[發(fā)明專利]獲得冠脈血流儲備分數(shù)的方法和計算機設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211476660.8
• 申請日: 2022-11-23
• 公開（公告）號: CN116035549A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 向建平;劉達;何京松;陸徐洲
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州脈流科技有限公司
• 主分類號: A61B5/029
• 分類號: A61B5/029;A61B5/02;G06T7/00;G06T7/13;G06T7/62;G06T7/68;G06V10/26;G06V10/764
• 代理公司: 杭州合信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33337
• 代理人: 沈自軍

本申請涉及一種獲得冠脈血流儲備分數(shù)的方法和計算機設(shè)備，方法包括：獲得DSA影像序列，篩選、分類和語義分割，獲得目標(biāo)血管第一造影角度圖和第二造影角度圖；重建獲得目標(biāo)血管的三維中心線和三維輪廓，獲得等效三維直徑；對等效三維直徑進行擬合獲得參照直徑；獲得造影劑在第一造影角度圖中從參與重建三維中心線的起點到終點的第一時間差，獲得造影劑在第二造影角度圖中從參與重建三維中心線的起點到終點的第二時間差，結(jié)合第一時間差、第二時間差的均值和三維中心線的長度獲得血流速度；結(jié)合三維中心線、等效三維直徑、參照直徑和血流速度，獲得血液經(jīng)過目標(biāo)血管的壓強下降值，結(jié)合冠脈口壓強獲得冠脈遠端血流儲備分數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及醫(yī)療圖像處理領(lǐng)域，特別是涉及一種獲得冠脈血流儲備分數(shù)的方法和計算機設(shè)備。

背景技術(shù)

缺血性心臟病，即冠心病，是全球致死人數(shù)最多的疾病。冠狀動脈向心臟提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，當(dāng)冠狀動脈發(fā)生粥樣硬化性病變，心臟供血就會受到影響，當(dāng)血流量不能滿足心肌代謝的需要，心肌就會缺血缺氧，隨著缺氧程度的提高，可能引起心絞痛、心肌梗死甚至猝死。

血管造影是一種介入檢測方法，在X光照射下，將X光無法穿透的顯影劑注入血管，可以得到血管影像。而數(shù)字減影血管造影(Digital?Subtraction?Angiography，DSA)則是使用顯影劑注入后影像和注入前的影像相減，消除骨骼和軟組織影像，使血管顯影清晰，曾被認為是冠狀動脈血管狹窄診斷的金標(biāo)準，但傳統(tǒng)的診斷方法僅考慮血管狹窄程度，無法定量評價狹窄病變對冠狀動脈生理功能的影響，因此不能正確地評價病變的嚴重程度，可能導(dǎo)致治療不足或過度治療。1993年NicoPijls提出了通過壓力測定推算冠脈血流的新指標(biāo)，即血流儲備分數(shù)(Fractional?Flow?Reserve，F(xiàn)FR)。經(jīng)過長期的研究，血流儲備分數(shù)已成為冠狀動脈狹窄功能性評價的公認指標(biāo)。冠狀動脈血流儲備分數(shù)是指該血管所供心肌區(qū)域能獲得的最大血流量與同一區(qū)域理論上正常情況下所能獲得的最大血流量之比，其等效的壓強比定義為冠狀動脈狹窄段遠端的壓強與冠脈口的壓強比值。

傳統(tǒng)的血流儲備分數(shù)獲取方法是通過壓力導(dǎo)絲測量血液壓力計算得到，但這種方法操作復(fù)雜，耗材昂貴，且導(dǎo)絲易對病人血管造成損傷。在此基礎(chǔ)上，已經(jīng)有技術(shù)實現(xiàn)了通過非手術(shù)方式的、簡單準確獲得冠狀動脈血流儲備分數(shù)的方式，即直接使用冠脈DSA影像計算血流儲備分數(shù)。

根據(jù)輸入影像文件數(shù)量的不同，現(xiàn)有的針對DSA影像獲取血流儲備分數(shù)的方法可以分為兩種，第一種是單角度二維血流儲備分數(shù)計算方法，第二種是多角度(雙角度及以上)三維血流儲備分數(shù)計算方法。

第一種方法中，使用單角度的一個DSA影像進行目標(biāo)血管重建并根據(jù)二維血管數(shù)據(jù)計算血流儲備分數(shù)，計算流程簡單，計算時間少，但不能消除投影縮減和偏心狹窄帶來的影響，計算準確性較差。

第二種方法中，以雙角度三維血流儲備分數(shù)計算方法為例，如使用雙角度的兩個DSA影像進行目標(biāo)血管重建并根據(jù)三維血管數(shù)據(jù)計算血流儲備分數(shù)，為了保證計算的準確性，需要進行以下的人工操作步驟(1)～(5)：(1)挑選雙角度下相同目標(biāo)血管的影像文件；(2)關(guān)鍵幀選取(舒張末期清晰幀選取)；(3)選定目標(biāo)血管起止點；(4)數(shù)幀(造影劑從目標(biāo)血管起點到達目標(biāo)血管終點的幀數(shù)；(5)調(diào)節(jié)血管輪廓。這種方法計算準確度高，但計算速度慢，需要人工操作的步驟過多。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種獲得冠脈血流儲備分數(shù)的方法。

本申請獲得冠脈血流儲備分數(shù)的方法，包括：

獲得冠脈血管的、包括多個造影角度的DSA影像序列，依次對所述DSA影像序列自動進行篩選、分類和語義分割，獲得目標(biāo)血管的第一造影角度和第二造影角度的二值圖，分別為第一造影角度圖和第二造影角度圖，二者均包括所述目標(biāo)血管的起點；

根據(jù)所述第一造影角度圖和所述第二造影角度圖，重建獲得所述目標(biāo)血管的三維中心線和三維輪廓，進而獲得所述三維輪廓的等效三維直徑；