用于遠程疾病管理的設備和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于遠程疾病管理的設備和方法。所述設備包括：傳感器，具有用于確定測量的生物信號是否具有正常波形的第一確定單元；發(fā)送器，用于在確定生物信號具有異常波形時將所述生物信號發(fā)送到服務器。
【專利說明】用于遠程疾病管理的設備和方法
[0001]本申請要求于2012年11月16日提交到韓國知識產(chǎn)權局的第10-2012-0130049號韓國專利申請的權益，為了一切目的，其全部公開通過引用合并于此。
【技術領域】
[0002]以下描述涉及一種用于遠程管理有心臟病(包括慢性心臟病)的患者并精確管理患者的心律失常的設備和方法。
【背景技術】
[0003]通常，可通過監(jiān)測心電信號(即，心電圖(ECG))來檢測有心臟病的患者的心臟中的異常。在一般醫(yī)院中，可在現(xiàn)場執(zhí)行在大約兩分鐘或三分鐘的時間段內的ECG測試。作為結果，可監(jiān)測患者的情況并且可診斷異常是否存在。通常，針對經(jīng)歷異常的患者的精確ECG測試應該引起正被呈現(xiàn)的異常ECG。
[0004]然而，由于有心臟病的患者會在不同時間段經(jīng)歷異常，因此難以確定何時異常將發(fā)生以及何時將產(chǎn)生異常信號。因此，通過僅基于心臟活動的短期取樣的上述測試難以收到精確診斷。

【發(fā)明內容】

[0005]在一個總的方面，提供一種用于遠程管理疾病的設備，所述設備包括:傳感器，具有被配置用于確定測量的生物信號是否具有正常波形的第一確定單元以及被配置用于響應于被確定具有異常波形的生物信號來發(fā)送生物信號的發(fā)送器；服務器，被配置用于接收發(fā)送的生物信號。
[0006]服務器可包括: 第二確定單元，被配置用于確定與生物信號相應的疾病的類型。
[0007]生物信號可以是心電圖(ECG)，第二確定單元可被配置用于確定與ECG相應的心律失常的類型。
[0008]所述設備可包括具有顯示單元的網(wǎng)關，網(wǎng)關可被配置用于從傳感器接收生物信號并將生物信號傳輸?shù)椒掌?，顯示單元可被配置用于顯示生物信號。
[0009]服務器可被配置用于將ECG和心律失常類型信息發(fā)送到醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員。
[0010]服務器可還被配置用于將生物信號發(fā)送到醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員，從醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員接收診斷結果，將診斷結果發(fā)送到網(wǎng)關；網(wǎng)關可還被配置用于接收診斷結果；顯示單元可還被配置用于顯示診斷結果。
[0011]第一確定單元可還被配置用于基于ECG的R波的節(jié)律和特征點來確定ECG是否具有正常波形。
[0012]發(fā)送器可還被配置用于僅發(fā)送ECG的區(qū)間，第二確定單元可還被配置用于基于發(fā)送的區(qū)間的R波的節(jié)律和特征點來確定心律失常的類型。
[0013]發(fā)送器可還被配置用于僅發(fā)送ECG的區(qū)間，所述區(qū)間可僅包括顯示心律失常的ECG的一部分和在所述部分之前、之后的兩分鐘。
[0014]在另一總的方面，提供一種遠程管理疾病的方法，所述方法包括:確定測量的生物信號是否具有正常波形；響應于被確定具有異常波形的生物信號來發(fā)送所述生物信號；接收發(fā)送的生物信號。
[0015]生物信號可以是心電圖(ECG)，所述方法可還包括:使用服務器來確定與ECG相應的心律失常的類型。
[0016]確定測量的生物信號是否具有正常波形的處理可包括:基于ECG的節(jié)律和特征點來確定ECG是否具有正常波形。
[0017]確定測量的生物信號是否具有正常波形的處理可包括:基于ECG的R波的節(jié)律和特征點來確定ECG是否具有正常波形。
[0018]發(fā)送所述生物信號的處理可包括:僅發(fā)送ECG的區(qū)間；確定心律失常的類型的處理可基于發(fā)送的區(qū)間的R波的節(jié)律和特征點。
[0019]發(fā)送所述生物信號的處理可包括:僅發(fā)送ECG的區(qū)間；確定心律失常的類型的處理可基于ECG的R波的節(jié)律和特征點。
[0020]所述方 法可還包括:將心律失常類型信息發(fā)送到醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員。
[0021]所述方法可還包括:從醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員接收診斷結果；顯示診斷結果。
[0022]發(fā)送所述生物信號的處理可包括:僅發(fā)送ECG的區(qū)間；發(fā)送的區(qū)間可僅包括顯示心律失常的ECG的一部分和在所述部分之前、之后的兩分鐘；所述方法可還包括:顯示發(fā)送的區(qū)間。
[0023]在另一總的方面，提供一種存儲用于控制計算機執(zhí)行所述方法的程序的非暫時性計算機可讀存儲介質。
[0024]在另一總的方面，提供一種用于遠程管理疾病的無線傳感器，所述無線傳感器包括:第一確定單元，被配置用于確定測量的生物信號是否具有正常波形；發(fā)送器，被配置用于響應于被確定具有異常波形的生物信號來將生物信號無線發(fā)送到被配置用于確定疾病的類型的第二確定單元。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是示出用于使用霍爾特監(jiān)測儀(Holter monitor)來管理心臟病的設備的示例的示圖。
[0026]圖2是示出用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動發(fā)送的遠程管理的心臟病管理系統(tǒng)的示例的示圖。
[0027]圖3是示出針對心臟病的管理的數(shù)據(jù)的示例的示圖。
[0028]圖4是示出心臟病管理設備的配置的示例的示圖。
[0029]圖5是示出管理心臟病的方法的示例的流程圖。
[0030]圖6是示出用于確定是否存在心臟病的心電圖(ECG)的示例的示圖。
[0031]圖7是示出用于管理心臟病的設備的配置的示例的示圖。
【具體實施方式】
[0032]提供以下詳細描述以幫助讀者獲得對在此描述的方法、設備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而，在此描述的系統(tǒng)、設備和/或方法的各種改變、修改和等同物對于本領域普通技術人員將是清楚的。此外，為了更加清晰和簡潔，對本領域普通技術人員公知的功能和構造的描述可被省略。
[0033]貫穿附圖和詳細描述，相同的附圖標號指示相同的元件。附圖可不按比例縮放，并且為了清晰、說明和便利，在附圖中的元件的相對大小、比例和描述可被夸大。
[0034]可按照不同形式來實施在此描述的特征并且所述特征將不被理解為限于在此描述的示例。更確切地，已經(jīng)提供在此描述的示例，使得本公開將是徹底的和完整的并將向本領域普通技術人員傳達本公開的全部范圍。圖1示出用于使用霍爾特監(jiān)測儀120來管理心臟病的設備的示例。例如，可如圖1所示來配置用于使用霍爾特監(jiān)測儀120來24小時管理心臟病的設備。
[0035]在本示例中，可將霍爾特監(jiān)測儀120附加到被懷疑有心臟異常的患者110，可將在患者110的日?；顒悠陂g的24小時內的患者110的心電圖(ECG)存儲在霍爾特監(jiān)測儀120中。當患者110去醫(yī)院并移交存儲ECG的霍爾特監(jiān)測儀120時，醫(yī)療團隊140可使用個人計算機(PC)130來檢查患者110的全部數(shù)據(jù)，其中，經(jīng)由通用串行總線(USB)或其它存儲裝置來將數(shù)據(jù)下載到PC130。作為結果，可確定心臟異常是否存在。
[0036]然而，使用以上霍爾特監(jiān)測儀120的方法可導致患者需要多次去醫(yī)院的問題。此外，在現(xiàn)場的醫(yī)療團隊會需要特別的努力、時間和成本以檢查在24小時的時間段收集的數(shù)據(jù)。
[0037]圖2示出用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動發(fā)送和發(fā)送的數(shù)據(jù)的診斷的遠程管理的心臟病管理系統(tǒng)的示例。
[0038]參照圖2，可將傳感器220附加到有心臟病的患者210。傳感器220可在24小時內測量數(shù)據(jù)。在日?；顒悠陂g，可通過使用無線傳輸技術的終端230將產(chǎn)生的ECG數(shù)據(jù)實時發(fā)送到服務器231。可將ECG數(shù)據(jù)存儲在服務器231中。另外，服務器231可使用ECG數(shù)據(jù)來自動分析患者的狀態(tài)并將緊急信息通知醫(yī)療團隊240和患者210。例如，當檢測到心臟異常時，所述服務器可通知醫(yī)療團隊240和患者210。
[0039]在示例中，服務器231可將全部收集的ECG數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)療團隊240而不分析患者210的狀態(tài)。因此，可將全部收集的ECG數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)療團隊240以提供患者的心臟活動的實時監(jiān)測。在本示例中，由醫(yī)療團隊240使用的終端可處理所述數(shù)據(jù)并基于患者210的狀態(tài)來提供告警。在另一示例中，服務器231可將分析的數(shù)據(jù)或所有數(shù)據(jù)發(fā)送到另一經(jīng)授權的終端。例如，服務器231可將ECG數(shù)據(jù)發(fā)送到經(jīng)授權的家庭成員或護理人員?？蓪⑺鰯?shù)據(jù)加密，僅允許經(jīng)授權的用戶訪問ECG數(shù)據(jù)。
[0040]在這些示例中，由于在24小時時間段將患者210的ECG信號發(fā)送到服務器231，因此會需要傳感器230和服務器231 —直相互通信。這會導致傳感器230的大量電能消耗。在本示例中，也可增加傳感器231的電池容量。
[0041]圖3示出針對心臟病的管理而收集的數(shù)據(jù)的示例。為了管理心臟病，例如心律失常，可分析在心律失常發(fā)生的時間點之前和之后獲得的數(shù)據(jù)?？纱_定在心律失常發(fā)生之前產(chǎn)生的波形321和在心律失常發(fā)生之后產(chǎn)生的波形322的類型和頻率，并且可診斷患者的狀況。
[0042]如圖3所示，針對心臟病的管理的數(shù)據(jù)可包括由患者的心律失常引起的波形310表示的預定區(qū)間的異常信號或心律失常波形310以及波形321和波形322。例如，可分析包括在心律失常波形310的產(chǎn)生之前和之后的2分鐘的數(shù)據(jù)；然而，將被分析的預定區(qū)域可不限于此。
[0043]在有心律失常的患者的示例中，在與24小時時間段相應的波形340中，心律失?？砂l(fā)生至少一次、兩次或多次。因此，僅與異常心臟活動相應的波形340的一部分或多個部分會需要由醫(yī)療團隊檢查。在許多情況下，正常波形331和332可不需要被傳輸?shù)结t(yī)療團隊，或者可不需要數(shù)據(jù)傳輸。因此，通過減少以上不必要的數(shù)據(jù)并僅篩選需要的信息來有效管理有心臟病的患者是可能的。
[0044]圖4示出心臟病管理設備的配置的示例。參照圖4，所述疾病管理設備包括ECG傳感器單元410、網(wǎng)關420和服務器430。
[0045]在本示例中，ECG傳感器單元410使用ECG測量單元411測量正常波形或心律失常波形。將具有測量的波形的信號存儲在ECG存儲單元412中。在示例中，可將范圍在心律失常發(fā)生的時間點之前或之后的大約兩分鐘之內的數(shù)據(jù)在被確定之后存儲在ECG存儲單元412中。另外，可將全部測量的數(shù)據(jù)存儲在存儲單元412中。
[0046]例如，可將由測量單元411測量的ECG信號存儲在存儲單元412中，可由初級確定單元414確定測量的信號是正常信號還是異常信號?？墒褂肦波形的基于ECG的節(jié)律以及是否存在測量的ECG信號的特征點來確定測量的ECG信號具有正常波形還是異常波形。將參照圖5和圖6來進一步描述確定測量的ECG信號具有正常波形還是異常波形的操作。
[0047]在本示例中，當由初級確定單元414確定測量的信號具有異常波形時，可通過發(fā)送器413將信號的預定區(qū)間發(fā)送到網(wǎng)關420。預定區(qū)間的信號(“異常信號”)可以是由初級確定單元414確定具有異常波形的ECG信號，并且可包括與在異常波形之前或之后的兩分鐘相應的數(shù)據(jù)?？蓪⑺鰯?shù)據(jù)存儲在ECG存儲單元412中。由于可僅發(fā)送需要被分析的數(shù)據(jù)，因此可有效管理數(shù)據(jù)發(fā)送。`
[0048]在本示例中，網(wǎng)關420通過網(wǎng)關420的接收器421接收異常信號并在網(wǎng)關420的顯示單元424上顯示波形以通知用戶異常的發(fā)生。另外，網(wǎng)關420通過網(wǎng)關420的發(fā)送器422將異常信號發(fā)送到服務器430。
[0049]例如，服務器430通過服務器430的接收器431接收異常信號。服務器430可被設置在執(zhí)行心臟病管理服務的醫(yī)院或服務機構中。在本示例中，異常信號被存儲在服務器430的存儲單元432中并由服務器430的控制器433來控制。由于異常信號可不包括關于異常信號是否與心律失常相應的信息或關于心律失常的類型的信息，因此會需要醫(yī)療團隊來檢查并分析全部異常信號。因此，會需要大量的時間和努力來檢查并分析從有心臟病的大量患者發(fā)送的數(shù)據(jù)。為了防止資源的浪費，服務器430的次級確定單元434執(zhí)行將在以下描述的操作。
[0050]在本示例中，次級確定單元434基于輸入的異常信號的特征點和節(jié)律來確定輸入的異常信號是否實際表示心律失常波形。另外，當確定輸入的異常信號表示心律失常波形時，次級確定單元434可自動確定與輸入的信號相應的心律失常的類型。上述操作可提供分類以支持由醫(yī)療團隊執(zhí)行的檢查和分析操作。應理解:初級確定單元414和次級確定單元434也可被稱之為第一確定單元414和第二確定單元434。將參照圖6來進一步描述用于確定心律失常的類型的操作的示例。[0051]在本示例中，由次級確定單元434獲得的關于心律失常的類型的信息可連同異常信號一起被發(fā)送到或顯示給醫(yī)療團隊440。通過服務器430的發(fā)送器435來發(fā)送所述信息和信號。醫(yī)療團隊440基于發(fā)送或顯示的心律失常類型信息來診斷異常信號。在心律失常類型信息不存在的示例中，醫(yī)療團隊440會需要大量時間和努力來分析心律失常的類型。在顯示心律失常類型信息的另一示例中，心律失常類型信息在分析心律失常的類型中可以是有用的。因此，醫(yī)療團隊440可容易分析異常信號的心律失常波形并可在短時間內管理大量患者。這實現(xiàn)了更高的效率和更精確的診斷。
[0052]在本示例中，一旦執(zhí)行了心律失常診斷，醫(yī)療團隊440就根據(jù)基于分析的數(shù)據(jù)的患者的情況來提供反饋。如果診斷出嚴重心律失常，則醫(yī)療團隊440可請求患者去醫(yī)院。如果僅診斷出輕微心律失常，則醫(yī)療團隊440可告警患者注意。醫(yī)療團隊440通過服務器430的接收器436和發(fā)送器437來將作為反饋的分析結果發(fā)送到網(wǎng)關420的接收器423。另外，反饋顯示在顯示單元424上,使得患者可執(zhí)行適當動作。
[0053]圖5示出管理心臟病的方法的示例。
[0054]參照圖5，在510，測量有心臟病的患者的ECG信號。在521，由處理器確定測量的ECG信號是正常信號還是異常信號。在522，在確定測量的ECG信號是異常信號的示例中，在523將與在心律失常發(fā)生之前和之后的預定區(qū)間相應的異常信號的數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關。
[0055]例如，在521，可通過計算在信號的波形之間的區(qū)間來計算心率。此外，可基于信號的單個提取的波形的形狀來診斷心律失常。在本示例中，ECG信號的單個提取的波形包括從等電位線突出的五個峰值。這些峰值包括如圖6所示的P波形610、Q波形620、R波形631和632、S波形640和T波形650。每次心臟收縮時產(chǎn)生單個波形。可從其它波形中檢測到具有最大振幅的R波形631和632，并且可提取信號的單個波形。
`[0056]在531，由網(wǎng)關將異常信號顯示給用戶。在532，將包括異常數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務器。
[0057]在本示例中，次級確定和到醫(yī)療團隊的數(shù)據(jù)的發(fā)送可在操作541-543被執(zhí)行。在541，處理器確定發(fā)送到服務器的異常信號是否實際表示異常波形并確定在異常波形中的心律失常的類型。在542，將通過操作541獲得的心律失常類型信息與異常信號同步以進行數(shù)據(jù)發(fā)送，在543，將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)療團隊。
[0058]在本示例中，在操作551，醫(yī)療團隊使用接收到的異常信號和接收到的心律失常類型信息來分析并診斷異常信號的波形。在552，醫(yī)療團隊基于診斷結果輸入反饋并將反饋發(fā)送到服務器和網(wǎng)關，在553，在網(wǎng)關中將診斷的分析結果顯示給用戶，使得用戶基于診斷結果來執(zhí)行動作。
[0059]圖6示出用于確定心臟病是否存在的ECG的示例。參照圖6，ECG的單個波形包括，例如，P波形610、Q波形620、R波形631和632、S波形640和T波形650。
[0060]在本示例中，由服務器的次級確定單元執(zhí)行的次級確定使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡確定異常信號是否指示心律失常。此外，可確定異常信號的心律失常的類型。
[0061]人工神經(jīng)網(wǎng)絡表示由使用由連接線連接的大量人工神經(jīng)元來復制生物系統(tǒng)的計算能力的軟件或硬件實施的操作模型。在本示例的人工神經(jīng)網(wǎng)絡中，可使用通過簡化生物神經(jīng)元的功能而獲得的人工神經(jīng)元。另外，可經(jīng)由具有連接強度的連接線來相互連接人工神經(jīng)元。因此，可執(zhí)行人類的識別和學習處理。連接強度可以是連接線的特征值并且可被稱之為連接權?？蓪⑷斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡劃分為監(jiān)督式學習和非監(jiān)督式學習。
[0062]在監(jiān)督式學習中，可將輸入數(shù)據(jù)和相應輸出數(shù)據(jù)輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡，并更新連接線的連接強度，使得輸出數(shù)據(jù)被輸出。典型學習算法可包括，例如，Delta規(guī)則和反向傳播學習。
[0063]在非監(jiān)督式學習中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡在沒有期望值的情況下，僅使用輸入數(shù)據(jù)來學習連接強度。在本示例中，可通過在輸入樣式之間的相關性來更新連接權。
[0064]在示例中，可將樣式分類方案應用于用于確定疾病的醫(yī)療裝置。例如，測量通過醫(yī)療裝置輸入的患者的帶電體(electrical body)信號，測量的信號的樣式被分類以確定疾病。帶電體信號可包括，例如，ECG、腦電圖(EEG)、肌電圖(EMG)等。
[0065]在本示例中，可從輸入的異常信號中提取ECG信號的特征。可將ECG信號用于確定是否發(fā)生從心臟到電極的傳導系統(tǒng)的異常以及是否存在疾病。
[0066]參照圖6，從ECG信號中提取的特征點包括心率、QRS持續(xù)時間624、PR區(qū)間612、QT區(qū)間625、T波形的類型等。可周期性地提取所述信號的特征點，心率、QRS持續(xù)時間624、PR區(qū)間612、QT區(qū)間625、T波形的類型可以是ECG信號的形態(tài)特征。
[0067]在本示例中，通過以規(guī)則區(qū)間提取最大電壓值來確定R波形631和632的峰值。提取R波形與基線相交的兩個點以確定QRS復合波的起點和終點。提取在QRS復合波的左側上的具有最大電壓值的點以確定P波形610的峰值。提取在QRS復合波的右側上的最大值和最小值中的與基線具有大的差別的值以確定T波形650的峰值。提取在P波形的峰值的左側的基線上的點以確定P波形的起點，提取在T波形的峰值的右側的基線上的點以確定T波形的終點。
[0068]另外，提取在R波形631的峰值的左側和右側的具有最小電壓值的點以分別確定Q波形620的峰值和S波形640 的峰值。提取在Q波形620的峰值的左側的信號與基線第一次相交的點以確定Q波形620的起點。提取在S波形640的峰值的右側的信號與基線第一次相交的點以確定S波形640的終點?？赏ㄟ^確定從P波形的起點到QRS復合波的起點的距離來獲得PR區(qū)間，通過確定從QRS復合波的起點到T波形的終點的距離來獲得QT區(qū)間。此外，通過確定從Q波形的起點到S波形的終點的距離來獲得QRS持續(xù)時間?？蓪⒒颊叩男穆视糜谧R別如圖6所示的基本波形每分鐘存在的次數(shù)。另外，可將T波形的類型用于指示T波形的峰值的方向。
[0069]在本示例中，次級確定單元使用ECG信號的形態(tài)特征來提取特征點。在正常ECG信號中，PR區(qū)間通常是0.6秒(s)至Is。在本示例中，每0.8s發(fā)現(xiàn)R波形。對于一些類型的心律失常(諸如動脈和心動過緩)，對于一些區(qū)間可完全不產(chǎn)生R波形。因此，當每0.8s發(fā)現(xiàn)電壓峰值時，會將在正常R波形實際不存在的區(qū)間內的峰值電壓不正確地確定為R波形。因此，對于本示例，可應用預定閾值，使得如果提取的R波形的振幅未超過預定閾值，則可不將提取的R波形識別為R波形?？蓪⑻崛波形的方案用于由初級確定單元確定測量的ECG /[目號是正常彳目號還是異常/[目號。
[0070]在示例中，也提取Q波形和S波形?；谔崛〉腞波形的峰值，Q波形的峰值和S波形的峰值可分別具有在R波形的左側和右側的最小電壓值。基于信號的類型，Q波形和S波形可不存在，可僅發(fā)現(xiàn)R波形存在。在那個示例中，將R波形與基線相交的兩個點確定為QRS復合波的起點和終點。當發(fā)現(xiàn)Q波形和S波形時，可獲得從Q波形的起點到S波形的終點的距離，并且所述距離可與QRS持續(xù)時間相應。在本示例中，當QRS持續(xù)時間等于或長于0.12s時，檢測到異常QRS持續(xù)時間并且可診斷右束支傳導阻滯(RBBB)或左束支傳導阻滯(LBBB)。
[0071 ] 在示例中，也提取P波形和T波形。P波形的曲線具有朝上的峰值，因此，所述峰值與在QRS復合波的起點的左側的具有最大電壓值的點相應。P波形的起點和終點可分別與在P波形的峰值的左側和右側的基線上的點相應。在T波形中，正常波形的峰值朝上。然而，在LBBB的曲線中，峰值可朝下。因此，T波形的峰值可與在QRS復合波的終點的右側的最大值和最小值中的具有大的差別的值相應?？蓮奶崛〉狞c的左側和右側發(fā)現(xiàn)與基線交匯的兩個點，因此，可發(fā)現(xiàn)T波形的起點和終點。當發(fā)現(xiàn)P波形和T波形時，可使用從P波形的起點到QRS復合波的起點的距離來獲得PR區(qū)間，可使用從QRS復合波的起點到T波形的終點的距離來獲得QT區(qū)間。
[0072]可將提取的ECG特征點和相應數(shù)據(jù)輸入到人工神經(jīng)網(wǎng)絡?？苫谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡的輸出值來確定心律失常的類型。
[0073]例如，次級確定單元可使用從ECG-MIT-BIH數(shù)據(jù)庫接收到的ECG數(shù)據(jù)來執(zhí)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡的學習。ECG-MIT-BIH DB是被用于診斷心律失常的心電圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。也就是說，ECG-MIT-BIH DB指示從有特定類型的心律失常的人體獲得的心電圖信號的數(shù)據(jù)庫并存儲心電圖信號與心律失常的類型之間的對應。在本示例中，ECG-MIT-BIH DB是被用于診斷心律失常的ECG數(shù)據(jù)。ECG-MIT-BIH DB可表示從有預定心律失常的人體獲得的ECG信號。當表示這樣的ECG信號時，可存儲心律失常的類型。
[0074]從ECG-MIT-BIH DB接收到的ECG數(shù)據(jù)可以是關于從多個人體測量的ECG信號的信息，因此，輸入數(shù)據(jù)和輸出值兩者都可以是已知的。例如，輸入數(shù)據(jù)可以是從ECG信號中提取的值，輸出值可以是基于心律失常的類型的值。因此，由于輸入ECG數(shù)據(jù)的輸出值可以是預先已知的，因此人工神經(jīng)網(wǎng)絡`的學習可與監(jiān)督式學習相應。因此，可使用從ECG-MIT-BIHDB接收到的ECG數(shù)據(jù)來教導人工神經(jīng)網(wǎng)絡，并且可預先確定連接強度。
[0075]另外，次級確定單元可接收與提取的特征點相應的數(shù)據(jù)并可基于接收到的數(shù)據(jù)來確定心律失常的類型。可使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出值來確定心律失常的類型。
[0076]在本示例中，可使用提取的數(shù)據(jù)和輸出值來更新預定連接線的連接強度。輸出值可被假設為指示確定的心律失常的類型的結果值，并且可更新預定連接線的連接強度。由于可使用單個ECG信號來更新網(wǎng)絡的主要組件的連接強度，因此網(wǎng)絡可具有針對特定個人而優(yōu)化的連接強度。由于可基于針對個人而優(yōu)化的連接強度來將信號分類，因此可清晰執(zhí)行個人的心律失常的分類。因此，基于個人的信號，個人可檢查心律失常的類型，例如，心房顫動、心房撲動、室性心動過速等。
[0077]例如，當響應于從特征點提取的第一數(shù)據(jù)的輸入而輸出值[0.89,0.77]時，輸出值[0.89，0.77]可與心房顫動相應。另外，指示心房顫動的結果值可以是[1，I]。在本示例中，次級確定單元可將第一數(shù)據(jù)輸入到人工神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入層并更新預定連接線的連接強度，使得[1，I]是輸出值。以上處理可使人工神經(jīng)網(wǎng)絡能夠具有適合于個人的ECG信號的連接強度。因此，可通過重復執(zhí)行以上處理來精確執(zhí)行針對個人的ECG信號的心律失常分類。
[0078]圖7示出用于管理心臟病的設備的配置的示例?？蓽p少由ECG傳感器單元710用于24小時監(jiān)視患者所消耗的電量。此外，可減少由醫(yī)療團隊分析數(shù)據(jù)所需的時間和成本。
[0079]在本示例中，首先由ECG傳感器單元710來分析ECG信號是否是正常信號。當確定ECG信號是異常信號時，可通過網(wǎng)關720將包括發(fā)生心律失常的點的信號的預定區(qū)間發(fā)送到服務器730。在本示例中，網(wǎng)關720可與ECG傳感器單元710進行無線通信。
[0080]其次，服務器730分析異常信號并確定心律失常是否發(fā)生。當確定心律失常發(fā)生時，將自動確定心律失常的類型。因此，可將組合異常信號和心律失常類型信息的數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)療團隊740。醫(yī)療團隊740可提供作為反饋的通過基于心律失常類型信息診斷異常信號而獲得的結果。經(jīng)由服務器730將該結果發(fā)送到網(wǎng)關720。
[0081]為了在24小時的時間段內有效監(jiān)視ECG信號，傳感器710可首先分析患者的ECG并確定患者是處于正常狀態(tài)還是異常狀態(tài)?；谠摲治?，傳感器710可僅在必要的情況下將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務器730 ;例如，當檢測到異常狀態(tài)時。因此，允許更小尺寸和更便利的傳感器710的使用，減少傳感器710的電能消耗是可能的。
[0082]另外，可通過確定心律失常的類型并將結果顯示給醫(yī)療團隊740來自動分析通過初級分析的將由醫(yī)療團隊740分析的異常信號。因此，將有用信息提供給醫(yī)療團隊740以最終確定患者的狀況。減少由醫(yī)療團隊分析數(shù)據(jù)所需的時間和成本，并且醫(yī)療團隊可更精確地分析ECG信號。因此，有效地管理心臟病是可能的。
[0083]雖然已經(jīng)描述用于遠程管理有心臟病(諸如心律失常)的患者的設備和方法，但是可基于監(jiān)視的ECG信號來管理其它心臟病。此外，可通過監(jiān)視其它類型的生物信號來將所述設備和方法用于監(jiān)視并管理有其它疾病的患者。例如，可通過監(jiān)視肌電圖(EMG)信號來管理肌肉骨骼疾病。 類似地，可通過監(jiān)視腦電圖(EEG)信號或腦磁圖(MEG)信號來管理與大腦活動相關的疾病。此外，可將眼電圖(EOG)用于監(jiān)視眼部疾病并且可將皮膚電反應(GSR)信號用于監(jiān)視皮膚病。
[0084]可使用一個或多個硬件組件或者一個或多個硬件組件和一個或多個軟件組件的組合來實施上述霍爾特監(jiān)測儀、個人計算機、傳感器、終端、網(wǎng)關和服務器。硬件組件可以是，例如，物理地執(zhí)行一個或多個操作的物理裝置，但不限于此。硬件組件的示例包括控制器、麥克風、放大器、低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、模數(shù)轉換器、數(shù)模轉換器和處理
>J-U ρ?α裝直。
[0085]可使用如下的一個或多個通用或專用計算機來實施處理裝置:諸如，例如，處理器、控制器和算術邏輯單元、數(shù)字信號處理器、微型計算機、現(xiàn)場可編程陣列、可編程邏輯單元、微處理器或能夠運行軟件或執(zhí)行指令的任何其它裝置。處理裝置可運行操作系統(tǒng)(OS)并可運行在OS下運行的一個或多個軟件應用。處理裝置可在運行軟件或執(zhí)行指令時訪問、存儲、操作、處理和創(chuàng)建數(shù)據(jù)。為簡單起見，雖然可將單數(shù)的術語“處理裝置”用于描述中，但是本領域普通技術人員將理解:處理裝置可包括多個處理元件和多種類型的處理元件。例如，處理裝置可包括一個或多個處理器或者一個或多個處理器和一個或多個控制器。另外，不同處理配置是可能的，諸如并行處理器或多核處理器。
[0086]用于控制處理裝置(諸如在圖5和圖6中所描述的那些處理裝置)以實施軟件組件的軟件或指令可包括用于獨立地或共同地指示或配置處理裝置以執(zhí)行一個或多個期望操作的計算機程序、一段代碼、指令或它們的一些組合。軟件或指令可包括可由處理裝置直接執(zhí)行的機器代碼(諸如由編譯器產(chǎn)生的機器代碼)和/或可由處理裝置使用解釋器來執(zhí)行的更高級代碼?？稍谌魏晤愋偷臋C器、組件、物理或虛擬裝備、計算機存儲介質或裝置或能夠將指令或數(shù)據(jù)提供給處理裝置或由處理裝置解釋的傳播信號波中永久地或臨時地實施所述軟件或指令以及任何關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構。也可將所述軟件或指令以及任何關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構分布在聯(lián)網(wǎng)的計算機系統(tǒng)上，使得按照分布方式來存儲并執(zhí)行所述軟件或指令以及任何關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構。
[0087]例如，可將所述軟件或指令以及任何關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構記錄、存儲或固定在一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質中。非暫時性計算機可讀存儲介質可以是能夠存儲所述軟件或指令以及任何關聯(lián)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結構的任何數(shù)據(jù)存儲裝置，使得它們可被計算機系統(tǒng)或處理裝置讀取。非暫時性計算機可讀存儲介質的示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、閃存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁帶、軟盤、磁光數(shù)據(jù)存儲裝置、光學數(shù)據(jù)存儲裝置、硬盤、固態(tài)盤或本領域普通技術人員已知的任何其它非暫時性計算機可讀存儲介質。
[0088]可由所述示例所屬領域的程序員基于附圖和在此提供的它們的相應描述來容易地構建用于實施在此公開的示例的功能程序、代碼和代碼段。
[0089]雖然本公開包括特定示例，但是將對本領域普通技術人員清楚的是:在不脫離權利要求及其等同物的精神和范圍的情況下，可在這些示例中做出在形式和細節(jié)中的各種改變。在此描述的示例將被理解為僅是描述性的而并非為了限制的目的。在每個示例中的特征和方面的描述將被理解為可被應用于在其它示例中的相似特征或方面。如果按照不同順序執(zhí)行描述的技術，和/或如果按照不同方式組合在描述的系統(tǒng)、架構、裝置或電路中的組件和/或由其它組件或其等同物來替代或補充在描述的系統(tǒng)、架構、裝置或電路中的組件，則可實現(xiàn)適當?shù)慕Y果。因此，不由詳細描述來限定本公開的范圍而是由權利要求及其等同物來限定本公開的范圍 ，并且在權利要求及其等同物的范圍內的全部變化將被理解為被包括在本公開中。
【權利要求】
1.一種用于遠程管理疾病的設備，所述設備包括: 傳感器，包括被配置用于確定測量的生物信號是否具有正常波形的第一確定單元以及被配置用于響應于被確定具有異常波形的生物信號來發(fā)送所述生物信號的發(fā)送器； 服務器，被配置用于接收發(fā)送的生物信號。
2.如權利要求1所述的設備，其中，服務器包括:第二確定單元，被配置用于確定與所述生物信號相應的疾病的類型。
3.如權利要求2所述的設備，其中，所述生物信號是心電圖(ECG)，第二確定單元被配置用于確定與ECG相應的心律失常的類型。
4.如權利要求1所述的設備，還包括: 網(wǎng)關，包括顯示單元，其中，網(wǎng)關被配置用于從傳感器接收所述生物信號并將所述生物信號傳輸?shù)椒掌?，顯示單元被配置用于顯示所述生物信號。
5.如權利要求3所述的設備，其中，服務器被配置用于將ECG和心律失常類型信息發(fā)送到醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員。
6.如權利要求4所述的設備，其中， 服務器還被配置用于將所述生物信號發(fā)送到醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員，從醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員接收診斷結果并將診斷結果發(fā)送到網(wǎng)關； 網(wǎng)關還被配置用于接收診斷結果； 顯示單元還被配置用于顯示診斷結果。
7.如權利要求3所述的設備，其中，第一確定單元還被配置用于基于ECG的R波的節(jié)律和特征點來確定ECG是否具有正常波形。
8.如權利要求3所述的設備，其中，發(fā)送器還被配置用于僅發(fā)送ECG的區(qū)間，第二確定單元還被配置用于基于發(fā)送的區(qū)間的R波的節(jié)律和特征點來確定心律失常的類型。
9.如權利要求3所述的設備，其中，發(fā)送器還被配置用于僅發(fā)送ECG的區(qū)間，所述區(qū)間僅包括顯示心律失常的ECG的一部分和在所述部分之前、之后的兩分鐘。
10.一種遠程管理疾病的方法，所述方法包括: 確定測量的生物信號是否具有正常波形； 響應于被確定具有異常波形的生物信號來發(fā)送所述生物信號； 接收發(fā)送的生物信號。
11.如權利要求10所述的方法，其中，所述生物信號是心電圖(ECG)，所述方法還包括:使用服務器來確定與ECG相應的心律失常的類型。
12.如權利要求11所述的方法，其中，確定測量的生物信號是否具有正常波形的步驟包括:基于ECG的節(jié)律和特征點來確定ECG是否具有正常波形。
13.如權利要求11所述的方法，其中，確定測量的生物信號是否具有正常波形的步驟包括:基于ECG的R波的節(jié)律和特征點來確定ECG是否具有正常波形。
14.如權利要求11所述的方法，其中，發(fā)送所述生物信號的步驟包括:僅發(fā)送ECG的區(qū)間；確定心律失常的類型的步驟基于發(fā)送的區(qū)間的R波的節(jié)律和特征點。
15.如權利要求11 所述的方法，其中，發(fā)送所述生物信號的步驟包括:僅發(fā)送ECG的區(qū)間；確定心律失常的類型的步驟基于ECG的R波的節(jié)律和特征點。
16.如權利要求11所述的方法，還包括:將心律失常類型信息發(fā)送到醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員。
17.如權利要求16所述的方法，還包括: 從醫(yī)療團隊或醫(yī)療專業(yè)人員接收診斷結果； 顯示診斷結果。
18.如權利要求11所述的方法，其中， 發(fā)送所述生物信號的步驟包括:僅發(fā)送ECG的區(qū)間； 發(fā)送的區(qū)間僅包括顯示心律失常的ECG的一部分和在所述部分之前、之后的兩分鐘； 所述方法還包括:顯示發(fā)送的區(qū)間。
19.一種用于遠程管理疾病的無線傳感器，所述無線傳感器包括: 第一確定單元，被配置用于確定測量的生物信號是否具有正常波形； 發(fā)送器，被配 置用于響應于被確定具有異常波形的生物信號來將所述生物信號無線發(fā)送到被配置用于確定疾病的類型的第二確定單元。
【文檔編號】A61B5/0245GK103815893SQ201310494948
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權日:2012年11月16日
【發(fā)明者】裴相坤, 申健洙, 姜在珉, 高秉勛, 金淵皓, 樸建國 申請人:三星電子株式會社