[发明专利]评价心脏引擎

说明书

相关申请

本申请要求于2013年3月15日提交的美国临时申请No.61/799,327的权益。以上申请的全部教导通过引用方式被并入到本文中。

背景技术

通常，心脏健康的测量集中在心脏组织上，或者集中在诸如心室射血分数、血压、心室容积、心搏量和心脏输出这样的功能度量上。由于心脏的复杂性，因此一直难以开发出足够用于心脏系统的详细且有益的评估的方法。

包含心血管系统的任意疾病的心血管疾病在美国以及全世界是主要的死亡原因之一。评估心脏功能提供了心脏健康的措施，并由此提供了对个体正患有心血管疾病还是处于患有心血管疾病的危险中的洞察力。为了评估心脏功能，可以采用非侵入性测量，例如，休息时的心率和血压。心脏功能的特定其它测量需要侵入性技术和措施，例如，心搏量、射血分数、心脏输出、以及左心房和心室及右心房和心室中的室压。

正常的心脏功能可以具有通过心脏生成输出能量的特点。通过研究个体的生成输出能量，能够更好地研究心血管疾病，并且能够跟踪其随时间的进展。数字工具使得能够理解生成输出能量和心脏输出能量。

心血管评价的已知方法局限于不考虑流体吸收特性的产生(例如，营养水平或流体力)的方法。另外，已知方法没有考虑以下方式：心脏几何结构影响能量产生和输送、重力在心脏速度轨迹方面的作用、在含氧的流体输送上的几何接合的效果、或者心室周边周围的刺激的作用。这些方式仍然需要开发用于评价心血管系统的方法，这些方法解决已知技术中的局限性，另外，这些方法是非侵入的、可靠的、较便宜的，并且解决健康评估的这些额外方面。

发明内容

本发明的实施方式解决了本技术中的以上问题和缺点。具体地，本发明提供了一种用于评价个体的作为心脏引擎系统的心脏和脉管系统的计算机系统和方法。

在一个实施方式中，本发明涉及一种用于评价个体的心脏系统的计算机系统。所述计算机系统包括：辨别模块，其被配置为辨别个体的心血管系统的一部分；几何模块，其连接到所述辨别模块，并且被配置为评估所述个体的心血管系统的所辨别的部分在心动周期(cardiaccycle)时间t时的空间几何结构(dimensionalgeometry)、生理或者其组合；间隔选择模块，其被配置为选择心动周期间隔；以及间隔评价模块，其响应于所述几何模块对所述个体的心血管系统的所辨别的部分的评估，并且被配置为计算所述个体的心血管系统在所选择的心动周期间隔、心动周期时间t或者其组合时的电流、心脏力量、心脏能量、心脏效率或者其组合，其中，所述间隔评价模块指示对心脏能量和心脏效率的评价。

在特定实施方式中，评估的空间几何结构是所述个体的心血管系统的所辨别的部分在所述心动周期时间t时的面积、体积、长度、相对定向或者其组合。

本发明还提供了所述计算机系统，所述计算机系统还包括循环流体特性模块，所述循环流体特性模块被配置确定循环流体的渗透性、变形性、氧合(oxygenation)或者其组合。

本发明还提供了所述计算机系统，所述计算机系统还包括脉动模块(pulsatilitymodule)，所述脉动模块被配置为通过测定脉搏波前的一个或更多个几何图形以及一个或更多个速度，并且通过测定血管的变形，来确定转动速度、平移速度、容积或者其组合。

本发明还提供了所述计算机系统，所述计算机系统还包括循环效应模块，所述循环效应模块被配置为显示所述个体的心血管系统的一个或更多个区域中的循环运动。

本发明还提供了所述计算机系统，所述计算机系统还包括提升模块(boostingmodule)，所述提升模块被配置为确定血管能量输送的变化。

本发明还提供了所述计算机系统，所述计算机系统还包括传感器模块，所述传感器模块被配置为连接一个或更多个传感器。

本发明还提供了所述计算机系统，所述计算机系统还包括装置模块，所述装置模块被配置为连接一个或更多个成像装置。在特定实施方式中，所述成像装置是相机。

本发明还提供了所述计算机系统，所述计算机系统还包括推荐模块，所述推荐模块被配置为建议重新定位一个或更多个传感器或一个或更多个成像装置。

心脏能量和效率的评价是对在所选择的心动周期间隔或所述心动周期时间t时的进入能量、输出能量、动能、平移动能、转动动能或者势能的评价。

在另一实施方式中，所述计算机系统还包括：通量状态模块，其被配置为评价所述个体的心血管系统在所述心动周期时间t时的感应λ；以及磁导率模块，其被配置为计算在所述心动周期时间t时的μ。