[發(fā)明專利]為了特定于患者地管理疾病而綜合地和預(yù)測地分析分子、成像、以及臨床數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380045681.7
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN104737172B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T.曼西;W.K.萊姆;V.金;A.克雷默;B.喬治斯庫;X.鄭;A.卡門;A.凱勒;C.F.斯特勒;E.沃茨;D.科馬尼西尤
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司;西門子奧地利公司;西門子公司
• 主分類號: G06F19/12
• 分類號: G06F19/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 謝強;熊雪梅

1.一種按多個模式運行的系統(tǒng)，用于提供對與患者相關(guān)聯(lián)的分子數(shù)據(jù)、成像數(shù)據(jù)、以及臨床數(shù)據(jù)的綜合分析，所述系統(tǒng)包括：

多尺度器官模型，

分子模型；

一個或多個處理器；和

非易失性計算機可讀存儲介質(zhì)，其與處理器可操作地通信，其中計算機可讀存儲介質(zhì)包含一個或多個程序指令，其當被執(zhí)行時使得一個或多個處理器：

當系統(tǒng)被按照第一模式配置時執(zhí)行自頂向下過程，該自頂向下過程包括：

使用逆向問題算法，通過將器官功能的多尺度現(xiàn)象學(xué)模型擬合到臨床數(shù)據(jù)和成像數(shù)據(jù)，執(zhí)行多尺度器官模型，以生成一個或多個估計的多尺度參數(shù)，

將估計的多尺度參數(shù)與至少一個患者特定的信息和疾病子類信息綜合，以生成綜合的表型數(shù)據(jù)，

對分子概要信息執(zhí)行組學(xué)數(shù)據(jù)分析，以確定序列變異和差異表達數(shù)據(jù)，

基于綜合的表型數(shù)據(jù)、序列變異數(shù)據(jù)和差異表達數(shù)據(jù)執(zhí)行分子模型，以執(zhí)行分子網(wǎng)絡(luò)分析，以識別一個或多個斷裂的分子路徑、疾病相關(guān)生物標記、以及導(dǎo)致相關(guān)疾病表型的失調(diào)機制，和

當系統(tǒng)被按照第二模式配置時執(zhí)行自底向上過程，所述自底向上過程包括：

基于估計的一個或多個分子的多尺度參數(shù)，生成器官功能模型，

分子模型構(gòu)造為，基于分子數(shù)據(jù)的分子網(wǎng)絡(luò)分析，生成一個或多個分子發(fā)現(xiàn)，

基于分子發(fā)現(xiàn)，確定斷裂的細胞模型參數(shù)，

基于斷裂的細胞模型參數(shù)，確定患者內(nèi)的電生理學(xué)活動指標、特定于患者的細胞主動應(yīng)力指標和特定于患者的細胞被動應(yīng)力指標，基于患者內(nèi)的電生理學(xué)活動指標、特定于患者的細胞主動應(yīng)力指標和特定于患者的細胞被動應(yīng)力指標來計算細胞表型特征，并且基于細胞表型特征計算一個或多個斷裂的多尺度參數(shù)，和

使用斷裂的多尺度參數(shù)執(zhí)行多尺度器官模型以生成表型預(yù)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括鏈接組件，所述鏈接組件包括：

細胞模型參數(shù)斷裂模塊，構(gòu)造成基于所述分子發(fā)現(xiàn)確定斷裂的細胞模型參數(shù)；

特定于患者的細胞模型，構(gòu)造成基于所述斷裂的細胞模型參數(shù)計算一個或多個細胞表型特征；以及

細胞模型橋，構(gòu)造成基于所述細胞表型特征生成推斷的多尺度參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述特定于患者的細胞模型包括：

心臟電生理學(xué)離子相互作用模型，構(gòu)造成確定細胞內(nèi)電生理學(xué)活動的一個或多個指標；以及

機電耦合模型，構(gòu)造成基于所述細胞內(nèi)電生理學(xué)活動的所述指標確定特定于患者的細胞主動應(yīng)力的一個或多個指標、以及被動應(yīng)力的一個或多個指標。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進一步包括：

配對項數(shù)據(jù)庫，各配對項基于患者內(nèi)的電生理學(xué)活動指標、特定于患者的細胞主動應(yīng)力指標和特定于患者的細胞被動應(yīng)力指標來計算細胞表型特征，

基于細胞表型特征計算一個或多個斷裂的多尺度參數(shù)。

5.一種基于計算機的方法，用于對來自患者的分子數(shù)據(jù)、成像數(shù)據(jù)、以及臨床數(shù)據(jù)執(zhí)行綜合分析，所述方法包括：

通過一個或多個計算機對分子概要信息執(zhí)行組學(xué)數(shù)據(jù)分析，以確定序列變異和差異表達數(shù)據(jù)，

基于序列變異數(shù)據(jù)和差異表達數(shù)據(jù)，通過一個或多個計算機執(zhí)行分子模型，以執(zhí)行分子網(wǎng)絡(luò)分析，

基于分子數(shù)據(jù)的分子網(wǎng)絡(luò)分析，生成一個或多個分子發(fā)現(xiàn)，

基于分子發(fā)現(xiàn)，確定斷裂的細胞模型參數(shù)，

基于斷裂的細胞模型參數(shù)，確定患者內(nèi)的電生理學(xué)活動指標、特定于患者的細胞主動應(yīng)力指標和特定于患者的細胞被動應(yīng)力指標，基于患者內(nèi)的電生理學(xué)活動指標、特定于患者的細胞主動應(yīng)力指標和特定于患者的細胞被動應(yīng)力指標來計算細胞表型特征，基于細胞表型特征計算一個或多個斷裂的多尺度參數(shù)；以及

利用特定于患者的多尺度模型，來基于所述斷裂的多尺度參數(shù)確定關(guān)于疾病的表型預(yù)測。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述細胞表型特征包括指示分子變化對細胞功能的動力學(xué)和電生理學(xué)影響的值。