[发明专利]对测量的和模拟的冠状动脉内拉回曲线的配准和比较

说明书

提供了一种用于分析冠状动脉血管的装置以及对应的方法，其中，将从(非侵入式)获取的诊断图像获得的模拟拉回数据与侵入式获取的血管内拉回数据进行共配准，并且所述共配准被用于识别使用两种模态获得的拉回数据的差异。这些差异允许导出关于血管几何结构和/或通过血管的血流的更多信息。其因此可以被用于改善所述生理学模型。

技术领域

本发明涉及一种用于分析患者的冠状动脉血管的装置、一种对应的方法以及一种相应的计算机程序。具体地，本发明涉及采用对感兴趣血管的模拟拉回(pullback)数据与已经从感兴趣血管现场获得的血管内拉回数据的比较而对冠状动脉生理学的感兴趣血管的经改进的分析。

背景技术

通常通过考虑狭窄远端压力(P_d)与主动脉压力(P_a)之比来评估冠状动脉中的功能性狭窄的严重程度。可以使用血流储备分数(FFR)或瞬时无波比(iFR)，这两者均是根据所述压力比来确定的。FFR测量使用整个心脏周期的压力迹线，并且必须在充血状态下执行，所述充血状态通常是由血管舒张性药物的施予引起的。相反，iFR测量是在心脏周期的特定时段(亦即，舒张期)期间在静息状态下执行的，所述时段也被称为无波时段。这些指数的计算能够在冠状动脉中的单个位置上或者沿着血管的纵轴来执行。

过去，沿着冠状动脉的纵轴的冠状动脉疾病的确定是使用侵入性流程来执行的，在侵入性流程中，执行对装备有压力传感器的导丝通过感兴趣血管的拉回，由此确定沿着所述感兴趣血管的多个位置处的压力的血管内压力追踪。基于该血管内压力追踪，可以沿着血管的纵轴来确定FFR或iFR的进展。

近年来，已经开发了所谓的“虚拟”方法，其中，使用从无创地获得的感兴趣血管的诊断图像数据中导出的生理学模型来模拟患者的冠状动脉血管中的流体动力学，所述诊断图像数据是使用医学成像模态(诸如计算机断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)、X射线扫描等)获取的图像数据。

作为示例，为了确定虚拟FFR/iFR，通过使用相应的流体动力学模型作为生理学模型的一部分来模拟通过所述血管的血流的流体动力学以估计表示沿着感兴趣血管的压力的拉回曲线。

然而，该流体动力学模型仅仅可以被认为是基于诊断图像数据对通过感兴趣血管的实际血流的估计。这样，所述确定的可靠性高度取决于可以从诊断图像数据中导出的信息。

发明内容

原则上，可以基于单幅2D诊断图像来获得包括流体动力学模型的生理学模型。然而，当使用单幅诊断图像时，可能发生诸如透视缩短的效果，这些效果在选定的角度中是不可见的，这可能导致关于从2D诊断图像获得的生理学模型得出错误的结论。

此外，使用各自的边界条件，诸如血液粘度或血管壁成分，所述流体动力学模型仅可以估计感兴趣血管中的某种程度理想的血流。相反，在流体动力学模型中没有恰当地呈现血流的偏差，诸如非典型血流速率或局部血流湍流。

到目前为止，评估冠状动脉中的功能性狭窄的严重程度的方法已经聚焦于使用侵入性方法或者应用生理学模型的基于图像的“虚拟”方法。由于在诊断图像数据中的透视缩短以及在侵入性测量期间的压力丝线的拉回速度的变化导致在这两种模态之间的拉回曲线长度的变化，因此未考虑将两种方法的组合用于获得关于血管几何结构和/或通过血管的血流的额外信息。因此，通过这两种测量方法获得的信息是不兼容的。因此，本发明的目的是提供一种用于分析冠状动脉血管的经改进的装置以及对应的方法。

本发明的另外的目的是提供一种用于分析患者的冠状动脉血管的装置，所述装置允许取回关于感兴趣血管内的流体动力学的额外信息。更具体地，本发明的目的是提供一种用于分析冠状动脉血管的装置，所述装置允许根据患者的个体血液动力学特性来调整患者的生理学模型。