[發明專利]肝灌注的仿真方法和肝灌注的定量測試方法

有效

• 申請號: 201210588049.4
• 申請日: 2012-12-30
• 公開（公告）號: CN103902801B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 王潚崧
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，尤其涉及一種肝灌注的仿真方法和肝灌注的定量測試方法。

背景技術

灌注表示血液通過毛細血管網將攜帶的氧及其他物質輸送給周圍組織的功能。肝灌注則表示血液通過腹部大動脈和肝門靜脈等，將其內的氧氣和其他物質輸送給肝組織并加以利用或轉化的過程，一般將之等同于血流過程。

電子計算機X射線斷層掃描技術(electronic computer X-ray tomography technique，CT)灌注成像是在靜脈注入造影劑后對選定層面行同層動脈掃描，以獲得該層面內每一像素的時間-密度曲線(time-density curve，TDC)，之后根據所述曲線，基于不同的數學模型計算例如平均穿過時間(MTT)、峰值時間(TTP)和分布容積(DV)等的灌注參數，從而以所述灌注參數評價組織、器官的灌注狀態。

現有技術中發展了多種數學模型計算所述灌注參數，例如，在公開號為US2010028850A1的美國專利申請中公開了一種肝灌注的數學算法。通常在發展了一種新的數學算法之后，為了驗證所述數學算法的正確性，需要進行定量測試。具體地，定量測試是將新的數學模型獲得的灌注參數與金標準對應的灌注參數進行誤差分析，如果在誤差允許的范圍內，則所述數學模型的準確性符合要求，如果超出誤差允許的范圍，則所述數學模型的準確性未達到標準。

現有技術采用人體物理仿真模型建立金標準，以實現定量測試，但是由于人體物理仿真模型價格昂貴，普及率不高。此外，采用人體物理仿真模型時在進行定量測試時需要不斷進行CT掃描，所以對算法的驗證帶來諸多不便。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種成本低的肝灌注的仿真方法和肝灌注的定量測試方法。

為了解決上述問題，本發明提供一種肝灌注的仿真方法，包括：建立肝臟模型，所述肝臟模型的輸入包括至少一個輸入至所述肝臟模型的造影劑濃度曲線及與所述造影劑濃度曲線對應的權重系數，其中，所述造影劑濃度曲線為顯性參數、所述造影劑濃度曲線對應的權重系數為隱性參數；根據所述隱性參數的不同組合和所述顯性參數獲取所述肝臟模型的肝細胞造影劑濃度曲線，作為所述肝臟模型的輸出，以對肝灌注進行仿真。

可選地，在建立肝臟模型之后，獲取所述肝臟模型的肝細胞造影劑濃度曲線之前，還包括：基于CT掃描獲取所述顯性參數；提供隱性參數的值域范圍，對值域范圍內的任一隱性參數進行組合，獲得不同隱性參數的組合。

可選地，肝臟模型的輸入還包括修正參數,所述修正參數用于對輸入至所述肝臟模型的造影劑濃度曲線進行延遲修正；所述仿真方法在提供隱性參數的值域范圍之后，獲取所述肝臟模型的肝細胞造影劑濃度曲線之前還包括：提供修正系數的值域范圍；所述獲取所述肝臟模型的肝細胞造影劑濃度曲線的步驟包括：結合所述顯性參數，對于任一組的隱性參數和修正參數的組合，通過所述肝臟模型獲得所述肝臟模型的肝細胞造影劑濃度曲線。

可選地，所述提供隱性參數的值域范圍的步驟包括：將所述隱性參數設置為均勻變化的值。

可選地，所述肝臟模型為雙輸入單室模型、雙輸入雙室模型或雙輸入三室模型的肝臟模型。

可選地，所述肝臟模型為雙輸入單室模型，有以下關系式：其中，腹部大動脈的造影劑濃度曲線C_a(t)、肝門靜脈的造影劑濃度曲線C_p(t)為所述顯性參數；腹部大動脈的權重系數K_a、肝門靜脈的權重系數K_p以及殘余函數的變量K₂為所述隱性參數；C_L(t)為肝細胞的造影劑濃度曲線，為所述雙輸入單室模型的輸出。

可選地，基于CT掃描獲取顯性參數的步驟包括：從CT掃描獲得的圖像中提取一組腹部大動脈的造影劑濃度曲線C_a(t)、肝門靜脈的造影劑濃度曲線C_p(t)。

可選地，還包括設置所述隱性參數的值域范圍，其中，設置K_a的值域范圍為[0.01:0.01:1.0]，K_p值域范圍為[1.0:-0.01:0.01]，1/K₂的值域范圍為[16:-0.12:4.12]。

可選地，還包括提供所述隱性參數的值域范圍的步驟，其中，將K₂設置為定值，設置K_a值域范圍為[0.01:0.01:1.0]，K_p值域范圍為[1.0:-0.01:0.01]。