修正脑血容积的方法及装置、血管照影设备的制造方法

文档序号:8503445阅读:363来源:国知局
修正脑血容积的方法及装置、血管照影设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及血管造影技术领域,尤其涉及修正CBV(Cerebral Blood Volume,脑血容积)的方法及装置,还涉及血管照影设备。
【背景技术】
[0002]CBV灌注成像显示脑实质内毛细血管级的血液动力学信息。
[0003]动脉内的CBV成像可以使用配备血管造影系统的平板探测器实现,具体地,平板探测器的C形臂围绕病人旋转,同时血管造影系统对病人的主动脉弓进行碘化造影,对造影进行三维图像采集。
[0004]为了创建CBV图,需要从血管树的直方图分析计算出稳定状态的AIF(AretrialInput Funct1n,动脉输入方程)值。设定:当任一主动脉或主静脉完全充满血时,它的CBV值将恒定等于I。对于非主动脉或非主静脉,根据缩放因子基于AIF值对CBV值进行归一化。与静脉内注射方法相比,全脑动脉内CBV成像可以大大节省造影剂。然而,每个病人的血管的几何特征都不相同,这会影响血液和CM (Contrast Media,造影剂)之间的混合。
[0005]此外,由于CM注射部位和动脉口之间的距离有限,且快速的血流会在主动脉造成CM流线,因此很难达到血液和CM之间的完美混合。
[0006]由于复杂的血流变化,即使对于相同尺寸的动脉,进入各动脉的CM量也会不同,这会造成:即使某些人的脑循环正常,CBV成像后也会呈现灌注偏差,这样在最坏的情况下,可能会导致不准确的临床评估和治疗决策。
[0007]目前,通常,医生将CM的注射导管放在升主动脉比较低的位置,这样,造影剂和血液会在升主动脉与动脉弓之间的区域先进行混合,从而使得到达动脉弓时,造影剂和血液已经能够达到均匀混合,尽可能地保证了 CBV图的准确性。

【发明内容】

[0008]本发明实施方式提出修正CBV的方法,以减少不均匀的CM分布对脑灌注对称性的影响;
[0009]本发明实施方式提出修正CBV的装置,以减少不均匀的CM分布对脑灌注对称性的影响。
[0010]本发明实施方式还欲提出一种血管照影设备。
[0011]根据本发明的一个方面,提供了一种修正脑血容积CBV的方法,该方法包括:
[0012]获取患者脑部动脉几何结构的2D图像序列,在该图像序列中的每帧图像上检测出各动脉的分叉点;
[0013]对于任一组地位相同的动脉,按照动脉分叉点与感兴趣区域之间的预设距离,在每帧图像上为各动脉分别选取感兴趣区域;
[0014]对于每个感兴趣区域,从所述2D图像序列中提取该感兴趣区域的血流的时间密度曲线TIC;
[0015]根据每个感兴趣区域的TIC,计算每个感兴趣区域对应动脉的血流参数值;
[0016]对于任一组地位相同的动脉,根据各动脉的血流参数值,计算不同动脉之间的血流偏差,根据不同动脉之间的血流偏差,为每根动脉生成一个CBV补偿因子M ;
[0017]获取患者脑部动脉的3D CBV图像,对3D CBV图像进行横切,基于横切面的解剖结构,将该横切面划分成多个子区域,不同的子区域对应不同的动脉供血区,根据每个动脉供血区对应动脉的M,对该动脉供血区的CBV值进行修正。
[0018]根据一种实施方式,所述获取患者脑部动脉几何结构的2D图像序列之前进一步包括:获取患者脑部动脉几何结构的3D图像,在3D图像上标记出所有动脉的3D中心线,在3D中心线上检测并标记出各动脉的分叉点;
[0019]所述获取患者脑部动脉几何结构的2D图像序列,在该图像序列中的每帧图像上检测出各动脉的分叉点为:获取患者脑部动脉几何结构的2D图像序列,将所述3D图像上所有动脉的3D中心线配准到该2D图像序列中的每帧图像上;
[0020]所述按照动脉分叉点与感兴趣区域之间的预设距离,在每帧图像上为各动脉分别选取感兴趣区域为:对于每根动脉,按照所述预设距离,从该动脉的分叉点出发,沿着该动脉的3D中心线向前延伸,当延伸长度等于预设距离时,当前区域即为该动脉的感兴趣区域。
[0021]可选地,所述3D图像为:3D CT血管造影图像;和/或,所述2D图像为:2D数字减影血管造影DSA图像。
[0022]可选地,所述计算不同动脉之间的血流偏差之后、为每根动脉生成一个CBV补偿因子M之前进一步包括:
[0023]对于任一组地位相同的动脉,判断是否有任意两动脉之间的血流偏差大于预设阈值,若是,确定该患者不适合进行该组动脉的CBV采集;否则,执行所述为每根动脉生成一个CBV补偿因子M的动作。
[0024]可选地,所述血流参数值包括:到达峰值的时长TTP、峰值、曲线下面积AUC之一或任意组合;
[0025]所述为每根动脉生成一个CBV补偿因子M包括:
[0026]Al、对于任一组地位相同的动脉,将TTP最大的动脉X的M设为I,对于该组中的任一其它动脉y,计算动脉I的TTP与动脉X的TTP的比值,将该比值作为动脉y的M ;或者,
[0027]A2、对于任一组地位相同的动脉,将TTP最小的动脉z的M设为1,对于该组中的任一其它动脉y,计算动脉z的TTP与动脉y的TTP的比值,将该比值作为动脉y的M ;或者,
[0028]B1、对于任一组地位相同的动脉,将峰值最大的动脉X的M设为I,对于该组中的任一其它动脉y,计算动脉X的峰值与动脉I的峰值的比值,将该比值作为动脉I的M ;或者,
[0029]B2、对于任一组地位相同的动脉,将峰值最小的动脉z的M设为1,对于该组中的任一其它动脉y,计算动脉I的峰值与动脉z的峰值的比值,将该比值作为动脉y的M ;或者,
[0030]Cl、对于任一组地位相同的动脉,将AUC最大的动脉X的M设为I,对于该组中的任一其它动脉1,计算动脉X的AUC与动脉y的AUC的比值,将该比值作为动脉y的M ;或者,
[0031]C2、对于任一组地位相同的动脉,将AUC最小的动脉z的M设为1,对于该组中的任一其它动脉1,计算动脉I的AUC与动脉Z的AUC的比值,将该比值作为动脉y的M ;或者,
[0032]D、对于任一组地位相同的动脉,将AUC最大的动脉X的M设为I,对于该组中的任一其它动脉1,先通过Al、B1、Cl的任意组合,得到两个子M或三个子M,然后计算各个子M的加权和,将该加权和作为动脉y的M ;或者,
[0033]E、对于任一组地位相同的动脉,将AUC最小的动脉z的M设为1,对于该组中的任一其它动脉1,先通过A2、B2、C2的任意组合,得到两个子M或三个子M,然后计算各个子M的加权和,将该加权和作为动脉I的M。
[0034]根据本发明的另一方面,提供了一种修正脑血容积CBV的装置,该装置包括:
[0035]一动脉交叉点检测模块,用于在患者脑部动脉几何结构的2D图像序列中的每帧图像上检测出各动脉的分叉点;
[0036]一感兴趣区域选取模块,对于任一组地位相同的动脉,按照动脉分叉点与感兴趣区域之间的预设距离,在所述图像序列中的每帧图像上为各动脉分别选取感兴趣区域;
[0037]—补偿因子生成模块,对于每个感兴趣区域,从所述2D图像序列中提取该感兴趣区域的血流的TIC,根据每个感兴趣区域的TIC,计算每个感兴趣区域对应动脉的血流参数值;对于任一组地位相同的动脉,根据各动脉的血流参数值,计算不同动脉之间的血流偏差,根据不同动脉之间的血流偏差,为每根动脉生成一个CBV补偿因子M ;
[0038]一 CBV修正模块,基于患者脑部动脉的3D CBV图像的横切面的解剖结构,将该横切面划分成多个子区域,不同的子区域对应不同的动脉供血区,根据每个动脉供血区对应动脉的M,对该动脉供血区的CBV值进行修正。
[0039]可选地,所述动脉交叉点检测模块包括:
[0040]一 3D中心线及动脉交叉点标记模块:在患者脑部动脉几何结构的3D图像上标记出所有动脉的3D中心线,在3D中心线上检测并标记出各动脉的分叉点;和,
[0041]一配准模块:将所述3D图像上所有动脉的3D中心线配准到患者脑部动脉几何结构的2D图像序列中的每帧图像上;
[0042]所述感兴趣区域选取模块按照动脉分叉点与感兴趣区域之间的预设距离,在每帧图像上为各动脉分别选取感兴趣区域为:对于每根动脉,按照所述预设距离,从该动脉的分叉点出发,沿着该动脉的3D中心线向前延伸,当延伸长度等于预设距离时,当前区域即为该动脉的感兴趣区域。
[0043]可选地,所述补偿因子生成模块计算不同动脉之间的血流偏差之后、为每根动脉生成一个CBV补偿因子M之前进一步包括:对于任一组地位相同的动脉,判断是否有任意两动脉之间的血流偏差大于预设阈值,若是,确定患者不适合进行该组动脉的CBV采集;否贝U,执行所述为每根动脉生成一个CBV补偿因子M的动作。
[0044]可选地,所述补偿因子生成模块计算的血流参数值包括:到达峰值的时长TTP、峰值、曲线下面积AUC之一或任意组合;
[0045]所述补偿因子生成模块为每根动脉生成一个CBV补偿因子M包括:
[0046]Al、对于任一组地位相同的动脉,将TTP最大的动脉X的M设为I,对于该组中的任一其它动脉y,计算动脉I的TTP与动脉X的TTP的比值,将该比值作为动脉y的M ;或者,
[0047]A2、对于任一组地位相同的动脉,将TTP最小的动脉z的M设为1,对于该组中的任一其它动脉y,计算动脉z的TTP与动脉y的TTP的比值,将该比值作为动脉y的M ;或者,
[0048]B1、对于任一组地位相同的动脉,将峰值最大的动脉X的M设为I
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