[發明專利]一種基于腦血流的側支血管及組織功能評估裝置

有效

• 申請號: 202011156836.2
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112263225B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 婁昕;周欣;呂晉浩;鄧鶴;肖灑;孫獻平;葉朝輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總醫院第一醫學中心;中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/026
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 李鵬

本發明公開了一種基于腦血流的側支血管及組織功能評估方法，首先，將大動脈閉塞性梗死確診患者的多個延遲時間腦血流量圖配準，實現其在空間解剖結構上一一對應；其次，去除配準后多個延遲時間腦血流量圖的腦殼及腦外結構，并計算多個延遲時間的腦血流量差異圖；然后，可視化腦側支血流循環情況，及量化側支血流相關信息，如側支血流分布范圍、流速、流量等；最后，結合大動脈閉塞性梗死確診患者的梗死核心區，評估其缺血半暗帶，如缺血半暗帶的大小、體積、位置等。

技術領域

本發明屬于磁共振成像和醫學圖像處理技術領域，具體涉及一種基于腦血流的側支血管及組織功能評估方法。

背景技術

現有應用較為廣泛的方法是使用注射對比劑的灌注成像方法，獲得像素級別的造影劑流入-時間曲線，從而獲取多個能夠反映血流動力學的參數，如平均通過時間，達峰時間，達峰反映時間等，通過限定時間閾值來確定嚴重低灌注區，從而與腦組織死亡區形成錯配(mismatch)，來反映缺血半暗帶。但是這種方法的局限性很明顯，首先是單純通過設定時間閾值來反映嚴重低灌注可能并非是真正意義上的缺血半暗帶，它還包括了良性低灌注區域，其次是上述的這種灌注成像方法獲取的參數為相對值，依賴于動脈輸入函數的選擇，穩定性較差，難以應對復雜血管病變的情況。

側支循環是腦血管狹窄或閉塞后建立的旁路血管途徑，血液可以通過側支循環到達缺血腦組織，代償血流的減少，維持腦血流動力學穩定。腦側支循環分為三級，其中同缺血半暗帶相關的為三級側支循環，往往指缺血性卒中發生后快速建立微小動脈，為缺血半暗帶供血，因此，對這種三級側支循環顯像能夠很好的反映缺血半暗帶的有無及范圍；雖然現有成像技術可以對一級以及二級側支循環顯像，但對三級側支循環可視化仍是難點，也就導致了基于側支循環可視化進行缺血半暗帶評估難以實現。動脈自旋標記灌注成像方法被證實可應用于臨床，采集便捷，能夠絕對定量腦血流量，對血流變化敏感，通過不同技術的運用具有顯示三級側支循環的能力。

當前亟需從側支循環的角度來定義缺血半暗帶指標的方法，使用動脈自旋標記灌注成像具有實現從這一角度來顯示缺血半暗帶的潛力。

發明內容

本發明是針對現有腦卒中缺血半暗帶評估存在的上述技術問題，提供了一種基于腦血流的側支血管及組織功能評估方法。該方法首先通過配準策略將大動脈閉塞性梗死的多個延遲時間的腦血流量圖在空間解剖結構上一一映射，隨后計算腦血流量差異圖，可視化和量化腦側支血流，從而有效量化腦卒中確診患者缺血半暗帶的大小、體積、位置等臨床指標。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種基于腦血流的側支血管及組織功能評估方法，包括以下步驟：

步驟1、大動脈閉塞性梗死確診患者的多個延遲時間的腦血流量圖配準，使各個延遲時間的腦血流量圖在空間解剖結構上一一映射且空間分辨率上保持一致；

步驟2、將各個延遲時間的腦血流量圖中腦殼及腦外結構去除，計算腦殼及腦外結構去除后的不同延遲時間的腦血流量圖之間的腦血流量差異圖；

步驟3、根據腦血流量差異圖提取高亮信號區域，高亮信號區域對應腦側支血流；

步驟4、將大動脈閉塞性梗死確診患者的擴散加權影像配準到模板空間，并去除腦殼及腦外結構，然后提取其梗死核心區，對比分析梗死核心區和腦側支血流的分布范圍，獲取梗死核心區與腦側支血流的不匹配區域作為大動脈閉塞性梗死確診患者的缺血半暗帶。

如上所述的步驟1中大動脈閉塞性梗死確診患者的多個延遲時間的腦血流量圖配準包括以下步驟：

將大動脈閉塞性梗死確診患者的多個延遲時間的控制影像向結構影像配準，并將結構影像向模板空間配準。

如上所述的步驟2中腦血流量差異圖通過以下步驟獲得：