[發(fā)明專利]用于根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像和體表電位來(lái)表征心臟的電性質(zhì)的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010084648.7
• 申請(qǐng)日: 2015-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111493819B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.澤格雷爾;T.曼西;M-P.喬利;B.喬治斯庫(kù);A.卡門;D.科馬尼丘;R.莫萊羅;T.帕塞里尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子保健有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): A61B5/00
• 分類號(hào): A61B5/00;A61B5/318;A61B5/349;A61B5/366;A61B6/00;A61B6/03;A61B8/08;G09B23/28;G09B23/30;G16H50/50
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 秦寶龍;劉春元

公開(kāi)了用于根據(jù)患者的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)和無(wú)創(chuàng)性心電圖測(cè)量結(jié)果來(lái)估計(jì)患者特定心臟電性質(zhì)的系統(tǒng)和方法。根據(jù)患者的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來(lái)生成患者特定解剖心臟模型。通過(guò)使用計(jì)算心臟電生理學(xué)模型模擬在患者特定解剖心臟模型中隨著時(shí)間的心臟電生理學(xué)以及基于模擬結(jié)果和無(wú)創(chuàng)性心電圖測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)整心臟電參數(shù)來(lái)估計(jì)患者特定心臟電性質(zhì)。然后具有患者特定心臟電參數(shù)的患者特定心臟電生理學(xué)模型可以被用來(lái)執(zhí)行用于計(jì)劃和指導(dǎo)心臟電生理學(xué)干預(yù)的虛擬心臟電生理學(xué)干預(yù)。

本申請(qǐng)要求保護(hù)2014年4月2日提交的編號(hào)為61/973,892的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)以及2014年7月8日提交的編號(hào)為62/021,898的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益，通過(guò)參考將它們的公開(kāi)以其整體合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及心臟的電性質(zhì)的表征、量化和可視化，并且更特別地涉及根據(jù)患者的醫(yī)學(xué)圖像和體表電位基于患者的電生理學(xué)模型來(lái)估計(jì)心臟的電性質(zhì)。

背景技術(shù)

心臟衰竭是西方世界中死亡的主要原因。由于不足的心臟功能，心臟衰竭引起呼吸困難和疲勞，并且還可能導(dǎo)致心臟驟停。在各種各樣的心律紊亂之中，左束支傳導(dǎo)阻滯（LBBB）影響大約25%的心臟衰竭患者。LBBB歸因于心臟傳導(dǎo)通路中的阻礙，它會(huì)降低電波的速度并潛在導(dǎo)致不同步的心跳。對(duì)于具有延長(zhǎng)的QRS復(fù)雜性（例如QRS≥120ms）和低左心室射血分?jǐn)?shù)的患者，心臟再同步治療（CRT）是一種行之有效的治療方法。CRT包括在心臟中植入電極以人為地使肌肉起搏（pace）且使心臟收縮“再同步”。然而，30%-50%的患者對(duì)CRT沒(méi)有響應(yīng)，盡管它是符合條件的。因此，期望對(duì)于CRT的更好患者選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于根據(jù)醫(yī)學(xué)圖像和體表電位測(cè)量結(jié)果（諸如典型心電圖（ECG）或密集的體表標(biāo)測(cè)（mapping）測(cè)量結(jié)果）來(lái)估計(jì)心臟的患者特定電性質(zhì)和使其可視化的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的實(shí)施例利用心臟電生理學(xué)模型用于改進(jìn)的患者選擇和治療計(jì)劃，比如心臟再同步治療（CRT）、房性或室性心律失常的射頻消融或藥物治療。還可以在框架沒(méi)有改變的情況下使用電生理學(xué)模型。為了使這樣的模型在臨床上可用（即適用于患者管理），期望這樣的模型適合于患者病理-生理學(xué)。換言之，需要在執(zhí)行虛擬干預(yù)（例如虛擬CRT）和計(jì)算隨后的生理變化之前來(lái)根據(jù)患者數(shù)據(jù)估計(jì)模型參數(shù)。本發(fā)明的實(shí)施例根據(jù)患者的醫(yī)學(xué)圖像和心電圖（ECG）或密集的體表電位標(biāo)測(cè)來(lái)估計(jì)心臟電生理學(xué)或機(jī)電模型的電參數(shù)標(biāo)測(cè)圖（map）（例如擴(kuò)散率、動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間、恢復(fù)曲線等等）。盡管電參數(shù)在心臟解剖過(guò)程中可以是均勻的，但是本發(fā)明的實(shí)施例還能夠?qū)崿F(xiàn)空間上變化的參數(shù)的估計(jì)以捕獲局部病狀。本發(fā)明的實(shí)施例然后使用為患者估計(jì)的個(gè)性化電擴(kuò)散率參數(shù)來(lái)計(jì)算用于治療計(jì)劃的患者特定的心臟電生理學(xué)或機(jī)電模擬。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)患者的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)來(lái)生成患者特定的解剖心臟模型和患者特定的解剖軀干模型。生成在患者特定解剖心臟模型與患者特定解剖軀干模型之間的電耦合模型。根據(jù)患者的動(dòng)態(tài)心臟圖像序列來(lái)生成心臟的機(jī)械活化時(shí)間標(biāo)測(cè)圖。通過(guò)使用計(jì)算心臟電生理學(xué)模型來(lái)模擬在患者特定解剖心臟模型中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)處隨著時(shí)間的心臟電生理學(xué)并且基于機(jī)械活化時(shí)間標(biāo)測(cè)圖、患者的無(wú)創(chuàng)性心電圖測(cè)量結(jié)果和所模擬的心臟電生理學(xué)來(lái)調(diào)整計(jì)算心臟電生理學(xué)或機(jī)電模型的至少一個(gè)心臟電參數(shù)來(lái)為患者估計(jì)空間上變化的患者特定心臟電參數(shù)。