[发明专利]基于造影图像计算造影血流储备分数和静息态压力比值的方法

权利要求书

1.一种基于造影图像计算静息态压力比值的装置，其特征在于，用于执行以下步骤：

S11：通过血压传感器测量心脏冠脉口的压力P_a；

S12：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；

S13：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，通过血管三维长度与对应时间的比值计算血流速度V₁；

S14：根据以下计算公式，计算得到静息态下的血流速度V₂，计算公式为：

当V₁≤100mm/s时，V₂＝0.53*V₁+20；

当100mm/sV₁≤200mm/s时，V₂＝0.43*V₁+35；

当V₁200mm/s时，V₂＝0.35*V₁+55；

S15：将步骤S14计算得到的静息态下的血流速度V₂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ΔP₂，狭窄远端冠状动脉内平均压P_d2＝P_a-ΔP₂，通过公式restingP_d/P_a＝P_d2/P_a计算得到静息态压力比值。

2.根据权利要求1所述的基于造影图像计算静息态压力比值的装置，其特征在于，所述步骤S11包括，使用血压传感器的压力管连接到多联三通，然后通过造影导管与心脏冠脉口部相连，在血压传感器的压力管内充满盐水，并保持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值即为心脏冠脉口的压力P_a。

3.根据权利要求1所述的基于造影图像计算静息态压力比值的装置，其特征在于，所述步骤S12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静息态压力比值的装置，其特征在于，步骤S13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血管网格模型中截取一个心动周期的血管长度；

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为一个心动周期所用的时间，P＝X÷S。

5.根据权利要求1所述的基于造影图像计算静息态压力比值的装置，其特征在于，所述步骤S15中计算冠脉入口到冠脉狭窄远端的压力降ΔP₂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ΔP₂。