[發明專利]基于植入虛擬支架的血管壓力降數值及血流儲備分數的評估方法和系統

有效

• 申請號: 201610379167.2
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN106073894B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 涂圣賢;楚淼;徐波;劉冰;陳亞珠
• 申請（專利權）人: 博動醫學影像科技（上海）有限公司
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅

技術領域

本發明涉及應用于醫療領域，尤其涉及應用在基于影像植入虛擬支架后獲取血管壓力差以及血流儲備分數(FFR)的計算方法及系統。

背景技術

血流儲備分數(Fractional Flow Reserve，FFR)是一種重要的診斷冠脈生理功能的技術。FFR通過測量冠脈在最大充血狀態下，狹窄遠端與近端的壓力之比來反應狹窄對最大血流的限制，從而判斷狹窄是否誘發缺血。到目前已經有大量臨床試驗提供了循證醫學依據，提示FFR可以用于評估狹窄病變功能意義，尤其是對于臨界狹窄病變治療方案的選擇具有重要的指導意義。

通過壓力傳感器對血管進行有創侵入性壓力測量不僅測量時間長，操作復雜，費用昂貴，而且存在著損傷血管的風險。“血管壓力差與血流儲備分數的計算方法及系統”(申請號：CN201510901329.X，申請日：2015.12.08)專利通過冠脈造影獲得的血管幾何參數和血流速度，通過多尺度計算方法，實現了在同一個血管存在不同程度病變情況下的血管壓力差計算，實現了正確區分評估不同程度狹窄下幾何參數改變對血流壓力的不同影響。

對于存在不同程度狹窄的血管，支架植入的位置、支架的大小、數量以及植入順序的選擇都是臨床的關注點。目前，沒有方法可以快速實時預測支架植入對血流儲備分數的影響，而快速準確的評估植入支架后的血流儲備分數又具有十分重要的臨床意義。

本發明在本發明人之前申請的“血管壓力差與血流儲備分數的計算方法及系統”專利的基礎上進行了針對上述技術問題的創新和改進，實現了對存在不同程度病變情況下的血管植入虛擬支架，并計算和評估植入虛擬支架后血管的壓力差與血流儲備分數，為臨床醫生對于多病變血管支架植入策略的選擇、評估預后提供了幫助。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于植入虛擬支架的血管血流儲備分數的評估方法和系統，具體方案包括：

一種基于植入虛擬支架后評估血管壓力降數值的方法，包括：接收一段血管的幾何參數，該血管包括近端終點和遠端終點，所述幾何參數包括第一幾何參數，代表該血管段近端橫截面的面積或直徑；第二幾何參數，代表該血管段遠端橫截面的面積或直徑；第三幾何參數，即實際血管管腔，代表未植入支架前該血管段位于近端終點和遠端終點之間的第一位置的橫截面面積或直徑；基于所述第一幾何參數、第二幾何參數、第三幾何參數以及第一位置的位置數據計算該血管第一位置處的參考管腔直徑；接收虛擬支架植入位置，所述植入位置是虛擬支架近端和遠端到血管近端終點的距離。基于第三幾何參數、虛擬支架植入位置和第一位置處的參考管腔直徑，計算出植入虛擬支架后虛擬血管管腔幾何參數，記作第四幾何參數，代表植入虛擬支架后該血管段位于近端終點和遠端終點之間的第一位置的橫截面面積或直徑；接收該血管段植入支架前的平均血流速度；基于第三幾何參數和第一位置處的參考管腔直徑，計算植入支架前第一位置處的直徑狹窄率；基于第四幾何參數和第一位置處的參考管腔直徑，計算植入虛擬支架后第一位置處的直徑狹窄率和幾何參數差異；基于植入支架前的平均血流速度、支架植入前后的直徑狹窄率，查相對血流速度與直徑狹窄率表，獲得虛擬支架植入后所能獲得的平均血流速度；基于植入虛擬支架后第一位置處的幾何參數差異、平均血流速度V和平均血流速度的平方V²，獲得所述血管植入虛擬支架后近端終點處的第一血流壓力和第一位置處的第二血流壓力之間的壓力降數值ΔP。

優選的，所述方法進一步還包括：以近端終點為參考點，根據第一幾何參數、第二幾何參數，以及血管段上某點到參考點的距離x，計算出參考管腔直徑函數；所述參考管腔直徑函數用于代表該段血管不同位置上的參考管腔直徑隨著該位置到參考點的距離x變化的函數。

優選的，計算參考管腔直徑函數包括對血管段的從血管段近端終點到遠端終點范圍內的位置參數進行線性歸一化處理。

優選的，所述方法進一步還包括：以近端終點為參考點，根據虛擬支架植入位置，將虛擬支架位置處的第三幾何參數用該位置處參考管腔直徑代替，計算出植入虛擬支架后虛擬血管管腔幾何參數，即第四幾何參數。

優選的，所述方法進一步還包括：以近端終點為參考點，根據第四幾何參數和參考管腔直徑函數，計算出植入虛擬支架后血管段的幾何參數差異函數；所述幾何參數差異函數是參考管腔直徑函數和虛擬血管管腔幾何參數(即第四幾何參數)的差異隨著到參考點的距離x變化的函數。