公开(公告)号：US09463072B2

公开(公告)日：2016-10-11

申请号：US14455803

申请日：2014-08-08

申请人： Dorin Comaniciu ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Tommaso Mansi ,  Tiziano Passerini ,  Saikiran Rapaka

发明人： Dorin Comaniciu ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Tommaso Mansi ,  Tiziano Passerini ,  Saikiran Rapaka

IPC分类号： A61B5/0402 ,  G06T17/20 ,  G06T7/00 ,  A61B5/00 ,  A61B6/00 ,  G06F19/00 ,  A61B34/10 ,  A61N1/362 ,  A61B19/00

CPC分类号： A61B34/10 ,  A61B5/04028 ,  A61B5/7278 ,  A61B5/743 ,  A61B6/4441 ,  A61B6/486 ,  A61B6/503 ,  A61B6/5247 ,  A61B2034/101 ,  A61B2034/105 ,  A61B2576/023 ,  A61N1/3627 ,  G06F19/00 ,  G06F19/321 ,  G06T7/12 ,  G06T17/20 ,  G06T2200/08 ,  G06T2207/30048 ,  G16H50/50

摘要： A method and system for patient-specific planning and guidance of electrophysiological interventions is disclosed. A patient-specific anatomical heart model is generated from cardiac image data of a patient. A patient-specific cardiac electrophysiology model is generated based on the patient-specific anatomical heart model and patient-specific electrophysiology measurements. Virtual electrophysiological interventions are performed using the patient-specific cardiac electrophysiology model. A simulated electrocardiogram (ECG) signal is calculated in response to each virtual electrophysiological intervention.

摘要翻译： 公开了一种用于患者特异性规划和指导电生理干预的方法和系统。 从患者的心脏图像数据生成患者特异性解剖心脏模型。 基于患者特异性解剖心脏模型和患者特异性电生理学测量产生患者特异性心脏电生理学模型。 使用患者特异性心脏电生理模型进行虚拟电生理干预。 根据每个虚拟电生理干预计算模拟心电图（ECG）信号。

公开(公告)号：US20150042646A1

公开(公告)日：2015-02-12

申请号：US14455803

申请日：2014-08-08

申请人： Dorin Comaniciu ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Tommaso Mansi ,  Tiziano Passerini ,  Saikiran Rapaka

发明人： Dorin Comaniciu ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Tommaso Mansi ,  Tiziano Passerini ,  Saikiran Rapaka

IPC分类号： A61B19/00 ,  G06T15/00 ,  A61B5/0402

CPC分类号： A61B34/10 ,  A61B5/04028 ,  A61B5/7278 ,  A61B5/743 ,  A61B6/4441 ,  A61B6/486 ,  A61B6/503 ,  A61B6/5247 ,  A61B2034/101 ,  A61B2034/105 ,  A61B2576/023 ,  A61N1/3627 ,  G06F19/00 ,  G06F19/321 ,  G06T7/12 ,  G06T17/20 ,  G06T2200/08 ,  G06T2207/30048 ,  G16H50/50

摘要： A method and system for patient-specific planning and guidance of electrophysiological interventions is disclosed. A patient-specific anatomical heart model is generated from cardiac image data of a patient. A patient-specific cardiac electrophysiology model is generated based on the patient-specific anatomical heart model and patient-specific electrophysiology measurements. Virtual electrophysiological interventions are performed using the patient-specific cardiac electrophysiology model. A simulated electrocardiogram (ECG) signal is calculated in response to each virtual electrophysiological intervention.

摘要翻译： 公开了一种用于患者特异性规划和指导电生理干预的方法和系统。 从患者的心脏图像数据生成患者特异性解剖心脏模型。 基于患者特异性解剖心脏模型和患者特异性电生理学测量产生患者特异性心脏电生理学模型。 使用患者特异性心脏电生理模型进行虚拟电生理干预。 根据每个虚拟电生理干预计算模拟心电图（ECG）信号。

公开(公告)号：US10296809B2

公开(公告)日：2019-05-21

申请号：US13780230

申请日：2013-02-28

申请人： Saikiran Rapaka ,  Tommaso Mansi ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

发明人： Saikiran Rapaka ,  Tommaso Mansi ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

IPC分类号： G16H50/50 ,  G06F17/50 ,  G06K9/62 ,  G06T7/143 ,  G06T7/149 ,  G06K9/00

摘要： A method and system for patient-specific cardiac electrophysiology is disclosed. Particularly, a patient-specific anatomical model of a heart is generated from medical image data of a patient, a level-set representation of the patient-specific anatomical model is generated of the heart on a Cartesian grid; and a transmembrane action potential at each node of the level-set representation of the of the patient-specific anatomical model of the heart is computed on a Cartesian grid.

公开(公告)号：US20130226542A1

公开(公告)日：2013-08-29

申请号：US13780230

申请日：2013-02-28

申请人： Saikiran Rapaka ,  Tommaso Mansi ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

发明人： Saikiran Rapaka ,  Tommaso Mansi ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

IPC分类号： G06F19/00

CPC分类号： G06F19/00 ,  G06F17/5009 ,  G06K9/00496 ,  G06K9/6207 ,  G06T7/143 ,  G06T7/149 ,  G06T2207/10016 ,  G06T2207/10076 ,  G06T2207/10132 ,  G06T2207/20161 ,  G06T2207/30048 ,  G16H50/50

摘要： A method and system for patient-specific cardiac electrophysiology is disclosed. Particularly, a patient-specific anatomical model of a heart is generated from medical image data of a patient, a level-set representation of the patient-specific anatomical model is generated of the heart on a Cartesian grid; and a transmembrane action potential at each node of the level-set representation of the of the patient-specific anatomical model of the heart is computed on a Cartesian grid.

摘要翻译： 公开了一种用于患者特异性心脏电生理学的方法和系统。 特别地，从患者的医学图像数据产生心脏的患者特异性解剖模型，在笛卡尔网格上产生心脏的患者特异性解剖模型的水平集表示; 并且在笛卡尔网格上计算心脏的患者特异性解剖模型的水平集表示的每个节点处的跨膜动作电位。

公开(公告)号：US09277970B2

公开(公告)日：2016-03-08

申请号：US13946661

申请日：2013-07-19

申请人： Tommaso Mansi ,  Olivier Ecabert ,  Saikiran Rapaka ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

发明人： Tommaso Mansi ,  Olivier Ecabert ,  Saikiran Rapaka ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

IPC分类号： G06K9/00 ,  A61B19/00 ,  G06T19/20 ,  G06T7/00 ,  A61N7/02 ,  G06F19/00 ,  A61B18/14 ,  A61B5/042 ,  A61B18/02 ,  A61N1/362 ,  A61B18/00 ,  A61N1/39

CPC分类号： A61B34/10 ,  A61B5/042 ,  A61B18/02 ,  A61B18/1492 ,  A61B2018/00357 ,  A61B2018/00577 ,  A61B2018/00839 ,  A61B2034/104 ,  A61B2034/105 ,  A61B2034/107 ,  A61B2090/364 ,  A61B2090/3764 ,  A61N1/362 ,  A61N1/39 ,  A61N7/022 ,  G06T7/12 ,  G06T7/149 ,  G06T19/20 ,  G06T2207/10072 ,  G06T2207/20081 ,  G06T2207/20124 ,  G06T2207/30048 ,  G16H50/50

摘要： A method and system for patient-specific planning and guidance of an ablation procedure for cardiac arrhythmia is disclosed. A patient-specific anatomical heart model is generated based on pre-operative cardiac image data. The patient-specific anatomical heart model is registered to a coordinate system of intra-operative images acquired during the ablation procedure. One or more ablation site guidance maps are generated based on the registered patient-specific anatomical heart model and intra-operative patient-specific measurements acquired during the ablation procedure. The ablation site guidance maps may include myocardium diffusion and action potential duration maps. The ablation site guidance maps are generated using a computational model of cardiac electrophysiology which is personalized by fitting parameters of the cardiac electrophysiology model using the intra-operative patient-specific measurements. The ablation site guidance maps are displayed by a display device during the ablation procedure.

摘要翻译： 公开了一种用于患者特异性规划和指导心律失常消融手术的方法和系统。 基于手术前心脏图像数据生成患者特异性解剖心脏模型。 将患者特异性解剖心脏模型记录到在消融过程期间获取的手术中图像的坐标系。 基于注册的患者特异性解剖心脏模型和在消融过程期间获得的术中患者特异性测量来生成一个或多个消融部位引导图。 消融部位引导图可以包括心肌扩散和动作电位持续时间图。 使用心脏电生理学的计算模型产生消融部位指导图，其通过使用手术中患者特异性测量来拟合心脏电生理学模型的参数进行个性化。 在消融过程中，消融部位引导图由显示装置显示。

公开(公告)号：US09129053B2

公开(公告)日：2015-09-08

申请号：US13757517

申请日：2013-02-01

申请人： Tommaso Mansi ,  Viorel Mihalef ,  Xudong Zheng ,  Bogdan Georgescu ,  Saikiran Rapaka ,  Puneet Sharma ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

发明人： Tommaso Mansi ,  Viorel Mihalef ,  Xudong Zheng ,  Bogdan Georgescu ,  Saikiran Rapaka ,  Puneet Sharma ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

IPC分类号： G06F19/00 ,  G06T19/00

CPC分类号： G06F19/3437 ,  G06F19/00 ,  G06T19/00 ,  G06T2210/41 ,  G16H50/50

摘要： Method and system for computation of advanced heart measurements from medical images and data; and therapy planning using a patient-specific multi-physics fluid-solid heart model is disclosed. A patient-specific anatomical model of the left and right ventricles is generated from medical image patient data. A patient-specific computational heart model is generated based on the patient-specific anatomical model of the left and right ventricles and patient-specific clinical data. The computational model includes biomechanics, electrophysiology and hemodynamics. To generate the patient-specific computational heart model, initial patient-specific parameters of an electrophysiology model, initial patient-specific parameters of a biomechanics model, and initial patient-specific computational fluid dynamics (CFD) boundary conditions are marginally estimated. A coupled fluid-structure interaction (FSI) simulation is performed using the initial patient-specific parameters, and the initial patient-specific parameters are refined based on the coupled FSI simulation. The estimated model parameters then constitute new advanced measurements that can be used for decision making.

摘要翻译： 用于从医学图像和数据计算先进心脏测量的方法和系统; 并且公开了使用患者特定的多物理流体 - 固体心脏模型的治疗计划。 从医学图像患者数据生成左心室和右心室的患者特异性解剖模型。 基于左心室和右心室的患者特异性解剖模型和患者特异性临床数据生成患者特异性计算心脏模型。 计算模型包括生物力学，电生理学和血液动力学。 为了产生患者特异性计算心脏模型，电生理模型的初始患者特异性参数，生物力学模型的初始患者特异性参数和初始患者特异性计算流体动力学（CFD）边界条件被轻微估计。 使用初始患者特异性参数进行耦合的流体结构相互作用（FSI）模拟，并且基于耦合的FSI模拟来改进初始的患者特异性参数。 估计的模型参数然后构成可用于决策的新的高级测量。

公开(公告)号：US20140022250A1

公开(公告)日：2014-01-23

申请号：US13946661

申请日：2013-07-19

申请人： Tommaso Mansi ,  Olivier Ecabert ,  Saikiran Rapaka ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

发明人： Tommaso Mansi ,  Olivier Ecabert ,  Saikiran Rapaka ,  Bogdan Georgescu ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

IPC分类号： A61B19/00 ,  G06T19/20

CPC分类号： A61B34/10 ,  A61B5/042 ,  A61B18/02 ,  A61B18/1492 ,  A61B2018/00357 ,  A61B2018/00577 ,  A61B2018/00839 ,  A61B2034/104 ,  A61B2034/105 ,  A61B2034/107 ,  A61B2090/364 ,  A61B2090/3764 ,  A61N1/362 ,  A61N1/39 ,  A61N7/022 ,  G06T7/12 ,  G06T7/149 ,  G06T19/20 ,  G06T2207/10072 ,  G06T2207/20081 ,  G06T2207/20124 ,  G06T2207/30048 ,  G16H50/50

摘要： A method and system for patient-specific planning and guidance of an ablation procedure for cardiac arrhythmia is disclosed. A patient-specific anatomical heart model is generated based on pre-operative cardiac image data. The patient-specific anatomical heart model is registered to a coordinate system of intra-operative images acquired during the ablation procedure. One or more ablation site guidance maps are generated based on the registered patient-specific anatomical heart model and intra-operative patient-specific measurements acquired during the ablation procedure. The ablation site guidance maps may include myocardium diffusion and action potential duration maps. The ablation site guidance maps are generated using a computational model of cardiac electrophysiology which is personalized by fitting parameters of the cardiac electrophysiology model using the intra-operative patient-specific measurements. The ablation site guidance maps are displayed by a display device during the ablation procedure.

摘要翻译： 公开了一种用于患者特异性规划和指导心律失常消融手术的方法和系统。 基于手术前心脏图像数据生成患者特异性解剖心脏模型。 将患者特异性解剖心脏模型记录到在消融过程期间获取的手术中图像的坐标系。 基于注册的患者特异性解剖心脏模型和在消融过程期间获得的术中患者特异性测量来生成一个或多个消融部位引导图。 消融部位引导图可以包括心肌扩散和动作电位持续时间图。 使用心脏电生理学的计算模型产生消融部位指导图，其通过使用手术中患者特异性测量来拟合心脏电生理学模型的参数进行个性化。 在消融过程中，消融部位引导图由显示装置显示。

公开(公告)号：US20130197884A1

公开(公告)日：2013-08-01

申请号：US13757517

申请日：2013-02-01

申请人： Tommaso Mansi ,  Viorel Mihalef ,  Xudong Zheng ,  Bogdan Georgescu ,  Saikiran Rapaka ,  Puneet Sharma ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

发明人： Tommaso Mansi ,  Viorel Mihalef ,  Xudong Zheng ,  Bogdan Georgescu ,  Saikiran Rapaka ,  Puneet Sharma ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

IPC分类号： G06F19/00

CPC分类号： G06F19/3437 ,  G06F19/00 ,  G06T19/00 ,  G06T2210/41 ,  G16H50/50

摘要： Method and system for computation of advanced heart measurements from medical images and data; and therapy planning using a patient-specific multi-physics fluid-solid heart model is disclosed. A patient-specific anatomical model of the left and right ventricles is generated from medical image patient data. A patient-specific computational heart model is generated based on the patient-specific anatomical model of the left and right ventricles and patient-specific clinical data. The computational model includes biomechanics, electrophysiology and hemodynamics. To generate the patient-specific computational heart model, initial patient-specific parameters of an electrophysiology model, initial patient-specific parameters of a biomechanics model, and initial patient-specific computational fluid dynamics (CFD) boundary conditions are marginally estimated. A coupled fluid-structure interaction (FSI) simulation is performed using the initial patient-specific parameters, and the initial patient-specific parameters are refined based on the coupled FSI simulation. The estimated model parameters then constitute new advanced measurements that can be used for decision making.

摘要翻译： 用于从医学图像和数据计算先进心脏测量的方法和系统; 并且公开了使用患者特定的多物理流体 - 固体心脏模型的治疗计划。 从医学图像患者数据生成左心室和右心室的患者特异性解剖模型。 基于左心室和右心室的患者特异性解剖模型和患者特异性临床数据生成患者特异性计算心脏模型。 计算模型包括生物力学，电生理学和血液动力学。 为了产生患者特异性计算心脏模型，电生理模型的初始患者特异性参数，生物力学模型的初始患者特异性参数和初始患者特异性计算流体动力学（CFD）边界条件被轻微估计。 使用初始患者特异性参数进行耦合的流体结构相互作用（FSI）模拟，并且基于耦合的FSI模拟来改进初始的患者特异性参数。 估计的模型参数然后构成可用于决策的新的高级测量。

公开(公告)号：US20140024932A1

公开(公告)日：2014-01-23

申请号：US13937313

申请日：2013-07-09

申请人： Puneet Sharma ,  Xudong Zheng ,  Ali Kamen ,  Lucian Mihai Itu ,  Bogdan Georgescu ,  Dorin Comaniciu ,  Thomas Redel ,  Saikiran Rapaka ,  Viorel Mihalef

发明人： Puneet Sharma ,  Xudong Zheng ,  Ali Kamen ,  Lucian Mihai Itu ,  Bogdan Georgescu ,  Dorin Comaniciu ,  Thomas Redel ,  Saikiran Rapaka ,  Viorel Mihalef ,  Jan Boese

IPC分类号： A61B6/00

CPC分类号： A61B5/7278 ,  A61B5/02007 ,  A61B5/02028 ,  A61B5/021 ,  A61B5/026 ,  A61B6/481 ,  A61B6/504 ,  A61B6/507 ,  A61B6/5217 ,  A61B2019/524 ,  A61B2560/0475 ,  G06F19/00 ,  G16H50/50

摘要： Methods for computing hemodynamic quantities include: (a) acquiring angiography data from a patient; (b) calculating a flow and/or calculating a change in pressure in a blood vessel of the patient based on the angiography data; and (c) computing the hemodynamic quantity based on the flow and/or the change in pressure. Systems for computing hemodynamic quantities and computer readable storage media are described.

摘要翻译： 用于计算血液动力学量的方法包括：（a）从患者获取血管造影数据; （b）基于血管造影数据计算流量和/或计算患者血管中的压力变化; 和（c）基于流量和/或压力变化来计算血流动力学量。 描述了用于计算血液动力学量的系统和计算机可读存储介质。

公开(公告)号：US20190197199A9

公开(公告)日：2019-06-27

申请号：US13754174

申请日：2013-01-30

申请人： Tommaso Mansi ,  Bogdan Georgescu ,  Xudong Zheng ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

发明人： Tommaso Mansi ,  Bogdan Georgescu ,  Xudong Zheng ,  Ali Kamen ,  Dorin Comaniciu

IPC分类号： G06F17/50

CPC分类号： G06F17/5009 ,  A61B5/0044 ,  A61B5/055 ,  A61B8/0883 ,  A61B2576/023 ,  A61N1/3627 ,  A61N1/36514 ,  A61N1/36585 ,  G06T17/00 ,  G06T2210/41 ,  G09B23/30 ,  G16H50/50

摘要： A method and system for patient-specific planning of cardiac therapy, such as cardiac resynchronization therapy (CRT), based on preoperative clinical data and medical images, such as ECG data, magnetic resonance imaging (MRI) data, and ultrasound data, is disclosed. A patient-specific anatomical model of the left and right ventricles is generated from medical image data of a patient. A patient-specific computational heart model, which comprises cardiac electrophysiology, biomechanics and hemodynamics, is generated based on the patient-specific anatomical model of the left and right ventricles and clinical data. Simulations of cardiac therapies, such as CRT at one or more anatomical locations are performed using the patient-specific computational heart model. Changes in clinical cardiac parameters are then computed from the patient-specific model, constituting predictors of therapy outcome useful for therapy planning and optimization.