本申请要求于2017年3月22日提交的题为“systemfordeterminingoptimaltreatmentmodalityforlungvolumereductionandrelatedmethods”美国临时专利申请第62/475,074号的权益。
发明背景
本发明涉及用于治疗慢性阻塞性肺疾病(copd)的医疗方法和系统，并且更具体地，涉及用于辅助医师确定对具有copd的患者进行肺减容的最佳治疗模式的方法和系统。
copd是慢性的肺部疾病，其中内部肺结构的破坏使呼吸越来越困难。虽然症状包括呼吸短促、痰量过多和咳嗽，但许多人不到疾病的后期不出现任何症状。目前，有许多用于copd的治疗选项，但没有治愈的治疗选项，也没有通用标准。
用于不能通过全身输送药物来控制的copd的一种治疗选项是肺减容。肺减容是受损肺组织的移除或萎陷，从而允许剩余的健康组织扩张。
各种治疗模式可用于进行肺减容，包括蒸汽消融、阀或盘管的安装和密封剂的应用。
然而，难以确定哪种治疗模式是最好的，因为基于各种患者因素或特征，一种治疗模式可能比另一治疗模式更适于特定的患者。另外，鉴于医师的经验、技能和与各个治疗模式有关的培训以及当地的可用性和报销，医师可能偏好一种类型治疗模式超过另一种。
因此，克服上述挑战的系统和方法是合乎需要的。
发明概述
本发明是用于辅助医师确定对患者进行肺减容的最佳治疗模式的方法和系统。
在实施例中，计算机实现的方法提供在copd患者之中的疾病属性的多个主要类别。医师偏好输入针对疾病属性中的至少一个被接收。与最佳治疗模式相对应的输出被确定。输出基于医师偏好输入和与患者或一组患者相关的诊断信息。
在实施例中，疾病属性的主要类别包括疾病异质性、节段性治疗或肺叶治疗、裂隙完整性、最大破坏标准、残余容积和所需的治疗位置。
在实施例中，方法另外为每个主类别提供了子类别或次类别的选择。例如，异质性有两个子类别，包括肺叶异质性和节段性异质性。关于肺叶异质性，医师在疾病严重程度上输入代表肺部的两个肺叶之间显著差异的阈值比。另外，在实施例中，医师可以选择什么代表肺部的两个节段中的显著的疾病差异。
在实施例中，主要类别或疾病属性是blvr方法。如果肺叶内的节段是异质地病变的，则通常优选节段性治疗方法来保护相对健康的组织。如果肺叶包含同等病变的节段或同质的肺叶，则通常优选肺叶治疗方法。医师选择是肺叶方法优选还是节段性方法优选。在实施例中，医师还选择是单侧方法优选还是双侧方法优选。
在实施例中，主要类别或疾病属性是裂隙完整性或完整性标准。裂隙完整性评分是侧支通气的存在的有力预测指标。已知诸如阀的阻塞技术对于具有侧支通气的患者来说无效。医师选择对侧支通气的阈值进行量化或设置的裂隙完整性标准。如果裂隙完整性分数太低，则系统允许医师准许或取消某些肺减容技术，诸如基于阀的方案。
在实施例中，医师选择被认为可治疗的被破坏的肺叶的最大百分比。如果病变区域中的组织被大量破坏，则诸如盘管的机械blvr技术不能有效地缩减组织来减少肺容量。
在一个实施例中，如果来自患者数据的患者肺叶中的破坏程度高于医师的输入，则诸如盘管的某些技术被自动排除，或在得分和排序上降低。
在实施例中，接收与特定的患者或一组特定的患者相对应的数据，并且以用于该患者或患者组的最佳治疗模式的形式确定输出。输出基于医师的偏好和患者的诊断信息来确定。
在实施例中，基于医师的典型copd患者的人口统计的患者数据的数据库被接收，并且输出以一个或更多个图表的形式被确定和显示。在实施例中，在推荐治疗模式中的患者百分比被显示。如本文所述，推荐模式的确定和在每种模式中的患者百分比是基于医师的偏好标准以及患者数据。
根据下面的详细描述连同附图，本发明的另外其他的描述、对象和优点将变得明显。
附图说明
图1是图示了根据本发明的一个实施例的系统的组件的框图。
图2是图示了根据本发明的一个实施例的方法的流程图。
图3a-图3e是关于各种类别的疾病属性的图形用户界面的图示。
图4是关于与医师技术偏好相对应的另一主要类别的图形用户界面的图示。
图5是以图形的方式描绘根据本发明的一个实施例的患者数据和输出的图示。
发明详述
在详细描述本发明之前，应理解的是，本发明不限于在此阐述的具体变化，因为可以对所描述的发明进行各种改变或修改，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以替换等价物。如本领域技术人员阅读本公开内容之后将清楚的，本文描述并说明的个体实施例中的每个都具有分立的组件和特征，这些组件和特征可容易地与其他若干实施例中的任一个的特征分开或组合而不偏离本发明的范围或精神。另外，可以进行修改来使具体的情况、材料、物质的组成、过程、过程的行动或步骤适应于本发明的目标、精神或范围。所有这些修改旨在落入本文的权利要求的范围内。
本文列举的方法可以以逻辑上可能的所列举的事件的任何顺序以及事件的列举的顺序展开。此外，在提供值的范围的情况下，应理解的是，在该范围的上限与下限之间的每一个居间值以及在该规定的范围中的任何其他规定的值或居间值被包括在本发明内。同时，考虑到的是，描述的发明的变体的任何可选特征可独立地或与在本文中描述的任何一个或多个特征组合来阐述和声明。
本文提及的所有现有主题(例如，出版物、专利、专利申请和硬件)通过引用以其整体被并入本文，除非在其主题可能与本发明的主题冲突的情况下(在这种情况下，以本文展示的为准)。
以下的专利和申请通过引用以其整体并入本文：美国专利号7,913,698；8,585,645；7,993,323；和8,147,532；8,734,380；以及美国专利公开号2015/0094607。
对单个项目的引用包括存在复数个相同项目的可能性。更具体地，除非上下文另外明确规定，否则如本文和在所附权利要求中使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”、“所述”和“该”包括复数的指示对象。还要注意权利要求可被设计为排除了任何任选的要素。因此，此声明意图作为与引用权利要求要素有关地使用此类排他的术语诸如“唯一地(solely)”、“仅仅(only)”等等或使用“负面”限制的先行基础。
系统概览
图1是根据本发明的系统10的概览。所示出的系统10具有处理器20，该处理器如本文所述被编程且可操作用于辅助医师确定用于肺减容的最佳治疗模式。医师输入经由输入设备30(诸如例如，鼠标、键盘、触摸屏显示器等)由处理器接收。
还示出了系统10包括关于一个或更多个患者的诊断信息的数据库40。数据库可以本地存储或存储在远程服务器上，并通过有线或无线的接口链接到处理器。诊断信息的示例包括但不限于肺功能测试、弥散量、灌注和ct定量分析结果(裂隙完整性、组织体积、组织密度、疾病严重性)。
还示出了系统10包括显示器50。显示器的示例包括但不限于计算机监视器、智能电话、平板电脑或pda显示器等。在实施例中，输入和输出功能被组合在单个触摸屏显示器上。
系统10可以是台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、智能电话、pda或其他装置的形式，并且仅旨在限于在所附权利要求中列举的特定的壳体或配置。
方法概览
图2是说明了用于辅助医师确定用于肺减容的最佳治疗模式的方法100的概览的流程图。
步骤110指出提供疾病属性的多个主要类别。如本文所述，各个疾病属性可以在下拉菜单中显示给医师。疾病属性的示例包括但不限于异质性、治疗部位、治疗方法、最大组织破坏和裂隙完整性。
步骤120指出接收医师输入。如本文所述，医师可以针对上述每种疾病属性输入偏好输入。
步骤130指出确定与治疗模式相对应的输出。在实施例中，以及如本文进一步描述的，步骤130为一个或更多个患者确定最佳治疗模式或治疗模式的排序。
在实施例中，步骤130基于针对疾病属性(主要类别、以及在一些实施例中，子类别)的医师偏好输入以及来自一组患者的患者数据来确定患者百分比的最佳治疗模式。如本文所述，患者数据可以由医师输入，或者从患者的数据组的相互连接的电子数据库中接收。在实施例中，医师输入患者数据。
步骤140指出显示治疗模式的输出。如本文所述，输出可以显示在监视器或平板设备上。输出的示例可以包括优选的治疗模式、排序、分数或治疗模式的百分比。在一个实施例中，输出包括选自由以下项组成的组的模式的排序：蒸汽消融、阀、盘管和dnq(没有资格或无lvr类型的治疗)。
图3a-3e是以表格格式示出的疾病属性的主要类别的图形显示。疾病属性的示例包括但不限于异质性、治疗方法、裂隙完整性、最大组织破坏和治疗部位。
异质性
图3a示出了用于定义异质性310并接受医师的偏好输入318的图形用户界面。图3a中所示的实施例包括关于异质性的两个子类别，包括肺叶异质性312和节段性异质性314。在实施例中，提供了候选的医师输入316的下拉列表，医师可以从该下拉列表输入她的可能性(likeness)或偏好输入318。
参照肺叶异质性312，医师输入组织密度(例如，但不限于，组织空气比、平均肺密度和laa％)中的百分比差异，在她看来，该百分比差异代表两个给定的肺叶之间的显著差异。
参照节段性异质性314，示出了候选输入318的下拉菜单或列表。医师可以选择代表两个给定的肺部节段中的密度差异的显著的密度比316。在实施例中，节段性异质性的候选输入是10％至30％范围内的密度差异。
在实施例中，代替候选输入，医师被提示输入任何阈值或量。例如，问题或空白区被显示给医师，以通过输入阈值、百分比或量对其做出响应。
在不受理论束缚的情况下，如果在如本文所述的肺叶或节段性的异质性之间存在显著差异，则可以排除或优选一种类型的治疗。例如，对于高度异质性的节段，蒸汽消融治疗可能是优选的，因为蒸汽消融治疗可以是节段特定的。相比之下，由于阀减少了整个解剖部分，因此阀不是节段特定的。
在医师提供她的偏好输入且接收到患者数据之后，使用医师输入作为阈值来计算最佳治疗模式，以对某些治疗模式进行排序或排除。
治疗方法
图3b示出了定义支气管镜肺减容(blvr)方法410并接受医师的偏好输入418的图形用户界面。图3b中所示的实施例包括两个子类别，包括肺叶/节段性412和单侧/双侧414。在实施例中，提供了候选的医师输入416的下拉列表，医师可以从该下拉列表中输入她的偏好输入418。
在不旨在受理论束缚的情况下，如果肺叶内的节段是异质地病变的，则节段性治疗方法是优选的。然而，如果肺叶包含同等病变的节段或同质的肺叶，则肺叶治疗方法是可接受的。医师选择肺叶方法或节段性方法。另外，在实施例中，医师选择是单侧方法优选还是双侧方法优选。
裂隙完整性
图3c示出了用于定义裂隙完整性510并接受医师的偏好输入518的图形用户界面。在实施例中，提供了候选的医师输入516的下拉列表，医师可以从该下拉列表中输入她的偏好输入518。
在不旨在受限于理论的情况下，裂隙完整性评分是侧支通气的存在的有力预测指标。较低的裂隙完整性预示着较高的侧支通气。已知诸如阀的阻塞技术对于具有高侧支通气的患者无效。医师选择与侧支通气的阈值相对应的裂隙完整性标准。系统允许医师基于侧支通气的水平来准许或取消某些技术，诸如基于阀的方案。
在实施例中，偏好输入518是具有至少80％、90％并且在一些情况下约100％的阈值的裂隙完整性。具有低于该阈值的裂隙完整性的患者或一组患者将被排除在诸如阀的某些治疗模式之外。
最大破坏
图3d示出了用于定义最大破坏标准610并接受医师的偏好输入618的图形用户界面。在实施例中，提供了候选的医师输入616的下拉列表，医师可以从该下拉列表中输入她的偏好输入618。
在实施例中，医师选择他们认为可治疗的被破坏的肺叶的最大百分比。
在不旨在受限于理论的情况下，如果病变区域中的组织被大量破坏，则诸如盘管的机械blvr技术不能有效地缩减组织以减小肺体积。在实施例中，偏好输入是具有在从60％到80％的范围内的阈值的最大破坏标准。具有高于此阈值的组织破坏的患者或一组患者将被排除在诸如盘管的某些治疗模式之外。
治疗部位
图3e示出了用于定义治疗部位710并接受医师的偏好输入的图形用户界面。在实施例中，提供了候选的医师输入716的下拉列表，医师可以从该下拉列表中输入她的偏好输入。在实施例中，医师选择他们认为可治疗或可达到的解剖部位或组织部位。
在不旨在受理论束缚的情况下，一些部位对于一位医师来说可能太远或难以到达，或者可能不被批准在特定的国家、管辖区或区域商业使用。在实施例中，偏好输入是仅上肺叶的治疗部位，除此之外，某些技术被排除在外，诸如蒸汽，其在本文件归档时仅在某些区域中被批准用于上肺叶。
图4示出了包括blvr医师技术偏好810的图形用户界面。一组候选输入816被提供作为下拉菜单，并且医师输入818被选择。在图4所示的实施例中，医师输入818对应于蒸汽或蒸汽消融。每个医师可以偏好一种治疗模式超过另一种，并且在实施例中，本文所述的方法和系统至少部分地基于医师技术偏好810来确定最佳模式。在实施例中，如果治疗模式在其他方面相等、基本上相同或者相差小于10-15％的分数，则医师对一种类型的技术818的偏好用于否决或优先考虑一种治疗模式超过另一种。
图5图示了根据本发明的实施例输出。图表910是技术市场细分的示例输出，其示出了蒸汽盘管67％(参考数字912)、没有资格(dnq)23％(参考数字914)以及蒸汽和阀0％(分别为916、918)。dnq的指示可能暗示不要使用blvr手术进行治疗，更不要说诸如外科手术肺减容的更具侵入性的外科手术。dnq也可能暗示保守护理选项，诸如物理疗法或全身治疗，或生活方式的变化。
医师输入和患者数据也可以如几个图表920所示的以图形的方式显示。例如，针对一组患者的左上肺叶的异质性以饼图形式922示出。在图5所示的实施例中，患者数据包括一百五十个随机选择的copdgoldiii期和iv期的患者。
与作为整体一起运行的两个肺部相关的数据在饼图930中示出。
在未示出的实施例中，基于本文所述的患者数据和输入，输出仅包括一种模式作为用于患者或一组患者的最佳模式。输出可以被计算并显示为列表、文本行、文本框、条形图或饼图，其示出了用于指示偏好的分数、百分比、图标、符号或颜色。事实上，可以显示广泛的文本、数据、结果和图形。
本文所述的一个或多个实施例的优点是对支气管镜检领域的改进，并且更具体地，是对blvr的改进。支气管镜检和blvr以有意义的方式得到了改进，因为多个诊断和医师偏好使医师能够基于患者可量化的表型以实时的方式自动、严密、一致和快速地对用于各种患者人群的各种blvr模式进行选择、限制、排序和评分。相对于先前的技术来说，这是对眼球、良好直觉或推断哪种模态可能是最佳的显著改进。根据本文讨论的实施例，来自多个患者的诊断数据被应用并与个体医师进行交叉检查以提高准确性。预计利用本发明患者结果应得以改善。
虽然以上已经公开了若干实施例，但应理解，可以在不背离本发明情况下对所公开的实施例进行其他修改和改变。