CN209269684U - 分体式定量血流分数分析装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种分体式定量血流分数分析装置，用于三维冠脉造影重建和定量血流分数测试。该装置包括主机柜、显示器以及可移动底座，是分体式的。主机柜与显示器之间通过无线网络进行数据传输。主机柜包括主机、隔离变压器、电源适配器以及若干外接端口。主机包括采集目标血管的定量血流分数参数的数据采集单元及对数据采集单元采集的数据进行分析导出目标血管的三维模型的中央处理单元。显示器显示三维模型并向中央处理单元发送进行三维重建和计算定量血流分数值的控制信号。主机柜与显示器之间通过无线进行数据传输。该分体式定量血流分数分析装置操作方便、应用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种分体式定量血流分数分析装置。
背景技术
人体血液中的脂类及糖类物质在血管壁上的沉积将在血管壁上形成斑块，继而导致血管狭窄；特别是发生在心脏冠脉附近的血管狭窄将导致心肌供血不足，诱发冠心病、心绞痛等病症，对人类的健康造成严重威胁。据统计，我国现有冠心病患者约1100万人，介入手术治疗患者数量每年增长大于10％。
冠脉造影、CT等常规医用检测手段虽然可以显示心脏冠脉血管狭窄的严重程度，但是并不能准确评价冠脉的缺血情况。为提高冠脉血管功能评价的准确性，1993年Pijls提出了通过压力测定推算冠脉血管功能的新指标——血流储备分数(Fractional FlowReserve，FFR)，经过长期的基础与临床研究，FFR已成为冠脉狭窄功能性评价的金标准。
血流储备分数(FFR)通常是指心肌血流储备分数，定义为病变冠脉能为心肌提供的最大血流与该冠脉完全正常时最大供血流量之比，研究表明，在冠脉最大充血状态下，血流量的比值可以用压力值来代替。即FFR值的测量可在冠脉最大充血状态下，通过压力传感器对冠脉远端狭窄处的压力和冠脉狭窄近端压力进行测定继而计算得出。近年来，基于压力导丝测量FFR值的方法逐渐进入临床应用，成为冠心病患者获得精准诊断的有效方法；然而，由于压力导丝在介入过程中易对病人的血管造成损伤；同时，通过压力导丝对FFR值进行测定需要注射腺苷/ATP等药物保证冠脉达到最大充血状态，部分病人会因药物的注射感到不适，使得基于压力导丝测量FFR值的方法存在较大的局限性。此外，虽然基于压力导丝引导的FFR的测定是冠脉狭窄血液动力学的重要指标，但是由于压力导丝的造价高，介入血管过程操作困难，因此严重限制了基于压力导丝测量FFR值的方法的推广及使用。
随着CT与三维造影重建技术的发展及3D冠状动脉几何重建技术在血液力学研究领域的推广应用，同时，为减少FFR值测量过程中对人体带来的伤害及测量成本，基于医疗影像学的FFR计算技术已成为研究重点。
现有技术中，Taylor等人将计算机流体力学应用于计算机断层扫描冠状动脉造影(CTA)中，利用CTA得到冠脉解剖数据，包括血管供应心肌的体积和质量等，估算出最大冠脉血流量，模拟出血管下游微循环阻力，作为计算流体力学仿真的边界条件进行流体方程求解，得到计算FFR的非侵入式方法FFRCT。
此外，另有一种新的计算血流储备分数(FFR)的计算机模型。即通过三维定量冠脉造影术(QCA)得到血管的几何模型，利用三维QCA和帧计数(TIMI)得到充血状态下的平均血流量，把充血状态下的平均血流量和导管测得的平均血流压力当做计算流体力学仿真的入口边界条件，求解流体力学方程得到FFR的方法FFRQCA。
基于FFRQCA的测试原理，涂圣贤等人对其进行了进一步改进，得到了一种基于三维定量冠脉造影(QCA)影像重建计算FFR的分析技术——定量血流分数(QFR，QuantitativeFlow Reserve)。定量血流分数(QFR)分析技术在应用过程中无需手术耗材(压力导丝或其它压力传感器)与微循环扩张药(腺苷/ATP)，仅通过对冠脉造影影像进行分析，就可以获得FFR结果并实现狭窄病变的功能学评估；同时，相较于原有的FFRQCA，QFR的计算更加快速准确，可实现手术过程中冠脉血管情况的实时监控。
现有技术中，定量血流分数(QFR)测试系统主要是通过引入两幅体位角度相差≥25°的冠脉X射线造影影像，经过自动定义径线算法和自动轮廓检测算法进行血管管腔边界提取，然后对提取的血管进行三维重建；最后，利用三维重建模型与帧计数方法获得特定血流速度，计算出整个重建血管QFR分布图，从而判断该段冠脉功能性狭窄的情况。
然而，受到现有技术中定量血流分数(QFR)测试系统的结构影响，定量血流分数(QFR)测试系统在实际应用过程中仍存在诸多问题。如冠脉血管影像在重建过程中，其控制信号只能由操作室产生，重建后三维可视化及定量化所需的控制信号也需要在操作室进行控制；即在定量血流分数(QFR)测试系统在实际使用过程中，需有分析人员与手术医生配合操作，根据手术医生的手势或要求进行图像数据的选择和调整，因此在分析人员与手术医生配合的过程中若出现理解沟通错误，则将导致测试结果的偏差，使得手术无法顺利进行影响手术的结果。
进一步的，由于每个人的心脏形状的差异及冠脉走形的差异，在使用定量血流分数(QFR)测试系统对两幅不同体位的冠脉X射线造影影像进行拟合时，若单纯依靠手术医生的经验进行冠脉X射线造影影像的选择，可能存在较多的重叠或缩短，致使选取的冠脉X射线造影影像拟合重建程度低，无法真实反映冠脉血管的狭窄情况；因此，手术医生需在分析人员的指导帮助下进行冠脉X射线造影影像的选择。故，定量血流分数(QFR)测试系统在实际应用过程中单纯的操作室操作或手术室操作并不能满足定量血流分数(QFR)测试系统的测试要求。
有鉴于此，有必要设计一种分体式定量血流分数分析装置，以在一定程度上解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种操作方便、应用范围广的分体式定量血流分数分析装置。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种分体式定量血流分数分析装置，用于三维冠脉造影重建和定量血流分数测试，包括主机柜、显示器以及可移动底座，所述分体式定量血流分数分析装置是分体式的，所述主机柜与所述显示器之间通过无线网络进行数据传输，所述主机柜包括主机、与所述主机电性连接的隔离变压器、与所述隔离变压器电性连接的电源适配器以及与所述主机电性连接的若干外接端口，所述主机包括采集目标血管的定量血流分数参数的数据采集单元及对所述数据采集单元采集的数据进行分析导出目标血管的三维模型的中央处理单元，所述显示器显示所述三维模型并向所述中央处理单元发送进行三维重建和计算定量血流分数值的控制信号。
作为本实用新型的进一步改进，所述主机柜与所述可移动底座之间为可拆卸式连接，所述主机柜与所述可移动底座之间无通讯连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述可移动底座的上表面具有滑轨，所述主机柜放置于所述滑轨上。
作为本实用新型的进一步改进，所述可移动底座的底部设有若干万向轮，若干所述万向轮具有锁定结构。
作为本实用新型的进一步改进，所述分体式定量血流分数分析装置还包括通讯连接所述显示器与所述主机柜的若干数据线和导线。
作为本实用新型的进一步改进，所述分体式定量血流分数分析装置还包括可拆卸式连接所述主机柜与所述显示器的显示器支架。
作为本实用新型的进一步改进，所述主机柜的外壁上设有自所述主机柜外部向所述主机柜内部凹陷的凹槽。
作为本实用新型的进一步改进，所述外接端口包括若干USB接口、VGA信号接口、DVI信号接口以及HDMI接口。
作为本实用新型的进一步改进，所述分体式定量血流分数分析装置还包括与所述主机连接的外接设备，所述外接设备为打印机、刻录机。
作为本实用新型的进一步改进，所述分体式定量血流分数分析装置还包括键盘、鼠标或者触摸笔。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的分体式定量血流分数分析装置通过将显示器、主机柜以及可移动底座采用可拆卸式连接，从而可以根据实际的使用环境组装分体式定量血流分数分析装置，提高了装置的使用便利性。
附图说明
图1为本实用新型分体式定量血流分数分析装置的结构示意图。
图2为图1中主机柜的结构示意图。
图3为本实用新型分体式定量血流分数分析装置的工作流程图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
请参阅图1至图2所示，一种分体式定量血流分数分析装置100，用于三维冠脉造影重建和定量血流分数测试，包括主机柜1、显示器2以及可移动底座3。所述主机柜1包括主机11、与所述主机11电性连接的隔离变压器12、与所述隔离变压器12电性连接的电源适配器13以及与所述主机11电性连接的若干外接端口。所述外接端口包括若干USB接口、VGA信号接口、DVI信号接口以及HDMI接口。操作者通过将打印机、刻录机等外接设备与所述外接端口电性连接以实现所述打印机、所述刻录机等外接设备与所述主机11的通讯连接。
所述主机11为工控机。所述工控机11包括数据采集单元、中央处理单元、信号显示控制单元以及无线发射和接收单元。所述中央处理单元分别与所述信号显示控制单元和所述数据采集单元连接。其中，所述数据采集单元为X射线造影单元，用于从不同角度地采集目标血管的X射线图像并向所述中央处理单元输出图像信号；所述中央处理单元，接收来自X射线造影单元的图像信号以及控制单元发出的控制信号后，对目标血管段实现三维重建；所述信号显示控制单元，用于显示由所述中央处理单元输出的目标血管的X射线图像，并且向所述中央处理单元发送进行三维重建和计算定量血流分数值的控制信号。所述信号显示控制单元与所述显示器2信号连接。操作者可以将键盘、鼠标与所述外接端口连接以实现通过键盘、鼠标操控所述显示器2的显示画面。所述主机柜1与所述显示器2之间通过所述无线发射和接收单元进行无线数据传输。当然，所述主机柜1与所述显示器2之间也可以通过数据线或者导线进行数据传输。
所述主机柜1与所述可移动底座3之间为可拆卸式连接。在本实施方式中，所述可移动底座3放置于所述主机柜1下方。所述可移动底座3包括设于所述可移动底座3上表面的滑轨(未图示)以及设于所述可移动底座3底部的若干万向轮31。所述可移动底座3具有四个所述万向轮31。应当理解，所述万向轮31的数量不限于四个。操作者通过将所述主机柜1放置于所述滑轨上以实现所述主机柜1与所述可移动底座3的连接。当然，所述主机柜1与所述可移动底座3之间无通讯连接，可以完全分开。特别地，若干所述万向轮31具有锁定结构，以便于操作者稳定控制所述分体式定量血流分数分析装置100。
所述分体式定量血流分数分析装置100还包括可拆卸式连接所述主机柜1与所述显示器2的显示器支架21。根据所述分体式定量血流分数分析装置100的使用环境，操作者可以将所述显示器2置于任一台面上，所述主机柜1置于所述台面下，即可使用所述分体式定量血流分数分析装置100；当然，操作者也可将所述主机柜1、所述显示器2以及所述可移动底座3三部分组装作为可移动工作站的形式使用。此时，所述显示器2与所述主机柜1之间通过所述显示器支架21连接，所述显示器支架21包括若干段直径不同的连接柱(未图示)，每一段所述连接柱相对于其它所述连接柱的旋转角度范围为0°-360°。所述显示器支架21可以沿长度方向拉伸，以实现升高或者降低所述显示器2。通过旋转所述显示器支架21以实现旋转所述显示器2，以便于操作者观看所述显示器2。
所述主机柜1的外壁上设有自所述主机柜1外部向所述主机柜1内部凹陷的凹槽(未图示)，以便于操作者在移动(推动、拉动、抬动)所述主机柜1的过程中以所述凹槽为把手(着力点)。
所述分体式定量血流分数分析装置100还包括安全接地装置。
需要说明的是，所述主机柜1、所述显示器2以及所述可移动底座3三者是完全独立的三个部分，即，所述分体式定量血流分数分析装置100是分体式的。如此，操作者可以根据实际的使用环境选择将所述显示器2、所述主机柜1以及所述可移动底座3放置于任意位置进行配合使用或者将三者集中放置以移动工作站的方式使用所述分体式定量血流分数分析装置100。
请参阅图3所示，本实用新型的分体式定量血流分数分析装置100的工作流程如下：
S1，图像导入、图像自动配准；
所述X射线造影单元从不同角度采集目标血管的X射线图像(一般会采集两个相互之间大于25度的X射线影像)，将患者的造影影像通过网络或者USB导入所述数据采集单元；两幅不同角度的X射线图像自动配准；
S2，操作者选取感兴趣的血管段；
软件可以自动检测出目标血管段的径线和血管管腔轮廓，如果自动检测出现一些偏差，操作者可以手动打点来修正目标血管管腔轮廓，完成目标血管重建分析；
S3，选帧；
选择感兴趣血管段的造影剂出现的第一帧和最后一帧，选定造影剂刚达到感兴趣区域的起点为第一帧，选定造影剂到达感兴趣区域的终点时为最后一帧。
S4，得到目标血管段的三维重建结果，进行定量血流分数计算。
综上所述，本实用新型的分体式定量血流分数分析装置100通过将所述显示器2、所述主机柜1以及所述可移动底座3采用可拆卸式连接，从而可以根据实际的使用环境组装所述分体式定量血流分数分析装置100，提高了装置的使用便利性。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种分体式定量血流分数分析装置，用于三维冠脉造影重建和定量血流分数测试，其特征在于：包括主机柜、显示器以及可移动底座，所述分体式定量血流分数分析装置是分体式的，所述主机柜与所述显示器之间通过无线网络进行数据传输，所述主机柜包括主机、与所述主机电性连接的隔离变压器、与所述隔离变压器电性连接的电源适配器以及与所述主机电性连接的若干外接端口，所述主机包括采集目标血管的定量血流分数参数的数据采集单元及对所述数据采集单元采集的数据进行分析导出目标血管的三维模型的中央处理单元，所述显示器显示所述三维模型并向所述中央处理单元发送进行三维重建和计算定量血流分数值的控制信号。
2.根据权利要求1所述的分体式定量血流分数分析装置，其特征在于：所述主机柜与所述可移动底座之间为可拆卸式连接，所述主机柜与所述可移动底座之间无通讯连接。
3.根据权利要求2所述的分体式定量血流分数分析装置，其特征在于：所述可移动底座的上表面具有滑轨，所述主机柜放置于所述滑轨上。
4.根据权利要求3所述的分体式定量血流分数分析装置，其特征在于：所述可移动底座的底部设有若干万向轮，若干所述万向轮具有锁定结构。
5.根据权利要求1所述的分体式定量血流分数分析装置，其特征在于：还包括通讯连接所述显示器与所述主机柜的若干数据线和导线。
6.根据权利要求1所述的分体式定量血流分数分析装置，其特征在于：还包括可拆卸式连接所述主机柜与所述显示器的显示器支架。
7.根据权利要求1所述的分体式定量血流分数分析装置，其特征在于：所述主机柜的外壁上设有自所述主机柜外部向所述主机柜内部凹陷的凹槽。
8.根据权利要求1所述的分体式定量血流分数分析装置，其特征在于：所述外接端口包括若干USB接口、VGA信号接口、DVI信号接口以及HDMI接口。
9.根据权利要求1所述的分体式定量血流分数分析装置，其特征在于：还包括与所述主机连接的外接设备，所述外接设备为打印机、刻录机。
10.根据权利要求1所述的分体式定量血流分数分析装置，其特征在于：还包括键盘、鼠标或者触摸笔。
Priority Applications (1)
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| CN201820032094.4U CN209269684U (zh) | 2018-01-05 | 2018-01-05 | 分体式定量血流分数分析装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN209269684U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022199238A1 (zh) * | 2021-03-24 | 2022-09-29 | 苏州润迈德医疗科技有限公司 | 一种冠状动脉分析系统及操作方法 |
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- 2018-01-05 CN CN201820032094.4U patent/CN209269684U/zh active Active
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