[发明专利]用于血管造影的改进方法

说明书

血管中的造影剂在幅度和相位上以心搏频率变化的发现实现用于增加信噪比或等效地增加血管造影的信息内容的一组处理。在本发明中，心搏频率幅度和相位的组织使得能够以较少剂量的注射化学造影剂、较少的x射线剂量和/或较少的血管内注射导管的导航来获取关于解剖结构和生理学的等效信息。心搏频率幅度和相位被组织为使得循环的动脉子系统和静脉子系统以心搏频率具有相干性。这实现对循环的缺陷进行诊断的处理，这些缺陷涉及血液从动脉子系统到静脉循环子系统的传输的改变。此外，心搏频率幅度和相位组织的发现实现设计和制造更轻、更便携的血管造影装备。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月6日提交的第62/801,780号美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用整体并入本文。

技术领域

提供了用于血管造影的改进的方法。具体地，提供了获取血管造影数据的方法，该方法允许在保持或改善血管造影的信噪比的同时使用显著降低的造影剂剂量和/或x射线剂量。

背景技术

在常规的导管血管造影中，将导管放置在动脉中，并将导管尖端推进感兴趣的动脉区域。注射化学造影剂，并且造影剂进入血管床被荧光透视成像和记录。造影剂对x射线是不透明的，使得成像x射线检测器上在一系列的血管造影图像帧中出现不透明的模式。血管解剖结构可以由与教科书和其他资源中记录的解剖学规范模式相关的图像中的不透明的模式表征。可以通过比较以下两项来测量信噪比：(a)投影到x射线检测器上时含有造影剂的血管的不透明程度和(b)背景，其中背景由没有包含化学造影剂和/或自体荧光的血管解剖结构的区域来限定。

解剖结构进一步由注射的造影剂团的通过定时特性表征。化学造影剂通过循环的动脉子系统、毛细血管子系统，然后是静脉子系统，这些事件之间有重叠。动脉解剖结构和静脉解剖结构之间的区别是通过不透明的血管解剖结构出现的图像帧的定时来解释的。

为了充分增强血管树和非血管组织之间的对比度以获取对诊断有用的图像，注射的化学血管造影剂的量和浓度可能需要很高，并且x射线剂量也可能需要很高。提高造影剂剂量和/或x射线剂量会增加所产生的血管造影图像中的信噪比，但也会以多种方式增加受试者的风险。

注射的化学造影剂对肾脏和其他内脏器官有毒性副作用，因此，经常需要降低造影剂的剂量以降低这些毒性副作用的风险。这可能会产生令人不满意的图像并且信噪比较低，从而导致由于不充分地成像的血管解剖结构的血管造影研究不完整。使用提高的剂量的化学造影剂可能会导致对易受化学造影剂副作用影响的器官造成伤害。它还可能迫使注射导管进一步进入动脉树，使得注射的造影剂仍集中在感兴趣的解剖区域内。推进注射导管的需要进一步增加了导管损伤血管树远端更小的血管而引起的并发症的风险。

发明内容

提供了对哺乳类宿主进行成像的方法，其中向该宿主施用成像有效量的造影剂并获取该宿主的血管造影数据，其中该血管造影数据被处理以生成包括从该血管造影数据对心搏频率血管造影现象的时空重建的对诊断有用的图像，其中该心搏频率血管造影现象是具有对应的心搏频率幅度和心搏频率相位的周期性生理相干信号；其中该造影剂的该成像有效量显著小于在没有提取该心搏频率血管造影现象的时空重建的情况下产生对诊断有用的图像所需的量；并且/或其中与在该没有提取该心搏频率血管造影现象的时空重建的情况下获取的信噪比相比，该信噪比显著提高。

提供了用于减少对哺乳类宿主进行成像的毒性的方法，其中向该宿主施用成像有效量的造影剂并获取该宿主的血管造影数据，其中该血管造影数据被处理以生成包括从该血管造影数据对心搏频率血管造影现象的时空重建的对诊断有用的图像，其中该心搏频率血管造影现象是具有对应的心搏频率幅度和心搏频率相位的周期性生理相干信号；其中该造影剂的该有效量显著小于在没有提取该心搏频率血管造影现象的时空重建的情况下产生对诊断有用的图像所需的量。