移动FFR模拟制造技术

通过从所显示的包含狭窄的血管(103、203)的图像获得摄影图像数据(302)来获得狭窄信息。检测血管和狭窄的轮廓并且根据所述摄影图像数据来估计尺度。重建血管模型并且使用所述血管模型来计算血流储备分数数据。

Mobile FFR simulation

Stenosis information is obtained by obtaining photographic image data (302) from the displayed images containing stenosed vessels (103, 203). Blood vessels and narrow contours are detected and the scale is estimated based on the photographic image data. The vascular model was reconstructed and the blood vessel reserve fraction data were calculated using the vascular model.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】移动FFR模拟
本专利技术总体涉及一种用于获得包括狭窄的血管中的狭窄信息的方法、一种用于获得包括狭窄的血管中的狭窄信息的便携式移动设备和计算机程序。
技术介绍
常规地，狭窄(形成血管的缩窄的病灶)以及其对血流的影响是通过导管插入术来检测的，导管插入术测量狭窄之前(近端)和之后(远端)的血管中的压力。根据压力测量结果，计算血流储备分数(FFR)，这是确定功能性狭窄严重性的最多使用的性质。最近，基于非侵入性图像的狭窄检测和表征方法也已经出现。这些基于图像的方法是使用由例如计算机断层摄影(CT)的3D成像获得的图像体积提取的3D冠状动脉模型来执行的，并且通常将提供模拟的FFR值。已知的基于图像的模型需要很大的计算量，并且在一些情况下耗时很久。
技术实现思路
本专利技术试图提供针对已知FFR确定方法和系统的更简单并且更少耗时的非侵入式备选方案。根据本专利技术的实施例涉及一种用于获得包括狭窄的血管中的狭窄信息的方法。所述方法包括以下步骤：在显示单元上显示患者的至少包括狭窄的感兴趣区域的初始图像；使用便携式移动设备的相机来获得所显示的所述感兴趣区域的图像的摄影数据；根据所述摄影数据来估计血管尺寸；检测至少所述血管和所述狭窄的轮廓；基于所获得的摄影图像数据和所检测到的轮廓来重建血管模型；至少使用所述血管模型和所估计的血管尺寸来模拟血管中的狭窄近端和远端的血压值和血流量值；根据所模拟的血压值和血流量值来计算血流储备分数值；并且显示所计算出的血流储备分数值。换言之：捕获所显示的图像的照片，并且使用便携式移动设备来分析所述图像并确定FFR值。这样，通过使用便携式移动设备来快速地并且利用低计算能力获得了狭窄信息。优选实施例包括，其中，所述感兴趣区域的初始图像是由2D或3D医学成像数据而获得的，所述2D或3D医学成像数据优选选自包括以下项的组：X射线成像数据、计算机断层摄影成像数据或磁共振成像数据。这样的成像数据是高质量的，并且可以形成良好的依据以根据其获得狭窄信息。另外的优选实施例包括以使得显示所述狭窄的不受遮挡的视图的取向来显示所述血管。这确保了狭窄数据是准确的。另外的优选实施例包括，所述摄影数据包括静止图像或一系列静止图像。所述静止图像可以从一系列静止图像中人工地或自动地选择。另外的优选实施例包括，所述摄影数据包括与获得所述摄影数据的时间帧相关的时间信息和/或与获得所述摄影数据的空间位置相关的位置信息。这种额外的数据可以被用作用于重建、建模或计算算法的输入，以获得相对于位置或时间帧的更准确的狭窄信息。另外的优选实施例包括通过以下操作来估计血管尺寸：检测所述摄影图像数据中的已知结构；将所检测到的已知结构与已知结构的典型尺度进行比较；并且基于所比较的尺度来计算缩放因子。这是可以快速地执行的自动化流程。另外的优选实施例包括，由用户定义的缩放因子来估计或影响血管尺寸。用户可以提供使用其对解读医学图像的知识来定义或校正所述尺寸。另外的优选实施例包括，优选通过脉管过滤器来自动地确定血管和/或狭窄的轮廓。备选地，可以由用户人工地确定所述轮廓或者可以由用户影响或校正所述自动确定。另外的优选实施例包括，所计算出的血流储备分数值被显示为狭窄远端的单个值或者被显示为沿着血管的彩色编码的压力梯度。另外的优选实施例包括，也显示了用于进一步研究的建议。其他对应的实施例涉及一种被配置为执行所述方法的相关步骤的便携式移动设备和计算机程序产品。在阅读并理解了下文的详细描述后，本领域普通技术人员将认识到本专利技术的其他方面和实施例。在阅读优选实施例的以下详细描述后，对于本领域普通技术人员而言，诸多额外的优点和益处将变得显而易见。附图说明本专利技术是通过附图中的绘图来图示的，在附图中：图1示出了本专利技术的使用3D计算机断层摄影图像作为初始图像的方法和设备的实施例的示意图。图2示出了本专利技术的使用2DX射线图像作为初始图像的方法和设备的实施例的示意图。图3示出了根据本专利技术的方法的实施例的流程图。本专利技术可以采取各种部件和部件布置以及各种过程操作和过程操作安排的形式。附图仅仅是出于图示优选实施例的目的，而不应当被理解为限制本专利技术。为了更好地进行可视化，可以省略特定特征，或者尺度可以不是根据比例的。具体实施方式在放射和心脏病科中，在通过诸如例如3DX射线、计算机断层摄影(CT)、磁共振(MR)、正电子发射透射(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)、超声(US)或者其组合的成像系统进行成像时，在屏幕上显示诸如例如冠状动脉的血管，以意图测量和评估狭窄的严重性。表达狭窄严重性的最常用方式是血流储备分数(FFR)，血流储备分数被定义为血管中的狭窄病灶远端的最大血流量与相同血管中的正常最大流量的比率：FFR＝Pd/Pa(Pd是病灶远端的压力，Pa是病灶近端的压力)。可以使用导管插入术在动脉中测量血压，但是也可以使用高级模型来模拟血压，所述高级模型分析成像数据并计算模拟的FFR(和/或其他相关的血流量或压力)值。根据所使用的模型和所需的准确度，对FFR值的计算可能会花费数分钟到数小时之间的时间。然而，处理时间将随着更高级的计算能力以及进一步改善的模型而减小。正常地，使用3D图像数据对FFR进行建模，但是近来已经变得也能够使用2D图像数据，例如2D对比增强的血管造影数据。在正确的条件(例如，狭窄的不受遮挡的视图以及血管的最优取向)下，可以在无需提取完整冠状动脉树的情况下获得FFR计算结果，并且因此，需要显著更少的计算能力。该发现成为本专利技术的依据。本专利技术提出进一步采用2D方法，并且在便携式移动设备上模拟FFR值，所述便携式移动设备使用其内置相机从医学成像设备的任何适当的显示器捕获血管和狭窄的几何结构。当前的3D模型是复杂的并且需要高的计算能力以及对原始3D图像数据的直接访问。因此，显然的选择是使用被集成在成像设备中或者被直接连接到成像设备的强的计算机来执行建模和FFR计算。技术人员将不会使用小型移动设备来执行该任务，但是本专利技术发现，当正确执行时，2D建模降低了对计算能力的要求，使得对于诸如移动电话的较不强大的设备而言变得可用。图1、图2和图3全部图示了本专利技术以及可以如何对其进行实施。当然，技术人员将理解，也可以在不同的实施例中实施本专利技术以实现相同或相似的结果。图1和图2示出了本专利技术的分别使用3D计算机断层摄影(图1)和2DX射线(图2)图像作为初始图像的实施例的示意性描绘。图3示出了根据本专利技术的工作流的流程图。首先，获得并显示301初始图像，例如，诸如心脏或心脏动脉系统的器官或者在CT成像器10或X射线成像器(20)中扫描的患者的截面的图像。在本范例中，在一个实施例中，在例如监测器的显示器101上以3D状视图、例如体绘制图像来呈现被成像的心脏102，其中，在显示器101上可见狭窄的血管103。在另一实施例中，在显示器201上对心脏血管系统202的部分的2D图像、例如2D对比增强的血管造影图进行可视化。同样地，在此清晰地呈现了狭窄的血管203。为了实现所提出的方法的准确度，重要的是在允许病灶的不受遮挡的视图的取向中显示动脉。对于2D图像而言，这是尤其重要的。可能必须要从多个角度获得图像，并且然后人工或自动地选择最好的图像。接下来，获得302初始图像数据的摄影图像数据。通过使用被集成在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于获得包括狭窄的血管中的狭窄信息的方法，包括以下步骤：在显示单元上显示患者的至少包括所述狭窄的感兴趣区域的初始图像；使用便携式移动设备的相机来获得所显示的所述感兴趣区域的初始图像的摄影数据；根据所述摄影数据来估计血管尺寸；检测至少所述血管的轮廓和所述狭窄的轮廓；基于所获得的摄影图像数据和所检测到的轮廓来重建血管模型；至少使用所述血管模型和所估计的血管尺寸来模拟所述血管中所述狭窄的近端和远端的血压值和血流量值；根据所模拟的血压值和血流量值来计算血流储备分数值；显示所计算出的血流储备分数值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.07 EP 15188699.11.一种用于获得包括狭窄的血管中的狭窄信息的方法，包括以下步骤：在显示单元上显示患者的至少包括所述狭窄的感兴趣区域的初始图像；使用便携式移动设备的相机来获得所显示的所述感兴趣区域的初始图像的摄影数据；根据所述摄影数据来估计血管尺寸；检测至少所述血管的轮廓和所述狭窄的轮廓；基于所获得的摄影图像数据和所检测到的轮廓来重建血管模型；至少使用所述血管模型和所估计的血管尺寸来模拟所述血管中所述狭窄的近端和远端的血压值和血流量值；根据所模拟的血压值和血流量值来计算血流储备分数值；显示所计算出的血流储备分数值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感兴趣区域的所述初始图像是由2D或3D医学成像数据获得的，所述2D或3D医学成像数据优选选自包括以下项的组：X射线成像数据、计算机断层摄影成像数据或磁共振成像数据。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述血管是以使得显示所述狭窄的不受遮挡的视图的取向来显示的。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述摄影数据包括静止图像或一系列静止图像。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述静止图像是从一系列静止图像中人工或自动地选择的。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述摄影数据包括与获得所述摄影数据的时间帧相关的时间信息和/或与获得所述摄影数据的空间位置相关的位置信息。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过以下操作来估计所述血管尺寸：检测所述摄影图像数据中的已知结构；将所检测到的已知结构与所述已知结构的典型尺度进行比较；并且基于所比较的尺度来计算缩放因子。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，由用户定义的缩放因子来估计或影响所述血管尺寸。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，人工地确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·施米特，C·哈泽，H·尼克基施，S·普雷弗尔哈尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL