[发明专利]获取血管压力差的方法及装置

说明书

本发明提供了一种获取血管压力差的方法和装置。所述获取血管压力差的方法包括：接收一部分血管段的解剖数据，根据所述解剖数据获取目标血管的几何模型；根据所述解剖数据并结合个体数据，获取目标血管的血流模型和目标血管的血流速度V；对所述几何模型进行预处理，建立横截面形态模型，计算目标血管管腔的形态差异函数f(x)，基于所述目标血管管腔的形态差异函数f(x)和血流速度V，计算获得所述目标血管任意两位置处的压力差数值ΔP。本发明提供的获取血管压力差的方法，通过引入形态学的概念，明确血管形态等对血管压力差计算的影响，提高血管压力差计算的准确性。

技术领域

本发明涉及一种获取血管压力差的方法及装置，属于医疗技术领域。

背景技术

人体血液中的脂类及糖类物质在血管壁上的沉积将在血管壁上形成斑块，继而导致血管狭窄；特别是发生在心脏冠脉附近的血管狭窄将导致心肌供血不足，诱发冠心病、心绞痛等病症，对人类的健康造成严重威胁。据统计，我国现有冠心病患者约1100万人，心血管介入手术治疗患者数量每年增长大于10％。

冠脉造影、CT等常规医用检测手段虽然可以显示心脏冠脉血管狭窄的严重程度，但是并不能准确评价冠脉的缺血情况。为提高冠脉血管功能评价的准确性，1993年Pijls提出了通过压力测定推算冠脉血管功能的新指标——血流储备分数(Fractional FlowReserve，FFR)，经过长期的基础与临床研究，FFR已成为冠脉狭窄功能性评价的金标准。

血流储备分数(FFR)通常是指心肌血流储备分数，定义为病变冠脉能为心肌提供的最大血流与该冠脉完全正常时最大供血流量之比，研究表明，在冠脉最大充血状态下，血流量的比值可以用压力值来代替。即FFR值的测量可在冠脉最大充血状态下，通过压力传感器对冠脉远端狭窄处的压力和冠脉狭窄近端压力进行测定继而计算得出。近年来，基于压力导丝测量FFR值的方法逐渐进入临床应用，成为冠心病患者获得精准诊断的有效方法；然而，由于压力导丝在介入过程中易对病人的血管造成损伤；同时，通过压力导丝对FFR值进行测定需要注射腺苷/ATP等药物保证冠脉达到最大充血状态，部分病人会因药物的注射感到不适，使得基于压力导丝测量FFR值的方法存在较大的局限性。此外，虽然基于压力导丝引导的FFR的测定是冠脉狭窄血液动力学的重要指标，但是由于压力导丝的造价高，介入血管过程操作困难，因此严重限制了基于压力导丝测量FFR值的方法的推广及使用。

随着CT与三维造影重建技术的发展及3D冠状动脉几何重建技术在血液力学研究领域的推广应用，同时，为减少FFR值测量过程中对人体带来的伤害及测量成本，基于医疗影像学的FFR计算技术已成为研究重点。

现有技术中，Taylor等人将计算机流体力学应用于计算机断层扫描冠状动脉造影(CTA)中，利用CTA得到冠脉解剖数据，包括血管供应心肌的体积和质量等，估算出最大冠脉血流量，模拟出血管下游微循环阻力，作为计算流体力学仿真的边界条件进行流体方程求解，得到计算FFR的非侵入式方法FFR_CT。

事实上，现有技术虽然从不同角度、不同方法中给出了确定血流储备分数(FFR)的方法，但其实质均是通过目标血管近端终点处的血流压力P_a和目标血管近端终点处和远端终点处的血流压力的差值ΔP来计算FFR。而在血液流动的实际过程中，即血流压力的差值ΔP的实际计算过程中，病变的位置、大小和类型等因素均会对血流压力的差值ΔP的计算产生影响；同时，不同的病史信息和生理特征也会对血流压力的差值ΔP产生影响；因此，现有技术中，通过血流压力的差值ΔP计算获得的FFR多会偏离实际值，致使通过FFR评价冠脉狭窄功能的结果存在误差。

有鉴于此，确有必要提供一种新的获取血管压力差的方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种获取血管压力差的方法，以至少解决现有技术中存在的技术问题之一。本发明提供的获取血管压力差的方法，通过引入形态学的概念，明确斑块信息等对血管压力差计算的影响，提高血管压力差计算的准确性。