[发明专利]肝灌注的仿真方法和肝灌注的定量测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种肝灌注的仿真方法和肝灌注的定量测试方法。

背景技术

灌注表示血液通过毛细血管网将携带的氧及其他物质输送给周围组织的功能。肝灌注则表示血液通过腹部大动脉和肝门静脉等，将其内的氧气和其他物质输送给肝组织并加以利用或转化的过程，一般将之等同于血流过程。

电子计算机X射线断层扫描技术(electronic computer X-ray tomography technique，CT)灌注成像是在静脉注入造影剂后对选定层面行同层动脉扫描，以获得该层面内每一像素的时间-密度曲线(time-density curve，TDC)，之后根据所述曲线，基于不同的数学模型计算例如平均穿过时间(MTT)、峰值时间(TTP)和分布容积(DV)等的灌注参数，从而以所述灌注参数评价组织、器官的灌注状态。

现有技术中发展了多种数学模型计算所述灌注参数，例如，在公开号为US2010028850A1的美国专利申请中公开了一种肝灌注的数学算法。通常在发展了一种新的数学算法之后，为了验证所述数学算法的正确性，需要进行定量测试。具体地，定量测试是将新的数学模型获得的灌注参数与金标准对应的灌注参数进行误差分析，如果在误差允许的范围内，则所述数学模型的准确性符合要求，如果超出误差允许的范围，则所述数学模型的准确性未达到标准。

现有技术采用人体物理仿真模型建立金标准，以实现定量测试，但是由于人体物理仿真模型价格昂贵，普及率不高。此外，采用人体物理仿真模型时在进行定量测试时需要不断进行CT扫描，所以对算法的验证带来诸多不便。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种成本低的肝灌注的仿真方法和肝灌注的定量测试方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种肝灌注的仿真方法，包括：建立肝脏模型，所述肝脏模型的输入包括至少一个输入至所述肝脏模型的造影剂浓度曲线及与所述造影剂浓度曲线对应的权重系数，其中，所述造影剂浓度曲线为显性参数、所述造影剂浓度曲线对应的权重系数为隐性参数；根据所述隐性参数的不同组合和所述显性参数获取所述肝脏模型的肝细胞造影剂浓度曲线，作为所述肝脏模型的输出，以对肝灌注进行仿真。

可选地，在建立肝脏模型之后，获取所述肝脏模型的肝细胞造影剂浓度曲线之前，还包括：基于CT扫描获取所述显性参数；提供隐性参数的值域范围，对值域范围内的任一隐性参数进行组合，获得不同隐性参数的组合。

可选地，肝脏模型的输入还包括修正参数,所述修正参数用于对输入至所述肝脏模型的造影剂浓度曲线进行延迟修正；所述仿真方法在提供隐性参数的值域范围之后，获取所述肝脏模型的肝细胞造影剂浓度曲线之前还包括：提供修正系数的值域范围；所述获取所述肝脏模型的肝细胞造影剂浓度曲线的步骤包括：结合所述显性参数，对于任一组的隐性参数和修正参数的组合，通过所述肝脏模型获得所述肝脏模型的肝细胞造影剂浓度曲线。

可选地，所述提供隐性参数的值域范围的步骤包括：将所述隐性参数设置为均匀变化的值。

可选地，所述肝脏模型为双输入单室模型、双输入双室模型或双输入三室模型的肝脏模型。

可选地，所述肝脏模型为双输入单室模型，有以下关系式：其中，腹部大动脉的造影剂浓度曲线C_a(t)、肝门静脉的造影剂浓度曲线C_p(t)为所述显性参数；腹部大动脉的权重系数K_a、肝门静脉的权重系数K_p以及残余函数的变量K₂为所述隐性参数；C_L(t)为肝细胞的造影剂浓度曲线，为所述双输入单室模型的输出。

可选地，基于CT扫描获取显性参数的步骤包括：从CT扫描获得的图像中提取一组腹部大动脉的造影剂浓度曲线C_a(t)、肝门静脉的造影剂浓度曲线C_p(t)。

可选地，还包括设置所述隐性参数的值域范围，其中，设置K_a的值域范围为[0.01:0.01:1.0]，K_p值域范围为[1.0:-0.01:0.01]，1/K₂的值域范围为[16:-0.12:4.12]。

可选地，还包括提供所述隐性参数的值域范围的步骤，其中，将K₂设置为定值，设置K_a值域范围为[0.01:0.01:1.0]，K_p值域范围为[1.0:-0.01:0.01]。