СПОСОБ ОЦЕНКИ КОРРЕКТНОСТИ УСТАНОВКИ ПОТОКОНАПРАВЛЯЮЩЕГО СТЕНТА Российский патент 2025 года по МПК A61B5/02 A61B5/536 G01N23/46 A61F2/07 

Изобретение относится к области измерений для диагностических целей, в частности к способам оценки состояния сердечно-сосудистой системы посредством анализа структурных изображений стенок кровеносных сосудов, получаемых с помощью интраваскулярной оптической когерентной томографии, и может быть использовано в медицине и ветеринарии для оценки результативности эндоваскулярной операции стентирования, в частности для определения точности пространственного позиционирования и правильности раскрытия потоконаправляющего стента, а также для измерения частоты сердечных сокращений.

Установка потоконаправляющего стента является одним из наиболее современных вариантов терапии церебральных аневризм. Однако, подобная эндоваскулярная операция, как и любое другое хирургическое вмешательство сопряжено со значительными рисками. Даже в случае сочетания высокой квалификации медицинского персонала с использованием передовых медицинского оборудования и фармацевтических препаратов имеются риски неправильного раскрытия потоконаправляющего стента. Эти риски связаны с такими трудно учитываемыми факторами, как врожденные дефекты соединительной ткани сосудистой стенки, нарушения баланса процессов синтеза и деградации коллагена, утрата гладкомышечных клеток, наличие мелких атеросклеротических бляшек и тромбов на пути кровеносного сосуда, морфология и локальная гемодинамика пораженной артерии и т.п. Вышесказанное объясняет важность корректной оценки эффективности установки потоконаправляющих стентов с использованием специальных диагностических средств.

По патенту US 9173591 B2, A61B5/06, A61B5/00, опубл. 03.11.2015г. известны система, устройство и способ визуализации стентов и обнаружения их неправильного раскрытия. Способ визуализации стента и обнаружения его неправильного раскрытия включает в себя: сохранение на одном или нескольких запоминающих устройствах порогового значения пространственных смещений при неправильном расположении стента, сохранение на одном или нескольких запоминающих устройствах множества изображений поперечного сечения исследуемого кровеносного сосуда, обнаружение одного или нескольких фрагментов каркаса стента (струтов) на множестве изображений поперечного сечения исследуемого сосуда с использованием модуля обработки данных, обнаружение границ просвета исследуемого кровеносного сосуда на множестве изображений его поперечного сечения с использованием модуля обработки данных, измерение расстояний между фрагментами стента и границами просвета исследуемого кровеносного сосуда на множестве изображений его поперечного сечения с использованием модуля обработки данных, сравнение полученных расстояний с имеющимися в памяти пороговыми значениями пространственных смещений при неправильном расположении стента, компенсация погрешностей при проведении вычислений связанных с эффектом "подсолнечника" (всплеск сигнала в следствии сильного переотражения на гарнице мягкой биологической ткани и стента), визуализация результатов вычислений. Известны варианты способа визуализации стента и обнаружения его неправильного раскрытия в которых: модуль обработки данных представляет собой компьютер; используется один или несколько модулей обработки данных; для ввода данных в запоминающие устройства используются графические пользовательские интерфейсы; сравнение расстояний на которые сместились фрагменты стента от границ просвета сосуда с пороговым значением происходит с использованием дополнительных признаков; дополнительный признак позволяет учитывать тени от фрагментов стента; визуализация результатов вычислений включает в себя наложение сведений о смещениях на множество изображений поперечного сечения исследуемого кровеносного сосуда. Техническим результатом способа визуализации стента и обнаружения его неправильного раскрытия является высокоточная оценка пространственных смещений фрагментов стента посредством анализа двухмерных или трехмерных медицинских диагностических изображений просвета кровеносного сосуда.

Недостатком способа визуализации стента и обнаружения его неправильного раскрытия является идентификация стента только на основании информации о структуре исследуемого биообъекта (кровеносного сосуда с имплантированным стентом) без учета физиологических процессов (из-за различий в механических свойствах под воздействием пульсовой волны стенка кровеносного сосуда деформируется намного сильнее чем стент).

Ближайшим аналогом (прототипом) разработанного способа является способ обнаружения каркаса стента и изменений в нем с использованием оптической когерентной томографии (патент US 9462950 B2, МПК A61B5/55, A61B5/00, G06T7/00, опубл. 11.10.2016г.), включающий в себя: сохранение на запоминающем устройстве набора изображений оптической когерентной томографии, причем набор изображений содержит множество линий сканирования и был сформирован в результате зондирования исследуемого кровеносного сосуда с помощью интраваскулярного оптического когерентного томографа, идентификация каркаса (или его отдельных фрагментов) стента посредством обнаружения с использованием специального процессора одномерных локальных сигналов на одной или нескольких линиях сканирования из набора изображений оптической когерентной томографии, визуализация поперечного сечения исследуемого кровеносного сосуда с указанием фрагментов стента с использованием локальных ориентиров. Известны варианты способа обнаружения каркаса стента и изменений в нем с использованием оптической когерентной томографии в которых: специальным процессором является процессор компьютера, каркас стента дополнительно аппроксимируется эллипсом; фрагменты стента не соответствующие эллиптической геометрии удаляются; для эллипса вычисляются малая и большая оси, угол наклона; значения интенсивности интерференционного сигнала усредняются в пределах небольших фрагментов обрабатываемых изображений; одномерный локальный сигнал представляет собой профиль интенсивности (А-скан); дополнительно определяются границы просвета исследуемого кровеносного сосуда; вычисляются расстояния от фрагментов каркаса стента до границ просвета исследуемого кровеносного сосуда; стент считается неправильно раскрытым в случае если по меньшей мере одно из вышеуказанных расстояний больше пороговой величины; цветовая информация используется для поиска теней фрагментов каркаса стента; вычисляется специальный параметр апериодичности фрагментов каркаса стента.

Техническим результатом способа обнаружения каркаса стента и изменений в нем с использованием оптической когерентной томографии является высокоточное определение эллиптической геометрии каркаса стента и отслеживание недопустимо больших смещений этого эллипса относительно границ просвета (стенок) кровеносного сосуда.

Недостатком способа обнаружения каркаса стента и изменений в нем с использованием оптической когерентной томографии является идентификация стента только на основании информации о структуре исследуемого биообъекта (кровеносного сосуда с имплантированным стентом) без учета физиологических процессов (из-за различий в механических свойствах под воздействием пульсовой волны стенка кровеносного сосуда деформируется намного сильнее чем стент).

Для исключения двусмысленностей в трактовке признаков прототипа уточняем, что под линией сканирования в контексте данной заявки на изобретение подразумевается одиночный интерференционный сигнал (А-скан) интраваскулярной оптической когерентной томографии; соответственно, под структурным изображением интраваскулярной оптической когерентной томографии подразумевается совокупность А-сканов, полученных для смежных участков в одном направлении сканирования и в пределах одной сканируемой плоскости (В-скан); под набором структурных изображений интраваскулярной оптической когерентной томографии подразумевается совокупность В-сканов, полученных для смежных участков в пределах одного сканируемого объема (С-скан), причем направление сканирования должно быть строго перпендикулярным каждому В-скану.

Технической задачей способа является повышение точности оценки корректности установки (то есть, пространственного позиционирования и правильности раскрытия) потоконаправляющего стента за счет учета различий не только в оптических, но и в механических свойствах между исследуемыми биологическими тканями (стенки кровеносного сосуда, кровь, структуры в составе атеросклеротической бляшки или тромба и т.п.) и материалом стента (нитинол, тантал, сплавы на основе кобальта или магния, в том числе тонким силикон-карбидным покрытием или покрытием из алмазоподобного углерода).

Поставленная техническая задача достигается тем, что способ оценки корректности установки потоконаправляющего стента, так же как и способ, который является ближайшим аналогом, включает в себя получение в результате зондирования исследуемого кровеносного сосуда с помощью интраваскулярного оптического когерентного томографа и сохранение на запоминающем устройстве набора структурных изображений оптической когерентной томографии, при этом осуществляют идентификацию каркаса стента или его отдельных фрагментов, с использованием цветовой информации выполняют поиск теней фрагментов каркаса стента, выполняют аппроксимирование каркаса стента с последующим вычислением малой и большой его осей, определяют границы просвета исследуемого кровеносного сосуда, вычисляют расстояние от фрагментов каркаса стента до границ просвета исследуемого кровеносного сосуда, визуализируют поперечное сечение исследуемого кровеносного сосуда с указанием фрагментов стента с использованием локальных ориентиров.

Новым в разработанном способе оценки корректности установкипотоконаправляющего стента является то, что одновременно с получением набора структурных изображений оптической когерентной томографии получают сведения о кровяном давлении и скорости кровотока в исследуемом участке кровеносного сосуда, выделяют моменты времени соответствующие систолическому и диастолическому давлению в исследуемом кровеносном сосуде, структурные изображения оптической когерентной томографии соотносят с этими моментами времени, производят количественное сравнение структурных изображений для момента систолы со структурными изображениями для момента диастолы, находят абсолютные смещения структур и размеры деформируемых областей по контрольным точкам, при этом единственной деформирующей силой тсчитают пульсовую волну, соответственно величину нормальной составляющей деформирующего воздействия оценивают как произведение разности систолического и диастолического давления на площадь деформирующего воздействия и коэффициент нормально направленной по отношению к стенки исследуемого сосуда составляющей вектора скорости кровотока, при этом площадь деформирующего воздействия считают равной площади сканирования используемого интраваскулярного зонда оптической когерентной томографии, величину модуля Юнга для контрольных точек на обрабатываемых изображениях оптической когерентной томографии рассчитывают как частное от деления произведения нормальной составляющей деформирующего воздействия и продольных размеров деформируемой области на произведение площади деформирующего воздействия на продольные составляющие абсолютных смещений, полученную картограмму по модулю Юнга используют для оценки результатов идентификации фрагментов каркаса стента посредством сравнения расчетных величин модуля Юнга с табличными значениями для материала имплантированного в исследуемый сосуд стента, результаты определения границ просвета кровеносного сосуда оценивают с использованием табличных значений средних значений оптических свойств структур исследуемого кровеносного сосуда, и при вдавливании фрагментов стента в стенку кровеносного сосуда на величину больше 0.2 мм установку потоконаправляющего стента оценивают как некорректную.

При принятии решений медицинские работники, как правило, руководствуются общепризнанными экспертными рекомендациями. Применительно к тематике заявленного способа речь идет об экспертных рекомендациях по чрескожным сердечно-сосудистым вмешательствам, актуальные версии опубликованы в следующих изданиях European Heart Journal (Oxford Academic, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehy285, открытый доступ) и Circulation: Cardiovascular Interventions (American Heart Association, https://doi.org/10.1161/CIRCINTERVENTIONS.118.007192, открытый доступ).

Согласно этим рекомендациям стент считается правильно раскрытым (приемлемые гемодинамические отклонения и допустимые 3-х месячные риски осложнений), если расстояние от фрагментов каркаса стента до границ просвета (стенок) кровеносного сосуда составляет не менее 200 микрометров (0.2 миллиметра). Авторы ни в коем случае не позиционируют заявленный способ оценки корректности установки потоконаправляющего стента как способ профилактики и (или) лечения определенных заболеваний людей или животных. Заявленный способ предполагает получение набора структурных изображений оптической когерентной томографии исследуемого кровеносного сосудах в сочетании со сведениями о кровяном давлении и скорости кровотока в исследуемом участке этого сосуда, компьютерную обработку вышеуказанных цифровых данных (трудоемкие для ручного выполнения медицинским персоналом операции по вычислению малой и большой осей каркаса стента, определению границ просвета исследуемого кровеносного сосуда, вычислению расстояния от фрагментов каркаса стента до границ просвета исследуемого кровеносного сосуда, нанесениюконтрольных точек на обрабатываемые изображения оптической когерентной томографии, вычислению количественных значений величины модуля Юнга для контрольных точек, оценке результатов идентификации каркаса стента посредством сравнения расчетных величин модуля Юнга с табличными значениями для материала имплантированного в исследуемый сосуд стента, оценке результатов определения границ просвета кровеносного сосуда с использованием табличных значений средних значений оптических свойств структур исследуемого кровеносного сосуда) и визуализацию поперечного сечения исследуемого кровеносного сосуда с указанием фрагментов стента с использованием локальных ориентиров в комбинации с носящим рекомендательный характер выводом о корректности (некорректности) расположения фрагментов каркаса стента относительно границ просвета исследуемого кровеносного сосуда. Постановка диагноза и назначение (по необходимости) лечебных, профилактических, лечебно-профилактических и т.п. мероприятий осуществляются только медицинскими работниками на основе их собственного опыта и если они посчитают целесообразным дополнительных диагностических данных (например, результатов фазово- контрастной магнитно-резонансной томографии или рентгеновской компьютерной ангиографии). Таким образом заявленный способ позиционируется авторами как относящийся к медицинской инженерии (технические науки), а не как часть ангиологии (медицинские науки). С практической точки зрения отдаленными аналогами представленного способа являются способы автоматизированной оценки геометрии области интереса широко применяемые в ультразвуковых медицинских системах, способы автоматизированного распознавания зубцов в электрокардиографии и т.п. Но никак не способы постановки диагнозов в вышеуказанных медицинских специальностях. Дополнительно хотелось бы отметить, что ключевой идеей патента (за счет которой достигается техническая задача) все же является не просто введение пороговой величины в 0.2 миллиметра, т.е. не просто ориентация на тематические медицинские рекомендации, а одновременный учет не только оптических, но и механических свойств исследуемых объектов, что и отражено в формулировках технической задачи способа и отличительной части формулы изобретения. Различия в оптических свойствах между исследуемыми биологическими тканями (стенки кровеносного сосуда, кровь, структуры в составе атеросклеротической бляшки или тромба и т.п.) и материалом стента (нитинол, тантал, сплавы на основе кобальта или магния, в том числе тонким силикон-карбидным покрытием или покрытием из алмазоподобного углерода) чаще всего составляют несколько десятков процентов, что с учетом возникающих по оптической когерентной томографии шумов и 2π-неопределенностей довольно немного, различия в механических свойствах, как минимум составляют сотни раз. Развернутые пояснения приведены ниже при изложении значимых аспектов конкретной реализации разработанного способа.

Также не стоит забывать о том, что стенты (в первую очередь потоконаправляющие) представляют собой достаточно тонкие и гибкие структуры. Поэтому под вдавливанием фрагментов стента в стенку понимаются ситуации зарастания внутреннего просвета стента атеросклеротическими отложениями (в том числе с тромбами в составе). В этих ситуациях новый уровень стенки кровеносного сосуда отличается от изначально ожидаемого при установке стента, т.е. проверка правильности раскрытия стента становится эквивалентной проверке точности его пространственного позиционирования. Учет этой особенности объясняется тем, что проверку состояния стента часто производят через значительный интервал времени после его установки и отражен в названии заявки на изобретение и ее технической задаче.

В конкретной реализации разработанного способа оценки корректности установки потоконаправляющего стента в качестве интраваскулярного оптического когерентного томографа был использован оптический когерентный томограф «ОКТ-1300Е» фирмы «Биомедтех» (Россия) с рабочей длиной волны 1300 нм и быстродействием 8-20 структурных изображений оптической когерентной томографии в секунду. Интраваскулярный зонд для вышеуказанного оптического когерентного томографа представлял собой волоконно-оптический датчик многоразового использования с внутренним электромеханическим сканированием, встроенным интраваскулярным датчиком избыточного давления и рентгеновским маркером. В качестве интраваскулярного датчика избыточного давления использован датчик для измерения статического и динамического давления (диапазон измерений от 0 до 0.5 бар) «XCL-062» производства фирмы «Kulite Semiconductor Products» (США). В качестве рентгеновского маркера использован инкапсулированный сульфат бария. Для контроля местоположения интраваскулярного зонда (общее позиционирование по рентгеновскому маркеру) использовалась C-дуга «BV Libra» фирмы «Philips» (Нидерланды). В качестве потоконаправляющих стентов применены плотно плетеные нитиноловые полупроницаемые стенты для лечения интракраниальных аневризм SILK+ (размерами 4,5x40, 5x40 и 5,5x40 мм) фирмы «Balt Extrusion» (Франция).

Управление работой интраваскулярного оптического когерентного томографа, интраваскулярного датчика избыточного давления и С-дуги, а также компьютерная обработка исходных данных с последующей визуализацией и сохранением полученных результатов производились с использованием ноутбука «Acer Nitro AN517-51» c 6-и ядерным процессором «i7-9750H», 12 Гб оперативной памяти DDR4 и графическим контроллером «GeForce GTX1050» с 3 Гб графической памяти.

Табличные значения средних значений оптических свойств структур исследуемого кровеносного сосуда взяты из референтных источников (Dana N., Sowers T., Karpiouk A., VanderLaan D., Emelianov S., 2017, DOI: 10.1117/1.JBO.22.10.106012, открытый доступ) об оптических свойствах трех ее основных составляющих: интима (μ_a = 0.120 см^-1, μ_s = 9.98 см^-1), медиа (μ_a = 0.155 см^-1, μ_s = 16.1 см^-1), адвентиция (μ_a = 0.256 см^-1, μ_s = 13.1 см^-1), где μ_a – коэффициент поглощения, μ_s – коэффициент рассеяния. Следует отметить, что прямое сравнение интенсивности интерференционного сигнала (цветовая информация для поиска теней фрагментов каркаса стента) с вышеуказанными коэффициентам неприемлемо, поэтому расчеты производились косвенно, при этом переход от оптических свойств зондируемого объекта к интенсивности детектируемого излучение осуществлен с помощью закона Бугера-Ламберта-Бера. Аппроксимация каркаса стента производилась цилиндрической геометрией. Угол наклона аппроксимированного каркаса стента вычислялся по углу между большой осью аппроксимированного каркаса стента (цилиндра) и плоскость сканирования (имеется в виду плоскость, соответствующая обрабатываемому В-скану).

Табличные значения величин модуля Юнга для материала имплантированного в исследуемый сосуд стента взяты из референтных источников (Ghosh P., DasGupta K., Nag D., Chanda A., 2011, Corpus ID: 35775740, открытый доступ) о механических свойствах четырех основных материалов, используемых при изготовлении медицинских стентов: нержавеющая сталь (E = 193 ГПа), нитинол (E = 83 ГПа), элгилой (E = 190 ГПа), тантал (E = 185 ГПа), где E – эталонная величина модуля Юнга. Переход от интенсивности интерференционного сигнала, а также величин кровяного давления и скорости кровотока к величинам модуля Юнга является отличительной особенностью предлагаемого способа. Рассмотрим его подробнее.

Классическая формула (1) для расчета величины модуля Юнга, , содержит в себе нормальную составляющую деформирующей силы, ; площадь деформирующего воздействия, ; продольные смещения в исследуемом объекте, , и продольные размеры деформируемой области, :

Данные инвазивного интраваскулярного измерения кровяного давления и вектора скорости кровотока позволяют рассчитать по следующей формуле:

где – пульсовое давление; – коэффициент нормальной составляющей деформирующей силы пульсовой волны, вычисляемый посредством разложения вектора скорости кровотока, , по координатным осям. В частности, , где – компонента вектора , направленная перпендикулярно к стенке исследуемого кровеносного сосуда.

Пульсовая волна оказывает деформирующее воздействие на всю сердечно-сосудистую систему. Однако смещения в стенке исследуемого кровеносного сосуда можно отследить только в пределах площади сканирования интраваскулярного зонда оптического когерентного томографа. К тому же величина деформирующего воздействия оценивается тоже только в окрестности катетера интраваскулярного зонда. Поэтому площадь деформирующего воздействия целесообразно принять равной площади сканирования интраваскулярного оптического когерентного томографа. Эта величина является справочной (т.е. величина, S, становится константой) для каждой отдельно взятой модели интраваскулярного зонда оптической когерентной томографии. Более того подстановка формулы (2) в формулу (1) позволяет провести сокращения и полностью убрать площадь деформирующего воздействия, , из дальнейших расчетов.

Вычисление продольных размеров деформируемой области, , и продольных смещений, , производится по контрольным точкам. Под контрольными точками в контексте заявки подразумеваются особые (ключевые, контрольные, опорные) пиксели в составе всех структурных изображений набора структурных изображений интраваскулярной оптической когерентной томографии исследуемого кровеносного сосуда для моментов времени соответствующих систоле и диастоле. Эти пиксели определяются с использованием алгоритма ускоренных испытаний сегмента (алгоритм FAST, Rosten и Drummond, 2005г.) и группируют в пары с использованием алгоритма бинарных устойчивых инвариантных масштабируемых ключевых точек (BRISK, Leutenegger, 2011г.). Количественная оценка величин абсолютных смещений в стенке исследуемого кровеносного сосуда и продольных размеров деформируемой области не для всей совокупности пикселей в составе набора структурных изображений оптической когерентной томографии, а только для контрольных точек позволяет снизить затраты машинного времени без существенной потери в точности производимых вычислений. После попарного сопоставления контрольных точек независимо определяются векторные величины смещений контрольных точек всех структурных изображений интраваскулярной оптической когерентной томографии, в момент времени соответствующий систоле, относительно контрольных точек всех структурных изображений интраваскулярной оптической когерентной томографии в момент диастолы. Далее векторные величины смещений контрольных точек для каждой пары контрольных точек независимо раскладывают по координатным осям и продольные смещения пикселей для каждой пары контрольных пикселей приравнивают проекциям векторов смещения пикселей на ось ординат.

Продольные размеры деформируемой области, , представляют собой ту часть всех структурных изображений интраваскулярной оптической когерентной томографии в моменты времени соответствующие систоле и диастоле, которая заключена между наименее и наиболее глубоко залегающими (по оси ординат) контрольными точками. Учитывая, что для определения уже были вычислены проекции векторов смещения контрольных точек на ось ординат, находим объединяя эти проекции.

Величина модуля Юнга, , рассчитывается для каждой группы контрольных точек. Полученные данные сравниваются с табличными значениями для уточнения результатов идентификации каркаса стента. Уточнение производится посредством усреднения результата идентификации каркаса стента на основе оптических и на основе механических свойств.

Проверка достижимости технического результата имела вид серии лабораторных экспериментов с использованием гидродинамических фантомов кровеносных сосудов. В частности, с учетом рекомендаций медицинских работников для оценки эффективности предложенного способа была выбрана веретенообразная аневризма. Из полученных медицинскими работниками медицинских изображений 3D-ротационной ангиографии сосудов головы реального пациента была извлечена индивидуальная форма позвоночных артерий и базилярной артерии пациента с веретенообразной аневризмой. По извлеченной из медицинских изображений индивидуальной форме артерий были сформированы 9-ть восковых негативных моделей.

Гидродинамические фантомы были изготовлены послойно из двухкомпонентного прозрачного силикона фирмы «Smooth-On» (США) на платиновом катализаторе и имели анатомически корректное трехслойное строение (адвентиция, медиа, интима). Оптические свойства слоев фантома варьировались посредством использования специальных добавок (наночастицы диоксида титана и краситель «Indian Ink»), а механические свойства подбирались посредством изменения процентной доли компонентов А и В жидкого силикона. Нанесение слоев на негативную модель осуществлялось специальной кисточкой. При этом каждый последующий слой наносился на предыдущий только после его полного затвердевания.

Получившаяся при этом комбинация гидродинамического фантома и негативной модели была подвергнута нагреву для удаления воска (расплавления негативной модели). Три варианта потоконаправляющих стентов SILK+ (с размерами 4.5x40, 5x40 и 5.5x40 мм) были физически имплантированы в фантомы с привлечением медицинских работников таким образом, что из 9-и приближенно одинаковых фантомов были формированы 3-и группы: не правильно раскрытые (3 фантома, по одному с каждым вариантом стента), не правильно позиционированные (тоже самое количественное соотношение) и корректно установленные (тоже самое количественное соотношение). 1% раствор интралипида в воде был использован в качестве кровеимитирующей жидкости. Этот раствор обладает рассеивающими, и поглощающими, свойствами как у крови. Нужная геометрия потока кровеимитирующей жидкости (ламинарный поток с локальными нарушениями ламинарного течения) была достигнута посредством управляемого перекручивания эластичной трубки несущей кровеимитирующую жидкость из специальной емкости в фантом. В частности перекручивания имитировали удары сердца, для получения набора структурных изображений оптической когерентной томографии учитывалась последовательность из 7-и перекручиваний. Временные интервалы между перекручиваниями составили около 0.85 секунды. Далее в строгом соответствии с формулами прототипа и предложенного способа были произведены действия по оценке корректности установки потоконаправляющего стента. Каждый эксперимент повторялся по 10 раз (т.е. в сумме 90 измерений). Корректность расчетов проверялась профильными медицинским работниками. Расчеты по способу прототипу были признаны корректными в 74-х случаях, а по предложенному способу в 87-и случаях.

Таким образом, серия экспериментов по оценке корректности установки потоконаправляющего стента в соответствии с предложенным способом, проведенная для тканеимитирующих фантомов кровеносных сосудов, показала, что точность вычислений повысилась на 14.5 % по сравнению с прототипом, что свидетельствует о выполнении поставленной технической задачи.

Изобретение относится к медицине, а именно к ангиохирургии, и может быть использовано для оценки корректности установки потоконаправляющего стента. Проводят интраваскулярную оптическую когерентную томографию исследуемого кровеносного сосуда. Осуществляют идентификацию каркаса стента. Производят количественное сравнение структурных изображений для момента систолы со структурными изображениями для момента диастолы. Находят абсолютные смещения структур и размеры деформируемых областей по контрольным точкам. Полученную картограмму используют для оценки результатов идентификации фрагментов каркаса стента посредством сравнения расчетных величин со значениями материала имплантированного в исследуемый сосуд стента, результаты определения границ просвета кровеносного сосуда сравнивают со средними значениями оптических свойств структур исследуемого кровеносного сосуда, и при вдавливании фрагментов стента в стенку кровеносного сосуда на величину больше 0.2 мм установку потоконаправляющего стента оценивают как некорректную. Способ позволяет осуществлять пространственное позиционирование и правильное раскрытие потоконаправляющего стента за счет учета различий в оптических и механических свойствах между исследуемыми биологическими тканями и материалом стента путем анализа структурных изображений для момента систолы со структурными изображениями для момента диастолы и учета деформирующей силы пульсовой волны.

Способ оценки корректности установки потоконаправляющего стента, включающий получение в результате зондирования исследуемого кровеносного сосуда с помощью интраваскулярного оптического когерентного томографа и сохранение на запоминающем устройстве набора структурных изображений оптической когерентной томографии, при этом осуществляют идентификацию каркаса стента или его отдельных фрагментов, с использованием цветовой информации выполняют поиск теней фрагментов каркаса стента, выполняют аппроксимирование каркаса стента с последующим вычислением малой и большой его осей, определяют границы просвета исследуемого кровеносного сосуда, вычисляют расстояние от фрагментов каркаса стента до границ просвета исследуемого кровеносного сосуда, визуализируют поперечное сечение исследуемого кровеносного сосуда с указанием фрагментов стента с использованием локальных ориентиров, отличающийся тем, что одновременно с получением набора структурных изображений оптической когерентной томографии получают сведения о кровяном давлении и скорости кровотока в исследуемом участке кровеносного сосуда, выделяют моменты времени, соответствующие систолическому и диастолическому давлению в исследуемом кровеносном сосуде, структурные изображения оптической когерентной томографии соотносят с этими моментами времени, производят количественное сравнение структурных изображений для момента систолы со структурными изображениями для момента диастолы, находят абсолютные смещения структур и размеры деформируемых областей по контрольным точкам, при этом единственной деформирующей силой считают пульсовую волну, соответственно величину нормальной составляющей деформирующего воздействия оценивают как произведение разности систолического и диастолического давления на площадь деформирующего воздействия и коэффициент нормально направленной по отношению к стенки исследуемого сосуда составляющей вектора скорости кровотока, при этом площадь деформирующего воздействия считают равной площади сканирования используемого интраваскулярного зонда оптической когерентной томографии, величину модуля Юнга для контрольных точек на обрабатываемых изображениях оптической когерентной томографии рассчитывают как частное от деления произведения нормальной составляющей деформирующего воздействия и продольных размеров деформируемой области на произведение площади деформирующего воздействия на продольные составляющие абсолютных смещений, полученную картограмму по модулю Юнга используют для оценки результатов идентификации фрагментов каркаса стента посредством сравнения расчетных величин модуля Юнга с табличными значениями для материала имплантированного в исследуемый сосуд стента, результаты определения границ просвета кровеносного сосуда оценивают с использованием табличных значений средних значений оптических свойств структур исследуемого кровеносного сосуда, и при вдавливании фрагментов стента в стенку кровеносного сосуда на величину больше 0.2 мм установку потоконаправляющего стента оценивают как некорректную.