JP2019166329A - 血流の患者に特異的なモデルからの情報を提供するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その全体が参照によって本明細書に援用される、2012年5月14日出願の米国特許出願第13/470,802号に対して優先権の恩典を主張する。
実施形態には、流体の流動のモデルを用いるための方法およびシステム、さらに具体的には、血流の患者に特異的なモデルからの情報を提供するための方法およびシステムを包含する。
冠動脈疾患は、狭窄症(血管の異常な狭窄)のような、心臓へ血流を供給する血管の冠動脈病変を生じ得る。結果として、心臓への血流が制限され得る。冠動脈疾患に罹患している患者は、身体的運動の間の慢性安定狭心症、または患者が休止期の不安定狭心症と呼ばれる、胸部の疼痛を経験する場合がある。疾患のさらに重篤な顕在化は、心筋梗塞または心臓発作につながる場合がある。
ある実施形態によれば、患者に関する血流情報を提供するためのシステムは、タッチスクリーンを備える少なくとも1つのコンピューターシステムを備えてもよい。この少なくとも1つのコンピューターシステムは、タッチスクリーン上に、患者に特異的なデータに基づいてその患者の解剖学的構造の少なくとも一部を示している三次元モデルを表示するように構成されてもよい。また、この少なくとも1つのコンピューターシステムは、ユーザーによって制御される少なくとも1つのポインティング物体によって示されるタッチスクリーン上の第一の位置に関連する第一の入力データを受容するように構成されてもよく、このタッチスクリーン上の第一の位置は、前記表示された三次元モデル上の第一の位置を示してもよい。この少なくとも1つのコンピューターシステムはさらに、このタッチスクリーン上に第一の情報を表示するように構成されてもよく、この第一の情報は、この第一の位置での血流特徴を示し得る。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
患者に関する血流情報を提供するためのシステムであって、前記システムは:
タッチスクリーンを含む少なくとも1つのコンピューターシステムを備え、前記少なくとも1つのコンピューターシステムが:
前記タッチスクリーン上に、患者に特異的なデータに基づいて前記患者の解剖学的構造の少なくとも一部を示している三次元モデルを表示すること;ならびに、
ユーザーによって制御される少なくとも1つのポインティング物体によって示される前記タッチスクリーン上の第一の位置に関連する第一の入力データを受容することであって、前記タッチスクリーン上の前記第一の位置が、前記表示された三次元モデル上の第一の位置を示している、受容すること、および、
前記タッチスクリーン上に、第一の情報を表示することであって、前記第一の情報が、前記第一の位置での血流特徴を示している、第一の情報を表示すること、
を行うように構成されている、システム。
(項目2)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに、前記タッチスクリーンの表面に沿って、かつ前記表示された三次元モデル上で前記少なくとも1つのポインティング物体を前記ユーザーがドラッグするにつれて、前記表示された第一の情報をアップデートするように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに:
ピンを前記第一の位置で形成するように構成されており、前記ピンが、前記三次元モデル内で前記ユーザーによって移動可能であり;かつ
前記ピンが前記ユーザーによって動かされるにつれて、前記解剖学的構造中の前記血流特徴に関する前記第一の情報を前記タッチスクリーン上でアップデートするように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目4)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに、前記三次元モデル中の複数の位置で、前記解剖学的構造中の前記血流特徴に関する前記第一の情報を決定し、かつシェーディング、パターン、またはカラーリングのうちの少なくとも1つを用いて前記表示された三次元モデルに対して前記第一の情報を示すように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムがさらに、前記タッチスクリーンの表面に対して前記少なくとも1つのポインティング物体をスワイプする前記ユーザーに対する応答において前記表示された三次元モデルを回転するように構成されており、回転の量および方向が前記スワイプの特徴に依存する、項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに、前記タッチスクリーンに対して別々の位置に位置する前記少なくとも1つのポインティング物体の2つをピンチングするユーザーに応答して、前記表示された三次元モデル上のズームを調節するように構成されており、前記ズームの量は、ピンチの特徴に依存している、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに:
前記第一の入力データを受容し、かつ前記第一の情報を第一のモードで表示するように構成されており;
第二のモードで作動して、第二の入力データを受容して、これによって、前記三次元モデルの改変を示すように構成されており;かつ
前記三次元モデルの前記改変に基づいた前記解剖学的構造中の前記血流特徴に関する第二の情報を決定するように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記第二の入力データが、前記少なくとも1つのポインティング物体によって示されるタッチスクリーン上の第二の位置に関し、前記タッチスクリーン上の前記第二の位置が、前記改変についての前記三次元モデル中の第二の位置を示している、項目7に記載のシステム。
(項目9)
前記改変が、ステントの位置に相当し、かつ前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに前記ステントを表示するように構成されている、項目7に記載のシステム。
(項目10)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに前記ステントのサイズを示している第三の入力データを受容するように構成されている、項目9に記載のシステム。
(項目11)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに前記ステントの位置の変化またはサイズの変化を示す第三の入力データを受容するように構成されている、項目9に記載のシステム。
(項目12)
前記第二のモードにおいて、前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに第一の部分および第二の部分を備える分割スクリーンを提供するように構成されており、前記第一の部分が、前記解剖学的構造および前記ステントの少なくとも一部に相当する前記三次元モデルを表示しており、かつ前記第二の部分が、前記ステントの配置後の前記三次元モデルを表示している、項目9に記載のシステム。
(項目13)
前記改変が、バイパスの形成に対応し、かつ前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに前記バイパスを表示するように構成されている、項目7に記載のシステム。
(項目14)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに、前記表示された三次元モデルに対して前記バイパスを接続するための少なくとも1つの位置を示している少なくとも1つの第三の入力データを受容するように構成されている、項目13に記載のシステム。
(項目15)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに前記バイパスの位置の変化またはサイズの変化を示している第三の入力データを受容するように構成されている、項目13に記載のシステム。
(項目16)
前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、さらに第一の部分および第二の部分を備えている分割スクリーンを提供するように構成され、前記2つの部分が、前記それぞれの表示された三次元モデルの異なる改変を示している、異なる第二の入力データを受容するように構成されている、項目7に記載のシステム。
(項目17)
前記少なくとも1つのポインティング物体が、前記ユーザーの少なくとも1つの指またはスタイラスを包含する、項目1に記載のシステム。
(項目18)
前記第一の情報が、圧力勾配、冠血流予備量比、圧力、流速、および速度のうちの少なくとも1つを含む、項目1に記載のシステム。
(項目19)
前記患者の前記解剖学的構造が、大動脈の少なくとも一部および前記大動脈の前記一部から発する複数の冠動脈の少なくとも一部を含む、項目1に記載のシステム。
(項目20)
前記第一の情報が、前記複数の冠動脈中のある位置での圧力と、前記複数の冠動脈中の前記位置から上流のある位置での圧力との間の比を示している冠血流予備量比を含む、項目19に記載のシステム。
(項目21)
前記患者の前記解剖学的構造が、前記患者の心臓、首、頭部、胸部、腹部、腕または足における複数の動脈の一部のうち少なくとも1つを含む、項目1に記載のシステム。
(項目22)
少なくとも1つのコンピューターシステムを用いて、患者に特異的な血流情報を提供するための方法であって、前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、タッチスクリーンを備えており、前記方法は:
前記タッチスクリーン上に、患者に特異的なデータに基づく三次元モデルを表示することであって、前記三次元モデルが、前記患者の解剖学的構造の少なくとも一部に相当することと;
ユーザーによって制御される少なくとも1つのポインティング物体によって示される前記タッチスクリーン上の第一の位置に関連する第一の入力データを受容することであって、前記タッチスクリーン上の前記第一の位置が、前記表示された三次元モデル中の第一の位置を示していることと;
前記タッチスクリーン上に第一の情報を表示することであって、前記第一の情報が、前記第一の入力データによって示される前記三次元モデル中の前記第一の位置での血流特徴を示していることと;
前記三次元モデルの改変を示している第二の入力データを受容することと;
前記三次元モデルの前記改変に基づいた前記解剖学的構造中の前記血流特徴に関する第二の情報を決定することと;
を含む、方法。
(項目23)
検査モードの選択、または処置計画モードの選択に相当するモード選択入力データを受容すること;をさらに含み、
ここで、前記第一の入力データが、前記検査モードで受容され、前記第二の入力データが前記処置計画モードで受容される、項目22に記載の方法。
(項目24)
項目22に記載の方法であって、ここで、前記第二の入力データが、前記少なくとも1つのポインティング物体によって示されるタッチスクリーン上の第二の位置に関しており、前記タッチスクリーン上の前記第二の位置は、前記改変の前記三次元モデルにおける第二の位置を示している、方法。
(項目25)
患者に特異的な血流情報を提供するための方法を行うためのコンピューター実行可能なプログラミング命令を含む少なくとも1つのコンピューターシステムでの使用のための持続性コンピューター読み取り可能媒体であって、前記少なくとも1つのコンピューターシステムが、タッチスクリーンを含んでおり、前記方法は:
患者に特異的なデータに基づいて前記患者の解剖学的構造の少なくとも一部を示している三次元モデルを表示すること;
ユーザーによって制御される少なくとも1つのポインティング物体によって示される、前記タッチスクリーン上の第一の位置に関連する第一の入力データを受容することであって、前記第一の入力データが、前記解剖学的構造における位置についてステントの位置を示していることと;
前記タッチスクリーン上の前記三次元モデル上にステントを表示することと;
前記第一の入力データ中に示される前記位置で前記ステントの位置を反映する前記三次元モデルの改変に基づいて、前記三次元モデル中の複数の位置で血流特徴に関する第二の情報を決定することと;を含む、方法。
(項目26)
前記方法がさらに:
前記ステントのサイズを示している第二の入力データを受容することと;
前記示されたステントのサイズを反映する前記三次元モデルの改変に基づいて前記三次元モデル中の前記複数の位置で前記血流特徴に関する第三の情報を決定することと;
を含む、項目25に記載の持続性コンピューター読み取り可能媒体。
(項目27)
前記第二の入力データを受容することが:
前記タッチスクリーンに対する別々の位置に位置する前記少なくとも1つのポインティング物体のうち2つをピンチングすることと、
前記ピンチの特徴に基づいて前記ステントのサイズの変化を決定することと、
を含む、項目26に記載の持続性コンピューター読み取り可能媒体。
(項目28)
前記ステントのサイズが、長さ、近位径、または遠位径を含む、項目26に記載の持続性コンピューター読み取り可能媒体。
(項目29)
前記方法がさらに:
前記ステントの位置の変化を示している第二の入力データを受容することと;
前記ステントの位置における示された前記変化を反映する三次元モデルの改変に基づいて三次元モデル中の前記複数の位置で前記血流特徴に関する第三の情報を決定することと;
を含む、項目25に記載の持続性コンピューター読み取り可能媒体。
(項目30)
前記第二の入力データを受容することが、
前記表示された三次元モデルに沿って少なくとも1つのポインティング物体をドラッグすることと、
前記ドラッグの特徴に基づいて、前記ステントの位置における前記変化を決定することと、
を含む、項目29に記載の持続性コンピューター読み取り可能媒体。
ここで例示的な実施形態に関して詳細に述べるが、その例示は、添付の図面に例示されている。可能な限り、同じ部分または同様の部分について述べるには図面を通じて、同じ参照番号を用いる。
Claims (20)
- 少なくとも1つのプロセッサーを有する少なくとも1つのコンピューターシステムを使用して患者に特異的な血流情報を提供するためのシステムの作動方法であって、前記少なくとも1つのコンピューターシステムは、ディスプレイを含み、前記作動方法は、
患者に特異的なデータに基づいて生成された幾何学的モデルを前記ディスプレイ上で表示することであって、前記幾何学的モデルは、前記患者の解剖学的構造の少なくとも一部を表す、ことと、
ユーザーによって示される前記ディスプレイ上の第一の位置に関連する第一のジェスチャーを受信することであって、前記第一のジェスチャーは、前記解剖学的構造の潜在的な処置を示し、前記ディスプレイ上の前記第一の位置に対応する前記幾何学的モデルの位置における前記幾何学的モデルの修正を開始させる、ことと、
前記第一のジェスチャーによって示される前記幾何学的モデルの前記第一の位置での少なくとも1つの血流特徴値を前記ディスプレイ上で表示することと、
前記ディスプレイに関連しかつ前記ディスプレイと検知された近接性をもってユーザーが移動するにつれて、前記少なくとも1つの血流特徴値の前記表示をダイナミックにアップデートすることであって、前記アップデートすることは、前記コンピューターシステムに、前記幾何学的モデルのさらなる修正に基づいて、前記潜在的な処置の表示をアップデートさせ、前記表示された少なくとも1つの血流特徴値をアップデートさせる、ことと
を含む、作動方法。 - 前記少なくとも1つの血流特徴値の前記表示は、前記患者の前記解剖学的構造の前記表示された幾何学的モデルに対する前記ユーザーの指またはポインティング物体の入力物体位置に基づいて生成される、請求項1に記載の作動方法。
- 前記第一の位置においてピンを形成することであって、前記ピンは、前記ユーザーによって移動可能である、ことと、
前記ピンが前記ユーザーによって移動されるにつれて、前記解剖学的構造に対応する前記少なくとも1つの血流特徴値を前記ディスプレイ上でアップデートすることと
をさらに含む、請求項1に記載の作動方法。 - 前記幾何学的モデルの複数の位置において前記解剖学的構造中の前記少なくとも1つの血流特徴値をアップデートすることと、シェーディング、パターン、またはカラーリングのうちの少なくとも1つを使用して前記表示された幾何学的モデル上で前記少なくとも1つの血流特徴値を示すこととをさらに含む、請求項1に記載の作動方法。
- 前記ディスプレイに関連しかつ前記ディスプレイと検知された近接性をもったユーザー移動に応答して前記表示された幾何学的モデルを回転させることをさらに含み、回転の量および方向は、前記移動の特徴に依存する、請求項1に記載の作動方法。
- 前記ユーザーがズーム入力を提供することに応答して、前記表示された幾何学的モデル上のズームを調節することをさらに含み、前記ズームの量は、前記ズーム入力の特徴に依存する、請求項1に記載の作動方法。
- 前記少なくとも1つの血流特徴値を要求する前記第一のジェスチャーおよび少なくとも1つの後続のジェスチャーを受信するための第一のモードで動作することと、前記ディスプレイ上で受信されたインターベンションジェスチャーに基づいて冠動脈インターベンションをモデリングするための要求を受信するための第二のモードで動作することとを切り替えることをさらに含む、請求項1に記載の作動方法。
- 処置モデリングモードで動作している間において、前記ディスプレイ上のインターベンション位置に関連するインターベンションジェスチャーを受信することをさらに含み、前記インターベンションジェスチャーは、前記幾何学的モデルの修正を示し、前記コンピューターシステムに、前記ディスプレイ上の前記インターベンション位置に対応する前記幾何学的モデルの位置における冠動脈インターベンションの表示を生成させる、請求項1に記載の作動方法。
- 前記インターベンションジェスチャーは、ステントもしくはバイパスの選択、および/または、前記選択されたステントもしくはバイパスの位置もしくはサイズの変化を含む、請求項8に記載の作動方法。
- 前記冠動脈インターベンションの前記表示は、ステントの長さ、近位径、および遠位径から選ばれる少なくとも1つの選択されたステント特徴を示す、請求項9に記載の作動方法。
- 第一の部分と第二の部分とを含む分割スクリーンを提供することをさらに含み、前記2つの部分は、それぞれの表示された幾何学的モデルの異なる修正を示す異なるインターベンションジェスチャーを受信するように構成されている、請求項1に記載の作動方法。
- 前記ディスプレイに関連しかつ前記ディスプレイと検知された近接性をもった前記ユーザーの少なくとも1つの移動から前記第一のジェスチャーおよび少なくとも1つの後続のジェスチャーを受信することをさらに含む、請求項1に記載の作動方法。
- 前記少なくとも1つの血流特徴値は、圧力勾配値、冠血流予備量比値、圧力値、流速値、および速度値のうちの少なくとも1つから選ばれる、請求項1に記載の作動方法。
- 前記患者の前記解剖学的構造は、大動脈の少なくとも一部と、前記大動脈の一部から発する複数の冠動脈の少なくとも一部とを含む、請求項1に記載の作動方法。
- 前記少なくとも1つの血流特徴値は、前記複数の冠動脈中のある位置での圧力と、前記複数の冠動脈中の前記位置から上流のある位置での圧力との間の比を示す冠血流予備量比値を含む、請求項14に記載の作動方法。
- 前記少なくとも1つの血流特徴値の前記表示は、計算冠血流予備量比モデルと計算圧力勾配モデルとのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項1に記載の作動方法。
- 前記少なくとも1つの血流特徴値の前記表示は、血管の内径および厚みのうちの少なくとも1つから選ばれる幾何学的情報をさらに含む、請求項1に記載の作動方法。
- 前記患者の前記解剖学的構造は、前記患者の心臓、首、頭部、胸部、腹部、腕または足における複数の動脈の一部のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の作動方法。
- 患者に特異的な血流情報を患者に提供するシステムであって、前記システムは、少なくとも、
ディスプレイを含むデバイスと、
プロセッサーと
を備え、
前記デバイスは、
患者に特異的なデータに基づいて生成された幾何学的モデルを表示することであって、前記幾何学的モデルは、前記患者の解剖学的構造の少なくとも一部を表す、ことと、
ユーザージェスチャーによって示される前記幾何学的モデルの位置での少なくとも1つの血流特徴値を表示することと
を行うように構成されており、
前記プロセッサーは、
ユーザーによって示される前記ディスプレイ上の第一の位置に関連する前記ユーザージェスチャーを受信することであって、前記ユーザージェスチャーは、前記解剖学的構造の潜在的な処置を示し、前記ディスプレイ上の前記第一の位置に対応する前記幾何学的モデルの位置における前記幾何学的モデルの修正を開始させる、ことと、
前記ディスプレイに関連しかつ前記ディスプレイと検知された近接性をもってユーザーが移動するにつれて、前記少なくとも1つの血流特徴値の、前記ディスプレイ上での表示をダイナミックにアップデートすることであって、前記アップデートすることは、前記プロセッサーに、前記幾何学的モデルのさらなる修正に基づいて、前記潜在的な処置の表示をアップデートさせ、前記表示された少なくとも1つの血流特徴値をアップデートさせる、ことと
を行うように構成されている、システム。 - ディスプレイを含みかつ患者に特異的な血流情報を提供するコンピューター実行可能なプログラミング命令を含有する少なくとも1つのコンピューターシステムでの使用のための持続性コンピューター読み取り可能媒体であって、前記命令は、前記少なくとも1つのコンピューターシステムによって、
患者に特異的なデータに基づいて生成された幾何学的モデルを前記ディスプレイ上で表示することであって、前記幾何学的モデルは、前記患者の解剖学的構造の少なくとも一部を表す、ことと、
ユーザーによって示される前記ディスプレイ上の第一の位置に関連する第一のジェスチャーを受信することであって、前記第一のジェスチャーは、前記解剖学的構造の潜在的な処置を示し、前記ディスプレイ上の前記第一の位置に対応する前記幾何学的モデルの位置における前記幾何学的モデルの修正を開始させる、ことと、
前記第一のジェスチャーによって示される前記幾何学的モデルの前記第一の位置での少なくとも1つの血流特徴値を前記ディスプレイ上で表示することと、
前記ディスプレイに関連しかつ前記ディスプレイと検知された近接性をもってユーザーが移動するにつれて、前記少なくとも1つの血流特徴値の表示をダイナミックにアップデートすることであって、前記アップデートすることは、前記コンピューターシステムに、前記幾何学的モデルのさらなる修正に基づいて、前記潜在的な処置の表示をアップデートさせ、前記表示された少なくとも1つの血流特徴値をアップデートさせる、ことと
のために実行可能である、持続性コンピューター読み取り可能媒体。
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