专利名称：一种测量动脉血液流速的方法
技术领域：
本发明涉及一种测量动脉血液流速的方法，尤其是一种基于螺旋CT成像系统测 量动脉血液流速的方法。
背景技术：
血液流速是指血细胞和液体在血管中的流动速度。血液粘稠，流速减慢，血液中脂 质便沉积在血管的内壁上，导致管腔狭窄、供血不足。如冠状动脉狭窄，导致心肌缺血或心 肌梗死，危及生命；脑动脉狭窄，导致脑梗塞，梗塞区域所支配肢体瘫痪；肢体动脉狭窄，导 致狭窄远端肢体功能减弱或肌肉坏死。人体在运动状态、静止状态或疾病状态下，其动脉血 液流动速度是不相同的。通过测量动脉血液流动速度，了解其变化规律，掌握动脉血液流动 速度的正常值范围、最大值和最小值，对于我们研究人体器官的健康状况与动脉血液流速 的相关性，以及预防各种心血管疾病有重要指导意义。 超声多谱勒技术是利用超声波来探测血液流速，根据超声波在遇到运动物体(如 细胞)后，其超声频率发生偏移的现象，测量血管内血液流速。连续超声多普勒测量血液 流速时，其结果受声束和运动方向夹角的影响较大，无法了解异常血流的产生部位；脉冲超 声波多普勒测量血液流速时，它所测血流速度的大小即多普勒频移大小受脉冲重复频率的 限制，当其频移值超过尼奎斯特频率时，速度高的血流尖峰部分不能正常显示，出现频率倒 错的显象，测量准确度不能保证。此外，由于采样体积范围小，需要在断面上反复移动，检测 时间较长。故使用超声多普勒法测量血液流速受到探头角度、采样体积等的限制，适用范围 小。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种准确度有保证且能够适用于不同部位的动 脉血液流速的测量方法。本发明所采用的技术方案是基于螺旋CT成像系统，包括以下步 骤 (1)第一次向人体静脉内注入适量对比剂，对比剂通过血液循环到达动脉血管目 标段； (2)用CT对动脉血管目标段的起点进行跟踪扫描，获得对比剂首先到达起点的图 像，即获得第一个时间点t" CT自动对终点进行灌注扫描，获得对比剂首先到达终点的图 像，即获得第二个时间点t2; (3)第二次向人体静脉内注入对比剂，当对比剂在动脉血管目标段达到合适的浓 度时，用CT对该动脉血管目标段进行螺旋扫描，实现动脉血管目标段的三维重建，用CT自 带的分析测量软件的曲面重组功能将该目标段拉直并测量出目标段的长度s ;
(4)两个时间点t2与^之差，即为所选动脉血管目标段从起点到终点血液流动时 间，s即为所选动脉血管目标段从起点到终点的实际长度，通过上述数据计算出动脉血管目标段的血液平均流速「即V = G 。 为了使注入的对比剂较为集中，扫描时实现清晰的效果，进一步限制以上步骤中 两次向人体静脉内注入对比剂时，均采用高压注射器。高压注射器注射速度快，控制方便。
本领域技术人员不难得知，以上步骤中第一次向人体静脉内注入适量对比剂，一 般注入IO毫升左右，适用于CT成像的跟踪扫描成像和灌注扫描成像。第二次向人体静脉 内注入对比剂，一般注入80毫升左右，达到较高浓度，适用于CT成像的三维重建技术。在 目标血管段的起点和终点测量对比剂到达的时间点，均可在CT图片上显示。两个时间点之 差，就是该段血管内血液的流动时间，两个时间点的测量直观、方便。CT扫描是横断面扫描， 两个成像平面间的距离只表示起点扫描平面和终点扫描平面间的垂直距离。由于人体结构 的复杂性，动脉血管走行多变性，实际长度一般会大于这个垂直距离。而利用本发明测量动 脉血液流速时，所选动脉血管目标段的长度不是简单用起点和终点间的距离表示，而是将 从起点到终点的这段血管进行CT扫描并进行三维成像，应用CT自带的分析测量软件所提 供的曲面重组功能，将该段血管拉直后测量其长度，该长度才是所选动脉血管目标段的实 际长度，保证了测量的准确度。 根据以上所测的数据，算得所测动脉血管目标段的实际长度与该段血管血液从起
点到终点流动时间之比，即为该动脉血管目标段内血液的平均流动速度。 这种基于螺旋CT成像系统测量动脉血液流速的方法相比超声多普勒测量血流流
速来讲，摆脱了角度、取样体积等限制，适用范围更广。该方法基于现代成像设备，可以直
观、方便地显示计算血液流速时所需数据，准确度有保证。
具体实施例方式以测量人体股动脉血液流速为例，进一步解释本发明。 CT扫描使用SIEMENS S0MAT0M Definition双源CT机，注射器使用美国MeoRao公 司生产的STELLANT型双筒高压注射器，对比剂使用碘比乐非离子，浓度为370mgl/ml。其 测量过程如下首先，被测量者仰卧在检查床上，双手举过头顶，放置舒适，准备好对比剂、 生理盐水，连接高压注射器，移动检查床到扫描位置，进行大腿定位像扫描。上自髂前上棘， 下至胫骨上端，起点选在髋关节上平面，终点选在膑骨下平面。然后，从上肢肘部穿剌静脉， 高压注射器的注射速度是4ml/s，对比剂总量10ml，对比剂注射完毕后，同速注射生理盐水 20ml(对应发明内容中的步骤l)。对比剂到达动脉血管目标段需要一定的时间，为了使病 人尽可能少的受到CT成像中X射线的辐射，从注射对比剂开始记时，延迟12秒开始对起点 跟踪扫描，起点用CT跟踪扫描序列，获得对比剂首先到达起点的图像后，CT机自动到达终 点位置，开始对终点灌注扫描，观察扫描图像，当对比剂到达终点时停止扫描(对应发明内 容中的步骤2)。停止扫描后，再次注入对比剂，总量80ml，对比剂注射完毕后，同速注射生 理盐水50ml，从注射开始计时，延迟12秒跟踪扫描，到达触发值130Hu后，自动执行下肢扫 描序列，从起点至终点全程螺旋扫描，重建层厚1mm间隔0. 5mm的薄层序列图像，在后处理 软件中行股动脉三维重建，用曲面重组功能，将血管拉直，并测量其长度，该长度就是股动 脉从起点到终点的真实长度(对应发明内容中的步骤3)。 对比剂首先到达起点和首先到达终点的两幅图像，都标有图像的扫描时刻，算出
4两个扫描时刻的间隔时间，即为股动脉从起点到终点的血液流动时间。最后，计算出所测量的股动脉从起点到终点的真实长度与所测量的股动脉从起点到终点的血液流动时间之比，即得到股动脉的平均血液流动速度(对应发明内容中的步骤4)。 此为本发明的一种实施方式，在不脱离本发明技术方案的情况下，可对实施过程中的细节或实施条件进行改动，比如对比剂的浓度、注入对比剂的方法、测量的血管部位等，但并不影响本发明的实质创造性。
权利要求
一种测量动脉血液流速的方法，其特征在于，该方法基于螺旋CT成像系统，包括以下步骤(1)第一次向人体静脉内注入适量对比剂，对比剂通过血液循环到达动脉血管目标段；(2)用CT对动脉血管目标段的起点进行跟踪扫描，获得对比剂首先到达起点的图像，即获得第一个时间点t1，CT自动对终点进行灌注扫描，获得对比剂首先到达终点的图像，即获得第二个时间点t2；(3)第二次向人体静脉内注入对比剂，当对比剂在动脉血管目标段达到合适的浓度时，用CT对该动脉血管目标段进行螺旋扫描，实现动脉血管目标段的三维重建，用CT自带的分析测量软件的曲面重组功能将该目标段拉直并测量出目标段的长度s；(4)两个时间点t2与t1之差，即为所选动脉血管目标段从起点到终点血液流动时间，s即为所选动脉血管目标段从起点到终点的实际长度，通过上述数据计算出动脉血管目标段的血液平均流速v，即 <mrow><mover> <mi>v</mi> <mo>‾</mo></mover><mo>=</mo><mfrac> <mi>s</mi> <mrow><msub> <mi>t</mi> <mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub> <mi>t</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow></mfrac><mo>.</mo> </mrow>
2. 如权利要求1所述的测量动脉血液流速的方法，其特征在于所述步骤中第一次和第二次向人体静脉内注入对比剂时均采用高压注射器。
全文摘要
一种测量动脉血液流速的方法，该方法基于螺旋CT成像系统。首先在静脉内注入适量对比剂，对比剂通过血液循环到达动脉，选择一段目标血管，分别在起点和终点扫描跟踪对比剂，获得起点处首先出现对比剂的一幅图像和终点处首先出现对比剂的另一幅图像，根据图像上自动记录的扫描时刻，算得两个时刻之差，即该段血管内的血液流动时间。然后，对动脉血管目标段进行血管成像，用CT机自带软件将其拉直，测量这段血管的实际长度。该段血管的实际长度与该段血管血液从起点到终点流动时间之比，即为动脉血液的流速。这种测量动脉血液流速的方法相比超声多普勒测量血液流速来讲，摆脱了角度、取样体积等的限制，适用范围更广，准确度有保证。
文档编号A61B6/03GK101711683SQ20091019127
公开日2010年5月26日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者何昆高, 戴明德, 王庆, 王新, 蔡萍, 陈伟 申请人:中国人民解放军第三军医大学第一附属医院