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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医学影像处理,特别是涉及一种基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法、计算机设备。
技术介绍
1、冠脉功能学评估是当前临床中评估冠脉缺血的最普遍方法,常见的功能指标有血流储备分数(fractional flow reserve,ffr)以及微循环阻力指数(index ofmicrovascular resistence, imr)等。在当前的临床实践中,ffr、imr普遍通过压力导丝以及温度传感器采用侵入式的方法测量得到,对医技人员的经验、技术要求较高,对患者的身体机能损伤较大。
2、近年来,随着计算机图像处理技术的发展,基于医学影像的冠脉功能学参数分析方法应运而生,其中又以冠脉造影dsa影像以及计算机断层扫描造影cta影像的应用最为广泛,该类方法普遍由冠脉血管三维重建以及血流动力学模拟两大功能模块组成。然而,在血流动力学模拟的技术方法中,现有方法普遍存在各自的局限性。具体的,如基于cfd流体仿真的方法,存在计算时间长,血管重建精度要求高等问题,如基于降维模型的方法,存在边界条件粗糙,计算准确性不高等问题。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法。
2、本申请基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,包括:
3、获得造影剂示踪曲线、最大充血态冠脉口压强、冠脉血管三维模型及其血管中心线,所述冠脉血管三维模型包括主动脉段、左右冠脉和其余动脉分支;
4、依据所述血管
5、利用造影剂示踪曲线的斜率、主动脉段的平均衰减斜率、主动脉段平均截面积获得主动脉流量,利用主动脉流量获得最大充血态冠脉入口流量;
6、对所述左右冠脉进行流量分配,根据各分叉核的入口流量、结合分叉核下游单支血管的平均衰减斜率,对各分叉核的出口流量进行再分配,获得各单支血管的流量;
7、获得各单支血管的血流时间和压降,获得各分叉核的血流时间和压降,进而获得冠脉血管的总血流时间和总压降,进而获得冠脉功能学参数。
8、可选的,所述最大充血态冠脉口压强,通过以下方式的其中一种获得:
9、直接获得最大充血态冠脉口压强;
10、获得静息态冠脉口压强,进而获得最大充血态冠脉口压强;
11、获得收缩舒张压,进而依次获得静息态冠脉口压强、最大充血态冠脉口压强;
12、获得收缩舒张压,进而获得静息态冠脉口压强,通过下式进行:
13、pa_rest = dbp + a * (sbp - dbp),其中pa_rest为静息态冠脉口压强,dbp为舒张压,sbp为收缩压,a为压力修正系数。
14、可选的,所述冠脉血管三维模型,利用第一ai模型对患者的三维影像数据分割获得;
15、对所述左右冠脉进行流量分配,具体包括:根据左右冠脉的血管长度以及分支密集程度,利用第二ai模型对所述冠脉血管三维模型自动进行优势型判别,基于不同判别结果以相应的预设比例对所述左右冠脉进行流量分配,所述优势型类别包括左冠优势型、右冠优势型以及均衡型。
16、可选的,利用造影剂示踪曲线的斜率、主动脉段的平均衰减斜率、主动脉段平均截面积获得主动脉流量,利用下式进行:
17、q = s * α/ tag,式中,q为主动脉流量,s为主动脉段平均截面积,α为造影剂示踪曲线的斜率,tag为主动脉段的平均衰减斜率;
18、利用主动脉流量获得最大充血态冠脉入口流量,利用下式进行:
19、q = γ* b * q,式中,q为最大充血态冠脉入口流量,γ为充血流量转化系数,b为冠脉流量分配系数,q为主动脉流量。
20、可选的,分叉核具有分叉核入口、分叉核第一出口和分叉核第二出口;
21、根据各分叉核的入口流量、结合分叉核下游单支血管的平均衰减斜率,对各分叉核的出口流量进行再分配,具体利用下式进行:
22、q_daughter1 = q_parent * (tag2 / (tag1 + tag2))
23、q_daughter2 = q_parent * (tag1 / (tag1 + tag2))
24、式中,
25、q_daughter1为分叉核第一出口处单支血管的流量;
26、q_daughter2为分叉核第二出口处单支血管的流量;
27、q_parent为分叉核入口处单支血管的流量;
28、tag1为分叉核第一出口处单支血管的平均衰减斜率;
29、tag2为分叉核第二出口处单支血管的平均衰减斜率。
30、可选的,获得各单支血管的血流时间,对于其中一个单支血管,利用下式进行:
31、
32、式中,为单支血管的血流时间,si为单支血管每个离散节段的平均截面积,li为单支血管每个离散节段的长度,为单支血管的流量;
33、获得各单支血管的压降,对于其中一个单支血管,利用下式进行:
34、
35、式中,为单支血管的压降,为单支血管的流量,k1为粘性损失系数,k2为狭窄损失系数,k3为伯努利损失系数。
36、可选的,分叉核具有分叉核入口、分叉核第一出口和分叉核第二出口;
37、获得各分叉核的血流时间,对于其中一个分叉核,利用下式进行:
38、t_daughter1 = l_daughter1 / v_daughter1
39、t_daughter2 = l_daughter2 / v_daughter2
40、v_daughter1 = 0.5* (q_parent / s_parent + q_daughter1 / s_daughter1 )
41、v_daughter2 = 0.5* (q_parent / s_parent + q_daughter2 / s_daughter2 )
42、式中,
43、t_daughter1、t_daughter2,为分叉核入口到分叉核第一出口、分叉核第二出口的血流时间;
44、l_daughter1、l_daughter2,为分叉核入口到分叉核第一出口、分叉核第二出口的血管中心线长度;
45、v_daughter1、v_daughter2,为分叉核入口到分叉核第一出口、分叉核第二出口的平均血流速度;
46、q_parent,为分叉核入口处单支血管的流量;
47、s_parent,为分叉核入口处的截面积;
48、s_daughter1、s_daughter2,为分叉核第一出口、分叉核第二出口的截面积;
49、q本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,所述最大充血态冠脉口压强,通过以下方式的其中一种获得:
3.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,所述冠脉血管三维模型,利用第一AI模型对患者的三维影像数据分割获得;
4.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,利用造影剂示踪曲线的斜率、主动脉段的平均衰减斜率、主动脉段平均截面积获得主动脉流量,利用下式进行:
5.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,分叉核具有分叉核入口、分叉核第一出口和分叉核第二出口;
6.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,获得各单支血管的血流时间,对于其中一个单支血管,利用下式进行:
7.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,分叉核具有分叉核入口、分叉核第一出口和分
8.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,获得各分叉核的压降,通过下式进行:
9.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,进而获得冠脉功能学参数,具体包括:
10.计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1~9任一项所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,所述最大充血态冠脉口压强,通过以下方式的其中一种获得:
3.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,所述冠脉血管三维模型,利用第一ai模型对患者的三维影像数据分割获得;
4.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,利用造影剂示踪曲线的斜率、主动脉段的平均衰减斜率、主动脉段平均截面积获得主动脉流量,利用下式进行:
5.如权利要求1所述的基于造影剂示踪曲线获得冠脉功能学参数的方法,其特征在于,分叉核具有分叉核入口、分叉核第一出口和分叉核第二出口;
6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒋峻,何京松,向建平,王建安,
申请(专利权)人:杭州脉流科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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