[发明专利]一种基于冠脉多模影像裂纹形成和扩展的简化计算方法与斑块破裂风险量化的评估系统

说明书

本发明公开了一种基于冠脉多模影像裂纹形成和扩展的简化计算方法与斑块破裂风险量化的评估系统，通过影像输入模块获取冠脉造影影像和腔内影像（如光学相干断层成像）等多模影像，采用图像处理技术分别在不同影像上对感兴趣血管或斑块进行分割配准，并定量化获取病变冠脉斑块的解剖学指标，进一步计算基于时序冠脉造影计算浅表壁动力学指标分布并确定沿血管纵向的相对高风险位置进而获得浅表壁局部裂纹形成的疲劳风险系数。本发明通过结合冠脉多模态影像的解剖学指标，并进一步增加分别基于冠脉浅表的裂纹形成和基于横断面影像的斑块裂纹扩展风险量化评估，从而更加完整、全面的评估斑块破裂过程。

技术领域

本发明涉及一种基于冠脉影像的斑块破裂风险的简化计算方法与系统，属于医疗技术领域。

背景技术

斑块破裂继发闭塞性血栓形成是急性冠脉综合征的主要发病机制。对斑块破裂风险的定量化评估，将有助于临床工作者制定患者个体化的防治策略以提高冠心病患者的远期预后。目前，识别易损斑块的评估方法主要分两类，分别是基于影像学解剖学量化指标评估，与基于影像的计算功能学评估。第一类评估方法包括通过血管造影定量化冠脉解剖结构的SNYTAX积分、基于腔内影像诊断薄帽纤维瘤易损斑块等，但这些方法对远期总体主要不良心脏事件预测的准确度和特异性较差。例如，GW Stone等(Stone GW, Maehara A,Lansky AJ, et al.A prospective natural-history study of coronaryatherosclerosis[J]. New Engl J Med, 2011, 364:226-235.) 利用血管内超声-虚拟组织学影像确诊为薄帽纤维瘤斑块的595例患者中，在平均3.4年随访后的结果显示，后期发生不良事件的仅有26例，约为4.9%。

尽管第二类评估方法在基于患者个体化影像的基础上通过功能学指标的计算以期提高对高危斑块识别的准确度，但仍然存在一些局限。专利文献CN106570313A：公开了一种基于冠脉造影三维重建后逐点映射函数实现心动周期血管壁的动力学计算，从而获得浅表壁在体应力以用于斑块稳定性的评估。然而，该方法基于多个关键时刻下的三维重建，存在工作量大、实现复杂、且可能因局部几何重建精度导致最终计算结果存在误差。此外，该方法专注于冠脉浅表壁而未能考虑斑块内部的受力状态，进而不能全面评估冠脉斑块的破裂风险。

专利文献CN201610749900.5：公开了一种由头颈动脉粥样硬化斑块引起的脑梗死风险的评估方法，该方法通过高分辨率磁共振扫描，定量确定斑块特征，并构建斑块三维模型进而计算其形变和载荷；再根据不同斑块特征结合相应的破裂相关和血栓形成相关危险系数，进而计算出破裂和血栓形成的总风险数值。但由于心动周期中冠脉形态随时间的多变性，使得该方法不能很好地适用于冠脉斑块的风险评估。

总之，上述系统软件及专利文献虽然从不同影像来源和相应的计算方法方面获得斑块稳定性的评估方法，但单一影像来源不能完整呈现病变冠脉斑块浅表壁撕裂裂纹贯穿纤维帽的斑块破裂过程。因此，仍然需要提供一种基于冠脉多模影像对病变冠脉斑块的浅表壁裂纹形成和横断面扩展的斑块破裂风险定量化的计算方法和系统。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于冠脉多模影像裂纹形成和扩展的简化计算方法与斑块破裂风险量化的评估系统。

本发明的技术方案是：

一种基于冠脉多模影像裂纹形成和扩展的简化计算方法与斑块破裂风险量化的评估系统，包括以下步骤：

步骤1：对冠脉造影时序序列影像进行血管浅表壁的力学功能学指标计算；

步骤2：根据上述心动周期中病变血管浅表壁力学功能学指标的分布结果，确定沿血管纵向的相对高风险位置，并计算浅表壁局部裂纹形成的疲劳风险系数；