[发明专利]使用CFD仿真来减少4D DSA重构伪像的系统和方法

权利要求书

1.一种使用计算流体动力学（CFD）仿真减少4D数字减影血管造影术（DSA）重构伪像的计算机实现方法，所述方法包括：

由计算机接收包括多个血管的表示的第一DSA时间序列数据；

由计算机接收包括血管的第二表示的第二DSA时间序列数据，其中所述第二DSA时间序列数据是4D DSA时间序列；

由计算机基于所述第一DSA时间序列数据重构第一DSA体积（205）；

由所述计算机从所述第一DSA体积对感兴趣的血管进行分段（210）；

由所述计算机使用所述CFD仿真以跨所述感兴趣的血管仿真流体动力学以便产生流场，其中定义所述CFD仿真的边界条件（215）；

由所述计算机使用所述流场来确定针对所述感兴趣的血管内部的每一个体素的多个所仿真的时间活动对比度曲线参数；以及

通过将第二DSA时间序列数据的投影图像上的像素反投影到第二DSA体积并且由该像素的值更新投影射线上的每个体素，由所述计算机将重构过程应用于第二DSA时间序列数据以产生第二DSA体积，其中第二DSA体积是3D体积并且所述重构过程受针对所述感兴趣的血管内部的每一个体素的所述多个所仿真的时间活动对比度曲线参数约束，所述约束要求重构结果不应当远离于CFD仿真结果（230）。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述CFD仿真是利用由包括下述操作的过程定义的边界条件执行的：

在没有重叠血管的情况下在所述第一DSA体积中标识一个或多个位置；以及

在所述第一DSA体积中的所述位置处将来自CFD的一个或多个时间-密度曲线与实际数据进行比较以优化所述边界条件。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述CFD仿真包括跨所述感兴趣的血管计算3D+t非定常流。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述CFD仿真利用降阶模型，所述降阶模型跨所述感兴趣的血管定义多个横截面并跨所述多个横截面中的每一个执行求平均以求解流速率。

5.如权利要求1所述的方法，其中针对所述感兴趣的血管内部的每一个体素的所述多个所仿真的时间活动对比度曲线参数是使用所述流场通过下述操作来确定的：

根据所述流场计算多个所仿真的4D体积，其中所述多个所仿真的4D体积中的每一个随时间仿真所述感兴趣的血管中的流密度；以及

使用所述多个所仿真的4D体积以确定针对所述感兴趣的血管内部的每一个体素的所述多个所仿真的时间活动对比度曲线参数。

6.如权利要求1所述的方法，其中针对相应体素的所述多个所仿真的时间活动对比度曲线参数包括到达时间参数，所述到达时间参数表示所述相应体素处于最大对比度的预定百分比的时间长度。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述重构过程通过下述操作来有条件地重构所述第二DSA体积中的每一个相应体素：

计算所述相应体素的到达时间参数与所述第二DSA时间序列数据的获取时间之间的差值；以及

如果所述差值小于阈值，则将所述第二DSA时间序列数据反投影到所述相应体素。

8.如权利要求1所述的方法，其中针对相应体素的所述多个所仿真的时间活动对比度曲线参数包括最大对比度时间参数，所述最大对比度时间参数表示所述相应体素处于最大对比度的时间长度。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述重构过程通过下述操作来有条件地重构所述第二DSA体积中的每一个相应体素：

计算所述相应体素的最大对比度时间参数与所述第二DSA时间序列数据的获取时间之间的差值；以及

如果所述差值小于阈值，则将所述第二DSA时间序列数据反投影到所述相应体素。

10.如权利要求1所述的方法，其中针对相应体素的所述多个所仿真的时间活动对比度曲线参数包括对比度强度参数，所述对比度强度参数表示所述相应体素中随时间的密度。