【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医学影像，具体涉及一种虚拟血流分数计算方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、血流储备分数(fractional flow reserve,ffr)是指在冠状动脉存在狭窄病变的情况下，该血管所供心肌区域能获得的最大血流与同一区域理论上正常情况下所能获得的最大血流之比。ffr的测定是应用一种特殊的顶端带有传感器的介入导丝，通过传感器测量冠脉内的压力，计算冠状动脉狭窄后的压力与狭窄前的压力比值。
2、目前的技术主要分为基于造影图像的ffr预测方法和基于腔内影像的ffr预测方法。对于基于造影图像的ffr预测方法，通常需要两个体位的的造影图像，从而实现血管3d重建，利用造影图像中的造影剂流速预计血流速度，最后利用血流动力学方程计算ffr，过程复杂耗时较长；基于腔内影像的ffr预测方法主要是利用oct影像预测ffr，在分析过程中通常使用最小管腔面积mla(minimum lumen area)附近最大的血管面积作为参考，对血管管腔面积预测模型误差较大，可靠性差，无法为医生提供精准可靠的数据参考。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种虚拟血流分数计算方法、装置、设备及介质，以解决现有技术中对血流储备分数分析误差大、可靠性差的问题。
2、第一方面，专利技术实施例提供了一种虚拟血流分数计算方法，包括：
3、获取冠脉图像数据和血压数据；
4、对冠脉图像数据进行分析，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态；
5、基于血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态构建参考血管；
6、根据血压数据、血管管腔轮廓、血管边支轮廓、参考血管和预设血流动力模型计算虚拟血流分数。
7、通过综合考虑了边支拐点及分支血管的真实情况，实现整个回拉血管的参考血管重建，并通过重建参考血管及考虑患者真实的血压数据的方式计算血管在正常状态下的虚拟血流分数，降低压降的计算误差，提高虚拟血流分数的计算精度和计算速度，为医生提供更可靠的数据参考。
8、在一种可选的实施方式中，对冠脉图像数据进行分析，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态，包括：
9、对冠脉图像数据进行数字图像处理，得到冠脉影像；
10、从冠脉影像中提取血管特征信息；
11、基于血管特征信息对冠脉影像进行特征识别，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态。
12、通过对冠脉图像进行分析，实现对血管轮廓、血管健康状态以及边支位置的检测，从而提高后续参考血管重建的精度。
13、在一种可选的实施方式中，基于血管特征信息对冠脉影像进行特征识别，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态，包括：
14、将血管特征信息输入预设分割模型进行特征识别及图像分割，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓和血管健康状态；
15、对血管边支轮廓进行拐点识别，得到边支拐点。
16、通过预设分割模型进行特征识别及图像分割，然后通过拐点识别查找边支拐点，本技术在传统的分割模型基础上，提出了keypoint generator网络结构，用于识别边支拐点，从而实现了仅使用一个网络模型，可同时输出图像分割结果和边支拐点，降低了模型复杂度，因此此方式可以有效减少分析时间，提高分析效率。
17、在一种可选的实施方式中，基于血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态构建参考血管，包括：
18、根据血管健康状态选取健康的血管图像作为初始参考帧；
19、通过血管管腔轮廓、血管边支轮廓和边支拐点分析血管的参考直径；
20、基于初始参考帧和参考直径构建参考血管。
21、选取健康的血管图像作为初始参考帧是为了提高构建的参考血管的可靠性，避免非健康血管的异常数据对血管重建的不良影响；通过构建参考血管，模拟血管在不存在病变、狭窄情况下的正常状态，同时通过将边支融合到参考血管模型重建中，提高了参考血管面积的计算精度。此外，参考血管面积精度的提升，可有效减少人工确认、调整参考帧的时间，从而进一步提升了分析效率，降低vfr计算时间。
22、在一种可选的实施方式中，参考直径包括平均边支直径和管腔平均直径，通过血管管腔轮廓、血管边支轮廓和边支拐点分析血管的参考直径，包括：
23、根据边支拐点对应的血管边支轮廓计算平均边支直径；
24、根据血管管腔轮廓计算管腔平均直径。
25、通过计算平均直径，使模拟的参考血管具有更高的准确度。
26、在一种可选的实施方式中，根据血压数据、血管管腔轮廓、血管边支轮廓、参考血管和预设血流动力模型计算虚拟血流分数，包括：
27、根据参考血管分析管腔面积；
28、从血管管腔轮廓和血管边支轮廓中提取狭窄段横截面积和血管长度；
29、根据血压数据和预设基础血液流速计算最大充血流速；
30、将管腔面积和最大充血流速输入预设血流动力模型，得到血流压降值；
31、根据血压数据和血流压降值计算虚拟血流分数。
32、采用患者真实的舒张压和收缩压，该压力无需使用额外的设备来获取，可直接从心电监护仪中获取。可有效提高计算精度，为医生提供更加可靠的数据支持。
33、在一种可选的实施方式中，从血管管腔轮廓和血管边支轮廓中提取狭窄段横截面积和血管长度，包括：
34、对血管管腔轮廓和血管边支轮廓进行测量，得到血管长度；
35、将血管管腔轮廓和血管边支轮廓分别与参考血管进行对比，得到多个狭窄段和每个狭窄段与参考血管对应位置的面积差异值；
36、从多个狭窄段中选取面积差异值最大的狭窄段作为目标狭窄段；
37、从血管管腔轮廓或血管边支轮廓中提取目标狭窄段的横截面积，得到狭窄段横截面积。
38、将狭窄段横截面积定位到相对管腔面积最小位置处的面积，可以有效避免血管细小分支的直径影响狭窄段判断，提高狭窄段横截面积的选择准确度，提高后续计算的可靠性。
39、第二方面，本专利技术实施例提供了一种虚拟血流分数计算装置，包括：
40、获取模块，用于获取冠脉图像数据和血压数据；
41、分析模块，用于对冠脉图像数据进行分析，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态；
42、构建模块，用于基于血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态构建参考血管；
43、计算模块，用于根据血压数据、血管管腔轮廓、血管边支轮廓、参考血管和预设血流动力模型计算虚拟血流分数。第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括：
44、存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行本专利技术实施例提供的虚拟血流分数计算方法。
4本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种虚拟血流分数计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述对所述冠脉图像数据进行分析，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态，包括：
3.根据权利要求2所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述基于所述血管特征信息对所述冠脉影像进行特征识别，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态，包括：
4.根据权利要求1所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述基于所述血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态构建参考血管，包括：
5.根据权利要求4所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述参考直径包括平均边支直径和管腔平均直径，所述通过所述血管管腔轮廓、血管边支轮廓和边支拐点分析血管的参考直径，包括：
6.根据权利要求1所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述根据所述血压数据、血管管腔轮廓、血管边支轮廓、参考血管和预设血流动力模型计算虚拟血流分数，包括：
7.根据权利要求6所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述从
8.一种虚拟血流分数计算装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7中任一项所述的虚拟血流分数计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种虚拟血流分数计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述对所述冠脉图像数据进行分析，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态，包括：
3.根据权利要求2所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述基于所述血管特征信息对所述冠脉影像进行特征识别，得到血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态，包括：
4.根据权利要求1所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述基于所述血管管腔轮廓、血管边支轮廓、边支拐点和血管健康状态构建参考血管，包括：
5.根据权利要求4所述的虚拟血流分数计算方法，其特征在于，所述参考直径包括平均边支直径和管腔平均直径，所述通...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱锐，曹一挥，鲁全茂，毕鹏，
申请(专利权)人：深圳市中科微光医疗器械技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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