CN110786841B - 基于微循环阻力指数调节最大充血状态流速的方法及装置 - Google Patents

基于微循环阻力指数调节最大充血状态流速的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110786841B
CN110786841B CN201911065694.6A CN201911065694A CN110786841B CN 110786841 B CN110786841 B CN 110786841B CN 201911065694 A CN201911065694 A CN 201911065694A CN 110786841 B CN110786841 B CN 110786841B
Authority
CN
China
Prior art keywords
blood flow
flow velocity
unit
blood vessel
blood
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911065694.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110786841A (zh
Inventor
刘广志
龚艳君
李建平
易铁慈
郑博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Rainmed Medical Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Rainmed Medical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Rainmed Medical Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Rainmed Medical Technology Co Ltd
Priority to CN201911065694.6A priority Critical patent/CN110786841B/zh
Priority to PCT/CN2019/116674 priority patent/WO2021087968A1/zh
Priority to EP19952100.6A priority patent/EP4056110A4/en
Priority to JP2022525374A priority patent/JP7385318B2/ja
Publication of CN110786841A publication Critical patent/CN110786841A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110786841B publication Critical patent/CN110786841B/zh
Priority to US17/731,607 priority patent/US20220254028A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012—Biomedical image inspection
    • G06T7/0014—Biomedical image inspection using an image reference approach
    • G06T7/0016—Biomedical image inspection using an image reference approach involving temporal comparison
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/02028—Determining haemodynamic parameters not otherwise provided for, e.g. cardiac contractility or left ventricular ejection fraction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026—Measuring blood flow
    • A61B5/0275—Measuring blood flow using tracers, e.g. dye dilution
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1072—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof measuring distances on the body, e.g. measuring length, height or thickness
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48—Other medical applications
    • A61B5/4887—Locating particular structures in or on the body
    • A61B5/489—Blood vessels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/11—Region-based segmentation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/101—Computer-aided simulation of surgical operations
    • A61B2034/105—Modelling of the patient, e.g. for ligaments or bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2576/00—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing
    • G06T2207/30101—Blood vessel; Artery; Vein; Vascular
    • G06T2207/30104—Vascular flow; Blood flow; Perfusion
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30172—Centreline of tubular or elongated structure
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41—Medical

Abstract

本申请提供了一种基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度、流速的方法及装置。基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法包括：根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR＜K，则调节参数r＝1；如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR≥K，则调节参数
Figure DDA0003000436390000011
其中，K为小于100正数。本申请根据影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；再将iFMR与K进行比较，得到调节参数，再通过调节参数与最大充血状态下血流速度的乘积获取修正后的最大充血状态下血流速度，测量结果更具有针对性，个体化差异明显，更加准确。

Description

基于微循环阻力指数调节最大充血状态流速的方法及装置
技术领域
本发明涉及冠状动脉技术领域，特别是涉及一种基于基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，以及装置、冠状动脉分析系统、计算机存储介质。
背景技术
世界卫生组织统计，心血管疾病已经成为人类健康的“头号杀手”。近些年，使用血流动力学分析心血管疾病的生理和病理行为也已经成为心血管疾病诊断的一个非常重要的手段。
血液流量和流速作为血流动力学的非常重要的参数，如何准确、便捷地测量血液流量和流速成为广大研究学者研究的重点。
由于不同人群的生命体征不同，导致正常数值的评判标准略有差别，例如：老年人心肌微循环功能较差，血流速度一般低于年轻人，若采用行业通用评价标准，则采用的血流速度会比实际值偏大，偏大的血流速度进一步会影响冠状动脉血管评定参数，例如：血流储备分数FFR、舒张期血流储备分数iFR、舒张期微循环阻力指数iFMR等。
因此，现阶段如何根据个性化差异得到微循环阻力指数iFMR，再根据微循环阻力指数iFMR调节最大充血状态下的血流速度，获得针对性强，具有个性化差异的的血流速度，提高血流速度的准确性成为冠状动脉技术领域急需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种基于微循环阻力指数调节最大充血状态下的血流速度的方法，以及装置、冠状动脉分析系统及计算机存储介质，以解决如何根据个性化差异得到差异化、针对性强的最大充血状态下的血流速度的问题。
为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，包括：
根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；
如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR＜K，则调节参数r＝1；
如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR≥K，则调节参数
Figure GDA0003000436370000021
其中，K为小于100正数；
根据公式v'＝rvh，获取修正后的最大充血状态下血流速度；
v'表示修正后的最大充血状态下血流速度，vh表示最大充血状态下的血流速度。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，；
Figure GDA0003000436370000022
vh表示最大充血状态下的血流速度，
Figure GDA0003000436370000023
表示一个心跳周期区域内的平均血流速度，z取值范围为1～3的常数，x取值范围为50～300的常数；K＝50。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，所述根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取最大充血状态下的微循环阻力指数iFMR的方法，包括：
选取所述血流速度v的最大值，即为舒张期的最大血流速度vmax；
所述vmax对应的时段为舒张期，根据所述主动脉压波形，获取主动脉舒张期的平均压；
Figure GDA0003000436370000024
Figure GDA0003000436370000031
其中，
Figure GDA0003000436370000032
表示主动脉舒张期的平均压；Pa1、Pa2、Paj分别表示主动脉压波形上舒张期内第1个点、第2个点、第j个点对应的主动脉压力值，j表示舒张期内主动脉压波形上含有的压力点个数，vh表示最大充血状态下的血流速度，通过从全部血流速度v中选取最大值获得；其中，
Figure GDA0003000436370000033
表示主动脉舒张期的平均压；Pa1、Pa2、Paj分别表示主动脉压波形上舒张期内第1个点、第2个点、第j个点对应的主动脉压力值，j表示舒张期内主动脉压波形上含有的压力点个数，k、c表示影响参数k＝1～3，c＝0～10。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，所述影响参数k＝a×b，其中a表示糖尿病特征值，b表示高血压特征值，c表示性别。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，如果患者没有糖尿病，则0.5≤a≤1；如果患者有糖尿病，则1＜a≤2；
如果患者的血压值大于等于90mmHg，则1＜b≤1.5；如果患者的血压值小于90mmHg，则0.5≤b≤1；
如果患者为男性，则c＝0；如果患者为女性，则c＝3～10。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，如果患者没有糖尿病，则a＝1；如果患者有糖尿病，则a＝2；
如果患者的血压值大于等于90mmHg，则b＝1.5；如果患者的血压值小于90mmHg，则b＝1；
如果患者为男性，则c＝0；如果患者为女性，则c＝5。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，所述获取血流速度的方法包括：
读取至少一个体位的冠状动脉二维造影图像组；
从所述冠状动脉二维造影图像组中，提取感兴趣的血管段；
提取所述血管段的中心线；
对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt，且对所述分段中心线做差，差值为ΔL；
根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度v。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，所述从所述冠状动脉二维造影图像组中，提取感兴趣的血管段的方法，包括：
从所述冠状动脉二维造影图像组中选取N帧冠状动脉二维造影图像；
在所述冠状动脉二维造影图像上，拾取感兴趣的所述血管的首末点，获取感兴趣的所述血管段。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，所述提取所述血管段的中心线的方法包括：
从所述冠状动脉二维造影图像中提取血管骨架；
依据所述血管段的延伸方向，以及两点之间获取最短路径的原则；
沿着所述血管骨架，提取所述血管段的中心线。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，所述对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt，且对所述分段中心线做差，差值为ΔL；根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度的方法，包括：
以造影剂流至冠状动脉入口，即所述血管段的首点时的冠脉造影图像作为第一帧图像，以造影剂流至所述血管段的末点时的冠脉造影图像作为第N帧图像；
依次求解第N帧图像至第N-1帧，...，第N-b帧，...，第N-a帧，...，第1帧图像的时间差和中心线长度差，时间差分别为Δt1，...，Δtb，...，Δta，...，ΔtN-1；中心线长度差分别为ΔL1，...，ΔLb，...，ΔLa，...，ΔLN-1；
根据v＝ΔL/Δt，其中，v表示血流速度，分别得到第N帧图像至第N-1帧，...，第N-b帧，...，第N-a帧，...，第1帧图像的血流速度，血流速度分别为v1，...，vb，...，va，...，vN-1。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，所述对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt，且对所述分段中心线做差，差值为ΔL；根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度的方法，包括：
依次求解第N帧至第b帧，第N-1帧至第b-1帧，...，第N-b-a帧至第N-a帧，...，第N-b+1至第1帧的图像的时间差和中心线长度差；
根据v＝ΔL/Δt，其中，v表示血流速度，分别得到第N帧至第b帧，第N-1帧至第b-1帧，...，第N-b-a帧至第N-a帧，...，第N-b+1至第1帧图像的血流速度。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，在所述提取所述血管段的中心线的方法之前，在所述对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt，且对所述分段中心线做差，差值为ΔL的方法之前，还包括：
读取至少两个体位的冠状动脉二维造影图像组；
获取所述血管段的几何结构信息；
对感兴趣的所述血管段进行图形处理；
提取所述血管段的血管轮廓线；
根据所述血管段的几何结构信息，将至少两个体位的提取了血管的所述中心线、轮廓线的冠状动脉二维造影图像投影在三维平面上，合成三维血管模型。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，所述根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度的方法包括：
根据所述三维血管模型，获取三维血管模型的中心线，对通过所述冠状动脉二维造影图像提取的中心线进行修正，以及对中心线差值ΔL进行修正，得到ΔL’；
根据所述ΔL’与所述Δt的比值，求解血流速度v。
第三方面，本申请提供了一种基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置，用于上述的微循环阻力指数获取调节参数的方法，包括：血流速度获取单元、主动脉压波形获取单元、影响参数获取单元、舒张期的微循环阻力指数单元和调节参数单元，所述舒张期的微循环阻力指数单元与所述血流速度获取单元、所述主动脉压波形获取单元、所述影响参数获取单元连接；
所述血流速度获取单元，用于获取血流速度v；
所述主动脉压波形获取单元，用于实时获取随时间变换的主动脉压波形；
所述影响参数获取单元，用于获取患者的影响参数，包括性别和疾病史；
所述舒张期的微循环阻力指数单元，用于接收所述血流速度获取单元、所述主动脉压波形获取单元、所述影响参数获取单元发送的血流速度v、主动脉压波形、影响参数，再根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；
所述调节参数单元，用于接收所述舒张期的微循环阻力指数单元的iFMR值，如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR＜K，则调节参数r＝1；如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR≥K，则调节参数
Figure GDA0003000436370000061
其中，K为小于100的正数。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置，还包括：依次连接的图像读取单元、血管段提取单元、中心线提取单元，与所述图像读取单元连接的时间差单元、所述影响参数获取单元，分别与所述时间差单元、所述中心线差单元连接的血流速度获取单元；所述中心线差单元与所述中心线提取单元连接；
所述图像读取单元，用于读取至少一个体位的冠状动脉二维造影图像组；
所述血管段提取单元，用于接收所述图像读取单元发送的冠状动脉二维造影图像，提取所述图像中感兴趣的血管段；
所述中心线提取单元，用于接收所述血管段提取单元发送的血管段，提取所述血管段的中心线；
所述时间差单元，用于接收所述图像读取单元发送的任意两帧冠状动脉二维造影图像，对所述两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt；
所述中心线差单元，用于接收所述中心线提取单元发送的两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经血管段的分段中心线，对所述分段中心线做差，差值为ΔL；
所述血流速度获取单元，包括血流速度计算模块、舒张期血流速度计算模块，所述血流速度计算模块分别与所述时间差单元、所述中心线差单元连接，所述舒张期血流速度计算模块与所述血流速度计算模块连接；
血流速度计算模块，用于接收所述时间差单元和所述中心线差单元发送的所述ΔL与所述Δt，根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度；
所述舒张期血流速度计算模块，用于接收所述血流速度计算模块发送的血流速度值，选取所述血流速度的最大值，即为舒张期的血流速度。
所述影响参数获取单元，用于接收所述图像读取单元的冠状动脉二维造影图像，获取患者的影响参数和图像拍摄角度，并将影响参数和图像拍摄角度传递给所述舒张期的微循环阻力指数单元。
可选地，上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置，还包括：均与所述图像读取单元连接的血管骨架提取单元、三维血管重建单元，与所述血管骨架提取单元连接的轮廓线提取单元，所述三维血管重建单元与所述影响参数获取单元、所述中心线提取单元、所述轮廓线提取单元连接；
所述血管骨架提取单元，用于接收所述图像读取单元发送的冠状动脉二维造影图像，提取所述图像中的血管骨架；
所述轮廓线提取单元，用于接收所述血管骨架提取单元的血管骨架，根据所述血管骨架，提取感兴趣的所述血管段的轮廓线；
所述三维血管重建单元，用于接收所述轮廓线提取单元、所述影响参数获取单元、所述中心线提取单元发送的轮廓线、图像拍摄角度和中心线，接收所述图像读取单元发送的冠状动脉二维造影图像，用于根据所述血管段的几何结构信息，将至少两个体位的提取了血管的所述中心线、轮廓线的冠状动脉二维造影图像投影在三维平面上，合成三维血管模型；
所述中心线提取单元，从所述三维血管重建单元的三维血管模型上重新提取所述血管段的中心线，且重新获取所述中心线的长度。
第四方面，本申请提供了一种冠状动脉分析系统，包括：上述任一项所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置。
第五方面，本申请提供了一种计算机存储介质，计算机程序被处理器执行时实现上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法。
本申请实施例提供的方案带来的有益效果至少包括：
本申请根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；再将iFMR与K进行比较，得到调节参数，该调节参数针对iFMR值的不同而不同，进而根据个性化差异得到了一个差异化参数，为血管计算参数的准确性打下了坚实的基础，再通过调节参数与最大充血状态下血流速度的乘积获取修正后的最大充血状态下血流速度，测量结果更具有针对性，个体化差异明显，更加准确。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本申请的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法的流程图；
图2为本申请的S100的流程图；
图3为本申请的S120的流程图；
图4为本申请的S130的流程图；
图5为本申请的S140的一个实施例的流程图；
图6为本申请的S140的另一个实施例的流程图；
图7为本申请的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置的一个实施例的结构框图；
图8为本申请的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置的另一实施例的结构框图；
下面对附图标记进行说明：
血流速度获取单元1，血流速度计算模块101，舒张期血流速度计算模块102，主动脉压波形获取单元2，影响参数获取单元3、舒张期的微循环阻力指数单元4，调节参数单元5，图像读取单元6，血管段提取单元7，中心线提取单元8，时间差单元9，中心线差单元10，血管骨架提取单元11，三维血管重建单元12，轮廓线提取单元13，修正流速单元14，最大充血状态流速单元15。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
由于不同人群的生命体征不同，导致正常数值的评判标准略有差别，例如：老年人心肌微循环功能较差，血流速度一般低于年轻人，若采用行业通用评价标准，则采用的血流速度会比实际值偏大，偏大的血流速度进一步会影响冠状动脉血管评定参数，例如：血流储备分数FFR、舒张期血流储备分数iFR、舒张期微循环阻力指数iFMR等。
因此，现阶段如何根据个性化差异得到一个调节参数，提高血流速度等血管计算参数的准确性成为冠状动脉技术领域急需解决的问题。
实施例1：为了解决上述问题，如图1所示，本申请提供了本申请提供了一种基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，包括：
S100，根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；
S200，如果舒张期的微循环阻力指数iFMR＜K，则调节参数r＝1；如果舒张期的微循环阻力指数iFMR≥K，则调节参数
Figure GDA0003000436370000101
其中，K为小于100正数；
S300，根据公式v'＝rvh，获取修正后的最大充血状态下血流速度；
其中，v'表示修正后的最大充血状态下血流速度，vh表示最大充血状态下的血流速度。
本申请的一个实施例中，
Figure GDA0003000436370000102
vh表示最大充血状态下的血流速度，
Figure GDA0003000436370000103
表示一个心跳周期区域内的平均血流速度，z取值范围为1～3的常数，x取值范围为50～300的常数；K＝50。
本申请根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；再将iFMR与K进行比较，得到调节参数，该调节参数针对iFMR值的不同而不同，进而根据个性化差异得到了一个差异化参数，为血管计算参数的准确性打下了坚实的基础，再通过调节参数与最大充血状态下血流速度的乘积获取修正后的最大充血状态下血流速度，测量结果更具有针对性，个体化差异明显，更加准确。
实施例2：
本申请提供了本申请提供了一种基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，包括：
S100，根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；其中
1)如图2所示，通过二维造影图像获取血流速度时，获取血流速度v的方法包括：
S110，读取至少一个体位的冠状动脉二维造影图像组；
S120，从冠状动脉二维造影图像组中，提取感兴趣的血管段，具体方法如图3所示，包括：
S121，从冠状动脉二维造影图像组中选取N帧冠状动脉二维造影图像；
S122，在冠状动脉二维造影图像上，拾取感兴趣的血管的首末点，获取感兴趣的血管段；
S130，提取血管段的中心线，具体方法如图4所示，包括：
S131，从冠状动脉二维造影图像中提取血管骨架；
S132，依据血管段的延伸方向，以及两点之间获取最短路径的原则；
S133，沿着血管骨架，提取血管段的中心线。
S140，对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经血管段的时间做差，差值为Δt，且对分段中心线做差，差值为ΔL；
S150，根据ΔL与Δt的比值，求解血流速度v。
2)主动脉压波形的获取方法包括：
通过有创血压传感器或者无创血压仪获取实时主动脉压Paj，j为大于等于1的正整数，然后根据时间生成主动脉压波形；
3)获取舒张期的微循环阻力指数iFMR的方法包括：
S160，从S150求解得到的血流速度v中选取最大值，即为舒张期的最大血流速度vmax；
S170，vmax对应的时段为舒张期，根据主动脉压波形，获取主动脉舒张期的平均压，即：
Figure GDA0003000436370000121
S180，根据计算公式：
Figure GDA0003000436370000122
获得iFMR值；
其中，
Figure GDA0003000436370000123
表示主动脉舒张期的平均压；Pa1、Pa2、Paj分别表示主动脉压波形上舒张期内第1个点、第2个点、第j个点对应的主动脉压力值，j表示舒张期内主动脉压波形上含有的压力点个数，vh表示最大充血状态下的血流速度，通过从全部血流速度v中选取最大值获得，优选地本申请通过递归算法或者冒泡算法选取血流速度v的最大值；k、c表示影响参数k＝1～3，c＝0～10；
S200，如果舒张期的微循环阻力指数iFMR＜K，则调节参数r＝1；如果舒张期的微循环阻力指数iFMR≥K，则调节参数
Figure GDA0003000436370000124
其中，K为小于100正数；优选地，K＝50。
只要是基于影响参数获取冠状动脉血管评定参数的内容均在不申请的保护范围内，经过大量的实验验证，高血压病史、糖尿病病史以及性别均对冠状动脉血管评定参数计算的准确性具有影响。因此，本申请的一个实施例中，S180中的影响参数k通过公式计算：k＝a×b，其中，a表示糖尿病特征值，b表示高血压特征值，c表示性别。如果患者没有糖尿病，则0.5≤a≤1，优选地，a＝1；如果患者有糖尿病，则1＜a≤2，优选地，a＝2；如果患者的血压值大于等于90mmHg，则1＜b≤1.5，优选地，b＝1.5；如果患者的血压值小于90mmHg，则0.5≤b≤1，优选地，b＝1；如果患者为男性，则c＝0；如果患者为女性，则c＝3～10，优选地，c＝5。
本申请的一个实施例中，S140包括两种获取方法，方法(1)如图5所示，包括：
S141I，以造影剂流至冠状动脉入口，即血管段的首点时的冠脉造影图像作为第一帧图像，以造影剂流至血管段的末点时的冠脉造影图像作为第N帧图像；
S142I，依次求解第N帧图像至第N-1帧，...，第N-b帧，...，第N-a帧，...，第1帧图像的时间差和中心线长度差，时间差分别为Δt1，...，Δtb，...，Δta，...，ΔtN-1；中心线长度差分别为ΔL1，...，ΔLb，...，ΔLa，...，ΔLN-1；
S143I，根据v＝ΔL/Δt，其中，v表示血流速度，分别得到第N帧图像至第N-1帧，...，第N-b帧，...，第N-a帧，...，第1帧图像的血流速度，血流速度分别为v1，...，vb，...，va，...，vN-1。
本申请的一个实施例中，S140包括两种获取方法，方法(2)如图6所示，包括：
S141II，以造影剂流至冠状动脉入口，即血管段的首点时的冠脉造影图像作为第一帧图像，以造影剂流至血管段的末点时的冠脉造影图像作为第N帧图像；
S142II，依次求解第N帧至第b帧，第N-1帧至第b-1帧，...，第N-b-a帧至第N-a帧，...，第N-b+1至第1帧的图像的时间差和中心线长度差；
S143II，根据v＝ΔL/Δt，其中，v表示血流速度，分别得到第N帧至第b帧，第N-1帧至第b-1帧，...，第N-b-a帧至第N-a帧，...，第N-b+1至第1帧图像的血流速度v。
实施例3：
本申请的一个实施例中，S100中通过三维建模获取血流速度v的方法包括：
步骤A，读取至少两个体位的冠状动脉二维造影图像组；
步骤B，从冠状动脉二维造影图像组中，提取感兴趣的血管段；
步骤C，获取血管段的几何结构信息，及提取血管段的中心线；
步骤D，对感兴趣的血管段进行图形处理；
步骤E，提取血管段的血管轮廓线；
步骤F，根据血管段的几何结构信息，将至少两个体位的提取了血管的中心线、轮廓线的冠状动脉二维造影图像投影在三维平面上，合成三维血管模型；
步骤G，对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经血管段的时间做差，差值为Δt；根据三维血管模型，获取三维血管模型的中心线，对通过冠状动脉二维造影图像提取的中心线进行修正，且对修正后的分段中心线做差，差值为ΔL’；根据ΔL’与Δt的比值，求解血流速度v。
Δt＝m×fps，由于每组冠状动脉二维造影图像组中含有连续播放的多帧冠状动脉二维造影图像，因此m表示每组冠状动脉二维造影图像组中，选取的两帧冠状动脉二维造影图像所处帧数的差值，fps表示相邻两帧图像之间切换的间隔时间，优选地，fps＝1/15秒。
实施例4：
本申请提供了一种基于影响参数获取最大充血状态下的血流速度的方法，包括：
上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法；
根据公式v'＝rvh；
Figure GDA0003000436370000141
Figure GDA0003000436370000142
v'表示采用影响参数调节后的最大充血状态下的血流速度，vh表示最大充血状态下的血流速度，
Figure GDA0003000436370000143
表示一个心跳周期区域内的平均血流速度，z取值范围为1～3的常数，x取值范围为50～300的常数。
本申请的一个实施例，提供了一种基于生理参数获取冠状动脉血管评定参数的方法，包括：上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下的血流速度的方法。冠状动脉血管评定参数包括：血流储备分数FFR、微循环阻力指数IMR、舒张期微循环阻力指数iFMR、舒张期血流储备分数iFR等。
实施例5：
如图7所示，本申请提供了一种基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置，用于基于微循环阻力指数调节最大充血状态下的血流速度的方法，包括：血流速度获取单元1、主动脉压波形获取单元2、影响参数获取单元3、舒张期的微循环阻力指数单元4和调节参数单元5，舒张期的微循环阻力指数单元4与血流速度获取单元1、主动脉压波形获取单元2、影响参数获取单元3连接；血流速度获取单元1，用于获取血流速度v；主动脉压波形获取单元2，用于实时获取随时间变换的主动脉压波形；影响参数获取单元3，用于获取患者的影响参数，包括性别和疾病史；舒张期的微循环阻力指数单元4，用于接收血流速度获取单元1、主动脉压波形获取单元2、影响参数获取单元3发送的血流速度v、主动脉压波形、影响参数，再根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；调节参数单元5，用于接收舒张期的微循环阻力指数单元4的iFMR值，如果舒张期的微循环阻力指数iFMR＜K，则调节参数r＝1；如果舒张期的微循环阻力指数iFMR≥K，则调节参数
Figure GDA0003000436370000151
其中，K为小于100的正数。
如图8所示，本申请的一个实施例中，还包括：与所述调节参数单元5连接的修正流速单元14，与所述修正流速单元14连接的最大充血状态流速单元15，所述最大充血状态流速单元15用于根据
Figure GDA0003000436370000152
计算最大充血状态下的血流速度；vh表示最大充血状态下的血流速度，
Figure GDA0003000436370000153
表示一个心跳周期区域内的平均血流速度，z取值范围为1～3的常数，x取值范围为50～300的常数。
如图8所示，本申请的一个实施例中，还包括：依次连接的图像读取单元6、血管段提取单元7、中心线提取单元8，与图像读取单元6连接的时间差单元9、影响参数获取单元3，分别与时间差单元9、中心线差单元10连接的血流速度获取单元1；中心线差单元10与中心线提取单元8连接；图像读取单元6，用于读取至少一个体位的冠状动脉二维造影图像组；血管段提取单元7，用于接收图像读取单元6发送的冠状动脉二维造影图像，提取图像中感兴趣的血管段；中心线提取单元8，用于接收血管段提取单元7发送的血管段，提取血管段的中心线；时间差单元9，用于接收图像读取单元6发送的任意两帧冠状动脉二维造影图像，对两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经血管段的时间做差，差值为Δt；中心线差单元10，用于接收中心线提取单元发送的两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经血管段的分段中心线，对分段中心线做差，差值为ΔL；血流速度获取单元1，包括血流速度计算模块101、舒张期血流速度计算模块102，血流速度计算模块101分别与时间差单元9、中心线差单元10连接，舒张期血流速度计算模块102与血流速度计算模块101连接；血流速度计算模块101，用于接收时间差单元9和中心线差单元10发送的ΔL与Δt，根据ΔL与Δt的比值，求解血流速度v；舒张期血流速度计算模块102，用于接收血流速度计算模块101发送的血流速度值，选取血流速度的最大值，即为舒张期的血流速度；影响参数获取单元3，用于接收图像读取单元1发送的冠状动脉二维造影图像，获取患者的影响参数、图像拍摄角度、成像距离等，并将影响参数和图像拍摄角度、成像距离等传递给舒张期的微循环阻力指数单元4。
上述的成像距离可以理解为：两个平面图像合成三维模型时，只要知道实物距离成像平面的距离、图像拍摄角度，以及两个二维平面图像，通过三维成像原理即可生成三维模型。
本申请的一个实施例中，还包括：均与图像读取单元6连接的血管骨架提取单元11、三维血管重建单元12，与血管骨架提取单元11连接的轮廓线提取单元13，三维血管重建单元12与影响参数获取单元3、中心线提取单元8、轮廓线提取单元13连接；血管骨架提取单元11，用于接收图像读取单元6发送的冠状动脉二维造影图像，提取图像中的血管骨架；轮廓线提取单元13，用于接收血管骨架提取单元11的血管骨架，根据血管骨架，提取感兴趣的血管段的轮廓线；三维血管重建单元12，用于接收轮廓线提取单元13、影响参数获取单元3、中心线提取单元8发送的轮廓线、图像拍摄角度和中心线，接收图像读取单元6发送的冠状动脉二维造影图像，用于根据血管段的几何结构信息，将至少两个体位的提取了血管的中心线、轮廓线的冠状动脉二维造影图像投影在三维平面上，合成三维血管模型；中心线提取单元8，从三维血管重建单元12的三维血管模型上重新提取血管段的中心线，且重新获取中心线的长度。
本申请提供了一种冠状动脉分析系统，包括：上述任一项的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置。
本申请提供了一种计算机存储介质，计算机程序被处理器执行时实现上述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法。
所属技术领域的技术人员知道，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、驻留软件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明的各个方面还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。本发明的实施例的方法和/或系统的实施方式可以涉及到手动地、自动地或以其组合的方式执行或完成所选任务。
例如，可以将用于执行根据本发明的实施例的所选任务的硬件实现为芯片或电路。作为软件，可以将根据本发明的实施例的所选任务实现为由计算机使用任何适当操作系统执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施例中，由数据处理器来执行如本文的根据方法和/或系统的示例性实施例的一个或多个任务，诸如用于执行多个指令的计算平台。可选地，该数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性储存器和/或用于存储指令和/或数据的非易失性储存器，例如，磁硬盘和/或可移动介质。可选地，也提供了一种网络连接。可选地也提供显示器和/或用户输入设备，诸如键盘或鼠标。
可利用一个或多个计算机可读的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举列表)将包括以下各项：
具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括(但不限于)无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
例如，可用一个或多个编程语言的任何组合来编写用于执行用于本发明的各方面的操作的计算机程序代码，包括诸如Java、Smalltalk、C++等面向对象编程语言和常规过程编程语言，诸如"C"编程语言或类似编程语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络--包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些计算机程序指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。
也可以把这些计算机程序指令存储在计算机可读介质中，这些指令使得计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备以特定方式工作，从而，存储在计算机可读介质中的指令就产生出包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的指令的制造品(article of manufacture)。
还可将计算机程序指令加载到计算机(例如，冠状动脉分析系统)或其它可编程数据处理设备上以促使在计算机、其它可编程数据处理设备或其它设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现过程，使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行的指令提供用于实现在流程图和/或一个或多个框图方框中指定的功能/动作的过程。
本发明的以上的具体实例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，包括：
根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；
Figure FDA0003000436360000011
其中，
Figure FDA0003000436360000012
表示主动脉舒张期的平均压，vmax表示舒张期的最大血流速度，k、c表示影响参数；
如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR＜K，则调节参数r＝1；
如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR≥K，则调节参数
Figure FDA0003000436360000013
其中，K为小于100正数；
根据公式v'＝rvh获取修正后的最大充血状态下血流速度；
v'表示修正后的最大充血状态下血流速度，vh表示最大充血状态下的血流速度；
Figure FDA0003000436360000014
其中，vh表示最大充血状态下的血流速度，
Figure FDA0003000436360000015
表示一个心跳周期区域内的平均血流速度；所述z取值范围为1～3的常数，所述x取值范围为50～300的常数。
2.根据权利要求1所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，所述K＝50。
3.根据权利要求1所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，所述根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取最大充血状态下的微循环阻力指数iFMR的方法，包括：
选取所述血流速度v的最大值，即为舒张期的最大血流速度vmax；
所述vmax对应的时段为舒张期，根据所述主动脉压波形，获取主动脉舒张期的平均压；
Figure FDA0003000436360000021
其中，Pa1、Pa2、Paj分别表示主动脉压波形上舒张期内第1个点、第2个点、第j个点对应的主动脉压力值，j表示舒张期内主动脉压波形上含有的压力点个数；k＝1～3，c＝0～10。
4.根据权利要求3所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，所述影响参数k＝a×b，其中a表示糖尿病特征值，b表示高血压特征值，c表示性别。
5.根据权利要求4所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，如果患者没有糖尿病，则0.5≤a≤1；如果患者有糖尿病，则1＜a≤2；
如果患者的血压值大于等于90mmHg，则1＜b≤1.5；如果患者的血压值小于90mmHg，则0.5≤b≤1；
如果患者为男性，则c＝0；如果患者为女性，则c＝3～10。
6.根据权利要求5所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，如果患者没有糖尿病，则a＝1；如果患者有糖尿病，则a＝2；
如果患者的血压值大于等于90mmHg，则b＝1.5；如果患者的血压值小于90mmHg，则b＝1；
如果患者为男性，则c＝0；如果患者为女性，则c＝5。
7.根据权利要求1所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，获取所述血流速度v的方法包括：
读取至少一个体位的冠状动脉二维造影图像组；
从所述冠状动脉二维造影图像组中，提取感兴趣的血管段；
提取所述血管段的中心线；
对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt，且对所述血管段的分段中心线做差，差值为ΔL；
根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度v。
8.根据权利要求7所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，所述从所述冠状动脉二维造影图像组中，提取感兴趣的血管段的方法，包括：
从所述冠状动脉二维造影图像组中选取N帧冠状动脉二维造影图像；
在所述冠状动脉二维造影图像上，拾取感兴趣的所述血管的首末点，获取感兴趣的所述血管段。
9.根据权利要求7所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，所述提取所述血管段的中心线的方法包括：
从所述冠状动脉二维造影图像中提取血管骨架；
依据所述血管段的延伸方向，以及两点之间获取最短路径的原则；
沿着所述血管骨架，提取所述血管段的中心线。
10.根据权利要求7所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，所述对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt，且对所述血管段的分段中心线做差，差值为ΔL；根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度的方法，包括：
以造影剂流至冠状动脉入口，即所述血管段的首点时的冠脉造影图像作为第一帧图像，以造影剂流至所述血管段的末点时的冠脉造影图像作为第N帧图像；
依次求解第N帧图像至第N-1帧，...，第N-b帧，...，第N-a帧，...，第1帧图像的时间差和中心线长度差，时间差分别为Δt1，...，Δtb，...，Δta，...，ΔtN-1；中心线长度差分别为ΔL1，...，ΔLb，...，ΔLa，...，ΔLN-1；
根据v＝ΔL/Δt，其中，v表示血流速度，分别得到第N帧图像至第N-1帧，...，第N-b帧，...，第N-a帧，...，第1帧图像的血流速度，血流速度分别为v1，...，vb，...，va，...，vN-1。
11.根据权利要求7所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，所述对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt，且对所述血管段的分段中心线做差，差值为ΔL；根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度的方法，包括：
依次求解第N帧至第b帧，第N-1帧至第b-1帧，...，第N-b-a帧至第N-a帧，...，第N-b+1至第1帧的图像的时间差和中心线长度差；
根据v＝ΔL/Δt，其中，v表示血流速度，分别得到第N帧至第b帧，第N-1帧至第b-1帧，...，第N-b-a帧至第N-a帧，...，第N-b+1至第1帧图像的血流速度。
12.根据权利要求7所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，在所述提取所述血管段的中心线的方法之后，在所述对任意两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt，且对所述血管段的分段中心线做差，差值为ΔL的方法之前，还包括：
读取至少两个体位的冠状动脉二维造影图像组；
获取所述血管段的几何结构信息；
对感兴趣的所述血管段进行图形处理；
提取所述血管段的血管轮廓线；
根据所述血管段的几何结构信息，将至少两个体位的提取了血管的所述中心线、轮廓线的冠状动脉二维造影图像投影在三维平面上，合成三维血管模型。
13.根据权利要求12所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法，其特征在于，所述根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度的方法包括：
根据所述三维血管模型，获取三维血管模型的中心线，对通过所述冠状动脉二维造影图像提取的中心线进行修正，以及对中心线差值ΔL进行修正，得到ΔL’；
根据所述ΔL’与所述Δt的比值，求解血流速度v。
14.一种基于生理参数获取冠状动脉血管评定参数的方法，其特征在于，包括：权利要求13所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下的血流速度的方法。
15.一种基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置，用于所述权利要求1～13任一项所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下的血流速度的方法，其特征在于，包括：血流速度获取单元、主动脉压波形获取单元、影响参数获取单元、舒张期的微循环阻力指数单元和调节参数单元，所述舒张期的微循环阻力指数单元与所述血流速度获取单元、所述主动脉压波形获取单元、所述影响参数获取单元连接；
所述血流速度获取单元，用于获取血流速度v；
所述主动脉压波形获取单元，用于实时获取随时间变换的主动脉压波形；
所述影响参数获取单元，用于获取患者的影响参数，包括性别和疾病史；
所述舒张期的微循环阻力指数单元，用于接收所述血流速度获取单元、所述主动脉压波形获取单元、所述影响参数获取单元发送的血流速度v、主动脉压波形、影响参数，再根据血流速度v、主动脉压波形、影响参数，获取舒张期的微循环阻力指数iFMR；
Figure FDA0003000436360000051
其中，
Figure FDA0003000436360000052
表示主动脉舒张期的平均压，vmax表示舒张期的最大血流速度，k、c表示影响参数；
所述调节参数单元，用于接收所述舒张期的微循环阻力指数单元的iFMR值，如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR＜K，则调节参数r＝1；如果所述舒张期的微循环阻力指数iFMR≥K，则调节参数
Figure FDA0003000436360000061
其中，K为小于100的正数。
16.根据权利要求15所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置，其特征在于，还包括：依次连接的图像读取单元、血管段提取单元、中心线提取单元，与所述图像读取单元连接的时间差单元、所述影响参数获取单元，分别与所述时间差单元、中心线差单元连接的血流速度获取单元；所述中心线差单元与所述中心线提取单元连接；
所述图像读取单元，用于读取至少一个体位的冠状动脉二维造影图像组；
所述血管段提取单元，用于接收所述图像读取单元发送的冠状动脉二维造影图像，提取所述图像中感兴趣的血管段；
所述中心线提取单元，用于接收所述血管段提取单元发送的血管段，提取所述血管段的中心线；
所述时间差单元，用于接收所述图像读取单元发送的任意两帧冠状动脉二维造影图像，对所述两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经所述血管段的时间做差，差值为Δt；
所述中心线差单元，用于接收所述中心线提取单元发送的两帧冠状动脉二维造影图像中的造影剂流经血管段的分段中心线，对所述分段中心线做差，差值为ΔL；
所述血流速度获取单元，包括血流速度计算模块、舒张期血流速度计算模块，所述血流速度计算模块分别与所述时间差单元、所述中心线差单元连接，所述舒张期血流速度计算模块与所述血流速度计算模块连接；
血流速度计算模块，用于接收所述时间差单元和所述中心线差单元发送的所述ΔL与所述Δt，根据所述ΔL与所述Δt的比值，求解血流速度；
所述舒张期血流速度计算模块，用于接收所述血流速度计算模块发送的血流速度值，选取所述血流速度的最大值，即为舒张期的血流速度；
所述影响参数获取单元，用于接收所述图像读取单元的冠状动脉二维造影图像，获取患者的影响参数和图像拍摄角度，并将影响参数和图像拍摄角度传递给所述舒张期的微循环阻力指数单元。
17.根据权利要求16所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置，还包括：均与所述图像读取单元连接的血管骨架提取单元、三维血管重建单元，与所述血管骨架提取单元连接的轮廓线提取单元，所述三维血管重建单元与所述影响参数获取单元、所述中心线提取单元、所述轮廓线提取单元连接；
所述血管骨架提取单元，用于接收所述图像读取单元发送的冠状动脉二维造影图像，提取所述图像中的血管骨架；
所述轮廓线提取单元，用于接收所述血管骨架提取单元的血管骨架，根据所述血管骨架，提取感兴趣的所述血管段的轮廓线；
所述三维血管重建单元，用于接收所述轮廓线提取单元、所述影响参数获取单元、所述中心线提取单元发送的轮廓线、图像拍摄角度和中心线，接收所述图像读取单元发送的冠状动脉二维造影图像，用于根据所述血管段的几何结构信息，将至少两个体位的提取了血管的所述中心线、轮廓线的冠状动脉二维造影图像投影在三维平面上，合成三维血管模型；
所述中心线提取单元，从所述三维血管重建单元的三维血管模型上重新提取所述血管段的中心线，且重新获取所述中心线的长度。
18.一种冠状动脉分析系统，其特征在于，包括：权利要求15～17任一项所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的装置。
19.一种计算机存储介质，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～13任一项所述的基于微循环阻力指数调节最大充血状态下血流速度的方法。
CN201911065694.6A 2019-11-04 2019-11-04 基于微循环阻力指数调节最大充血状态流速的方法及装置 Active CN110786841B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911065694.6A CN110786841B (zh) 2019-11-04 2019-11-04 基于微循环阻力指数调节最大充血状态流速的方法及装置
PCT/CN2019/116674 WO2021087968A1 (zh) 2019-11-04 2019-11-08 基于微循环阻力指数调节最大充血状态流速的方法及装置
EP19952100.6A EP4056110A4 (en) 2019-11-04 2019-11-08 METHOD AND APPARATUS FOR CORRECTING THE VELOCITY OF BLOOD FLOW IN THE MOST CONGESTED STATE BASED ON THE MICROCIRCULATORY RESISTANCE INDEX
JP2022525374A JP7385318B2 (ja) 2019-11-04 2019-11-08 微小血管抵抗指数に基づき最大充血状態流速を調節する方法及び装置
US17/731,607 US20220254028A1 (en) 2019-11-04 2022-04-28 Method and apparatus for adjusting blood flow velocity in maximum hyperemia state based on index for microcirculatory resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911065694.6A CN110786841B (zh) 2019-11-04 2019-11-04 基于微循环阻力指数调节最大充血状态流速的方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110786841A CN110786841A (zh) 2020-02-14
CN110786841B true CN110786841B (zh) 2021-05-25

Family

ID=69442547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911065694.6A Active CN110786841B (zh) 2019-11-04 2019-11-04 基于微循环阻力指数调节最大充血状态流速的方法及装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220254028A1 (zh)
EP (1) EP4056110A4 (zh)
JP (1) JP7385318B2 (zh)
CN (1) CN110786841B (zh)
WO (1) WO2021087968A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111227821B (zh) * 2018-11-28 2022-02-11 苏州润迈德医疗科技有限公司 基于心肌血流量和ct图像的微循环阻力指数计算方法
CN112164020B (zh) * 2020-03-31 2024-01-23 苏州润迈德医疗科技有限公司 精确提取血管中心线的方法、装置、分析系统和存储介质
CN112690814B (zh) * 2020-11-06 2022-10-14 杭州阿特瑞科技有限公司 一种低误差的冠状动脉血流储备分数测量方法
CN112971818B (zh) * 2021-01-28 2022-10-04 杭州脉流科技有限公司 微循环阻力指数的获取方法、装置、计算机设备和存储介质
CN116206162B (zh) * 2023-04-28 2023-08-01 杭州脉流科技有限公司 基于造影影像的冠脉血流储备获取方法、装置及设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1559345A (zh) * 2004-02-20 2005-01-05 无锡贝尔森影像技术有限公司 脑血管血液动力学检测方法和仪器
US10758125B2 (en) * 2016-04-29 2020-09-01 Siemens Healthcare Gmbh Enhanced personalized evaluation of coronary artery disease using an integration of multiple medical imaging techniques
WO2018057507A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-29 Heartflow, Inc. Systems and methods for monitoring and updating blood flow calculations with user-specific anatomic and physiologic sensor data
CN107689032A (zh) * 2017-07-05 2018-02-13 北京工业大学 一种个性化无创计算患者最大充血状态下冠脉分支血流量的方法
CN107730540B (zh) * 2017-10-09 2020-11-17 全景恒升（北京）科学技术有限公司 基于高精度匹配模型的冠脉参数的计算方法
CN108305246B (zh) * 2017-11-15 2020-10-09 深圳科亚医疗科技有限公司 基于医学图像预测血流特征的装置及系统
CN107978371B (zh) * 2017-11-30 2021-04-02 博动医学影像科技（上海）有限公司 快速计算微循环阻力的方法及系统
CN108550189A (zh) * 2018-05-03 2018-09-18 苏州润迈德医疗科技有限公司 基于造影图像和流体力学模型的微循环阻力指数计算方法
CN109009037B (zh) * 2018-06-20 2021-11-19 博动医学影像科技（上海）有限公司 基于个体性别获取血管压力差的计算方法及装置
CN108742570B (zh) * 2018-06-20 2021-10-01 博动医学影像科技（上海）有限公司 基于冠脉优势类型获取血管压力差的装置
CN108742587B (zh) * 2018-06-20 2021-04-27 博动医学影像科技（上海）有限公司 基于病史信息获取血流特征值的方法及装置
CN110384493A (zh) * 2018-09-19 2019-10-29 苏州润迈德医疗科技有限公司 测量微循环阻力指数的系统以及冠脉分析系统
CN109770930B (zh) * 2019-01-29 2021-03-09 浙江大学 一种冠状动脉微循环阻力的确定方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP4056110A1 (en) 2022-09-14
WO2021087968A1 (zh) 2021-05-14
US20220254028A1 (en) 2022-08-11
JP7385318B2 (ja) 2023-11-22
JP2022554298A (ja) 2022-12-28
CN110786841A (zh) 2020-02-14
EP4056110A4 (en) 2023-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110786841B (zh) 基于微循环阻力指数调节最大充血状态流速的方法及装置
US10580526B2 (en) System and method for calculating vessel flow parameters based on angiography
CN108992059B (zh) 用于根据血管几何形状和生理学估计血流特性的系统和方法
CN108109698B (zh) 计算血流储备分数的系统和设置边界条件的方法
CN110786842B (zh) 测量舒张期血流速度的方法、装置、系统及存储介质
CN112384137B (zh) 基于造影图像获取静息态下血管评定参数的方法及装置
CN110889896A (zh) 获取血管狭窄病变区间及三维合成方法、装置和系统
CN108665449B (zh) 预测血流矢量路径上的血流特征的深度学习模型及装置
JP6745875B2 (ja) 圧力又は流量測定及び血管造影法からの流量、抵抗又は圧力の推定
CN109805949A (zh) 基于压力传感器和造影图像计算血流储备分数的方法
CN108735270A (zh) 基于降维模型的血流储备分数获取方法、装置、系统和计算机存储介质
CN108742587B (zh) 基于病史信息获取血流特征值的方法及装置
WO2014084367A1 (ja) 医用画像処理装置
CN110786840B (zh) 基于生理参数获取血管评定参数的方法、装置及存储介质
JP2021529577A (ja) 血管圧差を取得する方法及び装置
CN109524119B (zh) 基于gan血流储备分数预测方法、装置、设备及介质
CN112494020B (zh) 获取感兴趣的主动脉压力曲线的方法及存储介质
CN109907772A (zh) 获取冠脉血流量及血流速度的方法和装置
Liu et al. Physiologically personalized coronary blood flow model to improve the estimation of noninvasive fractional flow reserve
WO2020083390A1 (zh) 获取心表大动脉的血流量的方法、装置、系统及存储介质
CN110929604B (zh) 基于造影图像的流速的筛选方法、装置、系统和存储介质
JPWO2021087968A5 (zh)
JPWO2021087967A5 (zh)
Pan et al. Diagnostic accuracy of a novel optical coherence tomography-based fractional flow reserve algorithm for assessment of coronary stenosis significance
MASDJEDI et al. Angiography-Based FFR: Reevaluating the Role of the

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant