[发明专利]血流状态分析系统及方法

说明书

【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，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，血流状态的分析方法，其特征在于：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；根据所述关联结 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；以及根据所述第一血管模型中所述血管在所述第一时 相的状态和所述第二血管模型中所述血管在所述第二时相的状态，生成所述 血管的状态与时间的关系。

可选的，所述分析方法进一步包括根据所述血管的状态与时间的所述关 系，生成所述血管在第三时相的状态。

可选的，一种分析方法，被至少一个包含处理器和存储器的设备执行，所 述分析方法包括：获取多个时相的血管图像，包括一个第一时相的血管图像 和一个第二时相的血管图像，所述多个时相的血管图像分别对应于同一个血 管或其一部分；建立多个血管模型，所述多个血管模型分别对应于所述多个 时相的血管图像；根据所述多个血管模型，获得所述血管或其一部分的多个 状态，包括一个第一血管状态和一个第二血管状态，其中，所述第一血管状 态对应于所述第一时相的血管图像，所述第二血管状态对应于所述第二时相 的血管图像；根据所述血管或其一部分的所述多个状态，获得所述血管或其 一部分的状态随时间变化的关系；以及根据所述关系，获得所述血管或其一 部分的第三血管状态。

可选的，所述血管包括冠状动脉、腹部动脉、大脑动脉或下肢动脉中至少 一种。

可选的，所述血管或其一部分的状态包括血液流速、血液压力、血管壁应 力、血管壁切应力、血流储备系数，以及冠状动脉血流储备中至少一种的数 值。

可选的，所述第三血管状态包括一个平均血流储备系数的值。