处理用于分析物评估的生理电数据制造技术

在本文描述的技术中，一种方法包括获得指示来自人体的心电图结果的数据。可以识别在心电图结果中表示的多个心拍。对于心电图结果中所表示的多个心拍中的每个心拍，可以确定心拍的第一特征的值。可以对多个心拍的第一特征的值执行统计分析。可以基于对多个心拍的第一特征的值执行的统计分析的结果来生成人体内分析物水平的指示。可以提供人体内分析物水平的指示。

Processing of electrophysiological data for analyte evaluation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理用于分析物评估的生理电数据相关申请的交叉引用本申请要求于2015年11月23日提交的美国申请序列号62/258,956和于2016年9月28日提交的美国申请序列号62/401,044的优先权。现有申请的公开被认为是本申请的公开的一部分，并且以其整体并入本申请。
本文件大体上描述了用于分析生理电数据(例如，心电图数据)的基于计算机的技术。背景血钾水平受到严格的自我平衡调节，并且对正常生理细胞功能至关重要。参见EinhornLM、ZhanM、WalkerLD、MoenMF、SeligerSL、WeirMR、FinkJC:Thefrequencyofhyperkalemiaanditssignificanceinchronickidneydisease.ArchivesofInternalMedicine169,1156-1162(2009)；GoyalA、SpertusJA、GoschK:Serumpotassiumlevelsandmortalityinacutemyocardialinfarction.JAMA307,157-164,doi:10.1001/jama.2011.1967(2012)。钾值的波动存在于许多疾病状态中，并可使患者暴露于危及生命的心律失常。参见Gennari,F.J.的Hypokalemia.NewEnglandJournalofMedicine339,451-458,doi:doi:10.1056/NEJM199808133390707(1998)；Weiner,I.D.和Wingo,C.S.的Hyperkalemia:apotentialsilentkiller.JOURNAL-AMERICANSOCIETYOFNEPHROLOGY9,1535-1543(1998)；Kovesdy,C.P.Managementofhyperkalaemiainchronickidneydisease.NatRevNephrol10,653-662,doi:10.1038/nrneph.2014.168(2014)。存在令人信服的证据是在患有肾脏或心脏疾病的患者中，即使是轻微的钾变化也可能导致发病、住院和死亡。参见JainN、KotlaS、LittleBB、WeidemanRA、BrilakisES、ReillyRF、BanerjeeS:Predictorsofhyperkalemiaanddeathinpatientswithcardiacandrenaldisease.TheAmericanjournalofcardiology109,1510-1513(2012)。此外，用于治疗这些病症的循证疗法(包括肾上腺素能阻滞剂、保钾利尿剂和肾素-血管紧张素拮抗剂)可导致高钾血症或低钾血症。在随机前瞻性试验中证明了保钾利尿剂螺内酯降低心力衰竭死亡率后，对于高钾血症住院治疗增至三倍，并且死亡率增加至两倍。参见JuurlinkDN、MamdaniMM、LeeDS、KoppA、AustinPC、LaupacisA、RedelmeierDA:RatesofhyperkalemiaafterpublicationoftheRandomizedAldactoneEvaluationStudy.NewEnglandJournalofMedicine351,543-551(2004)。由于这些疾病的患病率及其危险因素(高血压和糖尿病)上升，并且由于人口不断老化，因此越来越多的患者将面临高钾血症和低钾血症的危险。参见Wild,S.、Roglic,G.、Green,A.、Sicree,R.和King,H.Globalprevalenceofdiabetesestimatesfortheyear2000andprojectionsfor2030.Diabetescare27,1047-1053(2004)；RogerVL、GoAS、Lloyd-JonesDM、BenjaminEJ、BerryJD、BordenWB、BravataDM、DaiS、FordES、FoxCS、FullertonHJ、GillespieC、HailpernSM、HeitJA、HowardVJ、KisselaBM、KittnerSJ、LacklandDT、LichtmanJH、LisabethLD、MakucDM、MarcusGM、MarelliA、MatcharDB、MoyCS、MozaffarianD、MussolinoME、NicholG、PaynterNP、SolimanEZ、SorliePD、SotoodehniaN、TuranTN、ViraniSS、WongND、WooD、TurnerMB；AmericanHeartAssociationStatisticsCommitteeandStrokeStatisticsSubcommittee.HeartDiseaseandStrokeStatistics—2012Update:AReportFromtheAmericanHeartAssociation.Circulation125,e2-e220,doi:10.1161/CIR.0b013e31823ac046(2012)。在正常范围之外的钾水平是被关注的，因为它们通常在临床上静默，在没有血液测试的情况下在没有警告患者或提供者的情况下发生。参见Gumz,M.L.,Rabinowitz,L.和Wingo,C.S.的AnIntegratedViewofPotassiumHomeostasis.NewEnglandJournalofMedicine373,60-72,doi:doi:10.1056/NEJMra1313341(2015)。概述本文描述了系统、方法、设备和其它技术，通过这些系统、方法、设备和其它技术，处理后的ECG信号或其它类型的电描记图数据可用于以在临床上有意义的分辨率确定患者中的分析物(例如钾)的水平。这些技术甚至在仅收集来自单个ECG导联的数据时也允许可靠的分析物评估。在一些实施方式中，可以采用个性化策略，其中基于接种血液测试对算法进行个别化。在一些实施方式中，可以采用完全不需要血液测试的全局分析策略。因此，这些技术可以允许不引人注目的远程监测钾评估。通过实现准确的钾值确定和趋势检测，可以发出警报并发起干预，从而改善临床结果。在其它地方，我们已经描述了这样的技术，通过该技术，例如，分析从标准12导联ECG记录的电生理数据以确定患者血流中的分析物水平。但是标准12导联ECG方法常常仅在严重高钾血症或低钾血症发作后才诊断。因此，本文所描述的技术旨在解决对于在可能导致心律失常死亡的临床显著变化之前测量钾的非侵入式方法的需要，以便及时启动拯救生命的治疗。参见Ingelfinger,J.R.的ANewErafortheTreatmentofHyperkalemia？NewEnglandJournalofMedicine372,275-277,doi:doi:10.1056/NEJMe1414112(2015)；还参见PCT公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估人体内的分析物的水平的计算机实现的方法，所述方法包括：/n从所述人体获得指示心电图结果的数据；/n识别在所述心电图结果中表示的多个心拍；/n对于在所述心电图结果中表示的所述多个心拍中的每个心拍，确定所述心拍的第一特征的值；/n对所述多个心拍的所述第一特征的值执行统计分析；/n基于对所述多个心拍的所述第一特征的值所执行的统计分析的结果，来生成所述人体内的分析物的水平的指示；以及/n提供所述人体内的所述分析物的水平的指示。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20151123 US 62/258,956;20160928 US 62/401,0441.一种用于评估人体内的分析物的水平的计算机实现的方法，所述方法包括：
从所述人体获得指示心电图结果的数据；
识别在所述心电图结果中表示的多个心拍；
对于在所述心电图结果中表示的所述多个心拍中的每个心拍，确定所述心拍的第一特征的值；
对所述多个心拍的所述第一特征的值执行统计分析；
基于对所述多个心拍的所述第一特征的值所执行的统计分析的结果，来生成所述人体内的分析物的水平的指示；以及
提供所述人体内的所述分析物的水平的指示。


2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述分析物是钾。


3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述分析物选自由钾、镁、磷、钙、碳酸氢盐、氢离子和葡萄糖组成的组。


4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，对于在所述心电图结果中所表示的所述多个心拍中的每个心拍，确定所述心拍的所述第一特征的值包括针对所述多个心拍中的每个心拍计算所述心拍中的T波在所述T波的峰值与所述T波的末端之间的至少一部分的斜率。


5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，对于在所述心电图结果中表示的所述多个心拍中的每个心拍，确定所述心拍的所述第一特征的值包括针对所述多个心拍中的每个心拍计算在所述心拍中的T波的峰值的幅度。


6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：
对于所述心电图结果中表示的所述多个心拍中的每个心拍，确定所述心拍的不同于所述第一特征的第二特征的值；以及
对所述多个心拍的所述第二特征的值执行统计分析；
其中，还基于对所述多个心拍的所述第二特征的值所执行的统计分析的结果，来生成所述人体内的所述分析物的水平的指示。


7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，指示来自所述人体的所述心电图结果的数据是仅从心电图设备的单个导联记录的数据。


8.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，指示来自所述人体的所述心电图结果的数据是从具有少于12个导联的便携式心电图设备记录的数据。


9.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：
分析指示来自所述人体的所述心电图结果的数据，以识别具有不满足阈值信号质量分数的信号质量分数的所述心电图结果的片段；以及
丢弃具有不满足所述阈值信号质量分数的所述信号质量分数的所述心电图结果的片段。


10.根据权利要求9所述的计算机实现的方法，其中，识别在所述心电图结果中表示的所述多个心拍包括从所述心电图结果的除了具有不满足所述阈值信号质量分数的所述信号质量分数的丢弃片段之外的片段识别心拍。


11.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，对所述多个心拍的所述第一特征的值执行统计分析包括将所述多个心拍中的至少一些心拍的所述第一特征的值的分布拟合到概率分布函数。


12.根据权利要求11所述的计算机实现的方法，其中，所述概率分布函数是正态概率分布函数、伽玛概率分布函数或高斯概率分布函数。


13.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，生成所述人体内的所述分析物的水平的指示包括将所述多个心拍的至少一个子集的所述第一特征的值与预定义模板进行比较，所述预定义模板将所述第一特征的值映射到人体内的所述分析物的水平或者将至少部分地源自所述第一特征的值映射到人体内的所述分析物的水平。


14.根据权利要求13所述的计算机实现的方法，其中，所述预定义模板是基于对除了从其获得指示所述心电图结果的数据的所述人体之外的人群内的所述分析物的水平的评估而生成的。


15.根据权利要求13所述的计算机实现的方法，其中，所述预定义模板是基于对从其获得指示所述心电图结果的数据的所述人体内的所述分析物的水平的评估而生成的。


16.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，生成所述人体内的所述分析物的水平的指示包括将对所述多个心拍的所述第一特征的值所执行的统计分析的结果与预定义模板进行比较，所述预定义模板将对所述第一特征的历史值的统计结果映射到人体内的所述分析物的水平。


17.根据权利要求16所述的计算机实现的方法，其中，所述预定义模板是基于对除了从其获得指示所述心电图结果的数据的所述人体之外的人群内的所述分析物的水平的评估而生成的。


18.根据权利要求16所述的计算机实现的方法，其中，所述预定义模板是基于对从其获得指示所述心电图结果的数据的所述人体内的所述分析物的水平的评估而生成的。


19.根据权利要求16所述的计算机实现的方法，其中，所述方法至少部分地在所述人体的移动计算设备上执行。


20.根据权利要求19所述的计算机实现的方法，其中，提供所述人体内的所述分析物的水平的指示包括在所述移动计算设备的电子显示器上呈现所述分析物的水平的指示。


21.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，识别所述多个心拍包括识别出现在所述多个心拍的至少一个子集中的QRS复合波，其中，识别出现在所述多个心拍的所述至少一个子集中的所述QRS复合波包括识别以由所述人体的心率或由所述心电图结果中的R-R间隔的估计所指示的频率出现在所述心电图结果中的特征。


22.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括生成动画，所述动画显示在一段时间内所述心电图结果的变化和所述第一特征的变化。


23.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，确定所述多个心拍的所述第一特征的值包括确定所述多个心拍的所述第一特征的初始值并过滤所述初始值。


24.根据权利要求23所述的计算机实现的方法，其中，过滤所述第一特征的所述初始值包括将卡尔曼滤波器应用于所述初始值。


25.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括通过解调所述心电图结果的QRS包络来修改指示所述心电图结果的数据。


26.一种用于评估人体内的分析物的水平的计算机实现的方法，所述方法包括：
生成来自所述人体的心电图结果；和
将所述结果与信号模板进行比较以获得所述人体内的分析物的水平的指示，
其中，所述信号模板是基于对除了从其生成所述心电图结果的所述人体之外的人群内的所述分析物的水平的评估而生成的。


27.一个或更多个非暂时性计算机可读设备，其具有存储在其上的指令，所述指令在由一个或更多个处理器执行时引起操作的执行，所述操作包括：
从人体获得指示心电图结果的数据；
识别在所述心电图结果中表示的多个心拍；
对于在所述心电图结果中表示的所述多个心拍中的每个心拍，确定所述心拍的第一特征的值；
对所述多个心拍的所述第一特征的值执行统计分析；
基于对所述多个心拍的所述第一特征的值所执行的统计分析的结果，来生成所述人体内的分析物的水平的指示；以及
提供所述人体内的所述分析物的水平的指示。


28.根据权利要求27所述的一个或更多个非暂时性计算机可读设备，其中，所述分析物是钾。


29.根据权利要求27所述的一个或更多个非暂时性计算机可读设备，其中，所述分析物选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·A·弗里德曼，凯文·E·贝内特，S·J·阿西瓦塔姆，C·J·布鲁斯，迈克尔·J·阿克曼，约翰·J·狄龙，维兰德·K·萨默斯，丹·萨多特，阿米尔·杰瓦，耶胡·萨皮尔，扎基·阿蒂亚，
申请(专利权)人：梅奥医学教育和研究基金会，在本古里安大学的BG内盖夫科技与应用有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US