[发明专利]血流状态分析系统及方法

说明书

本发明提供一种血流状态分析方法和系统。在确定血流状态的过程中，获取多个时相的图像，建立与多个时相分别对应的多个血管模型。关联所述多个血管模型，根据关联结果分别设定所述多个血管模型的边界条件，确定所述多个血管模型的血管状态。

【技术领域】

本发明涉及一种血流状态分析系统和方法，尤其是一种利用计算流体力学获取多时相血流动力学参数的系统及方法。

【背景技术】

CTA、MRA成像技术广泛应用在外周血管疾病诊断中，尤其在血管狭窄(椎动脉狭窄)、动脉瘤、夹层动脉瘤、肿瘤供血动脉等血管疾病等方面。血管分析软件应用提供了血管分析的工具，用于细小四级血管的精确提取、完整去骨、快速自动测量等。医学图像分析软件系统在针对血管的分析中一般采用图像分割技术，以及图像显示技术对相应对象的血管进行形态学上的三维模拟重建。医生通过针对血管形态学上的指标(血管狭窄程度、血管瘤膨胀程度等)对病变程度进行分析处理，可利用信息单一。

计算流体力学(Computational Fluid Dynamics/CFD)是一个20世纪50年代以来，随着计算机的发展而产生的一个介于数学、流体力学和计算机之间的交叉学科。其主要研究内容是通过计算机和数值方法来求解流体力学的控制方程，对流体力学问题进行模拟和分析。血管模型或血流模型是一个利用计算流体力学的新兴应用。利用计算流体力学对单时相数据进行分析难以全面的体现分析区域的实际情况和变化规律，也会由于选择时相不准确而使结果出现偏差。

【发明内容】

本发明解决的问题是提供一种血管流体分析方法，执行于至少一个包含处理器和存储器的设备，所述方法包括：获取一个第一时相的图像和一个第二时相的图像；在所述第一时相的图像中选择一个第一血管区域，其中，所述第一血管区域包含一个血管；在所述第二时相的图像中选择一个第二血管区域，其中，所述第二血管区域包含至少一部分所述血管；建立一个第一血管模型，其中，所述第一血管模型与所述第一血管区域相对应；建立一个第二血管模型，其中，所述第二血管模型与所述第二血管区域相对应；设定所述第一血管模型的边界条件和所述第二血管模型的边界条件；根据所述第一血管模型的边界条件，确定所述第一血管模型中所述血管在所述第一时相的状态；基于所述血管在所述第一时相的状态，关联所述第一血管模型和所述第二血管模型；以及所述关联结果以及所述第二血管模型的边界条件，确定所述第二血管模型中所述血管在所述第二时相的状态。

可选的，所述第一血管区域和所述第二血管区域包括冠状动脉、腹部动脉、大脑动脉或下肢动脉。

可选的，所述关联所述第一血管模型和所述第二血管模型包括关联所述第一血管模型和所述第二血管模型的所述血管的入口段、所述血管的分叉段、所述血管的狭窄段、或所述血管的出口段。

可选的，所述方法进一步包括对所述第一血管模型或所述第二血管模型进行网格化处理。

可选的，所述关联所述第一血管模型和所述第二血管模型包括将第一血管模型的网格和所述第二血管模型的网格进行匹配。

可选的，所述血管状态包括血流速、血压力、血管壁应力、血管壁切应力或血流储备系数(FFR)。

可选的，所述确定所述第一血管模型中所述血管在所述第一时相的状态或所述确定所述第二血管模型中所述血管在所述第二时相的状态包括使用计算流体力学(CFD)方法。