[發明專利]用于確定血流儲備分數的裝置和方法

有效

• 申請號: 201780056463.1
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109688908B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: M·P·弗賴曼;L·戈申;H·尼克基施
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/026;A61B6/00;G16H50/50;G16H30/40
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

本發明涉及用于一種用于確定血流儲備分數的裝置(26)和方法。出于該目的，提供了新的個性化充血邊界條件模型。所述個性化充血邊界條件模型被用于調節用于模擬人類對象的冠脈樹(34)中的血流的參數模型。作為針對所述個性化充血邊界條件模型的基礎，使用了預定義充血邊界條件模型，其表示經驗導出的充血邊界條件參數。然而，這些經驗的充血邊界條件參數對于在檢查中的人類對象不是特異性的。為了實現對相應的預定義充血邊界條件模型的特異性化，從人類對象的冠脈樹的體積圖像導出特異性人類對象特征。這些特征被用于調節預定義充血邊界條件模型，從而得到個性化充血邊界條件模型。作為效果，使用通過個性化充血邊界條件模型調節的參數模型的流動模擬改善了流動模擬的性能，以便確定增強的血流儲備分數。

技術領域

本發明涉及一種用于確定血流儲備分數的裝置，并且涉及一種用于確定血流儲備分數的方法。

背景技術

心血管疾病是工業化世界中的死亡的首要原因。主要形式的心血管疾病由脂肪物質在供應心臟、大腦、腎臟和下肢的動脈的內組織層中的慢性積聚引起。進行性冠狀動脈疾病限制到心臟的血流。由于缺少通過當前的非侵入式測試提供的準確信息，許多患者需要侵入式導管流程來評價冠脈血流。因此，存在對于量化人類冠狀動脈中的血流以評價可能的冠狀動脈疾病的功能意義的非侵入式方法的需求。對動脈容量的可靠評價因此對于解決患者需求的處置規劃將是重要的。最近的研究已經證明，血流動力學特性，諸如血流儲備分數(FFR)，是確定針對具有動脈疾病的患者的最佳處置的重要指示器。對血流儲備分數的常規評價使用侵入式導管插入術來直接測量血流特性，諸如壓力和流速。然而，這些侵入式測量技術對患者存在風險，并且對健康護理系統可以導致顯著的成本。

血流儲備分數是冠脈狹窄的功能嚴重性的指示器，其是根據優選在冠脈血管造影期間進行的壓力測量而計算的并且被定義為在充血狀況下(在狹窄后方的)遠側血壓相對于(靠近孔口的)近側壓力(即，在病灶之后的壓力與正常壓力之間的比率)。換言之，血流儲備分數表示與在假設不存在狹窄的情況下的最大流量相比的具體在存在狹窄的情況下的沿冠脈血管向下的最大流動。血流儲備分數是在0與1之間的絕對數中的值，其中，0.5的血流儲備分數指示給定狹窄引起血液壓力的50％下降，其優選便于對狹窄程度的診斷。

計算機斷層攝影動脈血管造影是一種用于對動脈血管進行可視化的計算機斷層攝影技術。出于該目的，X射線的射束從輻射源穿過患者的身體中的感興趣區域以獲得投影圖像。優選地，X射線從若干不同的角度穿過患者的身體以獲得相應的投影圖像，其然后由處理單元組裝成表示患者的身體的感興趣區域的三維圖像。因此，計算機斷層攝影冠脈血管造影是用于對冠狀動脈疾病的評估的非侵入式技術。在冠狀動脈疾病檢測中的高陰性預測值將計算機斷層攝影冠脈血管造影置于非侵入式技術的目的，以排除癥候患者中具有低至中等預測試疾病可能性的冠狀動脈疾病。然而，計算機斷層攝影冠脈血管造影在評價冠脈病灶的血流動力學意義中受限制。根據計算機斷層攝影冠脈血管造影評價血流動力學意義需要對冠脈的準確分割，以生成用于流動模擬的三維模型以及利用非圖像脈管系統對界面進行建模的邊界條件模型。盡管自動或半自動工具能用于根據計算機斷層攝影冠脈血管造影圖像數據生成冠脈樹的三維模型，但是對邊界條件的準確建模依然存在顯著的挑戰。

從US 2013/0246034 A1，已知利用以下框架來采集FFR，所述框架包括圖像采集階段、解剖建模階段、血流模擬階段以及FFR計算階段。在所述圖像采集階段中，采集來自患者的非侵入式數據。所述血流模擬階段使用該數據來構建冠狀動脈的患者特異性模型。然后，對冠狀動脈中的血流進行模擬。充血邊界條件是基于該模擬來建模的。