[发明专利]一种非侵入式获取血流储备分数的方法和系统

权利要求书

1.一种非侵入式获取血流储备分数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据人体冠状动脉医学影像数据，建立冠状动脉三维模型；

获取人体冠状动脉医学生理数据，并结合人体冠状动脉医学影像数据和冠状动脉三维模型，提取用于计算血流储备分数的必要参数，所述必要参数包括动脉血管血流量、血压、心率以及心肌质量；

其中，血流量计算公式为：

m_myo＝ρ_myo×V_LV

Q_COrest＝Q_coronary/β

Q_COhyperemia＝Q_COrest×χ

其中，主动脉运动平均压强计算公式为：

P_{dias-hyperemia}＝P_dias-rest×(1+γ_dias)

P_{sys-hyperemia}＝P_sys-rest×(1+γ_sys)

根据所述必要参数，确定所述冠状动脉三维模型的边界，并对所述边界进行优化得到冠状动脉仿真模型，所述冠状动脉三维模型的边界包括：进口处的流量边界或压力边界，出口处的流量边界；

结合所述必要参数及冠状动脉仿真模型，采用计算流体力学方法计算血流储备分数；

其中，血流储备分数为根据边界求解流体控制方程获得，流体控制方程为：

其中hem为血红细胞比容，μ为血液粘度阻力。

2.根据权利要求1所述的一种非侵入式获取血流储备分数的方法，其特征在于，所述建立冠状动脉三维模型时，根据人体冠状动脉医学影像数据对冠状动脉进行造影和重构，获得冠状动脉三维模型。

3.根据权利要求2所述的一种非侵入式获取血流储备分数的方法，其特征在于，在冠状动脉三维模型上标注所有血管壁、进口及出口，并根据血管的几何尺寸和弯曲度对所述冠状动脉三维模型进行网格划分。

4.根据权利要求1所述的一种非侵入式获取血流储备分数的方法，其特征在于，边界的设置依据患者特异性生理数据以及医学统计大数据，并依靠深度学习算法或者机器学习算法进行边界的优化。

5.根据权利要求1所述的一种非侵入式获取血流储备分数的方法，其特征在于，所述计算流体力学方法包括：有限元法、有限体积法、有限差分法、边界元法、浸入边界法、格子玻尔兹曼法、光滑粒子法、半隐式运动粒子法或有限体积粒子法。

6.根据权利要求1所述的一种非侵入式获取血流储备分数的方法，其特征在于，采用计算流体力学方法计算血流储备分数的具体方法为：

计算冠状动脉总流量、主动脉静息流量和主动脉运动流量；

计算主动脉运动平均压强；

求解主动脉进出口血流量和冠状动脉进出口血流量以及边界控制方程。