管管腔面积和血管外弹性膜面积计算血管内斑块负荷。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过采集不同种类的模态图像来分别测量血管管腔面积和血管外弹性膜面积，使得计算得到的斑块负荷更为精确；(2)本专利技术利用血管内光学相干断层成像测量血管管腔面积，利用血管内超声图像测量血管外弹性膜面积，相比基于单独IVUS的斑块负荷测量方法，本专利技术计算得到的斑块负荷更为精确。附图说明图1为基于单独IVUS测量血管内斑块负荷的示意图；图2为本专利技术测量血管内斑块负荷的流程图；图3为本专利技术测量血管内斑块负荷的示意图；图4为检测OCT图像中血管管腔边界的示意图；图5为检测IVUS图像中EE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法，其特征在于，包括：/n一次性同步采集血管内的第一模态图像和第二模态图像，所述第一模态图像和第二模态图像属于不同种类的模态图像；/n根据第一模态图像测量血管管腔面积，根据第二模态图像测量血管外弹性膜面积；/n根据血管管腔面积和血管外弹性膜面积计算血管内斑块负荷，计算公式如下：/n

【技术特征摘要】
1.基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法，其特征在于，包括：
一次性同步采集血管内的第一模态图像和第二模态图像，所述第一模态图像和第二模态图像属于不同种类的模态图像；
根据第一模态图像测量血管管腔面积，根据第二模态图像测量血管外弹性膜面积；
根据血管管腔面积和血管外弹性膜面积计算血管内斑块负荷，计算公式如下：



其中，EEM面积为血管外弹性膜面积，Lumen面积为血管管腔面积。


2.根据权利要求1所述的基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法，其特征在于，所述第一模态图像为血管内光学相干断层成像，所述第二模态图像为血管内超声图像。


3.根据权利要求1所述的基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法，其特征在于，利用第一模态图像测量血管管腔面积时，通过自动检测或人工检测的方式检测第一模态图像中血管管腔的边界，然后测量血管管腔面积。


4.根据权利要求1所述的基于双模成像的血管内斑块负荷检测方法，其特征在于，利用第二模态图像测量血管外弹性膜面积时，通过自动检测或人工检测的方式检测第二模态图像中血管外弹性膜的边界，然后测量血管外弹性膜面积。


5.基于双模成像的血管内斑块负荷检测系统，其特征在于，包括：
集成导...

【专利技术属性】
技术研发人员：于波，王钊，侯静波，贾海波，
申请(专利权)人：全景恒升北京科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11