ES3036712T3

ES3036712T3 - Noninvasive determination of resting state diastole hemodynamic information

Info

Publication number: ES3036712T3
Application number: ES20735946T
Authority: ES
Inventors: Don P Giddens; Adrien Lefieux; David Molony; Alessandro Veneziani; Alexander Viguerie; Habib Samady; Joo Myung Lee
Original assignee: Covanos Inc
Current assignee: Covanos Inc
Priority date: 2019-01-06
Filing date: 2020-01-06
Publication date: 2025-09-23
Anticipated expiration: 2040-01-06
Also published as: CN113423330A; CN113423330B; JP2025063236A; WO2020142789A1; EP3905950B1; AU2020205126A1; EP3905950A1; US20220084684A1; EP3905950C0; KR20230020329A; AU2020205126B2; JP2022522950A; KR102914979B1; EP3905950A4; JP7821915B2; CA3125211A1; JP7624392B2

Abstract

Un índice hemodinámico basado en la diástole, como la relación instantánea sin ondas (IWFR), se puede calcular de forma no invasiva para un paciente recibiendo datos de imágenes correspondientes a una región anatómica del paciente, creando un modelo electrónico de la región anatómica, creando uno o más conjuntos de valores de modelo de condiciones límite representativos de las condiciones de flujo durante la diástole, calculando una o más caídas de presión en una ubicación en la región anatómica y determinando, en función de las caídas de presión calculadas y en función de una presión de referencia, un valor de índice hemodinámico, como IWFR, para la ubicación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Determinación no invasiva de información hemodinámica de la diástole en estado de reposo

Referencia cruzada a solicitud relacionada

Esta solicitud reivindica la prioridad y el beneficio de la Solicitud Provisional de los Estados Unidos n.° 62/788,914, presentada el 6 de enero de 2019.

Campo

Esta divulgación está dirigida en general a la determinación y visualización de información hemodinámica de un paciente basándose en la formación de imágenes no invasiva y en la dinámica de fluidos computacional, incluidas la determinación y la visualización de información hemodinámica basada en la diástole en estado de reposo, tal como la relación instantánea sin ondas (IWFR, por sus siglas en inglés).

Antecedentes

La enfermedad coronaria (CHD, por sus siglas en inglés) es la causa más común de muerte en los EE. UU., con unos costes anuales directos e indirectos estimados en cientos de miles de millones de dólares. La CHD es el resultado de la aterosclerosis, que puede progresar y provocar isquemia, angina, infarto de miocardio y muerte. Diversas opciones de tratamiento, incluidas la terapia médica, las endoprótesis intravasculares y la cirugía de revascularización coronaria (CABG, por sus siglas en inglés), se pueden administrar a un paciente según la gravedad y la complejidad de las lesiones y el estado clínico del paciente. Un plan de diagnóstico y tratamiento típico incluye la evaluación clínica, las pruebas de esfuerzo no invasivas y, para los pacientes apropiados, la angiografía coronaria invasiva y las posteriores terapia médica y/o revascularización coronaria. Por lo general, si el paciente permanece sintomático durante la terapia médica o si se encuentra un defecto importante en la perfusión miocárdica, el proveedor de atención médica realizará una angiografía coronaria invasiva en el paciente. En tales pacientes, la decisión de revascularizar o no utilizar endoprótesis coronarias o CABG se toma en función de los hallazgos anatómicos angiográficos y, cada vez más, con el uso de información hemodinámica, tal como la reserva de flujo fraccional (FFR, por sus siglas en inglés) medida de forma invasiva. La medición de la FFR en el laboratorio de cateterismo requiere insertar un alambre de presión en las arterias coronarias del paciente, y un valor de FFR inferior a 0.8 generalmente se considera indicativo de una lesión obstructiva clínicamente significativa que justifica la revascularización en el contexto clínico apropiado.

La relación instantánea sin ondas (IWFR) es un índice hemodinámico que ha demostrado tener una precisión diagnóstica comparable a la de la FFR (para determinar las lesiones obstructivas de las arterias coronarias). Al igual que la FFR, la IWFR se mide de forma invasiva con un alambre de presión. También al igual que la FFR, la IWFR se define como la relación entre la presión intravascular distal a una o varias lesiones (Pd) y la presión en la aorta (Pa). La IWFR se diferencia de la FFR en varios aspectos. En primer lugar, si bien la<f>F<r>requiere la inducción de hiperemia al medir la relación de presión, la IWFR no. Como resultado, la FFR incluye un procedimiento de medición más complicado que la IWFR, que se mide en condiciones de reposo. En segundo lugar, la FFR utiliza presiones promediadas a lo largo de un ciclo cardíaco, mientras que la IWFR emplea mediciones de presión promediadas durante un, así llamado, período de diástole sin ondas, en el que la resistencia al flujo es aproximadamente constante en un valor mínimo.

La IWFR no es el único parámetro hemodinámico medido en condiciones de reposo durante la diástole. Otros índices de relación de presión medidos en condiciones de reposo durante la diástole incluyen la relación de presión diastólica (dPR, por sus siglas en inglés), que promedia la relación entre el 25 % y el 75 % del período diastólico, y la relación de presión medida en el punto medio de la diástole (dPRmed), que han demostrado ambas tener una precisión diagnóstica comparable a la IWFR.

La técnica anterior relevante se divulga en los documentos US2018/140258, US2018/089829, US2017/220760, US8594950 y US2018/368916.

Compendio

En la presente memoria se divulga una determinación no invasiva de información hemodinámica de la diástole en estado de reposo. Un primer método ejemplar para proporcionar información hemodinámica respectiva de un paciente puede incluir obtener un modelo electrónico tridimensional de una arteria coronaria del paciente y obtener un conjunto de valores de modelo de condiciones límite que sea representativo de un período de diástole del ciclo cardíaco del paciente en un estado de reposo del paciente. El método puede incluir además realizar una simulación tridimensional de dinámica de fluidos computacional (CFD, por sus siglas en inglés) del modelo de arteria coronaria basada en el conjunto de valores de modelo de condiciones límite y calcular, de acuerdo con la simulación CFD, una caída de presión entre una primera ubicación de la arteria coronaria y una segunda ubicación de la arteria coronaria. El método puede incluir además determinar, en función de la caída de presión calculada y en función de una presión de referencia, un valor de índice hemodinámico indicativo de la presencia de una lesión en la ubicación.

En una realización del primer método ejemplar, el conjunto de valores de modelo de condiciones límite es representativo de todo un período de diástole del ciclo cardíaco del paciente.

En una realización del primer método ejemplar, el conjunto de valores de modelo de condiciones límite es representativo de un período diastólico sin ondas del ciclo cardíaco del paciente.

En una realización del primer método ejemplar, el conjunto de valores de modelo de condiciones límite es representativo de un punto diastólico medio del ciclo cardíaco del paciente.

En una realización del primer método ejemplar, el método comprende además crear el modelo electrónico de la región anatómica.

En una realización del primer método ejemplar, el método comprende además recibir datos de imagen respectivos de la región anatómica del paciente y crear el modelo electrónico en función de los datos de imagen recibidos.

En una realización del primer método ejemplar, el conjunto de valores de modelo de condiciones límite comprende un caudal de entrada en una entrada de la arteria coronaria, que es representativo de un estado de reposo del paciente, y dos o más caudales de salida calculados de acuerdo con el caudal de entrada y un modelo de división de flujo.

En una realización del primer método ejemplar, el método comprende además calcular el modelo de división de flujo de acuerdo con una geometría del modelo tridimensional de la arteria coronaria y calcular los dos o más caudales de salida de acuerdo con el caudal de entrada y un modelo de división de flujo.

Una realización ejemplar de un sistema para proporcionar información hemodinámica respectiva de un paciente puede incluir una memoria no transitoria legible por ordenador que almacene instrucciones y un procesador configurado para ejecutar las instrucciones para obtener un modelo electrónico tridimensional de una arteria coronaria del paciente y obtener un conjunto de valores de modelo de condiciones límite que sea representativo de un período de diástole del ciclo cardíaco del paciente en un estado de reposo del paciente. El procesador puede configurarse para ejecutar las instrucciones además de realizar una simulación tridimensional de dinámica de fluidos computacional (CFD) del modelo de arteria coronaria basándose en el conjunto de valores de modelo de condiciones límite, calcular, según la simulación CFD, una caída de presión entre una primera ubicación de la arteria coronaria y una segunda ubicación de la arteria coronaria y determinar, basándose en la caída de presión calculada y en función de una presión de referencia, un valor de índice hemodinámico indicativo de la presencia de una lesión en la ubicación.

En una realización del sistema ejemplar, el conjunto de valores de modelo de condiciones límite es representativo de todo un período de diástole del ciclo cardíaco del paciente.

En una realización del sistema ejemplar, el conjunto de valores de modelo de condiciones límite es representativo de un período diastólico sin ondas del ciclo cardíaco del paciente.

En una realización del sistema ejemplar, el conjunto de valores de modelo de condiciones límite es representativo de un punto diastólico medio del ciclo cardíaco del paciente.

En una realización del sistema ejemplar, la memoria almacena instrucciones adicionales que, cuando son ejecutadas por el procesador, hacen que el procesador cree el modelo electrónico de la región anatómica.

En una realización del sistema ejemplar, la memoria almacena instrucciones adicionales que, cuando son ejecutadas por el procesador, hacen que el procesador reciba datos de imagen respectivos de la región anatómica del paciente y cree el modelo electrónico basándose en los datos de imagen recibidos.

En una realización del sistema ejemplar, el conjunto de valores de modelo de condiciones límite comprende un caudal de entrada en una entrada de la arteria coronaria, que es representativo de un estado de reposo del paciente, y dos o más caudales de salida calculados de acuerdo con el caudal de entrada y un modelo de división de flujo.

En una realización del sistema ejemplar, la memoria almacena instrucciones adicionales que, cuando son ejecutadas por el procesador, hacen que el procesador calcule el modelo de división de flujo de acuerdo con una geometría del modelo tridimensional de la arteria coronaria y calcule los dos o más caudales de salida de acuerdo con el caudal de entrada y un modelo de división de flujo.

Un segundo método ejemplar para proporcionar información hemodinámica respectiva de un paciente puede incluir obtener un modelo electrónico tridimensional de una región anatómica del paciente, obtener un modelo de condiciones límite que sea representativo de un estado de reposo del paciente y calcular, basándose en el modelo tridimensional y el modelo de condiciones límite, en un primer punto en el tiempo de un ciclo cardíaco del paciente, una primera caída de presión en una parte de una región anatómica de un paciente. El segundo método ejemplar puede incluir además calcular, basándose en el modelo tridimensional y el modelo de condiciones límite, en un segundo punto en el tiempo de un ciclo cardíaco del paciente que es diferente al primer punto en el tiempo, una segunda caída de presión en la parte de la región anatómica, calcular, para un intervalo de puntos en el tiempo del ciclo cardíaco del paciente, las caídas de presión respectivas en la región de acuerdo con la primera y la segunda caídas de presión y determinar, en función de las caídas de presión calculadas para el intervalo de puntos en el tiempo y sobre la base de un presión de referencia, un valor de índice hemodinámico indicativo de la presencia de una lesión en la ubicación.

En una realización del segundo método ejemplar, la región anatómica es un vaso sanguíneo y la parte de la región anatómica se extiende desde una entrada del vaso sanguíneo hasta una ubicación en la arteria.

En una realización del segundo método ejemplar, la región anatómica es una arteria coronaria.

En una realización del segundo método ejemplar, el método comprende además recibir datos de imagen respectivos de la región anatómica del paciente y crear el modelo electrónico en función de los datos de imagen recibidos.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista esquemática de una realización ejemplar de un sistema electrónico para determinar información hemodinámica de un paciente.

La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra una realización ejemplar de un método para determinar información hemodinámica de un paciente basándose en datos electrónicos del paciente.

La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra una realización ejemplar de un método para determinar información hemodinámica basándose en un único conjunto de valores de un modelo de condiciones límite representativo de un único punto en el tiempo del ciclo cardíaco o las condiciones de flujo promedio de una parte del ciclo cardíaco.

La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un método para determinar información hemodinámica basándose en dos conjuntos de valores de modelo de condiciones límite representativos de dos estados del ciclo cardíaco diferentes.

La Figura 5 ilustra un modelo geométrico ejemplar de una región anatómica de un paciente que puede determinarse y usarse con los métodos de la presente divulgación.

La Figura 6 es una representación gráfica que ilustra intervalos ejemplares de caídas de presión, por ejemplo, intervalos de caudales para un conjunto de pacientes.

La Figura 7 es una vista esquemática de una realización ejemplar de un entorno informático de usuario.

Descripción detallada

Dada la precisión diagnóstica de la IWFR invasiva y otros índices de relación de presión diastólica, un método para calcularlos mediante formación de imágenes no invasiva y hemodinámica computacional sería beneficioso como herramienta para seleccionar los pacientes que deberían o no someterse a una angiografía diagnóstica invasiva. Debido a que los índices hemodinámicos conocidos, tales como la FFR, la dPR y la IWFR, se miden de forma invasiva y dado que aproximadamente el cincuenta por ciento de los pacientes que se someten a tales mediciones invasivas no presentan una enfermedad obstructiva, existe la necesidad clínica de un método de diagnóstico no invasivo para determinar la IWFR e índices diastólicos similares como herramienta de detección selectiva.

Se pueden usar datos de imágenes capturados de forma no invasiva, tales como las imágenes de TC y la dinámica de fluidos computacional (CFD), para calcular rápidamente la relación hemodinámica entre la presión y el flujo de las arterias coronarias en una serie de requisitos de flujo sanguíneo anticipados que un individuo específico probablemente experimente durante la actividad diaria. Utilizando esta relación, los índices específicos de pérdidas de presión intraarterial, incluida la IWFR y otras relaciones de presión diastólica que describen el grado de obstrucción del flujo causado por la enfermedad arterial coronaria, pueden calcularse de forma no invasiva. Junto con otra información de origen clínico, se puede determinar si son recomendables procedimientos o intervenciones de diagnóstico invasivos.

Los enfoques actuales de la FFR calculada suponen un flujo hiperémico, lo que requiere una suposición sobre el aumento del flujo desde las condiciones de reposo a las hiperémicas para un individuo específico. Este aumento del flujo depende del estado fisiopatológico del individuo y puede variar desde un factor tan grande como 4 o 5 hasta un factor tan pequeño como un poco más de 1, según el individuo. Por lo tanto, el uso de un flujo en reposo supuesto (como se requiere para la IWFR) en lugar de un flujo hiperémico supuesto (para la FFR) puede reducir la incertidumbre en las supuestas condiciones de flujo de entrada para la CFD y, por lo tanto, puede proporcionar una precisión mejorada en relación con la FFR basada en la CFD.

Los individuos varían en la demanda de flujo en reposo según su estado físico y sus necesidades metabólicas. La estimación del flujo en reposo para una población potencialmente enferma puede tener menos variabilidad que la estimación del flujo en condiciones hiperémicas debido a la fisiopatología subyacente, por ejemplo, la enfermedad microvascular y otros factores. Es posible que basar la decisión de recomendar un procedimiento de diagnóstico invasivo utilizando cálculos basados en condiciones de flujo hiperémico no sea apropiado para la población en general. La presente divulgación proporciona un enfoque computacional no invasivo para simular una caída de presión durante el flujo diastólico para proporcionar información de diagnóstico importante.

La presente divulgación puede proporcionar además mejoras con respecto a los métodos conocidos de cálculo de la FFR basados en CFD al tener en cuenta las necesidades metabólicas específicas del paciente. En algunas realizaciones, se puede calcular un valor de IWFR basado en CFD más preciso para un paciente incorporando información de la actividad metabólica diaria del paciente. Esta información sobre la carga de trabajo metabólica específica del paciente puede usarse para informar de los caudales utilizados en los cálculos de la IWFR.

La IWFR y otros índices hemodinámicos pueden calcularse en función de los campos de flujo en la vasculatura del paciente, que pueden basarse en las ecuaciones de Navier-Stokes del movimiento de los fluidos. Las ecuaciones de Navier-Stokes se pueden emplear para describir el campo de flujo en una arteria coronaria, por ejemplo, las presiones y velocidades intravasculares en una región de interés (RDI), como funciones del tiempo y el espacio tridimensional (3D), en algunas formas, y únicamente del espacio 3D en otras formas. A partir de estos campos de flujo, se pueden calcular cantidades de interés clínico tales como, por ejemplo, la caída de presión, la FFR, la relación instantánea sin ondas (IWFR), otros índices de presión diastólica, las fuerzas en las paredes arteriales causadas por las variaciones de la presión intravascular y las tensiones de cizallamiento viscoso (tensión de cizallamiento en la pared (WSS, por sus siglas en inglés)), etc. Para resolver las ecuaciones de Navier-Stokes, se emplea la CFD y la solución incluye la imposición de condiciones límite para la RDI. La geometría de la luz de los vasos del individuo (obtenida mediante TC u otra formación de imágenes) también se incluye en la CFD, junto con alguna combinación de velocidad de entrada (por ejemplo, en un límite de flujo de entrada seleccionado) y distribución del flujo entre las ramas de los vasos (por ejemplo, uno o más flujos de salida). El campo de presión en la RDI puede calcularse como una desviación de una presión de referencia y, por lo tanto, el nivel absoluto de presión, por ejemplo, el Pa, en la RDI puede no ser necesario en el momento del cálculo del campo de presión. Una vez que se calculan las desviaciones con respecto a la referencia, las presiones absolutas en el campo se pueden determinar cuando se determina la presión de referencia (por ejemplo, Pa).

Para muchas aplicaciones clínicas en los flujos de las arterias coronarias, tales como la caída de presión, la FFR y la IWFR, las ecuaciones de Navier-Stokes pueden tratarse como independientes del tiempo (es decir, en tres dimensiones espaciales, pero independientemente de la dimensión temporal). Por ejemplo, el promedio temporal de la relación de presión, Pd/Pa, es representativo del promedio de la relación de presión instantánea, donde Pd es la presión en la RDI y Pa es la presión de referencia. Esto significa que un modelo CFD tridimensional es apropiado para calcular estos índices de presión, posibilitando así un cálculo más rápido que un modelo cuatridimensional (es decir, un modelo que incorpora tres dimensiones espaciales y el tiempo).

Un campo de presión dentro de una RDI se puede determinar en función de, por ejemplo, los caudales dentro y alrededor de la RDI. Para el flujo y la presión de las arterias coronarias, la relación entre el caudal y el gradiente de presión (AP) entre una ubicación proximal y una ubicación distal en la región de interés se puede aproximar bien mediante una ecuación cuadrática, que se muestra como la ecuación (1) a continuación:

(Ecuación 1)

donde a y b son constantes que dependen de la geometría del vaso y la viscosidad de la sangre de un paciente individual y que pueden calcularse para un paciente determinado de la manera descrita posteriormente. La ecuación (1) tiene una base tanto física como matemática. Físicamente, el término aQ está relacionado con las pérdidas de presión directamente debidas a la viscosidad de la sangre, mientras que el término bQ2 está relacionado con las pérdidas de presión que surgen de la separación del flujo y, si está presente, de la turbulencia. El término bQ2 puede ser significativo cuando una estenosis sea lo suficientemente grande como para provocar la separación del flujo. Matemáticamente, la ecuación se puede ver como los dos primeros términos en una expansión de una serie polinómica para AP = fcn(Q). La ecuación (1) resuelve la caída de presión en una región de la vasculatura de un paciente para la que se determina un campo de flujo mediante dinámica de fluidos computacional.

Para calcular a y b, se pueden resolver las ecuaciones tridimensionales de Navier-Stokes para dos valores de Q. Por ejemplo, un primer valor, Q<1>, puede representar un caudal para el inicio de la diástole (u otro punto en el tiempo) y un segundo valor, Q<2>, puede representar un caudal para el final de la diástole (u otro punto en el tiempo). En otras realizaciones, Q<1>puede ser representativo de un primer estado fisiológico y Q<2>puede ser representativo de un segundo estado fisiológico diferente. Estos cálculos darán dos valores para AP, de modo que las ecuaciones (2) y (3) que figuran a continuación pueden resolverse para a y b una vez que se conozcan Q<1>, Q<2>, AP<1>y AP<2>:

APi = aQi bQr2 (Ecuación 2)

(Ecuación 3)

Una vez que se conocen los coeficientes a y b para un paciente determinado, es posible calcular AP en un intervalo de condiciones de flujo (por ejemplo, un intervalo de condiciones de flujo fisiológicamente relevantes) sin más CFD para cada condición de flujo del intervalo.

La definición clínica de IWFR se muestra en la ecuación (4) siguiente:

IWFR = Pd/Pa(Ecuación 4)

donde Pd y Pa son las presiones distales de la arteria coronaria y la aorta, respectivamente, promediadas durante el período libre de ondas de la diástole. Como alternativa, la IWFR se puede definir utilizando los valores del período sin ondas, como se muestra en la ecuación (5) siguiente:

IWFR = 1 - AP/Pa

(Ecuación 5)

Las ecuaciones (4) y (5) también se pueden aplicar para calcular otros índices calculando Pd y Pa (para la ecuación (4)) o AP y Pa (para la ecuación (5)) en diferentes partes o puntos del ciclo cardíaco. Por ejemplo, la relación de presión diastólica (dPR) se puede calcular realizando cálculos para la totalidad de la diástole.

Una vez que se determinan Q<1>y Q<2>(para determinar AP al principio y al final del período de diástole sin ondas, respectivamente, para la IWFR) y se determina Pa para el principio y el final del período de diástole sin ondas, se puede calcular entonces un valor de IWFR. Por ejemplo, en una realización, se puede calcular una curva de presión frente a caudal para la diástole y esa curva se puede integrar y promediar para calcular un valor de IWFR de forma no invasiva.

Como se ha expuesto anteriormente, un valor de IWFR puede calcularse realizando una CFD en dos condiciones diferentes (por ejemplo, dos puntos diferentes del ciclo cardíaco). Como alternativa, en una realización, se puede realizar un único cálculo para calcular la IWFR de forma no invasiva basándose en un único valor Q representativo y un único valor Pa representativo para un período de diástole sin ondas. El valor Q representativo puede calcularse de acuerdo con la geometría de la región anatómica de interés, en algunas realizaciones (como se explica posteriormente con respecto a la ecuación (9)).

Como se indicó anteriormente, se requieren uno o más valores de Pa como presiones de referencia para un cálculo de la IWFR. En una realización, se pueden usar mediciones de presión por manguito braquial para estimar la presión diastólica media. Las presiones de manguito proporcionan la presión sistólica (PS) máxima y la presión diastólica (PD) mínima. La presión diastólica aórtica media en reposo (Padmedia o dPa) -que puede usarse para el cálculo de la IWFR- durante el período sin ondas se puede estimar a partir de los valores de manguito de PS y PD de acuerdo con la función de transferencia establecida en la siguiente ecuación 6, en algunas realizaciones:

Padmedia =(SP 3DP)/4(Ecuación 6)

En otras realizaciones, se pueden usar otras funciones de transferencia para relacionar los valores de presión de manguito con una presión de referencia.

En otra realización, la presión diastólica aórtica media en reposo Pa (Padmedia o dPa) puede calcularse a partir de la presión de manguito, como se muestra en la ecuación 7 siguiente:

dPa = Pe compensación(Ecuación 7)

donde Pc es la presión de manguito braquial en reposo dada por la ecuación 8 siguiente:

P c -d P c+ F F 'P P (Ecuación 8)

donde dPc es la presión diastólica de manguito, FF es un factor de forma escalar y PP es la presión del pulso de manguito (por ejemplo, la diferencia entre las presiones de manguito sistólica (PS) y diastólica (PD) del paciente en reposo). El factor de forma escalar FF puede tener un valor de entre 0.15 y 0.45 y puede depender de características específicas del paciente, que incluyen la frecuencia cardíaca, la edad, la altura, la presión sistólica y/o el índice de aumento, por ejemplo. En algunas realizaciones, el FF puede ser de aproximadamente 0.2, 0.25 o 0.33. En algunas realizaciones, el valor de compensación de la ecuación 7 puede estar entre aproximadamente cero (0) y -10 mmHg. En una realización, el valor de compensación de la ecuación 7 puede ser de aproximadamente -7 mmHg. El valor de la compensación puede depender del valor del factor de forma FF, del índice hemodinámico deseado (y, por lo tanto, de la parte del ciclo cardíaco que se está examinando) y del estado fisiológico del paciente, en algunas realizaciones.

En otras realizaciones, la presión diastólica aórtica media puede estimarse usando una función de transferencia que relacione las presiones de manguito con las presiones aórticas durante la diástole. Por ejemplo, el valor de la Pa diastólica puede determinarse a partir de la presión de manguito del paciente en cuestión encontrando un valor del factor de forma FF y/o un valor de compensación que se ajuste a un conjunto de datos, incluidas las presiones de manguito medidas de forma invasiva y las presiones centrales diastólicas en reposo de una población de pacientes. Una vez que se conoce esta función, se puede utilizar para obtener una estimación de las presiones diastólicas en reposo a partir de las presiones de manguito medidas de forma no invasiva.

En otra realización, la presión diastólica aórtica media puede estimarse a partir de una combinación de un dispositivo óptico para el dedo u otro dispositivo ponible de medición de presión (por ejemplo, un dispositivo de tonometría radial) y un dispositivo de presión de manguito braquial. Por ejemplo, se puede realizar un análisis de Fourier de la salida del dispositivo óptico para el dedo y combinarlo matemáticamente con la presión de manguito braquial para determinar un valor de Pa.

Haciendo referencia a los dibujos, en donde los números de referencia similares se refieren a características iguales o similares en las diversas vistas, la Figura 1 es una vista esquemática de una realización ejemplar de un sistema electrónico 10 para determinar información hemodinámica. El sistema ejemplar 10 puede incluir una fuente 12 de imágenes del paciente, un dispositivo 14 de entrada de usuario, un sistema informático 16 de información hemodinámica y una pantalla 18. Como se describirá con mayor detalle a continuación, el sistema 10 puede ser útil para calcular información hemodinámica de un paciente basándose en datos electrónicos del paciente (por ejemplo, imágenes de una región de interés del paciente y otros datos) y/o para hacer una recomendación sobre pruebas adicionales (por ejemplo, una evaluación intervencionista o no invasiva adicional) y/o terapia intervencionista para el paciente basándose en la información hemodinámica determinada.

En una realización, uno o más aspectos del sistema 10 pueden implementarse en un entorno clínico. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la fuente 12 de imágenes del paciente, el dispositivo 14 de entrada de usuario, el sistema informático 16 de información hemodinámica y la pantalla 18 pueden preverse todos en un entorno clínico común, tal como un hospital. En algunas realizaciones, los componentes del sistema 10 pueden estar incorporados en un ordenador portátil o de sobremesa o una estación de trabajo. En algunas realizaciones, algunos componentes del sistema 10 -tales como el sistema informático 16 de información hemodinámica- pueden estar alejados del entorno clínico, tal como en una implementación basada en computación en la nube.

La fuente 12 de imágenes del paciente puede incluir un dispositivo de adquisición de imágenes médicas configurado para adquirir una o más imágenes médicas de un sistema vascular de un paciente en cuestión. Por ejemplo, la fuente 12 de imágenes del paciente puede ser un dispositivo de adquisición de imágenes no invasivo. En algunas realizaciones, la fuente 12 de imágenes del paciente puede incluir, pero no se limita a, un dispositivo de adquisición por tomografía computarizada (TC), ecografía intravascular (IVUS, por sus siglas en inglés), angiografía biplanar, tomografía de coherencia óptica (OCT, por sus siglas en inglés), formación de imágenes por resonancia magnética (IRM, por sus siglas en inglés), entre otros, o una combinación de los mismos.

Adicionalmente o como alternativa, la fuente 12 de imágenes del paciente puede incluir un almacenamiento de datos de imagen existentes del paciente en cuestión. En algunas realizaciones, la fuente 12 de imágenes del paciente puede incluir un dispositivo de almacenamiento de imágenes médicas, tal como una base de datos u otro almacenamiento de datos electrónico local, o un almacenamiento remoto (por ejemplo, almacenamiento en la nube) configurado para almacenar imágenes médicas.

El dispositivo 14 de entrada de usuario puede ser o puede incluir uno o más dispositivos de entrada a un sistema informático, tales como un ratón, panel táctil, pantalla táctil, teclado, micrófono, cámara u otro dispositivo de entrada.

El sistema informático 16 de información hemodinámica puede incluir un procesador 20 y una memoria no transitoria 22 legible por ordenador configurada para almacenar datos e instrucciones. En una realización, la memoria 22 puede almacenar imágenes de un paciente en cuestión y, por lo tanto, puede servir de fuente 12 de imágenes del paciente, o un aspecto de la misma. El procesador 20 puede configurarse para ejecutar instrucciones almacenadas en la memoria 22 para realizar una o más de las etapas, métodos, algoritmos, etc. de esta divulgación. En particular, la memoria 22 puede configurarse para almacenar diversos módulos funcionales en forma de instrucciones, incluyendo un módulo 24 de determinación de geometría, un módulo 26 de determinación de condiciones límite, un módulo 28 de determinación de campo de flujo, un módulo 30 de determinación de presión y un módulo 32 de determinación de información hemodinámica.

Los diversos módulos 24, 26, 28, 30, 32 de la memoria 22 se describirán por separado, pero debe entenderse que tal separación es únicamente para facilitar la exposición. Las instrucciones en las que están plasmados los diversos módulos pueden estar en archivos comunes, dispositivos de almacenamiento, etc. y, de manera similar, uno o más de los módulos descritos en la presente memoria pueden separarse en múltiples archivos, dispositivos de almacenamiento, etc. separados.

El módulo 24 de determinación de geometría puede configurarse para generar una representación geométrica electrónica (por ejemplo, un modelo) de una región de interés (RDI) anatómica a partir de imágenes obtenidas de la fuente de imágenes del paciente. En algunas realizaciones, la RDI puede ser una parte del sistema cardiovascular del paciente en cuestión, tal como uno o más segmentos arteriales. Los uno o más segmentos arteriales pueden incluir una parte de una o más arterias y una o más ramas que se extiendan desde las mismas.

En algunas realizaciones, los uno o más segmentos arteriales pueden incluir uno o más segmentos arteriales coronarios. Los uno o más segmentos arteriales coronarios pueden incluir una parte de una o más arterias coronarias que emanen de una aorta de un individuo y una o más ramas que se extiendan desde la misma. Los uno o más segmentos arteriales coronarios pueden incluir, pero no se limitan a, una o más partes de la arteria coronaria izquierda (ACI) y/o la arteria coronaria derecha (ACD). Los uno o más segmentos arteriales coronarios de la arteria coronaria izquierda (ACI) pueden incluir, pero no se limitan a, la arteria coronaria principal izquierda (PI), la descendente anterior izquierda (DAI), la arteria circunfleja izquierda (también denominada «circunfleja»), entre otras, o una combinación de las mismas.

La divulgación hará referencia a segmentos arteriales coronarios. Sin embargo, se entenderá que los uno o más segmentos arteriales no se limitan a los segmentos arteriales coronarios expuestos y pueden incluir otros segmentos arteriales coronarios, otros tipos de segmentos arteriales, entre otros, o una combinación de los mismos. Por ejemplo, los uno o más segmentos arteriales pueden incluir uno o más segmentos arteriales cerebrales, uno o más segmentos arteriales femorales, uno o más segmentos arteriales ilíacos, uno o más segmentos arteriales poplíteos, uno o más segmentos arteriales carotídeos, uno o más segmentos arteriales renales y similares.

En algunas realizaciones, la representación geométrica producida por el módulo 24 de determinación de geometría puede ser un modelo electrónico tridimensional (3D) del volumen espacial de uno o más segmentos arteriales. Por ejemplo, la representación geométrica de uno o más segmentos arteriales puede discretizarse en una malla volumétrica tridimensional, por ejemplo, poliedros (por ejemplo, tetraedros). En algunas realizaciones, la representación geométrica puede incluir una malla de superficie que represente el límite de las luces de cada segmento arterial.

En algunas realizaciones, el módulo 26 de determinación de condiciones límite puede configurarse para determinar los límites de cada segmento arterial. Los «límites» pueden referirse a las secciones transversales de la representación del segmento arterial y pueden incluir, pero no se limitan a: límite de flujo de entrada correspondiente a la sección transversal a través de la cual fluye la sangre; uno o más límites de flujo de salida correspondientes a la sección transversal dispuesta aguas abajo o en dirección distal con respecto al límite de flujo de entrada a través de la cual se dirige el flujo sanguíneo hacia fuera; uno o más límites de pared vascular correspondientes a una superficie de contacto entre la superficie interna de la pared arterial y la sangre que fluye; entre otros; o una combinación de los mismos.

En algunas realizaciones, los uno o más límites de flujo de salida pueden incluir un límite de flujo de salida dispuesto en o adyacente a un punto de unión (por ejemplo, bifurcación, trifurcación y similares, y combinaciones de los mismos). En algunas realizaciones, los uno o más límites de flujo de salida pueden incluir un límite de flujo de salida dispuesto en o adyacente a la arteria circunfleja izquierda. En algunas realizaciones, los uno o más límites de flujo de salida pueden incluir un primer límite de flujo de salida y un segundo límite de flujo de salida que esté dispuesto entre el límite de flujo de entrada y el primer límite de flujo de salida. En algunas realizaciones, el primer límite de flujo de salida puede corresponder a un límite distal del segmento (es decir, la sección transversal dispuesta aguas abajo o en dirección distal con respecto al límite de flujo de entrada). En algunas realizaciones, por ejemplo, cuando la representación geométrica incluya la arteria coronaria izquierda, el segundo límite de salida puede corresponder a la circunfleja. En algunas realizaciones, el primer límite de flujo de salida y el segundo límite de flujo de salida pueden estar separados por uno o más límites de flujo de salida adicionales, por ejemplo, al menos un tercer límite de flujo de salida. El tercer límite de flujo de salida puede corresponder o estar adyacente a un punto de unión, tal como una rama o bifurcación.

En algunas realizaciones, el módulo 26 de determinación de condiciones de límite puede configurarse para determinar datos geométricos para cada límite usando la representación geométrica generada por el módulo 24 de determinación de geometría. En algunas realizaciones, los datos geométricos pueden incluir, pero no se limitan a, el radio, el diámetro, la circunferencia, la longitud, el área del vaso, el volumen de la arteria coronaria epicárdica, entre otros, o una combinación de los mismos.

En algunas realizaciones, el módulo 26 de determinación de condiciones límite puede configurarse para determinar condiciones límite para cada límite de cada segmento arterial. A modo de ejemplo, las condiciones límite para cada segmento pueden incluir condiciones límite de flujo de entrada, condiciones límite de flujo de salida, una o más condiciones límite de pared vascular, entre otras, o una combinación de las mismas. La condición límite de flujo entrada puede ser un valor o un intervalo de valores para la velocidad, el caudal, la presión u otras características. Cada condición límite de flujo de salida puede ser un valor o un intervalo de valores para la velocidad, el caudal, la presión, un porcentaje del límite de flujo de entrada u otra característica. Cada condición límite de pared vascular puede ser un valor o un intervalo de valores para la velocidad, el caudal, la presión, una combinación de los mismos u otra característica.

En algunas realizaciones, la determinación de la condición límite de flujo de entrada y/o las condiciones límite de flujo de salida puede determinarse en función de la información del paciente, un estado fisiológico aplicable (por ejemplo, estado de reposo, estado hiperémico), el tipo de segmento (por ejemplo, ACI o ACD), entre otros, o una combinación de los mismos. En algunas realizaciones, la condición límite de flujo de entrada puede determinarse de acuerdo con un nivel de actividad esperado del paciente (por ejemplo, de acuerdo con la información proporcionada por el paciente). En algunas realizaciones, la condición límite de flujo de entrada puede ser un valor almacenado y/o especificado por el usuario.

En algunas realizaciones, una condición límite de flujo de entrada puede determinarse de acuerdo con la geometría de la RDI anatómica, tal como el radio, el diámetro, la longitud o el volumen de una parte del vaso (por ejemplo, el volumen de la arteria coronaria epicárdica). Por ejemplo, el caudal se puede calcular de acuerdo con un modelo basado en el volumen de la luz de la región de interés, como se muestra en la ecuación 9 a continuación:

Qent = aVp (Ecuación 9)

donde Qent es un caudal en una entrada del modelo anatómico, V es el volumen de la luz de la región de interés, a es un coeficiente que depende del estado fisiológico del paciente y p es un coeficiente que depende de la estructura del árbol vascular y, en algunas realizaciones, de la resolución de las imágenes utilizadas para generar el modelo 3D de la región anatómica.

En las realizaciones en las que la región de interés es el árbol de la arteria coronaria, V puede ser el volumen de la luz de la ACI o ACD definido desde el origen proximal hasta una ubicación en la que el diámetro del vaso segmentado es un diámetro en particular, diámetro que puede depender de la resolución de las imágenes utilizadas para crear el modelo de la parte anatómica del paciente. Por ejemplo, la ubicación puede definirse como el diámetro de tres o cuatro vóxeles en el conjunto de datos de imagen, en algunas realizaciones. En un ejemplo concreto, la ubicación puede ser donde la luz tenga un diámetro de 1 mm o 1.5 mm.

En algunas realizaciones, los parámetros a y p pueden ser constantes en todos los pacientes y pueden determinarse a partir de un conjunto de datos ejemplares que tenga datos tanto invasivos como no invasivos a partir de los cuales se puedan validar los valores de a y p.

En algunas realizaciones, las condiciones límite de flujo de salida pueden determinarse usando un modelo de distribución de flujo de salida. El modelo de distribución de flujo de salida puede determinarse usando datos geométricos y/o datos hemodinámicos almacenados. Los datos hemodinámicos almacenados pueden definir o usarse para definir una relación empírica entre la geometría (por ejemplo, radios, diámetros, longitudes, volúmenes, etc.) de los límites de flujo de salida y los caudales respectivos. Por ejemplo, el módulo de generación de condiciones límite puede determinar el modelo de distribución de flujo de salida utilizando datos hemodinámicos almacenados y los radios, diámetros, longitudes, volúmenes, etc. del primer y el segundo límites de flujo de salida del segmento. En otro ejemplo, el módulo de generación de condiciones límite puede determinar el modelo de distribución de flujo de salida usando sólo datos geométricos, por ejemplo, el radio, el diámetro, la longitud, el volumen, etc. del primer límite de flujo de salida (el límite distal) del segmento o la parte de vaso próximos al límite. El modelo de distribución de flujo de salida se puede utilizar para determinar el flujo de salida (por ejemplo, la velocidad, el caudal, el porcentaje del flujo de entrada) para cada límite de flujo de salida, determinando así cada condición límite de flujo de salida.

A modo de ejemplo, las condiciones límite determinadas por el módulo 26 de determinación de condiciones límite se pueden usar con cálculos de flujo estacionario y/o inestable para determinar el campo de flujo (por ejemplo, el flujo sanguíneo, la tensión de cizallamiento en la pared, etc.) y la información hemodinámica (por ejemplo, FFR, IWFR, etc.). El módulo de determinación de condiciones límite también utiliza un enfoque de optimización para definir la división del flujo del segmento arterial. Por lo tanto, el módulo 26 de generación de condiciones límite puede proporcionar flexibilidad, precisión y eficacia a la hora de determinar las condiciones lím ite.

El módulo 28 de determinación de campo de flujo puede configurarse para determinar un campo de flujo para cada segmento arterial utilizando la representación geométrica determinada por el módulo 24 de determinación de geometría, las una o más condiciones límite determinadas por el módulo 26 de determinación de condiciones límite y los datos de presión respectivos del paciente. Los datos de presión pueden ser, por ejemplo, una presión de manguito del paciente en estado de reposo. En algunas realizaciones, el campo de flujo puede incluir, pero no se limita a, el campo de presión, el campo de velocidad, el campo de tensión de cizallamiento en la pared, la tensión en la placa axial, entre otros, o una combinación de los mismos.

En algunas realizaciones, un parámetro de campo de flujo (por ejemplo, campo de presión, velocidad, etc.) puede basarse sólo en los datos geométricos y las condiciones límite. De esta manera, el módulo de determinación de campo de flujo puede configurarse para determinar el campo de flujo basándose únicamente en la ubicación espacial (es decir, independientemente del tiempo).

El módulo 30 de determinación de presión puede configurarse para determinar la presión sanguínea en uno o más puntos de la anatomía del paciente usando el campo de flujo determinado por el módulo 28 de determinación de campo de flujo. En algunas realizaciones, los datos de presión pueden determinarse a partir de un campo de flujo/presión calculado, una determinación no invasiva de la presión sanguínea media del paciente, por ejemplo, determinada por un manguito de presión sanguínea, entre otros, o una combinación de los mismos.

El módulo 30 de determinación de presión puede configurarse para determinar una presión específica en una ubicación específica de la anatomía del paciente en respuesta a la selección de la ubicación específica por parte de un usuario (por ejemplo, un médico). El usuario puede introducir esa selección con el dispositivo 14 de entrada de usuario en relación con una visualización del modelo geométrico de la región de interés del paciente (por ejemplo, arterias) en la pantalla 18. En algunas realizaciones, el módulo de determinación de presión puede configurarse para determinar presiones aguas arriba y/o aguas abajo desde la ubicación seleccionada por el usuario, para determinar una caída de presión en la ubicación seleccionada por el usuario.

El sistema informático 32 de información hemodinámica puede configurarse para calcular uno o más parámetros hemodinámicos respectivos de un paciente, tales como IWFR o dPR, por ejemplo. El cálculo de la IWFR de un paciente puede incluir, por ejemplo, calcular un intervalo de caídas de presión en uno o más puntos de la anatomía de un paciente para un intervalo de caudales, en algunas realizaciones. En otras realizaciones, el cálculo de la IWFR, la dPR u otro índice diastólico de un paciente puede incluir calcular una única caída de presión usando un caudal promedio para una parte o la totalidad de la diástole (por ejemplo, el período de diástole sin ondas). Basándose en el valor de IWFR calculado para el paciente, el sistema 16 o un clínico pueden determinar si deberían realizarse procedimientos de diagnóstico y/o procedimientos intervencionistas adicionales.

La Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra una realización ejemplar de un método 40 para determinar información hemodinámica de un paciente. El método 40, o uno o más aspectos del método 40, pueden realizarse mediante el sistema informático 16 de información hemodinámica de la Figura 1, en algunas realizaciones.

El método 40 puede incluir, en el bloque 42, recibir datos del paciente. Los datos del paciente pueden incluir, por ejemplo, información básica sobre el paciente, tal como la edad del paciente, el sexo, la presión sanguínea del manguito braquial, una descripción de los síntomas del usuario, etc. Los datos del paciente pueden incluir además, en algunas realizaciones, datos metabólicos del paciente, tales como el nivel de actividad típico de un usuario (por ejemplo, sedentario o activo, cantidad de ejercicio por semana, cantidad de actividades específicas por semana, tales como caminar y correr, etc.). Los datos del paciente pueden incluir además, en una realización, los datos del paciente de una o más pruebas de diagnóstico, tales como la ecocardiografía.

El método 40 puede incluir además, en el bloque 44, recibir imágenes de la anatomía del paciente. Las imágenes de los pacientes recibidas pueden ser imágenes de TC, imágenes de MRI u otras imágenes obtenidas de forma no invasiva, en algunas realizaciones. Las imágenes pueden incluir una región anatómica de interés del paciente. En una realización, por ejemplo, las imágenes recibidas pueden incluir una o más arterias coronarias u otra vasculatura de interés. Las imágenes pueden recibirse desde una fuente de imágenes del paciente, tal como un dispositivo de formación de imágenes o una base de datos u otra memoria de ordenador.

El método 40 puede incluir además, en el bloque 46, crear un modelo anatómico respectivo de la región de interés del paciente basándose en las imágenes recibidas en el bloque 44. En una realización, el modelo anatómico puede crearse segmentando la anatomía de interés a partir de las imágenes recibidas en el bloque 44. La anatomía de interés puede ser, por ejemplo, una o más arterias coronarias. La Figura 5 ilustra un modelo anatómico ejemplar 58 de arterias coronarias. El modelo anatómico puede crearse mediante el módulo 24 de determinación de geometría de la Figura 1, en una realización. En algunas realizaciones, un modelo anatómico puede obtenerse mediante un sistema informático (por ejemplo, el sistema informático 16 de información hemodinámica) al crearlo mediante el sistema informático o al recibir un modelo existente del paciente en cuestión.

El método 40 puede incluir además, en el bloque 48, determinar uno o más conjuntos de valores de modelo de condiciones límite basados en la diástole. Los uno o más conjuntos de valores de condiciones límite pueden ser conjuntos de valores respectivos para el mismo modelo de condiciones límite, en una realización (por ejemplo, conjuntos respectivos de valores de condiciones para los mismos límites de flujo de entrada, límites de flujo de salida, límites de pared, etc.). El bloque 48 puede incluir las subpartes 48a y 48b, en algunas realizaciones. En consecuencia, el método 40 puede incluir, en el bloque 48a, obtener un caudal de entrada. El caudal de entrada puede ser un caudal para una entrada de la RDI anatómica del paciente, en algunas realizaciones. En otras realizaciones, el caudal sanguíneo puede ser un caudal para otra parte de la RDI.

El caudal de entrada obtenido en el bloque 48a puede ser representativo de un estado fisiológico concreto del paciente. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el caudal de entrada obtenido en el bloque 48a puede ser representativo del estado de reposo del paciente.

El caudal de entrada obtenido en el bloque 48a puede ser representativo de un punto o una parte deseados del ciclo cardíaco del paciente, en algunas realizaciones. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el caudal de entrada obtenido en el bloque 48a puede ser representativo de un caudal promedio durante todo el período de diástole sin ondas del paciente. En otras realizaciones, el caudal de entrada puede ser representativo de un caudal promedio de la totalidad de la diástole del paciente. En otras realizaciones, el caudal de entrada puede ser representativo del punto en el tiempo concreto dentro de la diástole, tal como el punto medio de la diástole.

En algunas realizaciones, obtener el caudal de entrada en el bloque 48a puede incluir calcular un caudal de entrada de acuerdo con una geometría del modelo anatómico del paciente, tal como se ha expuesto con respecto a la ecuación (9) anterior. En una realización, el valor de a seleccionado para el caudal de entrada puede ser representativo de un período o un punto en el tiempo concretos del ciclo cardíaco (por ejemplo, el comienzo de la diástole, el final de la diástole, el comienzo del período sin ondas de la diástole, el final del período sin ondas de la diástole, etc.).

En otras realizaciones, en lugar de calcular un caudal de entrada de acuerdo con la ecuación 9 anterior, obtener un caudal sanguíneo en el bloque 48a puede incluir recibir una entrada de usuario de un caudal de entrada. El caudal de entrada se puede recibir mediante una entrada manual del usuario (por ejemplo, con el dispositivo 14 de entrada de usuario del sistema 10). En una realización, el caudal de entrada en el bloque 48a puede determinarse (por ejemplo, por parte de un clínico o mediante un sistema electrónico) en función de las demandas metabólicas y el estado del paciente.

El bloque 48 puede incluir además, en el bloque 48b, el cálculo de los caudales de salida de acuerdo con el caudal de entrada obtenido en el bloque 48a y de acuerdo con un modelo de división de flujo. El modelo de división de flujo puede calcularse o puede haberse calculado o puede determinarse o haberse determinado de otro modo de acuerdo con una geometría del modelo electrónico tridimensional de la región anatómica del paciente. El modelo de división de flujo se puede calcular de acuerdo con los radios, diámetros, circunferencias, longitudes, volúmenes y/o áreas superficiales relativos de los vasos en el modelo electrónico, en algunas realizaciones.

Junto con el caudal obtenido en el bloque 48a, los caudales de salida calculados en el bloque 48b pueden comprender un modelo de condición límite de la región anatómica del paciente. Por lo tanto, el modelo de condición límite puede ser representativo de un estado fisiológico concreto del paciente (por ejemplo, un estado de reposo) y una parte o un punto concretos del ciclo cardíaco del paciente (por ejemplo, todo el período diastólico, la parte sin ondas de la diástole, un punto en el tiempo de la diástole, etc.).

En algunas realizaciones en las que la región anatómica es una arteria coronaria del paciente, el caudal de entrada obtenido en el bloque 48a puede ser un caudal de entrada para la arteria coronaria y el modelo de división de flujo puede calcularse de acuerdo con la geometría de las partes de la arteria coronaria aguas abajo de la entrada en el modelo electrónico. El modelo de división de flujo se puede calcular de acuerdo con los radios, diámetros, circunferencias, longitudes, áreas superficiales o volúmenes relativos de las partes de la arteria coronaria aguas abajo de la entrada. En algunas realizaciones, el modelo de división de flujo puede calcularse de acuerdo con el volumen de la arteria coronaria epicárdica del modelo electrónico.

El método 40 puede incluir además, en el bloque 50, calcular uno o más campos de flujo de dinámica de fluidos del flujo sanguíneo a través de la anatomía del paciente basándose en el modelo anatómico (por ejemplo, el modelo 58), los uno o más conjuntos de valores de modelo de condiciones límite y, en algunas realizaciones, los datos del paciente. El bloque 50 puede incluir la determinación del campo de flujo para cada segmento arterial utilizando el modelo anatómico, las condiciones límite y los datos de presión respectivos del paciente (por ejemplo, los datos de presión aórtica). En algunas realizaciones, los datos de presión pueden obtenerse para el paciente, por ejemplo, la presión de manguito, y/o pueden ser un valor almacenado. En algunas realizaciones, el campo de flujo puede incluir, pero no se limita a, el campo de presión, el campo de velocidad, entre otros, o una combinación de los mismos. La dinámica de fluidos puede calcularse mediante el módulo 28 de determinación de campo de flujo de la Figura 1, en una realización.

En algunas realizaciones, el campo de velocidad y/o el campo de presión pueden determinarse basándose únicamente en los límites y las condiciones límite, sin tener en cuenta el tiempo. Por ejemplo, el campo de velocidad y/o el campo de presión pueden determinarse usando una ecuación de Navier-Stokes de flujo constante en la que las variables de velocidad y presión sean funciones únicamente de la ubicación espacial (es decir, no se considera el tiempo). De esta manera, la presión y la velocidad se pueden determinar de manera precisa y eficaz casi en tiempo real para que el clínico pueda realizar un análisis de cabecera.

El método 40 puede incluir además, en el bloque 52, el cálculo de información hemodinámica basada en la diástole respectiva del paciente en función de los datos del paciente y la dinámica de fluidos calculada. La información hemodinámica puede ser o puede incluir un índice basado en la diástole, tal como la IWFR, en una realización. El cálculo de la IWFR puede incluir calcular una o más caídas de presión para una o más ubicaciones en la vasculatura del paciente. El conjunto de caídas de presión se puede analizar en relación con la presión aórtica durante la diástole para determinar el valor del índice hemodinámico.

El bloque 52 puede incluir, en el bloque 52a, recibir una designación de usuario de uno o más puntos distales clínicamente relevantes en un modelo anatómico del paciente. Por ejemplo, un usuario puede introducir, con un dispositivo de entrada de usuario, una anotación de uno o más puntos distales en un modelo anatómico de la vasculatura del paciente y el sistema informático de información hemodinámica puede recibir así las una o más anotaciones del usuario. Los puntos indicados pueden ser una o más ubicaciones distales con respecto a una supuesta estenosis en las arterias coronarias, por ejemplo.

El bloque 52 puede incluir además, en el bloque 52b, el cálculo de una caída de presión respectiva en cada uno de los puntos designados por el usuario para un primer estado del ciclo cardíaco. El primer estado puede ser, por ejemplo, el inicio de la diástole. La caída de presión puede calcularse en función de un campo de flujo calculado para el primer estado del ciclo cardíaco en los uno o más puntos designados por el usuario. Los aspectos restantes del método 80 pueden realizarse para cada punto indicado para determinar si es probable que ese punto tenga una estenosis clínicamente significativa, en una realización.

El método 60 puede incluir además, en el bloque 54, visualizar las velocidades de flujo, las presiones y/o la información hemodinámica. La visualización puede incluir, por ejemplo, uno o más indicadores de velocidades de flujo, presiones y/o información hemodinámica en una o más ubicaciones de la vasculatura del paciente, superpuestos o presentados de manera adyacente al modelo geométrico de la anatomía del paciente.

El método 40 puede incluir además, en el bloque 56, recomendar un procedimiento adicional para el paciente basándose en la información hemodinámica calculada. Por ejemplo, si la información hemodinámica está por debajo de un umbral que indique que hay una estenosis en la vasculatura del paciente, entonces se puede recomendar un procedimiento de diagnóstico adicional para el paciente, tal como una angiografía invasiva y una medición de la presión en el sitio de la supuesta estenosis. Adicionalmente o como alternativa, se puede recomendar un procedimiento correctivo para abordar la estenosis, tal como la colocación de una endoprótesis en la ubicación de la supuesta estenosis, por ejemplo.

La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra una realización ejemplar de un método 60 para determinar información hemodinámica basándose en un único conjunto de valores de un modelo de condiciones límite representativo de un único punto en el tiempo del ciclo cardíaco o las condiciones de flujo promedio de una parte del ciclo cardíaco. El método 60, o uno o más aspectos del método 60, pueden realizarse mediante el sistema informático 16 de información hemodinámica de la Figura 1, en algunas realizaciones. El método 60 puede considerarse una realización de los bloques 48, 50 y 52 del método 40.

El método 60 puede incluir, en el bloque 62, determinar un conjunto de valores de modelo de condiciones límite representativo de las condiciones de flujo promedio durante un período de diástole. Por ejemplo, en una realización, el bloque 62 puede incluir la determinación de un conjunto de valores de modelo de condiciones límite representativo del flujo promedio para la totalidad de la diástole. En otra realización, el bloque 62 puede incluir la determinación de un conjunto de valores de modelo de condiciones límite representativo del período sin ondas de la diástole. Se puede determinar un modelo de condiciones límite como se ha expuesto con respecto al bloque 48 del método 40, en algunas realizaciones.

El método 60 puede incluir además, en el bloque 64, determinar un conjunto de valores de modelo de condiciones límite representativo de un único punto en el tiempo de la diástole, tal como el punto medio de la diástole. Se puede determinar un conjunto de valores de modelo de condiciones límite como se ha expuesto con respecto al bloque 48 del método 40, en algunas realizaciones.

Uno o ambos del bloque 62 o el bloque 64 pueden realizarse, en algunas realizaciones, de acuerdo con el índice hemodinámico deseado para el cálculo. Por ejemplo, si se desea un cálculo de IWFR, el bloque 62 puede realizarse con respecto al período sin ondas de la diástole; si se desea un cálculo de dPR, el bloque 62 puede realizarse con respecto a la totalidad de la diástole; si se desea un cálculo de dPRmed, el bloque 64 puede realizarse con respecto al punto medio de la diástole.

El método 60 puede incluir además, en el bloque 66, calcular las velocidades de flujo y la presión en función de un único conjunto de valores de modelo de condiciones límite (por ejemplo, del bloque 62 o 64). Las velocidades de flujo se pueden calcular en el bloque 66 en una única simulación de CFD independiente del tiempo. Por ejemplo, el campo de velocidad y/o el campo de presión pueden determinarse usando ecuaciones de Navier-Stokes de flujo constante en las que las variables de velocidad y presión sean funciones únicamente de la ubicación espacial (es decir, no se considera el tiempo). Las velocidades de flujo y las presiones pueden determinarse, por ejemplo, mediante el módulo 28 de determinación de campo de flujo del sistema 10 de la Figura 1. En algunas realizaciones, se pueden implementar múltiples instancias del bloque 66, cada una de las cuales puede tener como resultado un cálculo del índice hemodinámico por separado.

El método 60 puede incluir además, en el bloque 68, calcular una presión de referencia. La presión de referencia puede ser una presión aórtica, en algunas realizaciones. Como se divulga en la presente memoria, se pueden determinar una o más presiones aórticas en función de presiones de manguito respectivas del paciente. Las presiones aórticas pueden ser presiones aórticas para el inicio, el final y/o la mitad de la diástole, en una realización. La presión de referencia calculada en el bloque 68 puede ser representativa del mismo punto o parte del ciclo cardíaco que el conjunto de valores de modelo de condiciones límite utilizado como base para los cálculos en el bloque 66.

El método 60 puede incluir además, en el bloque 70, el cálculo de la información hemodinámica basándose en una única CFD independiente del tiempo del bloque 66 y la presión de referencia del bloque 68. La información hemodinámica puede ser o puede incluir un valor de índice hemodinámico. En una realización, el valor de índice hemodinámico puede ser un valor de IWFR. El valor del índice puede ser un promedio de la relación entre la presión local y la presión aórtica durante la diástole, en una realización, en la que la presión local se determina mediante el campo de presión calculado en ubicaciones de interés, tales como distales con respecto a una estenosis.

La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una realización de un método 80 para determinar información hemodinámica basándose en dos conjuntos de valores de modelo de condiciones límite representativos de dos estados del ciclo cardíaco diferentes. El método 80, o uno o más aspectos del método 80, pueden realizarse mediante el sistema informático 16 de información hemodinámica de la Figura 1, en algunas realizaciones. El método 80 puede considerarse una realización de los bloques 48, 50 y 52 del método 40.

El método 80 puede incluir, en el bloque 82, obtener un caudal de entrada en un primer estado del ciclo cardíaco del paciente. El primer caudal sanguíneo puede ser un caudal esperado para el paciente al comienzo de la diástole, por ejemplo. El caudal en el bloque 62 se puede recibir mediante la introducción manual del caudal por parte del usuario (por ejemplo, con el dispositivo 14 de entrada de usuario del sistema 10). En una realización, el caudal en el bloque 62 puede determinarse (por ejemplo, por parte de un clínico o mediante un sistema electrónico) en función de las demandas metabólicas y el estado del paciente.

El método 80 puede incluir además, en el bloque 84, calcular las velocidades de flujo y las presiones en la región de interés en el primer estado del ciclo cardíaco del paciente. El primer estado del ciclo cardíaco puede ser, por ejemplo, el inicio de la diástole. En algunas realizaciones, el campo de velocidad y/o el campo de presión pueden determinarse en función de los límites y las condiciones límite definidos (que, a su vez, pueden basarse en el caudal recibido en el bloque 82) respectivos de la región de interés.

El método 80 puede incluir además, en el bloque 86, calcular una primera caída de presión (por ejemplo, en uno o más puntos designados por el usuario y/u otros puntos) para el primer estado del ciclo cardíaco. La caída de presión puede ser una caída de presión desde la entrada del vaso hasta un punto relevante (por ejemplo, designado por el usuario o de otro modo). El primer estado puede ser, por ejemplo, el inicio de la diástole. La caída de presión puede calcularse en función de un campo de flujo calculado para el primer estado del ciclo cardíaco.

El método 80 puede incluir además, en el bloque 88, obtener un caudal de entrada en un segundo estado del ciclo cardíaco del paciente que sea diferente del primer estado del ciclo cardíaco. El segundo caudal de entrada puede ser un caudal esperado para el paciente al final de la diástole, por ejemplo. El caudal en el bloque 88 se puede recibir mediante la introducción manual del caudal por parte del usuario (por ejemplo, con el dispositivo 14 de entrada de usuario del sistema 10). En una realización, el caudal de entrada en el bloque 88 puede determinarse (por ejemplo, por parte de un clínico o mediante un sistema electrónico) en función de las demandas metabólicas y el estado del paciente.

El método 80 puede incluir además, en el bloque 90, calcular las velocidades de flujo y las presiones en la región de interés en el segundo estado del ciclo cardíaco del paciente. Las velocidades de flujo y las presiones pueden calcularse sustancialmente como se describió anteriormente con respecto al bloque 84, pero con las condiciones límite determinadas de acuerdo con el segundo caudal sanguíneo.

El método 80 puede incluir además, en el bloque 92, calcular una segunda caída de presión en uno o más puntos para el segundo estado del ciclo cardíaco. El segundo estado del ciclo cardíaco puede ser, por ejemplo, el final de la diástole. La caída de presión puede calcularse en función de un campo de flujo calculado para el segundo estado del ciclo cardíaco en los uno o más puntos designados por el usuario.

El método 94 puede incluir además calcular un intervalo de caídas de presión en los puntos relevantes (por ejemplo, designados por el usuario) para un intervalo de estados del ciclo cardíaco en función de la primera y la segunda caídas de presión. El intervalo de caídas de presión puede calcularse para un intervalo de estados del ciclo cardíaco, desde (o a través de) Q<1>hasta Q<2>, donde Q<1>es el caudal de entrada en el primer estado del ciclo cardíaco y Q<2>es el caudal de entrada en el segundo estado del ciclo cardíaco. La caída de presión para un caudal dado puede calcularse de acuerdo con una ecuación cuadrática, que se muestra como la ecuación (1) en esta divulgación y se repite a continuación:

donde Q es el caudal en el estado del ciclo cardíaco dado yaybson constantes específicas del paciente. Como se describió anteriormente, para calcularayb,las ecuaciones tridimensionales de Navier-Stokes se pueden resolver para dos valores de Q (por ejemplo, caudales en los estados primero y segundo del ciclo cardíaco), como se ha expuesto en la presente memoria con respecto a las ecuaciones (2) y (3). Una vez que se conocen los coeficientesay b, AP puede calcularse durante la diástole sin necesidad de CFD para cada punto en el tiempo de la diástole. Ese intervalo de AP puede usarse entonces para calcular un valor promedio para determinar un índice hemodinámico, en algunas realizaciones, tal como la IWFR.

La Figura 6 es una representación gráfica 100 que ilustra intervalos ejemplares de caídas de presión, por ejemplo, intervalos de niveles de actividad para un conjunto de pacientes. La representación gráfica 100 de la Figura 6 incluye la caída de presión (en mmHg/100) en el eje vertical y el caudal (en ml/s) en el eje horizontal, mostrándose seis líneas 102, 104, 106, 108, 110, 112 de representación gráfica, respectivamente de seis pacientes, y dos líneas horizontales 114, 116 de umbral. La primera línea 114 de umbral puede ser generalmente indicativa de una caída de presión clínicamente significativa para el flujo sanguíneo hiperémico. La segunda línea 116 de umbral puede ser generalmente indicativa de una caída de presión clínicamente significativa para el flujo en reposo.

Como resultado del método 80, pueden calcularse (y, en algunas realizaciones, visualizarse o emitirse de otro modo) un campo de flujo y/o un campo de presión para una o más ubicaciones en la vasculatura de un paciente, para uno o más estados del ciclo cardíaco del paciente. Por ejemplo, en una realización, los campos de flujo y los campos de presión pueden calcularse y emitirse para el principio y el final de la diástole. Tales campos de flujo pueden usarse para determinar información hemodinámica respectiva del paciente, tal como, por ejemplo, un valor de IWFR u otro valor hemodinámico basado en la diástole.

El método 80 puede incluir además, en el bloque 96, determinar una presión de referencia, tal como una o más presiones aórticas. Las presiones aórticas pueden determinarse en función de las presiones de manguito respectivas del paciente, como se describe en la presente memoria. Las presiones aórticas pueden ser presiones aórticas para el inicio, el final y/o la mitad de la diástole, en una realización. En algunas realizaciones, la presión de referencia calculada en el bloque 96 puede ser representativa de una parte del ciclo cardíaco que abarque los estados primero y segundo del ciclo cardíaco de los bloques 82, 84, 86, 88, 90, 92.

El método 80 puede incluir además, en el bloque 98, determinar, en función del intervalo de caídas de presión y la presión de referencia, un valor de índice hemodinámico. En una realización, el valor de índice hemodinámico puede ser un valor de IWFR. El valor del índice puede ser un promedio de la relación entre la presión local y la presión aórtica durante la diástole, en una realización, en la que la presión local se determina mediante el campo de presión calculado en ubicaciones de interés, tales como distales con respecto a una estenosis. En una realización, se puede integrar y promediar una curva de presión frente a caudal para la diástole (por ejemplo, como se ilustra en la Figura 6) para calcular un valor de IWFR. Por ejemplo, haciendo referencia a la Figura 6, una línea de representación gráfica dada (por ejemplo, la línea 104 de representación gráfica) puede integrarse y promediarse para calcular un valor de IWFR para el paciente asociado con la línea 104 de representación gráfica.

La Figura 7 es una vista esquemática de una realización ejemplar de un entorno informático de usuario que incluye un entorno 190 de sistema informático de uso general, tal como un ordenador de sobremesa, un ordenador portátil, un teléfono inteligente, una tableta o cualquier otro dispositivo de este tipo que tenga la capacidad de ejecutar instrucciones, tales como las almacenadas en un medio no transitorio legible por ordenador. Además, aunque se describen e ilustran en el contexto de un único sistema informático 190, los expertos en la técnica también apreciarán que las diversas tareas descritas a continuación se pueden poner en práctica en un entorno distribuido que tenga múltiples sistemas informáticos 190 conectados a través de una red local o de área amplia en la que las instrucciones ejecutables puedan asociarse con y/o ejecutarse mediante uno o más de múltiples sistemas informáticos 190. El entorno informático 190, o partes del mismo, puede o pueden comprender el sistema 10 de la Figura 1, en algunas realizaciones.

En su configuración más básica, el entorno 190 de sistema informático incluye normalmente al menos una unidad 192 de procesamiento y al menos una memoria 194, que se pueden conectar a través de un bus 196. Dependiendo de la configuración exacta y el tipo del entorno de sistema informático, la memoria 194 puede ser volátil (tal como la RAM 200), no volátil (tal como la ROM 198, la memoriaflash,etc.) o alguna combinación de ambas. El entorno 190 de sistema informático puede tener características y/o funcionalidades adicionales. Por ejemplo, el entorno 190 de sistema informático también puede incluir almacenamiento adicional (extraíble y/o no extraíble), que incluye, pero no se limita a, discos magnéticos u ópticos, unidades de cinta y/o unidadesflash.Tales dispositivos de memoria adicionales pueden hacerse accesibles para el entorno 190 de sistema informático por medio de, por ejemplo, una interfaz 202 de unidad de disco duro, una interfaz 204 de unidad de disco magnético y/o una interfaz 206 de unidad de disco óptico. Como se comprenderá, estos dispositivos, que estarían conectados al bus 196 de sistema, respectivamente, permiten leer y escribir en un disco duro 208, leer o escribir en un disco magnético extraíble 210 y/o leer o escribir en un disco óptico extraíble 212, tal como un CD/DVD ROM u otro medio óptico. Las interfaces de unidad y sus medios legibles por ordenador asociados permiten el almacenamiento no volátil de instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programa y otros datos para el entorno 190 de sistema informático. Los expertos en la técnica apreciarán además que pueden usarse otros tipos de medios legibles por ordenador que puedan almacenar datos para este mismo propósito. Los ejemplos de tales dispositivos de medios incluyen, pero no se limitan a, casetes magnéticos, tarjetas de memoriaflash,discos de vídeo digitales, cartuchos Bernoulli, memorias de acceso aleatorio, nanounidades, lápices de memoria, otras memorias de lectura/escritura y/o de sólo lectura y/o cualquier otro método o tecnología para el almacenamiento de información, tal como instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programa u otros datos. Cualquiera de tales medios de almacenamiento informático puede ser parte del entorno 190 de sistema informático.

Se pueden almacenar varios módulos de programa en uno o más de los dispositivos de memoria/medios. Por ejemplo, un sistema básico 214 de entrada/salida (BIOS, por sus siglas en inglés), que contenga las rutinas básicas para ayudar a transferir información entre elementos dentro del entorno 190 de sistema informático, tal como durante el arranque, puede almacenarse en la ROM 198. De manera similar, la RAM 200, el disco duro 208 y/o los dispositivos de memoria periférica pueden usarse para almacenar instrucciones ejecutables por ordenador que comprendan un sistema operativo 216, uno o más programas 218 de aplicaciones (tales como los módulos 24, 26, 28, 30, 32 de la Figura 1), otros módulos 220 de programa y/o datos 222 de programa. Además, las instrucciones ejecutables por ordenador pueden descargarse al entorno informático 190 según sea necesario, por ejemplo, a través de una conexión de red.

Un usuario final, por ejemplo, un clínico, puede introducir comandos e información en el entorno 190 de sistema informático a través de dispositivos de entrada tales como un teclado 224 y/o un dispositivo 226 de puntero. Si bien no se ilustran, otros dispositivos de entrada pueden incluir un micrófono, unjoystick,un mando de juegos, un escáner, etc. Estos y otros dispositivos de entrada normalmente se conectarían a la unidad 192 de procesamiento por medio de una interfaz periférica 228 que, a su vez, se acoplaría al bus 196. Los dispositivos de entrada pueden conectarse directa o indirectamente al procesador 192 a través de interfaces tales como, por ejemplo, un puerto paralelo, un puerto de juegos,firewireo un bus serie universal (USB, por sus siglas en inglés). Para ver información del entorno 190 de sistema informático, también se puede conectar un monitor 230 u otro tipo de dispositivo de visualización al bus 196 a través de una interfaz, tal como a través de la tarjeta 232 de vídeo. Además del monitor 230, el entorno 190 de sistema informático también puede incluir otros dispositivos de salida periféricos, no mostrados, tales como altavoces e impresoras.

El entorno 190 de sistema informático también puede utilizar conexiones lógicas a uno o más entornos de sistema informático. Las comunicaciones entre el entorno 190 de sistema informático y el entorno de sistema informático remoto pueden intercambiarse a través de un dispositivo de procesamiento adicional, tal como un enrutador 242 de red, que es responsable del enrutamiento de la red. Las comunicaciones con el enrutador 242 de red se pueden realizar a través de un componente 244 de interfaz de red. Por lo tanto, dentro de un entorno de red de este tipo, por ejemplo, Internet, World Wide Web, LAN u otro tipo similar de red cableada o inalámbrica, se apreciará que los módulos de programa representados en relación con el entorno 190 de sistema informático, o partes del mismo, pueden almacenarse en el o los dispositivos de almacenamiento de memoria del entorno 190 de sistema informático.

El entorno 190 de sistema informático también puede incluirhardware186 de localización para determinar una ubicación del entorno 190 de sistema informático. En algunas realizaciones, elhardware246 de localización puede incluir, por ejemplo, únicamente, una antena GPS, un chip o lector RFID, una antena WiFi u otrohardwareinformático que pueda usarse para captar o transmitir señales que puedan usarse para determinar la ubicación del entorno 190 de sistema informático.

Si bien esta divulgación ha descrito ciertas realizaciones, se entenderá que no se pretende que las reivindicaciones estén limitadas a estas realizaciones, excepto como se indique explícitamente en las reivindicaciones.

Además, en la descripción detallada de la presente divulgación, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión a fondo de las realizaciones divulgadas. Sin embargo, será obvio para una persona con conocimientos corrientes de la técnica que los sistemas y métodos de acuerdo con esta divulgación pueden ponerse en práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, los métodos, procedimientos, componentes y circuitos bien conocidos no se han descrito en detalle para no complicar innecesariamente diversos aspectos de la presente divulgación.

Algunas partes de las descripciones detalladas de esta divulgación se han presentado en términos de procedimientos, bloques lógicos, procesamiento y otras representaciones simbólicas de operaciones en bits de datos dentro de una memoria de ordenador o de sistema digital. Estas descripciones y representaciones son los medios utilizados por los expertos en las técnicas de procesamiento de datos para transmitir de la manera más eficaz la esencia de su trabajo a otros expertos en la técnica. Un procedimiento, bloque lógico, proceso, etc., se concibe en la presente memoria, y en general, como una secuencia autoconsistente de etapas o instrucciones que conducen a un resultado deseado. Las etapas son aquellas que requieren manipulaciones físicas de cantidades físicas. Por lo general, aunque no necesariamente, estas manipulaciones físicas adoptan la forma de datos eléctricos o magnéticos que pueden almacenarse, transferirse, combinarse, compararse y manipularse de otro modo en un sistema informático o dispositivo informático electrónico similar. Por razones de conveniencia, y con referencia al uso común, tales datos se denominan bits, valores, elementos, símbolos, caracteres, términos, números o similares, con referencia a diversas realizaciones divulgadas actualmente.

Sin embargo, debería tenerse en cuenta que estos términos deben interpretarse en el sentido de que hacen referencia a cantidades y manipulaciones físicas y son simplemente etiquetas convenientes que deberían interpretarse adicionalmente en vista de los términos comúnmente utilizados en la técnica. A menos que se indique específicamente lo contrario, como se desprende de la exposición en la presente memoria, se entiende que, a lo largo de las exposiciones de la presente realización, las exposiciones que utilizan términos tales como «determinar» o «emitir» o «transmitir» o «grabar» o «localizar» o «almacenar» o «visualizar» o «recibir» o «reconocer» o «utilizar» o «generar» o «proporcionar» o «acceder» o «comprobar» o «notificar» o «entregar» o similares se refieren a la acción y los procesos de un sistema informático, o dispositivo informático electrónico similar, que manipula y transforma datos. Los datos se representan como cantidades físicas (electrónicas) dentro de los registros y memorias del sistema informático y se transforman en otros datos representados de manera similar como cantidades físicas dentro de las memorias o registros del sistema informático, u otros dispositivos de almacenamiento, transmisión o visualización de información similares tal como se describe en la presente memoria o como lo entiende de otro modo una persona con conocimientos corrientes de la técnica.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método implementado por ordenador para proporcionar información hemodinámica respectiva de un paciente, comprendiendo el método:

obtener un modelo electrónico tridimensional de una arteria coronaria del paciente;

obtener un conjunto de valores de modelo de condición límite que sea representativo de un período de diástole del ciclo cardíaco del paciente en un estado de reposo del paciente;

realizar una simulación tridimensional de dinámica de fluidos computacional (CFD) del modelo de arteria coronaria basada en el modelo de condición límite;

calcular, según la simulación de CFD, una caída de presión entre una primera ubicación de la arteria coronaria y una segunda ubicación de la arteria coronaria; y

determinar, en función de la caída de presión calculada y en función de una presión de referencia, un valor de índice hemodinámico indicativo de la presencia de una lesión en la ubicación.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el conjunto de valores de modelo de condición límite es representativo de todo un período de diástole del ciclo cardíaco del paciente.

3. El método de la reivindicación 1, en donde el conjunto de valores de modelo de condición límite es representativo de un período diastólico sin ondas del ciclo cardíaco del paciente.

4. El método de la reivindicación 1, en donde el conjunto de valores de modelo de condición límite es representativo de un punto diastólico medio del ciclo cardíaco del paciente.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, que comprende, además:

crear el modelo electrónico de la región anatómica.

6. El método de la reivindicación 5, que comprende, además:

recibir datos de imagen respectivos de la región anatómica del paciente; y

crear el modelo electrónico basándose en los datos de imagen recibidos.

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el conjunto de valores de modelo de condición límite comprende:

un caudal de entrada en una entrada de la arteria coronaria que es representativo de un estado de reposo del paciente; y

dos o más caudales de salida calculados de acuerdo con el caudal de entrada y un modelo de división de flujo.

8. El método de la reivindicación 7, que comprende, además:

determinar el modelo de división de flujo de acuerdo con una geometría del modelo tridimensional de la arteria coronaria; y

calcular los dos o más caudales de salida de acuerdo con el caudal de entrada y el modelo de división de flujo.

9. Un sistema para proporcionar información hemodinámica respectiva de un paciente, comprendiendo el sistema:

una memoria no transitoria legible por ordenador que almacena instrucciones; y

un procesador configurado para ejecutar las instrucciones para:

10. El sistema de la reivindicación 9, en donde el conjunto de valores de modelo de condición límite es representativo de todo un período de diástole del ciclo cardíaco del paciente.

11. El sistema de la reivindicación 9, en donde el conjunto de valores de modelo de condición límite es representativo de un período diastólico sin ondas del ciclo cardíaco del paciente; o

en donde el conjunto de valores de modelo de condición límite es representativo de un punto diastólico medio del ciclo cardíaco del paciente.

12. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 9-11, en donde la memoria almacena además instrucciones que, cuando son ejecutadas por el procesador, hacen que el procesador:

cree el modelo electrónico de la región anatómica.

13. El sistema de la reivindicación 12, en donde la memoria almacena además instrucciones que, cuando son ejecutadas por el procesador, hacen que el procesador:

reciba datos de imagen respectivos de la región anatómica del paciente; y

cree el modelo electrónico basándose en los datos de imagen recibidos.

14. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 9-11, en donde el conjunto de valores de modelo de condición límite comprende:

15. El sistema de la reivindicación 14, en donde la memoria almacena además instrucciones que, cuando son ejecutadas por el procesador, hacen que el procesador:

determine el modelo de división de flujo de acuerdo con una geometría del modelo tridimensional de la arteria coronaria; y

calcule los dos o más caudales de salida de acuerdo con el caudal de entrada y el modelo de división de flujo.