[发明专利]用于无创血流储备分数(FFR)的侧支流建模

说明书

一种方法包括获得包括对象的冠状动脉血管的体积图像数据。所述方法还包括识别所述体积图像数据中的所述冠状动脉血管。所述方法还包括识别针对所识别的冠状动脉血管的侧支流的存在。所述方法还包括确定所述侧支流的边界条件。所述方法还包括构建边界条件参数模型，所述边界条件参数模型包括表示所述侧支流的所述边界条件的项。所述方法还包括利用所述边界条件参数模型来确定针对所述冠状动脉血管的血流储备分数指数。

技术领域

以下大体涉及无创血流储备分数(FFR)并且更具体地涉及用于无创FFR的侧支流建模，并且具体应用于计算机断层摄影(CT)进行描述。然而，以下还适用于其他成像模态，包括X射线、磁共振成像(MRI)和/或其他成像模态。

背景技术

FFR是根据在冠状动脉血管造影期间完成的压力测量结果计算的冠状动脉狭窄的功能严重性的指数并且被定义为在充血状况下相对于近端压力(接近于孔口(Ostium))的远端血压(在狭窄后面)(即，在病变之后的压力与正常压力之间的比率)。换言之，FFR表达与在假设缺少狭窄的情况下的最大流量相比较的在存在狭窄的情况下的血管的最大流下。FFR值是0与1之间的绝对数，其中，值0.50指示给定狭窄引起血压中的50％下降，并且促进狭窄的程度的诊断。

计算机断层摄影冠状动脉血管造影(CCTA)是用于冠状动脉疾病(CAD)的评价的无创技术。CAD探测中的高负预测值将CCTA定位为以对疾病的低到中等预测试概率排除有症状患者中的CAD的无创技术。然而，文献指示CCTA在评估冠状动脉病变的血液动力学意义中被限制。根据CCTA评估血液动力学意义需要冠状动脉的准确的分割以生成用于流模拟的三维模型和对与非被成像的脉管系统的接口建模的边界条件模型。在许多自动和半自动工具可用于根据CCTA数据生成冠状动脉树的3D模型时，对边界条件的准确建模留下重大挑战。

FFR-CT具有通过从CCTA数据添加血液动力学意义评估改进CCTA特异性的潜在性。已知如何将分析性模型(诸如阻力、阻抗和弹性腔模型)耦合到截断的计算域的边界。然而，这些方法使用基于经验测量结果的恒定参数。实际上，在不同个体的测量结果之间存在大变异性。此外，若干研究示出毛细血管的阻力被自动调节以考虑母体冠状动脉中的狭窄的存在。在2015年6月24日递交的题为“Apparatus for determining a fractional flowreserve value”的PCT申请PCT/EP2015/064168中描述了考虑由于冠状动脉狭窄的存在的毛细血管的阻力的自动调节的改变的自适应阻力FFR-CT模型，通过引用将其整体并入本文。

侧支流是自动调节机构，其由身体使用以通过创建支持到潜在地缺血性区域的侧支血流的新小动脉由被用于在冠状动脉狭窄的情况下防止局部缺血。文献指示即使在缺少堵塞性冠状动脉疾病的情况下或在整个正常心脏中，在研究的群体的20-25％中已经存在足以防止心肌缺血的ECG标志的针对短暂地堵塞的冠状动脉的侧支流。然而，由于侧支小动脉的小直径，CCTA不能直接地描绘支持侧支血流的侧支小动脉的存在。结果，当前使用的边界条件模型未考虑侧支流的存在。遗憾的是，这可能引起FFR值的不准确的估计。

发明内容

本文所描述的方法解决上文提到的问题和其他问题。

在一个方面中，方法包括获得包括对象的冠状动脉血管的体积图像数据。所述方法还包括识别所述体积图像数据中的冠状动脉血管。所述方法还包括识别针对所识别的冠状动脉血管的侧支流的存在。所述方法还包括确定所述侧支流的边界条件。所述方法还包括构建边界条件参数模型，所述边界条件参数模型包括表示所述侧支流的所述边界条件的项。所述方法还包括利用所述边界条件参数模型确定针对所述冠状动脉血管的血流储备分数指数。