[发明专利]一种简单可靠确定左右冠脉分流分数的方法及计算FFR的方法

说明书

一种简单可靠确定左右冠脉分流分数的方法及计算FFR的方法，属于数值模拟仿真领域，包括以下步骤：基于真实冠状动脉断层图像构建个性化三维模型；基于个性化模型进行模型网格化预处理；基于预处理模型提取目标参数并建立个性化分流模型即基于截面积个性化分流模型；(基于截面积)个性化左右冠脉流量方法为：截面积指的是与主动脉接口处的截面积。Q‑流量值，S‑截面积，LCA‑左冠状动脉，RCA‑右冠状动脉。本发明方法可以更加准确的计算得到个性化的FFR。

技术领域

本发明属于冠脉血流动力学数值模拟领域，是一种简单可靠的确定左右冠脉分流分数的个性化方法。

背景技术

FFR是一项直接描述功能性心肌缺血程度的可靠指标，可在相关研究中通过数值模拟获得，而左右冠脉分流分数的确定对于冠脉血流动力学数值模拟领域尤为重要，简单可靠的左右冠脉分流分数允许获取更准确的仿真结果。本项左右冠脉流量确定方法拟为提高无创获取FFR(被定义为狭窄远端平均压力(Pd)与主动脉根部平均压力(Pa)的比值)值精确度提供个性化分流依据，提供更简单可靠的左右冠脉流量估计，从而准确化个性化冠脉几何多尺度模型系统后负荷参数。血流动力学数值模拟方法层出不穷，但是，现有的仿真性研究均属于缺乏确定可靠的左右冠脉分流分数依据的数值模拟，存在非个性化、精度差等弊端。本方法提出一种基于截面积参数分配左右冠状动脉流量的方法实现左右冠分流个性化，同时提高数值模拟结果准确性。对于个性化冠状动脉生理疾病的诊断、治疗策略研究具有一定理论价值。

发明内容

本发明提供一种更简单可靠的个性化左右冠脉分流分数的方法，相较于众多冠脉仿真中未实现左右冠脉分流分数个性化的现状，该流量估计方法能够应用于所有包含但不局限于左右冠脉仿真性研究中，普遍适用于确定并个性化左右冠脉流量或任意基于几何多尺度计算模型后负荷的计算。该项简单可靠的个性化左右冠脉流量的方法包括以下步骤：包括个性化三维模型的构建、模型网格化预处理、目标参数的提取、分流模型的建立、零维后负荷模型的确定、零维-三维耦合仿真系统的建立、计算提取FFR值、结果比较分析、客观评价基于截面积的个性化冠脉流量估计方法的相对优势等过程。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

步骤A1：基于真实冠状动脉断层图像构建个性化三维模型；

步骤A2：基于个性化模型进行模型网格化预处理；

步骤A3：基于预处理模型提取目标参数并建立个性化分流模型即基于截面积个性化分流模型；

进一步采用上述的基于截面积个性化分流模型得到的个性化左右冠脉流量分数计算计算FFR：

步骤A4：基于步骤A1个性化三维模型的结构特征和提取参数确定零维后负荷模型；

步骤A5：基于步骤A1个性化三维模型和步骤A4零维模型建立零维-三维耦合仿真系统，在个性化三维模型每个左右冠脉分支末端耦合连接零维后负荷模型；

步骤A6：基于截面积个性化左右冠脉流量分流分数，根据现有技术基于无创计算提取的FFR值；

作为本发明进一步的技术方案，步骤A1中所述特征，首先基于个体真实冠状动脉断层图像构建个性化三维模型，构建模型要求如下：保留完整主动脉干、与主动脉干贯通的左冠状动脉及左冠状动脉分支、与主动脉干贯通的右冠状动脉及右冠状动脉分支，以截面积1mm²作为判断分支去留的标准，大于等于1mm²留下；

作为本发明进一步的技术方案，步骤A2中所述特征，基于个性化模型进行模型网格化预处理，计算软件支持网格文件的输入形式，因此对模型网格化前执行如下预处理步骤：