[发明专利]一种基于CTA和DSA的冠状动脉血流储备分数测量方法

说明书

本发明公开了一种基于CTA和DSA的冠状动脉血流储备分数测量方法，包括以下步骤：利用CTA冠脉造影并进行三维重建，得到获得目标血管的长度；利用DSA造影得到冠脉造影剂流动到指定位置的时间，作为血流时间t；根据目标血管的长度和血流时间计算血流速度；通过造影用的指引导管获得指定冠脉入口血压，结合血流速度计算出血管远端的血压，从而计算出指定血管的FFR值。CTA能够精准建模并得到血管的长度，但无法准确测量血量速度，而DSA可以得到血流时间，但无法准确测量血管的长度，本发明同时采用CTA的图像和DSA的图像，既可以准确进行三维重建，又可以准确获得边界条件，因此可以更准确计算FFR值。

技术领域

本发明涉及生物医学工程领域，具体涉及一种基于CTA和DSA的冠状动脉血流储备分数测量方法。

背景技术

冠状动脉是包裹在人体心脏表面的一系列血管，主要为心脏运输血液和传送能量，因其形状呈冠状，因此叫做冠状动脉，简称冠脉。冠脉内的血液能否正常通行将直接影响整个心脏的血液循环，同时也是冠心病的重要判断标准之一。

血流储备分数，简称FFR，是判断冠脉内血液通行流畅程度的重要指标，指在冠状动脉存在狭窄病变的情况下，该血管所供心肌区域能获得的最大血流与同一区域理论上正常情况下所能获得的最大血流之比，即心肌最大充血状态下的狭窄远端冠状动脉内平均压(Pd) 与冠状动脉入口处平均压(Pa)的比值。目前FFR值主要通过临床医生用压力导丝介入人体冠脉测量获得，目前掌握这一方法的医生并不多，而且该测量方法费用较高，同时还存在一定的风险。

近些年来发展出几种无创的FFR测量方法，例如核素显像法，磁共振灌注法，CT无创血流储备分数测量法(即FFR-CT)，基于DSA的FFR测量法(即QFR)。这几种方法中，前两种还是属于传统方法，对设备的依赖性很强，例如核素显像法需要SPECT设备，磁共振灌注法需要磁共振设备，检测费用都很高。后面两种方法是最近才发展起来的，特别是QFR 是去年才在中国首次被批准使用。另外还包括如公开号CN108992057A的发明公开的一种确定冠状动脉FFR的方法等其他技术。

FFR-CT最早是美国heartflow公司于2014年在美国获得FDA证书，它是基于CT冠状动脉血管造影(简称CTA)的影像，仿真冠状动脉血管血流，模拟出人体心血管主要指标，如血压、血流速度、冠状动脉血流储备分数等，用于临床定量分析的后期处理。它的流程方法是首先在CT室内获得CTA图像，然后对CTA图像进行处理，重建出冠脉的三维结构，再对该三维结构进行网格和数学建模，最后将一些边界条件提交到超级计算机上进行计算，获得每支冠脉的FFR值。

而基于DSA的FFR测量法(即QFR)是通过DSA影像，首先在DSA设备下获得冠脉两个角度的DSA平面影像，然后根据影像测出血管直径，再根据这个直径认为重建一根三维血管，然后根据造影剂在血管里流动情况确定血流速度，以及事先准备在造影剂导管处设计的血压感应器获得冠脉入口处的血压，这样就可以计算出这一支冠脉的FFR值，而且计算量很少，单台计算机几分钟就可以计算完成一个病例。QFR计算速度快，但也存在一个较大的缺点，就是DSA图像是平面图像，不能准确获得血管三维结构，特别是对狭窄处的三维结构不能准确获取，而恰恰就是狭窄处的三维结构对结算结果起到决定性作用。

FFR-CT，该方法由于基于CTA的影像，获得冠脉的三维结构，但是存在一些缺点，例如不能准确获得边界条件，比如出口的血液压力或者血流速度等。

上述现有技术均存在各自的缺陷，导致血流的参数与血管模型不能较好地结合，使得计算结果失真，且计算的准确度和计算效率不可兼得。

发明内容