用于在血流特性建模中进行灵敏度分析的方法和系统的利记博彩app
【专利说明】
[0001] 优先权
[0002] 本申请要求在2013年4月17日提交的美国申请号13/864,996的优先权，所述美 国申请要求在2013年3月4日提交的美国临时申请号61/772,401的优先权益，所述申请 各自以引用的方式整体并入本文。
技术领域
[0003] 本公开的实施方案涉及用于对血流进行患者特异性建模的方法和系统并且更具 体地说，涉及用于在血流的患者特异性建模中进行灵敏度分析的方法和系统。
【背景技术】
[0004] 冠状动脉疾病可引起向心脏提供血液的血管发生病变，如狭窄症（血管异常变 窄）。因此，可能限制血液流向心脏。罹患冠状动脉疾病的患者可能经历胸痛，这在强体力 活动过程中被称为慢性稳定型心绞痛或者在患者休息时被称为不稳定型心绞痛。更严重的 疾病表现可能导致心肌梗死或心脏病发作。
[0005] 需要提供关于冠状动脉病变的更准确数据，例如大小、形状、位置、功能意义（如 病变是否影响血流）等。罹患胸痛和/或展现冠状动脉疾病症状的患者可能经受可提供关 于冠状动脉病变的一些间接证明的一种或多种测试。例如，非侵入性测试可包括心电图、来 自血液测试的生物标志物评估、平板运动测试、超声心动描记术、单光子发射计算机断层成 像术（SPECT)以及正电子发射断层成像术（PET)。然而，这些非侵入性测试通常不提供冠 状动脉病变的直接评定或评定血流速度。非侵入性测试可通过查看心脏电活动的变化（例 如，使用心电描记法（ECG))、心肌运动的变化（例如，使用负荷超声心动描记术）、心肌灌注 的变化（例如，使用PET或SPECT)或新陈代谢变化（例如，使用生物标志物）来提供冠状 动脉病变的间接证明。
[0006] 例如，可使用冠状动脉计算机断层扫描血管造影术（CCTA)非侵入性地获得解剖 数据。CCTA可用于对患有胸疼的患者成像并且涉及在静脉灌注造影剂之后使用计算机断层 扫描（CT)技术对心脏和冠状动脉成像。然而，CCTA也不能提供关于冠状动脉病变的功能 意义的直接信息，例如，病变是否影响血液流动。另外，因为CCTA仅仅是一种诊断性测试， 所以它不能用于预测在其他生理状态（例如，运动）下的冠状动脉血流、压力或心肌灌注的 变化，也不能用于预测介入结果。
[0007] 因此，患者可能需要侵入性测试，如诊断性心导管插入术，使冠状动脉病变显影。 诊断性心导管插入术可包括执行常规冠状动脉血管造影术（CCA)，以通过向医师提供具有 动脉大小和形状的图像来收集关于冠状动脉病变的解剖数据。然而，CCA不提供用于评定 冠状动脉病变的功能意义的数据。例如，在不确定病变是否在功能上有意义的情况下医师 可能不能诊断冠状动脉病变是否有害。因此，CCA已导致称为"目视狭窄反射"的程序，其中 不管病变是否在功能上有意义，介入心脏病专家为利用CCA发现的每个病变插入支架。因 此，CCA可能导致对患者实施不必要的手术，这可能给患者带来增加的风险并且可能导致患 者支付不必要的卫生保健费用。
[0008] 在诊断性心导管插入期间，可通过测量所观察的病变的血流储备分数（FFR)来侵 入性地评定冠状动脉病变的功能意义。FFR被定义为在例如通过静脉内施用腺苷来诱导的 冠状动脉血流增加的条件下，病变下游的平均血压除以所述病变上游的平均血压例如主动 脉压之比。可通过向患者插入压力导丝来测量血压。因此，可在诊断性心导管插入的初始 费用和风险已经产生之后决定基于所确定的FFR来治疗病变。
[0009] 为了减少侵入性FFR测量的以上缺点，HeartFlow Inc.已开发了用于非侵入性地 评定冠状动脉解剖、心肌灌注和冠状动脉流量的方法。确切地说，计算流体动力学（CFD)模 拟已成功用于预测动脉血液的流量和压力的空间和时间变化，包括FFR。此类方法和系统有 益于心脏病专家对疑有冠状动脉疾病的患者诊断和规划治疗，并且预测在不能直接检测的 条件（例如运动）下的冠状动脉流量和心肌灌注，并且预测医疗、介入和外科手术治疗对冠 状动脉血流和心肌灌注的影响结果。
[0010] 然而，血液动力学的计算模型涉及到重构患者动脉的几何结构，这通过高分辨率 成像来促成。例如，用于非侵入性地计算FFR的许多CFD框架假定：（i)几何结构为确切已 知的；（ii)临床变量如血压、血细胞比容、心肌质量等为确切已知的；和/或（iii)计算模 型的入口和出口处的边界条件为确切已知的。然而，实际上，使用CFD预测的FFR根据可用 数据的准确性和描述动脉内的血液动力学的数学模型而变化。因此，需要用于并入并量化 可用数据中的不确定度和数学模型的影响的方法和系统。此外，需要用于分配置信区间给 确定的FFR值和排列FFR计算对不同参数的灵敏度等级的方法和系统。
[0011] 以上一般描述和以下详细描述仅为示例性和说明性的并且不限制本公开。
【发明内容】
[0012] 根据一个实施方案，公开了用于测定患者的心血管信息的系统。一种系统包括至 少一个计算机系统，所述至少一个计算机系统被配置为：接收关于至少所述患者的冠状脉 管系统的几何结构的患者特异性数据；基于所述患者特异性数据创建表示至少一部分所述 患者的冠状脉管系统的三维模型；以及识别不确定参数、不确定临床变量和不确定几何结 构中的一个或多个。所述计算机系统还被配置为基于已识别的不确定参数、不确定临床变 量或不确定几何结构中的一个或多个来修改概率模型；基于所述患者的冠状脉管系统的三 维模型和血流特性的模型来确定患者的冠状脉管系统内的血流特性；以及基于所述概率模 型和所确定的血流特性计算所确定的血流特性对所识别的不确定参数、不确定临床变量或 不确定几何结构中的一个或多个的灵敏度。
[0013] 根据另一个实施方案，公开了用于使用至少一个计算机系统测定患者的心血管信 息的方法。一种方法包括：接收关于所述患者的冠状脉管系统的几何结构的患者特异性数 据；基于所述患者特异性数据创建表示至少一部分所述患者的冠状脉管系统的三维模型； 以及识别不确定参数、不确定临床变量和不确定几何结构中的一个或多个。所述方法还包 括基于所识别的不确定参数、不确定临床变量或不确定几何结构中的一个或多个来修改概 率模型；基于所述患者的冠状脉管系统的三维模型和血流特性的模型来确定所述患者的冠 状脉管系统内的血流特性；以及基于所述概率模型和所确定的血流特性计算所确定的血流 储备分数对所识别的不确定参数、不确定临床变量或不确定几何结构中的一个或多个的灵 敏度。
[0014] 另外的实施方案和优点将部分陈述在随后的描述中，并且将部分通过所述说明而 显而易见，或者可通过实践本公开而学到。实施方案和优点将借助下文中具体指出的元件 和组合来实现并获得。
【附图说明】
[0015] 并入本说明书并且构成本说明书的一部分的【附图说明】了若干实施方案，并且与描 述一起用于解释本公开的原理。
[0016] 图1为根据一个示例性实施方案的一种用于提供与特定患者的冠状动脉血流有 关的各种信息的系统的示意图；
[0017] 图2为根据另一个示例性实施方案的一种用于提供与特定患者的血流有关的各 种信息的方法的流程图；并且
[0018] 图3为根据一个示例性实施方案描述一种用于定义输入不确定度、计算分析灵敏 度和计算FFR中的置信区间的示例性过程的流程图。
【具体实施方式】
[0019] 现在将详细参考示例性实施方案，其实施例在附图中加以说明。只要有可能，将在 全部附图中使用相同参考数字来指示相同或相似部分。
[0020] 在一个示例性实施方案中，一种方法和系统使用从患者中非侵入性地获取的信息 来确定与特定患者中的血流有关的信息。在2011年1月25日提交的并且题为"Method and System for Patient-Specific Modeling of Blood Flow" 的美国专利号 8, 315, 812 更详 细描述了这种方法和系统的各种实施方案，所述专利以引用的方式整体并入本文。
[0021] 在一些实施方案中，由公开的方法和系统测定的信息可涉及患者的冠状脉管系统 的血流。或者，所测定的信息可涉及患者的脉管系统的其他区域（如颈动脉、外周、腹部、肾 脏和大脑脉管系统）内的血流。所述冠状脉管系统包括范围为从大动脉到小动脉、毛细血 管、小静脉、静脉等的复杂血管网络。所述冠状脉管系统将血液循环到心脏并使血液在心脏 内循环，并且包括向多个冠状动脉主干（例如左前降枝（LAD)动脉、左回旋（LCX)动脉、右 冠状（RCA)动脉等）供应血液的主动脉，所述主动脉还可分为在主动脉和冠状动脉主干下 游的分支动脉或其他类型的血管。因此，示例性系统和方法可测定与主动脉、冠状动脉主干 和/或冠状动脉主干下游的其他冠状动脉或血管内的