專利名稱：檢測急性心肌梗塞的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種改進的在監(jiān)視心電圖波形數(shù)據(jù)中使用的方法和系統(tǒng)，更特殊地，涉及一種改進的在監(jiān)視心電圖波形數(shù)據(jù)中使用的方法和系統(tǒng)，且可以檢測是否存在急性心肌梗塞，甚至在病人具有潛在的與急性心肌梗塞極為相似的心臟工況。還有更特殊地，本發(fā)明涉及一種改進的在監(jiān)視心電圖波形數(shù)據(jù)中使用的方法和系統(tǒng)，可以檢測是否存在急性心肌梗塞，甚至在病人具有潛在的與急性心肌梗塞極為相似的心臟工況，由產(chǎn)生的特定病人的數(shù)據(jù)組，并在所產(chǎn)生的特定病人的數(shù)據(jù)組和統(tǒng)計指標兩者的基礎(chǔ)上取得是否存在急性心肌梗塞的評估。
本發(fā)明改善了在已有技術(shù)中在病人的心電圖波形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上檢測急性心肌梗塞的方法和系統(tǒng)的缺陷。所改善的缺陷是已有技術(shù)的方法和系統(tǒng)當病人具有潛在的與標準的AMI心電圖檢測指標極為相似的心臟工況時不能在病人的心電圖波形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上檢測AMI。在已有技術(shù)中的方法和系統(tǒng)，沒有嘗試在這類病人中進行AMI檢測。反之，在已有技術(shù)中，對病人的心電圖數(shù)據(jù)進行預(yù)先篩選，以便發(fā)現(xiàn)是否存在潛在的與標準的AMI檢測指標極為相似的心臟工況，且如果這種工況被發(fā)現(xiàn)，已有技術(shù)的方法和系統(tǒng)將簡單地拒絕對這類病人嘗試AMI檢測。
已有技術(shù)和本發(fā)明都利用一些由用于監(jiān)測心功能的，稱之為心電圖的裝置獲取的特殊電信號(稱為“導(dǎo)聯(lián)”)。為了理解如何利用這些特殊的電信號，對心電圖和特定具體信號所指示的含義有基本的了解是很有幫助的。因此，為了有助于了解心電圖，下面就三個方面作簡單的說明(1)心臟的電化學(xué)和機械運作；(2)如何將心臟的電化學(xué)運作轉(zhuǎn)換成電能，然后通過心電圖將該電能圖形地表示成心臟的機械運作；(3)如何從心電圖獲取一些特定的電信號(或“導(dǎo)聯(lián)”)。
心臟的機械活動是受心臟的電化學(xué)作用(亦即反應(yīng)電勢的傳播)起始的。有一種把心臟的電化學(xué)作用轉(zhuǎn)換成人眼可目視圖形的裝置，即心電圖，它產(chǎn)生心臟電化學(xué)作用的目視顯示，這種目視顯示稱之為心電圖機(EKG)。
EKG工作時，電極附著在人體表面，電極經(jīng)特殊處理，以便使電極內(nèi)所攜帶的電荷(電子)經(jīng)電化學(xué)交換與人體內(nèi)所攜帶的電荷(離子)相通。附著在人體表面的電極使人體內(nèi)的電壓變化能在信號適當放大后記錄。EKG監(jiān)視器內(nèi)的電流計作為記錄裝置使用。電流計記錄兩個電極間的電勢差。EKG僅僅記錄作為時間函數(shù)的在人體表面上兩個電極間在電壓上的差，且通常記錄在條帶狀記錄紙上。當心臟在靜止、舒張狀態(tài)，心室被極化，且沒有電荷運動發(fā)生。因此，EKG的電流計不能記錄任何偏轉(zhuǎn)。然而，當心臟開始傳送反應(yīng)電勢時，電流計將偏轉(zhuǎn)，因為在其下面已出現(xiàn)了消極化作用的電極將記錄與在其下面心臟還沒有消極化的身體區(qū)域之間的電勢差。
一個完整的心臟周期稱之為心搏。在EKG上，正常的心搏具有一個區(qū)分的信號。起初，電流計記下一個較短周期的圓拱形的正向偏轉(zhuǎn)(稱之為P波)，可以相信，它是由于心房的消極化引起的。接著，一個小的但尖的負向偏向偏轉(zhuǎn)(稱之為Q波)。然后是一個很大的且尖的正向偏轉(zhuǎn)(稱之為R波)，之后是一個尖的且較大的負向偏轉(zhuǎn)(稱之為S波)。當這些波湊在一起，它們稱之為QRS復(fù)合波。可以相信，QRS復(fù)合波是由于血管的消極化作用引起的。接著QRS復(fù)合波是較長周期的圓拱形的正向偏轉(zhuǎn)(稱之為T波)，可以相信，它是由血管再次極化作用引起的。
實際上，EKG使用多組電極。但這些電極是如此配置在人體的表面，即所接收到的信號應(yīng)具有如前所述的相同的波形。眾所周知的雙極化電極對典型地置于病人的右臂(RA)，左臂(LA)，右腿(RL)(通常作為參照)和左腿(LL)。正確地參照的單極化電極稱之為V導(dǎo)聯(lián)，按照確定的慣例，它解剖地位于病人的胸部。在心臟監(jiān)視和診斷中，兩個電極間出現(xiàn)的電壓差，或一個電極和一組其它電極的平均值之間的電壓差表示心臟電活性的一個特定方面，且一般稱之為EKG。電極間的特定組合稱之為導(dǎo)聯(lián)。例如，在標準的十二導(dǎo)聯(lián)心電圖儀系統(tǒng)中的導(dǎo)聯(lián)是導(dǎo)聯(lián)I＝(LA-RA)導(dǎo)聯(lián)II＝(LL-RA)導(dǎo)聯(lián)III＝(LL-LA)導(dǎo)聯(lián)V1＝V1-(LA+RA+LL)/3導(dǎo)聯(lián)V2＝V2-(LA+RA+LL)/3導(dǎo)聯(lián)V3＝V3-(LA+RA+LL)/3
導(dǎo)聯(lián)V4＝V4-(LA+RA+LL)/3導(dǎo)聯(lián)V5＝V5-(LA+RA+LL)/3導(dǎo)聯(lián)V6＝V6-(LA+RA+LL)/3導(dǎo)聯(lián)aVF＝LL-(LA+RA)/2導(dǎo)聯(lián)aVR＝RA-(LA+LL)/2導(dǎo)聯(lián)aVL＝LA-(RA+LL)/2由此，盡管術(shù)語“導(dǎo)聯(lián)”應(yīng)該是表示物理導(dǎo)線，但在心電圖中，該術(shù)語實際上意指從如前所列的特定電極配置中所取得的電信號。
多年來，保健護理專業(yè)人員已建立起一門人體學(xué)科，其中，他們已經(jīng)弄清了具有不同疾病和心臟缺陷的EKG的座標變化及其數(shù)據(jù)。形式上，這種座標處理稱之為“心電圖術(shù)”。
在心電圖術(shù)中，EKG的數(shù)據(jù)用于多種目的。目的之一是確定病人的心臟在什么時候和是否已經(jīng)進入AMI狀態(tài)。心肌梗塞或者心臟疾病的發(fā)作，是一種用于說明心肌部分死亡的術(shù)語，且通常是由于冠狀動脈阻塞使得對心臟供血不足引起的。急性的含義是正處于發(fā)生過程中。
當冠狀動脈持久地阻滯，或者阻塞超過30分鐘都將出現(xiàn)一種心臟疾病的發(fā)作，當發(fā)生這樣長時間的阻塞，心肌，即由冠狀動脈供給血的心肌區(qū)域，將急需氧氣和營養(yǎng)，如此長久下去，將導(dǎo)致永久性的死亡(壞死)。依賴心臟的泵血作用來支承的血液供給的整個人體將受到心臟疾病發(fā)作的影響，在劇烈發(fā)作時，心臟所泵出的血液將只能維持人體的生命。肺受液體充盈，而腎不可能清除弄臟的血流，受害者將思維混亂，因為大腦不能接收足夠的氧，這些也是休克的癥狀。心肌梗塞通常引起15分鐘以上的咽喉疼痛，但可能有“無聲的”心臟病發(fā)作，其中，沒有癥狀出現(xiàn)。無聲的心臟病發(fā)作的跡象可以在心電圖儀或心臟的其它測試裝置上顯示。
作為在EKG數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上確定患者是否正蒙受AMI的通用指標是查看在不同導(dǎo)聯(lián)中的ST段的抬高。例如，當發(fā)生心肌梗塞時，通常在導(dǎo)聯(lián)II、III和aVF中存在ST段抬高，而這些導(dǎo)聯(lián)中的ST段的抬高用作AMI檢測的主要指標；當發(fā)生前部的心肌梗塞或前外側(cè)的心肌梗塞時，通常在導(dǎo)聯(lián)V2～V5中存在ST段抬高，而這些導(dǎo)聯(lián)的ST段抬高用作AMI檢測的主要指標。
使用這些指標對于大多數(shù)病人工作良好，為檢測AMI設(shè)計的更自動化的系統(tǒng)使用這些指標的一些或全部，以檢測是否存在AMI。然而，還有這樣一種病人亞群體，他們具有這樣的心臟狀態(tài)，如他們的“正常”(對于那些病人)或者“平?！盓KG將在通常用于檢測AMI的導(dǎo)聯(lián)上顯示出抬高的ST段。
顯然，人們不可能把標準指標用于確定亞群體中的病人是否患有AMI，因為病人的“正?！?亦即，對該病人是正常情況)EKG與檢測AMI的標準指標相似，由此，這些病人的“正常的”EKG可能作為“假陽性”顯示，在這種情況下，它應(yīng)該被檢測為AMI，但在實際上，這是不應(yīng)該發(fā)生的。因此，需要一種對亞群體中的病人進行AMI檢測的方法和系統(tǒng)，所述的病人具有“正常的”(亦即對這些病人是正常情況)、與標準的AMI檢測指標極為相似的EKG圖形。
這種需要在已有技術(shù)中并沒有提出。在已有技術(shù)中，這些病人只是排除在考慮范圍之外。亦即，在已有技術(shù)中，對病人的EKG數(shù)據(jù)進行預(yù)篩選，以便發(fā)現(xiàn)病人是否具有潛在的、與標準的AMI檢測指標極為相似的工況。這種預(yù)先篩選是通過對與潛在的工況相關(guān)的，但并不與具有AMI的“正?！辈∪说墓r有關(guān)的其它波形特征進行篩選而完成的。本專業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該認識這種特征是大批的，但是，一個這樣的例子是預(yù)先篩選的指標，該指標通過查看相對地與下列之一同時出現(xiàn)的標準AMI檢測指標來檢測左心室心肌肥大(1)導(dǎo)聯(lián)VI的S波幅度和導(dǎo)聯(lián)5的R波幅度之和為3.5mv或更高；(2)在導(dǎo)聯(lián)V1～V5中的R波幅度大于2.5mv；(3)在導(dǎo)聯(lián)V1～V2中的S波幅度大于2.5mv。另一個例子是通過查看相對地與下列之一同時發(fā)生的標準AMI檢測指標來檢測右束支阻滯的預(yù)先篩選指標(1)在導(dǎo)聯(lián)V1，V2或V3的一個或多個中，QRS持續(xù)期大于或等于135ms，且在導(dǎo)聯(lián)V1中的R波的持續(xù)期小于或等于39ms；或(2)在V1，V2或V3任兩個導(dǎo)聯(lián)中，QRS持續(xù)期超過或等于140ms，或更多。如果檢測到這樣一個潛在的工況，病人的數(shù)據(jù)應(yīng)調(diào)開，且不服從任何AMI檢測指標。因此，當已有技術(shù)可以減輕對這類病人取得假陽性AMI檢測的危險時，它不會做出致力于在這類病人中檢測是否存在AMI。
由此，顯然存在對本發(fā)明的需要一種在具有潛在的、與標準AMI檢測指標相似的工況的病人中可以檢測AMI的方法和系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種改進的在監(jiān)視EKG波形數(shù)據(jù)中使用的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種改進的在監(jiān)視EKG波形數(shù)據(jù)中使用的方法和系統(tǒng)，它可以檢測AMI是否存在，甚至在病人具有潛在的與急性心肌梗塞相似的心臟狀態(tài)時也可以進行檢測。
本發(fā)明還有一個目的在于提供一種改進的在監(jiān)視EKG波形數(shù)據(jù)中使用的方法和系統(tǒng)，它可以檢測心肌梗塞是否存在，甚至在病人具有潛在的與急性心肌梗塞相似的心臟工況時也可進行檢測，它產(chǎn)生特殊的病人數(shù)據(jù)組，并在所產(chǎn)生的特定病人數(shù)據(jù)組和統(tǒng)計指標兩者的基礎(chǔ)上做出是否存在急性心肌梗塞的查定。
上述目標由以下的說明實現(xiàn)。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)是通過在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)內(nèi)出現(xiàn)的每個連續(xù)的心搏波形內(nèi)確定是否存在至少一個預(yù)先特定的分量波(例如，QRSTU波的S波分量)而實現(xiàn)的。在考慮中，在已經(jīng)確定在心搏波形中是否存在預(yù)先特定的分量波之后(每個導(dǎo)聯(lián)一般都具有每個連續(xù)的心搏波形在其內(nèi)部存在的某種表示)，計算波幅比(例如，在時間上的某個特定瞬間的ST復(fù)振幅由S波分量的幅度除)。由此，對于每個連續(xù)的心搏圖形，一般都存在至少一個為每個心電圖導(dǎo)聯(lián)計算的波幅比，因為相同的心搏波形一般在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中以某種形式出現(xiàn)。最后，計算的波幅比(一般對每個導(dǎo)聯(lián)在每個連續(xù)的心搏波形都重新計算)與預(yù)定的標準比較(例如，橫交(traversing)分類樹)，并在這種比較的基礎(chǔ)上，表明是否發(fā)生急性心肌梗塞。
本發(fā)明的上述的和其它的目的，特性和優(yōu)點通過下面更詳細的說明將會更加清楚。
本發(fā)明的新的特征都集中在所附的權(quán)利要求書中。然而，發(fā)明本身，以及優(yōu)選的使用模式、其它的目的和優(yōu)點通過附圖中所示的實施例的詳細說明將會更好的理解。
圖1是說明本發(fā)明的方法和處理過程的高水平邏輯流程圖，由此可以檢測急性心肌梗塞的存在；圖2所示是用于實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的高水平示意圖；圖3所示是優(yōu)選實施例中使用的分類樹，以便確定計算的ST/T的波幅比是否表明存在急性心肌梗塞；圖4是處理過程的邏輯流程圖，由此產(chǎn)生用于診斷病人心臟功能的預(yù)定指標；和圖5是局部的情況示意說明，其中，10或11秒的心電圖波形數(shù)據(jù)用于構(gòu)成一個如圖1的方法步驟52所討論的平均的ST/T波幅比。
現(xiàn)在參照附圖，特別是附圖1，從該圖中可以看到的是一張說明本發(fā)明的方法和處理過程的高水平邏輯示意圖，由此本發(fā)明檢測是否存在AMI。流程圖說明了病人的EKG波形數(shù)據(jù)的每個特定波形所需要的步驟。由此，所示的步驟一般對病人的EKG數(shù)據(jù)中的每個連續(xù)的心膊波形都能實現(xiàn)。
方法步驟40說明處理過程開始。方法步驟41表示一個預(yù)先篩選的決策位置，其中，確定待檢查的EKG波形中的一些指標是否表明病人具有潛在的與標準AMI檢測指標極為相似的心臟工況。本專業(yè)的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解這些指標是大批的，但其中的一個例子是預(yù)篩選的指標，該指標通過查看與下列之一同時發(fā)生的標準AMI檢測指標來檢測左心室心肌肥大(1)在導(dǎo)聯(lián)V1的S波幅度與導(dǎo)聯(lián)V5的R波幅度之和為3.5mv或更大；(2)在導(dǎo)聯(lián)V1～V5中R波的幅度大于2.5mv；或(3)在導(dǎo)聯(lián)V1～V2中的S波的幅度超過2.5mv。另一個例子是檢測右束支阻滯的預(yù)篩選的指標，它是通過查看與下列之一同時發(fā)生的標準AMI檢測指標來進行檢測的，即(1)在導(dǎo)聯(lián)V1、V2或V3的一個或多個中的QRS持續(xù)期超過或等于135ms，且在導(dǎo)聯(lián)V1中的R波持續(xù)期小于或等于39ms；或(2)在導(dǎo)聯(lián)V1，V2或V3的任兩個中的QRS波持續(xù)期超過或等于140ms。如果這種潛在的工況未檢測到，將波形送到方法步驟42。方法步驟42所示的是已有技術(shù)檢測AMI的方法。本專業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該明白在已有技術(shù)中存在著許多這樣做的方法，例如，如前所述的在導(dǎo)聯(lián)V1～V5中的ST段抬高。
方法步驟46表示一個決策點。如果方法步驟42表明AMI被檢測到，然后在這個決策點上應(yīng)立即進入方法步驟48，說明AMI已被檢測到并終止程序。如果方法步驟42未檢測到存在AMI，應(yīng)立即進入方法步驟50。數(shù)據(jù)仍將送到方法步驟50，盡管方法步驟41中的預(yù)篩選未檢測到與標準AMI檢測指標極為相似的潛在的工況，理由是EKG波形可能已經(jīng)是很弱的具有模糊ST段抬高的信號，由此，它仍可能有AMI的征兆。亦即，方法步驟50的預(yù)篩選指標失利并不意味著不存在AMI。
方法步驟50展示確定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中出現(xiàn)的心搏波形內(nèi)是否存在至少一個預(yù)先特定的分量波形(在該實施例中，分量波是S形)。亦即，就此應(yīng)該理解，這種心電圖心搏波形的形態(tài)通常出現(xiàn)在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中，所作出的決定是在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)內(nèi)出現(xiàn)的相同心搏波形的不同形態(tài)是否存在預(yù)定特定分量波形。
方法步驟52描述了對每個出現(xiàn)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算至少一個波的幅度比。亦即，就此應(yīng)該理解，心電圖心搏波形的形態(tài)一般將出現(xiàn)在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)內(nèi)，應(yīng)該理解，一般對每個出現(xiàn)心搏波形形態(tài)的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算至少一個波形幅度比。在優(yōu)選的實施例中，ST/S波幅比是利用S波的最大幅度除以在J點，中點，J點加80ms處的ST幅度來計算的。所有的都產(chǎn)生滿意的結(jié)果。
在優(yōu)選的實施例中，ST/T的波幅比不是立即對每個接收到的連續(xù)波形進行計算，盡管它明顯地可以是，但寧可對10或11秒的心電圖數(shù)據(jù)進行計算?，F(xiàn)用在優(yōu)選的實施例中的這種技術(shù)有兩種變換(1)從10秒或11秒的心電圖數(shù)據(jù)中提取特定的信號波形，以計算ST/S的波幅比；或(2)從10秒或11秒的數(shù)據(jù)內(nèi)所含的所有ST段計算平均的ST段幅度，并從10秒或11秒的數(shù)據(jù)內(nèi)所含的所有S波計算平均的S波幅度，然后用這些平均值計算ST/S的波(幅)比。
方法步驟54說明把方法步驟52中所獲得的每個計算的波幅比與一定的預(yù)定指標比較。更特殊地，方法步驟54表明所計算的波幅比是用于橫交(traversing)分類樹。這種分類樹示于圖3并將在下面討論。如果分類樹產(chǎn)生如下指示，即在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)內(nèi)出現(xiàn)的心電圖心搏波形表明正發(fā)生AMI，由此應(yīng)進入方法步驟60，在那里指示AMI的存在。相反，如果分類樹沒有產(chǎn)生正發(fā)生AMI的指示，應(yīng)進入方法步驟58，它表明未檢測到AMI。方法步驟62表明在詳細檢查下對心搏波形的處理結(jié)束。在接收下一個連續(xù)波形時，處理將由方法步驟40重新開始。
現(xiàn)在參照圖2，所示的是用于實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)的高度簡化示意圖。圖2所示的系統(tǒng)為一組在計算機上運行的程序，但本專業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該認識到在此作為軟件描述的功能可以以硬件或操作系統(tǒng)實現(xiàn)。所示的是附著多個心電圖電極16的病人14。心電圖電極16通過電纜18連接到EKG監(jiān)視器20上。EKG監(jiān)視器20產(chǎn)生EKG波形信號，該信號然后送到EKG前端21。EKG前端21進行信號調(diào)整工況并過濾EKG波形信號，然后進行A/D轉(zhuǎn)換并輸出一個離散采樣的EKG波形的數(shù)據(jù)流，為說明簡便起見，將簡單地稱之為EKG波形流23。
正如對圖1所做的，對圖2所示出的系統(tǒng)進行的討論將涉及一個特定的心搏波形。應(yīng)該明白，整個討論等同地應(yīng)用于在病人的EKG波形流23內(nèi)的每一個連續(xù)的波形。
來自EKG波形流23的導(dǎo)入波形將輸入微處理器25，微處理器運行AMI檢測軟件27，該軟件包含標準AMI檢測模塊22和用于在EKG波形與標準AMI檢測指標29極為相似時檢測AMI的模塊29。
來自EKG波形流23的引入波形由標準的AMI檢測模塊22接收，標準的AMI檢測模塊22包含足以完成與方法步驟42相同功能的程序，在此它使用AMI檢測的標準指標審看AMI。
在標準AMI檢測模塊22未檢測到AMI的情況下，然后，在EKG波形與標準AMI檢測指標極為相似的條件下，裝置將心電圖心搏波形送入檢測AMI的模塊29。該模塊把心搏波形送入用于確定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)24中出現(xiàn)的心搏波形內(nèi)是否存在預(yù)定的特定分量波的子模塊。用于確定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)24中出現(xiàn)的心搏波形內(nèi)是否存在預(yù)定的特定分量波的子模塊包括足以完成與方法步驟50相同功能的程序，并查看是否存在預(yù)定的特定分量波(在該實施例中，這個分量波是S波)。
用于確定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)24中出現(xiàn)的心搏波形內(nèi)是否存在預(yù)定的特定分量波的子模塊將其判決傳送給為心搏波形中的每個心電圖導(dǎo)聯(lián)計算波幅比的子模塊26。用于為出現(xiàn)在心搏波形中的每個心電圖導(dǎo)聯(lián)計算波幅比的子模塊26包含足以完成與方法步驟52相同功能的程序。
一旦已經(jīng)計算出波幅比，該比值送入用于把計算的波幅比與預(yù)先特定的指標比較的子模塊28。用于將計算的波幅比與預(yù)先特定的指標比較的子模塊28包含足以將計算的波幅比與預(yù)先特定的指標比較，并在該比較的基礎(chǔ)上確定是否正發(fā)生AMI的程序。在優(yōu)選的實施例中，該模塊被程序化，以便產(chǎn)生如在方法步驟52中所討論的ST/S比，并與預(yù)先特定的分類樹指標比較，這正如下面圖3中所示的。一旦上述的運算已經(jīng)完成，用于將計算的波幅比與預(yù)先特定的指標比較的子模塊28把比較結(jié)果傳遞給用于確定是否發(fā)生AMI的子模塊30。
用于確定AMI是否發(fā)生的子模塊30使用所接收的來自用于將每個計算波幅比與預(yù)定特定指標比較的子模塊28的數(shù)據(jù)(一般產(chǎn)生具有或不具有AMI的結(jié)果)，以便確定AMI是否正發(fā)生。如果AMI正發(fā)生，用于確定AMI是否正發(fā)生的子模塊30將該信息送到用于指示AMI發(fā)生的裝置32，它通過適當?shù)姆绞剑玳W光燈，蜂鳴器或其它可以使用的報警裝置指示AMI發(fā)生。在用于確定是否出現(xiàn)AMI的子模塊決定AMI沒有發(fā)生的條件下，就沒有信號送到用于指示AMI發(fā)生的裝置32。再次強調(diào)，正如上面所討論的，上面描述的系統(tǒng)完成了它在病人的EKG波形流23中對每個連續(xù)的心搏波形的運算。
現(xiàn)在參照圖3，它實際上是用于優(yōu)選實施例中的分類樹，以確定所計算的ST/S波幅比是否表明發(fā)生AMI。所示的是一系列在分類樹內(nèi)進行的比較，其中，對樹內(nèi)的特定導(dǎo)聯(lián)的ST/S波幅比是與所示的值比較。對樹進行橫交，直到達到終點。
本專業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該認識到所示的分類樹只是一種方式，其中表明存在AMI的指標可以是預(yù)先特定的。分類樹可按下列方式獲得，(1)采集大量病人的心電圖數(shù)據(jù)；(2)篩選這些數(shù)據(jù)，以找到表明發(fā)生AMI的心電圖和一些病人的心電圖，這些心電圖表明病人已具有潛在的與通常用于檢測AMI的指標極為相似的心臟工況；(3)記錄在篩選的這些數(shù)據(jù)中的分量波幅度；(4)用這些所記錄的波幅，以確定與所感興趣的心臟工況統(tǒng)計相關(guān)的量。在所公開的實施例中，所確定的量是ST/S波幅比，與ST/S的波幅比相關(guān)的感興趣的心臟工況是具有與標準AMI檢測指標極為相似的工況的病人的AMI，但是，本專業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該明白，波幅比可以用于產(chǎn)生除ST/T比之外的指示和除分類樹之外的統(tǒng)計相關(guān)矩陣，以實現(xiàn)與本發(fā)明人已完成的功能等同的功能。這意味著這種功能上的等同包含在本說明書內(nèi)。
現(xiàn)在參照圖4，所描述的是高水平的邏輯處理流程圖，由此產(chǎn)生用于診斷病人心臟功能的預(yù)定指標。亦即，圖4所示的是產(chǎn)生圖3所示的分類樹的方法和過程。
方法步驟70表示處理開始。方法步驟72描述如何獲得指示感興趣的心臟工況的心電圖波形。在實際上，這些波形可以通過以下方式獲取參考心電圖方面的論文，從互聯(lián)網(wǎng)上下載此類波形，或者就何種心電圖波形指示感興趣的特定心臟工況這一問題請教高資歷的心電圖專家。如此獲得的某些或所有波形可收集在一起。
方法步驟74說明從所收集的心電圖波形中產(chǎn)生一個或多個波幅比。就上述的各個優(yōu)選例，該方法步驟說明如何取得ST/S的波幅比。從所收集的心電圖波形產(chǎn)生的一個或多個波幅比是一個以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的處理過程，通過該步驟，本專業(yè)的技術(shù)人員可以認以為某些心電圖波形的波幅分量，或某些心電圖數(shù)據(jù)的波幅比，可以指示感興趣的心臟工況。應(yīng)該明白，波幅分量可以稱作一種比例，其中，它可以是被另一個分量相除的分量。
方法步驟76表示產(chǎn)生一個決策矩陣，該矩陣將用于在病人心電圖波形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上作為精確地、自動診斷心臟功能而使用的預(yù)定指標。該決策矩陣是通過以下步驟產(chǎn)生在方法步驟74中產(chǎn)生一個或多個波幅比；把它與方法步驟72中獲得的、標明某些感興趣的心臟工況的心電圖波形作統(tǒng)計相關(guān)分析。統(tǒng)計相關(guān)可以用任何數(shù)量的商業(yè)統(tǒng)計軟件包進行。一旦統(tǒng)計決策樹已經(jīng)產(chǎn)生，經(jīng)受多次測試，由此，結(jié)合方法步驟76中產(chǎn)生的決策矩陣使用在方法步驟74產(chǎn)生的一個或多個波幅比，可以判定其精度。
方法步驟78表示一個決策位置，在該決策位置，結(jié)合方法步驟76產(chǎn)生的決策矩陣，可以確定一個或多個在方法步驟74中產(chǎn)生的波幅比是否產(chǎn)生精確得足以在臨床意義上有用的結(jié)果。如果回答是肯定的，那么，進入方法步驟80，該步驟是處理結(jié)束步驟。如相反，應(yīng)退回到方法步驟74，在那里，產(chǎn)生另一個或多個波幅比，并再次用來在方法步驟76中產(chǎn)生另一個統(tǒng)計的決策矩陣。由方法步驟74，76和78組成的循環(huán)不斷地繼續(xù)，直到處理過程產(chǎn)生至少一個波幅比—決策矩陣組合，該組合產(chǎn)生足以在臨床意義上應(yīng)用的診斷精度，這正是在方法步驟78所要描述的。一旦這個指標已經(jīng)滿足，則進入方法步驟80，處理結(jié)束。
現(xiàn)在參照圖5。圖中表示了一個部分的示意圖，其中以在圖1的方法步驟52中所討論的方式，利用10或11秒的數(shù)據(jù)構(gòu)造平均ST/S波幅比。所示的是出現(xiàn)在心電圖導(dǎo)聯(lián)中的一個導(dǎo)聯(lián)(例如aVF)中的10秒或11秒的心電圖波形的波鏈100。表示求平均102的箭頭說明一個平均“波形”104的產(chǎn)生，該“波形”畫在心電圖波形100的整個10或11秒的波鏈之下。事實上，實際計算的是如前所討論的平均的S波分量幅度106和平均的ST段幅度108，但為了便于了解，已經(jīng)示出了概念性的平均“波形”104。之后，示出了用平均的S波幅度106和平均的ST段幅度108計算的ST/S波幅比，它標注為與每個導(dǎo)聯(lián)110對應(yīng)的單獨的ST/S波幅比。正如已討論的，對于每個導(dǎo)聯(lián)至少計算一個ST/S波幅比。該事實示于例子ST/S波幅比的表格112內(nèi)。然后，這些計算值進入決策樹114，它類似于方法步驟54所述的預(yù)定指標，且在優(yōu)選的實施例中，它等同于圖3的分類樹。
盡管所示的實施例已詳細地示出和說明，但對于本專業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所示實施例的精神和范圍的前提下還可以在形式和細節(jié)上做出不同的變換。
權(quán)利要求
1.一種用于在病人的心電圖數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，甚至所說的病人具有潛在的與標準的用于檢測急性心肌梗塞的指標極為相似的心臟工況時檢測急性心肌梗塞發(fā)生的方法，所說的方法包括如下步驟確定(50)在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中出現(xiàn)的每個連續(xù)心搏波形內(nèi)是否存在至少一個預(yù)定的分量波；響應(yīng)于所說的確定步驟，對每個在其中出現(xiàn)連續(xù)心搏波形的，心電圖導(dǎo)聯(lián)計算(52)至少一個波幅比；響應(yīng)于對每個在其中出現(xiàn)與預(yù)定指標相匹配的連續(xù)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算的至少一個波幅比，指示(60)急性心肌梗塞的發(fā)生。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所說的確定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中出現(xiàn)的每個連續(xù)心搏波內(nèi)是否存在至少一個預(yù)定分量的計算步驟進一步包括確定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中出現(xiàn)的每個連續(xù)心搏波形中是否存在S波。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中所說的計算步驟進一步包括以下步驟對所說的在其中出現(xiàn)各個連續(xù)心搏波形、并確定其中不存在S波的各個心電圖導(dǎo)聯(lián)，將S/ST波幅比置為零；和對所說的在其中出現(xiàn)各個連續(xù)心搏波形、并確定其中存在S波的各個心電圖導(dǎo)聯(lián)，通過用S波的幅度除ST的幅度來計算所說的ST/S的波幅比。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所說的指示急性心肌梗塞發(fā)生的步驟進一步包括下列步驟利用為每個在其中出現(xiàn)各個連續(xù)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算的至少一個波幅比橫交(traversing)分類樹；響應(yīng)于所說的橫交步驟，對為每個在其中出現(xiàn)指示是否存在急性心肌梗塞的各個連續(xù)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算的至少一個波幅比進行分類；響應(yīng)于分類步驟，如果為每個在其中出現(xiàn)各個連續(xù)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算的至少一個波幅比被作為存在急性心肌梗塞的指示而被分類時，指示(60)急性心肌梗塞發(fā)生。
5.一種用于在病人心電圖波形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，甚至于當所說的病人具有潛在的、與標準的檢測急性心肌梗塞的指標極為相似的心臟工況時檢測急性心肌梗塞的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于確定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中出現(xiàn)的每個連續(xù)心搏波形內(nèi)是否存在至少一個預(yù)定的分量波的裝置(24)；響應(yīng)于所說的確定步驟，為每個在其中出現(xiàn)各個連續(xù)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算(26)至少一個波幅比的裝置；和響應(yīng)于為每個在其中出現(xiàn)與預(yù)定指標相匹配的各個連續(xù)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算的至少一個波幅比，指示(30，32)急性心肌梗塞發(fā)生的裝置。
6.按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中用于確定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中出現(xiàn)的每個連續(xù)的心搏波形內(nèi)是否存在至少一個預(yù)定的分量波的裝置進一步包括判定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中出現(xiàn)的每個連續(xù)的心搏波形內(nèi)是否存在S波的裝置。
7.按照權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中用于計算的裝置進一步包括對所說的在其中出現(xiàn)每個連續(xù)的心搏波形、并確定其中沒有S波存在的每個心電圖導(dǎo)聯(lián)，將ST/S波幅比置為零的裝置；和對所說的在其中出現(xiàn)每個連續(xù)的心搏波形、并確定其中存在S波的每個心電圖導(dǎo)聯(lián)，通過用S波的幅度除ST幅度來計算所說的ST/S波幅比的裝置。
8.按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中用于指示急性心肌梗塞發(fā)生的裝置還包括利用為每個在其中出現(xiàn)連續(xù)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算出的至少一個波幅比橫交(28)分類樹的裝置；響應(yīng)于所說的檢索步驟，對為每個在其中出現(xiàn)指示急性心肌梗塞是否存在的各個連續(xù)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算的至少一個波幅比，進行分類的裝置(30)；響應(yīng)于所說的分類步驟，在為每個在其中出現(xiàn)各個連續(xù)心搏波形的心電圖導(dǎo)聯(lián)計算的至少一個波幅比被分類為指示存在急性心肌梗塞時，指示(32)急性心肌梗塞發(fā)生的裝置。
9.一種用于產(chǎn)生基于計算機的決策矩陣的方法，所說的決策矩陣作為預(yù)定的指標，并基于病人的心電圖的波形數(shù)據(jù)用于精確地自動診斷心臟功能，所述的包括計算機系統(tǒng)的方法包括如下步驟從一些感興趣的病人的心臟工況指示獲取(72)心電圖波形；從獲取的心電圖波形數(shù)據(jù)產(chǎn)生(74)表示一些感興趣的心臟工況指標的一個或多個波形幅度比；基于所產(chǎn)生的一個或多個波形幅度比在所說的計算機系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生(76)一個決策矩陣，該決策矩陣，當結(jié)合所產(chǎn)生的一個或多個波幅比，在所說的計算機系統(tǒng)內(nèi)使用時，在施加到一個新的從病人獲得的心臟波形時，將產(chǎn)生精確的病人心臟功能診斷。
全文摘要
一種用于確定急性心肌梗塞的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)是通過確定在每個心電圖導(dǎo)聯(lián)中出現(xiàn)的每個連續(xù)的心搏波形內(nèi)是否存在至少一個預(yù)先特定的分量波而進行工作。在已確定待研究的心搏波形中是否存在預(yù)先特定的分量波之后,計算波幅比。由此,對于每個連續(xù)的心搏波形一般都存在至少一個對每個心電圖導(dǎo)聯(lián)計算的波幅比,最后,在每個導(dǎo)聯(lián)的每個連續(xù)的心搏波形計算的計算波幅比與特定的指標比較,并在比較的基礎(chǔ)上指示是否發(fā)生急性心肌梗塞。
文檔編號G06F17/00GK1191708SQ97125408
公開日1998年9月2日 申請日期1997年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月9日
發(fā)明者文力鄺 申請人:惠普公司