[发明专利]一种基于超声和CT成像技术的冠脉血流储备分数计算方法在审

专利信息
申请号: 201811576177.0 申请日: 2018-12-22
公开(公告)号: CN109686450A 公开(公告)日: 2019-04-26
发明(设计)人: 乔爱科;夏骏;张宏辉;柳思聪;杨印龙 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: G16H50/50 分类号: G16H50/50
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 刘萍
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要: 一种基于超声和CT成像技术的冠脉血流储备分数计算方法涉及生物医学工程、生物力学领域。本发明主要解决的技术问题是用冠脉超声技术获得冠脉血流量并分配冠脉各分支的血流量,为无创计算FFRCT提供数值模拟的个性化边界条件,保证数值模拟计算FFRCT的准确性。本发明能够通过患者的冠脉超声血流数据,得到患者冠脉各个分支血管个性化的血流量信息,为FFRCT计算提供了准确的边界条件,从而也提高了FFRCT计算的准确性。
搜索关键词: 冠脉 冠脉血流储备 边界条件 分数计算 数值模拟 血流量 超声 个性化 生物医学工程 冠脉血流量 超声技术 超声血流 分支血管 生物力学 无创 分配 保证
【主权项】:
1.一种基于超声和CT成像技术的冠脉血流储备分数计算方法,其特征在于:需要测量的超声数据包括:冠状动脉三个主干血管LAD/LCX/RCA的血流速度;构建冠脉分支血流量分配模型;基于CT图像构建冠状动脉血管的三维立体模型;将冠脉血流量分配到冠脉三维模型中的各个分支血管中,从而设置数值模拟的个性化边界条件;在血流量分配过程中,先通过超声的方法获取冠状动脉主干血管的血流速度V,再计算出该主干的总血流量Q0:Q0=πr2V         (2)其中r为冠状动脉主干血管的半径,在CT图像和超声图像中获得该参数的值;接着根据患者冠脉CT图像进行三维建模;然后利用体积分配方法将冠脉主干血流量以血管分支体积的幂率比值分配到各个分支血管;即:Q1:Q2=V1β:V2β        (3)其中Q1、Q2是分支血流量,V1、V2是分支血管总体积;β=0.75;;血流量Q0、Q1、Q2应满足下面关系:Q0=Q1+Q2       (4)这样,逐层分配各级分支的血流量,将冠脉总血流量分配到各个分支的端口,并对有限元分析施加流量边界条件;设Q0为RCA的血流量;在其一级分支里有两个分支血管,它们的体积分别是V1和V2;则这两个分支的血流量按照公式(3)和(4)进行分配,结果如下:Q2再继续往下一级分支分配血流量Q21和Q22的话,就仿照公式(5)和(6)的方法进行分配,即:其他分支血流量的分配方法如此类推;将冠脉总血流量分配到各个分支的端口,得到各个端口的流量Qij;接下来就是把每个端口的流量Qij付给各自的端口ij作为有限元分析的边界条件,对冠状动脉根部施加压力边界条件,再进行血流动力学数值模拟;数值模拟得到的结果中包含了狭窄近端压力Pa和远端压力Pd;据此计算FFRCT
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