【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及醫學影像，具體涉及一種虛擬血流分數計算方法、裝置、設備及介質。
技術介紹
1、血流儲備分數(fractional?flow?reserve,ffr)是指在冠狀動脈存在狹窄病變的情況下，該血管所供心肌區域能獲得的最大血流與同一區域理論上正常情況下所能獲得的最大血流之比。ffr的測定是應用一種特殊的頂端帶有傳感器的介入導絲，通過傳感器測量冠脈內的壓力，計算冠狀動脈狹窄后的壓力與狹窄前的壓力比值。
2、目前的技術主要分為基于造影圖像的ffr預測方法和基于腔內影像的ffr預測方法。對于基于造影圖像的ffr預測方法，通常需要兩個體位的的造影圖像，從而實現血管3d重建，利用造影圖像中的造影劑流速預計血流速度，最后利用血流動力學方程計算ffr，過程復雜耗時較長；基于腔內影像的ffr預測方法主要是利用oct影像預測ffr，在分析過程中通常使用最小管腔面積mla(minimum?lumen?area)附近最大的血管面積作為參考，對血管管腔面積預測模型誤差較大，可靠性差，無法為醫生提供精準可靠的數據參考。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術實施例提供了一種虛擬血流分數計算方法、裝置、設備及介質，以解決現有技術中對血流儲備分數分析誤差大、可靠性差的問題。
2、第一方面，專利技術實施例提供了一種虛擬血流分數計算方法，包括：
3、獲取冠脈圖像數據和血壓數據；
4、對冠脈圖像數據進行分析，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態；
5、基于血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態構建參考血管；
6、根據血壓數據、血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、參考血管和預設血流動力模型計算虛擬血流分數。
7、通過綜合考慮了邊支拐點及分支血管的真實情況，實現整個回拉血管的參考血管重建，并通過重建參考血管及考慮患者真實的血壓數據的方式計算血管在正常狀態下的虛擬血流分數，降低壓降的計算誤差，提高虛擬血流分數的計算精度和計算速度，為醫生提供更可靠的數據參考。
8、在一種可選的實施方式中，對冠脈圖像數據進行分析，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態，包括：
9、對冠脈圖像數據進行數字圖像處理，得到冠脈影像；
10、從冠脈影像中提取血管特征信息；
11、基于血管特征信息對冠脈影像進行特征識別，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態。
12、通過對冠脈圖像進行分析，實現對血管輪廓、血管健康狀態以及邊支位置的檢測，從而提高后續參考血管重建的精度。
13、在一種可選的實施方式中，基于血管特征信息對冠脈影像進行特征識別，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態，包括：
14、將血管特征信息輸入預設分割模型進行特征識別及圖像分割，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓和血管健康狀態；
15、對血管邊支輪廓進行拐點識別，得到邊支拐點。
16、通過預設分割模型進行特征識別及圖像分割，然后通過拐點識別查找邊支拐點，本技術在傳統的分割模型基礎上，提出了keypoint?generator網絡結構，用于識別邊支拐點，從而實現了僅使用一個網絡模型，可同時輸出圖像分割結果和邊支拐點，降低了模型復雜度，因此此方式可以有效減少分析時間，提高分析效率。
17、在一種可選的實施方式中，基于血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態構建參考血管，包括：
18、根據血管健康狀態選取健康的血管圖像作為初始參考幀；
19、通過血管管腔輪廓、血管邊支輪廓和邊支拐點分析血管的參考直徑；
20、基于初始參考幀和參考直徑構建參考血管。
21、選取健康的血管圖像作為初始參考幀是為了提高構建的參考血管的可靠性，避免非健康血管的異常數據對血管重建的不良影響；通過構建參考血管，模擬血管在不存在病變、狹窄情況下的正常狀態，同時通過將邊支融合到參考血管模型重建中，提高了參考血管面積的計算精度。此外，參考血管面積精度的提升，可有效減少人工確認、調整參考幀的時間，從而進一步提升了分析效率，降低vfr計算時間。
22、在一種可選的實施方式中，參考直徑包括平均邊支直徑和管腔平均直徑，通過血管管腔輪廓、血管邊支輪廓和邊支拐點分析血管的參考直徑，包括：
23、根據邊支拐點對應的血管邊支輪廓計算平均邊支直徑；
24、根據血管管腔輪廓計算管腔平均直徑。
25、通過計算平均直徑，使模擬的參考血管具有更高的準確度。
26、在一種可選的實施方式中，根據血壓數據、血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、參考血管和預設血流動力模型計算虛擬血流分數，包括：
27、根據參考血管分析管腔面積；
28、從血管管腔輪廓和血管邊支輪廓中提取狹窄段橫截面積和血管長度；
29、根據血壓數據和預設基礎血液流速計算最大充血流速；
30、將管腔面積和最大充血流速輸入預設血流動力模型，得到血流壓降值；
31、根據血壓數據和血流壓降值計算虛擬血流分數。
32、采用患者真實的舒張壓和收縮壓，該壓力無需使用額外的設備來獲取，可直接從心電監護儀中獲取。可有效提高計算精度，為醫生提供更加可靠的數據支持。
33、在一種可選的實施方式中，從血管管腔輪廓和血管邊支輪廓中提取狹窄段橫截面積和血管長度，包括：
34、對血管管腔輪廓和血管邊支輪廓進行測量，得到血管長度；
35、將血管管腔輪廓和血管邊支輪廓分別與參考血管進行對比，得到多個狹窄段和每個狹窄段與參考血管對應位置的面積差異值；
36、從多個狹窄段中選取面積差異值最大的狹窄段作為目標狹窄段；
37、從血管管腔輪廓或血管邊支輪廓中提取目標狹窄段的橫截面積，得到狹窄段橫截面積。
38、將狹窄段橫截面積定位到相對管腔面積最小位置處的面積，可以有效避免血管細小分支的直徑影響狹窄段判斷，提高狹窄段橫截面積的選擇準確度，提高后續計算的可靠性。
39、第二方面，本專利技術實施例提供了一種虛擬血流分數計算裝置，包括：
40、獲取模塊，用于獲取冠脈圖像數據和血壓數據；
41、分析模塊，用于對冠脈圖像數據進行分析，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態；
42、構建模塊，用于基于血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態構建參考血管；
43、計算模塊，用于根據血壓數據、血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、參考血管和預設血流動力模型計算虛擬血流分數。第三方面，本專利技術實施例提供了一種計算機設備，包括：
44、存儲器和處理器，存儲器和處理器之間互相通信連接，存儲器中存儲有計算機指令，處理器通過執行計算機指令，從而執行本專利技術實施例提供的虛擬血流分數計算方法。
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【技術保護點】
1.一種虛擬血流分數計算方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述對所述冠脈圖像數據進行分析，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態，包括：
3.根據權利要求2所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述基于所述血管特征信息對所述冠脈影像進行特征識別，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態，包括：
4.根據權利要求1所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述基于所述血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態構建參考血管，包括：
5.根據權利要求4所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述參考直徑包括平均邊支直徑和管腔平均直徑，所述通過所述血管管腔輪廓、血管邊支輪廓和邊支拐點分析血管的參考直徑，包括：
6.根據權利要求1所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述根據所述血壓數據、血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、參考血管和預設血流動力模型計算虛擬血流分數，包括：
7.根據權利要求6所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述從
8.一種虛擬血流分數計算裝置，其特征在于，包括：
9.一種計算機設備，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機指令，所述計算機指令用于使計算機執行權利要求1-7中任一項所述的虛擬血流分數計算方法。
...【技術特征摘要】
1.一種虛擬血流分數計算方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述對所述冠脈圖像數據進行分析，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態，包括：
3.根據權利要求2所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述基于所述血管特征信息對所述冠脈影像進行特征識別，得到血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態，包括：
4.根據權利要求1所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述基于所述血管管腔輪廓、血管邊支輪廓、邊支拐點和血管健康狀態構建參考血管，包括：
5.根據權利要求4所述的虛擬血流分數計算方法，其特征在于，所述參考直徑包括平均邊支直徑和管腔平均直徑，所述通...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱銳，曹一揮，魯全茂，畢鵬，
申請(專利權)人：深圳市中科微光醫療器械技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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