[实用新型]分体式定量血流分数分析装置

说明书

本实用新型提供了一种分体式定量血流分数分析装置，用于三维冠脉造影重建和定量血流分数测试。该装置包括主机柜、显示器以及可移动底座，是分体式的。主机柜与显示器之间通过无线网络进行数据传输。主机柜包括主机、隔离变压器、电源适配器以及若干外接端口。主机包括采集目标血管的定量血流分数参数的数据采集单元及对数据采集单元采集的数据进行分析导出目标血管的三维模型的中央处理单元。显示器显示三维模型并向中央处理单元发送进行三维重建和计算定量血流分数值的控制信号。主机柜与显示器之间通过无线进行数据传输。该分体式定量血流分数分析装置操作方便、应用范围广。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种分体式定量血流分数分析装置。

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，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。

此外，另有一种新的计算血流储备分数(FFR)的计算机模型。即通过三维定量冠脉造影术(QCA)得到血管的几何模型，利用三维QCA和帧计数(TIMI)得到充血状态下的平均血流量，把充血状态下的平均血流量和导管测得的平均血流压力当做计算流体力学仿真的入口边界条件，求解流体力学方程得到FFR的方法FFR_QCA。

基于FFR_QCA的测试原理，涂圣贤等人对其进行了进一步改进，得到了一种基于三维定量冠脉造影(QCA)影像重建计算FFR的分析技术——定量血流分数(QFR，QuantitativeFlow Reserve)。定量血流分数(QFR)分析技术在应用过程中无需手术耗材(压力导丝或其它压力传感器)与微循环扩张药(腺苷/ATP)，仅通过对冠脉造影影像进行分析，就可以获得FFR结果并实现狭窄病变的功能学评估；同时，相较于原有的FFR_QCA，QFR的计算更加快速准确，可实现手术过程中冠脉血管情况的实时监控。