本发明一优选实施例的一种测量血管血流速度的方法,包括步骤:
s1,向目标区域血液流向的起点处注射定量的造影剂;
在本实施例中,造影剂又称对比剂,在本申请中注射造影剂是为增强影像观察效果而注入到人体组织或器官目标区域的化学制品。该制品的密度高于或低于周围组织,形成的对比用器械显示图像。在起点处注射造影剂能够使造影剂随着血液的流动方向流动。
s2,用ct对目标区域血液流向的起点处进行扫描,获取起点处图像,并开始计时;
在本实施例中,冠脉造影利用人体软组织和造影剂对射线吸收程度的不同,在造影图像上形成了血管和周围组织之间的不同高对比度。本实施例中的目标区域选取狭窄的血管。
s3,ct对目标区域血液流向的终点处进行灌注扫描,获取造影剂首先到达终点的图像,并记下时间t;
在本实施例中,采用ct对目标区域血液流向的终点处进行灌注扫描,ct灌注扫描是在造影剂增强后进行不同时相的扫描。ct灌注扫描反映了造影剂从进人组织或病灶的瞬间开始一直到大部分离开组织或病灶为止。它反映的是组织或病灶内造影剂的灌注规律,也即在这些组织或病灶内的血流微循环规律。ct灌注扫描对时间分辨率要求很高,每次扫描之间的间隔不能大于0.5~1秒。造影剂的注射速度也要比ct动态增强扫描快,以保证造影剂在短时间内集团通过需检查的靶器官,避免后处理时的分析错误。ct灌注扫描可以更直接地反映病变组织的循环规律,更加精确地计算组织的灌注量和描绘灌注曲线。对鉴别良恶性肿瘤和了解脑缺血病灶的血供情况都有很大的帮助。
s4,继续对目标区域起点处注射定量的造影剂,使造影剂在目标区域内达到指定浓度;
在本实施例中,由于造影剂的充盈速度较快,充盈整个目标区域时间较短,因此,优先选择预定时间区间内为一整个心动周期,获取该心动周期内的造影图像上的变化规律。
s5,用ct对目标区域进行螺旋扫描,实现目标区域血管的三维重建;
在本实施例中,螺旋扫描是ct扫描技术之一,由于扫描轨迹呈螺旋线,故称螺旋扫描,又称体积或容积扫描。在扫描过程中,x线球管围绕机架连续旋转曝光,曝光同时检查床同时检查床同步匀速运动,探测器同时采集数据。
s6,通过ct的分析测量软件将目标区域的血管拉直并测量出目标区域的血管长度s;
在本实施例中,通过ct的分析测量软件将螺旋扫描获得的目标区域血管三维重建模型拉直并进行测量,通过分析测量软降测量出目标区域血管后的长度s。
s7,通过目标区域的血管长度s和时间t计算出目标区域血管血流速度v,即:
在本实施例中,获取到目标区域的血管长度s和造影剂从起点处到达终点处的时间t时,可以通过公式计算出目标区域血管血流速度v的值。
在本实施例中,采用高压注射器进行造影剂的注射。高压注射器的最大流速25.0ml/sec,最大流量99.9ml,最大压力1000psi,共有血管造影,灌注,ct和试注射四个模式。该高压注射器由注射头、支架、控制显示器、电源箱、血管造影手控开关、ct手控开关、脚控开关及电缆线组成。
在本实施例中,目标区域包括注入造影剂的主支血管及其分支。目标区域中的造影剂通过ct的变化不仅仅是由于造影剂在目标血管中的传输导致,还可能由于目标血管移除和边支血管移入,从而导致计算的血流速度不准确。因此在本实施例通过分别对主支血管及其分支进行造影剂的注射,对计算得到的速度取平均值,提高血流速度的准确度。
在本实施例中,通过图像跟踪检测目标区域在不同心跳时刻下的位置的变化,从而获得最佳的目标区域。
在本实施例中,通过所述目标区域的血管长度s和所述时间t计算出目标区域血管血流速度v的步骤之后,包括:
接收所述目标区域血管的几何参数;
以所述血液流向起点为参考点,基于所述几何参数和目标区域血管上的点到所述参考点的距离,计算出参考官腔直径函数和所述几何参数差异函数;在多个尺寸下对几何参数差异函数求导,得到多个尺寸对应的差值导数函数;
基于所述多个尺寸对应的差值导数函数和最大平均血流速度,获得所述血管第一位置处的第二血流压力与血液流向起点处的第一血流压力之间的比值。
在本实施例,所述几何参数包括所述目标区域血液流向起点的横截面积或直径、所述目标区域血液流向终点的横截面积或直径和所述目标区域位于起点与终点之间的第一位置的横截面积或直径。
向目标区域血液流向的起点处注射定量的造影剂;
在本实施例中,造影剂又称对比剂,在本申请中注射造影剂是为增强影像观察效果而注入到人体组织或器官目标区域的化学制品。该制品的密度高于或低于周围组织,形成的对比用器械显示图像。在起点处注射造影剂能够使造影剂随着血液的流动方向流动。
用ct对目标区域血液流向的起点处进行扫描,获取起点处图像,并开始计时;
在本实施例中,冠脉造影利用人体软组织和造影剂对射线吸收程度的不同,在造影图像上形成了血管和周围组织之间的不同高对比度。本实施例中的目标区域选取狭窄的血管。
ct对目标区域血液流向的终点处进行灌注扫描,获取造影剂首先到达终点的图像,并记下时间t;
在本实施例中,采用ct对目标区域血液流向的终点处进行灌注扫描,ct灌注扫描是在造影剂增强后进行不同时相的扫描。ct灌注扫描反映了造影剂从进人组织或病灶的瞬间开始一直到大部分离开组织或病灶为止。它反映的是组织或病灶内造影剂的灌注规律,也即在这些组织或病灶内的血流微循环规律。ct灌注扫描对时间分辨率要求很高,每次扫描之间的间隔不能大于0.5~1秒。造影剂的注射速度也要比ct动态增强扫描快,以保证造影剂在短时间内集团通过需检查的靶器官,避免后处理时的分析错误。ct灌注扫描可以更直接地反映病变组织的循环规律,更加精确地计算组织的灌注量和描绘灌注曲线。对鉴别良恶性肿瘤和了解脑缺血病灶的血供情况都有很大的帮助。
继续对目标区域起点处注射定量的造影剂,使造影剂在目标区域内达到指定浓度;
在本实施例中,由于造影剂的充盈速度较快,充盈整个目标区域时间较短,因此,优先选择预定时间区间内为一整个心动周期,获取该心动周期内的造影图像上的变化规律。
用ct对目标区域进行螺旋扫描,实现目标区域血管的三维重建;
在本实施例中,螺旋扫描是ct扫描技术之一,由于扫描轨迹呈螺旋线,故称螺旋扫描,又称体积或容积扫描。在扫描过程中,x线球管围绕机架连续旋转曝光,曝光同时检查床同时检查床同步匀速运动,探测器同时采集数据。
通过ct的分析测量软件将目标区域的血管拉直并测量出目标区域的血管长度s;
在本实施例中,通过ct的分析测量软件将螺旋扫描获得的目标区域血管三维重建模型拉直并进行测量,通过分析测量软降测量出目标区域血管后的长度s。
通过目标区域的血管长度s和时间t计算出目标区域血管血流速度v,即:
在本实施例中,获取到目标区域的血管长度s和造影剂从起点处到达终点处的时间t时,可以通过公式计算出目标区域血管血流速度v的值。
接收目标区域血管的几何参数,几何参数包括目标区域血液流向起点的横截面积或直径、目标区域血液流向终点的横截面积或直径和目标区域位于起点与终点之间的第一位置的横截面积或直径;
以血液流向起点为参考点,基于几何参数和目标区域血管上的点到参考点的距离,计算出参考官腔直径函数和几何参数差异函数;在多个尺寸下对几何参数差异函数求导,得到多个尺寸对应的差值导数函数;
基于多个尺寸对应的差值导数函数和最大平均血流速度,获得血管第一位置处的第二血流压力与血液流向起点处的第一血流压力之间的比值。
在本实施例中,基于计算血管血流速度的方法,并结合该目标区域内血管的其他几何参数,通过相应的计算公式获得血管的压力值或ffr值。ffr为光转动脉血流储备分数,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。
在本实施例中,采用高压注射器进行造影剂的注射,高压注射器的最大流速25.0ml/sec,最大流量99.9ml,最大压力1000psi,共有血管造影,灌注,ct和试注射四个模式。该高压注射器由注射头、支架、控制显示器、电源箱、血管造影手控开关、ct手控开关、脚控开关及电缆线组成。
在本实施例中,目标区域包括注入造影剂的主支血管及其分支。