[发明专利]一种评估血流储备分数的方法及装置、设备、存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种评估血流储备分数的方法及装置、设备、存储介质，所述方法包括：确定待检测冠状动脉的龙骨节点分布；解析所述龙骨节点分布获取所述待检测冠状动脉的分支路径；以所述冠状动脉的龙骨节点为节点，将所述冠状动脉划分为多个管流元，其中，所述管流元的长度为相邻节点的距离；根据所述冠状动脉的分支路径流量，得到所述管流元的压力损失参数；根据所述管流元的压力损失参数及预设的等效计算策略，得到所述管流元的压力损失及所述龙骨节点的压力分布；根据所述龙骨节点的压力分布，得到所述冠状动脉的血流储备分数。

技术领域

本发明涉及生物医学工程技术，尤其涉及一种评估血流储备分数的方法及装置、设备、存储介质。

背景技术

心血管疾病是世界范围内造成致残和过早死亡的主要原因。冠状动脉疾病(CAD,coronary arterial disease)是最常见的一类心血管疾病，冠状动脉供血不足会引起心肌缺血，从而引起心绞痛甚至心肌梗塞。临床上经常使用冠脉CT造影(CTA)和冠状动脉造影(CAG,Coronary angiography)来诊断冠脉心脏病，两者均由造影确认冠脉的狭窄程度，从而推断心肌缺血性病变。事实证明狭窄和缺血性心脏病以及心肌梗塞之间没有必然联系。冠状动脉血流储备分数(FFR,Fractional Flow Reserve)已经成为目前评价缺血性冠心病的金标准，能弥补上述不足。FFR定义为最大充血状态下，存在狭窄病变时血管所能获得的最大血流量与正常状态下血管所能获得的最大血流量的比值。临床上通过注射腺苷使得心肌微循环最大程度充血，其阻力小到忽略不计。根据流体力学公式可知，心肌组织的血流量与灌注压呈正比，故FFR可以通过狭窄病变下游远端的压力与狭窄上游压力的比值计算得出。

一种方法是采用压力导丝等有创方式测量FFR。然而介入式测量法不但操作过程复杂，存在损伤血管的风险；而且需要注射腺苷使冠脉微循环充分扩张，常伴随着许多不良反应，引起身体不适。

另一种方法是无创FFR评估技术。该技术利用CTA重构得到冠状动脉的几何模型，结合计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamic)对冠脉内血液运动进行流体力学模拟，求得入口到出口的压力分布，进而计算FFR。数值模拟需要的边界条件通过人为估计给出。虽然该方法基于CTA和无创的CFD多尺度数值模拟，其主要问题在于：(1)构建CFD计算所需的网格步骤繁琐，需要较强的专业CFD背景，难度较大；(2)由于计算模型复杂和网格数量巨大，该方法非常耗时，不适用于临床快速诊断；(3)该方法对电脑性能要求较高，一般需要在工作站或服务器上完成计算任务，导致计算成本较大。Schrauwen(2015)等人针对直线型变截面冠脉模型提出了基于一维Navier-Stokes方程的快速压力评估算法。该方法根据直线型冠脉的几何外形和流量计算出不同截面上的速度分布，然后将该速度分布带入简化的NS方程中求得压力分布，进而对压力积分可得到冠脉沿程的压力损失。这个方法计算速度快，但目前只适用于直线型冠脉模型，无法推广到真实情况。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种评估血流储备分数的方法及装置、设备、存储介质，完成完整冠状动脉的血流储备分数(FFR)的计算。将冠状动脉划分为多个管流元，根据管流元的压力损失参数计算冠状动脉的龙骨节点上的压力差，只涉及简单的代数运算，不涉及求解流体力学方程。计算过程中使用了导致压力损失的四个主要因素，所述四个主要因素包括沿程压力损失，由扩张或收缩导致的局部压力损失，由弯曲导致的局部压力损失，由于分叉导致的局部压力损失，可快速计算出整个冠状动脉的血流储备分数，如此，得到的冠状动脉的血流储备分数结果具有较高的准确度和可靠性。本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种评估血流储备分数的方法，所述方法包括：

确定待检测冠状动脉的龙骨节点分布；

解析所述龙骨节点分布获取所述待检测冠状动脉的分支路径；