对左心室顺应性的无创测量的制作方法

本发明涉及心脏监测领域，并且具体涉及测量对象的心脏的左心室顺应性的领域。

背景技术：

1、左心室顺应性是可以被用作舒张性心力衰竭可能性的指标的测量结果。通常，左心室顺应性被定义为在患者心脏的舒张期期间患者心脏的左心室内的容积-压力曲线(dv/dp)的差异。左心室顺应性的值越大，实现对象的心脏的左心室内的容积变化所需要的压力越小，意味着对象较不易患舒张性心力衰竭。

2、计算左心室顺应性的途径因此通常需要直接在对象的心脏的左心室内或附近的压力读数，这是一种高度侵入性的医疗程序。

3、合乎期望的是提供一种侵入性较小，并且优选最小侵入性或无创的用于评估左心室顺应性的途径。

4、现有技术中的一种途径提出通过直接弹性成像测量来测量心肌硬度/顺应性。然而，尽管心肌顺应性与心室顺应性相关，但它们并不相同；因为心肌顺应性是固有的局部组织特性，而心室顺应性可能取决于其他因素，例如心室形状。

5、因此，期望提供一种用于执行对左心室顺应性的准确确定或预测的机制。

技术实现思路

1、本发明由权利要求书限定。

2、根据本发明一方面的范例，提供一种用于对对象的左心室顺应性执行无创评估的计算机实施的方法。

3、所述计算机实施的方法包括：获取所述对象的心脏的超声数据，其中，所述超声数据是在包括心脏的心动周期的至少一部分的时间段内捕获的，并且包括沿二尖瓣流入方向的速度数据；通过处理速度数据来确定在所述时间段内沿所述心脏的所述二尖瓣流入方向的速度分量；通过使用物理模型处理所述速度分量，根据所确定的速度分量来确定左心室压力的时间变化；通过处理所获取的超声数据来确定左心室容积的时间变化；通过处理所确定的所述左心室容积的时间变化和所确定的所述左心室压力的时间变化来评估左心室顺应性。

4、因此，本公开提供一种用于通过仅处理超声数据评估左心室顺应性(的值或函数)的途径。因此，提出一种用于预测左心室顺应性的无创程序。与侵入性机制相比，无创程序降低了不良反应的可能性(例如，降低感染风险)，改善了获取对左心室顺应性的测量的速度(例如，由于不需要手术介入)和/或可以由较少的或经验较为不足的临床医生来执行。

5、本公开有效地提出确定左心室压力的时间差异(“时间变化”)和左心室容积的时间差异(“时间变化”)。然后处理这两个特征以预测左心室顺应性。

6、本文中认识到左心室压力的时间变化和左心室容积的时间变化均可以通过对(对象的心脏的)超声数据的适当处理来获取。此外，还认识到可以处理这两个特征来计算左心室顺应性。因此，本公开的潜在认识在于，用于确定左心室顺应性的途径可以被(重新)投射或制定成可以通过对(单独的)超声数据的适当处理来执行的步骤。

7、评估左心室顺应性的步骤可以包括确定所述左心室容积的时间变化与所述左心室压力的时间变化之间的比率。换言之，可以通过用左心室容积的时间变化除以左心室压力的时间变化来评估左心室顺应性。

8、确定所述左心室压力的时间变化的步骤可以包括使用纳维-斯托克斯方程处理所述速度分量，以确定所述左心室压力的时间变化。纳维-斯托克斯方程由此可以充当物理模型，并且提供用于根据超声数据的速度数据的一个或多个速度分量导出左心室压力的时间变化的机制。

9、确定所述左心室容积的时间变化的步骤可以包括通过处理所述速度分量确定所述左心室容积的时间变化。认识到左心室容积的时间变化响应于(即，经由二尖瓣)进入左心室的血液的速度(即，响应于其变化而变化)。这意味着有可能基于通过二尖瓣的血流的速度分量来计算、确定或预测左心室容积的时间变化。

10、确定所述左心室容积的时间变化的步骤可以包括将所述速度分量乘以表面积值，所述表面积值表示所述对象的心脏的二尖瓣环的表面积尺寸。

11、可选地，所述计算机实施的方法还包括确定所述表面积值的步骤，所述步骤包括：通过处理所述超声数据，确定所述对象的心脏的左心室的第一容积，其中，所述第一容积是在所述对象的心脏的心动周期的所述部分期间的第一点处的所述对象的心脏的左心室的容积；通过处理所述超声数据，确定所述对象的心脏的左心室的第二容积，其中，所述第二容积是在所述对象的心脏的心动周期的所述部分期间的第二稍后点处的所述对象的心脏的左心室的容积；确定所述第二容积与所述第一容积之间的差异；确定在所述对象的心脏的心动周期的所述部分期间的所述第一点与所述第二点之间所述速度分量的积分；并且，确定所述第二容积与所述第一容积之间的差异与所述积分的比率，以由此计算所述表面积值。

12、在一些实施例中，所述计算机实施的方法适于其中：所述超声数据是在包括所述心脏的心动周期的至少一部分的时间段内捕获的，所述时间段包括所述心动周期的收缩末期和所述心动周期的舒张末期，所述第一点是在所述心动周期的所述收缩末期中的点；并且，所述第二点是在所述心动周期的所述舒张末期中的点。

13、在其他范例中，所述表面积值可以是预定的。例如，表面积值可以是表示二尖瓣的表面积的(全局)平均尺寸的值。

14、在一些范例中，所述超声数据是在包括所述心脏的心动周期的至少一部分的时间段内捕获的，所述时间段包括所述心动周期的舒张末期；所述左心室容积的时间变化是所述左心室容积在所述心动周期的舒张末期期间的时间变化；并且，所述左心室压力的时间变化是所述左心室压力在所述心动周期的舒张末期期间的时间变化。

15、所述计算机实施的方法可以适于其中：确定所述左心室容积的时间变化的步骤包括处理所述超声数据以确定第一组测量结果，所述第一组测量结果中的每个测量结果均表示所述左心室容积在捕获所述超声数据的所述时间段期间的不同的、各自的时间点处的时间变化；确定所述左心室压力的时间变化的步骤包括使用物理模型处理所述至少一个速度分量以确定第二组测量结果，所述第二组测量结果中的每个测量结果均对应于所述第一组测量结果中的测量结果并且表示所述左心室压力在与所述第一组测量结果中的对应测量结果相同的时间点的时间变化；并且，评估所述左心室顺应性的步骤包括处理所述第一组测量结果和所述第二组测量结果，以评估所述左心室顺应性。

16、在一些范例中，评估所述左心室顺应性的步骤包括：将所述第一组测量结果中的每个测量结果乘以所述第二组测量结果中的对应测量结果，以产生测量结果的乘法集；对所述测量结果的乘法集进行平均化，以产生平均乘积测量结果；对所述第二组测量结果中的每个测量结果执行平方，以产生测量结果的平方集；对所述测量结果的平方集进行平均化，以产生均方测量结果；以及，通过确定所述平均乘积测量结果与所述均方测量结果之间的比率来评估所述左心室顺应性。

17、还提出一种包括计算机程序代码模块的计算机程序产品，当在具有处理系统的计算设备上运行所述计算机程序代码模块时，引起所述处理系统执行本文所描述的方法的全部步骤。计算机程序产品可以是(非暂时性)计算机存储介质。

18、还提出一种用于对对象的左心室顺应性执行评估的处理装置。

19、所述处理装置被配置为：获取所述对象的心脏的超声数据，其中，所述超声数据是在包括所述心脏的心动周期的至少一部分的时间段内捕获的，并且包括沿二尖瓣流入方向的速度；通过处理所述速度，确定在所述时间段内沿所述心脏的所述二尖瓣流入方向的速度分量；通过处理所获取的超声数据，确定左心室容积的时间变化；通过使用物理模型处理所述速度分量，根据所确定的速度分量，确定左心室压力的时间变化；以及，通过处理所确定的所述左心室容积的时间变化和所确定的所述左心室压力的时间变化来评估所述左心室顺应性。

20、还提出一种成像系统，包括：前述的所述处理装置；以及超声系统，其被配置为捕获所述对象的心脏的超声数据并将所述超声数据提供给所述处理装置。

21、还提出一种处理系统，包括：处理装置或成像系统；以及输出接口，其被配置为响应于由所述处理装置评估的所述左心室顺应性，提供用户可感知的输出。

22、本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例而变得明显，讲讲参考这些实施例得以阐明。