[發(fā)明專利]使用患病和假想正常解剖學(xué)模型中的流計(jì)算的冠狀動(dòng)脈狹窄的非侵入功能評價(jià)的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580022974.2
• 申請日: 2015-04-15
• 公開（公告）號: CN106659399B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.沙爾馬;L.M.伊圖
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子保健有限責(zé)任公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B6/00;A61B8/06;G16H50/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李雪娜;劉春元

公開了用于冠狀動(dòng)脈狹窄的非侵入式評價(jià)的方法和系統(tǒng)。從患者的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)生成患者的患病冠狀動(dòng)脈的患者特定真實(shí)解剖學(xué)模型。生成針對患者的患病冠狀動(dòng)脈的假想正常解剖學(xué)模型。模擬患病冠狀的患者特定真實(shí)解剖學(xué)模型和針對患病冠狀動(dòng)脈的假想正常解剖學(xué)模型中的每一個(gè)中的血流。使用患病冠狀的患者特定真實(shí)解剖學(xué)模型中的模擬的血流速率和針對患病冠狀動(dòng)脈的假想正常解剖學(xué)模型中的模擬的血流速率來計(jì)算血液動(dòng)力學(xué)指數(shù)。特別地，將針對患病冠狀動(dòng)脈的血流儲備分?jǐn)?shù)（FFR）計(jì)算為患病冠狀動(dòng)脈的患者特定真實(shí)解剖學(xué)模型中的模擬的血流速率與針對患病冠狀動(dòng)脈的假想正常解剖學(xué)模型中的模擬的血流速率之比。

本申請要求享有2014年5月4日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/988,494的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用并入本文。

背景技術(shù)

本發(fā)明涉及冠狀動(dòng)脈狹窄的非侵入式功能評價(jià)，并且更特別地涉及根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)和血流模擬的冠狀動(dòng)脈狹窄的非侵入式功能評價(jià)。

心血管疾病（CVD）在世界范圍是死亡的主要原因。在各種CVD之中，冠狀動(dòng)脈疾病（CAD）占據(jù)那些死亡中的接近百分之五十。盡管有醫(yī)學(xué)成像和其它診斷模態(tài)中的顯著改進(jìn)，針對CAD患者的過早發(fā)病率和死亡率中的增加仍舊非常高。用于冠狀狹窄的診斷和管理的當(dāng)前臨床實(shí)踐涉及視覺上或通過定量冠狀動(dòng)脈造影術(shù)（QCA）對患病血管的評價(jià)。這樣的評價(jià)為臨床醫(yī)生提供狹窄區(qū)段和父血管（parent vessel）的解剖學(xué)概覽，包括面積減小、病變（lesion）長度和最小內(nèi)腔直徑，但是不提供病變對通過血管的血流的影響的功能評價(jià)。通過將壓力導(dǎo)絲插入到狹窄的血管中來測量血流儲備分?jǐn)?shù)（FFR）已經(jīng)示出是用于引導(dǎo)血管再生決定的更好選項(xiàng)，因?yàn)镕FR在識別導(dǎo)致病變的局部缺血方面相比于侵入式造影術(shù)而言更加有效。QCA僅評估狹窄的形態(tài)學(xué)明顯度并且具有數(shù)個(gè)其它限制。基于壓力導(dǎo)絲的FFR測量涉及與將壓力導(dǎo)絲插入到血管中所必要的介入相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)，并且對于非常窄的狹窄，壓力導(dǎo)絲可能引起附加的血壓下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供用于冠狀動(dòng)脈狹窄的非侵入式功能評價(jià)的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的實(shí)施例針對相對嚴(yán)格的評價(jià)而執(zhí)行患病和假想正常解剖學(xué)模型中的基于醫(yī)學(xué)圖像的流計(jì)算。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，從患者的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)生成患者的患病冠狀動(dòng)脈的患者特定真實(shí)解剖學(xué)模型。針對患者的患病冠狀動(dòng)脈生成假想正常解剖學(xué)模型。在患病冠狀的患者特定真實(shí)解剖學(xué)模型和針對患病冠狀動(dòng)脈的假想正常解剖學(xué)模型中的每一個(gè)中模擬血流。使用患病冠狀的患者特定真實(shí)解剖學(xué)模型中的模擬的血流速率和針對患病冠狀動(dòng)脈的假想正常解剖學(xué)模型中的模擬的血流速率來計(jì)算血液動(dòng)力學(xué)指數(shù)。

本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)將通過參照以下詳細(xì)描述和附圖而對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是明顯的。

附圖說明

圖1圖示了狹窄的血管和對應(yīng)的假想正常血管；

圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的冠狀動(dòng)脈狹窄的非侵入式功能評價(jià)的方法；

圖3圖示了用于生成冠狀血管樹的患者特定解剖學(xué)模型的示例性結(jié)果；

圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于生成針對患病冠狀動(dòng)脈的假想正常解剖學(xué)模型的方法；

圖5圖示了具有被高亮（highlight）的患病部分的患病冠狀動(dòng)脈；以及

圖6是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)的高級框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及用于使用醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)和血流模擬的冠狀動(dòng)脈狹窄的非侵入式功能評價(jià)的方法和系統(tǒng)。在本文中描述本發(fā)明的實(shí)施例以給出用于模擬血流和評價(jià)冠狀動(dòng)脈狹窄的方法的視覺理解。數(shù)字圖像通常包括一個(gè)或多個(gè)對象（或形狀）的數(shù)字表示。對象的數(shù)字表示在本文中通常在識別和操縱對象方面來描述。這樣的操縱是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲器或其它電路/硬件中實(shí)現(xiàn)的虛擬操縱。相應(yīng)地，要理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例可以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)使用存儲在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)來執(zhí)行。