本公開涉及對(duì)脈管中的血流參數(shù)的測(cè)量。公開了一種計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和一種系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、各種臨床調(diào)查都涉及執(zhí)行對(duì)脈管中的血流的評(píng)估。例如，針對(duì)冠狀動(dòng)脈疾病“cad”的調(diào)查通常會(huì)執(zhí)行對(duì)血流的評(píng)估。在這方面，已經(jīng)調(diào)查了各種血流參數(shù)，包括血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)“ffr”、瞬時(shí)無波比“ifr”、冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備“cfr”、心肌梗死溶栓“timi”血流分級(jí)、微血管阻力指數(shù)“imr”以及充血微血管阻力指數(shù)“hmr”。

2、這些血流參數(shù)歷來是使用諸如壓力導(dǎo)絲的有創(chuàng)設(shè)備來測(cè)量的。然而，最近已經(jīng)使用血管造影測(cè)量。舉例來說，在cad評(píng)估中，通常會(huì)確定血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)“ffr”，以評(píng)估狹窄對(duì)心肌供氧的影響。ffr由比率pd/pa來定義，其中，pd表示在相對(duì)于狹窄的遠(yuǎn)端位置處的遠(yuǎn)端壓力，而pa表示相對(duì)于狹窄的近端壓力。這些壓力的值歷來是通過將諸如壓力導(dǎo)絲的有創(chuàng)設(shè)備定位在脈管中的各個(gè)位置處來確定的。然而，最近已經(jīng)開發(fā)出用于確定ffr的血管造影技術(shù)。根據(jù)流體流動(dòng)理論，壓力變化與流體速度的變化有關(guān)。在ffr的范例中，可以分析注入造影劑的血管造影圖像，以便確定血流速度。然后可以通過使用血液動(dòng)力學(xué)模型來計(jì)算ffr，以根據(jù)血流速度來估計(jì)血管中的壓力值。因此，ffr以及其他血流參數(shù)可以通過血管造影的方式來確定。

3、用于測(cè)量血流速度的已知血管造影技術(shù)是隨時(shí)間對(duì)計(jì)算機(jī)斷層攝影“ct”圖像數(shù)據(jù)中的注入造影劑的強(qiáng)度進(jìn)行采樣，并且將數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于所采樣的數(shù)據(jù)。在這方面，barfett,j.j.等人的文獻(xiàn)“intra-vascular?blood?velocity?and?volumetric?flow?ratecalculated?from?dynamic?4d?ct?angiography?using?a?time?of?flight?technique”,int?j?cardiovasc?imaging,2014,30:1383–1392中公開了一種用于對(duì)重建ct圖像進(jìn)行采樣以便確定血流速度的技術(shù)。prevrhal,s.等人的文獻(xiàn)“ct?angiographic?measurement?ofvascular?blood?flow?velocity?by?using?projection?data”,radiology,vol.261:number?3-december?2011第923–929頁(yè)中公開了一種用于對(duì)原始(即“投影”)ct數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣以便確定血流速度的技術(shù)。

4、文獻(xiàn)wo?2016/001017a1涉及一種用于確定生物體的冠狀動(dòng)脈系統(tǒng)的血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)“ffr”值的裝置。血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)值確定單元通過使用ffr值確定算法來確定ffr值，所述ffr值確定算法適于基于邊界條件和所提供的對(duì)冠狀動(dòng)脈系統(tǒng)的表示來確定ffr值，其中，所述邊界條件特異于所述生物體，并且由邊界條件確定單元來確定。由于所述邊界條件確定單元確定特異于所述生物體的邊界條件，并且由于血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)值確定單元不僅使用所提供的對(duì)冠狀動(dòng)脈系統(tǒng)的表示，而且還使用生物體特異性邊界條件用于確定ffr值，因此，能夠改善無創(chuàng)確定的ffr值的準(zhǔn)確度。

5、然而，對(duì)血流參數(shù)(如血流速度、壓力、ffr、ifr、cfr、timi血流分級(jí)和hmr)的血管造影測(cè)量的準(zhǔn)確度仍存在改善空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種測(cè)量脈管中的血流參數(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。所述方法包括：

2、接收表示所述脈管中的注入造影劑的流動(dòng)的能譜計(jì)算機(jī)斷層攝影ct投影數(shù)據(jù)，所述能譜ct投影數(shù)據(jù)表示所述脈管內(nèi)的多個(gè)能量區(qū)間的x射線衰減；

3、分析所述能譜ct投影數(shù)據(jù)，以從所述能譜ct投影數(shù)據(jù)分離出表示所述注入造影劑的所述流動(dòng)的造影劑投影數(shù)據(jù)；

4、在所述脈管中的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域處對(duì)所述造影劑投影數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，以提供在所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域處的時(shí)間血流數(shù)據(jù)；以及

5、根據(jù)所述時(shí)間血流數(shù)據(jù)來計(jì)算在所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域處的一個(gè)或多個(gè)血流參數(shù)的值。

6、在以上方法中，由于通過分析能譜ct投影數(shù)據(jù)分離出造影劑投影數(shù)據(jù)，因此提供在由造影劑產(chǎn)生的衰減與由背景材料(如也可能存在于脈管附近的脂肪、水、軟組織、骨，以及金屬)產(chǎn)生的衰減之間的改善的分離。此外，由于分析和采樣是在投影數(shù)據(jù)上執(zhí)行的，而不是例如重建能譜ct投影數(shù)據(jù)和對(duì)重建造影劑投影數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，因此避免了由重建能譜ct投影數(shù)據(jù)引入的潛在不準(zhǔn)確性。因此，所述方法提供更為可靠的血流數(shù)據(jù)，這繼而產(chǎn)生對(duì)(一個(gè)或多個(gè))血流參數(shù)的更準(zhǔn)確計(jì)算。

7、根據(jù)下文參考附圖對(duì)范例的描述，本公開另外的方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。

技術(shù)特征：

1.一種測(cè)量脈管中的血流參數(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，在所述能譜ct投影數(shù)據(jù)中識(shí)別一個(gè)或多個(gè)解剖標(biāo)志包括在所述能譜ct投影數(shù)據(jù)的正弦圖表示中識(shí)別與所述一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)特征圖案。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述方法還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，分析(s120)所述能譜ct投影數(shù)據(jù)(110a、110b)包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中：

9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，分析(s120)所述能譜ct投影數(shù)據(jù)是在所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域(1201、1202)處選擇性執(zhí)行的。

10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，由能譜x射線成像系統(tǒng)(220)生成所述能譜ct投影數(shù)據(jù)(110a、110b)，所述能譜x射線成像系統(tǒng)包括x射線探測(cè)器(230)，所述x射線探測(cè)器具有沿所述x射線探測(cè)器的旋轉(zhuǎn)軸(250)布置的多個(gè)探測(cè)器元件(2401..k)；并且其中，所述能譜ct投影數(shù)據(jù)(110a、110b)是在使所述x射線探測(cè)器繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)采集的。

11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述脈管包括血管(260)，并且其中，計(jì)算(s140)所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域(1201..n)處的一個(gè)或多個(gè)血流參數(shù)的值包括計(jì)算針對(duì)所述血管(260)的以下血流參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)：

12.根據(jù)權(quán)利要求1-10中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中，所述脈管包括血管(260)，并且其中，計(jì)算(s140)所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域(1201..n)處的一個(gè)或多個(gè)血流參數(shù)的值包括：

13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，其中：

14.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括指令，所述指令在由一個(gè)或多個(gè)處理器運(yùn)行時(shí)，使所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-13中的任一項(xiàng)所述的方法。

15.一種用于測(cè)量脈管中的血流參數(shù)的系統(tǒng)(200)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)處理器(210)，所述一個(gè)或多個(gè)處理器被配置為：

技術(shù)總結(jié)
提供一種測(cè)量脈管中的血流參數(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。所述方法包括：分析能譜CT投影數(shù)據(jù)，以從所述能譜CT投影數(shù)據(jù)分離出表示注入造影劑的流動(dòng)的造影劑投影數(shù)據(jù)；在所述脈管中的一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域處對(duì)所述造影劑投影數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，以提供在所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域處的時(shí)間血流數(shù)據(jù)；以及，根據(jù)所述時(shí)間血流數(shù)據(jù)來計(jì)算在所述一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域處的一個(gè)或多個(gè)血流參數(shù)的值。

技術(shù)研發(fā)人員：E·朗扎姆,H·尼克基施,C·哈澤,D·M·格拉斯,H·施米特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：皇家飛利浦有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21