[发明专利]用于可视化各种起搏条件下心脏变化的系统和方法

说明书

公开了一种用于可视化各种起搏条件下心脏变化以用于介入规划和指导的系统和方法。基于患者的医学图像数据来生成患者特定解剖心脏模型。基于患者特定解剖心脏模型来生成心脏功能的患者特定计算模型。使用心脏功能的患者特定计算模型来在患者特定解剖心脏模型上的多个位置中的每个位置处执行虚拟介入以计算由于多个位置中的每个位置处所执行的虚拟介入而产生的一个或多个心脏参数。生成在患者特定解剖心脏模型上的多个位置中的每个位置处对针对由于患者特定解剖心脏模型上的该位置处所执行的虚拟介入而产生的一个或多个心脏参数的最优值进行可视化的一个或多个结果图。

本申请要求2014年6月24日提交的美国临时申请No.62/016,220的权益，其公开内容通过整体引用合并于此。

技术领域

本发明涉及可视化电起搏对患者心脏功能的影响，并且更特别地涉及针对各种起搏位置和协议自动计算心脏参数以及可视化由各种起搏位置和协议导致的心脏变化，以指导用于介入治疗的导联布置(lead placement)。

背景技术

心力衰竭是西方世界中死亡的主要原因。由于心脏功能不足，心力衰竭导致呼吸困难和疲劳，并且还可能导致心脏停搏。对于具有延长的QRS-复波(例如，QRS＞120ms)和低左心室射血分数(ejection fraction)的患者而言，心脏再同步治疗(CRT)是得到确认(well-established)的疗法。CRT包括心脏内的植入电极以人工地起搏肌肉并“再同步”心脏收缩。理念是以给定的起搏间隔在右心室(RV)心内膜和左心室(LV)心外膜处起搏心肌，以便再同步心脏运动并因此重建心脏的泵送效率。然而，尽管有严格的指导方针，30％的患者却对CRT没有响应。因此，期望用于CRT的更好的患者选择和朝起搏导联的最优位置的改进的指导。

发明内容

本发明提供了一种用于可视化各种起搏条件下心脏变化以便指导介入治疗中的导联布置的方法和系统。本发明的实施例利用心脏电力学(electro-mechanics)的患者特定计算模型来针对各种起搏位置和各种起搏协议来计算心脏参数，并且在能够覆盖在用于导联布置指导的介入图像上的患者特定心脏网格上对结果进行可视化。本发明的实施例生成结果图，其针对各种起搏位置和协议来将心脏参数可视化为彩色网格。

在本发明的一个实施例中，基于患者的医学图像数据生成患者特定解剖心脏模型。基于患者特定解剖心脏模型来生成心脏功能的患者特定计算模型。通过使用心脏功能的患者特定计算模型来在患者特定解剖心脏模型上的多个位置中的每个位置处执行虚拟介入，以计算由于在多个位置中的每个位置处执行的虚拟介入而产生的一个或多个心脏参数。生成一个或多个结果图，该结果图在患者特定解剖心脏模型上的多个位置中的每个位置处，将针对由于在患者特定解剖心脏模型上的该位置处所执行的虚拟介入而产生的一个或多个心脏参数的最优值进行可视化。

在本发明的另一实施例中，基于患者的医学图像数据来生成目标器官的患者特定解剖模型。基于目标器官的患者特定解剖模型来生成器官功能的患者特定计算模型。通过使用器官功能的患者特定计算模型来在目标器官的患者特定解剖模型上的多个位置中的每个位置处执行虚拟介入，以计算由于在多个位置中的每个位置处执行的虚拟介入而产生的一个或多个结果参数。生成一个或多个结果图，该结果图在目标器官的患者特定解剖模型上的多个位置中的每个位置处，将针对由于在目标器官的患者特定解剖模型上的该位置处所执行的虚拟介入而产生的一个或多个结果参数的最优值进行可视化。

通过参考下面的详细描述和附图，本发明的这些以及其他优点将对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

附图说明

图1图示了用于心脏再同步治疗(CRT)的示例性导联配置；

图2图示了根据本发明的实施例的用于指导心脏介入治疗的方法；

图3图示了根据本发明的实施例的计算心脏模型的详细框架；

图4图示了生成患者特定解剖心脏模型的示例性结果；