[發(fā)明專利]一種基于CTA和DSA的冠狀動脈血流儲備分?jǐn)?shù)測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011015798.9
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112089433B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳榮民
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州阿特瑞科技有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發(fā)明公開了一種基于CTA和DSA的冠狀動脈血流儲備分?jǐn)?shù)測量方法，包括以下步驟：利用CTA冠脈造影并進(jìn)行三維重建，得到獲得目標(biāo)血管的長度；利用DSA造影得到冠脈造影劑流動到指定位置的時間，作為血流時間t；根據(jù)目標(biāo)血管的長度和血流時間計(jì)算血流速度；通過造影用的指引導(dǎo)管獲得指定冠脈入口血壓，結(jié)合血流速度計(jì)算出血管遠(yuǎn)端的血壓，從而計(jì)算出指定血管的FFR值。CTA能夠精準(zhǔn)建模并得到血管的長度，但無法準(zhǔn)確測量血量速度，而DSA可以得到血流時間，但無法準(zhǔn)確測量血管的長度，本發(fā)明同時采用CTA的圖像和DSA的圖像，既可以準(zhǔn)確進(jìn)行三維重建，又可以準(zhǔn)確獲得邊界條件，因此可以更準(zhǔn)確計(jì)算FFR值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，具體涉及一種基于CTA和DSA的冠狀動脈血流儲備分?jǐn)?shù)測量方法。

背景技術(shù)

冠狀動脈是包裹在人體心臟表面的一系列血管，主要為心臟運(yùn)輸血液和傳送能量，因其形狀呈冠狀，因此叫做冠狀動脈，簡稱冠脈。冠脈內(nèi)的血液能否正常通行將直接影響整個心臟的血液循環(huán)，同時也是冠心病的重要判斷標(biāo)準(zhǔn)之一。

血流儲備分?jǐn)?shù)，簡稱FFR，是判斷冠脈內(nèi)血液通行流暢程度的重要指標(biāo)，指在冠狀動脈存在狹窄病變的情況下，該血管所供心肌區(qū)域能獲得的最大血流與同一區(qū)域理論上正常情況下所能獲得的最大血流之比，即心肌最大充血狀態(tài)下的狹窄遠(yuǎn)端冠狀動脈內(nèi)平均壓(Pd) 與冠狀動脈入口處平均壓(Pa)的比值。目前FFR值主要通過臨床醫(yī)生用壓力導(dǎo)絲介入人體冠脈測量獲得，目前掌握這一方法的醫(yī)生并不多，而且該測量方法費(fèi)用較高，同時還存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

近些年來發(fā)展出幾種無創(chuàng)的FFR測量方法，例如核素顯像法，磁共振灌注法，CT無創(chuàng)血流儲備分?jǐn)?shù)測量法(即FFR-CT)，基于DSA的FFR測量法(即QFR)。這幾種方法中，前兩種還是屬于傳統(tǒng)方法，對設(shè)備的依賴性很強(qiáng)，例如核素顯像法需要SPECT設(shè)備，磁共振灌注法需要磁共振設(shè)備，檢測費(fèi)用都很高。后面兩種方法是最近才發(fā)展起來的，特別是QFR 是去年才在中國首次被批準(zhǔn)使用。另外還包括如公開號CN108992057A的發(fā)明公開的一種確定冠狀動脈FFR的方法等其他技術(shù)。

FFR-CT最早是美國heartflow公司于2014年在美國獲得FDA證書，它是基于CT冠狀動脈血管造影(簡稱CTA)的影像，仿真冠狀動脈血管血流，模擬出人體心血管主要指標(biāo)，如血壓、血流速度、冠狀動脈血流儲備分?jǐn)?shù)等，用于臨床定量分析的后期處理。它的流程方法是首先在CT室內(nèi)獲得CTA圖像，然后對CTA圖像進(jìn)行處理，重建出冠脈的三維結(jié)構(gòu)，再對該三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格和數(shù)學(xué)建模，最后將一些邊界條件提交到超級計(jì)算機(jī)上進(jìn)行計(jì)算，獲得每支冠脈的FFR值。

而基于DSA的FFR測量法(即QFR)是通過DSA影像，首先在DSA設(shè)備下獲得冠脈兩個角度的DSA平面影像，然后根據(jù)影像測出血管直徑，再根據(jù)這個直徑認(rèn)為重建一根三維血管，然后根據(jù)造影劑在血管里流動情況確定血流速度，以及事先準(zhǔn)備在造影劑導(dǎo)管處設(shè)計(jì)的血壓感應(yīng)器獲得冠脈入口處的血壓，這樣就可以計(jì)算出這一支冠脈的FFR值，而且計(jì)算量很少，單臺計(jì)算機(jī)幾分鐘就可以計(jì)算完成一個病例。QFR計(jì)算速度快，但也存在一個較大的缺點(diǎn)，就是DSA圖像是平面圖像，不能準(zhǔn)確獲得血管三維結(jié)構(gòu)，特別是對狹窄處的三維結(jié)構(gòu)不能準(zhǔn)確獲取，而恰恰就是狹窄處的三維結(jié)構(gòu)對結(jié)算結(jié)果起到?jīng)Q定性作用。

FFR-CT，該方法由于基于CTA的影像，獲得冠脈的三維結(jié)構(gòu)，但是存在一些缺點(diǎn)，例如不能準(zhǔn)確獲得邊界條件，比如出口的血液壓力或者血流速度等。

上述現(xiàn)有技術(shù)均存在各自的缺陷，導(dǎo)致血流的參數(shù)與血管模型不能較好地結(jié)合，使得計(jì)算結(jié)果失真，且計(jì)算的準(zhǔn)確度和計(jì)算效率不可兼得。

發(fā)明內(nèi)容