CN109803584A - 血管内流动确定 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及血管内流动确定。为了提供以改善的准确度来确定流动值的便利方式，提供了一种血管内流动确定设备(50)，其包括输入单元(54)、数据处理单元(52)和输出单元(56)。所述输入单元被配置为：提供对象的血管内部的流体的测量到的局部流动速度值，所述局部流动速度值是在感兴趣局部位置处测量的；并且提供感兴趣局部位置和血管的局部空间数据；其中，所述局部流动速度值和所述局部空间数据涉及相同的时间位置；并且提供模型流动分布。所述数据处理单元被配置为基于血管的空间数据和局部值以及流体动力学约束来调整所述模型流动分布，以生成与所述感兴趣局部位置处的截面相关的经调整的局部流动分布；并且基于所生成的经调整的局部流动分布来确定血管内部的流体的局部峰值流动值。所述输出单元配置为提供局部峰值流动值。

Description

血管内流动确定
技术领域
本发明涉及血管内流动(flow)确定，并且具体涉及一种血管内流动确定设备、一种用于血管内流动确定的血液动力学系统以及一种用于确定血管内流动的方法。
背景技术
血液流动测量例如可以被用在心脏病学中以量化冠状动脉狭窄的严重度。其中，目前最广泛使用的方法是使用流动感测导管。使用被插入在血管中的前视超声传感器来测量流动。US 6601459B1涉及一种体积血液流动测量的方法。然而，实现用于测量的稳定定位有时是繁琐的。
发明内容
可能需要提供一种便利的方式从而以改善的准确度来确定流动值。
本发明的目的是通过独立权利要求的主题来解决的；在从属权利要求中包含了另外的实施例。应当注意，本发明的下文所描述的各方面也适用于血管内流动确定设备系统、用于血管内流动确定的血液动力学系统和用于确定血管内流动的方法以及用于控制装置的计算机程序单元和计算机可读介质。
根据本发明，提供了一种血管内流动确定设备，其包括输入单元、数据处理部以及输出单元。所述输入单元被配置为：提供利用对象的血管内部的流动传感器测量到的流体的局部流动速度值，所述局部流动速度值是在感兴趣局部位置处测量的；并且提供感兴趣局部位置和血管的局部空间数据。所述局部流动速度值、所述局部空间数据涉及相同的时间位置；并且提供模型流动分布(profile)。所述数据处理单元被配置为基于血管的空间数据和局部值以及流体动力学约束来调整所述模型流动分布，以生成与所述感兴趣局部位置处的截面相关的经调整的局部流动分布；并且基于所生成的经调整的局部流动分布来确定血管内部的流体的局部峰值流动值。此外，所述输出单元被配置为提供局部峰值流动值。
由于基于当前数据来调整流动模型，考虑了血管内的空间布置，不再需要仔细和稳定的定位来测量冠状动脉中的流动。
为了测量流动，能够使用所谓的流动线(或者具有附加压力传感器的组合线)。
注意，术语“输入单元”和“输出单元”涉及通向所述数据处理单元以及来自所述数据处理单元的数据交换。所述输入单元和所述输出单元能够被提供作为形成所述数据处理单元的处理器的整体部分或者作为不同的元件。所述输入单元和所述输出单元也能够被提供作为以两种方式提供数据交换的组合接口(整体形成的或不同的)。
术语“提供局部峰值流动值”涉及对该值的进一步使用，例如，用于进一步处理或者用于显示信息。
在范例中，所述数据处理单元被配置为：接收对象的血管内部的流体的测量到的局部流动速度值，所述局部流动速度值是在感兴趣局部位置处测量的；并且接收感兴趣局部位置和血管的局部空间数据。所述局部流动速度值、所述局部空间数据涉及相同的时间位置；并且接收模型流动分布。所述数据处理单元被配置为基于所述血管的空间数据和局部值以及流体动力学约束来调整所述模型流动分布，以生成与所述感兴趣局部位置处的截面相关的经调整的局部流动分布；并且基于所生成的经调整的局部流动分布来确定所述血管内部的流体的局部峰值流动值。此外，所述数据处理单元被配置为输出所述局部峰值流动值。
在范例中，可以提供显示器或图形用户界面以指示局部峰值流动值，例如，作为值(数字)或图形或其他图形图示。
根据范例，所述输入单元还被配置为提供血管内部的流体针对所述感兴趣局部位置的局部压力值。所述局部压力值涉及相同的时间位置。所述数据处理单元被配置为还基于所述局部压力值来调整所述模型流动分布。
根据范例，所述数据处理单元被配置为输出在两个不同位置处的两个局部峰值流动速度的比率。第一位置在血管中的第二位置的远侧。
根据本发明，还提供了一种用于血管内流动确定的血液动力学系统。所述系统包括X射线成像设备、包括流动传感器的流动测量设备；以及根据前述范例之一的血管内流动确定设备。所述流动测量设备被配置为被布置在血管内部并且测量局部流动速度值。所述X射线成像设备包括X射线源和X射线探测器以采集血管的包括感兴趣局部位置的感兴趣区域的图像数据。所述数据处理单元被配置为基于所采集的图像数据来确定被布置在所述血管内部的流动测量设备的位置。
根据范例，还提供了一种压力检测设备。所述压力检测设备被配置为检测局部压力值；并且所述数据处理单元被配置为基于所采集的图像数据来确定被布置在所述血管内部的所述压力检测设备的位置。
根据范例，为了调整所述模型流动分布，所述数据处理单元被配置为提供流体动力学约束，所述流体动力学约束包括以下中的至少一项：患者的生理数据，诸如年龄、体重、血液粘稠度或其他血液值，或者局部压力值，从空间数据导出的血管直径，从空间数据导出的血管位置，血液流动测量设备在血管内的相对位置，在流动测量设备的位置处的测量到的血液流动速度，以及基于具有摩擦系数的管的分析方程。根据范例，所述流动测量设备是超声设备；并且利用在观察方向上的多普勒超声来测量流动。
根据本发明，还提供了一种用于确定血管内流动的方法。所述方法包括以下步骤：
a)提供利用对象的血管内部的流动传感器测量到的流体的局部流动速度值，所述局部流动速度值是在感兴趣局部位置处测量的；
b)提供感兴趣局部位置和血管的局部空间数据；其中，所述局部流动速度值和所述局部空间数据涉及相同的时间位置；
c)提供模型流动分布；
d)基于血管的空间数据和局部值以及流体动力学约束来调整所述模型流动分布，以生成与所述感兴趣局部位置处的截面相关的经调整的局部流动分布；
e)基于所生成的经调整的局部流动分布来确定：
i)所述血管内部的流体的局部峰值流动值；和/或
ii)针对体积流率的局部值。
在范例中，提供了步骤a1)，其提供血管内部的流体针对感兴趣局部位置的局部压力值；所述局部压力值涉及相同的时间位置；并且其中，在步骤d)中，对模型流动分布的调整也基于所述局部压力值。
在范例中，针对b)，其提供了：生成至少一幅血管造影照片，针对所述至少一幅血管造影照片，采集注入造影剂的X射线图像。
在范例中，所述流体动力学约束包括以下中的至少一项：患者的生理数据，诸如年龄、体重、血液粘稠度或其他血液值，或者局部压力值；从空间数据导出的血管直径；-从空间数据导出的血管位置；所述流动测量设备在血管内的相对位置；在所述流动测量设备的位置处的测量到的血液流动速度；以及基于具有摩擦系数的管的解析方程。
在范例中，在e)中，通过使用有限元流体动力学模型作为流体动力学约束来确定经调整的局部流动分布，其中，所述有限元流体动力学模型使以下项作为输入参数：包括血管的半径的局部血管几何结构、所述流动测量设备在血管内的相对位置，以及在所述流动测量设备的位置处的测量到的血液流动速度。
在范例中，所述超声设备具有视场并且对在观察方向上移位的区域进行成像；其中，针对局部空间数据，检测超声设备的位置；并且其中，应用位移因子以将超声设备的检测到的位置变换为所述视场的位置数据，以便使用所述视场的位置数据作为局部空间数据。
根据一方面，基于根据血管造影而生成的血管模型来提供血管内压力和流动测量结果与血液动力学模拟的整合，从而不仅确定血管中的绝对流动水平而且还确定流动分布。另外，通过减小流动测量对线定位的依赖性来改善测量到的流动值的鲁棒性。
在范例中，结合血管内流动和压力测量来采集目标血管的血管造影投影。此外，根据血管造影投影生成3D血管模型，并且使用测量到的压力数据作为边界条件来执行血液动力学模拟。根据流体动力学模拟预测的血液动力学参数以及测量到的压力和流动值被组合以导出额外的感兴趣量。
作为优点，所述传感器在血管内的位置和/或取向能够变化，因为检测并且考虑了实际位置以用于对所述流动分布进行调整。因此，所述传感器在血管内的位置和/或取向的偏差(无论是小的还是大的)不再导致当前情况的不准确的流动信息。结果，提供了可靠的流动速度评估。因此，能够针对血管内的流动线的任何特定相对位置和取向而导出针对血管的截面的真实流动速度，从而以改善的准确度得到更快的测量。
参考下文所描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。
附图说明
在下文中将参考以下附图来描述本发明的示范性实施例：
图1图示了具有组合线测量的冠状血管，其导致在流动传感器的位置处计算的流动分布。
图2示意性示出了血管内流动确定设备。
图3示出了用于血管内流动确定的血液动力学系统，其具有X射线成像设备、流动测量设备以及图2的血管内流动确定设备的范例。
图4图示了两种可能的流动分布。左图示出了陡峭的分布，而右图示出了平坦的分布。
图5图示了具有流动感测探头的冠状血管分段。左侧的探头位置居中，并且允许测量峰值流动速度。右侧的探头位置提供了来自流动分布的不同部分的流动测量结果。
图6示出了用于确定血管内流动的方法的范例的基本步骤。
具体实施方式
图1示出了例如患者的血管10的示意性图示。出于测量的目的，线12被插入在所述血管中。所述线在远端处设置有流动传感器14，并且作为选项，在远端处或者沿着所述线还设置有压力传感器16。在右侧部分中，圆圈显示了远端周围的情况的放大。指示了血液流动分布20，其将在下文更详细地描述。
图2示出了血管内流动确定设备50，其包括数据处理单元52。此外，提供了输入单元54和输出单元56。输入单元54被配置为：提供对象的血管内部的流体的测量到的局部流动速度值，所述局部流动速度值是在感兴趣局部位置处测量的；并且提供感兴趣局部位置和血管的局部空间数据。所述局部流动速度值和所述局部空间数据涉及相同的时刻。输入单元54被配置为提供模型流动分布。数据处理单元52被配置为基于血管的空间数据和局部值以及流体动力学约束来调整所述模型流动分布，以生成与感兴趣局部位置处的截面相关的经调整的局部流动分布。数据处理单元52还被配置为基于所生成的经调整的局部流动分布来确定血管内部的流体的局部峰值流动值。输出单元56被配置为提供局部峰值流动值。
在未详细示出的范例中，输入单元54还被配置为提供血管内部的流体针对感兴趣局部位置的局部压力值。所述局部压力值涉及相同的时刻。数据处理单元52还被配置为还基于所述局部压力值来调整所述模型流动分布。
在未详细示出的范例中，数据处理单元52被配置为输出在两个不同位置处的两个局部峰值流动速度的比率。第一位置在所述血管中的第二位置的远侧。结果，提供两个流动值的比率，V远侧/V近侧，作为血流储备分数的所谓备选选项，被确定为在血管中测量到的远侧压力与近侧压力的比率。
图3示出了用于血管内流动确定的血液动力学系统60。系统60包括X射线成像设备62。X射线成像设备62利用X射线源64和X射线探测器66来指示，以采集血管的包括感兴趣局部位置的感兴趣区域的图像数据，其中，C形拱仅仅是范例。还提供了其他类型的移动和静止的X射线成像器。指示了对象支撑体，例如患者桌台68，其由可调整的支架70来支撑。
此外，提供了流动测量设备72。作为选项，还提供了压力检测设备74。例如，流动测量设备72和压力检测设备74沿着线76设置以插入到身体中。
此外，提供了血管内流动确定设备78的范例。流动测量设备72被配置为被布置在血管内部并且测量局部流动值。数据处理单元52被配置为基于所采集的图像数据来确定被布置在所述血管内部的流动测量设备72的位置。
压力检测设备74被配置为检测局部压力值；并且所述数据处理单元被配置为基于所采集的图像数据来确定被布置在所述血管内部的压力检测设备74的位置。
在范例中，为了调整所述模型流动分布，数据处理单元52被配置为提供流体动力学约束，所述流体动力学约束包括以下中的至少一项：患者的生理数据，诸如年龄、体重、血液粘稠度或其他血液值，或者局部压力值，从空间数据导出的血管直径，从空间数据导出的血管位置，流动测量设备在血管内的相对位置，在流动测量设备的位置处的测量到的血液流动速度，以及基于具有摩擦系数的管的解析方程。
在未示出的范例中，为了调整所述模型流动分布，所述数据处理单元被配置为使用有限元流体动力学模型作为流体动力学约束，其中，所述有限元流体动力学模型使以下项作为输入参数：包括血管的半径的局部血管几何结构、流动测量设备在血管内的相对位置，以及在流动测量设备的位置处的测量到的血液流动速度，以及优选地，测量到的局部压力值。
所述流动测量设备是超声波设备；并且，优选地，利用在观察方向上的多普勒超声来测量流动。
图4图示了两种可能的流动分布。左图示出了陡峭的分布，而右图示出了平坦的分布。通过确定空间情况，例如，经由X射线图像，能够以图形方式将模型流动分布插入到血管中。根据所述流体动力学约束，来调整所述流动分布。例如，所述流动分布适合于陡峭的分布或平坦的分布。在流动测量设备72的指示的位置处测量当前流动值。由于能够关于流动分布来指示该点，因此现在能够确定流动分布上的峰值流动值。
图5图示了具有流动感测探头的冠状血管分段。左侧的探头位置居中，并且允许测量峰值流动速度。右侧的探头位置提供了来自流动分布的不同部分的流动测量。还参考图1，例如，便于临床应用，因为与血管的轴同轴的传感器的取向和/或定位对于实现可靠的流动评估不是必需的。即使传感器的取向不是在沿着血管的轴的方向上并且传感器的位置不是同轴的，由于经由例如X射线成像检测空间情况并且考虑到这一点以调整流动分布，能够实现准确的结果。这意味着在临床实践中的缓解。
图6示出了用于确定血管内流动的方法100，包括以下步骤：在第一步骤102中，也被称为步骤a)，提供对象的血管内部的流体的测量到的局部流动速度值，所述局部流动速度值是在感兴趣局部位置处测量的。在第二步骤104中，也被称为步骤b)，提供了感兴趣局部位置和血管的局部空间数据。所述局部流动速度值和所述局部空间数据涉及相同的时间位置。此外，在第三步骤106中，也被称为步骤c)，提供模型流动分布。在第四步骤108中，也被称为步骤d)，基于血管的空间数据和局部值以及流体动力学约束来提供所述模型流动分布，以生成与所述感兴趣局部位置处的截面相关的经调整的局部流动分布。在第五步骤110中，也被称为步骤e)，基于所生成的经调整的局部流动分布，来i)确定所述血管内部的流体的局部峰值流动值；和/或ii)确定体积流率的局部值。
优选地，提供了步骤a1)，其提供血管内部的流体针对感兴趣局部位置的局部压力值；其中，所述局部压力值涉及相同的时间位置；并且其中，在步骤d)中，对所述模型流动分布的调整也基于所述局部压力值。
在范例中，提供了在两个不同位置处的两个局部峰值流动速度的比率，其中，第一位置是在所述血管中的第二位置的远侧。结果，提供了两个流动值V远侧/V近侧的比率。为了获得沿着血管分段的峰值流动速度比率，可以将诸如流动线的医学器械拉动通过血管，由此允许随后对相应位置处沿着血管的流动速度的测量，确认针对其的峰值流动速度。备选地，所述医学器械可以包括沿着其长度的多个流动传感器。
所述对象可以是患者。
所述感兴趣位置也能够被称为感兴趣点。
跨所述血管来提供导出的经调整的局部流动分布。
所述局部流动速度值的量度也被称为即时流动测量。
所述局部流动速度值是测量到的流动速度值。
所述局部峰值流动值是确定的峰值流动值。由于所述调整，所述局部峰值流动值也能够被称为经校正的峰值流动值。
所确定的局部峰值流动值也被称为真实峰值流动速度。
在另一范例中，针对a)，其提供了：利用被布置在所述血管内部的流动测量设备来测量感兴趣局部位置处的局部流动值；其中，针对b)，其提供了：利用被布置在所述血管内部的压力设备来测量局部压力值；并且其中，针对c)，其提供了：采集所述血管的包括感兴趣局部位置的感兴趣区域的图像数据；并且基于所述图像数据来生成局部空间数据；并且基于所采集的图像数据来确定被布置在所述血管内部的流动测量设备的位置。
在范例中，所述流动测量设备和所述压力设备被提供为测量这两个参数的集成流动测量设备。
用于测量所述局部流动值的所述流动测量设备也被称为流动线。
在范例中，针对c)，其提供了：采集至少一幅X射线图像。
在一选项中，针对c)，其提供了：
基于所采集的图像数据来确定被布置在所述血管内部的压力检测设备的位置。
在范例中，其提供了，其中，针对c)，其提供了：生成至少一幅血管造影照片，针对所述至少一幅血管造影照片，采集注入造影剂的X射线图像。
在范例中，替代当前的血管造影照片，提供基于先前采集的数据的3D对象数据，并且所述3D对象数据与血管(即患者)的当前空间情况一起映射/对齐或/或配准。因此，检测当前的空间情况。例如，采集2D X射线图像。还能够通过临时附着到对象的位置标记来检测对象的空间情况。
在范例中，从电磁位置标记检测装置来导出被布置在所述血管内部的所述压力设备的位置。例如，所述压力设备包括至少一个标记，并且从被布置在附近的传感器来检测所述标记的位置。
在范例中，所述流体动力学约束包括以下中的至少一项：患者的生理数据，诸如年龄、体重、血液粘稠度或其他血液值，或者局部压力值，从空间数据导出的血管直径，从空间数据导出的血管位置，流动测量设备在血管内的相对位置，在所述流动测量设备的位置处的测量到的血液流动速度；以及基于具有摩擦系数的管的解析方程。
经调整的局部流动分布也被称为经调整的流动分布。由于所述流动分布指示跨血管的流动速度，所以能够将所述经调整的局部流动分布提供作为流动速度分布。
在范例中，在e)中，通过使用有限元流体动力学模型作为流体动力学约束来确定所述调整的局部流动分布，其中，所述有限元流体动力学模型使以下项作为输入参数：包括血管的半径的局部血管几何结构、流动测量设备在血管内的相对位置，以及在流动测量设备的位置处的测量到的血液流动速度。
在一选项中，在e)中，还基于在压力检测设备的位置处的检测到的压力来确定经调整的局部流动分布。
一旦获知了截面的流动速度-分布，就导出了真实的峰值流动速度。
血管几何结构以及流动线在血管内的相对位置是根据至少一幅血管造影投影而导出的。
所述流体动力学约束涉及流动分布，以便修改模型流动分布，从而提供经修改的局部流动分布。所述流体动力学约束涉及有限元建模。所述流体动力学约束也能够被称为血液动力学约束。
在范例中，所述超声设备具有视场并且对在观察方向上移位的区域进行成像；针对局部空间数据，检测所述超声设备的位置；并且其中，应用位移因子以将检测到的超声设备的位置变换为视场的位置数据，以便使用所述视场的位置数据作为局部空间数据。
在另一范例中，通过血液动力学模拟来预测平均体积流动，并且局部测量的峰值流动速度被用于确定血管内的局部流动分布的形状。
有限元数值流体动力学、集总模型流体动力学或者其他有助于对流体动力学系统进行模拟的方法能够被用于基于压力梯度测量来预测血管中的绝对流动。在简单的实施方式中，能够针对给定的血管几何结构来计算阻力项R。然后，能够使用公式：Q＝Δp/R根据压力梯度Δp来计算体积流动Q。在给定位置处的平均流动速度VA直接使用在该位置处的血管的已知截面积A遵循下式：VA＝Q/A。能够使用解析表达式：V(r)＝V峰值·(1-r/R)(n)来预测取决于距血管中心的距离r的简单流动分布V(r)。其中，R是血管的半径。指数n可以例如根据如血管壁的粗糙度或流体的粘稠度的流体动力学参数而变化。较低的n值对应于平坦的分布，而高的值对应于陡峭的分布(也参见图2)。基于对V峰值的基于线的测量和基于模拟的平均流动值，能够确定分布的形状：n＝V峰值/VA-1。
如果线位置和取向是根据血管造影投影来确定的，则也可以测量流动分布的不同部分而不仅仅是V峰值。为了确定更复杂的流动分布的形状，可以进行在多个位置处的多次测量。
在另一范例中，例如，在线定位不确定的情况下，所测量到的峰值流动可能不表示真实的峰值流动速度。流动分布的形状能够通过例如有限元流体动力学建模来确定。所述血管造影数据能够被用于确定相对于所述流动分布的测量位置r。这允许估计由所述线评估所述流动分布的哪部分V(r)。基于模拟流动分布的形状，峰值流动速度能够独立于线位置而被鲁棒地确定(也参见图3)：V峰值＝V(r)/(1-r/R)(n)。
在另一范例中，基于模拟的流动分布(使用例如有限元流体动力学建模和测量到的压力梯度作为边界条件)和测量到的流动速度V(r)，可以确定所述线相对于流动分布的测量位置r(也参见图3)：r＝R(1-(V(r)/V峰值)(1/n))。
在另一范例中，针对流体动力学建模的一些边界条件可能是不确定的，例如，血液与血管壁之间的摩擦系数。可以使用在单个或多个位置处的压力和流动的同时测量来校准所述流体动力学模型，从而可以在血管系统的其他部分中进行更准确的预测。
在简单的集总模型方法中，阻力项R＝k/A归因于每个血管分段。其中，A是所述分段的截面积，并且k是比例常数，所述比例常数受例如摩擦系数和血液粘稠度的影响。根据测量到的流动Q以及跨血管分段的压降，能够确定比例常数k：k＝A·Δp/Q。
在另外的选项中，测量多普勒谱的宽度作为额外的参数以改善在更复杂的实施方式中的预测能力，例如，如果流动探头相对于流动方向的角度存在问题。
在本发明的另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于适于在适当的系统上执行根据前述实施例之一的方法的方法步骤。
因此，所述计算机程序单元可以被存储在计算机单元上，所述计算机单元也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或诱发执行上文所描述的方法的步骤。此外，其可以适于操作上文所描述的装置的部件。所述计算单元能够适于自动地操作和/或执行用户的命令。可以将计算机程序加载到数据处理器的工作存储器中。因此，所述数据处理器可以被装备成执行本发明的方法。
本发明的该示范性实施例涵盖了从一开始就使用本发明的计算机程序以及借助于更新而将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序。
此外，所述计算机程序单元可能能够提供所有必要的步骤以实现如上文所描述的方法的示范性实施例的流程。
根据本发明的另外的示范性实施例，提出了一种计算机可读介质，诸如CD-ROM，其中，所述计算机可读介质具有被存储在其上的计算机程序单元，由前一部分描述了所述计算机程序单元。
计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质上，诸如光学存储介质或者与其他硬件一起提供或者作为其他硬件的部分提供的固态介质，但是也可以以其他形式来分发，诸如经由互联网或者其他有线或无线电信系统。
然而，所述计算机程序也可以通过如万维网的网络来提供，并且能够从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示范性实施例，提供了一种用于使计算机程序单元可用于下载的介质，所述计算机程序单元被布置成执行根据本发明的前述实施例之一的方法。
必须注意，参考不同的主题描述了本发明的实施例。具体地，参考方法类型的权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型的权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中认识到，除非另外指出，否则除了属于一种类型主题的特征的任何组合之外，还考虑了与本申请一起公开了与不同主题相关的特征之间的任何组合。然而，所有功能都能够被组合在一起，提供了超出所述特征的简单加和的协同效应。
尽管已经在附图和前文的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述被认为是说明性或示范性的而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和从属权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中所记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载特定措施的事实并不指示不能够使用这些措施的组合以获益。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种血管内流动确定设备(50)，包括：
-输入单元(54)；
-数据处理单元(52)；以及
-输出单元(56)；
其中，所述输入单元被配置为：提供利用对象的血管(10)内部的流动传感器(14)测量到的流体的局部流动速度值，所述局部流动速度值是在感兴趣局部位置处测量的；并且提供所述感兴趣局部位置和所述血管的局部空间数据，其中，所述局部流动速度值和所述局部空间数据涉及相同的时间位置；并且提供模型流动分布；
其中，所述数据处理单元被配置为：基于所述血管的所述空间数据和所述局部值以及流体动力学约束来调整所述模型流动分布，以生成与所述感兴趣局部位置处的截面相关的经调整的局部流动分布；并且基于所生成的经调整的局部流动分布来确定所述血管内部的所述流体的局部峰值流动值；并且
其中，所述输出单元被配置为提供所述局部峰值流动值。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述输入单元还被配置为提供所述血管内部的所述流体针对所述感兴趣局部位置的局部压力值；其中，所述局部压力值涉及相同的时间位置；并且其中，所述数据处理单元被配置为还基于所述局部压力值来调整所述模型流动分布。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述数据处理单元被配置为输出在两个不同位置处的两个局部峰值流动速度的比率。
4.一种用于血管内流动确定的血液动力学系统(60)，包括：
-X射线成像设备(62)；
-流动测量设备(72)，其包括流动传感器(14)；以及
-根据前述权利要求中的一项所述的血管内流动确定设备(78)；
其中，所述流动测量设备被配置为被布置在血管内部并且测量所述局部流动速度值；
其中，所述X射线成像设备包括X射线源和X射线探测器，以采集所述血管的包括感兴趣局部位置的感兴趣区域的图像数据；
其中，所述数据处理单元被配置为基于所采集的图像数据来确定被布置在所述血管内部的所述流动测量设备的位置。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，还提供了：
-压力检测设备(74)；
其中，所述压力检测设备被配置为检测局部压力值；并且
其中，所述数据处理单元被配置为基于所采集的图像数据来确定被布置在所述血管内部的所述压力检测设备的位置。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其中，为了调整所述模型流动分布，所述数据处理单元被配置为：
i)提供流体动力学约束，所述流体动力学约束包括以下中的至少一项：
-患者的生理数据，诸如年龄、体重、血液粘稠度或其他血液值，或者局部压力值；
-从所述空间数据导出的血管直径；
-从所述空间数据导出的血管位置；
-所述流动测量设备在所述血管内的相对位置；
-在所述流动测量设备的所述位置处的测量到的血液流动速度；以及
-基于具有摩擦系数的管的解析方程；并且/或者
ii)使用有限元流体动力学模型作为流体动力学约束，其中，所述有限元流体动力学模型使以下项作为输入参数：包括所述血管的半径的局部血管几何结构、所述流动测量设备在所述血管内的相对位置，以及在所述流动测量设备的所述位置处的所述测量到的血液流动速度，以及优选地，测量到的局部压力值。
7.根据权利要求4至6中的一项所述的系统，其中，所述流动测量设备是超声设备；并且
其中，优选地，所述流动是利用在观察方向上的多普勒超声来测量的。
8.一种用于确定血管内流动的方法(100)，包括以下步骤：
a)提供(102)利用对象的血管(10)内部的流动传感器(14)测量到的流体的局部流动速度值，所述局部流动速度值是在感兴趣局部位置处测量的；
b)提供(104)所述感兴趣局部位置和所述血管的局部空间数据；
其中，所述局部流动速度值和所述局部空间数据涉及相同的时间位置；
c)提供(106)模型流动分布；
d)基于所述血管的所述空间数据和所述局部值以及流体动力学约束来调整(108)所述模型流动分布，以生成与所述感兴趣局部位置处的截面相关的经调整的局部流动分布；
e)基于所生成的经调整的局部流动分布来确定(110)：
i)所述血管内部的所述流体的局部峰值流动值；和/或
ii)针对体积流率的局部值；并且
其中，优选地，提供了步骤a1)，所述步骤a1)提供所述血管内部的所述流体针对所述感兴趣局部位置的局部压力值；其中，所述局部压力值涉及相同的时间位置；并且其中，在步骤d)中，对所述模型流动分布的所述调整也基于所述局部压力值。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，针对a)提供了：利用被布置在所述血管内部的流动测量设备的所述流动传感器(14)来测量所述感兴趣局部位置处的所述局部流动值；并且
其中，针对b)提供了：利用被布置在所述血管内部的压力设备来测量所述局部压力值；并且
其中，针对c)提供了：
-采集所述血管的包括所述感兴趣局部位置的感兴趣区域的图像数据；并且基于所述图像数据来生成所述局部空间数据；并且
-基于所采集的图像数据来确定被布置在所述血管内部的所述流动测量设备的位置。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，针对c)提供了：生成至少一幅血管造影照片，针对所述至少一幅血管造影照片采集注入造影剂的X射线图像。
11.根据权利要求8至10中的一项所述的方法，其中，所述流体动力学约束包括以下中的至少一项：
-患者的生理数据，诸如年龄、体重、血液粘稠度或其他血液值，或者局部压力值；
-从所述空间数据导出的血管直径；
-从所述空间数据导出的血管位置；
-所述流动测量设备在所述血管内的相对位置；
-在所述流动测量设备的所述位置处的测量到的血液流动速度；以及
-基于具有摩擦系数的管的解析方程。
12.根据权利要求8至11中的一项所述的方法，其中，在e)中，所述经调整的局部流动分布是通过使用有限元流体动力学模型作为流体动力学约束来确定的，其中，所述有限元流体动力学模型使以下项作为输入参数：包括所述血管的半径的局部血管几何结构、所述流动测量设备在所述血管内的相对位置，以及在所述流动测量设备的所述位置处的所述测量到的血液流动速度。
13.根据权利要求8至12中的一项所述的方法，其中，所述超声设备具有视场并且对在观察方向上移位的区域进行成像；其中，针对所述局部空间数据，检测所述超声设备的位置；并且其中，应用位移因子以将所述超声设备的检测到的位置变换为所述视场的位置数据，以便使用所述视场的所述位置数据作为所述局部空间数据。
14.一种用于控制根据权利要求1至7中的一项所述的装置的计算机程序单元，所述计算机程序单元当由处理单元运行时适于执行根据权利要求8至13中的一项所述的方法的步骤。
15.一种存储有根据权利要求14所述的程序单元的计算机可读介质。
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