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计算机心脏病数据库运用方法、计算机心脏病数据库运用程序、以及信息处理装置制造方法及图纸

技术编号:41063207 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-24 11:16
本发明专利技术构筑一种信息处理技术,其能够运用“计算机心脏病数据库”,实现心脏病发病的预测精度提高和适当的治疗、以及药物研发的高效化。将从保存有使与心脏病相关的各种因素变动而得到的虚拟疾病心脏模型的模拟结果的数据库、即“计算机心脏病数据库”获取的心电图等,输入至进行心脏病的自动诊断的分类器,通过对阳性组和阴性组的因素变动量的分布进行比较,将与心脏病相关的影响因素指定为生物标记。另外,通过在计算机心脏病数据库上识别具有与个人的真实心电图等类似的心电图等的心脏模型,从而简单地进行个人的精密诊断。此外,通过从计算机心脏病数据库抽取具有某些特征的组,简单地评价对其给药的效果,使药物研发进程高效化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及计算机(in-silico)心脏病数据库运用方法、计算机心脏病数据库运用程序、以及信息处理装置。


技术介绍

1、将健康或者有心脏病的某患者的心脏活动在电脑上作为物理学、生理学的数学模型进行重现的心脏模拟技术近年来投入使用。使用该心脏模拟技术,在将各个患者的心脏模型在电脑上数字性重现之后,能够在电脑上对该心脏模型虚拟实施模拟治疗,还能够预测治疗后的心脏状态。由此,能够帮助医生针对各个患者选择最佳治疗方法。例如,根据专利文献1、非专利文献1,在实施心脏外科手术的情况下,首先制作重现术前状态的心脏模型,然后在电脑上对该心脏模型采用备选的多个手术方式来实施心脏模拟,能够比较术后的血流动态、对心脏的负担,能够选择更好的手术方式。另外,作为其他例子,根据专利文献2、非专利文献2,在对某患者实施基于双心室起搏的心脏再同步治疗(crt)的情况下,能够通过预先模拟,确认将从crt装置输出的电刺激传至心脏的电极位置是否适当,还能够在术前针对每位患者量化确认治疗效果的程度。以上均定位为基于心脏模拟技术的个性化医疗。

2、另一方面,有别于将各个患者的心脏重现来进行最佳个性化医疗的想法,以心脏模拟技术和最近超级计算机能够实现的超级并行计算这两者作为基础,在电脑上制作多个相对于正常标准的心脏模拟模型,使可能与心脏病相关的从小到大的各种因素相对于正常值进行多种变动而得到的虚拟心脏病心脏模型,从而能够制作保存有这些心脏模拟结果的数据库、即“计算机(in-silico)心脏病数据库”。实际上,在非专利文献3中,制作了1万7千个以上心脏模型进行模拟。在计算机心脏病数据库中,根据心脏模拟结果可知,也能够通过附带计算容易地获取与标准12导联心电图、超声心动图的各种指标相当的数据,因此计算机心脏病数据库不仅能够使用于基础医学研究,还能够使用于临床医学研究。此外,不仅仅称为“心脏病数据库”而称为“计算机心脏病数据库”,是为了与基于医院真实临床数据的心脏病数据库形成区别。图1示出计算机心脏病数据库的概念。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:日本专利第6300244号公报

6、专利文献2:日本特开2017-033227号公报

7、专利文献3:日本特开2022-040892号公报

8、非专利文献

9、非专利文献1:kariya t,washio t,okada j,nakagawa m,watanabe m,kadookay,sano s,nagai r,sugiura s,hisada t.personalized perioperative multi-scale,multi-physics heart simulation of double outlet right ventricle.annals ofbiomedical engineering.2020.doi:10.1007/s10439-020-02488-y

10、非专利文献2:okada j,washio t,nakagawa m,watanabe m,kadooka y,kariyat,yamashita h,yamada y,momomura s,nagai r,hisada t,sugiura s.multi-scale,tailor-made heart simulation can predict the effect of cardiacresynchronization therapy.journal of molecular and cellular cardiology.2017;108:17-23.

11、非专利文献3:日本高度信息科学技术研究机构令和2年高性能通用计算机高度利用事业“富岳”成果产出加速项目「多尺度心脏模拟器与大规模临床数据的革新性整合下的心衰流行病的克服」成果报告书f202_r2.pdf(rist.or.jp)

12、非专利文献4:mason j.w.,straus d.g.,vaglio m.,badilini f.,correctionof the qrs duration for the heart rate.ielectrocardiol.1-4,2019.

13、非专利文献5:h.iwasa,t.itoh,r.nagai,y.nakamura,t.tanaka,twenty singlenucleotide polymorphisms(snps)and their allelic frequencies in four genesthat are responsible for familial long qt syndrome in the japanesepopulation,journal of human genetics,45,182-183,2000.

14、非专利文献6:okada j,yoshinaga t,kurokawa j,washio t,furukawa t,sawadak,sugiura s,hisada t.screening system for drug-induced arrhythmogenic riskcombining a patch clamp and heart simulator.science advances.1(4).2015.


技术实现思路

1、专利技术所要解决的问题

2、心力衰竭是因心肌梗塞、心肌症、瓣膜病等多种原因引起的心脏功能异常,从而导致生活质量降低并至死的疾病,其患者目前日本有120万人,超过100万人的癌症患者数量。作为心律不齐之一的心房颤动的患者数量,仅通过检查诊断的数量就推测有约80万人,如果算上潜在的患者数量,实际上超过100万人。从经济性的角度来看,日本的除脑血管疾病以外与循环系统疾病相关的医疗费升至4.1兆日元,接近癌症的4.2兆日元。因此,心脏病的可靠的早期发现和合理的治疗方法成为紧迫的课题。

3、从心脏病的早期发现的观点出发,经常使用简单的检查方式、即心电图或超声心动图,另外,特别是对于心电图,通过内置于装置的软件或外部的软件等进行的自动诊断也投入使用。此外,最近,由机器学习了大量教学数据的ai所进行的自动诊断也在积极开发中。ai虽比较简便但可以期待一定的实用性,由于基本上是根据大量数据自动发现规律性、相关性,因此认为存在所导出的答案的依据不清楚这一“黑匣子问题”,最近,explainableai(可解释性ai)的研究也在进行中。但是,ai最根本的极限在于,始终局限于被赋予的数据上的表面性预测、说明。这在不通过ai进行的自动诊断中也是同样的。因此,为了实现预测精度的飞跃性提高、实质性治疗,超越心电图、超声心动图数据上的表面性预测、说明,认为需要引入探究其背后的真理、即心脏病的生理学原理的新方法。本专利技术要解决的课题在于,根据以上观点构筑一种信息处理技术,该信息处理技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种信息处理方法,其中,

2.一种信息处理程序,其中,

3.一种信息处理装置(10),其中,

4.一种信息处理方法,其中,

5.一种信息处理程序,其中,

6.一种信息处理装置(20),其中,

7.一种信息处理方法,其中,

8.一种信息处理程序,其中,

9.一种信息处理装置(30),其中,

10.一种信息处理方法,其中,

11.一种信息处理程序,其中,

12.一种信息处理装置(40),其中,

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种信息处理方法,其中,

2.一种信息处理程序,其中,

3.一种信息处理装置(10),其中,

4.一种信息处理方法,其中,

5.一种信息处理程序,其中,

6.一种信息处理装置(20),其中,

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【专利技术属性】
技术研发人员:久田俊明杉浦清了鹫尾巧冈田纯一藤生克仁
申请(专利权)人:优特心研究所股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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