[发明专利]使用图像数据进行流量测量

说明书

公开了用于评估所关注的解剖区域处的流量的实施例。一个实施例使用已知频率下的脉冲式造影剂注射以及相应的图像数据来得出所关注区域处的血流速度的测量值。另一个实施例基于图像数据中特定标记的存在，使用已知造影剂注射流速中的递增变化来相对于这些已知造影剂注射流速中的一个造影剂注射流速匹配血液流速。例如，所述标记可以是造影剂从冠状动脉流出回到主动脉中或稳态像素密度的开始。另外的实施例使用与心搏周期同步的造影剂注射。例如，造影剂注射可以与舒张阶段和/或收缩阶段同步，并因此被用于测量血流。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月23日提交的美国临时申请第62/675,348号的权益，所述美国临时申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及医疗技术领域，并且更具体地说，涉及用于评估所关注的解剖区域处的流量的装置、系统和方法，包含使用图像数据确定血管中的血流测量值。

背景技术

为了更好地理解患者的解剖区域处的特定病症的严重程度，可以收集生理数据并将其用于指导治疗决策。这种情况的一个实例是血管的收缩或变窄，通常被称为狭窄。通过测量狭窄程度，可以确定适当的治疗方案。

一种用于评估狭窄阻塞通过血管的流动的程度的技术被称为血流储备分数测量(FFR)。为了计算给定狭窄的FFR，需要获取两个血压读数-一个位于狭窄的远端，另一个位于狭窄的近端或主动脉侧。FFR被定义为在狭窄远端获取的狭窄动脉中的最大动脉血流量与正常最大血流之比，通常根据远端压力与近端压力的所测量的压力梯度来计算。狭窄处的压力梯度是狭窄严重程度的指标。狭窄的限制越严格，压降就越大，并且所得的FFR就越低。FFR测量可能是有用的诊断工具。例如，当给定狭窄的FFR低于临床阈值(例如，0.8)时，医生可能决定执行介入程序(例如，血管成形术或支架置入)，而当FFR高于临床阈值时，则可能决定放弃针对给定狭窄的这种治疗。因此，FFR测量可以成为指导治疗的决策点。

传统上，FFR测量是使用侵入性压力测量装置进行的。然而，为避免使用侵入式测量装置，可以使用血管造影图像得出FFR估计值。为此，从两个或更多个血管造影图像创建血管的三维透视图，并使用这些图像估计血流。通常，已经通过对图像帧的数量进行计数来估计血流速度，所述图像帧的数量对应于造影剂的前沿穿过冠状动脉的已知时间。然后将冠状动脉的长度除以所述时间，从而估计血流速度。将血流速度和血管透视图用作流体模型中的输入，以输出估计的压降。

发明内容

尽管血管造影衍生的FFR测量可以消除对侵入性测量装置的使用，但是以前的血管造影衍生的FFR测量技术的准确性具有某些固有和可变的偏差。例如，以前的血管造影衍生的FFR测量方法利用高压、大体积造影剂注射(其产生强制流动)，从而人为地增加流量，并因此使流量估计值出现偏差。另外，在整个心搏周期中血流可以变化，从而使得根据相对于心搏周期的注射正时，流量估计值可能会在诊断上产生重大差异。与这些以前的血管造影衍生的FFR测量相关的准确性问题可能往往会超过其微创性优势。这些准确性问题阻碍了以前的血管造影衍生的FFR测量的值。

本文描述了用于测量所关注的解剖区域处的流量的示例性实施例。本文描述的各个实施例可以提供源自图像数据的可靠、准确和微创的流量测量值。具体地说，本文公开的各个实施例可以通过减少或消除不利地影响以前的血管造影衍生的FFR技术的固有和可变的偏差来提高微创的血管造影衍生的FFR测量的准确性。例如，本文公开的某些实施例可以减少或消除所关注区域内的强制流动对人为增加流量和/或由心搏周期的不同阶段引起的可变性的影响。一些实施例可以利用脉冲式、定时的和已知的造影剂注射来改善用于估计流速的帧计数技术的一致性和准确性。另外，某些另外的实施例可以使注射正时与心搏周期的特定阶段同步，从而使得用于估计流量的数据更好地近似所关注区域处的天然血流(例如，当没有进行注射时的血流)。