[发明专利]一种计算瞬时无波形比率的装置

权利要求书

1.一种计算瞬时无波形比率的装置，包括：

至少一个计算机系统，其被配置成：

接收患者动脉处于无波形期时病危血管的近端区域、远端区域的第一冠脉图像数据、第二冠脉图像数据，和参考血管的近端区域、远端区域的第三冠脉图像数据、第四冠脉图像数据；

确定病危血管的近端区域、远端区域，和参考血管的近端区域、远端区域的方法为：

当主血管在节点分叉为两支相对细小的支脉血管时，第一支脉血管上，沿第一支脉血管延伸方向距离节点小于1cm的位置出现狭窄区域，为病危血管，选取与第一支脉血管相邻，且血管直径大致相同的第二支脉血管作为参考血管，选取靠近节点的上游区域作为病危血管和参考血管的近端区域，在第一支脉血管和第二支脉血管上沿支脉血管延伸方向选取距离近端区域相同距离的位置区域作为病危血管和参考血管的远端区域；

当主动脉分为第一冠状动脉和第二冠状动脉，狭窄区域出现在第一冠状动脉时，第一冠状动脉为病危血管，第二冠状动脉为参考血管，选取狭窄区域上游靠近节点的位置区域作为病危血管的近端区域，在狭窄区域下游，沿冠状动脉延伸方向选取距离近端区域一定距离的位置区域作为病危血管的远端区域，在参考血管上选取与病危血管的近端区域、远端区域对应的位置区域作为参考血管的近端区域、远端区域；

当主血管在节点分叉为两支相对细小的支脉血管时，第一支脉血管上，沿第一支脉血管延伸方向距离节点大于1cm的位置出现狭窄区域，为病危血管，选取与第一支脉血管相邻，且血管直径大致相同的第二支脉血管作为参考血管，选取位于节点与狭窄区域之间，且靠近节点的位置区域为病危血管的近端区域，在狭窄区域下游，沿第一支脉血管延伸方向选取距离近端区域一定距离的位置区域作为病危血管的远端区域，在参考血管上选取与病危血管的近端区域、远端区域对应的位置区域作为参考血管的近端区域、远端区域；

无波形期的确定方法包括：

在心脏舒张期开始的25％对应的时间点起到心脏舒张期结束的5ms前的时间段可作为无波形期；

冠脉阻抗达到最小值且基本保持恒定的时间段可作为无波形期；

最高血压值对应时间点后150-200ms起至心动周期结束前50ms的时间段可作为无波形期；

血流流速达到最大值开始到心动周期末端的时间段可作为无波形期，或血流流速与血压值是线性关系的时间段可作为无波形期；

在动脉循环中能够检测出6种波型，分别为早期回流冲击波，主前流冲击波，后期回流冲击波，前流抽吸波，主回流抽吸波和后期前流冲击波，当近端和远端产生的波强度都基本为0对应的时间段可作为无波形期；

分别对第一冠脉图像数据、第二冠脉图像数据、第三冠脉图像数据、第四冠脉图像数据进行拟合，获得四条灰度值-时间曲线；

根据四条灰度值-时间曲线确定TTP_P-freewave、TTP_D-freewave、后，利用公式(1)获得瞬时无波形比率iFR：

其中，TTP_P-freewave为根据病危血管的近端区域对应的第一条灰度值-时间曲线获得的初始状态t₀与曲线峰值对应的时间t之差；TTP_D-freewave为根据病危血管的远端区域对应的第二条灰度值-时间曲线获得的初始状态t₀与曲线峰值对应的时间t之差；为根据参考血管的近端区域对应的第三条灰度值-时间曲线获得的初始状态t₀与曲线峰值对应的时间t之差；为根据参考血管的远端区域对应的第四条灰度值-时间曲线获得的初始状态t₀与曲线峰值对应的时间t之差，δ为参考血管摄取分数E^ref与病危血管摄取分数E的比值，利用公式(2)获得病危血管摄取分数E：

其中，j＝1,2,3…,M，M为数据的总个数，iFR_j,m为利用冠脉压力导丝测量的第j个iFR，iFR_j,c为利用公式(3)计算的第j个iFR，

采用γ分布函数f(t)对冠脉图像数据进行拟合，获得灰度值-时间曲线，

其中，A为曲线振幅，α为形态参数，β为比例参数，t₀为打入造影剂的初始时间；

采用Levenberg-Marquardt算法，使公式(5)最小时获得γ分布函数的最优参数(A,α,β)，以确定最优灰度值-时间曲线，

其中，y_i为在第i个时间点t_i实际测得的冠脉图像数据，f(t_i,A,α,β)为在参数为(A,α,β)时第i个时间点t_i的函数值；

所述冠脉图像数据为观测区域的灰度值均值，观测区域为病危血管的近端区域和远端区域，或者参考血管的近端区域和远端区域。