[发明专利]获取冠脉血流量及血流速度的方法和装置

说明书

本发明提供了一种获取冠脉血流量的方法，包括：获取冠脉影像信息，得到冠脉几何特征数据；根据冠脉几何特征数据获得冠脉参考管腔的总体积V；根据以下公式计算冠脉开口处的血流量Q：其中，Q的单位为mm³/s，V的单位为mm³时，K的取值范围为5～9.5。本发明还提供了一种获取冠脉血流速度的方法。在本发明中，通过冠脉的影像信息即可获得冠脉的血流量和血流速度，相较于现有技术中通过心肌大小估计冠脉血流量方法更简单，能够为基于影像的血流动力学计算提供更加准确的边界条件。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种获取冠脉血流量及血流速度的方法和装置。

背景技术

世界卫生组织报告表明，心血管疾病已经成为人类健康第一威胁。为了更好地了解心血管疾病的生理和病理行为，深入研究动脉血液流动就成为血流动力学的主要任务。

其中，冠脉血流量和血流速度是血流动力学计算的重要参数，目前计算冠脉血流量和血流速度的方法主要分为有创方法和无创方法。

有创方法包括冠状动脉造影的TIMI数帧法，由于冠脉造影可以看到血流随时间变化的信息，因此可以通过血管段的长度和血流流过该血管段的时间，来计算得到当前血管的血流速度；

无创方法包括利用CT图像分割出心肌的大小，并基于现有研究发现的生物体中器官大小和血流量之间的关系估计出冠脉开口处血流量的大小。基于无创的CT造影影像计算冠脉树的血流量，现有的方法需要先基于CT影像分割出心肌，再根据心肌大小来估计血流量，该方法步骤较为复杂。

因此，如何提供一种方法更简单、准确率更高的获取冠脉血流量及血流速度的方法和装置成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种更简单的获取冠脉血流量及血流速度的方法和装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种获取冠脉血流量的方法，包括：

获取冠脉影像信息，得到冠脉几何特征数据；

根据冠脉几何特征数据获得冠脉参考管腔的总体积V；

根据公式1计算冠脉开口处的血流量Q：

Q的单位为mm³/s,V的单位为mm³时，K的取值范围为5～9.5，优选为6.5～8，最优选为7。

进一步地，冠脉参考管腔的总体积V通过以下步骤获得：

冠脉几何特征数据包括冠脉血管长度和冠脉血管的参考管腔面积；

将冠脉血管沿血管中心线切分成多个垂直于血管中心线的片，定义片的底面积为相应处的参考管腔面积，结合冠脉血管长度，将多个片的体积求和得到冠脉的参考管腔的总体积V。

进一步地，冠脉参考管腔的总体积V通过以下步骤获得：

根据冠脉几何特征数据，识别冠脉的分叉核；

冠脉包括多个分叉核和由分叉核分割成的多段血管节段，将多个分叉核和多段血管节段的体积相加得出冠脉参考管腔的总体积V。

进一步地，将分叉核简化为圆台计算其体积，圆台的一个底面的面积为分叉核近端的参考管腔面积，圆台的另一个底面的面积为分叉核两个远端的参考管腔面积之和，圆台高为分叉核近端中心到分叉嵴的距离。

进一步地，将多段血管节段简化为圆台计算其体积，圆台的上下底面的面积分别为血管节段近端的参考管腔面积和远端的参考管腔面积，圆台的高为血管节段中心线的长度。

进一步地，多段血管节段包括最远端血管节段和除最远端血管节段以外的其他血管节段，其中：