信号触发的介入设备控制制造技术

一种用于支持医学流程的系统(SYS)，包括接口(IN)，所述接口用于接收描述目标解剖结构的状态的至少一个医学输入信号。信号分析器(SA)，其被配置为分析所述医学输入信号以确定用于部署要由部署设备(CAT)相对于所述目标解剖结构部署的心血管设备(CL)的时间窗口。剖结构部署的心血管设备(CL)的时间窗口。剖结构部署的心血管设备(CL)的时间窗口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信号触发的介入设备控制


[0001]本专利技术涉及用于支持医学流程的系统、医学设备布置、部署设备、用于支持医学流程的计算机实施的方法、训练机器学习部件的方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。

技术介绍

[0002]心脏病仍然是世界上死亡的主要原因之一。
[0003]已经设计了精细的方案来维持或恢复心脏功能。人类心脏中的一个衰竭点是心脏瓣膜，诸如二尖瓣返流。这些方案中的一些包括基于图像的微创介入。在图像引导下，将诸如二尖瓣夹具的医学设备引入心脏中。夹具部署在跳动的心脏中以减少或甚至完全消除返流。正确地部署夹具是一项要求很高的任务，在操作者方要求很高的技能。任务可能相当漫长：操作者通常需要采取各种尝试来正确地放置夹具。除了二尖瓣夹具放置之外还有其他任务，其中，操作者面临类似的挑战，例如在微创心脏瓣膜置换术中。
[0004]世界各地的健康系统正处于由预算削减和老龄化人口对这种服务的不断增加的需求的“双重重击”引起的越来越大的压力下。

技术实现思路

[0005]因此，可能需要帮助医务人员更有效地执行医学流程的方法和系统。
[0006]本专利技术的目的通过独立权利要求的主题得以解决，其中，其他实施例被并入从属权利要求中。应当注意，本专利技术的以下描述的方面同样适用于医学装置、部署设备、用于支持医学流程的计算机实施的方法、训练机器学习部件的方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于支持医学流程的系统，包括：
[0008]接口，其用于接收描述目标解剖结构的状态的至少一个医学输入信号；以及
[0009]信号分析器，其被配置为分析所述医学输入信号以确定用于部署要由部署设备相对于所述目标解剖结构部署的心血管设备的时间窗口。
[0010]特别地，所述医学输入信号包括：i)由成像装置采集的所述目标解剖结构的医学图像、以及ii)由测量设备采集的所述目标解剖结构的生理信号，并且所述信号分析器被配置为分析所述医学图像和所述生理信号两者。
[0011]所述心血管设备可以包括二尖瓣夹具或心脏瓣膜或可以部署在人类或哺乳动物心脏中的任何其他部分。
[0012]如本文所使用的“部署窗口”可以指示具有开始和一(非零)长度的用于部署的真实时间段。然而，本文还设想了长度为零的“退化”时间窗口，即时刻。
[0013]在实施例中，所述部署设备能够在至少两种状态之间转变，所述至少两种状态包括释放状态和保持状态，在所述释放状态中，所述心血管设备能够被部署，在所述保持状态中，所述心血管设备不能够被部署(因此被保持)，其中，所述转变响应于控制信号。
[0014]在自动实施例中，存在计算机实施的控制器单元，所述计算机实施的控制器单元
被配置为基于所确定的时间窗口来发出所述控制信号或控制信号以实施所述部署设备的操作。
[0015]在实施例中，所述系统还包括具有换能器的输出接口，所述输出接口被配置为提供关于所述部署窗口或时刻是否已经被如此确定的感官指示。所述感官指示可以用于向用户指示何时操作部署设备的手动接口以发出手动控制信号以请求所述转变。
[0016]所述感官指示可以通过输出端来输出。所述感官指示可以包括声音警报信号(“蜂鸣声”)、触觉反馈(例如，通过使部署设备的手柄振动以指示待决的部署窗口)、或光学指示(例如，部署设备或其他地方上的(专用)闪光灯)、或显示在显示设备上(例如，在监测器上)的图形小部件等。
[0017]在包括用户干预的实施例中，还可以使用控制器。具体地，在实施例中，所述部署设备包括手动接口，所述手动接口由用户操作以发出尝试实现所述转变的手动控制信号，其中，如果在所述部署窗口之外接收到所述手动控制信号，则由所述控制器发出的所述控制信号至少暂时地阻止或延迟所述手动控制信号。具体地，可以延迟手动控制信号，直到找到新的部署窗口。换句话说，在实施例中，涉及两个信号：一个是由用户请求部署设备而引起的手动控制信号、以及由控制设备发出的与是否已经找到部署窗口/时刻有关的控制信号。换言之，通过控制器的控制信号可以有效地“超控”手动控制信号，以确保心血管(或其他有效载荷)设备仅在(可允许的)部署窗口期间被部署。在实施例中，如果用户感觉部署不是最佳的，则用户可以请求从释放状态转换回到保持状态，但是预期这种情况仅异常地出现。
[0018]在优选实施例中，在分析中使用两个信号，以便不仅确定器官的状态，而且确定心血管设备与目标解剖结构之间的几何/机械关系。这允许部署窗口的准确且鲁棒的确定，并且增加在第一次尝试时可以实现成功部署的机会，从而使流程更具时间效率。
[0019]在实施例中，所述医学图像是MRI、X射线或超声图像中的任何一个或多个，和/或其中，所述生理信号是ECG信号或呼吸信号或其他合适的生命体征信号。
[0020]在实施例中，所述目标解剖结构是人类或动物脉管系统的一部分，或是人类或动物心脏的一部分。
[0021]在实施例中，所述心血管或其他有效载荷设备包括以下中的任何一个或多个：i)二尖瓣夹具，ii)置换心脏瓣膜，和/或其中，所述部署设备包括导管和/或机器人设备。
[0022]在实施例中，所述信号分析器包括预先训练的机器学习部件。机器学习部件可以被布置为神经网络模型，其参数在先前的学习方案中(诸如前向
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后向传播或其他基于梯度的技术)被调整。
[0023]在实施例中，机器学习部件基于以下中的任何一个或多个：神经网络、支持向量机、决策树。在实施例中设想了深度架构中的卷积神经网络。可以使用普通或残差架构。
[0024]根据另一方面，提供了一种布置，包括：根据前述实施例中的任一项所述的系统、以及用于测量医学输入信号的至少一个装置。
[0025]在实施例中，所述装置还包括部署设备。所述部署设备可以包括被配置为递送到心血管设备的导管设备。
[0026]根据另一方面，提供了一种用于在目标解剖结构处部署心血管设备(或其他有效载荷设备)的部署设备，所述部署设备能够在至少两种状态之间转变，所述至少两种状态包
括释放状态和保持状态，在所述中，所述有效载荷设备能够被部署，在所述保持状态中，所述有效载荷设备被保持(即，不可部署)，所述部署设备包括接口，所述接口被配置为响应于由如本文公开的系统的实施例发出的控制信号而启用或禁用(例如，阻止或延迟)所述转变。
[0027]所提出的系统可以帮助医学用户快速实现正确的部署。具体地，可以减少实现适当部署的尝试次数，其中，适当部署是第一次可实现的。在二尖瓣夹具递送中，可以改善良好临床结果(即，减少或者甚至完全消除返流)的可能性。
[0028]在实施例中，医学信号包括ECG测量结果。这被分析以检测期望的心脏时相，诸如诱发的心搏停止，以防止在错误的心脏时相中尝试部署医学设备。系统仅在正确的时相中允许手动/自动部署。
[0029]另外，图像识别技术(例如，利用神经网络在表示用于部署的良好实例的参考图像上训练的机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于支持医学流程的系统(SYS)，包括：接口(IN)，其被配置为接收描述目标解剖结构的状态的至少一个医学输入信号，其中，所述医学输入信号包括：i)由成像装置(IA)采集的所述目标解剖结构的医学图像，以及ii)由测量设备(PR)采集的所述目标解剖结构的生理信号；以及信号分析器(SA)，其被配置为分析所述医学图像和所述生理信号以确定用于部署要由部署设备(CAT)相对于所述目标解剖结构部署的心血管设备(CL)的时间窗口。2.根据权利要求1所述的系统，包括控制器(CON)，所述控制器被配置为基于所确定的时间窗口发出控制信号以实现所述部署设备的操作。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制信号能操作用于使所述部署设备(CAT)在至少两种状态之间转变，所述至少两种状态包括所述心血管设备(CL)能够被部署的释放状态和所述心血管设备(CL)不能够被部署的保持状态。4.根据权利要求1
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3中的任一项所述的系统，所述系统还包括输出接口(OUT)，所述输出接口用于提供关于所述部署时间是否已经被如此确定的感官指示。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述医学图像是MRI图像、X射线图像或超声图像中的任何一种或多种，并且/或者其中，所述生理信号是ECG信号。6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述心血管设备(CL)包括以下中的任何一项或多项：i)二尖瓣夹具，ii)置换心脏瓣膜，和/或其中，所述部署设备(CAT)包括导管和/或机器人设备。7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述信号分析器(SA)包括预训练的机器学习部件(MLC)。8.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述信号分析器(SA)被配置为分析所述医学图像，以便找到要部署的所述心血管设备与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：