[发明专利]一种无需血管扩张剂测量血流储备分数的方法

权利要求书

1.一种无需血管扩张剂测量血流储备分数的系统，其特征在于，包括执行如下步骤：

步骤S1：通过造影图像获取血管的二维管径及长度，并通过两个呈30°以上夹角的造影图像生成三维血管网格模型并获得血管的三维管径及长度；

步骤S2：测量血液从一段血管的起始点到结束点所用的时间，并根据该时间和血管三维长度计算血流速度V1；

步骤S3：通过血压传感器测量心脏冠脉口的压力P1后，计算最大充血状态下的主动脉压P2；

其主动脉压P2的计算公式如下：

当P1≤95mmHg时，P2＝P1*0.85；

当P1＞95mmHg时，P2＝P1*0.80；

步骤S4：计算最大充血状态下的血流速度V2；

其最大充血状态下的血流速度V2的计算公式如下：

当V1≤100mm/s时，V2＝1.65*V1+60；

当100mm/sV1≤200mm/s时，V2＝1.23*V1+100；

当V1200mm/s时，V2＝0.95*V1+150；

步骤S5：将步骤S4计算得到的最大充血状态下的血流速度V2作为冠脉入口流速，将步骤S3计算得到的最大充血状态下的主动脉压P2作为冠脉入口压力Pa，并计算冠脉入口到冠脉狭窄远端的压力降ΔP，狭窄远端冠状动脉内平均压Pd＝Pa-ΔP，再通过公式CAFFR＝Pd/Pa计算得到冠脉造影血流储备分数CAFFR。

2.根据权利要求1所述的无需血管扩张剂测量血流储备分数的系统，其特征在于，步骤S1中三维血管网格模型的具体方法如下：

将两个不同角度的X射线冠脉造影图像上、且呈映射关系的两分段血管的2D结构数据进行三维重建，并得到该分段血管的3D结构数据；

重复上述步骤直到所有分段血管三维重建完成，再将重建后的分段血管合并，即得到完整的三维血管。

3.根据权利要求1所述的无需血管扩张剂测量血流储备分数的系统，其特征在于，步骤S2中计算血流速度V1的具体方法如下：

获取指定的病人心率为H次/分钟，从造影图像信息中获取图像频率为S帧/秒，其帧数X的计算公式如下：X＝(1÷(H÷60))×S；

通过一个心动周期内图像所走过的帧数，在二维起始帧和结束帧对应的图像上分别取得一个心动周期的起始点和结束点，然后通过起始点和结束点在三维合成数据中截取一个心动周期的血管长度；

假设截取的血管长度为L，一个周期所用时间为P，通过公式1：P＝X÷S；公式2：V1＝L÷P，得到血液流动速度V1。

4.根据权利要求1所述的无需血管扩张剂测量血流储备分数的系统，其特征在于，步骤S5中计算冠脉入口到冠脉狭窄远端的压力降ΔP的具体方法如下：

基于血流速度与三维血管网格模型，求解不可压缩流的基本公式，对三维血管网格模型进行求解，用数值法求解连续性和Navier-Stokes方程：

其中P，ρ，μ分别为流速、压力、血流密度、血流粘性；

入口边界条件为血流速度，出口边界条件为out-flow边界条件；

计算沿着血管中心线从入口到下游各点的压力降ΔP。