[发明专利]用于确定一个或多个动脉节段的血液动力学信息的方法和系统

说明书

系统和方法可以准确且有效地确定动脉节段的边界条件，从而有效地确定该节段的血液动力学信息。该方法可以包括接收患者的医学图像数据。该方法可以进一步包括由医学图像数据生成一个或多个动脉节段的几何表示。该方法可以进一步包括确定每个动脉节段的边界和几何数据。该方法可以进一步包括确定流入边界和每个流出边界的边界条件。可以使用流出分布参数来确定每个流出边界的边界条件。可以使用一个或多个流出边界中的一个或多个的几何数据、所存储的血液动力学数据或它们的组合来确定流出分布参数。该方法可以进一步包括确定每个动脉节段的流场并确定血液动力学信息。

背景技术

冠心病(CHD)是美国最常见的死亡原因。可能发展并导致局部缺血和心绞痛的动脉粥样硬化引起冠心病(CHD)。血管造影的解剖学发现和越来越多的血流储备分数(FFR)已被用作确定是否需要更多侵入性程序(例如支架置入术或冠状动脉搭桥术(CABG)手术)来改善梗阻性病变上流动的决定性工具。FFR目前可以例如用压力导丝侵入性地测量。这样的干预对于患者可能是有风险的并且是昂贵的。或者在另选方案中，可以使用仅由FDA批准的服务来由医学图像无创地计算FFR。然而，该服务使用了需要超级计算机能力的中央设施，并因此需要大量时间来处理这些图像。因此，当前的方法对于患者可能是昂贵、低效的并且有风险的，并且因此不利地影响护理质量、患者体验以及提供卫生保健的成本。

发明内容

因此，需要能够对血液动力学信息提供快速且准确的确定的系统和方法。

本公开涉及可以使用流出分布参数来准确地确定用于一个或多个节段的几何表示的边界条件并由此近乎实时(例如，相对短的时间)地确定边界条件的系统和方法。通过使用流出分布参数，该系统和方法可以近乎实时地确定每个节段的流场信息和血液动力学信息。因此，该系统和方法可以为从业人员提供准确且具有成本效益的患者血液动力学信息，使从业人员能够做出定点照护临床决策，从而改善患者的医疗保健质量和体验。

在一些实施例中，方法可以包括一种确定患者的血液动力学信息的计算机实现方法。该方法可以包括接收由医学图像获取设备获取的患者的医学图像数据。医学图像数据可以包括一个或多个动脉节段和周围区域。该方法可以包括由医学图像数据生成一个或多个动脉节段的几何表示。该方法可以包括确定每个动脉节段的边界和几何数据。边界可以包括流入边界和一个或多个流出边界。在一些实施例中，流入边界和一个或多个流出边界可以对应于每个动脉节段的横截面。几何数据可以包括流入边界的半径和每个流出边界的半径。该方法可以包括确定用于几何表示的一个或多个边界条件。一个或多个边界条件可以包括用于流入边界的流入边界条件和用于每个流出边界的流出边界条件。可以使用流出分布参数来确定每个流出边界的流出边界条件。可以使用一个或多个流出边界中的一个或多个的几何数据、所存储的血液动力学数据或它们的组合来确定流出分布参数。该方法可以进一步包括使用几何表示、边界条件中的一个或多个以及压力数据来确定每个动脉节段的流场；以及使用边界条件中的一个或多个、流场以及患者的压力数据来确定血液动力学信息。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括在用户界面上显示所生成的几何表示和/或血液动力学信息。在一些实施例中，该方法可以进一步包括：接收关于沿着显示在用户界面上的几何表示的一个或多个节段设置的虚拟支架的位置的信息；以及生成更新的几何表示和/或血液动力学信息。