[发明专利]一种肝硬化门静脉高压的无创检测方法、系统和存储介质

说明书

本发明属于门静脉压力梯度无创检测技术领域，具体涉及一种肝硬化门静脉高压的无创检测方法、系统和存储介质。本发明方法包括如下步骤：根据CTA影像数据生成CTA的冠状位、矢状位和水平位图像；构建包含所述门静脉模型、肝静脉模型和肝脏模型的门静脉系统三维模型；对所述门静脉系统三维模型进行网格化处理；对经过网格化处理的门静脉系统三维模型进行数值模拟，得到门静脉系统的压力分布和血流模式。本发明还提供了实现上述方法的系统。本发明利用CTA影像数据进行数值拟合，实现了数值门静脉压力梯度CT‑PPG的无创测量，为肝硬化的诊断提供了一种新的指标和诊断手段，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于门静脉压力梯度无创检测技术领域，具体涉及一种肝硬化门静脉高压的无创检测方法、系统和存储介质。

背景技术

肝硬化是各种慢性肝病发展的终末期阶段，门静脉高压是肝硬化的主要临床表现之一。门静脉压力持续增高引起的静脉曲张破裂出血、难治性腹水/胸水、肝性脑病、肝肾综合征，肝肺综合征等并发症，是导致患者不良预后甚至死亡的主要原因。门静脉高压是隐匿的发展过程，临床早期诊断尚未被重视，而一旦出现并发症，门静脉压已到达较高水平，干预时机相对滞后，临床疗效有限。肝静脉压力梯度（hepatic venous pressure gradient，HVPG）是目前门静脉高压危险分层的“金标准”。然而，HVPG作为有创检测手段，对设备、人员技术要求高，检查费用高昂，患者接受度较低，同时，HVPG对肝前性、肝后性、窦前性、窦后性门静脉高压的测量准确性差，干扰临床诊疗策略。因此，建立一种无创测量门静脉压力的方法，早期、准确、动态地评估门静脉压力情况，是创新门静脉高压诊疗手段和惠及广大肝硬化患者的重要临床课题。

目前门静脉高压无创评估方法多采用临床模型、血清学指标、肝脏/脾脏硬度、CT/MRI影像组学，或多个模型组合以及神经网络算法。例如，中国发明专利申请“CN104107039A-一种无创性门静脉血流动力学参数测定方法”提供了利用三维几何模型计算血流动力学参数的方法。这些现有的方法未能取得良好的预测效果。究其原因，一是这些模型或指标是门静脉高压形成后的表现或征象，并非导致压力增高的直接机制，以“果”寻“因”，难以实现准确预测；二是绝大多数研究采用HVPG作为金标准，由于HVPG适应症的局限性，本身可能低估或高估门静脉高压，导致与临床实际情况的脱节。

根据流体力学原理，门静脉压力取决于肝内血流阻力和门静脉血流量。肝硬化患者在经颈静脉肝内门体分流术中，直接测量门静脉及下腔静脉压力并计算得到门静脉压力梯度（portal pressure gradient，PPG），可以作为无创诊断模型的“金标准”。然而，现有技术中，对于PPG的检测需要进行穿刺，尚缺乏无创检测的手段。

肝脏是一种具有多孔介质特征的生物脏器，血液从门静脉流入，通过肝血窦汇入肝静脉流出，肝内血流阻力通过多孔介质的孔隙率反映，后者又与肝脏硬度有一定相关性。CTA血管造影（CTA angiography， CTA）可以为门静脉系统血管的形态、走向、直径和流速提供有价值的评估信息。然而，目前尚未有方法将CTA的检测结果与PPG的检测结果进行直接的关联。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明提供一种肝硬化门静脉高压的无创检测方法、系统和存储介质，目的在于提供一种有限元仿真方法对肝硬化门静脉高压患者的门静脉压力在多孔介质模型下进行无创测量，实现门静脉压力的评估。

一种肝硬化门静脉高压的无创检测方法，包括如下步骤：

步骤1，根据CTA影像数据生成CTA的冠状位、矢状位和水平位图像；

步骤2，利用所述CTA的冠状位、矢状位和水平位图像建立门静脉模型、肝静脉模型和肝脏模型，构建包含所述门静脉模型、肝静脉模型和肝脏模型的门静脉系统三维模型；

步骤3，对所述门静脉系统三维模型进行网格化处理；

步骤4，对经过网格化处理的门静脉系统三维模型进行数值模拟，得到门静脉系统的压力分布和血流模式。