修正腦血容積的方法及裝置、血管照影設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及血管造影技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及修正CBV(Cerebral Blood Volume,腦血容積)的方法及裝置，還涉及血管照影設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]CBV灌注成像顯示腦實(shí)質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管級(jí)的血液動(dòng)力學(xué)信息。
[0003]動(dòng)脈內(nèi)的CBV成像可以使用配備血管造影系統(tǒng)的平板探測(cè)器實(shí)現(xiàn)，具體地，平板探測(cè)器的C形臂圍繞病人旋轉(zhuǎn)，同時(shí)血管造影系統(tǒng)對(duì)病人的主動(dòng)脈弓進(jìn)行碘化造影，對(duì)造影進(jìn)行三維圖像采集。
[0004]為了創(chuàng)建CBV圖，需要從血管樹的直方圖分析計(jì)算出穩(wěn)定狀態(tài)的AIF(AretrialInput Funct1n,動(dòng)脈輸入方程)值。設(shè)定:當(dāng)任一主動(dòng)脈或主靜脈完全充滿血時(shí)，它的CBV值將恒定等于I。對(duì)于非主動(dòng)脈或非主靜脈，根據(jù)縮放因子基于AIF值對(duì)CBV值進(jìn)行歸一化。與靜脈內(nèi)注射方法相比，全腦動(dòng)脈內(nèi)CBV成像可以大大節(jié)省造影劑。然而，每個(gè)病人的血管的幾何特征都不相同，這會(huì)影響血液和CM (Contrast Media,造影劑)之間的混合。
[0005]此外，由于CM注射部位和動(dòng)脈口之間的距離有限，且快速的血流會(huì)在主動(dòng)脈造成CM流線，因此很難達(dá)到血液和CM之間的完美混合。
[0006]由于復(fù)雜的血流變化，即使對(duì)于相同尺寸的動(dòng)脈，進(jìn)入各動(dòng)脈的CM量也會(huì)不同，這會(huì)造成:即使某些人的腦循環(huán)正常，CBV成像后也會(huì)呈現(xiàn)灌注偏差，這樣在最壞的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致不準(zhǔn)確的臨床評(píng)估和治療決策。
[0007]目前，通常，醫(yī)生將CM的注射導(dǎo)管放在升主動(dòng)脈比較低的位置，這樣，造影劑和血液會(huì)在升主動(dòng)脈與動(dòng)脈弓之間的區(qū)域先進(jìn)行混合，從而使得到達(dá)動(dòng)脈弓時(shí)，造影劑和血液已經(jīng)能夠達(dá)到均勻混合，盡可能地保證了 CBV圖的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明實(shí)施方式提出修正CBV的方法，以減少不均勻的CM分布對(duì)腦灌注對(duì)稱性的影響；
[0009]本發(fā)明實(shí)施方式提出修正CBV的裝置，以減少不均勻的CM分布對(duì)腦灌注對(duì)稱性的影響。
[0010]本發(fā)明實(shí)施方式還欲提出一種血管照影設(shè)備。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種修正腦血容積CBV的方法，該方法包括:
[0012]獲取患者腦部動(dòng)脈幾何結(jié)構(gòu)的2D圖像序列，在該圖像序列中的每幀圖像上檢測(cè)出各動(dòng)脈的分叉點(diǎn)；
[0013]對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，按照動(dòng)脈分叉點(diǎn)與感興趣區(qū)域之間的預(yù)設(shè)距離，在每幀圖像上為各動(dòng)脈分別選取感興趣區(qū)域；
[0014]對(duì)于每個(gè)感興趣區(qū)域，從所述2D圖像序列中提取該感興趣區(qū)域的血流的時(shí)間密度曲線TIC;
[0015]根據(jù)每個(gè)感興趣區(qū)域的TIC，計(jì)算每個(gè)感興趣區(qū)域?qū)?yīng)動(dòng)脈的血流參數(shù)值；
[0016]對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，根據(jù)各動(dòng)脈的血流參數(shù)值，計(jì)算不同動(dòng)脈之間的血流偏差，根據(jù)不同動(dòng)脈之間的血流偏差，為每根動(dòng)脈生成一個(gè)CBV補(bǔ)償因子M ；
[0017]獲取患者腦部動(dòng)脈的3D CBV圖像，對(duì)3D CBV圖像進(jìn)行橫切，基于橫切面的解剖結(jié)構(gòu)，將該橫切面劃分成多個(gè)子區(qū)域，不同的子區(qū)域?qū)?yīng)不同的動(dòng)脈供血區(qū)，根據(jù)每個(gè)動(dòng)脈供血區(qū)對(duì)應(yīng)動(dòng)脈的M，對(duì)該動(dòng)脈供血區(qū)的CBV值進(jìn)行修正。
[0018]根據(jù)一種實(shí)施方式，所述獲取患者腦部動(dòng)脈幾何結(jié)構(gòu)的2D圖像序列之前進(jìn)一步包括:獲取患者腦部動(dòng)脈幾何結(jié)構(gòu)的3D圖像,在3D圖像上標(biāo)記出所有動(dòng)脈的3D中心線,在3D中心線上檢測(cè)并標(biāo)記出各動(dòng)脈的分叉點(diǎn)；
[0019]所述獲取患者腦部動(dòng)脈幾何結(jié)構(gòu)的2D圖像序列，在該圖像序列中的每幀圖像上檢測(cè)出各動(dòng)脈的分叉點(diǎn)為:獲取患者腦部動(dòng)脈幾何結(jié)構(gòu)的2D圖像序列，將所述3D圖像上所有動(dòng)脈的3D中心線配準(zhǔn)到該2D圖像序列中的每幀圖像上；
[0020]所述按照動(dòng)脈分叉點(diǎn)與感興趣區(qū)域之間的預(yù)設(shè)距離，在每幀圖像上為各動(dòng)脈分別選取感興趣區(qū)域?yàn)?對(duì)于每根動(dòng)脈，按照所述預(yù)設(shè)距離，從該動(dòng)脈的分叉點(diǎn)出發(fā)，沿著該動(dòng)脈的3D中心線向前延伸，當(dāng)延伸長度等于預(yù)設(shè)距離時(shí)，當(dāng)前區(qū)域即為該動(dòng)脈的感興趣區(qū)域。
[0021]可選地，所述3D圖像為:3D CT血管造影圖像；和/或，所述2D圖像為:2D數(shù)字減影血管造影DSA圖像。
[0022]可選地，所述計(jì)算不同動(dòng)脈之間的血流偏差之后、為每根動(dòng)脈生成一個(gè)CBV補(bǔ)償因子M之前進(jìn)一步包括:
[0023]對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，判斷是否有任意兩動(dòng)脈之間的血流偏差大于預(yù)設(shè)閾值，若是，確定該患者不適合進(jìn)行該組動(dòng)脈的CBV采集；否則，執(zhí)行所述為每根動(dòng)脈生成一個(gè)CBV補(bǔ)償因子M的動(dòng)作。
[0024]可選地，所述血流參數(shù)值包括:到達(dá)峰值的時(shí)長TTP、峰值、曲線下面積AUC之一或任意組合；
[0025]所述為每根動(dòng)脈生成一個(gè)CBV補(bǔ)償因子M包括:
[0026]Al、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將TTP最大的動(dòng)脈X的M設(shè)為I，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈y，計(jì)算動(dòng)脈I的TTP與動(dòng)脈X的TTP的比值，將該比值作為動(dòng)脈y的M ;或者，
[0027]A2、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將TTP最小的動(dòng)脈z的M設(shè)為1，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈y，計(jì)算動(dòng)脈z的TTP與動(dòng)脈y的TTP的比值，將該比值作為動(dòng)脈y的M ;或者，
[0028]B1、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將峰值最大的動(dòng)脈X的M設(shè)為I，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈y，計(jì)算動(dòng)脈X的峰值與動(dòng)脈I的峰值的比值，將該比值作為動(dòng)脈I的M ;或者，
[0029]B2、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將峰值最小的動(dòng)脈z的M設(shè)為1，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈y，計(jì)算動(dòng)脈I的峰值與動(dòng)脈z的峰值的比值，將該比值作為動(dòng)脈y的M ;或者，
[0030]Cl、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將AUC最大的動(dòng)脈X的M設(shè)為I，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈1，計(jì)算動(dòng)脈X的AUC與動(dòng)脈y的AUC的比值，將該比值作為動(dòng)脈y的M ;或者，
[0031]C2、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將AUC最小的動(dòng)脈z的M設(shè)為1，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈1，計(jì)算動(dòng)脈I的AUC與動(dòng)脈Z的AUC的比值，將該比值作為動(dòng)脈y的M ;或者，
[0032]D、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將AUC最大的動(dòng)脈X的M設(shè)為I，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈1，先通過Al、B1、Cl的任意組合，得到兩個(gè)子M或三個(gè)子M，然后計(jì)算各個(gè)子M的加權(quán)和，將該加權(quán)和作為動(dòng)脈y的M ;或者，
[0033]E、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將AUC最小的動(dòng)脈z的M設(shè)為1，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈1，先通過A2、B2、C2的任意組合，得到兩個(gè)子M或三個(gè)子M，然后計(jì)算各個(gè)子M的加權(quán)和，將該加權(quán)和作為動(dòng)脈I的M。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種修正腦血容積CBV的裝置，該裝置包括:
[0035]一動(dòng)脈交叉點(diǎn)檢測(cè)模塊，用于在患者腦部動(dòng)脈幾何結(jié)構(gòu)的2D圖像序列中的每幀圖像上檢測(cè)出各動(dòng)脈的分叉點(diǎn)；
[0036]一感興趣區(qū)域選取模塊，對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，按照動(dòng)脈分叉點(diǎn)與感興趣區(qū)域之間的預(yù)設(shè)距離，在所述圖像序列中的每幀圖像上為各動(dòng)脈分別選取感興趣區(qū)域；
[0037]—補(bǔ)償因子生成模塊，對(duì)于每個(gè)感興趣區(qū)域，從所述2D圖像序列中提取該感興趣區(qū)域的血流的TIC，根據(jù)每個(gè)感興趣區(qū)域的TIC，計(jì)算每個(gè)感興趣區(qū)域?qū)?yīng)動(dòng)脈的血流參數(shù)值；對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，根據(jù)各動(dòng)脈的血流參數(shù)值，計(jì)算不同動(dòng)脈之間的血流偏差，根據(jù)不同動(dòng)脈之間的血流偏差，為每根動(dòng)脈生成一個(gè)CBV補(bǔ)償因子M ；
[0038]一 CBV修正模塊，基于患者腦部動(dòng)脈的3D CBV圖像的橫切面的解剖結(jié)構(gòu)，將該橫切面劃分成多個(gè)子區(qū)域，不同的子區(qū)域?qū)?yīng)不同的動(dòng)脈供血區(qū)，根據(jù)每個(gè)動(dòng)脈供血區(qū)對(duì)應(yīng)動(dòng)脈的M，對(duì)該動(dòng)脈供血區(qū)的CBV值進(jìn)行修正。
[0039]可選地，所述動(dòng)脈交叉點(diǎn)檢測(cè)模塊包括:
[0040]一 3D中心線及動(dòng)脈交叉點(diǎn)標(biāo)記模塊:在患者腦部動(dòng)脈幾何結(jié)構(gòu)的3D圖像上標(biāo)記出所有動(dòng)脈的3D中心線，在3D中心線上檢測(cè)并標(biāo)記出各動(dòng)脈的分叉點(diǎn)；和，
[0041]一配準(zhǔn)模塊:將所述3D圖像上所有動(dòng)脈的3D中心線配準(zhǔn)到患者腦部動(dòng)脈幾何結(jié)構(gòu)的2D圖像序列中的每幀圖像上；
[0042]所述感興趣區(qū)域選取模塊按照動(dòng)脈分叉點(diǎn)與感興趣區(qū)域之間的預(yù)設(shè)距離，在每幀圖像上為各動(dòng)脈分別選取感興趣區(qū)域?yàn)?對(duì)于每根動(dòng)脈，按照所述預(yù)設(shè)距離，從該動(dòng)脈的分叉點(diǎn)出發(fā)，沿著該動(dòng)脈的3D中心線向前延伸，當(dāng)延伸長度等于預(yù)設(shè)距離時(shí)，當(dāng)前區(qū)域即為該動(dòng)脈的感興趣區(qū)域。
[0043]可選地，所述補(bǔ)償因子生成模塊計(jì)算不同動(dòng)脈之間的血流偏差之后、為每根動(dòng)脈生成一個(gè)CBV補(bǔ)償因子M之前進(jìn)一步包括:對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，判斷是否有任意兩動(dòng)脈之間的血流偏差大于預(yù)設(shè)閾值，若是，確定患者不適合進(jìn)行該組動(dòng)脈的CBV采集；否貝U，執(zhí)行所述為每根動(dòng)脈生成一個(gè)CBV補(bǔ)償因子M的動(dòng)作。
[0044]可選地，所述補(bǔ)償因子生成模塊計(jì)算的血流參數(shù)值包括:到達(dá)峰值的時(shí)長TTP、峰值、曲線下面積AUC之一或任意組合；
[0045]所述補(bǔ)償因子生成模塊為每根動(dòng)脈生成一個(gè)CBV補(bǔ)償因子M包括:
[0046]Al、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將TTP最大的動(dòng)脈X的M設(shè)為I，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈y，計(jì)算動(dòng)脈I的TTP與動(dòng)脈X的TTP的比值，將該比值作為動(dòng)脈y的M ;或者，
[0047]A2、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將TTP最小的動(dòng)脈z的M設(shè)為1，對(duì)于該組中的任一其它動(dòng)脈y，計(jì)算動(dòng)脈z的TTP與動(dòng)脈y的TTP的比值，將該比值作為動(dòng)脈y的M ;或者，
[0048]B1、對(duì)于任一組地位相同的動(dòng)脈，將峰值最大的動(dòng)脈X的M設(shè)為I