[发明专利]一种以无冠窦为基准的TAVR术中造影投照角度的计算方法

说明书

本发明公开了一种以无冠窦为基准的TAVR术中造影投照角度的计算方法，包括步骤：获取主动脉瓣的三维医学图像数据；提取主动脉根部瓣环平面：提取主动脉根部三个窦底坐标；提取平行于瓣环平面的瓦式窦区域平面，在所述瓦式窦区域平面能清晰看到各个窦区之间的连接点；在所述瓦式窦区域平面内识别无冠窦；识别无冠窦的左侧连接点和右侧连接点；获取投射向量，所述投射向量为无冠窦左侧连结点和右侧连接点的连线方向的向量；基于所述投射向量，自动计算左/右前斜角度和头/足位角度θ。该方法可有效降低医生的操作难度，缩短手术时间并能提高投照角度的精准度，提高造影效果，从而帮助医生更好地开展经导管主动脉瓣置换术。

技术领域

本发明属于医学图像处理技术领域，涉及到一种以无冠窦为基准的TAVR术中造影投照角度的计算方法。

背景技术

经导管主动脉瓣置换术(Transcatheter Aortic Valve Replacement,TAVR)是一种微创瓣膜置换手术，是通过介入导管技术，将人工心脏瓣膜输送至主动脉瓣位置，从而完成人工瓣膜植入，恢复瓣膜功能。

在经导管主动脉瓣置换术中，医生使用导管将人工瓣膜通过血管输送到病变瓣膜的位置。人工瓣膜在适当位置进行准确地释放对手术结果有着很大的影响，释放的位置不佳可能导致瓣膜移位、瓣周漏、瓣膜中心反流和冠脉闭塞等并发症。因此，在经导管主动脉瓣置换术中，一定要确保瓣膜释放于在合适的位置和深度。

为了在合适的位置和深度植入瓣膜，在术中需要通过血管造影进行定位。而为了准确定位，造影设备采用合适的投照角度显得至关重要。目前，TAVR术中常用的投照体位有两种：右冠窦居中法和左右冠窦重叠法(Cusp Overlap)。其中，右冠窦居中法将由冠窦投影至左冠窦与无冠窦中心，且三窦窦底呈一条直线，在此投射体位下，三个窦底及周围结构呈现清晰，但由于在此体位下输送系统和瓣环平面不平行，瓣膜植入深度难以精确控制。左右冠窦重叠法是指使右冠窦窦底与左冠窦窦底重合，在该体位下瓣环与输送系统平行，可以精确释放定位，但由于此法依赖于对左右冠窦窦底的精确定位，而当窦底存在严重钙化时会影响预测结果，且左、右冠窦常大小不同，不同的分析者判断是否重叠存在偏差，因此预测角度也会存在偏差。

考虑到目前TAVR术中常用的两种投照角度的确定方法均存在一定的局限性。有研究发现通过两个无冠窦对合缘(即无冠窦对合缘与左冠窦对合缘)的切线与瓣环平面的投影交叉点角度，在大部分情况下可以得到输送系统平面与自身瓣环平面的双平行角度，因此有学者提出了一种新的最佳释放投照角度预测方法：以无冠窦为基准的的计算方法。

目前在通常情况下，瓣膜的定位需要由介入医生借助3D医学图像软件通过复杂的手动交互来确定造影设备的投照角度。这既要求医生有较高的软件操作经验，也需要花费医生不少时间。同时手动交互也很难保证且精确程度，这也导致在实际情况下可能需要多次调节造影设备的投照角度。因此，需要一种能够自动计算投照角度的方法，医生仅需要根据已算出的角度直接设置造影设备中的参数即可，不仅大大减少了术中操作的时间，还能保证其投照角度的精度，保证造影效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种以无冠窦为基准的TAVR术中造影投照角度的计算方法，包括以下步骤：

步骤1：获取主动脉瓣的三维医学图像数据；

步骤2：提取主动脉根部瓣环平面：提取主动脉根部三个窦底坐标，分别为P1_(x,y,z)、P2_(x,y,z)和P3_(x,y,z)，基于该三个窦底形成瓣环平面，通过计算或手动提取的方法得到瓣环平面法向量annulusNormal_(x,y,z)；

步骤3：沿着向量annulusNormal_(x,y,z)方向，提取平行于瓣环平面的瓦式窦区域平面，在所述瓦式窦区域平面能清晰看到各个窦区之间的连接点；

步骤4：在步骤3中的所述瓦式窦区域平面内识别无冠窦；