[發明專利]用于從受試者獲得生理測量結果的方法和系統

在審

• 申請號: 201980092632.6
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN113498542A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: R·T·H·梅森;M·巴拉格納;K·D·S·H·劉
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G16H50/20
• 分類號: G16H50/20;A61B5/00;A61B8/00;G16H50/50
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李春輝

本發明提供了一種用于從受試者獲得生理測量結果(特別是P?V環)的方法。該方法包括獲得心臟系統的數值模型，并且以非侵入性方式從受試者獲得生理數據。然后基于生理數據更新數值模型。然后向更新后的數值模型提供生理數據，并且基于更新后的數值模型的輸出，導出生理測量結果，其中生理測量結果包括P?V環。

技術領域

本發明涉及生理測量領域，并且更具體地，涉及使用生理測量來對生理系統進行建模的領域。

背景技術

心臟的泵送功能可以通過射血期和充盈期來表征。在射血期間，心臟的肌肉收縮，從而生成力，該力將血液從心臟射入循環中。相反，在充盈期間，心臟的肌肉松弛，從而使得血液能夠從循環中重新填充到心臟中。心臟肌肉的收縮或松弛的損傷可能導致收縮性或舒張性心力衰竭。

由于在臨床環境中通常不可能直接測量肌肉收縮和松弛，因此通常利用替代測量來表征心臟功能，諸如血流動力學和心室運動。

一種關鍵的替代測量是心室血壓-容積曲線(稱為P-V環)，這是因為它與心臟在收縮、松弛、心肌能量學等期間生成和維持的力有直接關系。然而，通常僅僅可以經由導管插入術來侵入性地測量P-V環的心室壓力分量。由于這是一種高度侵入性的手術，因此這樣的基于導管的心室壓力測量在臨床實踐中并不常見。

存在各種各樣的針對心室壓力的非侵入性估計。這樣的估計通常是基于群體的，其中經驗關系用于將壓力與非侵入性測量的變量相關，非侵入性測量的變量諸如為：用于收縮末期壓力估計的袖帶壓力和超聲測量的每搏量、或者用于充盈壓力估計的多普勒組織成像。

由于這些估計的間接性質，利用這樣的技術可能高估或低估個體患者的壓力。此外，這些估計僅關注收縮壓或舒張壓估計；然而，心力衰竭的發展越來越多地被視為收縮性和舒張性功能障礙的耦合。

因此，需要一種非侵入性方法，用于估計在心臟的收縮和松弛兩者期間的心臟功能。

發明內容

本發明由權利要求限定。

根據依照本發明的一個方面的示例，提供了一種用于從受試者獲得生理測量結果的方法，該方法包括：

獲得心臟系統的數值模型；

以非侵入性方式從受試者獲得生理數據；

基于生理數據，更新數值模型；

向更新后的數值模型提供生理數據；以及

基于更新后的數值模型的輸出，導出生理測量結果，該生理測量結果包括壓力-容積P-V環。

該方法提供了：通過數值模型的方式非侵入性地導出P-V環，該數值模型可以針對用戶和可用生理數據被個性化，從而提高所導出的生理測量結果的準確性。

以這種方式，在導出最終測量結果之前，將測量數據提供給心臟系統的用戶特定數值模擬。這避免了通常對侵入性測量的需要，同時克服了當前非侵入性替代方案中存在的準確性問題。

通常，導出針對患者的完整P-V環的唯一方式是經由導管的高度侵入性使用，這通常不被采用作為標準例程的一部分。當前，非侵入性替代方案通常關注于僅導出壓力-容積環的幾個點或一部分。此外，這些估計通常是基于群體的經驗關系，這些經驗關系將壓力與非侵入性測量的變量相關。

因此，數值模型提供了一種準確模擬受試者的心臟系統的功能的手段，從而允許以個性化方式模擬心臟功能。相應地，數值模型提供了一種非侵入性手段，該非侵入性手段在不犧牲最終測量結果的準確性的情況下，導出包括壓力-容積環的這樣的度量。

心臟功能(諸如心室壓力-容積關系)的非侵入性估計提供了：在各種各樣的不同臨床環境中對心臟功能的評估。此外，該方法可以經常被采用，而不會招致與侵入性手術相關聯的風險。

在一個實施例中，生理數據包括以下中的一項或多項：