[发明专利]基于造影图像计算造影瞬时无波型比率和造影舒张期压力比率的方法

权利要求书

1.一种基于造影图像计算造影瞬时无波型比率和造影舒张期压力比率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：依次通过血压传感器、多联三通、充满盐水的压力管测量在舒张期心脏冠脉口的瞬时压力的平均值P_a；

S02：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；

S03：在心脏舒张期，测量包含造影剂的血液从一段指定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；

S04：将计算得到的造影状态下的血流速度V₁作为冠脉入口流速，计算冠脉入口到冠脉狭窄远端的压力降ΔP，在舒张期狭窄远端冠状动脉内平均压P_d＝P_a-ΔP，通过公式caiFR≌caDFR≌cadFR＝P_d/P_a计算得到造影瞬时无波型比率(caiFR)和造影静息态舒张期压力比率(cadFR和caDFR)。

2.根据权利要求1所述的基于造影图像计算造影瞬时无波型比率和造影舒张期压力比率的方法，其特征在于，所述步骤S01包括，血压传感器与心脏在同一水平位置，该血压传感器测量的压力波即为心脏冠脉口的压力波，在舒张期，瞬时压力的平均值即为P_a。

3.根据权利要求1所述的基于造影图像计算造影瞬时无波型比率和造影舒张期压力比率的方法，其特征在于，所述步骤S02中生成三维血管网格模型的方法包括以下步骤：

S21：将两个呈30°以上夹角的X射线冠脉造影图像上，具有映射关系的两分段血管的2D结构数据进行三维重建，得到该分段血管的3D结构数据；

S22：重复步骤S21，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，得到完整的三维血管网格模型。

4.根据权利要求1所述的基于造影图像计算造影瞬时无波型比率和造影舒张期压力比率的方法，其特征在于，步骤S03中计算血流速度V₁的具体方法包括以下步骤：

S31：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；

S32：通过一个心跳周期舒张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跳周期舒张期的起始点和结束点，然后通过起始点和结束点在三维血管网格模型中截取一个心跳周期舒张期的血管长度；

S33：通过公式V₁＝L÷P，计算得到血液流动速度V₁，L为血管长度，P为一个心跳周期舒张期所用的时间，P＝X÷S。

5.根据权利要求1所述的基于造影图像计算造影瞬时无波型比率和造影舒张期压力比率的方法，其特征在于，所述步骤S04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：

S41：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；

S42：计算沿着血管中心线从入口到下游各点的压力降ΔP。