[发明专利]用于心脏机电学的交互计算的方法和系统

摘要

公开了一种用于模拟患者的心脏功能的方法和系统。从患者的医学图像数据，生成患者心脏的至少一部分的患者特定的解剖模型。通过使用患者特定的心脏电生理学模型，针对多个时间步中的每个时间步而在由患者特定的解剖模型限定的计算域上计算心脏电生理学电势。对于每个时间步，作用于计算域的多个节点上的电生理学电势被并行地计算。通过使用耦合到心脏电生理学模型的心脏生物力学模型，针对多个时间步中的每个时间步的计算域上的生物力学的力。对于每个时间步，作用于网格域的多个节点上的生物力学的力被并行地估计。基于所计算的生物力学的力，在多个时间步中的每个时间步处计算血流和心脏移动。显示所计算的电生理学电势、生物力学的力和心脏参数，交互地接收用户输入，以改变患者特定的模型的参数中的至少一个，并且重新计算电生理学电势、生物力学的力以及血流和心脏移动。

主权项

1.一种用于患者的心脏功能的交互式计算的方法，包括：从患者的医学图像数据，生成患者心脏的至少一部分的患者特定的解剖模型；通过使用患者特定的心脏电生理学模型，针对多个时间步中的每个时间步而在由患者特定的解剖模型限定的计算域上计算患者的心脏电生理学电势，其中对于多个时间步中的每个时间步，作用于计算域的多个节点上的电生理学电势被并行地计算；通过使用耦合到心脏电生理学模型的心脏生物力学模型，针对多个时间步中的每个时间步而在计算域上计算生物力学的力，其中对于多个时间步中的每个时间步，作用于计算域的多个节点上的生物力学的力被并行地计算，其中所述生物力学的力被并行地计算的步骤包括在模拟开始时预计算映射元素整数查找表，调用计算内核以针对所述计算域的每个网格元素执行计算，以便计算每个网格元素对作用于由该网格元素共享的节点上的生物力学的力的贡献，并且调用累计内核以累计对每个节点的所述贡献；基于所计算的生物力学的力，在多个时间步中的每个时间步处计算血流和心脏移动；显示所计算的电生理学电势、生物力学的力和心脏参数；交互地接收用户输入，以改变以下中的至少一个的参数中的至少一个：患者特定的解剖模型、心脏电生理学模型和心脏生物力学模型；和重新计算电生理学电势、生物力学的力以及血流和心脏移动。