專利名稱：一種測量動脈血液流速的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測量動脈血液流速的方法，尤其是一種基于螺旋CT成像系統(tǒng)測 量動脈血液流速的方法。
背景技術：
血液流速是指血細胞和液體在血管中的流動速度。血液粘稠，流速減慢，血液中脂 質便沉積在血管的內壁上，導致管腔狹窄、供血不足。如冠狀動脈狹窄，導致心肌缺血或心 肌梗死，危及生命；腦動脈狹窄，導致腦梗塞，梗塞區(qū)域所支配肢體癱瘓；肢體動脈狹窄，導 致狹窄遠端肢體功能減弱或肌肉壞死。人體在運動狀態(tài)、靜止狀態(tài)或疾病狀態(tài)下，其動脈血 液流動速度是不相同的。通過測量動脈血液流動速度，了解其變化規(guī)律，掌握動脈血液流動 速度的正常值范圍、最大值和最小值，對于我們研究人體器官的健康狀況與動脈血液流速 的相關性，以及預防各種心血管疾病有重要指導意義。 超聲多譜勒技術是利用超聲波來探測血液流速，根據(jù)超聲波在遇到運動物體(如 細胞)后，其超聲頻率發(fā)生偏移的現(xiàn)象，測量血管內血液流速。連續(xù)超聲多普勒測量血液 流速時，其結果受聲束和運動方向夾角的影響較大，無法了解異常血流的產生部位；脈沖超 聲波多普勒測量血液流速時，它所測血流速度的大小即多普勒頻移大小受脈沖重復頻率的 限制，當其頻移值超過尼奎斯特頻率時，速度高的血流尖峰部分不能正常顯示，出現(xiàn)頻率倒 錯的顯象，測量準確度不能保證。此外，由于采樣體積范圍小，需要在斷面上反復移動，檢測 時間較長。故使用超聲多普勒法測量血液流速受到探頭角度、采樣體積等的限制，適用范圍 小。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種準確度有保證且能夠適用于不同部位的動 脈血液流速的測量方法。本發(fā)明所采用的技術方案是基于螺旋CT成像系統(tǒng)，包括以下步 驟 (1)第一次向人體靜脈內注入適量對比劑，對比劑通過血液循環(huán)到達動脈血管目 標段； (2)用CT對動脈血管目標段的起點進行跟蹤掃描，獲得對比劑首先到達起點的圖 像，即獲得第一個時間點t" CT自動對終點進行灌注掃描，獲得對比劑首先到達終點的圖 像，即獲得第二個時間點t2; (3)第二次向人體靜脈內注入對比劑，當對比劑在動脈血管目標段達到合適的濃 度時，用CT對該動脈血管目標段進行螺旋掃描，實現(xiàn)動脈血管目標段的三維重建，用CT自 帶的分析測量軟件的曲面重組功能將該目標段拉直并測量出目標段的長度s ;
(4)兩個時間點t2與^之差，即為所選動脈血管目標段從起點到終點血液流動時 間，s即為所選動脈血管目標段從起點到終點的實際長度，通過上述數(shù)據(jù)計算出動脈血管目標段的血液平均流速「即V = G 。 為了使注入的對比劑較為集中，掃描時實現(xiàn)清晰的效果，進一步限制以上步驟中 兩次向人體靜脈內注入對比劑時，均采用高壓注射器。高壓注射器注射速度快，控制方便。
本領域技術人員不難得知，以上步驟中第一次向人體靜脈內注入適量對比劑，一 般注入IO毫升左右，適用于CT成像的跟蹤掃描成像和灌注掃描成像。第二次向人體靜脈 內注入對比劑，一般注入80毫升左右，達到較高濃度，適用于CT成像的三維重建技術。在 目標血管段的起點和終點測量對比劑到達的時間點，均可在CT圖片上顯示。兩個時間點之 差，就是該段血管內血液的流動時間，兩個時間點的測量直觀、方便。CT掃描是橫斷面掃描， 兩個成像平面間的距離只表示起點掃描平面和終點掃描平面間的垂直距離。由于人體結構 的復雜性，動脈血管走行多變性，實際長度一般會大于這個垂直距離。而利用本發(fā)明測量動 脈血液流速時，所選動脈血管目標段的長度不是簡單用起點和終點間的距離表示，而是將 從起點到終點的這段血管進行CT掃描并進行三維成像，應用CT自帶的分析測量軟件所提 供的曲面重組功能，將該段血管拉直后測量其長度，該長度才是所選動脈血管目標段的實 際長度，保證了測量的準確度。 根據(jù)以上所測的數(shù)據(jù)，算得所測動脈血管目標段的實際長度與該段血管血液從起
點到終點流動時間之比，即為該動脈血管目標段內血液的平均流動速度。 這種基于螺旋CT成像系統(tǒng)測量動脈血液流速的方法相比超聲多普勒測量血流流
速來講，擺脫了角度、取樣體積等限制，適用范圍更廣。該方法基于現(xiàn)代成像設備，可以直
觀、方便地顯示計算血液流速時所需數(shù)據(jù)，準確度有保證。
具體實施例方式以測量人體股動脈血液流速為例，進一步解釋本發(fā)明。 CT掃描使用SIEMENS S0MAT0M Definition雙源CT機，注射器使用美國MeoRao公 司生產的STELLANT型雙筒高壓注射器，對比劑使用碘比樂非離子，濃度為370mgl/ml。其 測量過程如下首先，被測量者仰臥在檢查床上，雙手舉過頭頂，放置舒適，準備好對比劑、 生理鹽水，連接高壓注射器，移動檢查床到掃描位置，進行大腿定位像掃描。上自髂前上棘， 下至脛骨上端，起點選在髖關節(jié)上平面，終點選在臏骨下平面。然后，從上肢肘部穿剌靜脈， 高壓注射器的注射速度是4ml/s，對比劑總量10ml，對比劑注射完畢后，同速注射生理鹽水 20ml(對應發(fā)明內容中的步驟l)。對比劑到達動脈血管目標段需要一定的時間，為了使病 人盡可能少的受到CT成像中X射線的輻射，從注射對比劑開始記時，延遲12秒開始對起點 跟蹤掃描，起點用CT跟蹤掃描序列，獲得對比劑首先到達起點的圖像后，CT機自動到達終 點位置，開始對終點灌注掃描，觀察掃描圖像，當對比劑到達終點時停止掃描(對應發(fā)明內 容中的步驟2)。停止掃描后，再次注入對比劑，總量80ml，對比劑注射完畢后，同速注射生 理鹽水50ml，從注射開始計時，延遲12秒跟蹤掃描，到達觸發(fā)值130Hu后，自動執(zhí)行下肢掃 描序列，從起點至終點全程螺旋掃描，重建層厚1mm間隔0. 5mm的薄層序列圖像，在后處理 軟件中行股動脈三維重建，用曲面重組功能，將血管拉直，并測量其長度，該長度就是股動 脈從起點到終點的真實長度(對應發(fā)明內容中的步驟3)。 對比劑首先到達起點和首先到達終點的兩幅圖像，都標有圖像的掃描時刻，算出
4兩個掃描時刻的間隔時間，即為股動脈從起點到終點的血液流動時間。最后，計算出所測量的股動脈從起點到終點的真實長度與所測量的股動脈從起點到終點的血液流動時間之比，即得到股動脈的平均血液流動速度(對應發(fā)明內容中的步驟4)。 此為本發(fā)明的一種實施方式，在不脫離本發(fā)明技術方案的情況下，可對實施過程中的細節(jié)或實施條件進行改動，比如對比劑的濃度、注入對比劑的方法、測量的血管部位等，但并不影響本發(fā)明的實質創(chuàng)造性。
權利要求
一種測量動脈血液流速的方法，其特征在于，該方法基于螺旋CT成像系統(tǒng)，包括以下步驟(1)第一次向人體靜脈內注入適量對比劑，對比劑通過血液循環(huán)到達動脈血管目標段；(2)用CT對動脈血管目標段的起點進行跟蹤掃描，獲得對比劑首先到達起點的圖像，即獲得第一個時間點t1，CT自動對終點進行灌注掃描，獲得對比劑首先到達終點的圖像，即獲得第二個時間點t2；(3)第二次向人體靜脈內注入對比劑，當對比劑在動脈血管目標段達到合適的濃度時，用CT對該動脈血管目標段進行螺旋掃描，實現(xiàn)動脈血管目標段的三維重建，用CT自帶的分析測量軟件的曲面重組功能將該目標段拉直并測量出目標段的長度s；(4)兩個時間點t2與t1之差，即為所選動脈血管目標段從起點到終點血液流動時間，s即為所選動脈血管目標段從起點到終點的實際長度，通過上述數(shù)據(jù)計算出動脈血管目標段的血液平均流速v，即 <mrow><mover> <mi>v</mi> <mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mfrac> <mi>s</mi> <mrow><msub> <mi>t</mi> <mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub> <mi>t</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow></mfrac><mo>.</mo> </mrow>
2. 如權利要求1所述的測量動脈血液流速的方法，其特征在于所述步驟中第一次和第二次向人體靜脈內注入對比劑時均采用高壓注射器。
全文摘要
一種測量動脈血液流速的方法，該方法基于螺旋CT成像系統(tǒng)。首先在靜脈內注入適量對比劑，對比劑通過血液循環(huán)到達動脈，選擇一段目標血管，分別在起點和終點掃描跟蹤對比劑，獲得起點處首先出現(xiàn)對比劑的一幅圖像和終點處首先出現(xiàn)對比劑的另一幅圖像，根據(jù)圖像上自動記錄的掃描時刻，算得兩個時刻之差，即該段血管內的血液流動時間。然后，對動脈血管目標段進行血管成像，用CT機自帶軟件將其拉直，測量這段血管的實際長度。該段血管的實際長度與該段血管血液從起點到終點流動時間之比，即為動脈血液的流速。這種測量動脈血液流速的方法相比超聲多普勒測量血液流速來講，擺脫了角度、取樣體積等的限制，適用范圍更廣，準確度有保證。
文檔編號A61B6/03GK101711683SQ20091019127
公開日2010年5月26日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權日2009年10月30日
發(fā)明者何昆高, 戴明德, 王慶, 王新, 蔡萍, 陳偉 申請人:中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院