多元生理信息分析装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多元生理信息分析装置，针对多元生理信息收集、人工标记、机器学习、训练样本筛选、机器分析等操作，提供单一环境下的解决方法。便利研究者分析生理信息与生理现象的关联性，以提高生理信息搜集与生理状态检测的正确度。本发明专利技术的多元生理信息分析装置包含：数据上传装置、数据储存装置、数据编辑装置以及自动分析装置。以及自动分析装置。以及自动分析装置。

【技术实现步骤摘要】
多元生理信息分析装置及系统


[0001]本专利技术涉及一种多元生理信息分析装置与系统，特别涉及一种用来收集、处理及显示由不同型态或功能的传感装置所记录的、以多种形式与描述方式存在的生理信息，以找寻特定种类生理信息与特定生理现象的关联性的装置与系统。

技术介绍

[0002]睡眠多项生理检查(Polysomnography，PSG)是睡眠医学以及睡眠障碍、打鼾、癫痫、睡眠呼吸中止症等睡眠相关疾病的诊断中，最常进行的标准检测方法。此种检查通常在医院的病房中进行。患者须留宿医院(通常由睡眠中心进行)，由医生或睡眠技师在病患身上安装多种传感器，记录整晚的睡眠生理数据。再以人工设定成例如每30秒为一个单位，以显示检查结果。以6小时的检查为例，就会产生720个单位的检查结果。这些结果经统计后，再提供给医生进行诊断。
[0003]PSG需要通过多种仪器的配合，方能完成检查，提供综合诊断。
[0004]检查项目通常包含：
[0005]1.脑波(EEG)：用来记录睡眠各种阶段(NREM的N1、N2、N3，以及REM)的脑波数值及变化。
[0006]2.肌电(EMG)：包括下颚肌电，用来辅助判断睡眠阶段；两腿肌电，用来找出异常的腿部抽动。
[0007]3.心电(ECG)：检查睡眠时期的心率变化，也可用来发现心律不整问题。
[0008]4.眼电(EOG)：辅助对于快速眼动期的判断。
[0009]5.血氧饱和度(SaO2)与脉搏(Pulse)：检查血氧浓度状态，以及脉搏变化
[0010]6.胸腹呼吸张力(Tho/Abdo Effort)：检查呼吸情形。
[0011]7.口鼻气流(Nasal
‑
oral Air Flow)：检查上呼吸道通气状态。
[0012]由于PSG检测的项目太多，多种检查仪器附接在患者身上不仅影响患者睡眠，导致检测失准，统计标记结果也相当耗费人力。业界为解决这个技术难题，提出多种执行较少种类的检查项目，辅以软件标记检查结果的产品。例如针对睡眠呼吸中止症的诊断，已有业者开发出简易型睡眠生理检查设备。所述设备只需测量鼻气流、脉搏、以及血氧浓度。收集到的数据经由机器判读，就能得到与PSG相近的睡眠呼吸中止症检测结果，即睡眠呼吸中止指数(Apnea
‑
Hypopnea Index,AHI)。
[0013]Sun等人的研究指出，以大量的PSG数据进行深度学习后发现，只要腹部张力数值加上心电信号，就可以计算出相当接近脑波的睡眠分期结果。见Haoqi Sun et al.,“Sleep Staging from Electrocardiography and Respiration with Deep Learning.”12/21/2019,Sleep 2020,https://academic.oup.com/sleep/article
‑
abstract/43/7/zsz306/5682785。
[0014]大立云康科技的睡眠分析软件，也在对大量的PSG数据进行机器学习后，发现只以心电信号就能计算出相当接近PSG的睡眠分期与呼吸中止指数的结果。
[0015]随着穿戴式装置、IoT传感技术、以及毫米波技术的普及，许多专家尝试将更多仪器放置在受测人员身上，希望能够更准确的检测、预测生理现象，及/或查出发生原因、寻求改善方法。但对于生理现象的检测、预测或原因分析有用的仪器或测量方法，并没有因为这些新技术、新产品的种类增加而发现。测量的准确度也没有相应的提高。

技术实现思路

[0016]本专利技术的目的就是在提供一种新颖的多元生理信息分析装置，针对多元生理信息收集、人工标记以及机器学习、训练样本筛选、机器分析等操作，提供单一环境下的解决方案。便利专业人士在浩瀚的数据大海中，迅速找到与特定生理现象有高度关联性的生理信息种类。
[0017]本专利技术提供一种多元生理信息分析装置，以接收来自不同装置的生理信息，自动分类、储存。藉由机器学习，寻找与特定生理现象有关的生理信息种类。
[0018]本专利技术提供一种多元生理信息分析系统，可以将接收到的不同检测装置的不同种类生理信息，依照用户设定条件，在相同显示设备上显示，便利研究人员发现与特定生理现象有关的生理信息种类。
[0019]本专利技术提供一种多元生理信息分析装置，提供有用的评估工具，以判断特定种类的生理信息种类与特定生理现象间的关联性。
[0020]为达成上述目的，本专利技术提供一种多元生理信息分析装置，所述装置包括：
[0021]数据上传装置，提供通信信道以供多种生理信息检测装置或生理信息储存装置通信连接，以接收不同种类的生理信息数据；
[0022]数据储存装置，提供大量存储空间用以储存各种生理信息以及所述生理信息数据在所述多元生理信息分析装置中处理的结果数据；
[0023]数据编辑装置，提供人机接口，以供用户从所述数据储存装置调用特定种类的生理信息数据及/或处理结果资料，进行浏览、增加、删除或修改人工标记，以及挑选评估用关联性时输入的生理信息种类；
[0024]其中，所述数据储存装置提供自动索引能力，可对每一笔生理信息数据及/或处理结果数据自动标记索引，且所述数据编辑装置配置成可根据所述索引，调用及编排用户所要求的数据；及
[0025]关联性评估装置，用以计算特定种类生理信息与特定人工标记之间的关联性。
[0026]本专利技术的多元生理信息分析装置还可以包括自动分析装置，提供自动筛选功能，经由筛选接口接收用户的筛选指令，以从所述数据储存装置中自动提取对应于筛选指令的生理信息数据及/或处理结果数据，并从所述数据中寻找与特定人工标记结果有关连性的生理信息种类。
[0027]根据本专利技术的优选实施例，所述多元生理信息分析装置提供的数据储存装置储存对应到多人的生理信息。每一笔生理信息以下述方式建立索引：
[0028]信号型数据及多程信号型数据：文件名、记录时间及辨认代码；
[0029]帧型及多帧型数据：文件名、记录时间及辨认代码。
[0030]其中，所述文件名优选包括所述生理信息所属人员的ID码。所述记录时间可包括单一时间，或以开始时间与结束时间定义的时间段。至于所述辨认代码，优选为唯一的代
码。且优选与对应的档案内所含的信息数值对应的生理信息种类有关联性。代码长度应适中，即不会太短，以致于容易与其他笔测量数据重复，也不应太长，而增加处理的复杂度、资源与时间。在本专利技术的优选实施例中，是采用根据档案内容的数值计算所得的哈希值，特别是“安全哈希算法256位”(SHA256
–
SecureHashAlgorithm256
‑
bit)。
[0031]由于本专利技术采用独特的数据、信息分类方法，以及特殊设计的索引方法，不同形式、性质、储存或传输介质以及数据量，属于不同人、于不同时间记录的数据，都可以储存在单一的储存装置中，并能以单一的显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多元生理信息分析装置，所述装置包括：数据上传装置，提供通信信道以供多种生理信息检测装置或生理信息储存装置通信连接，以接收不同种类的生理信息数据；数据储存装置，提供大量存储空间用以储存各种生理信息以及所述生理信息数据在所述多元生理信息分析装置中处理的结果数据；数据编辑装置，提供人机接口，以供用户从所述数据储存装置调用特定种类的生理信息数据及/或处理结果资料，进行浏览、增加、删除或修改人工标记，以及挑选评估用关联性时输入的生理信息种类；及关联性评估装置，用以计算特定种类生理信息与特定人工标记之间的关联性；其中，所述数据储存装置提供自动索引能力，能够对每一笔生理信息数据及/或处理结果数据自动标记索引，且所述数据编辑装置配置成能够根据所述索引，调用及编排用户所要求的数据。2.如权利要求1所述的多元生理信息分析装置，还包括自动分析装置，提供自动筛选功能，经由筛选接口接收用户的筛选指令，以从所述数据储存装置中自动提取对应于筛选指令的生理信息数据及/或处理结果数据，并从所述数据中寻找与特定人工标记结果有关连性的生理信息种类。3.如权利要求1所述的多元生理信息分析装置，其中，所述数据储存装置储存对应到多人的生理信息。4.如权利要求1到3项中任一所述的多元生理信息分析装置，其中，数据储存装置储存的生理信息以下述方式建立索引：信号型数据及多程信号型数据：文件名、记录时间及辨认代码；帧型及多帧型数据：文件名、记录时间及辨认代码；其中所述信号(signal)型数据定义为“在某一时间段测量到的连续生理相关信息，以时域(如PCM)或频域(如SBC)编码的波形记录”；所述多导程信号(multi
‑
channel signals)型数据定义为“同步测量的连续生理相关信息”；所述帧(frame)型数据定义为“在某一时间点测量到的生理相关信息，以数值或影像记录的数据”；且所述多帧(multiple frames)型数据定义为“以首张(IFrame)与差异部分(B Frame)组成的多张Frame组合”。5.如权利要求4所述的多元生理信息分析装置，其中，所述关联性评估装置，是用于计算特定种类信号型生理信息与特定人工标记之间的关联性。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振祥，赖政国，
申请(专利权)人：大立云康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：