对血管中血流数据进行处理的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对血管中血流数据进行处理的技术，特别是对血管中血流数据进 行处理的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 冠状动脉性心脏病（简称冠心病）是动脉粥样硬化导致器官病变的最常见类型， 也是严重危害人民健康的常见病，其特点是血液中的脂质沉着在原本光滑的动脉内膜上， 在动脉内膜一些类似粥样的脂类物质堆积而成白色斑块（称为动脉粥样硬化病变），这些 斑块渐渐增多造成动脉狭窄，使血流受阻，导致心脏缺血，产生心绞痛。若狭窄超过60%，在 血液供应需求增加时就会出现缺血伴收缩功能减退、心律失常甚至心肌梗死、心脏病突发 等。
[0003] 目前，临床上用来辅助检查冠心病的技术分为侵入式检查和非侵入式检查两大 类。侵入式检查包括：IVUS(血管内超声）和冠状动脉造影（Coronary Angiography),血 管内超声可显示管壁的组织学特征，精确地测量管腔直径及截面积，发现冠状动脉造影不 能显示的血管早期病变；冠状动脉造影是识别有无与粥样硬化性冠状动脉疾病有关的动脉 狭窄的"金标准"，能较明确地揭示冠状动脉的解剖畸形及其阻塞性病变的位置、程度与范 围。非侵入式检查包括：心电图、心脏损伤标记物检查、运动负荷试验、SPECT(心肌灌注的 单光子发射计算机断层成像术）和PET (正电子发射断层成像术），这些检测技术通过测量 心脏电位变化、心肌运动或者心肌灌注改变等间接地评估冠状动脉损伤；心脏磁共振显像 (CMR)、冠状动脉CT血管造影（CT，电子计算机X射线断层扫描技术）可以得到冠状动脉的 各个位置断层成像。
[0004] 侵入式检查能获得丰富的与病变及狭窄相关的图像信息，但此种方法需要在患者 体内置入导管等仪器，增加了患者的医疗费用和身体痛苦，而且导管对血管存在损伤，刺激 冠状动脉和粥样硬化斑块也可能导致患者意外死亡。非侵入式检查则不需要在患者体内置 入导管等仪器，危险性低，不会给患者身体带来额外的痛苦，但其获得的病情信息较少，不 利于准确分析诊断患者病情。
[0005] 因此，有必要发展一种使用非侵入性手段有效评估冠状动脉损伤状态的方法，这 种方法不仅不会给患者身体造成侵入性伤害，还能获得丰富的患者病情信息。将计算流体 力学方法和医学影像技术结合，则能实现这一目标，该方法以非侵入检查获取的患者病情 信息为依据，经过流体力学计算，能获得冠状动脉血流储备分数（FFR)、血流压力、血液流 速、血管壁应力等非常重要的病情诊断参数。
[0006] 流体力学计算结果具有繁杂、多维的特点，若直接用于临床，作为医生诊断患者病 情的依据，无疑会极大地增加医生的工作强度和难度。
【发明内容】
[0007] 在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理 解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关 键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念， 以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0008] 本发明的一个主要目的在于提供一种对血管中血流数据进行处理的方法和系统， 其能将经过流体力学计算得到的血流参数进行直观展示。
[0009] 根据本发明的一方面，一种对血管中血流数据进行处理的方法，所述血流数据包 括血管网格数据和血管血流参数，包括：
[0010] 读取血管网格数据；
[0011] 根据所述血管网格数据生成血管三维模型；
[0012] 将所述血管血流参数加载到所述血管三维模型的对应位置。
[0013] 根据本发明的第二方面，一种对血管中血流数据进行处理的系统，其中所述血流 数据包括血管网格数据和血管血流参数，包括：
[0014] 读取模块，用于读取血管网格数据；
[0015] 三维重建模块，用于根据所述血管网格数据生成血管三维模型；
[0016] 处理模块，用于将所述血管血流参数加载到所述血管三维模型的对应位置。
[0017] 采用本发明的对血管中血流数据进行处理的方法和系统，可以直观的体现出血管 中的血流数据。
【附图说明】
[0018] 参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明的以上叙述 和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原理。在附图中，相同的或 类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。
[0019] 图1为本发明对血管中血流数据进行处理的方法的一种实施方式的流程图；
[0020] 图2为以血流储备分数为例表示对标量参数进行颜色标注法的效果图；
[0021] 图3为对矢量参数进行箭头标注法的效果图；
[0022] 图4为本发明对血管中血流数据进行处理的系统的一种实施方式的结构图。
【具体实施方式】
[0023] 下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描 述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应 当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知 的部件和处理的表示和描述。
[0024] 参见图1所示，为本发明对血管中血流数据进行处理的方法的一种实施方式的流 程图。
[0025] 在本实施方式中，对血管中血流数据进行处理的方法，其中的血流数据包括血管 网格数据和血管血流参数。该方法包括：
[0026] SlO:读取血管网格数据；
[0027] S20:根据血管网格数据生成血管三维模型；
[0028] S30:将血管血流参数加载到血管三维模型的对应位置。
[0029] 其中，血管网格数据是对流体力学计算中所用血管三维模型的详细描述，包括节 点数据和单元数据两部分。节点数据描述了血管三维模型中每一个坐标点的编号和坐标 值，决定了模型的几何结构；单元数据描述了血管三维模型中每一个单元的类型、编号和节 点组成，明确了模型中各节点之间的拓扑关系（即哪些点连成一条线，或者哪些点围成一 个多边形），决定了模型的拓扑结构。以血管网格数据为依据，结合图形图像技术即可生成 血管三维模型。
[0030] 血管血流参数是对流体力学计算结果的记录，可以是标量，也可以是矢量，若为标 量则具有编号和数值两个特征值，若为矢量则具有编号、X方向分量、y方向分量、Z方向分 量共4个特征值。血流参数的编号等于血管网格数据中某一单元的编号，根据这一对应关 系，可以将流体力学计算结果作为属性数据加载到血管三维模型上，直观的表达出血管中 的血流数据。
[0031] 作为一种实施方式,血管血流参数可以包括标量参数和矢量参数,步骤S30可以 具体包括：
[0032] S31:用颜色填充法和/或血流参数数值抽取法对标量参数进行标记；
[0033] S32:用箭头标注法和/或流线标注法对矢量参数进行标记。
[0034] 标量参数例如可以包括血压和/或血流储备分数（FFR)。矢量参数例如可以包括 血流速度和/或血管壁应力。
[0035] 在一种实施方式中，颜色填充法例如可以具体包括：
[0036] a)创建一个颜色查询表，设定颜色查询表的色调范围，例如可以是红色到蓝色；
[0037] b)设定颜色查询表的颜色数量，例如可以是256种颜色，则颜色索引号范围为0~