【手続補正書】
【提出日】平成27年1月23日(2015.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冠動脈と心臓の患者固有の解剖学的モデルを患者の医療画像データから生成するステップと、
冠循環のマルチスケール機能モデルを患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するステップと、
少なくとも１つの冠動脈の少なくとも１つの狭窄領域の血流を、前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いてシミュレーションするステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
冠動脈と心臓の患者固有の解剖学的モデルを患者の医療画像データから生成するステップは、
前記冠動脈の４Ｄ形状モデルを４Ｄ医療画像データから生成するステップと、
心臓の４Ｄ解剖学的モデルを前記４Ｄ医療画像データから生成するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記冠動脈の４Ｄ形状モデルを４Ｄ医療画像データから生成するステップは、
前記冠動脈を、前記４Ｄ医療画像データの複数のフレームの各々にセグメント化するステップと、
前記４Ｄ医療画像データの前記複数のフレームの各々におけるセグメント化された前記冠動脈に関する形状面モデルを生成するステップと、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
心臓の４Ｄ解剖学的モデルを前記４Ｄ医療画像データから生成するステップは、
複数の心臓組織の各々の個々のモデルを前記４Ｄ医療画像データの複数のフレームの各々において抽出するステップと、
前記個々のモデルの間のメッシュ点対応を確立することによって、前記４Ｄ医療画像データの前記複数のフレームの各々における前記複数の心臓組織の前記個々のモデルを統合するステップと、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
冠循環のマルチスケール機能モデルを前記患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するステップは、
前記冠動脈における１つまたは複数の狭窄領域ごとに３Ｄ計算モデルを生成するステップと、
前記冠動脈と大動脈の非狭窄領域の１Ｄ計算モデルを生成するステップと、
０Ｄ集中モデルを用いて微小血管を表現するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデルは剛壁３Ｄモデルであり、狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデルと各狭窄領域に隣接する前記冠動脈の非狭窄領域ごとの前記１Ｄ計算モデルの間の０Ｄインタフェース・モデルが、前記狭窄領域の弾性コンプライアンスを高める、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
冠循環のマルチスケール機能モデルを前記患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するステップが、前記患者の血管樹の木構造モデルを生成するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
冠循環のマルチスケール機能モデルを前記患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するステップが、低次元の心臓モデルを完全次元の心臓の解剖学的な血流力学モデルから生成するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
低次元の心臓モデルを完全次元の心臓の解剖学的な血流力学モデルから生成するステップが、
１つまたは複数の心臓組織の動きおよび機械パラメータを前記心臓の解剖学的な血流力学モデルに基づいて推定するステップと、
計算流体力学シミュレーションの境界条件を、前記１つまたは複数の心臓組織の前記動きおよび機械パラメータに基づいて決定するステップと、
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの冠動脈の少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするステップが、
前記冠動脈および心臓の前記解剖学的モデルから決定した境界条件に基づいて、前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて、前記少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするステップ
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの冠動脈の少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするステップが、
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデルおよび前記１Ｄ計算モデルで計算流体力学（ＣＦＤ）シミュレーションを実施するステップと、
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデル、前記１Ｄ計算モデル、および前記０Ｄ集中モデルを結合するステップと、
を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデル、前記１Ｄ計算モデル、および前記０Ｄ集中モデルを結合するステップが、
大動脈を表現する１Ｄ計算モデルを心臓モデルの左心室に結合することによって、システム木モデルの流入境界条件を導出するステップ
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデル、前記１Ｄ計算モデル、および前記０Ｄ集中モデルを結合するステップが、
前記医療画像データから抽出した３Ｄ歪マップを用いて、心外膜冠状血管の１Ｄ計算モデルに心収縮の影響を表す境界条件を課すステップ、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデル、前記１Ｄ計算モデル、および前記０Ｄ集中モデルを結合するステップが、
前記０Ｄ集中モデルを用いて、冠状血管の１Ｄ計算モデルに適用される細胞外圧を前記冠状血管の位置に基づいて決定するステップ
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデル、前記１Ｄ計算モデル、および前記０Ｄ集中モデルを結合するステップが、
壁せん断応力項を介して前記１Ｄ計算モデルを前記０Ｄ集中モデルに結合するステップ
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデル、前記１Ｄ計算モデル、および前記０Ｄ集中モデルを結合するステップが、
０Ｄインタフェース・モデルを用いて、前記３Ｄ計算モデルを近傍１Ｄ計算モデルに結合するステップ
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの狭窄領域を通るシミュレートした前記血流に基づいて血流量を計算し、前記少なくとも１つの狭窄領域の機能的重要性を決定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの狭窄領域を通るシミュレートした前記血流に基づいて血流量を計算し、前記少なくとも１つの狭窄領域の機能的重要性を決定するステップが、
前記少なくとも１つの狭窄領域を通る計算した前記血流に基づいて、前記少なくとも１つの狭窄領域の血流予備量比（ＦＦＲ）を計算するステップ
を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの狭窄領域における仮想治療介入をシミュレートするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの狭窄領域における仮想治療介入をシミュレートするステップが、
前記冠循環のマルチスケール機能モデルにおける前記少なくとも１つの狭窄領域から仮想的に障害物を減少させることによってバルーン拡張をシミュレートし、前記少なくとも１つの狭窄領域を通る前記血流を再シミュレートするステップ
を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの狭窄領域における仮想治療介入をシミュレートするステップが、
仮想ステントモデルを前記冠循環のマルチスケール機能モデルにおける少なくとも１つの狭窄領域に導入することによってステント移植をシミュレートし、前記少なくとも１つの狭窄領域を通る前記血流を再シミュレートするステップ
を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの狭窄領域における仮想治療介入をシミュレートするステップが、
前記冠循環のマルチスケール機能モデルにおける前記少なくとも１つの狭窄領域に隣接するバイパス血管を追加することによって冠動脈バイパス手術（ＣＡＢＧ）をシミュレートし、前記少なくとも１つの狭窄領域を通る前記血流を再シミュレートするステップ
を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
冠動脈と心臓の患者固有の解剖学的モデルを患者の医療画像データから生成するための手段と、
冠循環のマルチスケール機能モデルを前記患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するための手段と、
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて、少なくとも１つの冠動脈の少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするための手段と、
を備える、装置。
【請求項２４】
冠動脈と心臓の患者固有の解剖学的モデルを患者の医療画像データから生成する手段は、
前記冠動脈の４Ｄ形状モデルを４Ｄ医療画像データから生成するための手段と、
心臓の４Ｄ解剖学的モデルを前記４Ｄ医療画像データから生成するための手段と、
を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
冠循環のマルチスケール機能モデルを前記患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するための手段は、
前記冠動脈における１つまたは複数の狭窄領域ごとに３Ｄ計算モデルを生成するための手段と、
前記冠動脈と大動脈の非狭窄領域の１Ｄ計算モデルを生成するための手段と、
０Ｄ集中モデルを用いて微小血管を表現するための手段と、
を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデルは剛壁３Ｄモデルであり、狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデルと各狭窄領域に隣接する前記冠動脈の非狭窄領域ごとの前記１Ｄ計算モデルの間の０Ｄインタフェース・モデルが前記狭窄領域の弾性コンプライアンスを高める、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
冠循環のマルチスケール機能モデルを前記患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するための手段は、低次元の心臓モデルを完全次元の心臓の解剖学的な血流力学モデルから生成するための手段をさらに備える、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの冠動脈の少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするための手段が、
前記冠動脈および心臓の前記解剖学的モデルから決定した境界条件に基づいて、前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて前記少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするための手段
を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの冠動脈の少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするための手段が、
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデルおよび前記１Ｄ計算モデルで計算流体力学（ＣＦＤ）シミュレーションを実施するための手段と、
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデル、前記１Ｄ計算モデル、および前記０Ｄ集中モデルを結合するための手段と、
を備える、請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの狭窄領域を通るシミュレートした前記血流に基づいて血流量を計算し、前記少なくとも１つの狭窄領域の機能的重要性を決定するための手段をさらに備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項３１】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの狭窄領域における仮想治療介入をシミュレートするための手段をさらに備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項３２】
プロセッサで実行されたときに前記プロセッサに、
冠動脈と心臓の患者固有の解剖学的モデルを患者の医療画像データから生成するステップと、
冠循環のマルチスケール機能モデルを前記患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するステップと、
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて、少なくとも１つの冠動脈の少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするステップと、
を含む動作を実行させるコンピュータ・プログラム命令を格納した、非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３３】
冠動脈と心臓の患者固有の解剖学的モデルを患者の医療画像データから生成するステップが、
前記冠動脈の４Ｄ形状モデルを４Ｄ医療画像データから生成するステップと、
心臓の４Ｄ解剖学的モデルを前記４Ｄ医療画像データから生成するステップと、
を含む、請求項３２に記載の非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３４】
冠循環のマルチスケール機能モデルを前記患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するステップが、
前記冠動脈における１つまたは複数の狭窄領域ごとに３Ｄ計算モデルを生成するステップと、
前記冠動脈と大動脈の非狭窄領域の１Ｄ計算モデルを生成するステップと、
０Ｄ集中モデルを用いて微小血管を表現するステップと、
を含む、請求項３２に記載の非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３５】
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデルは剛壁３Ｄモデルであり、狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデルと各狭窄領域に隣接する前記冠動脈の非狭窄領域ごとの前記１Ｄ計算モデルの間の０Ｄインタフェース・モデルが、前記狭窄領域の弾性コンプライアンスを高める、請求項３４に記載の非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３６】
冠循環のマルチスケール機能モデルを前記患者固有の解剖学的モデルに基づいて生成するステップが、
低次元の心臓モデルを完全次元の心臓の解剖学的な血流力学モデルから生成するステップ
をさらに含む、請求項３４に記載の非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３７】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの冠動脈の少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするステップが、
前記冠動脈および心臓の前記解剖学的モデルから決定した境界条件に基づいて、前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて前記少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするステップ
を含む、請求項３２に記載の非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３８】
前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの冠動脈の少なくとも１つの狭窄領域の血流をシミュレートするステップが、
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデルおよび前記１Ｄ計算モデルで計算流体力学（ＣＦＤ）シミュレーションを実施するステップと、
狭窄領域ごとの前記３Ｄ計算モデル、前記１Ｄ計算モデル、および前記０Ｄ集中モデルを結合するステップと、
を含む、請求項３４に記載の非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３９】
前記動作が、前記少なくとも１つの狭窄領域を通るシミュレートした前記血流に基づいて血流量を計算し、前記少なくとも１つの狭窄領域の機能的重要性を決定するステップをさらに含む、請求項３２に記載の非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項４０】
前記動作が、前記冠循環のマルチスケール機能モデルを用いて少なくとも１つの狭窄領域における仮想治療介入をシミュレートするステップをさらに含む、請求項３２に記載の非一時的なコンピュータ読取可能記憶媒体。