获取流量损失模型、损失比、供血能力的方法和系统技术方案

本申请提供了一种获取流量损失模型、损失比、供血能力的方法和系统，获取流量损失模型的方法包括：获取感兴趣的血管段；获取所述感兴趣血管段的特征值；根据所述特征值，建立血流量损失模型。本申请通过合成感兴趣血管段，从血管段上获取血管特征值，根据血管特征值、以及深度学习获取血流量损失模型，再基于深度模型，获取不同运动等级的流量损失比，进而实现了针对个体的差别化评价，提高了供血能力以及缺血情况评估的准确性。

【技术实现步骤摘要】
获取流量损失模型、损失比、供血能力的方法和系统
本专利技术涉及冠状动脉医学
，特别是涉及一种获取流量损失模型、损失比、供血能力的方法和系统。
技术介绍
人体血管是血液传输的通道，动脉负责将血液输送到各个组织器官进行物质交换，氧气养料被各组织器官吸收，同时各组织器官排出二氧化碳和废物。由于血管损伤导致血流的减少会影响各组织器官的功能，如冠脉阻塞引起心肌缺血。现有技术多通过侵入性的压力导丝测量血管压力获得功能学指标(如FFR，IMR)，但需要使用扩张药物模拟最大充血态，手术操作复杂费时并存在手术风险导致应用较少。因此为了解决压力导丝存在的问题，目前临床上通过影像检测血管参数，如形态、血液流速及压力等参数来评估供血能力。但是由于随着年龄的增大，患者不需要进行大幅度的剧烈运动，所以对供血的要求降低，以及由于个体的血管管腔截面面积的差异，对血管的供血能力均有影响等。综合上述多种因素，单纯的从图像获得形态参数，只考虑血管阻塞程度而无法准确评估实际器官在不同负荷状态下是否缺血，存在评估不准确的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种获取流量损失模型、损失比、供血能力的方法和系统，以解决现有技术中单纯的从图像获得形态参数，只考虑血管阻塞程度而无法准确评估实际器官在不同负荷状态下是否缺血，存在评估不准确的问题。为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种用于获取血流量损失模型的方法，包括：获取感兴趣的血管段；获取所述感兴趣血管段的特征值；根据所述特征值，建立血流量损失模型。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，所述特征值包括：血管形态参数、心率、血液流动速度和血流量。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，根据所述特征值，建立所述血流量损失模型的方法包括：血流量损失比其中QR表示流速损失比，ΔQ表示感兴趣的血管段从入口至出口的血流量损失，Q表示感兴趣的血管段的入口流量；根据样本数据，获取所述特征值与所述血流量损失比之间的关系，通过深度学习创建血流量损失模型。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，所述根据样本数据，获取所述特征值与所述血流量损失比之间的关系，通过深度学习创建血流量损失模型的方法，包括：如果血管形态参数相同，根据所述样本数据，获取血液流动速度与血流量损失之间的关系ΔQ＝h(v)，其中，h(v)表示一个以v为自变量的函数，v表示血液流动速度；如果所述血液流动速度相同，根据所述样本数据，获取所述血管形态参数与所述血流量损失之间的关系ΔQ＝f(m)，其中，f(m)表示一个以m为自变量的函数，m表示血管形态参数，包括：正常血管的参考管腔面积S，血管狭窄区域的最小管腔横截面积S’，血管狭窄区域的血管长度L。根据ΔQ＝h(v)、ΔQ＝f(m)、通过多层全连接神经网络对所述样本进行深度学习，获取血流量损失模型。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，所述多层全连接神经网络的方法包括：输入层、至少两层隐藏层，每隐藏层包括50～150个神经元，激活函数、输出层。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，所述激活函数包括：sigmod函数。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，还包括：根据所述特征值与所述血流量损失的关系生成模拟样本，将所述模拟样本加入所述样本数据中，扩充样本数量。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，所述如果血管形态参数相同，根据样本数据，获取血液流动速度与血流量损失之间的关系ΔQ＝h(v)的方法，包括：如果血管形态参数相同，则建立横坐标为纵坐标为的坐标系，将所述样本数据点设置于所述坐标系内，获取血液流动速度与血流量损失之间的关系ΔQ＝h(v)，其中△Qp表示血液平均流动速度为vp时，感兴趣血管段从入口到出口的流量损失，△Qa表示真实血管形态下，感兴趣血管段从入口到出口的流量损失，vp表示相对va变化k％时的血液平均流动速度，-50<k<50，va表示真实血管形态下，感兴趣血管段从入口到出口的血液平均流动速度。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，-30<k<30。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，所述如果血液流动速度相同，根据样本数据，获取血管形态参数与血流量损失之间的关系ΔQ＝f(m)的方法，包括：如果血液流动速度相同，则建立横坐标为纵坐标为的坐标系，将所述样本数据点设置于所述坐标系内，获取血管形态参数与血流量损失之间的关系ΔQ＝f(m)，其中△Qp表示血管形态学参数为mp时，感兴趣血管段从入口到出口的流量损失，△Qa表示真实血管形态下，感兴趣血管段从入口到出口的流量损失，mp表示相对ma变化e％时的血管形态参数，-50<e<50，ma表示真实血管形态下，感兴趣血管段从入口到出口的血管形态参数。可选地，上述的用于获取血流量损失模型的方法，-30<e<30。第二方面，本申请提供了一种用于获取不同运动等级的血流量损失比的方法，包括：上述的用于获取血流量损失模型的方法；测量心率和感兴趣血管段从入口到出口的血液平均流动速度；根据所述心率获取运动等级；根据所述运动等级，获取各级运动等级下的血液流动速度；根据血流量损失模型、血管形态参数、以及各级运动等级下的血液流动速度，获取不同运动等级下的流量损失比。可选地，上述的用于获取不同运动等级的血流量损失比的方法，根据所述心率获取运动等级的方法包括：如果p≤80次/分，则处于静息状态，运动等级M＝1；如果80次/分＜p≤120次/分，则处于运动负荷状态，运动等级M＝2；如果120次/分＜p≤180次/分，则处于最大负荷状态，运动等级M＝3。可选地，上述的用于获取不同运动等级的血流量损失比的方法，所述根据所述运动等级，获取各级运动等级下的血液流动速度的方法包括：如果运动等级M＝1的血液流动速度为v1，则运动等级M＝2的血液流动速度v2＝av1，则运动等级M＝3的血液流动速度v3＝bv1，其中，1＜a＜b，2≤b≤4。可选地，上述的用于获取不同运动等级的血流量损失比的方法，所述a＝4/3，2≤b≤3。第三方面，本申请提供了一种根据血流量损失比获取不同运动等级供血能力的方法，包括：获取处于同一时刻的心率，以及感兴趣血管段的平均血液流动速度；根据所述心率，获取当前运动等级；根据当前运动等级，以及当前运动等级下的所述平均血液流动速度，获取每级运动等级下的血液流动速度；根据造影图像，获取血管形态参数；根据血流量损失模型，计算不同运动等级下的血流量损失比；根据所述血流量损失比、生理参数，获取感兴趣血管段的供血能力。可选地，上述的根据血流量损失比获取不同运动等级供血能力的方法，所述根据所述血流量损失比、生理参数，获取感兴趣血管段的供血能力的方法，包括：如果运动等级M＝1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，包括：/n获取感兴趣的血管段；/n获取所述感兴趣血管段的特征值；/n根据所述特征值，建立血流量损失模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，包括：
获取感兴趣的血管段；
获取所述感兴趣血管段的特征值；
根据所述特征值，建立血流量损失模型。


2.根据权利要求1所述的用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，所述特征值包括：血管形态参数、心率、血液流动速度和血流量。


3.根据权利要求1所述的用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，根据所述特征值，建立所述血流量损失模型的方法包括：
血流量损失比其中QR表示流速损失比，ΔQ表示感兴趣的血管段从入口至出口的血流量损失，Q表示感兴趣的血管段的入口流量；
根据样本数据，获取所述特征值与所述血流量损失比之间的关系，通过深度学习创建血流量损失模型。


4.根据权利要求3所述的用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，所述根据样本数据，获取所述特征值与所述血流量损失比之间的关系，通过深度学习创建血流量损失模型的方法，包括：
如果血管形态参数相同，根据所述样本数据，获取血液流动速度与血流量损失之间的关系ΔQ＝h(v)，其中，h(v)表示一个以v为自变量的函数，v表示血液流动速度；
如果所述血液流动速度相同，根据所述样本数据，获取所述血管形态参数与所述血流量损失之间的关系ΔQ＝f(m)，其中，f(m)表示一个以m为自变量的函数，m表示血管形态参数，包括：正常血管的参考管腔面积S，血管狭窄区域的最小管腔横截面积S’，血管狭窄区域的血管长度L。
根据ΔQ＝h(v)、ΔQ＝f(m)、通过多层全连接神经网络对所述样本进行深度学习，获取血流量损失模型。


5.根据权利要求4所述的用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，所述多层全连接神经网络的方法包括：输入层、至少两层隐藏层，每隐藏层包括50～150个神经元，激活函数、输出层。


6.根据权利要求5所述的用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，所述激活函数包括：sigmod函数。


7.根据权利要求3所述的用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，还包括：根据所述特征值与所述血流量损失的关系生成模拟样本，将所述模拟样本加入所述样本数据中，扩充样本数量。


8.根据权利要求4所述的用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，所述如果血管形态参数相同，根据样本数据，获取血液流动速度与血流量损失之间的关系ΔQ＝h(v)的方法，包括：
如果血管形态参数相同，则建立横坐标为纵坐标为的坐标系，将所述样本数据点设置于所述坐标系内，获取血液流动速度与血流量损失之间的关系ΔQ＝h(v)，其中△Qp表示血液平均流动速度为vp时，感兴趣血管段从入口到出口的流量损失，△Qa表示真实血管形态下，感兴趣血管段从入口到出口的流量损失，vp表示相对va变化k％时的血液平均流动速度，-50<k<50，va表示真实血管形态下，感兴趣血管段从入口到出口的血液平均流动速度。


9.根据权利要求4所述的用于获取血流量损失模型的方法，其特征在于，所述如果血液流动速度相同，根据样本数据，获取血管形态参数与血流量损失之间的关系ΔQ＝f(m)的方法，包括：
如果血液流动速度相同，则建立横坐标为纵坐标为的坐标系，将所述样本数据点设置于所述坐标系内，获取血管形态参数与血流量损失之间的关系ΔQ＝f(m)，其中△Qp表示血管形态学参数为mp时，感兴趣血管段从入口到出口的流量损失，△Qa表示真实血管形态下，感兴趣血管段从入口到出口的流量损失，mp表示相对ma...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广志，王鹏，王之元，戴威，
申请(专利权)人：苏州润迈德医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32