【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】基于病變壁剪切應力描述符計算心肌梗塞可能性的方法和系統
[0001]本申請涉及具體地在計算心肌梗塞的可能性的經皮介入中醫學成像的
技術介紹
[0002]急性冠狀動脈綜合征(ACS)和心源性猝死可以是冠狀動脈疾病的第一表現，并且是世界上大多數人口死亡的主要原因。雖然經皮冠狀動脈介入(PCI)和藥物學治療已經改善了患有冠狀動脈疾病(CAD)的患者的預后，但是心肌梗塞仍然是CAD的最致命的并發癥，并且在大多數情況下起源于輕度梗塞冠狀動脈病變的斑塊破裂。冠狀動脈內流變學量(諸如壁剪切應力(WSS)和壓力梯度)已經被認為是斑塊不穩定的機制。此外，血管重塑和動脈粥樣硬化斑塊表型也起到誘發斑塊破裂的作用。最后，當所施加的力超過斑塊強度時，發生破裂。壁剪切應力(WSS)描述了作用于血液
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內皮界面處的血液動力學刺激。一些WSS模式已經與動脈粥樣硬化病變的發展和易損轉化有關。低WSS已經與動脈粥樣硬化進展相關，而高WSS已經與斑塊破裂和血小板活化有關。同樣，跨心外膜病變的壓力梯度已經被認為是急性冠狀動脈綜合征的獨立血液動力學預測因子。可以使用計算流體動力學(CFD)模擬從侵入式冠狀動脈血管造影術準確地導出WSS和血流儲備分數(FFR)兩者。
[0003]然而，仍然需要更準確地識別易于破裂的病變的改善的方法和系統。仍然需要能夠可靠地組合剪切類描述符和壓力類描述符以及解剖參數以量化斑塊應力并且提供針對斑塊破裂和MI的可靠預測能力的方法和系統。
技術實現思路
[0004]根據本文的新型且獨...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種計算機實現的方法，所述方法包括以下步驟：檢索患者特異性圖像數據；根據所述患者特異性圖像數據來創建目標血管的3D重建，其中，所述目標血管表示冠狀動脈樹的包括病變的子集；至少部分地基于所述3D重建的包括所述病變的部分來計算壓力參數或解剖參數中的至少一個；基于所述3D重建，計算針對所述血管的表面的包括所述病變的區段的壁剪切應力(WSS)描述符；其中，所述WSS描述符包括關于在心動周期的至少一部分期間施加在所述區段內的表面要素處的收縮或擴張的變化量的信息；以及基于所述WSS描述符以及所述壓力參數或所述解剖參數中的至少一個來計算心肌梗塞(MI)指數，所述MI指數表示所述病變將導致MI的可能性。2.根據權利要求1所述的方法，其中，計算所述WSS描述符的步驟還包括：計算所述區段內的對應表面要素處的WSS向量；以及基于所述WSS向量計算所述WSS描述符。3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，邊界條件包括入口條件，所述入口條件表示在所述3D重建的近端側處遍及所述心動周期的所述至少一部分的一組速度剖面。4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，來自所述一組速度提供的第一速度剖面表示在所述心動周期中的對應動量下跨在所述3D重建的近端側處的所述血管的剖面的速度剖面。5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述WSS描述符包括拓撲剪切變化指數(TSVI)，所述TSVI表示施加在所述表面要素處的收縮或擴張的變化量，所述方法還包括基于所述WSS向量的散度來計算所述TSVI。6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述TSVI基于所述心動周期中的對應時刻處的瞬時散度和遍及所述心動周期的平均散度。7.根據權利要求5或6所述的方法，其中，對于所述散度的負值和正值分別指示所述對應表面要素處的收縮和擴張。8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，所述方法還包括：通過對遍及所述心動周期的所述WSS向量的幅度進行平均來計算針對所述表面要素中的每個的時間平均WSS(TAWSS)。9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，計算所述MI指數的步驟包括計算所述WSS描述符、所述解剖參數和所述壓力參數的加權和。10.根據前述權利要求中任一項所述的方法，所述方法還包括將所述血管劃分為大區段、上游區段和下游區段，所述病變區段包括所述血管的具有最小管腔面積(MLA)并且由近端邊界和遠端邊界界定的區域，所述上游區段從所述近端邊界向近端延伸近端長度，所述近端長度與所述血管在所述近端邊界處的直徑具有預定關系，所述下游區段從所述遠端邊界向遠端延伸遠端長度，所述遠端長度與所述血管在所述遠端邊界處的直徑具有預定關系。11.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述WSS表示包括軸向分量和周向分量的WSS向量。
12.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述MI指數表示所述病變將破裂的可能性。13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，計算所述WSS描述符的步驟還包括：將3D重建轉換為3D體積網格；利用計算流體動力學(CFD)，基于針對所述心動周期的所述至少一部分的邊界條件來獲得整個所述3D體積網格的體積要素處的速度；計算沿著所述3D體積網格的所述表面在所述對應體積要素處的WSS向量；以及基于所述WSS向量計算所述WSS描述符。14.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述目標血管表示單個血管、分叉、分支血管或血管樹中的一個。15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述冠狀動脈樹包括未被包括在所述3D重建中的分支血管，所述方法還包括：根據所述患者特異性圖像數據來識別分支血管；將所述分支血管投影到所述目標血管的所述3D重建上；計算距所述分支血管近端的所述目標血管內的第一流量；計算距所述分支血管遠端的所述目標血管內的第二流量；將所述第一流量與所述第二流量之間的差分配到所述分支血管；以及基于所述差將邊界條件分配到所述目標血管的所述表面，其中，部分地基于所述邊界條件計算所述WSS描述符。16.一種系統，所述系統包括：存儲器，用于存儲程序指令...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吉恩保羅，
申請(專利權)人：帕伊醫療成像有限公司，
類型：發明
國別省市：
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