冠状动脉的血流速度的计算方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及冠状动脉的血流速度的计算方法、装置、电子设备及存储介质，其中，冠状动脉的血流速度的计算方法包括如下步骤：步骤S1，获取所述冠状动脉的造影图像，利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割，获得主支血管的分割图像；步骤S2，基于所述主支血管的分割图像，计算每一帧分割图像内所述主支血管的长度；步骤S3，基于计算所得的所述主支血管的长度随时间的变化得到所述主支血管的血流速度。本发明专利技术实施例的冠状动脉的血流速度的计算方法、装置、电子设备，实现了冠状动脉的血流速度的计算的自动化，计算所得的冠状动脉的血流速度更为准确，且该计算方法较为简单。且该计算方法较为简单。且该计算方法较为简单。

【技术实现步骤摘要】
冠状动脉的血流速度的计算方法、装置及电子设备
[0001]本申请是申请号为202010134217.7、申请日为2020年03月02日、专利技术创造名称为“冠状动脉的血流速度的计算方法、装置及电子设备”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及计算机
，具体涉及一种冠状动脉的血流速度的计算方法、装置和电子设备以及计算机存储介质。

技术介绍

[0003]近年来，很多基于心血管影像计算冠状动脉FFR(血流储备分数)以及CFR(冠状动脉血流储备)的方法被提出，其中冠状动脉血流速度是FFR与CFR计算所需的重要条件，目前计算冠状动脉血流速度的方法主要有TIMI数帧法，但该法需要医生手动进行测量，操作繁琐。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的一个目的在于提供一种冠状动脉的血流速度的计算方法，该计算方法实现了冠状动脉的血流速度的计算的自动化，计算所得的冠状动脉的血流速度更为准确，且该计算方法较为简单。
[0005]本专利技术的另一个目的在于提供一种包括上述冠状动脉的血流速度的计算方法的冠状动脉的血流储备的计算方法。
[0006]本专利技术的再一个目的在于提供一种实现上述冠状动脉的血流速度的计算方法的冠状动脉的血流速度的计算装置。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]根据本专利技术第一方面实施例的冠状动脉的血流速度的计算方法，包括：
[0009]步骤S1，获取所述冠状动脉的造影图像，利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割，获得主支血管的分割图像；
[0010]步骤S2，基于所述主支血管的分割图像，计算每一帧分割图像内所述主支血管的长度；
[0011]步骤S3，基于计算所得的所述主支血管的长度随时间的变化得到所述主支血管的血流速度。
[0012]优选地，所述步骤S1具体包括：获取所述冠状动脉的造影图像，显示冠状动脉的主支血管的类型选择，基于用户选择的主支血管的类型，利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割，获得主支血管的分割图像。
[0013]优选地，所述步骤S1还包括：基于用户选择的主支血管的类型，判断所述冠状动脉的造影图像的投照角度是否在该类型的主支血管的要求角度范围内；
[0014]若所述冠状动脉的造影图像的投照角度在该类型的主支血管的要求角度范围内，则利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割，获得主支血管的分割图像；
[0015]若所述冠状动脉的造影图像的投照角度不在该类型的主支血管的要求角度范围内，则显示提示信息。
[0016]优选地，所述利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割获得主支血管的分割图像，具体包括：
[0017]通过U
‑
Net模型的编码器结构获取所述冠状动脉的造影图像的多种不同分辨率的特征图，进而采用RefineNet模块将所述多种不同分辨率的特征图进行精制并进行结合，获得主支血管的分割图像。
[0018]优选地，所述步骤S2具体包括：
[0019]步骤S21，对所述主支血管的分割图像进行提取，得到血管骨架的造影图像；
[0020]步骤S22，对所述血管骨架的造影图像中的血管骨架的长度进行计算，得到以像素为单位的主支血管的长度，结合图像的定标因子，计算获得主支血管的实际物理长度。
[0021]优选地，所述步骤S3具体包括：
[0022]步骤S31，以时间为横坐标，以所述主支血管的分割图像中的主支血管的长度为纵坐标，得到主支血管的长度随时间的变化曲线；
[0023]步骤S32，取所述主支血管的长度随时间的变化曲线的预定段，计算所述预定段的斜率，得到所述主支血管的血流速度。
[0024]优选地，所述步骤S31具体包括：
[0025]步骤S311，以所述主支血管的分割图像的帧数为横坐标，以主支血管的实际长度为纵坐标，得到主支血管的长度随帧数的变化曲线；
[0026]步骤S312，基于帧频信息将所述主支血管的长度随帧数的变化曲线中的横坐标转化为时间，得到主支血管的长度随时间的变化曲线。
[0027]优选地，所述步骤S32具体包括：
[0028]对所述主支血管的长度随时间的变化曲线进行平滑处理，得到所述主支血管的长度随时间的变化曲线的平滑曲线；
[0029]得到所述平滑曲线上的主支血管的长度的最大值，取所述平滑曲线上的主支血管的长度为所述主支血管的长度的最大值的预定值的一段为预定段区域，所述平滑曲线上的预定段区域相对的所述主支血管的长度随时间的变化曲线的一段为预选段；
[0030]根据所述预选段对应的冠状动脉的心电信息，判断所述预选段是否包含一个心动周期，若所述预选段不包含一个心动周期，则所述预选段即为所述预定段；
[0031]对所述预定段进行直线拟合，计算拟合得到的直线的斜率，得到所述主支血管的血流速度。
[0032]优选地，若所述预选段包含一个心动周期，则以所述预选段的中心为起始点向所述预选段的两端分别延伸半个心动周期的长度得到预定段。
[0033]优选地，显示所述主支血管的长度随时间的变化曲线及所述冠状动脉的造影图像以及与所述冠状动脉的造影图像相对应的所述冠状动脉的心电信息，用户查看预定段对应的冠状动脉的造影图像以及所述冠状动脉的心电信息，对预定段的选取进行验证，若预定段选取不合理，手动调整预定段的选取。
[0034]根据本专利技术第二方面实施例的冠状动脉的血流储备的计算方法，包括：
[0035]通过上述任一实施例所述的冠状动脉的血流速度的计算方法分别计算出所述主
支血管在静息状态下的血流速度以及在充血状态下的血流速度，根据计算所得的所述主支血管在静息状态下的血流速度以及在充血状态下的血流速度，得到所述冠状动脉的血流储备。
[0036]优选地，通过所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，基于主支血管处于静息状态和充血状态的所述冠状动脉的造影图像分别计算出所述主支血管在静息状态下的血流速度以及在充血状态下的血流速度，其中，所述主支血管处于静息状态的冠状动脉的造影图像的采集时间与所述主支血管处于充血状态的冠状动脉的造影图像的采集时间之间的时间差不大于第一时间阈值。
[0037]根据本专利技术第三方面实施例的冠状动脉的血流速度的计算装置，包括：
[0038]冠状动脉造影图像分割模块，用于获取所述冠状动脉的造影图像，利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割，获得主支血管的分割图像；
[0039]长度计算模块，用于基于所述主支血管的分割图像，计算每一帧分割图像内所述主支血管的长度；
[0040]以及血流速度计算模块，用于基于计算所得的所述主支血管的长度随时间的变化得到所述主支血管的血流速度。
[0041]优选地，所述冠状动脉的血流速度的计算装置还包括显示装置，所述显示装置用于为用户显示冠状动脉的主支血管的类型选择；
[0042]所述冠状动脉造影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冠状动脉的血流速度的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，获取所述冠状动脉的造影图像，利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割，获得主支血管的分割图像；步骤S2，基于所述主支血管的分割图像，计算每一帧分割图像内所述主支血管的长度；步骤S3，基于计算所得的所述主支血管的长度随时间的变化得到所述主支血管的血流速度；其中，所述步骤S2包括：步骤S21，对所述主支血管的分割图像进行提取，得到血管骨架的造影图像；步骤S22，对所述血管骨架的造影图像中的血管骨架的长度进行计算，得到以像素为单位的主支血管的长度，结合图像的定标因子，计算获得主支血管的实际物理长度。2.根据权利要求1所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：获取所述冠状动脉的造影图像，显示冠状动脉的主支血管的类型选择，基于用户选择的主支血管的类型，利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割，获得主支血管的分割图像。3.根据权利要求2所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：基于用户选择的主支血管的类型，判断所述冠状动脉的造影图像的投照角度是否在该类型的主支血管的要求角度范围内；若所述冠状动脉的造影图像的投照角度在该类型的主支血管的要求角度范围内，则利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割，获得主支血管的分割图像；若所述冠状动脉的造影图像的投照角度不在该类型的主支血管的要求角度范围内，则显示提示信息。4.根据权利要求1所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，其特征在于，所述利用深度学习对所述冠状动脉的造影图像进行分割获得主支血管的分割图像，具体包括：通过U
‑
Net模型的编码器结构获取所述冠状动脉的造影图像的多种不同分辨率的特征图，进而采用RefineNet模块将所述多种不同分辨率的特征图进行精制并进行结合，获得主支血管的分割图像。5.根据权利要求1所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：步骤S31，以时间为横坐标，以所述主支血管的分割图像中的主支血管的长度为纵坐标，得到主支血管的长度随时间的变化曲线；步骤S32，取所述主支血管的长度随时间的变化曲线的预定段，计算所述预定段的斜率，得到所述主支血管的血流速度。6.根据权利要求5所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，其特征在于，所述步骤S31具体包括：步骤S311，以所述主支血管的分割图像的帧数为横坐标，以主支血管的实际长度为纵坐标，得到主支血管的长度随帧数的变化曲线；步骤S312，基于帧频信息将所述主支血管的长度随帧数的变化曲线中的横坐标转化为时间，得到主支血管的长度随时间的变化曲线。7.根据权利要求5所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，其特征在于，所述步骤S32
具体包括：对所述主支血管的长度随时间的变化曲线进行平滑处理，得到所述主支血管的长度随时间的变化曲线的平滑曲线；得到所述平滑曲线上的主支血管的长度的最大值，取所述平滑曲线上的主支血管的长度为所述主支血管的长度的最大值的预定值的一段为预定段区域，所述平滑曲线上的预定段区域相对的所述主支血管的长度随时间的变化曲线的一段为预选段；根据所述预选段对应的冠状动脉的心电信息，判断所述预选段是否包含一个心动周期，若所述预选段不包含一个心动周期，则所述预选段即为所述预定段；对所述预定段进行直线拟合，计算拟合得到的直线的斜率，得到所述主支血管的血流速度。8.根据权利要求7所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，其特征在于，若所述预选段包含一个心动周期，则以所述预选段的中心为起始点向所述预选段的两端分别延伸半个心动周期的长度得到预定段。9.根据权利要求8所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，其特征在于，显示所述主支血管的长度随时间的变化曲线及所述冠状动脉的造影图像以及与所述冠状动脉的造影图像相对应的所述冠状动脉的心电信息，用户查看预定段对应的冠状动脉的造影图像以及所述冠状动脉的心电信息，对预定段的选取进行验证，若预定段选取不合理，手动调整预定段的选取。10.一种冠状动脉的血流储备的计算方法，其特征在于，通过权利要求1至9中任一项所述的冠状动脉的血流速度的计算方法分别计算出所述主支血管在静息状态下的血流速度以及在充血状态下的血流速度，根据计算所得的所述主支血管在静息状态下的血流速度以及在充血状态下的血流速度，得到所述冠状动脉的血流储备；其中，通过所述的冠状动脉的血流速度的计算方法，基于主支血管处于静息状态和充血状态的所述冠状动脉的造影图像分别计算出所述主支血管在静息状态下的血流速度以及在充血状态下的血流速度，其中，所述主支血管处于静息状态的冠状动脉的造影图像的采集时间与所述主支血管处于充血状态的冠状动脉的造影图像的采集时间之间的时间差不大于第一时间阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂圣贤，赵秋阳，胡易斯，陈树湛，
申请(专利权)人：博动医学影像科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：