[发明专利]狭窄治疗规划

说明书

本发明涉及狭窄治疗规划。通过对动脉的包括狭窄的至少部分进行医学成像来接收第一体积数据集。接收所述狭窄的至少一个二维图像数据。确定所述狭窄周围的第一动脉压降。通过将所述至少一个二维图像数据与所述第一体积数据集配准来生成第二体积数据集。通过模拟对所述第二体积数据集中的所述狭窄的几何结构修改来生成第三体积数据集；并且估计第三体积数据集中的所述狭窄周围的第二动脉压降。

技术领域

本发明总体上涉及狭窄治疗规划，具体涉及介入性狭窄治疗规划，例如虚拟支架术。

背景技术

退行性狭窄是第二普遍的心血管疾病，如在G.M.Feuchtner、W.Dichtl等人的“Multislice Computed Tomography for Detection of Patients With Aortic ValveStenosis and Quantification of Severity”(Journal of the American College ofCardiology 2006，47(7)，1410–1417)中所描述的，在西欧和北美的65岁以上人群中存在2-7％的发生率。在本发明的背景中，术语狭窄表示动脉的任何异常变窄。在介入性心脏学中，可以利用血流储备分数(FFR)技术来确定狭窄的程度，在所述技术中将导管引入到冠状动脉中，所述技术能够测量在动脉中的狭窄之后(远端)和之前(近端)的压力之间的相对差异。备选地，医学成像(例如计算机断层扫描、NMR、PET等)可以被用作通过基于经重建的动脉信息执行FFR计算来确定狭窄的程度的无创方法。可以在确定了狭窄的程度之后(直接)应用用来处置动脉狭窄的介入性治疗(例如充气(ballooning)或支架)。遗憾的是，并不总是可能准确地和/或有效地规划介入性治疗，这是由于不总是可能预先确定治疗的效果。这可能导致非最优的结果，或者甚至可能要求跟进的介入性流程，而介入性流程在两种情况下都不是患者最感兴趣的。

为了辅助治疗规划，已知一种被称为虚拟支架的流程，在所述流程中基于所确定的或建模的动脉尺寸和狭窄的程度来模拟支架的放置。美国专利8157742公开了一种流程，在所述流程中使用先前获得的对狭窄的动脉及其周围的计算机断层摄影扫描和血流储备分数来确定并修改动脉尺寸和狭窄程度。

这样的流程的缺点在于，由于成像误差(伪影)和/或因所做出的某些假设是可能错误的而以不足够的准确性来对动脉尺寸和/或狭窄的程度进行建模。对心脏动脉的医学成像尤其复杂，且由于心脏区域的持续移动而倾向于甚至更多的伪影。为克服该缺点，进一步的建模是必要的，而需要为了进一步的建模而做出进一步的假设和校正，引起在放置虚拟支架之前或之后不能准确地确定动脉尺寸和狭窄的程度的进一步风险，并且因此医生不能选择最优的处置。

本发明的方法尤其提供了对先前所述的问题的解决方案。

发明内容

根据本发明的实施例涉及一种用于规划动脉狭窄治疗的方法，所述方法包括：通过对动脉的至少部分进行医学成像来接收第一体积数据集，所述部分包括狭窄；接收所述狭窄的至少一个二维图像数据；确定所述狭窄周围的第一动脉压降；通过将所述至少一个二维图像数据与所述第一体积数据集配准来生成第二体积数据集；通过模拟对所述第二体积数据集中的所述狭窄的几何结构修改来生成第三体积数据集；并且估计所述第三体积数据集中的所述狭窄周围的第二动脉压降。在该方法中，将通过对狭窄的动脉的无创医学成像而获得的三维成像数据与同一动脉的二维图像的集合组合，得到比基于独立的数据集中的任何一个的数据集更靠近地表示实际狭窄的动脉的数据集。对狭窄几何结构的修改的模拟是较可靠的，这是因为组合的数据集提供现实得多的开始点，特别是当与所确定的动脉压力数据组合时。

本发明的另一实施例涉及使用所述第一动脉压降作为对所述第二动脉压降的所述估计中的开始点。这允许对所述第二动脉压降的更进一步的经改进的模拟，这是因为所述模拟基于实际的动脉压力数据。