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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310352641.9 (22)申请日 2013.08.14 A61B 6/00(2006.01) (71)申请人 西门子 ( 中国 ) 有限公司 地址 100102 北京市朝阳区望京中环南路 7 号 (72)发明人 韩静峰 叶琳超 (54) 发明名称 X射线血管造影成像系统、 以及血流供应变化 的测量 (57) 摘要 本发明公开了一种血流供应变化的测量方法 及系统， 以及一种 X 射线血管造影成像系统。其 中， 方法包括 ： 获取远端血管的术前和术后数字 减影血管造影 DSA 序列 ； 将所述术前 DSA 序列与 术后 DSA 序。
2、列进行配准后， 选取感兴趣区域 ROI， 对ROI的每个像素点， 获取所述像素点在术前DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_TTP， 以 及所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达到 峰值的时间 POST_TTP ； 计算所述像素点的 POST_ TTP与PRE_TTP的差值， 得到所述像素点的血流变 化参数 TTP。本发明所公开的技术方案， 能够测 量外周血管疾病术后的血流供应变化， 提高血流 供应变化测量的准确性。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 1043673。
3、30 A (43)申请公布日 2015.02.25 CN 104367330 A 1/2 页 2 1. 一种血流供应变化的测量方法， 包括 ： 获取一远端血管的术前数字减影血管造影 DSA 序列 ； 按照与所述获取远端血管的术前 DSA 序列相同的图像获取条件， 获取所述远端血管的 术后 DSA 序列 ； 对一感兴趣区域 ROI 的每个像素点， 获取所述像素点在术前 DSA 序列中造影剂浓度 达到峰值的时间 PRE_TTP， 以及所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 POST_TTP ； 计算所述像素点的 POST_TTP 与 PRE_TTP 的差值， 得到所述像素点的血流。
4、变化参数 TTP。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述获取像素点在术前DSA序列中造影剂 浓度达到峰值的时间 PRE_TTP， 以及所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的 时间 POST_TTP 包括 ： 绘制所述像素点在术前 DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线， 根据所述术前 DSA 序列 中的时间-造影剂浓度曲线确定所述像素点在术前DSA序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_TTP ； 以及， 绘制所述像素点在术后 DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线， 根据所述术后 DSA 序列 中的时间-造影剂浓度曲线确定所述像素点在术后DSA序列中造影剂浓度。
5、达到峰值的时间 POST_TTP。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的方法， 其特征在于， 该方法进一步包括 ： 对每个像素点的 血流变化参数 TTP 进行颜色编码， 得到所述 ROI 的血流变化影像 ； 和 / 或， 对各像素点的血流变化参数 TTP 进行均值计算， 得到所述 ROI 的血流变化参数。 4. 根据权利要求 3 所述的方法， 其特征在于， 所述颜色编码为 HSV 空间的颜色编码。 5. 根据权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 该方法进一步包括 ： 将所述术前 DSA 序列 与术后 DSA 序列进行配准后， 选取感兴趣区域 ROI。 6. 一种血流供应变化的测量系统， 。
6、包括 ： 一DSA序列获取装置， 用于获取一远端血管的术前数字减影血管造影DSA序列 ； 并按照 与所述获取远端血管的术前 DSA 序列相同的图像获取条件， 获取所述远端血管的术后 DSA 序列 ； 和 一量化处理装置， 其包括 ： 一达峰时间获取模块和一达峰时间差计算模块 ； 其中， 所述达峰时间获取模块用于获取一感兴趣区域ROI的每个像素点在术前DSA序列中造 影剂浓度达到峰值的时间 PRE_TTP， 以及所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达到峰 值的时间 POST_TTP ； 所述达峰时间差计算模块用于计算所述像素点的POST_TTP与PRE_TTP的差值， 得到所 述像素点的血。
7、流变化参数 TTP。 7. 根据权利要求 6 所述的系统， 其特征在于， 所述达峰时间获取模块包括 ： 一曲线生成模块， 用于对 ROI 的每个像素点， 绘制所述像素点在术前 DSA 序列中的时 间 - 造影剂浓度曲线和在术后 DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线 ； 一达峰时间确定模块， 用于对 ROI 的每个像素点， 根据所述术前 DSA 序列中的时间 - 造 影剂浓度曲线确定所述像素点在术前 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_TTP ； 根 权 利 要 求 书 CN 104367330 A 2 2/2 页 3 据所述术后 DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线确定所述。
8、像素点在术后 DSA 序列中造影剂 浓度达到峰值的时间 POST_TTP。 8. 根据权利要求 6 或 7 所述的系统， 其特征在于， 所述量化处理装置进一步包括 ： 一颜色编码模块， 用于对ROI的每个像素点的血流变化参数TTP进行颜色编码， 得到 所述 ROI 的血流变化影像 ； 和 / 或， 一均值计算模块， 用于对所述ROI的各像素点的血流变化参数TTP进行均值计算， 得 到所述 ROI 的血流变化参数。 9.根据权利要求8所述的系统， 其特征在于， 所述颜色编码模块对所述ROI的每个像素 点的血流变化参数 TTP 进行 HSV 空间的颜色编码。 10. 一种 X 射线血管造影成像系统。
9、， 其特征在于， 包括如权利要求 6 至 9 中任一项所述 的血流供应变化的测量系统。 权 利 要 求 书 CN 104367330 A 3 1/5 页 4 X 射线血管造影成像系统、 以及血流供应变化的测量 技术领域 0001 本发明涉及 X 射线血管造影成像技术领域， 特别是一种血流供应变化量化参数的 测量方法及测量系统， 以及一种 X 射线血管造影成像系统。 背景技术 0002 外周血管疾病 (PVD) 指的是由于血液循环不流畅所导致的外周动脉粥样硬化、 脉 管炎、 血栓性静脉炎、 血管狭窄等外周血管疾病， 其可导致下肢等末梢部位的严重慢性缺 血。治疗这种疾病除了可采用像旁路移植术之类的。
10、外科手术以外， 还可通过介入手段进行 治疗， 如采用血管成形术、 支架植入术和溶栓治疗等。 0003 所有这些治疗手术都需要在配备 X 射线血管造影成像系统的导管实验室内进行。 在导管实验室内， 血管造影成像系统不仅可提供图像引导， 而且可以帮助医生评估治疗结 果。医生可分别在术前和术后获取远端血管的数字减影血管造影 (Digital Subtraction Angiography， DSA) 序列， 并根据两个 DSA 序列评估治疗结果， 进行评估时的观察重点主要 是看末梢动脉血管周围的血流供应情况。 例如， 假如患者存在股浅动脉闭塞， 医生将可能通 过目测来查看该患者膝动脉周围的血流供应情。
11、况。然而， 通过目测来查看血流供应变化情 况， 可能不够准确。 0004 虽然血流供应变化不能直接反映病人的外周血管疾病是否被治愈， 也不能反映病 人的健康状况， 但是业内仍需要提高血流供应变化测量的准确性。 发明内容 0005 有鉴于此， 本发明一方面提出了一种血流供应变化的测量方法， 另一方面提出了 一种血流供应变化的测量系统， 用以提高血流供应变化测量的准确性。本发明还提出了一 种 X 射线血管造影成像系统。 0006 根据本发明的一个方面， 提供了一种血流供应变化的测量方法， 包括 ： 0007 获取一远端血管的术前数字减影血管造影 DSA 序列 ； 0008 按照与所述获取远端血管的。
12、术前 DSA 序列相同的图像获取条件， 获取所述远端血 管的术后 DSA 序列 ； 0009 对一感兴趣区域 ROI 的每个像素点， 获取所述像素点在术前 DSA 序列中造影剂浓 度达到峰值的时间 PRE_TTP， 以及所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时 间 POST_TTP ； 0010 计算所述像素点的POST_TTP与PRE_TTP的差值， 得到所述像素点的血流变化参数 TTP。 0011 较佳地， 所述获取像素点在术前 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_TTP， 以及所述像素点在术后DSA序列中造影剂浓度达到峰值的时间POST_TTP包括 ： 绘制所述。
13、像 素点在术前DSA序列中的时间-造影剂浓度曲线， 根据所述术前DSA序列中的时间-造影剂 浓度曲线确定所述像素点在术前 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_TTP ； 以及， 绘 说 明 书 CN 104367330 A 4 2/5 页 5 制所述像素点在术后 DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线， 根据所述术后 DSA 序列中的时 间 - 造影剂浓度曲线确定所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 POST_ TTP。 0012 可选地， 该方法进一步包括 ： 对每个像素点的血流变化参数 TTP 进行颜色编码， 得到所述 ROI 的血流变化影像 ； 和 / 。
14、或， 对各像素点的血流变化参数 TTP 进行均值计算， 得到所述 ROI 的血流变化参数。 0013 可选地， 所述颜色编码为 HSV 空间的颜色编码。 0014 可选地， 该方法进一步包括 ： 将所述术前 DSA 序列与术后 DSA 序列进行配准后， 选 取感兴趣区域 ROI。 0015 根据本发明的另一方面， 提供了一种血流供应变化的测量系统， 包括 ： 0016 一DSA序列获取装置， 用于获取一远端血管的术前数字减影血管造影DSA序列 ； 并 按照与所述获取远端血管的术前 DSA 序列相同的图像获取条件， 获取所述远端血管的术后 DSA 序列 ； 和 0017 一量化处理装置， 其包括。
15、 ： 一达峰时间获取模块和一达峰时间差计算模块 ； 其中， 0018 所述达峰时间获取模块用于获取一感兴趣区域ROI的每个像素点在术前DSA序列 中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_TTP， 以及所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达 到峰值的时间 POST_TTP ； 0019 所述达峰时间差计算模块用于计算所述像素点的POST_TTP与PRE_TTP的差值， 得 到所述像素点的血流变化参数 TTP。 0020 根据一种实施方式， 所述达峰时间获取模块包括 ： 0021 一曲线生成模块， 用于对ROI的每个像素点， 绘制所述像素点在术前DSA序列中的 时间 - 造影剂浓度曲线和在术后 。
16、DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线 ； 0022 一达峰时间确定模块， 用于对 ROI 的每个像素点， 根据所述术前 DSA 序列中的时 间 - 造影剂浓度曲线确定所述像素点在术前 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_ TTP ； 根据所述术后DSA序列中的时间-造影剂浓度曲线确定所述像素点在术后DSA序列中 造影剂浓度达到峰值的时间 POST_TTP。 0023 可选地， 所述量化处理装置进一步包括 ： 0024 一颜色编码模块， 用于对ROI的每个像素点的血流变化参数TTP进行颜色编码， 得到所述 ROI 的血流变化影像 ； 和 / 或， 0025 一均值计算模块， 用于。
17、对所述 ROI 的各像素点的血流变化参数 TTP 进行均值计 算， 得到所述 ROI 的血流变化参数。 0026 可选地， 所述颜色编码模块对所述 ROI 的每个像素点的血流变化参数 TTP 进行 HSV 空间的颜色编码。 0027 根据本发明的再一方面， 提供了一种 X 射线血管造影成像系统， 包括如上所述任 一种血流供应变化的测量系统。 0028 从上述方案中可以看出， 由于本申请中获取术前和术后 DSA 序列， 并根据所述术 前和术后 DSA 序列， 获取 ROI 每个像素点的 PRE_TTP 和 POST_TTP， 之后对 ROI 的每个像素 点， 计算该像素点的 PRE_TTP 和 。
18、POST_TTP 的差值， 得到所述像素点的血流变化参数 TTP， 该血流变化参数 TTP 用于反映术后的血流动力变化情况， 不同值的血流变化参数 TTP 说 明 书 CN 104367330 A 5 3/5 页 6 反映不同的改变情况， 从而对血流动力的变化情况进行了量化， 提高了测量血流供应变化 的准确性。 0029 进一步地， 本申请中通过对ROI的各像素点的血流变化参数TTP进行均值计算， 从而可得到反映所述ROI的血流动力变化情况的一血流变化参数， 即该ROI的总量化参数。 0030 此外， 本申请中通过对ROI的每个像素点的血流变化参数TTP进行颜色编码， 得 到所述 ROI 的血。
19、流变化影像， 从而可以更直观的将 ROI 的血流动力的变化情况 ( 增加或降 低 ) 通过影像的方式显示出来。 附图说明 0031 下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例， 使本领域的普通技术人员更 清楚本发明的上述及其它特征和优点， 附图中 ： 0032 图 1 为本发明实施例中外周血管疾病的术后血流供应变化的测量方法的示例性 流程图。 0033 图 2 为本发明实施例中 DSA 序列的一个像素点的术前和术后的时间 - 造影剂浓度 曲线的示意图。 0034 图 3 为本发明实施例中外周血管疾病的术后血流供应变化的测量系统的示例性 结构图。 具体实施方式 0035 为使本发明的目的、 技。
20、术方案和优点更加清楚， 以下举实施例对本发明进一步详 细说明。 0036 图 1 为本发明实施例中外周血管疾病的术后血流供应变化的测量方法的示例性 流程图。如图 1 所示， 该方法包括如下步骤 ： 0037 步骤 101， 获取一远端血管的术前数字减影血管造影 DSA 序列 ； 按照与所述获取远 端血管的术前 DSA 序列相同的图像获取条件， 获取远端血管的术后 DSA 序列。 0038 本步骤中， 需要尽量在相同的图像获取条件下， 如相同的插管位置、 相同的造影剂 稀释剂以及相同的造影剂注射速度等， 获取远端血管的术前 DSA 序列和术后 DSA 序列。 0039 步骤 102， 将所述术前。
21、 DSA 序列与术后 DSA 序列进行配准后， 选取感兴趣区域 (ROI， Region of Interesting)， 对 ROI 的每个像素点， 获取所述像素点在术前 DSA 序列中 造影剂浓度达到峰值的时间 ( 本文中简称达峰时间 )PRE_TTP， 以及所述像素点在术后 DSA 序列中的达峰时间 POST_TTP。 0040 本步骤中， 进行 DSA 序列配准时， 可采用标准的刚性或非刚性配准。 0041 为了获取每个像素点的 PRE_TTP 和 POST_TTP， 本实施例中可根据该像素点在术 前和术后 DSA 序列中的时间和造影剂浓度的关系， 生成该像素点在术前 DSA 序列中的。
22、时 间 - 造影剂浓度曲线和在术后 DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线。 0042 图 2 示出了本发明实施例中 DSA 序列的一个像素点的术前和术后 DSA 序列中的时 间-造影剂浓度曲线的示意图。 如图2所示， 示出了一像素点在术前DSA序列中的时间-造 影剂浓度曲线 PRE 和在术后 DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线 POST。 0043 之后根据该像素点在术前 DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线 PRE 可确定所述像 说 明 书 CN 104367330 A 6 4/5 页 7 素点在术前 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_TTP ； 根据该像素点在术。
23、后 DSA 序 列中的时间 - 造影剂浓度曲线 POST 可确定所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达到 峰值的时间POST_TTP。 根据图2可以看出， 术前的达峰时间PRE_TTP较长， 而术后的达峰时 间 POST_TTP 则较短。 0044 步骤 103， 对 ROI 的每个像素点， 计算所述像素点的 POST_TTP 与 PRE_TTP 的差值， 得到所述像素点位置的血流变化参数 0045 TTP POST_TTP-PRE_TTP， 或者 0046 TTP PRE_TTP-POST_TTP。 0047 其中， 血流变化参数 TTP 可以反映手术后该像素点位置处的血流供应改变情 。
24、况， 例如， 对于 TTP POST_TTP-PRE_TTP 的情况， 则图 2 中所示像素点位置的 TTP 为 负值， 表明手术后该像素点位置处的血流速度提高了， 说明术后对血流动力进行了改善。 此 外， TTP 的值不同反映不同的改善情况， 从而对血流动力的改善情况进行了量化， 提高了 测量血流供应变化的精确性。为术后评估提供了量化的参数。 0048 需要指出的是， 上述血流变化参数 TTP 反映了手术后某像素点位置血流速度的 变化， 但是不能反映病人的外周血管疾病是否被治好了。亦即， 该血流变化参数不能反映 病人是否还患有外周血管疾病 ( 诸如， 外周动脉粥样硬化、 脉管炎、 血栓性静脉。
25、炎、 血管狭 窄 )， 也不能反映病人的健康状况。病人是否患有外周血管疾病或者健康状况， 需要医生通 过一系列的指标和专业知识来综合判断。 0049 进一步地， 本实施例中， 还可以对ROI的各像素点的血流变化参数TTP进行均值 计算， 得到反映所述 ROI 的血流动力变化情况的总血流变化参数 ( 图中未示出 )。 0050 进一步地， 本实施例中还可以进一步包括步骤 104， 对 ROI 的每个像素点的血流变 化参数 TTP 进行颜色编码， 得到所述 ROI 的血流变化影像， 从而可以更直观的将 ROI 的血 流动力的变化情况 ( 增加或降低 ) 通过影像的方式显示出来。 0051 具 体 。
26、进 行 颜 色 编 码 时， 可 采 用 HSV( 色 调 (Hue)、 饱 和 度 (Saturation)、 亮 度 (Value) 空间的颜色编码。在进行颜色编码的参数设置时， 可设置色调 (Hue) TTP240/360， 饱和度 (Saturation) 一常数， 亮度 (Value) 对术后 DSA 序列的最大 亮度的归一化。 0052 图 3 为本发明实施例中外周血管疾病的术后血流供应变化的测量系统的示例性 结构图。 如图3所示， 该系统可包括 ： 一个DSA序列获取装置200和一个量化处理装置300。 0053 其中， DSA 序列获取装置 200 用于获取远端血管的术前数字减。
27、影血管造影 DSA 序 列 ； 并按照与所述获取远端血管的术前 DSA 序列相同的图像获取条件， 获取远端血管的术 后 DSA 序列。 0054 量化处理装置 300 用于将所述术前 DSA 序列与术后 DSA 序列进行配准后， 对选择 的 ROI 的每个像素点， 获取所述像素点在术前 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_ TTP， 以及所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 POST_TTP ； 之后对 ROI 的每个像素点， 计算所述像素点的 POST_TTP 与 PRE_TTP 的差值， 得到所述像素点的血流变 化参数 TTP。 0055 本实施例中， 该量。
28、化处理装置300可包括 ： 一个达峰时间获取模块310和一个达峰 时间差计算模块 320。 说 明 书 CN 104367330 A 7 5/5 页 8 0056 其中， 达峰时间获取模块 310 用于将所述术前 DSA 序列与术后 DSA 序列进行配准 后， 对选择的ROI的每个像素点， 获取所述像素点在术前DSA序列中造影剂浓度达到峰值的 时间 PRE_TTP， 以及所述像素点在术后 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 POST_TTP。 0057 达峰时间差计算模块 320 用于对 ROI 的每个像素点， 计算所述像素点的 POST_TTP 与 PRE_TTP 的差值， 得到所述像素。
29、点的血流变化参数 TTP。 0058 与图 1 所示方法相对应， 本实施例中， 达峰时间获取模块 310 可包括 ： 一个曲线生 成模块 311 和一个达峰时间确定模块 312。 0059 其中， 曲线生成模块 311 用于对 ROI 的每个像素点， 绘制所述像素点在术前 DSA 序 列中的时间 - 造影剂浓度曲线和在术后 DSA 序列中的时间 - 造影剂浓度曲线。 0060 达峰时间确定模块 312 用于对 ROI 的每个像素点， 根据所述术前 DSA 序列中的时 间 - 造影剂浓度曲线确定所述像素点在术前 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_ TTP ； 根据所述术后DSA序列。
30、中的时间-造影剂浓度曲线确定所述像素点在术后DSA序列中 造影剂浓度达到峰值的时间 POST_TTP。 0061 与图 1 所示方法相对应， 本实施例中， 量化处理装置 300 可进一步包括 ： 一个颜色 编码模块 330， 用于对 ROI 的每个像素点的血流变化参数 TTP 进行颜色编码， 得到所述 ROI 的血流变化影像。 0062 本实施例中， 颜色编码模块330可对所述ROI的每个像素点的血流变化参数TTP 进行 HSV 空间的颜色编码。 0063 与图 1 所示方法相对应， 本实施例中， 量化处理装置 300 也可进一步包括 ： 一个均 值计算模块 340， 用于对所述 ROI 的各。
31、像素点的血流变化参数 TTP 进行均值计算， 得到反 映所述 ROI 的血流动力变化情况的血流变化参数。 0064 本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图， 附图中的模块或流 程并不一定是实施本申请所必须的。 0065 本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于 实施例的装置中， 也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实 施例的模块可以合并为一个模块， 也可以进一步拆分成多个子模块。 0066 本申请实施例中的部分步骤， 可以利用软件实现， 相应的软件程序可以存储在可 读取的存储介质中， 如光盘或硬盘等。 0067 本发明公开了一种。
32、血流供应变化的测量方法及系统， 以及一种 X 射线血管造影成 像系统。其中， 方法包括 ： 获取远端血管的术前和术后数字减影血管造影 DSA 序列 ； 将所述 术前DSA序列与术后DSA序列进行配准后， 选取感兴趣区域ROI， 对ROI的每个像素点， 获取 所述像素点在术前 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 PRE_TTP， 以及所述像素点在术 后 DSA 序列中造影剂浓度达到峰值的时间 POST_TTP ； 计算所述像素点的 POST_TTP 与 PRE_ TTP 的差值， 得到所述像素点的血流变化参数 TTP。本发明所公开的技术方案， 能够测量 外周血管疾病术后的血流供应变化， 提高血流供应变化测量的准确性。 0068 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 104367330 A 8 1/2 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104367330 A 9 2/2 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 104367330 A 10 。