[发明专利]为了特定于患者地管理疾病而综合地和预测地分析分子、成像、以及临床数据的系统和方法

说明书

一种按多个模式操作的系统，以提供对与患者相关联的分子数据、成像数据、以及临床数据的综合分析，该系统包括多尺度模型、分子模型、以及链接组件。多尺度模型构造成，当该系统按第一模式操作时，基于临床数据和成像数据，生成一个或多个估计的多尺度参数，以及，当该系统按第二模式操作时，基于一个或多个推断的多尺度参数，生成器官功能模型。分子模型构造成，基于分子数据的分子网络分析，生成一个或多个第一分子发现，其中，当该系统按第一模式操作时，由估计的多尺度参数约束分子模型。链接组件操作地联结至多尺度模型和分子模型，并且构造成，当该系统按第一模式操作时，将来自多尺度模型的估计的多尺度参数传送至分子模型，以及，当该系统按第二模式操作时，使用机器学习过程，基于分子发现，生成推断的多尺度参数。

相关申请的交叉引用

本申请要求以2012年7月5日提交的、序号为61/668,201的美国临时专利申请为优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明一般涉及为了特定于患者地管理疾病而综合地和预测地分析数据的系统和方法，数据项包括但并不限于分子、成像、以及临床数据。

背景技术

疾病诸如心血管病(CVD)影响了美国数百万患者。由于这些疾病的各种治疗方法和过程要求提供有效的疾病处置，这些疾病的适当临床管理会是一种挑战并且花费巨大。例如，对于心脏衰竭(HF)，患者的适当临床管理要求定期随访、昂贵的姑息性治疗、以及潜在地心脏移植。另外，对于有些疾病，治疗是无效的。在这些情况下，通过药物治疗或植入装置，临床实践只能控制疾病的发展。所以，至关重要的是，尽可能早地识别疾病的发病以使其影响最小化，以及，预测疾病的发展，以便预先考虑生活方式和治疗处置中的变化。

疾病的早期诊断以及有效治疗计划和监护要求临床医师从诸如医疗成像、信号测量、以及分子评估等不同来源搜集数据。尽管这些技术各自都提供了有价值的信息，但个别采用时，它们中的每一个都有其不足。例如，分子评估(例如，基于血样或活检)可以提供断裂的分子路径(disrupted molecular pathways)的生物标记，其例如暗示心肌疤痕、纤维化或HF的开始。然而，实验室试验中异常生物标志的存在没有提供关于病变部位或尺寸的任何信息。相反地，成像允许临床医师量化心脏形态、结构、以及功能中的空间和动态变化。然而，即使在体外诊断(IVD)验血中识别出异常的生物标记，HF的早期也可能不呈现可视的症状，如射血分数的减少、或心肌病变的出现。

目前，临床医师独立地执行以及分析成像、信号、以及分子测量，然后，基于临床医师的经验或以人群为基础的方针，在决策过程的末期，将独立发现融合在一起。数据不是以系统性以及相互依赖的方式被分析。在有些情况下，由不同的人进行数据分析。这会导致次优诊断(带有潜在的矛盾结论)、不必要的监护、以及不适合的治疗。所以，需要一种系统，其将数据项诸如成像、信号、以及分子数据综合到通用框架中，以便于对它们的联合分析和解释。

发明内容

通过提供为了特定于患者地管理疾病而综合地和预测地分析分子、成像、以及临床数据的系统和方法，本发明的实施方式针对并且克服了一个或多个上述缺点和不足。本文所描述的方法和系统尤其适用于CVD和其它心脏疾病的分析。然而，本领域的熟练技术人员应当理解，本发明也可以用来分析非心脏疾病。