基于血管造影的心肌病形态学计算方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于血管造影的心肌病形态学计算方法、装置及存储介质，应用于肥厚型心肌病形态学分析技术领域，包括：引入了心脏梗阻系数以及流出道处横截面积的概念，基于4D

【技术实现步骤摘要】
基于血管造影的心肌病形态学计算方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及肥厚型心肌病形态学分析
，具体涉及基于血管造影的心肌病形态学计算方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]肥厚型心肌病，英文名称hypertrophic cardiomyopathy（HCM），是一种可能由遗传，或其他不明原因引起的心肌明显增厚的，发病率不少于0.2%的全球性疾病，特征为心室壁呈不对称性肥厚，常侵及室间隔，心室内腔变小，左心室血液充盈受阻，左心室舒张期顺应性下降等；肥厚型心肌病在形态学上通常表现为心脏处以及流出道处梗阻，在现有技术中，肥厚型心肌病形态学分析的技术主要包括超声心动图（ECHO）及核磁共振成像（CMRI），但是现有技术获取的图像数据单一，且最终计算出的压差数据为静态的单一数值，医生根据静态的单一压差对于患者的病情估计并不精准全面。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供基于血管造影的心肌病形态学计算方法、装置及存储介质，以解决现有技术中，医生通过静态的单一压差数值判断用户的病情，其得出的结论并不准确全面的问题。
[0004]根据本专利技术实施例的第一方面，提供基于血管造影的心肌病形态学计算方法，包括：获取用户在术前一段时间内的心电门控图、不同时相下的心脏处的4D
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CTA图像，以及基于4D
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CTA图像对不同时相下的心脏处的三维模型进行重建，获取用户在不同时相下的心脏处的模型；通过4D
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CTA图像，重建的心脏处的模型以及CFD仿真技术获取到用户在术前不同时相下的左室腔至升主动脉段压降、心输出量以及流出道处血流速度；通过左室腔至升主动脉段压降以及心输出量获取用户在收缩期不同时相下的心脏梗阻系数；通过流出道处血流速度以及心输出量获取用户在收缩期不同时相下的流出道处横截面积；通过收缩期不同时相下的心脏梗阻系数获取用户的心脏梗阻系数变化曲线，通过心脏梗阻系数变化曲线判断用户的心脏处梗阻程度；通过收缩期不同时相下的流出道处横截面积获取用户的流出道处横截面积变化曲线，通过流出道处横截面积变化曲线判断用户的流出道处梗阻程度。
[0005]优选地，获取用户在术后心脏收缩期内的心电门控图、不同时相下的心脏处的4D
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CTA图像，以及基于4D
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CTA图像对不同时相下的心脏处的三维模型进行重建，获取用户在不同时
相下的心脏处的模型；通过4D
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CTA图像，重建的心脏处的模型以及CFD仿真技术获取到用户在术后不同时相下的左室腔至升主动脉段压降、心输出量以及流出道处血流速度；通过左室腔至升主动脉段压降以及心输出量获取用户在不同时相下的心脏梗阻系数；通过流出道处血流速度以及心输出量获取用户在收缩期不同时相下的流出道处横截面积；通过收缩期不同时相下的心脏梗阻系数获取用户的心脏梗阻系数变化曲线，通过收缩期不同时相下的流出道处横截面积获取用户的流出道处横截面积变化曲线；通过用户在术后的心脏梗阻系数变化曲线以及流出道处横截面积变化曲线判断用户的心脏处梗阻程度以及流出道处梗阻程度的恢复效果。
[0006]优选地，所述通过左室腔至升主动脉段压降以及心输出量获取用户在不同时相下的心脏梗阻系数包括：基于伯努利方程，得到用户心脏处的左室腔至升主动脉段压降与左室腔至主动脉段压力损失的关系；根据左室腔至主动脉段压力损失与升主动脉段横截面积、整体阻力系数以及收缩期血流量的关系，得到左室腔至主动脉段压力损失与心脏梗阻系数以及心输出量的关系；根据左室腔至升主动脉段压降与左室腔至主动脉段压力损失的关系，得到左室腔至升主动脉段压降与心脏梗阻系数以及心输出量的关系。
[0007]优选地，所述通过流出道处血流速度以及心输出量获取用户在不同时相下的流出道处横截面积包括：基于伯努利方程，得到流出道血流速度与收缩期流量以及流出道处横截面积的关系；根据流出道血流速度与收缩期流量以及流出道处横截面积的关系，得到流出道处横截面积与流出道处血流速度以及心输出量的关系。
[0008]优选地，所述基于实际流体的伯努利方程，得到用户心脏处的左室腔至升主动脉段压降与左室腔至主动脉段压力损失的关系的公式如下所示：基于伯努利方程，得到：；式中，表示左室腔血流速度，表示血液密度，表示重力加速度，表示左室腔高度，表示左室腔压力，表示主动脉血流速度，表示主动脉高度，表示主动脉压力，表示左室腔至主动脉段压力损失；考虑左室腔段血流速度与升主动脉段血流速度没有明显差异，我们假设
，在忽略重力加速度影响的情况下，对上述公式进行转换，得到：；式中，表示左室腔至升主动脉段压降。
[0009]优选地，所述根据左室腔至主动脉段压力损失与升主动脉段横截面积、整体阻力系数以及收缩期血流量的关系，得到左室腔至主动脉段压力损失与心脏梗阻系数以及心输出量的关系的公式如下所示：基于流体力学，左室腔至主动脉段压力损失包括沿程压力损失及局部压力损失，基于Darcy
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Weisbach方程计算左室腔至主动脉段沿程压力损失，得到：；式中，表示沿程压力损失，表示局部压力损失，表示Darcy
–
Weisbach摩擦系数，表示左室腔至升主动脉段血流腔长度，表示左室腔至升主动脉段水力直径，表示局部阻力系数；由于左室腔至升主动脉段血流腔是不规则形状的，对上述公式进行转换得到：；式中，表示整体阻力系数，表示升主动脉段横截面积，表示收缩期血流量；由于收缩期通常占据三分之一心动周期，得到：式中，表示心输出量，用心输出量代替收缩期血流量，得到：；式中，表示心脏梗阻系数；由于，得到：。
[0010]根据本专利技术实施例的第二方面，提供基于血管造影的心肌病形态学计算装置，所述装置包括：图像构建模块：用于获取用户在术前一段时间内的心电门控图、不同时相下的心
脏处的4D
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CTA图像，以及基于4D
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CTA图像对不同时相下的心脏处的三维模型进行重建，获取用户在不同时相下的心脏处的模型；数据获取模块：用于通过4D
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CTA图像，重建的心脏处的模型以及CFD仿真技术获取到用户在术前不同时相下的左室腔至升主动脉段压降、心输出量以及流出道处血流速度；心脏梗阻系数计算模块：用于通过左室腔至升主动脉段压降以及心输出量获取用户在收缩期不同时相下的心脏梗阻系数；流出道处横截面积计算模块：用于通过流出道处血流速度以及心输出量获取用户在收缩期不同时相下的流出道处横截面积；心脏处梗阻程度判断模块：用于通过收缩期不同时相下的心脏梗阻系数获取用户的心脏梗阻系数变化曲线，通过心脏梗阻系数变化曲线判断用户的心脏处梗阻程度；流出道处梗阻程度判断模块：用于通过收缩期不同时相下的流出道处横截面积获取用户的流出道处横截面积变化曲线，通过流出道处横截面积变化曲线判断用户的流出道处梗阻程度。
[0011]根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被主控器执行时，实现所述的上述方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于血管造影的心肌病形态学计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取用户在术前一段时间内的心电门控图、不同时相下的心脏处的4D
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CTA图像，以及基于4D
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CTA图像对不同时相下的心脏处的三维模型进行重建，获取用户在不同时相下的心脏处的模型；通过4D
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CTA图像，重建的心脏处的模型以及CFD仿真技术获取到用户在术前不同时相下的左室腔至升主动脉段压降、心输出量以及流出道处血流速度；通过左室腔至升主动脉段压降以及心输出量获取用户在收缩期不同时相下的心脏梗阻系数；通过流出道处血流速度以及心输出量获取用户在收缩期不同时相下的流出道处横截面积；通过收缩期不同时相下的心脏梗阻系数获取用户的心脏梗阻系数变化曲线，通过心脏梗阻系数变化曲线判断用户的心脏处梗阻程度；通过收缩期不同时相下的流出道处横截面积获取用户的流出道处横截面积变化曲线，通过流出道处横截面积变化曲线判断用户的流出道处梗阻程度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取用户在术后一段时间内的心电门控图、不同时相下的心脏处的4D
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CTA图像，以及基于4D
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CTA图像对不同时相下的心脏处的三维模型进行重建，获取用户在不同时相下的心脏处的模型；通过4D
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CTA图像，重建的心脏处的模型以及CFD仿真技术获取到用户在术后不同时相下的左室腔至升主动脉段压降、心输出量以及流出道处血流速度；通过左室腔至升主动脉段压降以及心输出量获取用户在不同时相下的心脏梗阻系数；通过流出道处血流速度以及心输出量获取用户在收缩期不同时相下的流出道处横截面积；通过收缩期不同时相下的心脏梗阻系数获取用户的心脏梗阻系数变化曲线，通过收缩期不同时相下的流出道处横截面积获取用户的流出道处横截面积变化曲线；通过用户在术后的心脏梗阻系数变化曲线以及流出道处横截面积变化曲线判断用户的心脏处梗阻程度以及流出道处梗阻程度的恢复效果。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过左室腔至升主动脉段压降以及心输出量获取用户在不同时相下的心脏梗阻系数包括：基于伯努利方程，得到用户心脏处的左室腔至升主动脉段压降与左室腔至主动脉段压力损失的关系；根据左室腔至主动脉段压力损失与升主动脉段横截面积、整体阻力系数以及收缩期血流量的关系，得到左室腔至主动脉段压力损失与心脏梗阻系数以及心输出量的关系；根据左室腔至升主动脉段压降与左室腔至主动脉段压力损失的关系，得到左室腔至升主动脉段压降与心脏梗阻系数以及心输出量的关系。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过流出道处血流速度以及心输出量获取用户在不同时相下的流出道处横截面积包括：
基于伯努利方程，得到流出道血流速度与收缩期流量以及流出道处横截面积的关系；根据流出道血流速度与收缩期流量以及流出道处横截面积的关系，得到流出道处横截面积与流出道处血流速度以及心输出量的关系。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：高凡，
申请(专利权)人：柏意慧心杭州网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：