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用于个性化生理学参数的方法和装置

阅读:891发布:2023-01-23

专利汇可以提供用于个性化生理学参数的方法和装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且多种方法和装置将患者的测量数据与患者的人口统计学或生理学数据组合,以便确定可以用来诊断和 治疗 患者的一个输出。可以基于患者的人口统计学、患者的生理学数据、以及患者的一个群体的数据来确定一个定制输出。在另一方面中,患者的测量数据被用来预测一个迫近的心脏事件,例如急性失代偿性心 力 衰竭。确定患者的至少一个的个性化值,并且至少部分基于该个性化值和测量数据产生一个患者事件预测输出。例如, 生物 阻抗数据可以被用来确立患者特定的一个基线阻抗,并且至少部分基于持续阻抗测量与基线阻抗的关系来产生该患者事件预测输出。多变量 预测模型 可以提高预测准确度。,下面是用于个性化生理学参数的方法和装置专利的具体信息内容。

1.一种用来监控患者的装置,该装置包括:
被连接至电路以便测量该患者的阻抗的至少两个电极
接收这一测量的阻抗和患者数据的至少一个处理器,该至少一个处理器被配置成基于该阻抗和该患者数据确定一个输出。
2.如权利要求1所述的装置,其中该患者数据对应于该患者的人口统计学。
3.如权利要求2所述的装置,其中该患者的人口统计学对应于该患者的性别,该患者的年龄或该患者的种族中的一个或多个。
4.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该患者数据对应于该患者的脂肪。
5.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该患者数据对应于该患者的脂肪,包括以下各项中的一个或多个:该患者身体脂肪百分比、体重指数、该患者的身高、该患者的体重、该患者的脂肪的卡尺测量、该患者的皮尺测量测试、近红外线相互作用、该患者的用来确定脂肪的图像、双能x-射线吸光光度法(DXA)、基于身体体积的扩展、身体平均密度测量、该患者的第二阻抗测量、身体脂肪的人体(anthropometeric)测量、该患者的胸围、身体部分的周长、皮肤皱的厚度、或身体密度的估值。
6.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该输出包括定制的患者数据,该定制的患者数据是基于对应于该患者的脂肪和至少一个患者人口统计学的患者数据,该至少一个患者人口统计学包括该患者的性别、种族或年龄中的一个或多个。
7.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该患者数据对应于该患者的射血分数。
8.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该患者数据包括以下各项中的一个或多个:血压、肌酸酐、血液尿素氮(BUN)、肌蛋白、ck-mb(肌酸酐激酶-MB)、或该患者的一个在先事件。
9.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该输出包括以下各项中的一个或多个:
一个患者的合作用指标、一个调整的阻抗、一个基于该患者数据的调整的患者群体统计值、该水合作用指标随时间的变化、或一个患者事件预测输出。
10.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该输出包括该患者水合作用指标。
11.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该至少一个处理器被配置成基于该阻抗测量并且响应该患者脂肪的一个下降而增加该患者水合作用指标的水合作用量,并且其中该至少一个处理器被配置成基于该阻抗测量并且响应该患者脂肪的一个增加而降低该患者水合作用指标的水合作用量。
12.如权利要求10或11所述的装置,其中该水合作用指标包括该患者的一个调整的阻抗,并且其中这一调整的阻抗逆对应于该患者的水合作用。
13.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该输出包括这一调整的阻抗。
14.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该至少一个处理器被配置成确定这一调整的阻抗,以便对应体重指数的每单位增加至少约二分之一欧姆的一个增加,并且以便对应体重指数的每单位下降至少约二分之一欧姆的一个下降。
15.如权利要求1-13的任一项所述的装置,其中该至少一个处理器被配置成确定这一调整的阻抗,以便对应体重指数的每单位增加至少约一欧姆的一个增加,并且以便对应体重指数的每单位下降至少约一欧姆的一个下降。
16.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该输出包括基于该患者的抽查阻抗测量和该患者数据的一个抽查输出。
17.如权利要求1-15的任一项所述的装置,其中该输出包括基于该患者的一个急性阻抗测量和该患者数据的一个急性输出。
18.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该输出包括基于该患者数据调整的患者群体统计值。
19.如权利要求18所述的装置,其中该输出包括一个第一标记和一个第二标记,该第一标记是基于患者的一个群体的数据和该患者数据确定的,该第二标记是基于患者的该群体的数据和该患者数据确定的,该第一标记对应于该患者的脱水作用,该第二标记对应于该患者的过多体液。
20.如权利要求19所述的装置,其中该第一标记包括基于患者的该群体的数据,对应于该患者的脱水作用的一个上限调整的阻抗标记,并且其中该第二标记包括基于患者的该群体的数据,对应于该患者的过度水合作用的一个下限调整的阻抗标记。
21.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该至少一个处理器被配置成基于该患者数据确定一个第一水合作用标记,并且基于该患者数据确定一个第二水合作用标记,该第一水合作用标记指示该患者的脱水作用,该第二水合作用标记指示过度水合作用。
22.如权利要求21所述的装置,其中该至少一个处理器被连接至一个显示器,以便关于该第一水合作用标记和该第二水合作用标记显示该水合作用指标。
23.如权利要求21所述的装置,其中该至少一个处理器被连接至一个彩色显示器,并且被配置成在该显示器上就空间和颜色方面关于该第一水合作用标记和该第二水合作用标记显示该水合作用指标。
24.如权利要求23所述的装置,其中该至少一个处理器被配置成沿着该显示器的在该第一标记与该第二标记之间延伸的一个第一区域显示绿色,被配置成沿着该显示器的远离该第一区域布置的一个第二区域显示红色。
25.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该输出包括该水合作用指标随时间的变化,并且其中该水合作用指标随时间的变化包括多个水合作用指标,这些水合作用指标是基于至少一天间隔进行的多个阻抗测量。
26.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该输出包括该患者事件预测输出。
27.如权利要求26所述的装置,其中该患者事件预测输出包括基于该水合作用指标和该患者数据,对应于患者的一个迫近的心脏事件的预测的一个信号
28.如权利要求26所述的装置,其中该事件预测信号包括基于这一调整的阻抗和该患者数据,来预测该患者的一个迫近的心脏代偿失调的一个信号。
29.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该电路被连接至该至少两个电极,以便用在从约1kHz至约50kHz的范围内的至少一个频率测量该阻抗。
30.如权利要求29所述的装置,其中该至少一个频率包括不大于约5kHz的一个带宽。
31.如以上权利要求的任一项所述的装置,进一步包括以下各项中的一个或多个:一个心律转复器、一个植入型心律转复除颤器(ICD)、一个心脏除颤器(cardiac a defibrillator)、一个再同步治疗除颤器(CRT-D),或被连接至该至少一个处理器的一个起搏器,以便治疗该患者。
32.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该至少两个电极包括植入型电极。
33.如权利要求32所述的装置,其中该至少两个电极中的一个包括该装置的一个壳体。
34.如以上权利要求的任一项所述的装置,其中该至少两个电极包括凝胶电极,以便粘附至该患者的皮肤。
35.一种用来监控具有体液的患者的装置,该装置包括:
用于基于患者数据确定一个输出的工具。
36.一种监控患者的方法,该方法包括:
测量该患者的一个阻抗;并且
基于这一测量的阻抗和患者数据确定一个患者输出。
37.一种预测一个迫近的患者心脏事件的方法,该方法包括:
接收从该患者测量的阻抗数据;
至少部分基于该阻抗数据,确立该患者的至少一个患者特定值;并且
至少部分基于该阻抗数据和该至少一个患者特定值,产生预测这一迫近的患者心脏事件的一个患者事件预测输出。
38.如权利要求36或37之一所述的方法,进一步包括接收指示该患者的至少一个描述性特征的患者描述性数据;并且其中确立该患者的该至少一个患者特定值包括至少部分基于该患者描述性数据,确立该患者的该至少一个患者特定值。
39.如权利要求38所述的方法,其中接收患者描述性数据包括接收该患者的身体脂肪量的一个指标。
40.如权利要求36-39的任一项所述的方法,其中接收患者描述性数据包括接收该患者的身高和体重。
41.如权利要求36-40的任一项所述的方法,其中接收患者描述性数据包括接收该患者的体重指数。
42.如权利要求36-41的任一项所述的方法,其中该患者事件预测输出预测一个迫近的急性失代偿性心衰竭事件。
43.如权利要求42所述的方法,其中该急性失代偿性心力衰竭事件是选自下组的任一事件或多个事件的组合,该组由以下各项组成:1)该患者的任何心力衰竭有关的急诊室就诊或该患者住院,要求给予静脉内利尿剂、inotrope或用于流体去除的超滤;2)由健康护理提供者指导的利尿剂变化,其中该变化是以下各项中的一个或多个:a)规定的利尿剂类型的一个变化;b)和现有利尿剂剂量的增加;或c)其他利尿剂的添加;以及3)结果是该患者死亡的一个急性失代偿性心力衰竭事件。
44.如权利要求37-43的任一项所述的方法,其中接收从该患者测量的阻抗数据包括:
将一个附着设备附贴至该患者,该附着设备包括与该患者的皮肤电接触的多个电极,并且该附着设备产生一个阻抗输出,该阻抗输出指示这些电极中至少两个电极之间的阻抗;并且
接收该阻抗输出。
45.如权利要求36-44的任一项所述的方法,其中确立该患者的至少一个的个性化值包括处理这一测量的阻抗数据,以便确立该患者特定的一个基线阻抗。
46.如权利要求45所述的方法,其中在低患者活动性时期中,使用从该患者测量的阻抗数据确立该基线阻抗。
47.如权利要求46所述的方法,其中在该患者休息时,使用从该患者测量的阻抗数据确立该基线阻抗。
48.如权利要求45-47的任一项所述的方法,其中产生该患者事件预测输出包括至少部分基于该阻抗的持续测量与该基线阻抗的关系,产生该事件预测输出。
49.如权利要求36-48的任一项所述的方法,其中确立该患者的至少一个的个性化值包括处理这一测量的阻抗数据,以便确立该患者特定的一个基线呼吸参数。
50.如权利要求49所述的方法,其中在低患者活动性时期中,使用从该患者测量的阻抗数据确立该基线呼吸参数。
51.如权利要求50所述的方法,其中在该患者休息时,使用从该患者测量的阻抗数据确立该基线呼吸参数。
52.如权利要求49所述的方法,其中该呼吸参数涉及该患者呼吸的空气体积。
53.如权利要求49所述的方法,其中产生该患者事件预测输出包括至少部分基于该呼吸参数的持续测量与该基线呼吸参数的关系,产生该事件预测输出。
54.如权利要求37-53的任一项所述的方法,进一步包括接收指示该患者的至少一个特征的患者描述性数据,并且其中确立该患者的至少一个的个性化值包括基于该患者描述性数据,计算该患者特定的一个预测阻抗。
55.如权利要求54所述的方法,其中由该患者的身高和体重或由该患者的体重指数计算该预测阻抗。
56.如权利要求54所述的方法,其中产生该患者事件预测输出包括至少部分基于该阻抗的持续测量与该预测阻抗的关系,产生该事件预测输出。
57.如权利要求36-56的任一项所述的方法,进一步包括接收指示该患者的至少一个特征的患者描述性数据,并且其中:
确立该患者的至少一个的个性化值包括处理该阻抗数据,以便确立该患者特定的一个基线阻抗,并且还包括基于该患者描述性数据,计算该患者特定的一个预测阻抗;
该方法进一步包括获进行该阻抗的持续测量;并且
产生该患者事件预测输出包括至少部分基于该阻抗的持续测量与该基线阻抗的关系,和该阻抗的持续测量与该预测阻抗的关系,产生该事件预测输出。
58.如权利要求36-57的任一项所述的方法,其中:
确立该患者的至少一个的个性化值包括处理该阻抗数据,以便确立该患者特定的一个基线阻抗和该患者特定的一个基线呼吸参数;并且
该方法进一步包括进行该阻抗的持续测量,并且计算该呼吸参数的持续测量;并且产生该患者事件预测输出包括至少部分基于该阻抗的持续测量与该基线阻抗的关系,和该呼吸参数与该基线呼吸参数的关系,产生该事件预测输出。
59.如权利要求58所述的方法,进一步包括接收指示该患者的至少一个(on)特征的患者描述性数据,并且其中:
确立该患者的至少一个的个性化值进一步包括基于该患者描述性数据,计算该患者特定的一个预测阻抗;并且
产生该患者事件预测输出包括至少部分基于该阻抗的持续测量与该预测阻抗的关系,产生该事件预测输出。
60.如权利要求59所述的方法,其中产生该患者预测输出进一步包括:
计算指示该阻抗相对于该基线阻抗随时间的变化的一个阻抗指数;
计算指示该呼吸参数相对于该基线呼吸参数随时间的变化的一个呼吸指数;
计算指示该阻抗相对于该预测阻抗随时间的变化的一个预测阻抗指数;并且将该阻抗指数、该呼吸指数以及该预测阻抗指数与对应的预先选择的阈值进行比较。
61.如权利要求60所述的方法,其中计算该患者预测输出进一步包括计算这些指数中的至少一个已经超过它的对应阈值的时间量。
62.如权利要求60所述的方法,进一步包括当该阻抗指数与该预测阻抗指数均已经超过它们对应的阈值达到预先选择的持续时间段,并且在该时间段中该呼吸指数已经超过它的对应阈值至少一次时,产生预测一个心脏事件的该患者预测输出。
63.一种用于预测患者的心脏事件的系统,该系统包括:
一个附着设备,该附着设备可附接至一位患者,以便从该患者电子测量阻抗数据;和一个处理器以及该处理器可读的一个有形储存器;
其中该储存器储存当被处理器执行时使系统进行以下步骤的指令:
接收该阻抗数据;
基于该阻抗数据,确立该患者的至少一个的个性化值;并且
至少部分基于该阻抗数据和该至少一个的个性化值,产生预测患者心脏事件的一个患者事件预测输出。
64.如权利要求63所述的系统,进一步包括一个输入机构,该输入机构用于接收指示该患者的至少一个描述性特征的患者描述性数据,并且其中当被该处理器执行时这些指令时,进一步使该系统进行以下步骤:
接收指示该患者的至少一个描述性特征的患者描述性数据;
基于该患者描述性数据确立至少一个的个性化值;并且
至少部分基于由该患者描述性数据确立的该个性化值产生该患者事件预测输出。
65.如权利要求63-64的任一项所述的系统,其中该附着设备进一步包括:
与该患者的皮肤接触的至少两个电极;和
一个电子模,该电子模块测量这些电极中的至少两个之间的阻抗,并且将表示该阻抗的阻抗数据传输至该计算机系统
66.如权利要求63-65的任一项所述的系统,其中该附着设备包括该处理器。
67.如权利要求63-66的任一项所述的系统,进一步包括:
包括该处理器的一个计算机系统;和
一个通信链路,该阻抗数据通过该通信链路被从该附着设备传输到该计算机系统。
68.如权利要求67所述的系统,进一步包括一个中间设备,该中间设备从该附着设备接收该阻抗数据,并且将该阻抗数据转发至该计算机系统。
69.如权利要求67-68的任一项所述的系统,其中该附着设备至少部分经由一个无线链路,将该阻抗数据传输给该计算机系统。
70.如权利要求63-69的任一项所述的系统,其中该患者事件预测输出预测一个急性失代偿性心力衰竭事件。
71.如权利要求63-70的任一项所述的系统,其中当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统进行以下步骤:
由该阻抗数据确立该患者特定的一个基线阻抗;并且
至少部分基于持续阻抗测量与该基线阻抗的关系产生该患者事件预测输出。
72.如权利要求63-71的任一项所述的系统,其中当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统进行以下步骤:
由该阻抗数据确立该患者特定的一个基线呼吸参数;并且
至少部分基于该呼吸参数的持续测量与该基线呼吸参数的关系,产生该患者事件预测输出。
73.如权利要求63-72的任一项所述的系统,进一步包括一个输入端,该输入端用于接收指示该患者的至少一个描述性特征的患者描述性数据,并且其中当被该处理器执行时这些指令进一步使该系统进行以下步骤:
接收指示该患者的至少一个描述性特征的患者描述性数据;
至少部分基于该患者描述性数据,确立该患者特定的一个预测阻抗;并且至少部分基于该阻抗的持续测量与该患者的预测阻抗的关系,产生该患者事件预测输出。
74.如权利要求63-73的任一项所述的系统,其中当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统进行以下步骤:
由该阻抗数据确立该患者特定的一个基线阻抗;
由该阻抗数据确立该患者特定的一个基线呼吸参数;并且
至少部分基于该阻抗的持续测量与该基线阻抗的关系,和该呼吸参数的持续测量与该基线呼吸参数的关系,产生该患者事件预测输出。
75.如权利要求74所述的系统,其中当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统进行以下步骤:
接收指示该患者的至少一个特征的患者描述性数据;
至少部分基于该患者描述性数据,确立该患者特定的一个预测阻抗;并且至少部分基于该阻抗的持续测量与该患者的预测阻抗的关系,产生该患者事件预测输出。
76.如权利要求75所述的系统,其中当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统进行以下步骤:
计算指示该阻抗相对于该基线阻抗随时间的变化的一个阻抗指数;
计算指示该呼吸参数相对于该基线呼吸参数随时间的变化的一个呼吸指数;
计算指示该阻抗相对于该预测阻抗随时间的变化的一个预测阻抗指数;并且将该阻抗指数、该呼吸指数以及该预测阻抗指数与对应的预先选择的阈值进行比较。
77.如权利要求76所述的系统,其中当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统进行以下步骤:
计算这些指数中的至少一个已经超过它的对应阈值的时间量。
78.如权利要求77所述的方法,其中当该阻抗指数与该预测阻抗指数均已经超过它们对应的阈值达到预先选择的持续时间段,并且在该时间段中该呼吸指数已经超过它的对应阈值至少一次时,当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统产生预测一个心脏事件的该患者预测输出。
79.一种用于测量患者的一个阻抗参数的系统,该系统包括:
一个处理器和该处理器可读的一个有形储存器;和
一个输入机构,该输入机构用于接收该患者的生物阻抗的一系列样本;
其中该储存器储存当被处理器执行时使系统进行以下步骤的指令:
接收该患者的生物阻抗的该系列样本;并且
从该系列样本获得该阻抗参数。
80.如权利要求79所述的系统,其中该系统通过找到该系列样本中的至少一些样本的中值,从该系列样本获得该阻抗参数。
81.如权利要求79所述的系统,其中当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统过滤该系列样本。
82.一种用于测量患者的一个呼吸参数的系统,该系统包括:
一个处理器和该处理器可读的一个有形储存器;和
一个输入机构,该输入机构用于接收该患者的生物阻抗的一系列样本;
其中该储存器储存当被该处理器执行时使该系统进行以下步骤的指令:
接收该患者的生物阻抗的该系列样本;并且
从该系列样本获得该呼吸参数。
83.如权利要求82所述的系统,其中当被该处理器执行时这些指令使该系统通过处理该系列样本,以便获得指示该患者的呼吸体积的一个参数,来从该系列样本获得该呼吸参数。
84.如权利要求82-83的任一项所述的系统,其中该系列样本涵盖该患者所取的多个呼吸值,并且其中当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统进行以下步骤:
过滤该系列样本;
鉴别该系列样本中的局部极大值;并且
至少部分基于至少一些局部极大值的幅度获得该呼吸参数。
85.如权利要求84所述的系统,其中至少部分基于一部分局部极大值的幅度,获得该呼吸参数,该部分包括具有最大幅度的局部极大值。
86.如权利要求82-85的任一项所述的系统,其中当被该处理器执行时,这些指令进一步使该系统过滤该系列样本。

说明书全文

用于个性化生理学参数的方法和装置

[0001] 本申请要求题为“用于个性化生理学参数的方法和装置(Method and Apparatus for Personalized Physiologic Parameters)”并且于2010年4月5日提交的临时美国专利申请号61/321,040的优先权,出于所有目的,其全部披露通过引用结合在此。
[0002] 发明背景
[0003] 本发明涉及监控和治疗人和动物,并且更确切地讲涉及患者监控和疾病治疗。虽然多个实施方案明确提到用一个附着贴片来监控阻抗和心电图信号,但是在此所述的系统方法和设备可以适用于其中使用生理学监控的许多应用,例如,用植入型设备无线生理学监控持续延长的时段。
[0004] 经常针对与患者的一个受损状态相关联的疾病和/或病况进行治疗,该受损状态例如一个受损的生理学状态,例如心脏病。在一些实例中,一位患者可能患有心脏病发作并且要求在出院之后进行护理和/或监控。尽管这种长期护理可能至少部分有效,但许多患者未被充分监控并且最终死于心脏代偿失、或心衰竭。可以用来监控患者的设备的一个实例是霍尔特(Holter)监测仪、或动态心电图设备。虽然这种设备可以有效于测量心电图,但单独使用这类测量可能并足以可靠检测和/或避免迫近的心脏代偿失调。
[0005] 除了用心电图来测量心脏信号以外,已知的生理学测量还包括阻抗测量。例如,经胸廓阻抗测量可以用来测量合作用和呼吸。虽然经胸廓测量可以是有用的,但这类测量可能使用跨患者的中线定位电极,并且对于患者佩戴来说可能稍微不舒适和/或麻烦。同样,使用水合作用作为阻抗的一个量度的已知方法在至少一些情况下可能会有误差。
[0006] 与本发明的实施方案有关的工作表明,用于长期监控患者的已知方法和装置对于检测和/或避免迫近的心脏代偿失调来说可能不够理想。在至少一些实例中,心脏代偿失调可以是难以检测的,例如在早期。虽然生物阻抗和其他生理学参数已经用于评价HF(心力衰竭)病况和跟踪患者的改善或恶化,但当前方法和装置中的至少一些可能并不预测一个迫近的患者事件并且在至少一些情况下可以导致假阳性
[0007] 因此,存在对改善的患者监控的需要。理想地,这种改善的患者监控将避免现有方法和装置的至少一些缺点。
[0008] 发明概述
[0009] 本发明的实施方案提供了用于患者监控和治疗的改善的方法和装置。在许多实施方案中,患者测量数据结合患者的人口统计学或生理学数据,以便确定可以用来诊断和治疗患者的一个输出。例如,可以基于患者的人口统计学、患者的生理学数据、以及患者的一个群体的数据来确定一个定制输出。患者群体数据可以对应于可以影响从患者测量的的数据,使得用患者数据和患者群体数据确定的输出对患者特征更不敏感,并且可以被治疗医师更有效地使用。例如,测量的患者数据可以对应于患者的水合作用,例如患者的阻抗,并且该输出可以包括基于患者的一个水合作用指标、患者的阻抗和可以影响该阻抗测量的数据(例如患者的人口统计学和对应于脂肪的患者数据)。患者人口统计学数据可以包括性别、年龄或种族中的一个或多个(one or more),并且对应于脂肪的患者数据可以包括涉及患者的脂肪的一个或多个测量,例如身高和体重、体重指数(BMI)、或基于成像的脂肪百分比。基于患者数据和群体数据确定的输出可以包括以下各项中的一个或多个:水合作用指标、调整的阻抗、水合作用指标随时间的变化、或事件预测。
[0010] 在第一方面,本发明的实施方案提供了一种用来监控患者的装置。该装置包括被连接至电路的至少两个电极,以便测量患者的阻抗。至少一个处理器接收测量的阻抗和患者数据,并且该至少一个处理器被配置成基于该阻抗和该患者数据确定一个输出。
[0011] 在许多实施方案中,患者数据对应于患者的一个人口统计学。患者的人口统计学可以对应于患者的性别、患者的年龄、或患者的种族中的一个或多个。
[0012] 在许多实施方案中,患者数据对应于患者的脂肪。对应于患者的脂肪的患者数据包括以下各项中的一个或多个:患者身体脂肪百分比、体重指数、患者的身高、患者的体重、患者的脂肪的卡尺测量、患者的皮尺测量测试、近红外线相互作用、患者的用来确定脂肪的图像、双能x-射线吸光光度法(DXA)、基于身体体积的扩展、身体平均密度测量、患者的第二阻抗测量、身体脂肪的人体(anthropometeric)测量、患者的胸围、身体部分的周长、皮肤皱的厚度、或身体密度的估值。
[0013] 在许多实施方案中,该输出包括定制的患者数据,该定制的患者数据是基于对应于患者的脂肪和至少一个患者人口统计学的患者数据,该至少一个患者人口统计学包括患者的性别、种族或年龄中的一个或多个。
[0014] 在许多实施方案中,患者数据对应于患者的射血分数。
[0015] 在许多实施方案中,患者数据包括以下各项中的一个或多个:血压、肌酸酐、血液尿素氮(BUN)、肌蛋白、ck-mb(肌酸酐激酶-MB)、或患者的一个在先事件。
[0016] 在许多实施方案中,该输出包括以下各项中的一个或多个:患者的水合作用指标、调整的阻抗、基于患者数据调整的患者群体统计值、水合作用指标随时间的变化、或患者事件预测输出。
[0017] 在许多实施方案中,该输出可以包括患者的水合作用指标。该至少一个处理器可以被配置成基于该阻抗测量并且响应患者脂肪的一个下降,增加患者的水合作用指标的水合作用量,并且该至少一个处理器可以被配置成基于该阻抗测量并且响应患者脂肪的一个增加,降低患者的水合作用指标的水合作用量。
[0018] 水合作用指标可以包括患者的一个调整的阻抗,并且这一调整的阻抗可以逆对应患者的水合作用。
[0019] 在许多实施方案中,该输出包括调整的阻抗。该至少一个处理器可以被配置成确定这一调整的阻抗,以便对应体重指数的每单位增加至少约0.5欧姆的一个增加,并且以便对应体重指数的每单位下降至少约0.5欧姆的一个下降。该至少一个处理器可以被配置成确定这一调整的阻抗,以便对应体重指数的每单位增加至少约一欧姆的一个增加,并且以便对应体重指数的每单位下降至少约一欧姆的一个下降。
[0020] 在许多实施方案中,该输出包括基于患者的抽查阻抗测量和患者数据的一个抽查输出。
[0021] 在许多实施方案中,该输出包括基于患者的一个急性阻抗测量和患者数据的一个急性输出。
[0022] 在许多实施方案中,该输出包括基于患者数据调整的患者群体统计值。该输出可以包括一个第一标记和一个第二标记,其中该第一标记是基于患者的一个群体的数据和患者数据确定的,并且该第二标记是基于患者的该群体的数据和患者数据确定的。第一标记可以对应于患者的脱水作用,并且第二标记对应于患者的过量体液。第一标记可以包括基于患者的该群体的数据,对应于该患者的脱水作用的一个上限调整的阻抗标记,并且第二标记可以包括基于患者的该群体的数据,对应于该患者的过度水合作用的一个下限调整的阻抗标记。
[0023] 在许多实施方案中,该至少一个处理器被配置成基于患者数据确定一个第一水合作用标记,并且基于患者数据确定一个第二水合作用标记,该第一水合作用标记指示患者的脱水作用,该第二水合作用标记指示过度水合作用。该至少一个处理器可以被连接至一个显示器,以便关于该第一水合作用标记和该第二水合作用标记显示该水合作用指标。该至少一个处理器可以被连接至一个彩色显示器,并且被配置成在该显示器上就空间和颜色方面,关于该第一水合作用标记和该第二水合作用标记显示该水合作用指标。该至少一个处理器可以被配置成沿着该显示器的在该第一标记与该第二标记之间延伸的一个第一区域显示绿色,被配置成沿着该显示器的远离该第一区域布置的一个第二区域显示红色。
[0024] 在许多实施方案中,该输出包括该水合作用指标随时间的变化,并且其中该水合作用指标随时间的变化包括多个水合作用指标,这些水合作用指标是基于至少相隔一天进行的多个阻抗测量。
[0025] 在许多实施方案中,该输出包括患者事件预测输出。患者事件预测输出可以包括基于该水合作用指标和患者数据,对应于患者的一个迫近的心脏事件的预测的一个信号。事件预测信号可以包括基于调整的阻抗和患者数据来预测患者的迫近的心脏代偿失调的一个信号。
[0026] 在许多实施方案中,电路被连接至至少两个电极,以便用在从约1kHz至约50kHz的范围内的至少一个频率测量阻抗。该至少一个频率包括不大于约5kHz的一个带宽。
[0027] 在许多实施方案中,该装置进一步包括以下各项中的一个或多个:一个心律转复器、一个植入型心律转复除颤器(ICD)、一个心脏除颤器(cardiac a defibrillator)、一个再同步治疗除颤器(CRT-D),或连接至至少一个处理器的一个起搏器,以便治疗患者。
[0028] 在许多实施方案中,该至少两个电极包括植入型电极。该至少两个电极中的一个包括一个装置壳体。
[0029] 在许多实施方案中,该至少两个电极包括凝胶电极,以便粘附至患者皮肤。
[0030] 在另一方面,本发明的实施方案提供了一种监控患者的方法。测量患者的阻抗,并且基于测量的阻抗和患者数据确定一个患者输出。
[0031] 在另一方面,本发明的实施方案提供了一种用来监控具有体液的患者的装置。该装置包括用于基于患者数据确定一个输出的工具。
[0032] 任何以上方面可以用任何组合形式来组合。
[0033] 附图简要说明
[0034] 图1显示了根据本发明的实施方案,一位患者和一个监控系统,该系统包括一个患者测量设备;
[0035] 图1A显示了根据实施方案,适合进行监控的第一患者;
[0036] 图1B显示了根据实施方案,适合进行监控的第二患者;
[0037] 图1C显示了根据实施方案,适合进行监控的第三患者;
[0038] 图1D显示了根据实施方案,适合进行监控的第四患者;
[0039] 图2A和2A1分别显示了附着设备的实施方案的一个分解图和一个侧截面图,该附着设备具有贴附至凝胶盖的一个温度感测器;
[0040] 图2B显示了如在图2A中,在附着贴片上的一个印刷电路板和多个电子组件;
[0041] 图2B1显示了根据本发明的实施方案,可以用来确定用于确定患者水合作用的最佳频率的一个等效电路;
[0042] 图2C显示了根据本发明的实施方案,适合并入的一个植入型设备;
[0043] 图2D显示了一个可视显示器,它显示对应于一个个性化流体水平的一个调整的阻抗,该阻抗布置在一个上限调整的标记与一个下限调整的标记之间;
[0044] 图2E显示了对应于一个患者群体的统计学参数的曲线图,这些统计学参数可以与患者数据组合,以便产生根据图2D所显示的实施方案的一个显示;
[0045] 图2F显示了根据图2D和图2E的实施方案,调整的阻抗随时间的变化;
[0046] 图3显示了根据本发明的实施方案,一种监控患者的方法;
[0047] 图4显示了根据实施方案,用约200位患者的一个群体测量的阻抗和体重指数的散点图;
[0048] 图5显示了根据实施方案,从附着设备读出阻抗数据(BioZ);
[0049] 图6显示了一种实例方法,它利用阻抗参数读数来获得可以用于预测一个迫近的心脏事件的一个阻抗标志;
[0050] 图7显示了一个示例性实施方案的一个流程图,该实施方案用于计算一个基线阻抗和一个阻抗指数;
[0051] 图8显示了一个示例性方法的一个流程图,该方法计算一个基线呼吸参数和一个呼吸指数;
[0052] 图9显示了用于计算来自患者的阻抗的持续测量与患者的预测阻抗的比例指数的一个流程图;以及
[0053] 图10图解显示了根据实施方案,事件预测逻辑。
[0054] 发明详细说明
[0055] 如在此所述的实施方案提供了用于调整通过一个患者测量设备测量的生理学参数的装置和方法,以便确定用于评价患者(例如心力衰竭(HF)病况)的个性化值。
[0056] 这些方法和装置可以包括在一个计算机可读媒体上具体化的一个计算机程序的多个指令,以便根据使用来自患者的特定并且独特的参数的算法运行,从而实施一个患者特定并且个性化的输出,用于HF评价和护理。在许多实施方案中,该输出可以包括一系列的正常和异常生理学参数,这些参数被调整以便包括患者病况的特定并且独特的评估。
[0057] 例如,患者的人口统计学和特征(例如种族、性别、体重、BMI等)可以用在得自群体数据的一个公式中,以便得到一个患者特定的结果标靶。这些标靶值可以用作治疗的初始条件或用作护理的理想终点。在此所述的实施方案还可以包括患者数据相对于群体数据的显示;并且可以做出这种显示给患者、护理人员、医师或其他健康护理专业人士。
[0058] 在许多实施方案中,可将来自患者的独特人口统计学和特征信息输入到一个评价系统(附着设备系统的输入外周设备)中。输入系统的信息可以根据一个算法修正测量值、选择一个适当的算法参数范围或选择一个分开的算法子例行程序,或其组合,该子例行程序对于患有特定病情的特定患者来说最为适当。所述信息对于并入到一个疾病跟踪或预测算法中有用,该算法是根据一个计算机程序的多个指令来实施。输入信息可以用来设置一个事件预测算法的多个初始条件,并且可以影响该算法的特征和/或阈值
[0059] 在许多实施方案中,输入信息可以相对于适合患者的值被显示给医师。相对于一系列值,这些值对于所述患者来说是适当并且特定的,该显示允许医师具有患者状态的一个评价。从这类值的偏离可以按一种患者特定的方式表示并且量化患者状态的一个变化,例如疾病病况的改善亦或恶化。对于长期监控患者病况、用药的顺从性以及疾病稳定性来说,所述患者特定信息是有用的。
[0060] 如在此使用,术语数据涵盖信息。
[0061] 图1显示一位患者P和一个监控系统10。患者P包括一个中线M、一个第一侧S1(例如右侧),以及一个第二侧S2(例如左侧)。监控系统10包括用来监控患者的一个患者测量设备,它可以包括例如一个植入型设备100I或一个附着设备100。附着设备100可以在许多位置被粘附至患者P,这些位置例如患者P的胸部T。在许多实施方案中,该附着设备可以附着至患者的一侧,数据可以从该侧收集。与本发明的实施方案有关的工作表明,患者的一侧上的位置可以在设备被粘附至患者时为患者提供舒适性。监控系统10和附着设备100可以包括如题为“具有多个生理学感测器的附着设备(Adherent Device with Multiple Physiological Sensors)”的美国公开号US-2009-0076345-A1和题为“检测迫近的心脏代偿失调的多感测器患者监控器(Multi-sensor Patient Monitor to Detect Impending Cardiac Decompensation)”的美国公开号US-2009-0076344-A1所述的组件,其全部披露是通过引用结合在此,并且适合根据如在此所述的本发明的一些实施方案的组合。
[0062] 附着设备100可以与远程中心106进行无线通信。该通信可以直接(经由一个蜂窝网络或Wi-Fi网络),或通过中间设备或网关102间接进行。该网关102可以包括TM TM TMzLink 的多个组件,zLink 是一个类似于手机的小型便携式设备,它将从PiiX 接收的信息无线传输到Corventis,Corventis从加利福尼亚州圣何塞市的Corventis公司可商购。
网关102可以由多个设备组成,这些设备可以按许多方式与远程中心106有线或无线通信,例如用可以包括互联网连接的一个连接104和/或用一个蜂窝连接。远程中心106可以包括Corventis网络服务,用于数据分析和储存的一个托管应用程序,该程序还可以包括Corventis网站(www.corventis.com),这使得能够安全访问生理学趋势和临床事件信息,用于解释和诊断。在许多实施方案中,监控系统10包括一个分布式处理器系统,该系统具有包括设备100的一个有形媒体的至少一个处理器,网关102的至少一个处理器102P,以及在远程中心106的至少一个处理器106P,这些处理器各自可以与其他处理器电子通信。至少一个处理器102P包括一个有形媒体102T,并且至少一个处理器106P包括一个有形媒体
106T。远程处理器106P可以包括位于远程中心的一个后端服务器。远程中心106可以用一个通信系统107A与一个健康护理提供者通信设备108A进行通信,该通信系统107A如互联网、一个内联网、多条电话线、无线和/或卫星电话。健康护理提供者通信设备108A,例如用于一个家庭成员,可以如箭头109A所指示,用一种通信方式与患者P进行通信。远程中心106可以用一个通信系统107B(如互联网、一个内联网、多条电话线、无线和/或卫星电话)与一位健康护理专业人士,例如一个医师108B通信设备进行通信。如箭头109B所指示,医师通信设备108B可以用通信方式,例如用一个双向通信系统,与患者P进行通信。
PDA可以包括一个有形媒体,该有形媒体具有在它上面具体化一个计算机程序的指令,以便将患者数据显示给医师。远程中心106可以用一个通信系统107C与一个紧急响应者设备
108C(例如用于一个911操作人员和/或护理人员的一个通信设备)进行通信。在许多实施方案中,指令被从远程站点106传输至由患者身体上的附着贴片支撑的一个处理器,并且由患者支撑的该处理器可以例如在被患者佩戴时接收用于患者治疗和/或监控的更新的指令。紧急响应者设备108C可以随响应者一起行进至患者处,如箭头109C所指示。因此,在许多实施方案中,监控系统10包括一个闭合回路系统,其中响应来自附着设备的信号,可以从远程中心来监控并且实施患者护理。
[0063] 上述通信设备各自可以包括被连接至一个处理器的一个显示器,该处理器具有一个有形媒体,该有形媒体包括一个储存器,具有在它上面具体化的一个计算机程序的多个TM指令,这些通信设备例如个人数字助理(PDA),例如一个智能电话,例如一个iPhone ,或TM
Blackberry 。
[0064] 在许多实施方案中,附着设备100可以连续监控生理学参数,与一个远程中心进行无线通信,并且在必要时提供警示。附着贴片可以附接至患者的胸部并且含有感测电极、电池、储存器、逻辑电路以及无线通信能力。在一些实施方案中,远程中心106接收患者数据并且应用一个患者评估算法,例如用来预测患者的生理学或精神衰退的预测算法。在一些实施方案中,该算法可以包括一个算法来预测迫近的患者生理学或精神衰退,例如,基于降低的水合作用和活动性。当一个标志上升时,该中心可以与患者、医院、护士、和/或医师进行通信,以便允许治疗性干预,例如预防进一步生理学或精神衰退。
[0065] 附着设备100可以按许多方式被贴附和/或粘附至身体。例如,用以下各项中的至少一个:一个胶带、一个恒定作用力弹簧、双肩周围的吊带、一个旋入式微针状电极、一个预成形电子模将织品成形至胸部、皮肤卷上的一个夹子,或经皮锚定。贴片和/或设备替换可以用以下来进行:一个键控贴片(两部分贴片)、一个轮廓或解剖学标记、一个低粘性导板(放置导板|去除旧贴片|放置新贴片去除导板),或一个键控附接,用于减少颤动。该贴片和/或设备可以包括一个无粘性实施方案(例如胸部绷带),和/或用于敏感性皮肤的一个低刺激性粘合剂。该附着贴片和/或设备可以包括许多形状,例如狗骨头形、砂漏形、长椭圆形、圆形或椭圆形中的至少一个。
[0066] 在许多实施方案中,附着设备100可以包括一个可再次使用的电子模块,该电子模块具有多个可替换的一次性贴片,并且这些可替换的贴片各自可以包括一个电池。附着TM TM设备100可以包括PiiX 的多个组件,PiiX 是一个不显眼的、耐水的、患者佩戴设备,它粘附至皮肤并且自动收集并传输生理学信息,从加利福尼亚州圣何塞市的Corventis公司可商购。在一些实施方案中,该设备可以具有一个可再充电模块,并且可以使用双电池和/或电子模块,其中一个模块101A可以使用一个充电站103被再充电,而其他模块101B被与接头一起放置在附着贴片上。在一些实施方案中,网关102可以包括充电模块、数据转移、储存和/或传输,使得这些电子模块之一可以被放置在网关102中,用于充电和/或数据转移,而其他电子模块由患者佩戴。
[0067] 系统10可以进行以下功能:初始化、编程、测量、储存、分析、通信、预测、和显示。该附着设备可以含有以下生理学感测器的子集:生物阻抗、呼吸、呼吸率变化性、心率(平均、最小、最大)、心律、心率变化性(HRV)、心率震荡(HRT)、心音(例如S3)、呼吸音、血压、活动性、姿势、苏醒/睡眠、端坐呼吸、体温/热通量、和体重。活动性感测器可以包括以下各项中的一个或多个:球开关加速计、每分通气量、HR(血液流变学)、生物阻抗噪声、皮肤温度/热通量、BP(血压)、肌肉噪声、姿势。
[0068] 图1A显示适合监控的第一患者。
[0069] 图1B显示适合监控的第二患者。
[0070] 图1C显示适合监控的第三患者。
[0071] 图1D显示适合监控的第四患者。
[0072] 图1A至1D显示的各患者可以具有不同的身体属性,使得它可以协助确定基于患者数据的输出。例如,图1A和1B显示的患者包括男性,而图1C和1D显示的患者包括女性。各患者可以具有基于患者的身高和体重确定的体重指数。
[0073] 与实施方案有关的工作表明患者的特征可以影响患者的测量。例如,患者人口统计学,例如年龄、性别和种族可以涉及患者的测量。
[0074] 患者的生理学也可以影响测量。例如,脂肪(包括脂肪组织、脂肪分子、脂肪细胞及其组合)可以影响阻抗测量。脂肪可以包括布置在皮肤之下的、可以影响通过患者的皮肤的测量的阻抗的一层组织。例如,穿过脂肪组织的电流可以增加患者的测量的阻抗。可替代地或以组合方式,脂肪可以布置在患者的内部组织中。例如,脂肪分子可渗透内部组织,并且可以影响使电流通过内部组织的被植入电极的阻抗测量,或影响布置在皮肤上使电流通过内部组织的电极的阻抗测量。例如,脂肪可以使具有正常水合作用的患者的测量的阻抗增加,使得测量的阻抗异常地高(例如当患者具有正常水合作用时),并且单独基于阻抗测量而表现出脱水。
[0075] 图2A和2A1分别显示附着设备的实施方案的一个侧截面图和一个分解图。附着设备100可以包括具有一种粘合剂116B的一个附着贴片110,具有凝胶114A、114B、114C、114D的电极112A、112B、112C、112D,凝胶盖180,温度感测器177、盖162,和一个印刷电路板(PCB)120,该印刷电路板具有不同电路,用于监控生理学感测器,与一个远程中心进行无线通信,并且在必要时提供警示。附着设备100包括至少两个电极,包括电极112A、112B、112C以及112D中的两个或更多个。附着设备100可以包括一个最大尺寸,例如一个最大长度从约4至10英寸、一个最大厚度沿着设备的轮廓从约0.2英寸至约0.6英寸,以及一个最大宽度从约2至约4英寸。
[0076] 附着贴片110包括一个第一侧,或一个下侧110A,当放置在患者上时它取向朝向患者的皮肤。附着贴片110还可以包括一个胶带110T,它是一种材料,优选地为透气的,具有一种粘合剂116A以便粘附至患者P。电极112A、112B、112C以及112D被贴附至附着贴片110。在许多实施方案中,至少有4个电极被附接至贴片。凝胶114A、114B、114C以及114D可以各自分别被定位在电极112A、112B、112C以及112D上,以在电极与患者的皮肤之间提供电导性。附着贴片100还包括一个第二侧,或上侧110B。在许多实施方案中,电极112A、
112B、112C以及112D从下侧110A穿过附着贴片110延伸至上侧110B。粘合剂116B可以被施加至上侧110B以便将多个结构(例如一个透气盖)粘附该贴片,使得当将贴片粘附至患者时,贴片可以支撑电子元件和其他结构。
[0077] 在许多实施方案中,附着贴片110可以包括一层透气胶带110T,例如一块编织-针织聚酯织品,以便允许潮湿蒸汽和空气通过该胶带循环至患者的皮肤和通过该胶带从患者的皮肤循环。在许多实施方案中,透气胶带110T包括一种衬垫材料,或背衬111,与一种粘合剂。在许多实施方案中,该背衬是舒适的和/或柔性的,使得设备和/或贴片不会随身体活动而脱除。在许多实施方案中,该粘性贴片可以包括从1至2片,例如1片。在许多实施方案中,附着贴片110包括药理学试剂,例如以下各项中的至少一个:β-阻滞剂类、ace(血管紧张素转换酶)抑制剂类、利尿剂类、用于炎症的类固醇、抗生素、抗真菌剂以及可的松类固醇。贴片110可以包括许多几何形状,例如以下各项中的至少一个:长椭圆形、椭圆形、蝶形、狗骨头形、哑铃形、圆形、具有圆的方形、具有圆角的矩形,或具有圆角的多边形。在特定实施方案中,附着贴片110的厚度在从约0.001″至约.020″的范围内,贴片的长度在从约2″至约10″的范围内,并且贴片的宽度在从约1″至约5″的范围内。
[0078] 在许多实施方案中,附着设备100包括布置在凝胶盖180的外周部分上的一个温度感测器177,以允许通过透气胶带和凝胶盖测量皮肤附近的温度。温度感测器177可以被贴附至凝胶盖180,使得在凝胶盖和胶带随着患者的皮肤伸展时,该温度感测器可以移动。温度感测器177可以通过一个柔性连接被连接至温度感测器电路144,该柔性连接包括以下各项中的至少一个:电线、屏蔽电线、非屏蔽电线、柔性电路或柔性PCB。温度感测器可以被贴附至透气胶带,例如通过凝胶盖中的一个切口,其中温度感测器远离凝胶垫定位。一个热通量感测器可以被定位在该温度感测器附近,例如以便测量直至凝胶盖的热通量。
[0079] 该附着设备包括电极112A、112B、112C以及112D,它们被配置成通过透气胶带110T中的孔连接组织。电极112A、112B、112C以及112D可以用许多方式制作,例如印刷在柔性接头112F上,例如聚酯上的墨。在一些实施方案中,这些电极可以包括填充的ABS塑料、Ag/AgCl、银、镍、或电导性丙烯酸胶带中的至少一个。这些电极可以包括许多几何形状来接触皮肤,例如方形、圆形(circular)、长椭圆形、星形、多边形或圆形(round)中的至少一个。在特定实施方案中,跨各电极的宽度的尺寸在从约002″至约.050″范围内。
在特定实施方案中,两个内侧电极可以包括施力,或电流电极,其中一个中心至中心间距在约20至约50mm范围内。在特定实施方案中,两个外侧电极可以包括测量电极,例如电压电极,并且相邻电压与电流电极之间的一个中心-中心间距在约15mm至约35mm范围内。因此,在许多实施方案中,内电极之间的一个间距可以大于内电极与外电极之间的间距。
[0080] 在许多实施方案中,凝胶114A或凝胶层包含一种水凝胶,该水凝胶定位在电极112A上并且在皮肤与电极之间提供一个导电性界面,以便减低电极/皮肤界面之间的阻抗。凝胶可以包含水、甘油以及电解质,药理学试剂,例如β-阻滞剂类、ace抑制剂类、利尿剂类、用于炎症的类固醇、抗生素以及抗真菌剂。凝胶114A、114B、114C和114D可以被分别定位在电极112A、112B、112C和112D上,以便将电极连接至患者的皮肤。包含电极的柔性接头112F可以从凝胶盖之下延伸到PCB,以便连接至PCB和/或其上支撑的组件。例如,柔性接头112F可以包括柔性接头122A,以便提供溢放口。
[0081] 一个凝胶盖180或凝胶覆盖层,例如一个聚氨酯非编织胶带,可以被置放在包括透气性胶带的贴片110上,以便抑制凝胶114A-114D通过透气胶带110T的流动。凝胶盖180可以包括以下各物中的至少一个:一种聚氨酯、聚乙烯、聚烯、人造丝、PVC(聚氯乙烯)、、非编织材料、泡沫、或一个膜。凝胶盖180可以包括一种粘合剂,例如一种丙烯酸酯压敏性粘合剂,以便将凝胶盖粘附至附着贴片110。在许多实施方案中,该凝胶盖可以调节电极附近凝胶的湿气,以便保持过度湿气(例如来自患者的淋浴)免于渗透电极附近的凝胶。一个PCB层,例如柔性PCB 120,或柔性PCB层,可以被定位在凝胶盖180上,其中电子组件130被连接和/或安装至柔性PCB120,例如安装在柔性PCB上,以便包括布置在柔性PCB层上的一个电子层。在许多实施方案中,凝胶盖可以避免从(form)凝胶释放过量的湿气,例如向电子和/或PCB模块释放。在许多实施方案中,凝胶盖的厚度在约0.0005″至约0.020″范围内。在许多实施方案中,凝胶盖180可以从凝胶的一个边缘向外延伸从约0-20mm。凝胶层180和透气胶带110T包括孔180A、180B、180C和180D,电极112A-112D通过这些孔暴露于凝胶114A-114D。
[0082] 在许多实施方案中,设备100包括一个印刷电路,例如包括至少一个PCB的一个PCB模块,该PCB具有安装在其上的电子组件。该印刷电路可以包括聚酯膜,该聚酯膜具有印刷在其上的银迹线。具有电子组件的刚性PCB 120A、120B、120C和120D可以被安装在柔性PCB 120上。在许多实施方案中,PCB模块包括两个刚性PCB模块(具有相关组件安装在其中),并且该两个刚性PCB模块通过柔性电路(例如,一个柔性PCB)连接。在特定实施方案中,PCB模块包括一个已知的刚性FR4型PCB和一个柔性PCB,该柔性PCB包括已知的聚酰亚胺类型PCB。多个电池150可以被定位在柔性PCB和电子组件上。电池150可以包括可以移出和/或再充电的可再充电电池。一个盖162可以被放置在电池、电子组件和柔性PCB上。在特定实施方案中,PCB模块包括具有柔性互连的一个刚性PCB,以便允许设备随患者活动而弯曲。柔性PCB模块的几何形状可以包括任何形状,例如以下各项中的至少一个:长椭圆形、椭圆形、蝶形、狗骨头形、哑铃形、圆形、方形、具有圆角的矩形,或具有圆角的多边形。在特定实施方案中,柔性PCB模块的几何形状包括狗骨头形或哑铃形中的至少一个。PCB模块可以包括具有柔性PCB 120的一个PCB层,该层可以定位在凝胶盖180和被连接和/或安装至柔性PCB 120的电子组件130上。在许多实施方案中,附着设备可以包括一个分割的内部组件,例如PCB,用于限制的柔性。
[0083] 在许多实施方案中,一个电子壳体160封装该电子层。电子壳体160可以包含一种囊封材料,例如一个浸渍涂层,该囊封材料可以包含一种防水材料,例如硅酮、环树脂、其他粘合剂和/或密封剂。在许多实施方案中,该PCB囊封材料保护PCB和/或电子组件免于湿气和/或机械力。该囊封材料可以包括硅酮、环氧树脂、其他粘合剂和/或密封剂。在一些实施方案中,该电子壳体可以包括金属和/或塑料壳体并且用上述密封剂和/或粘合剂罐装。
[0084] 在许多实施方案中,盖162可以包裹该柔性PCB、电子和/或附着贴片110,以便至少保护电子组件和PCB。在一些实施方案中,盖162可以用盖162的一个下侧上的一种粘合剂164或粘合剂116B被粘附至附着贴片110。在许多实施方案中,盖162用粘合剂116B附接至附着贴片110,并且盖162用电子壳体的上表面上的一种粘合剂161被粘附至PCB模块。盖162可以包含许多已知的生物相容性盖材料,例如硅酮,提供平滑轮廓而不限制柔性的一种外部聚合物盖,一种透气织品,或一种透气耐水盖。在一些实施方案中,透气织品可TM以包括聚酯、尼龙、聚酰胺和/或弹性纤维(Spandex )。与本发明的实施方案有关的工作表明,这些涂层对于保持过度湿气远离电极附近的凝胶和从身体去除湿气以便提供患者舒适性来说会是重要的。
[0085] 在许多实施方案中,盖162可以用粘合剂116B被附接至附着贴片110,使得盖162在附着贴片110随着患者的皮肤伸展和/或收缩时伸展和/或收缩。例如,盖162和附着贴片110可以在两个维度上沿着附着贴片的长度和宽度随着患者的皮肤一起伸展,并且沿着长度伸展可以增加电极之间的间距。由于贴片可以与皮肤一起移动,因此盖和附着贴片110的伸展可以延伸贴片粘附至皮肤的时间。电子壳体160可以是平滑的并且允许透气盖
162在电子壳体160上滑动,使得盖162的动作和/或伸展与壳体160滑动式连接。PCB可以与包括透气胶带110T的附着贴片110滑动式连接,使得当透气胶带被粘附至患者皮肤时,透气胶带可以随着患者皮肤一起伸展,例如沿着包括长度和宽度的两个维度。
[0086] 透气盖162和附着贴片110包括透气胶带,该透气胶带可以被配置成将至少一个电极连续连接至皮肤达至少一周,以便于测量患者的呼吸。透气胶带可以包含具有粘合剂的可伸展透气材料,并且透气盖可以包含连接至如上所述的透气胶带的一种可伸展透气材料,使得附着贴片与盖这二者均可以随着患者的皮肤一起伸展。多个箭头182显示附着贴片110的伸展,并且附着贴片的伸展可以是沿着患者的皮肤表面至少两个维度。如上所注,PCB 130与电极112A-112D之间的接头122A-122D可以包括绝缘电线,这些电线提供PCB与电极之间的溢放口,使得当包括透气胶带的附着贴片伸展时,电极可以电极随着附着贴片一起移动。多个箭头184显示盖162的伸展,并且盖的伸展可以是沿着患者的皮肤表面至少两个维度。
[0087] PCB 120可以是在一个中心部分(例如单一个中心位置)被粘附至包括透气胶带110T的附着贴片110,使得附着贴片110可以围绕这个中心区域伸展。该中心部分可以被确定大小,使得PCB粘附至透气胶带不会对如上所述的织品盖、透气胶带以及凝胶盖有复
2
合模量的模量的实质性影响。例如,粘附至贴片的中心部分可以小于约100mm,例如具有包括不大于贴片110的面积的约10%的尺寸,使得贴片110可以随着患者的皮肤一起伸展。
电子组件130、PCB 120以及电子壳体160被连接在一起,并且布置在附着贴片110的可伸展透气材料与盖160的可伸展透气材料之间,以便允许在电子组件130、PCB 120以及电子壳体160不实质性伸展时(如果真的这样),附着贴片110与盖160一起伸展。电子壳体
160、PCB 120以及电子组件130的此解除连接可以允许包括透气胶带的附着贴片110随着患者的皮肤一起移动,使得附着贴片可以保持粘附至皮肤达至少一周的延长时间。
[0088] 一个气隙169可以从附着贴片110延伸至该电子模块和/或PCB,以便提供患者舒适性。气隙169允许附着贴片110和透气胶带110T保持柔软并且移动,例如随着患者的皮肤弯曲,其中伴随PCB 120和电子组件130的最小屈曲和/或弯曲,如箭头186所指示。用气隙169从透气胶带110T分离开的PCB 120和电子组件130可以允许皮肤通过透气胶带、凝胶盖以及透气盖释放湿气,如水蒸气。湿气通过气隙从皮肤的这一释放可以最小化并且甚至避免过度湿气,例如当患者出汗和/或淋浴时。隙169从附着贴片110延伸至电子模块和/或PCB在从约0.25mm至约4mm范围内的一个距离。
[0089] 在许多实施方案中,附着设备包括一个贴片组件和至少一个电子模块。该贴片组件可以包括附着贴片110(它包括具有粘合剂涂层116A的透气胶带)、至少一个电极(例如电极112A)和凝胶114A。该至少一个电子模块可以是从贴片组件可分离的。在许多实施方案中,该至少一个电子模块包括柔性PCB 120、电子组件130、电子壳体160以及盖162,使得柔性PCB、电子组件、电子壳体以及盖可再次使用和/或可移出,用于再充电和数据转移,例如像以上所述。在特定实施方案中,该电子模块可以用一个可释放连接被粘附至贴片组件,TM例如用Velcro ,一种已知的钩和环连接,和/或直接搭扣至电极。用多个附着贴片监控一个延长的时期被描述在2009年3月19日公开的美国公开号2009-0076345-A1中,其全部披露先前已经通过引用结合在此,并且它的附着贴片和方法适合结合根据在此所述的实施方案。
[0090] 图2A显示的附着设备100可以包括X轴、Y轴以及Z轴,用于确定附着设备100和/或患者P的取向。电子组件130可以包括一个3D加速计。由于附着设备100的加速计可以是对重力敏感的,因此可以测量贴片相对于患者的一个轴的倾斜度,例如当患者站立时。当相对于附着设备100的X轴、Y轴和/或Z轴测量时,来自一个3D加速计的多个向量可以用来确定粘附在患者身上的贴片的一个测量轴的取向,并且可以用来确定患者的角度,例如患者是水平躺卧还是直立站立。
[0091] 图2B显示附着贴片110上的一个PCB和多个电子组件。在一些实施方案中,PCB120,例如一个柔性PCB,可以分别用接头122A、122B、122C和122D被连接至图2A的电极
112A、112B、112C和112D,并且可以包括迹线123A、123B、123C和123D,这些迹线延伸至接头
122A、122B、122C和122D。在一些实施方案中,接头122A-122D可以包括绝缘电线和/或具有导电性墨的膜,它们提供PCB与电极之间的溢放口。提供溢放口的结构的实例还被描述在如上所注2008年9月12日提交的题为“具有多个生理学感测器的附着设备(Adherent Device with Multiple Physiological Sensors)”的美国公开号2009-0076345-A1中。
[0092] 电子组件130包括进行生理学测量、传输数据至远程中心106以及从远程中心106接收命令的组件。在许多实施方案中,电子组件130可以包括已知的低功率电路,例如互补金属氧化物半导体(CMOS)电路组件。电子组件130包括一个温度感测器,一个活动性感测器和活动性电路134,阻抗电路136,以及心电图电路,例如ECG(心电图)电路138。在一些实施方案中,电子电路130可以包括一个麦克和麦克风电路142,以便检测来自患者的一个音频信号,例如心音或呼吸音。
[0093] 电子电路130可以包括一个温度感测器,例如与患者的皮肤接触的一个热敏电阻器,和温度感测器电路144,以便测量患者的温度,例如患者的皮肤的温度。一个温度感测器可以用来确定患者的睡眠和苏醒状态,温度感测器在睡眠中可以下降,并且在苏醒时上升。与本发明的实施方案有关的工作表明,皮肤温度可以影响阻抗和/或水合作用测量,并且所述皮肤温度测量可以用来纠正阻抗和/或水合作用测量。在一些实施方案中,皮肤温度或热通量的上升可以与皮肤表面附近的增加的血管舒张相关联,使得测量的阻抗测量下降,即使患者的皮肤以下的深层组织的水合作用仍基本保持不变。因此,使用温度感测器可以允许纠正水合作用信号,以便更准确地评价患者的深层组织(例如胸部的深层组织)的水合作用,例如细胞外水合作用。
[0094] 活动性感测器和活动性电路134可以包括许多已知活动性感测器和电路。在许多实施方案中,加速计包括一个压电加速计、电容式加速计或机电加速计中的至少一个。加速计可以包括一个3-轴加速计,以便测量患者在3个维度的倾斜度、位置、取向或加速度中的至少一个。与本发明的实施方案有关的工作表明,当结合来自其他感测器的数据(例如水合作用数据组合)时,患者的三维取向和相关位置(例如坐姿、站立、躺下),可以是非常有用的。
[0095] 阻抗电路136可以产生水合作用数据和呼吸数据。在许多实施方案中,阻抗电路136以一种四极点配置被电连接至图2A的电极112A、112B、112C以及112D,使得电极112A和112D包括用电流驱动的外电极,并且包括迫使电流通过组织的施力电极。电极112A与
112D之间递送的电流在电极112B与112C产生一个可测量的电压,使得电极112B和112C包括内的、感测的、电极,这些电极响应来自施力电极的电流感测和/或测量电压。在一些实施方案中,电极112B和112C可以包括施力电极,并且电极112A和112D可以包括感测电极。通过感测电极测量的电压可以用来测量患者的阻抗并且确定患者的呼吸率和/或水合作用。心电图电路可以被连接至感测电极,以便测量心电图信号,例如像2009年3月
29日公开的题为“具有多个生理学感测器的附着设备(Adherent Device with Multiple Physiological Sensors)”的美国公开号2009-0076345-A1所述,该专利先前通过引用而结合,并且适合根据在此所述的实施方案的组合。在许多实施方案中,阻抗电路136可以被配置成确定患者的呼吸。在特定实施方案中,阻抗电路可以按25Hz的间隔测量水合作用,例如以25Hz的间隔使用阻抗测量,从约0.5kHz至约20kHz的频率。
[0096] ECG电路138可以从电极112A、112B、112C和112D中的两个或更多个,以许多方式产生心电图信号和数据。在一些实施方案中,ECG电路138被连接至内电极112B和122C,它们可以包括如以上所述的阻抗电路的感测电极。在许多实施方案中,当电流不通过电极112A和112D时,ECG电路可以测量来自电极112A和112D的ECG信号。
[0097] 电子电路130可以包括一个处理器146,该处理器可以被配置成控制来自阻抗电路、心电图电路以及加速计的数据的收集和传输。处理器146包括一个有形媒体,例如只读储存器(ROM)、电可擦除可编程只读储存器(EEPROM)和/或随机存取储存器(RAM)。电子电路130可以包括实时时钟和频率产生器电路148。在一些实施方案中,处理器146可以包括频率产生器和实时时钟。在许多实施方案中,设备100包括一个分布式处理器系统,该系统例如在设备100上具有多个处理器。
[0098] 在许多实施方案中,电子组件130包括无线通信电路132,以便与远程中心106通信。PCB 120可以包括一个天线,以便协助无线通信。该天线可以与PCB 120集成在一起或可以独立连接至其上。该无线通信电路可以被连接至阻抗电路、心电图电路以及加速计,以便用一个通信协议向一个远程中心传输水合作用信号、心电图信号或倾斜度信号中的至少一个。在特定实施方案中,无线通信电路132被配置成直接或通过网关102传输水合作用信号、心电图信号以及倾斜度信号给远程中心。该通信协议包括Bluetooth、ZigBee、WiFi、WiMAX、IR、振幅调制或频率调制中的至少一个。在许多实施方案中,通信协议包括一个双向协议,使得远程中心能够发布命令来控制数据收集。
[0099] 在许多实施方案中,电极用一个柔性连接被连接至PCB,该柔性连接例如柔性PCB120的迹线123A、123B、123C和123D,以便提供电极112A、112B、112C和112D与PCB之间的溢放口。在这类实施方案中,电极相对于电子模块(例如,具有安装在它们上面的电子组件的刚性PCB的120A、120B、120C和120D)的动作不损害电极/水凝胶/皮肤接触的完整性。
在许多实施方案中,柔性连接包括电线、屏蔽电线、非屏蔽电线、柔性电路或柔性PCB中的至少一个。在特定实施方案中,柔性连接可以包括具有回路的绝缘的、非屏蔽电线,以便允许PCB模块相对于电极的独立动作。
[0100] 图2B1显示可以用来确定用于测量患者水合作用的最佳频率的一个等效电路152。与本发明的实施方案有关的工作表明,可以选择施力电极上电流和/或电压的频率,以便提供涉及患者组织的细胞外和/或细胞内水合作用的阻抗信号。等效电路152包括一个细胞内电阻156、或与一个电容器154相串联的R(ICW),和一个细胞外电阻158、或R(ECW)。细胞外电阻158与细胞内电阻156和涉及细胞膜的电容的电容器154并联。在许多实施方案中,阻抗可以被测量并且在宽范围的频率上(例如从约0.5kHz至约200KHz)提供有用信息。与本发明的实施方案有关的工作表明,细胞外电阻158可以是与细胞外液和患者生理学或精神生理学或精神衰退显著有关的,并且细胞外电阻158和细胞外液可以用范围在从约0.5kHz至约50kHz,例如从约0.5kHz至20kHz,例如从约1kHz至约10kHz的频率有效测量。在一些实施方案中,单一频率可以用来确定细胞外电阻和/或流体。随着样本频率从约10kHz增加至约20kHz,涉及细胞膜的电容降低阻抗,使得细胞内液有助于阻抗和/或水合作用测量。因此,本发明的许多实施方案用从约0.5kHz至约50kHz的频率测量水合作用,以便测量患者水合作用。
[0101] 如在此所注,脂肪可以影响阻抗测量,并且脂肪的增加可以增加测量的阻抗,而脂肪的下降可以降低测量的阻抗,并且脂肪的存在可以涉及用图2B1显示的等效电路测量的阻抗。
[0102] 图2C显示根据本发明的实施方案,适合并入的一个植入型设备100I的示意性图解。植入型设备100I包括至少两个植入型电极112I、和一个处理器146。植入型设备100I可以包括系统10的一个组件,并且处理器146可以包括处理器系统的至少一个处理器。植入型设备100I可以包括如在此所述的附着设备100的许多组件。
[0103] 例如,植入型设备100I可以包括如以Stylos(斯塔罗斯)的名义在2008年1月31日公开的题为“OPTIVOL警示算法的适配(ADAPTATIONS TO OPTIVOL ALERT ALGORITHM)”的美国专利公开号20080024293所述的一个植入型医疗设备的多个组件。该植入型医疗设备可以包括一个气密性密封的外壳和三条导线:一条心室导线、一条心房/SVC导线以及一条冠状窦/冠状静脉导线。外壳可以含有用于产生心脏起搏脉冲的电子电路,用于递送心脏电复律和除颤电击,并且用于监控患者的心律。这种电路的实例为本领域已知。心室导线可以在邻近它的远端处携带3个电极:一个环电极、可伸缩地安装在一个绝缘电极头之内的一个可延伸螺旋电极,以及一个狭长线圈电极。心房/SVC导线可以在邻近它的远端处携带相同的三个电极:一个环电极、可伸缩地安装在一个绝缘电极头之内的一个可延伸螺旋电极,以及一个狭长线圈电极。冠状窦/冠状静脉导线可以携带一个电极(以虚线轮廓图解),该电极可以位于心脏的冠状窦和大静脉内。冠状窦/冠状静脉导线还可以在邻近它的远端处携带一个环电极和一个尖端电极。
[0104] 图2D显示一个可视显示器,它显示布置在一个第一上限调整的标记与一个第二下限调整的标记之间的一个水合作用指标。该第一上限标记可以对应于患者的脱水作用,可以用红色显示,并且可以对应于该显示器的第一区域上显示的一个第一阈值。该第二上限标记可以对应于患者的过度水合作用,可以用红色显示,并且可以对应于屏幕的第二部分上显示的一个第一阈值。当患者具有正常水合作用时,该水合作用指标可以包括布置在该第一标记与该第二标记之间的一个滑尺。水合作用指标可以包括对应于患者的个性化流体水平的一个调整的阻抗。例如,患者的身高和体重可以被输入到处理器系统的至少一个处理器中,并且用来确定对应于个性化流体量或流体水平的个性化生物阻抗。测量的生物阻抗可以与具有可比身体特征的心力衰竭患者群体相比较。图解显示可以相对于一个患者可比组群显示患者的特定流体状态。
[0105] 信息可以用许多方式来施用,例如用于以时间点测量方式来评价患者状态,这些时间点例如当入院或当出院时。包括调整的生物阻抗的水合作用指标可以用来指导患者护理,例如利尿和超滤,并且用于评价对治疗的反应。包括调整的生物阻抗的水合作用指标可以在出院后用来远程评价HF疾病的稳定性,并且用来远程评价患者顺应性和HF用药的功效。
[0106] 图2E显示对应于一个患者群体的统计学参数的一个曲线图,这些统计学参数可以结合患者数据,以便产生例如根据图2D所显示的实施方案的一个显示。该统计学数据可以对应于一个患者群体的统计值,例如可以包括斜率、偏移距以及拟合系数的回归系数,它们可以用来例如确定回归线、置信区间以及预测区间。该显示可以显示群体和单独患者的统计学数据,以便协助医师解释患者的病况。例如,该显示可以显示一个置信区间,例如95%CI,一个预测区间,例如95%PI和一个回归线。预测区间可以对应于以上显示的、例如基于单独患者参数(例如体重指数)调整的第一上限标记和第二下限标记。
[0107] 数据可以基于人口统计学(例如种族、性别以及年龄中的一个或多个)、和测量的患者中的被确定用于呈现给医师的对应性来分层。阻抗与体重指数的对应性可以用来确立上限和下限标记以及“最佳”水合作用。例如,患者的体重指数(BMI)和患者群体数据可以用来基于体重指数确定对应于上限和下限标记的预测区间标记,并且回归线可以用来基于体重指数确定“最佳”水合作用。如在此所述,基于患者群体数据,可以对许多单独患者测量进行类似调整。
[0108] 图2F显示根据图2D和图2E的实施方案,调整的阻抗随时间的变化,该变化被显示在一个医师设备显示器上。调整的阻抗随时间的变化可以包括多个调整的阻抗测量,例如经约四周显示的每日测量。调整的阻抗随时间的变化可以被关于上限调整的标记(过于干)和下限调整的标记(过于湿)进行显示。患者治疗的时程可以被医师用来评估治疗。
[0109] 图3显示根据本发明的实施方案,监控患者的一种方法300。
[0110] 在步骤305,测量了一个患者群体的阻抗,例如像在此所述用一个患者测量设备针对该群体的各患者。
[0111] 在步骤310,测量了患者群体中的个体的人口统计学。
[0112] 在步骤315,测量了该群体的患者的其他数据(例如身高、体重、血液化学、射血分数),使得能够确定测量数据、人口统计学数据与对应数据的对应性。
[0113] 在步骤320,确定了患者群体的统计学参数。
[0114] 在步骤325,将患者群体的统计学参数基于人口统计学进行分层。
[0115] 在步骤330,确定了单独患者的人口统计学。
[0116] 在子步骤330A,确定了患者的种族。
[0117] 在子步骤330B,确定了患者的性别。
[0118] 在子步骤330C,确定了患者的年龄。
[0119] 在步骤335中,确定了患者的额外数据(例如身高、体重、血液化学、射血分数)。
[0120] 在子步骤335A,确定了患者的身高。
[0121] 在子步骤335B,确定了患者的体重。
[0122] 在子步骤335C,确定了患者的体重指数。
[0123] 在子步骤330D,确定了患者的射血分数。
[0124] 在步骤340,将电极定位与患者接触。
[0125] 在步骤345,例如用如上所述的电极测量了患者的阻抗。
[0126] 在步骤350,确定了患者的调整的阻抗,例如像如上所述的水合作用指标。
[0127] 在步骤355A,确定了一个上限调整的阻抗标记。
[0128] 在步骤355B,确定了一个下限调整的阻抗标记。
[0129] 在步骤360,确定了针对调整的阻抗和标记的显示参数。
[0130] 在步骤365中,确定了调整的阻抗关于调整的阻抗标记的空间关系。
[0131] 在步骤370,例如基于与标记的空间关系确定了调整的阻抗的颜色。
[0132] 步骤375,调整的阻抗、上限调整的标记以及下限调整的标记在显示器上显示给医师。
[0133] 在步骤380,确定了多个调整的阻抗测量。
[0134] 在步骤385,显示了调整的阻抗测量随时间的变化。
[0135] 在步骤390,使调整的阻抗结合与患者数据,以便预测一个患者事件,例如患者的一个心力衰竭事件。
[0136] 在步骤395,用疗法来治疗患者,该疗法可以包括用药物治疗、电刺激疗法或它们的组合。
[0137] 在步骤397,可重复以上步骤。
[0138] 如在此所述的处理器系统可以包括在它上面具体化(embedded)的计算机程序指令,以便于进行方法300的许多步骤。例如,方法300的许多步骤可以用处理器系统来进行,该处理器系统包括患者测量设备的处理器、网关的处理器以及远程服务器的处理器。方法300可以用患者测量设备的处理器、网关的处理器以及远程服务器的处理器中的一个或多个来进行。另外,方法300的步骤可以分布在该处理器系统的处理器中,使得各处理器进行方法300的至少一个步骤或子步骤。
[0139] 应理解的是,图3中图解的特定步骤提供了根据本发明的实施方案,监控患者的一种具体方法。还可以根据替代实施方案进行其他顺序的步骤。例如,本发明的替代实施方案可以按不同顺序进行以上概括的步骤。此外,图3图解的单独步骤可以包括多个子步骤,在对单独步骤来说适当时,这些子步骤可以按不同顺序来进行。可替代地,可以进行多个子步骤作为一个单独步骤。此外,取决于具体应用,可以添加或去除额外步骤。本领域的普通技术人员将认识到许多变化、修改、以及替代。
[0140] 在此所述的实施方案可以合并有许多可商购的患者监控和治疗系统,例如从TMMedtronic可商购的OptiVo1 警示算法和具体化它的指令的计算机程序、从Medtronic可TM TM
商购的CareLink 服务器、从Boston Scientific可商购的Latitude 患者管理系统、从TM TM
St.Jude可商购的Merlin 系统以及从CardioNet可商购的MCOT 。
[0141] 心脏事件预测
[0142] 根据另一方面,实施方案可以在迫近的心脏事件,例如迫近的急性失代偿性心力衰竭(ADHF)事件的预测中找到具体应用。具体地讲,如果预测是至少部分基于从患者收集的个性化数据,而不是仅仅基于适用于大患者群体的规范,那么心脏事件预测的准确度可以显著提高。在一些实施方案中,预测是至少部分基于来自患者的随时间测量的数据,例如阻抗数据。预测还可以至少部分基于指示患者的至少一个描述性特征的描述性数据,例如患者的身高、体重、体重指数或其他特征中的任何一个或任何组合。
[0143] 一个附着设备,例如附着设备,例如以上所述的那些并且显示于图2A-2B1中,可以被粘附至患者的皮肤,并且测量该附着设备的两个或更多个电极之间的生物阻抗。在此,生物阻抗也可以简称为“阻抗”。该附着设备提供持续阻抗测量,这一测量可以用来表征患者的水合作用水平、呼吸以及其他参数,并且用来监控患者的参数的变化。这些参数中的一个或多个可以用来预测一个迫近的心脏事件。多参数预测在事件预测准确性方面具有优势。
[0144] 如以上所述,各附着设备可以具有有限的使用寿命,并且多个附着设备可以串联使用,以便监控患者一个延长的时期。例如,各附着设备可以在患者身上保持在位达约1周,之后另一个附着设备替换前一个。来自多个附着设备的数据可以被组合成一个单一的、持续数据集。如以上所述,来自附着设备的数据可以被传输至进行分析的一个远程计算机。
[0145] 该一个或多个附着设备可以进行患者的多个不同特征的持续测量,这些特征包括患者的生物阻抗、心电图信息、温度、活动性程度、姿势、水合作用、或其他特征,例如表征患者的心音或呼吸音的音频信号。
[0146] 一些患者数据可以指示患者的一个或多个描述性特征。这种类型的数据还可以被称作“患者描述性数据”。例如,患者描述性数据可以对应于患者身体内的脂肪的量,并且能够包括以下各项中的一个或多个:患者身体脂肪百分比、体重指数、患者的身高、患者的体重或对应于患者的脂肪的其他信息。患者描述性数据可以包括关于患者的人口统计学信息,例如患者的性别、种族或年龄。
[0147] 在一些实施方案中,患者描述性数据可以被输入到系统中,例如使用键盘、小键盘、条形码阅读器、扫描器、有线或无线电子信号、自动测量设备、或其他输入机构。患者描述性数据还可以从患者的医疗记录获得,例如通过自动存取电子储存的医疗记录。与通过附着设备在一个持续基础上贯穿整个监控期测量的特征相比,患者描述性数据可以在一个监控期开始时被输入到系统中一次,或仅在一个监控期期间偶尔输入。
[0148] 图5显示了根据实施方案,从附着设备读出阻抗数据(BioZ),以便确定一个阻抗参数的一个读数,和一个呼吸参数的一个读数。在一些实施方案中,来自附着设备的阻抗数据被周期性(例如每5、10、15、20、30或60分钟)收集,以便确定阻抗参数和呼吸参数。可以在读数之间使用其他间隔。阻抗可以指示患者的水合作用,并且阻抗数据还可以被处理以便获得呼吸参数,该呼吸参数指示患者的呼吸的一些方面或多个方面的组合,这些方面例如患者的呼吸率、或患者在潮气呼吸中呼吸的空气体积。
[0149] 在图5的实例中,阻抗经30秒的跨度被取样120次,以便收集120个阻抗数据点。来自一个30秒取样期的原始数据点被显示在曲线501中。可以使用其他取样期和频率。曲线501的峰值和谷值对应于患者的呼吸,并且在这一具体实例中,患者在阻抗取样时进行了约七次呼吸。
[0150] 为了从120个数据点确定一个阻抗读数,可以从数据点剔除异常值,并且确定剩余点的中值。在图5的实例中,从这个30秒取样期获得的阻抗参数IP 502是被保留数据点的中值。在其他实施方案中,阻抗数据点可以被平均,以便确定阻抗参数,或可以使用一些其他过程来从这些数据点确定阻抗参数读数。
[0151] 为了确定一个具体取样间隔的呼吸参数,曲线501可以首先被过滤,以便以类似于被过滤曲线503的方式使曲线平滑。在一些实施方案中,过滤可以通过用一个0.05Hz的截止值卷积5阶高通Butterworth滤波器和用一个0.4Hz的截止值卷积9阶低通Butterworth滤波器,并且将所得过滤函数施用至这些数据点来完成,虽然可以使用其他类型的滤波器。还可以在轴504确立曲线501的DC组份。发现了过滤点的绝对值的局部极大值并且保留了具有在峰的上部50%的幅度的峰,即,如从轴504测量的具有最大幅度的那些峰。在图5的实例中,保留了七个峰505。在各峰周围限定了一个包层,它包括对应峰与峰的各侧上的邻近最小值之间的所有样本。然后,计算了这些样本的方差。在图5中,用于计算的样本被用粗点显示。标记了一个具体第i个样本506,描述了它的幅度ei,如从轴504测量。方差只是打点样本的幅度的平方和。即,从这个30秒取样期获得的呼吸参数BP
2
在所有打点样本点范围上是∑ei。呼吸参数BP可以涉及患者的呼吸体积或呼吸使力。呼吸参数值可以在使用之前被进一步过滤。例如,在一些实施方案中,呼吸参数值在使用之前使用一个长度20的平均有限脉冲响应滤波器被低通过滤。
[0152] 因此,在这个实施方案中,在各30秒的取样间隔结束时,获得了阻抗参数IP的单一读数和呼吸参数BP的单一读数。
[0153] 尽管以上描述了用于计算阻抗参数和呼吸参数的特定实例技术,但在权利要求书的范围内,其他技术会是可能的。例如,呼吸参数可以被计算为曲线501或曲线503下的面积,或呼吸参数可以是基于曲线501或曲线503的峰值。可以利用被用于计算阻抗参数和呼吸参数的技术,而不产生类似于曲线501的曲线。在一些实施方案中,可以确定涉及患者的呼吸率、呼吸使力、或患者的呼吸的一些其他方面的呼吸参数。
[0154] 图6和图7显示实例方法,它们利用阻抗参数读数来获得可以用于预测一个迫近的心脏事件的一个基线阻抗、一个阻抗指数以及一个阻抗标志。
[0155] 在一些实施方案中,一个迫近的心脏事件的预测是至少部分基于阻抗参数IP的持续测量与患者特定基线阻抗的关系。由于生物阻抗和患者水合作用是有关的,因此这个参数可以被认为是患者组织中的流体量的测量,并且该预测可以被认为是部分基于患者的持续流体测量与患者特定基线流体测量的关系。
[0156] 转向图6,上部曲线601示意性地表示如以上所述,取自一个患者的阻抗参数读数。为了易于说明,曲线601被简化,并且跨度为监控约90天。包括在数月内取得的读数的一个实际曲线可以包括数千个阻抗读数。
[0157] 在监控开始时的初始时期内取得的阻抗参数读数可以用来确定患者的一个或多个患者特定基线值。例如,在一些实施方案中,患者特定的一个基线阻抗被计算为在初始监控时期内取得的阻抗参数读数的平均值。初始时期的长度可以被选择为任何适当时间,例如24小时、48小时、72小时或另一适合的时间段。还可以表征读数的变化性,例如可以计算初始时期中取得的阻抗参数读数的标准偏差。可以在计算平均值和标准偏差之前进行一些额外过滤。
[0158] 在一些实施方案中,患者活动性数据可以是可得的,数据指示患者是在休息还是在活动,例如锻炼。活动性数据可以得自也进行阻抗测量的附着设备上的一个加速计或其他活动性感测器提供的信号。优选地,在患者处于一个较低活动性状态、并且优选在休息时,取得用于确立基线阻抗(和以下所述的基线呼吸参数)的读数。在其他实施方案中,患者的姿势可以被检测,并且用于数据收集。例如,可以优选地在患者躺下时取得用于确立基线参数的读数。
[0159] 然后,可以计算指示阻抗参数相对于基线阻抗随时间的变化的一个指数。例如,该指数总体上可以跟踪(初始监控期数据的)现在的阻抗参数读数偏离基线阻抗值的标准偏差的数值。然后,将该指数与一个阈值相比较,并且当该指数超出该阈值时,产生一个阻抗标志,该标志指示阻抗已经偏离基线值大于阈值量。该标志可以是一个实际电子信号,例如数字电子电路的电压水平,但最经常为由执行程序指令的一个处理器识别并且记录的一个状态。
[0160] 图6的下部曲线602描绘了一个实例阻抗指数和这些计算的结果。如可以见到的,在基线阻抗被确立的初始时期603中,与基线的偏差被取值为零。在初始时期603之后,阻抗指数被跟踪并且与一个阈值相比较。该阈值可以被设置为任何适合的预测值,例如-0.6、-0.9、-1.2、-1.5或基线数据的标准偏差的另一数值。实际阈值将取决于用于在初始时期中表征阻抗参数读数的具体方法。例如,如果使用阻抗参数读数的方差,则阈值的幅度可以显著不同于其中使用标准偏差的一个实施方案。任何时候该指数超出或超过(到阈值以下)阈值,该预测性阻抗标志604均指示已超过阈值。这一状况在间隔605中可以见于图6。这个阻抗标志可以单独或与其他标志或信号组合使用,来预测一个迫近的心脏事件。无论何时阻抗指数比阈值更接近基线阻抗,该预测性阻抗标志均不升高,例如在图6显示的间隔606中。
[0161] 在计算阻抗指数中可以进行进一步过滤。在图6的示例性实施方案中,由在居先的时间窗期间取得的阻抗参数读数周期性地计算阻抗指数。可以利用任何适合的取样期和窗长度。例如,阻抗指数可以每1/4小时、1/2小时、1小时、1.5小时、2小时或根据另一个适合的时程表计算,并且可以基于在前面12小时、24小时、36小时、48小时、60小时、72小时或另一适合的窗长度期间取得的阻抗参数读数。在一些实施方案中,在计算阻抗指数中还考虑了在现在的窗期间获得的读数的变化性。各窗可以与前一个窗相当大地重叠。例如,如果阻抗指数是每1/2小时计算(is computer),并且各窗是24小时长,那么各窗将与前一个窗重叠23.5小时。
[0162] 图7显示一个示例性实施方案的一个流程图,该实施方案用于计算基线阻抗和阻抗指数602。在步骤701中,例如像以上所述,监控了初始时期的阻抗参数。在步骤702中,过滤了阻抗参数读数。在一些实施方案中,具有3与15之间的阶数,例如3、5、7、9、11、13或15阶的一个中值滤波器,可以被施用至阻抗参数读数,虽然可以使用其他类型或长度的滤波器,或可以省略过滤步骤。在步骤703中,由被过滤的初始时期阻抗参数读数计算了一* * * *个平均值μB和一个标准偏差σB。平均值μB和标准偏差σB因此是获自患者的阻抗数*
据的患者特定基线值。不同患者可以具有不同值。平均值μB是患者特定的基线阻抗的一个实例。
[0163] 在步骤704中,针对一个额外时间期,监控了阻抗参数。在步骤705中,检查了来自现在的窗的数据,以便观察是否存在缺口。例如,如果确定了读取任何两个相邻的读数间隔大于4小时,那么可以确定现在的窗的数据具有缺口,并且数据不可以使用。在步骤706中,过滤了现在的窗中的读数,例如使用一个9阶中值滤波器或另一个类型的滤波器。如上,可以省略过滤步骤。还应理解的是,图7中描绘的一些操作可以被重新排序。例如,从现在的窗过滤读数可以在检查数据以便观察是否存在缺口之前进行。
[0164] 在步骤707中,计算了来自现在的窗的被过滤的阻抗参数数据的平均值μB,W和标准偏差σB,W。在步骤708中,阻抗指数TW被计算为:
[0165]
[0166] 总体上,阻抗指数TW指示在现在的窗口的阻抗与患者的患者特定基线阻抗不同的程度。TW的较低值总体上指示患者的组织中的较高流体水平。这个实例公式解释了在现在的窗期间取得的读数的方差,连同在初始时期中取得的读数的方差。
[0167] 尽管以上实例描述了用于确立基线阻抗参数和计算阻抗指数的一种技术,但在权利要求书的范围内许多其他技术也是可能的。例如,基线阻抗参数可以被计算为一个阻抗参数的若干个读数的中值,或甚至由单一个读数计算。阻抗指数可能并不是基于从基线变化的多个标准偏差,而是可以基于读数与基线的简单差异、从基线的变化百分比,或可以按任何其他适合的方式计算。
[0168] 在一些情况下,例如在具有最近的事先的心脏事件的患者中,患者的阻抗读数在确立基线值的初始时期期间可以显著地变化。出于这个原因,可以进行额外检验和优化。在一个实例实施方案中,在监控的前5天检查阻抗指数值。如果在这第一个五天期间的任何窗具有偏离基线阻抗指数一个显著量的一个阻抗指数TW,并且患者在过去的七天内已经具有一个在先的心脏事件,那么阻抗和呼吸体积的基线值可以被重置为针对具有从基线阻抗指数的最大偏离的窗计算的值。
[0169] 图8显示了一个示例性方法的一个流程图,该方法计算可以用于预测心脏事件的基线呼吸参数和呼吸指数。还从呼吸参数和呼吸指数获得一个呼吸标志。在一些实施方案中,可以按类似于阻抗参数的方式来监控呼吸参数,并且确立基线并计算呼吸指数。然后,一个迫近的心脏事件的预测可以是至少部分基于呼吸参数持续测量与患者特定基线呼吸参数的关系。
[0170] 在步骤801中,例如像以上所述,监控了初始时期的呼吸参数。在步骤802中,由* * *初始时期呼吸参数读数计算了一个平均值μV和一个标准偏差σV。平均值μV和标准偏*
差σV是获自患者的阻抗数据的患者特定基线呼吸有关值。不同患者可以具有不同值。
[0171] 在步骤803中,针对一个额外时间期,监控了呼吸参数。在步骤804中,检查了来自前面的窗的数据,以便观察是否存在缺口。例如,如果确定了读取任何两个相邻的读数间隔大于4小时,那么可以确定现在的窗的数据具有缺口,并且数据不可以使用。
[0172] 在步骤805中,计算了来自现在的窗的呼吸参数数据的平均值μv,W和标准偏差σv,W。在步骤806中,呼吸指数BW被计算为:
[0173]
[0174] 总体上,呼吸指数BW指示在现在的窗口的呼吸参数与患者的患者特定基线呼吸参数不同的程度。BW的更低值总体上指示更浅呼吸。
[0175] 应认识到在计算呼吸指数BW中可以使用额外过滤步骤。
[0176] 可以跟踪呼吸指数BW与基线呼吸参数值的关系,以便产生一个预测性呼吸标志。例如,可以确立从基线的阈值偏差,并且当呼吸指数超过该阈值时,呼吸标志上升。阈值可以被设置在任何适合的预测值,例如-0.2、-0.3、-0.4、-0.5或一些其他水平。阈值的实际幅度取决于用以计算呼吸参数的具体技术。例如,如果使用基线读数的方差而不是标准偏差,或如果使用一个不同的呼吸参数,那么阈值可以相当大地不同。
[0177] 尽管以上实例描述了用于确立基线呼吸参数并且计算呼吸指数的一种技术,但在权利要求书的范围内许多其他技术也是可能的。例如,基线呼吸参数可以被计算为一个呼吸参数的若干个读数的中值,或甚至由单一个读数计算。呼吸指数可能并不是基于从基线变化的许多标准偏差,而是可以基于读数与基线的简单差异、从基线的变化百分比,或可以按任何其他适合的方式计算。在其他实施方案中,呼吸参数可以涉及患者的呼吸率,而不是体积,并且呼吸指数可以指示患者的呼吸率相对于一个基线呼吸率的变化。
[0178] 图9显示根据实施方案,计算另一指数的一种方法,该指数可以用于预测一个心脏事件。在图9的方法中,计算了一个患者特定预测阻抗值,并且将阻抗参数的持续测量与这个预测值相比较,以便产生可以用于预测一个迫近的心脏事件的另一指数。在一个实例实施方案中,由患者的体重指数(BMI)计算预测阻抗,患者的体重指数转而是由患者的身高和体重计算的。
[0179] 基于图4显示的数据,一个最佳拟合线性模型指示,总体上患者的BMI越高,则患者的预测阻抗就越高。该线性模型包括一个斜率m和一个截距值b,并且根据该关系由BMI预测BioZ。
[0180] 预测阻抗=b+m*BMI。
[0181] 取决于用于产生线性模型的受试者的具体群体和使用的拟合技术,斜率可以在1.5与2.0之间,并且截距可以在3与4之间。例如斜率m可以约为1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、或2.0,并且截距值b可以约为3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、或4.0。
[0182] 图9显示用于由患者的阻抗的持续测量和患者的预测阻抗计算一个比率指数的一个流程图。在步骤901中,例如像以上所述,计算了患者的预测阻抗IMP。在步骤902中,测量了一个初始时期的患者的阻抗。在步骤903中,针对一个额外时间期,监控了患者的阻抗。在步骤904中,检查了现在的窗的阻抗数据,以便观察是否存在数据缺口。如果阻抗参数数据足够,那么在步骤905中过滤数据。将认识到如果以上所述的比例指数和阻抗指数均待计算,那么一些步骤(例如过滤步骤706和905)是多余的,并且只需要进行一次。在步骤906中,确定了现在的窗中的阻抗参数读数的中值MW。在步骤907中,比例指数RW被计算为:
[0183]
[0184] 总体上,比例指数RW指示患者现在的阻抗参数不同于对于具有类似特征(例如体重指数)的患者将预期的阻抗的程度。
[0185] 可以跟踪比例指数RW以便产生一个预测性比例标志。例如,可以确立一个阈值比例,并且当该比例指数超过该阈值时,呼吸标志上升。阈值可以被设置为任何适合的预测水平,例如-0.1、-0.2、-0.3或另一值。比例的实际幅度将取决于用于计算预测阻抗和比例指数的具体方法。
[0186] 尽管以上实例描述了用于确立计算一个比例指数的预测阻抗的一种技术,但在权利要求书的范围内许多其他技术也是可能的。例如,一个预测阻抗可以是基于患者的除了BMI以外的一些特征,例如身体脂肪百分比、单独的患者体重,或一些其他特征或特征的组合。可以使用一些其他技术,而不是现在的阻抗与预测阻抗之间的简单差异来计算一个比例指数。
[0187] 在实施方案中,阻抗标志、呼吸标志以及比例标志中的任何一个、任何组合或全部可以用来预测事件,例如迫近的急性失代偿性心力衰竭。
[0188] 在一些实施方案中,使用一个标志来预测,只要该标志已升高达至少某一个规定的持续时间阈值。例如,阻抗标志的持续时间阈值可以被设置,并且阻抗标志可以被考虑存在用于预测,只要它已经持续升高达至少该持续时间阈值。可以设置呼吸标志和比例标志的类似持续时间阈值。持续时间阈值可以被设置为任何适合的预测值,例如1天、2天、3天、4天、或一些其他值。持续时间阈值不需要全部相同。
[0189] 标志可以按各种方式使用或组合。例如,阻抗标志可以单独用来预测急性失代偿性心力衰竭,其中如果阻抗标志已经升高超出它的持续时间阈值,则产生一个预测输出。
[0190] 然而,如果在预测算法中考虑多个变量,则可以提高预测的准确度。在其他实例实施方案中,阻抗标志、呼吸标志以及比例标志中的任何两个可以被组合,以便产生预测输出。
[0191] 在一个优选实施方案中,阻抗标志、呼吸标志以及比例标志中的全部三个都被用于确定预测输出,并且这些标志可以被组合如下:
[0192] 1)如果阻抗标志和比例标志同时存在,并且在阻抗标志和比例标志同时存在的至少一些时间呼吸标志存在,那么产生预测输出以便预测迫近的急性失代偿性心力衰竭;
[0193] 2)如果阻抗标志不存在,则不产生预测输出;
[0194] 3)如果比例标志不可用(例如,患者的体重指数未知),或如果患者的体重指数非常高,那么比例标志被认为是总是存在的,并且如以上在1)所述,基于阻抗标志和呼吸标志产生预测输出;
[0195] 4)如果呼吸标志不可用,那么呼吸标志被认为是总是存在的,并且基于阻抗标志和比例标志产生预测输出;并且
[0196] 5)如果比例标志和呼吸标志不可用,那么仅基于阻抗标志产生预测输出。
[0197] 如以上所述,该预测方法在监控期期间,在确立基线值之后运行。在一些情况下,在初始监控期中可以确定一个急性失代偿性心力衰竭可能即将来临,并且可以在确立基线值之前产生预测输出。例如,一旦患者的预测阻抗IMP已知并且患者的实际阻抗参数的读数可用,如果实际阻抗参数的读数低于一个规定的最小值,就可以产生预测输出。该规定的最小值可以被设置在任何适合的值,例如患者的预测阻抗IMP的70%、75%、80%、85%、或一些其他值。
[0198] 图10图解显示了根据实施方案的事件预测逻辑。可以针对数据收集的每一窗进行图10中描绘的顺序。在测试1001中,确定了患者描述性数据,例如患者的身高、体重或体重指数是否可用。如果可用,在测试1002检查患者的体重指数,以便观察它是否大于一个2 2 2
截止值。该截止值可以被设置在任何适合的预测值,例如34kg/m、36kg/m、38kg/m、40kg/
2
m、或另一个值。如果患者描述性数据不可用,或患者的体重指数过高,控制转到测试1003,其中针对患者的患者特定阻抗变化阈值测试患者的阻抗指数TW。如果阻抗指数并未发展到低于阈值,则将不产生事件预测输出。类似地,在测试1004中,针对患者的阈值测试患者的呼吸指数BW。如果呼吸指数尚未达到阈值,则将不产生事件预测输出。只有当阻抗指数与呼吸指数均已发展到低于它们的阈值并且产生了阻抗和呼吸标志时,才在测试1005检验这些标志,以便观察这些标志是否已经升高达到事件预测所要求的时间量。如果未达到,则不产生事件预测输出。但是,如果测试1005的持续时间逻辑指示这些标志已经升高达足够的时间,那么在1006产生事件预测输出。
[0199] 如果测试1001和1002揭示患者描述性数据可用,并且患者的体重指数低于截止值,那么在测试1007的持续时间逻辑进行检验,以便观察现在的读数是否在初始基线监控期内。如果在,并且如果阻抗参数(BIOZ)过低,如测试1007所测定,那么在1006产生一个事件预测输出。如果测试1007揭示初始基线监控期已过,那么控制转到测试1009、1010以及1011,其中确定了阻抗指数TW、比例指数RW以及呼吸指数BW是否全部越过它们对应的阈值,使得阻抗标志、比例标志以及呼吸标志均已升高。如果这些标志中的任何一个在某一点并未升高,那么不产生事件预测输出。如果所有标志已经升高至少一次,那么测试1012的持续时间逻辑测试这些标志是否已经升高达足够的持续时间,并且在用于事件预测的正确关系中。如果没有,不产生事件预测输出,但是如果有,在1006产生事件预测输出。在权利要求书的范围内可以预见组合患者信息,以便产生一个事件预测输出的其他方式。
[0200] 实验性临床研究
[0201] 可以对一个经验数量的患者进行实验性临床研究,以便经验确定上述附着设备和处理器系统的参数,从而基于患者的数据调整阻抗。经验确定的参数可以与处理器系统的程序一起使用,以便基于在此所述的传授内容确定患者的状态,例如确定状态的恶化。
[0202] 体重指数研究
[0203] 图4显示了用一个实验性研究测量的阻抗和体重指数的散点图,该实验性研究包括约200位患者的一个测量群体。用如上所述的附着贴片设备进行该研究。数据显示体重指数与测量的阻抗的对应性,并且相关性已经用小于0.001的p值确定为统计学显著的。每增加一个BMI单位,阻抗增加至少约1欧姆,并且显示为每单位BMI增加,阻抗增加为约2欧姆。这些患者群体数据指示,对于具有BMI为约35的患者来说,“最佳”生物阻抗值是约70欧姆,并且对于具有BMI为约25的患者来说,是约50欧姆。
[0204] 确定并验证预测方法
[0205] 在另一研究中,募集了543位心力衰竭患者。每一患者处于纽约心脏协会功能级别III或IV,具有一个射血分数为40%或更小,并且最近曾入院治疗心力衰竭。使用一个多感测器系统监控患者90天,该系统监控生物阻抗和其他数据。543位患者中,有206位被分配到一个开发组群,并且来自该组群的数据被如上所述用来开发一种预测方法。然后,将该方法施用至来自其他337位患者的数据,以便验证该方法的预测准确度。543位患者中,有314位完成了该研究。
[0206] 评估了单变量与多变量预测方法,其中在验证患者群体中达到了以下结果:
[0207]
[0208] 敏感性是方法辨识迫近的事件的能力的量度,并且可以被定义为真阳性预测的数量除以患者群体中发生的心脏事件的数量,即:
[0209] 敏感性=TP数量/事件数量
[0210] 专一性是方法正确地辨识无心脏事件迫近的能力的量度,并且可以被定义为真阴性读数的数量除以患者无事件记录的数量,即:
[0211] 专一性=TN数量/患者无事件记录的数量
[0212] 假阳性(FP)率是当实际上无事件发生时,方法预测一个心脏事件的趋势的量度,并且可以被定义为假阳性预测的数量除以按年计的总数据持续时间,即:
[0213] FP率=FP数量/总数据持续时间。
[0214] 真阳性可以被定义为以一个心脏事件告终的预测输出,例如持续至少24小时并且以一个急性失代偿性心力衰竭事件告终的预测输出。
[0215] 假阳性可以被定义为在无预测的事件发生的情况下,产生一个预测输出。断开并且未跟随有一个事件的预测输出也可以被认为是假阳性。
[0216] 假阴性可以被定义为在之前24小时内,之前没有一个预测输出的心脏事件。
[0217] 当无预测输出产生,并且在监控期内无心脏事件发生时,真阴性发生。
[0218] 如由实验结果可见,与单参数预测相比,多参数预测导致显著改进的预测准确度,尤其是在假阳性率的降低方面。
[0219] 在此披露一种用来监控患者的装置。该装置在实例A中包括被连接至电路的至少两个电极,以便测量患者的阻抗;和至少一个处理器来接收这一测量阻抗和患者数据,该至少一个处理器被配置成基于阻抗和患者数据确定一个输出。在实例B中,结合实例A,患者数据对应于患者的人口统计学。在实例C中,结合实例A-B中的任何实例,患者的人口统计学对应于患者的性别、患者的年龄、或患者的种族中的一个或多个。在实例D中,结合实例A-C中的任何实例,患者数据对应于患者脂肪。在实例E中,结合实例A-D中的任何实例,患者数据对应于患者的脂肪,患者的脂肪包括以下各项中的一个或多个:患者身体脂肪百分比、体重指数、患者的身高、患者的体重、患者的脂肪的卡尺测量、患者的皮尺测量测试、近红外线相互作用、患者的用来确定脂肪的图像、双能x-射线吸光光度法(DXA)、基于身体体积的扩展、身体平均密度测量、患者的第二阻抗测量、身体脂肪的人体(anthropometeric)测量、患者的胸围、身体部分的周长、皮肤皱的厚度、或身体密度的估值。在实例F中,结合实例A-E中的任何实例,该输出包括定制的患者数据,该定制的患者数据是基于对应于患者脂肪和至少一个患者人口统计学的患者数据,该至少一个患者人口统计学包括患者的性别、种族、或年龄中的一个或多个。在实例G中,结合实例A-F中的任何实例,患者数据对应于患者的射血分数。在实例H中,结合实例A-G中的任何实例,其中患者数据包括以下各项中的一个或多个:血压、肌酸酐、血液尿素氮(BUN)、肌钙蛋白、ck-mb(肌酸酐激酶-MB)或患者的一个在先事件。在实例I中,结合实例A-H中的任何实例,该输出包括以下各项中的一个或多个:患者的水合作用指标、调整的阻抗、基于患者数据调整的患者群体统计值、水合作用指标随时间的变化、或患者事件预测输出。在实例J中,结合实例A-I中的任一个,该输出包括患者的水合作用指标。在实例K中,结合实例A-J中的任何实例,该至少一个处理器被配置成基于该阻抗测量并且响应患者脂肪的下降增加患者的水合作用指标的水合作用量,并且其中该至少一个处理器被配置成基于该阻抗测量并且响应患者脂肪的上升,降低患者的水合作用指标的水合作用量。在实例L中,结合实例A-K中的任何实例,水合作用指标包括患者的一个调整的阻抗,并且其中这一调整的阻抗逆对应于患者的水合作用。在实例M中,结合实例A-L中的任何实例,该输出包括调整的阻抗。在实例N中,结合实例A-M中的任何实例,该至少一个处理器被配置成确定这一调整的阻抗,以便对应体重指数的每单位增加至少约0.5欧姆的一个增加,并且以便对应体重指数的每单位下降至少约0.5欧姆的一个下降。在实例O中,结合实例A-N中的任何实例,该至少一个处理器被配置成确定这一调整的阻抗,以便对应体重指数的每单位增加至少约1欧姆的一个增加,并且以便对应体重指数的每单位下降至少约1欧姆的一个下降。在实例P中,结合实例A-O中的任何实例,该输出包括基于患者的抽查阻抗测量和患者数据的一个抽查输出。在实例Q中,结合实例A-P中的任何实例,该输出包括基于患者的一个急性阻抗测量和患者数据的一个急性输出。在实例R中,结合实例A-Q中的任何实例,该输出包括基于患者数据调整的患者群体统计值。在实例S中,结合实例A-R中的任何实例,该输出包括一个第一标记和一个第二标记,该第一标记是基于患者的一个群体的数据和患者数据确定的,该第二标记是基于患者的该群体的数据和患者数据确定的,该第一标记对应于患者的脱水作用,该第二标记对应于患者的过量体液。在实例T中,组合实例A-S中的任何实例,该第一标记包括基于患者的该群体的数据,对应于该患者的脱水作用的一个上限调整的阻抗标记,并且其中该第二标记包括基于患者的该群体的数据,对应于该患者的过度水合作用的一个下限调整的阻抗标记。在实例U中,结合实例A-T中的任何实例,该至少一个处理器被配置成基于患者数据确定一个第一水合作用标记,和基于患者数据确定一个第二水合作用标记,该第一水合作用标记指示患者的脱水作用,该第二水合作用标记指示过度水合作用。在实例V中,结合实例A-U中的任何实例,该至少一个处理器被连接至一个显示器,以便关于该第一水合作用标记和该第二水合作用标记显示水合作用指标。在实例W中,结合实例A-V中的任何实例,该至少一个处理器被连接至一个彩色显示器,并且被配置成在该显示器上就空间和颜色方面,关于该第一水合作用标记和该第二水合作用标记显示水合作用指标。在实例X中,结合实例A-W中的任何实例,其中该至少一个处理器被配置成沿着该显示器的在该第一标记与该第二标记之间延伸的一个第一区域显示绿色,被配置成沿着该显示器的远离该第一区域布置的一个第二区域显示红色。在实例Y中,结合实例A-X中的任何实例,该输出包括该水合作用指标随时间的变化,并且其中该水合作用指标随时间的变化包括多个水合作用指标,这些水合作用指标是基于至少一天间隔进行的多个阻抗测量。在实例Z中,结合实例A-Y中的任何实例,该输出包括患者事件预测输出。在实例AA中,结合实例A-Z中的任何实例,患者事件预测输出包括对应于患者的一个迫近的心脏事件的预测的一个信号,该信号基于该水合作用指标和患者数据。在实例AB中,结合实例A-AA中的任何实例,事件预测信号包括基于调整的阻抗和患者数据来预测患者的一个迫近的心脏代偿失调的一个信号。在实例AC中,结合实例A-AB中的任何实例,电路被连接至至少两个电极,以便用在从约1kHz至约50kHz的范围内的至少一个频率来测量阻抗。在实例AD中,结合实例A-AC中的任何实例,该至少一个频率包括包括不大于约5kHz的一个带宽。在实例AE中,结合实例A-AD中的任何实例,以下各项中的一个或多个:一个心律转复器、一个植入型心律转复除颤器(ICD)、一个心脏除颤器(cardiac a defibrillator)、一个再同步治疗除颤器(CRT-D),或一个起搏器被连接至该至少一个处理器以便治疗患者。在实例AF中,结合任何以上实例A-AE,该至少两个电极包括植入型电极。在实例AG中,结合任何以上实例A-AF,该至少两个电极中的一个包括该装置的一个壳体。在实例AH中,结合任何以上实例A-AG,该至少两个电极包括凝胶电极以便附着至患者皮肤。在另一个实例中,用于基于患者数据确定一个输出的工具可以结合任何以上实例,或作为它自身的实例而独立存在。
[0220] 根据在此的传授内容的方法可以使用以上实例中所述的装置来进行。
[0221] 一种监控患者的实例方法,即实例BA,包括测量患者的阻抗;并且基于测量的阻抗和患者数据确定一个患者输出。在可以任选地包括实例BA的实例BB中,一种预测一个迫近的患者心脏事件的方法包括接收从患者测量的阻抗数据;至少部分基于该阻抗数据确立患者的至少一个患者特定值;并且至少部分基于该阻抗数据和该至少一个患者特定值产生预测这一迫近的患者心脏事件的患者事件预测输出。在实例BC中,结合任何以上实例BA-BB,该方法包括接收指示患者的至少一个描述性特征的患者描述性数据;并且其中确立患者的至少一个患者特定值,包括至少部分基于该患者描述性数据确立患者的至少一个患者特定值。在实例BD中,结合任何以上实例BA-BC,该方法包括接收患者的身体脂肪量的指标。在实例BE中,结合任何以上实例BA-BD,该方法包括接收患者的身高和体重。在实例BF中,结合任何以上实例BA-BE,该方法包括接收患者的体重指数。在实例BG中,结合任何以上实例BA-BF,其中该患者事件预测输出预测一个迫近的急性失代偿性心力衰竭事件。在实例BH中,结合任何以上实例BA-BF,其中该急性失代偿性心力衰竭事件是选自下组的任一事件或多个事件的组合,该组由以下各项组成:1)该患者的任何心力衰竭有关的急诊室就诊或患者住院,要求给予静脉内利尿剂、inotrope或用于流体去除的超滤;2)由健康护理提供者指导的利尿剂变化,其中该变化是以下各项中的一个或多个:a)规定的利尿剂类型的一个变化;b)和现有利尿剂剂量的增加;或c)其他利尿剂的添加;以及3)结果是该患者死亡的一个急性失代偿性心力衰竭事件。在实例BI中,结合任何以上实例BA-BH,该方法包括将一个附着设备附贴至患者,该附着设备包括与患者的皮肤电接触的多个电极,并且该附着设备产生一个阻抗输出,该阻抗输出指示电极中至少两个电极之间的阻抗;并且接收阻抗输出。在实例BJ中,结合任何以上实例BA-BI,该方法包括处理测量的阻抗数据,以便确立患者特定的一个基线阻抗。在实例BK中,结合任何以上实例BA-BJ,其中在低患者活动性时期中,使用从患者测量的阻抗数据确立该基线阻抗。在实例BL中,结合任何以上实例BA-BK,其中在患者休息时,使用从患者测量的阻抗数据确立该基线阻抗。在实例BM中,结合任何以上实例BA-BL,其中产生该患者事件预测输出包括至少部分基于阻抗的持续测量与基线阻抗的关系,产生事件预测输出。在实例BN中,结合任何以上实例BA-BM,其中确立患者的至少一个的个性化值包括处理测量的阻抗数据,以便确立患者特定的一个基线呼吸参数。在实例BO中,结合任何以上实例BA-BN,其中在低患者活动性时期中,使用从患者测量的阻抗数据确立该基线呼吸参数。在实例BP中,结合任何以上实例BA-BO,其中在患者休息时,使用从患者测量的阻抗数据确立该基线呼吸参数。在实例BQ中,结合任何以上实例BA-BP,其中该呼吸参数涉及患者呼吸的空气体积。在实例BR中,结合任何以上实例BA-BQ,该方法包括至少部分基于呼吸参数的持续测量与基线呼吸参数的关系,产生该事件预测输出。在实例BS中,结合任何以上实例BA-BR,该方法包括接收指示患者的至少一个特征的患者描述性数据,并且其中确立患者的至少一个的个性化值包括基于该患者描述性数据计算患者特定的一个预测阻抗。在实例BT中,结合任何以上实例BA-BS,其中由患者的身高和体重或由患者的体重指数计算该预测阻抗,或其中产生该患者事件预测输出包括至少部分基于阻抗的持续测量与预测阻抗的关系产生事件预测输出。在实例BU中,结合任何以上实例BA-BT,该方法包括接收指示患者的至少一个特征的患者描述性数据,并且其中:确立患者的至少一个的个性化值包括处理阻抗数据,以便确立患者特定的一个基线阻抗,并且还包括基于患者描述性数据,计算患者特定的一个预测阻抗;该方法进一步包括进行阻抗的持续测量;并且产生患者事件预测输出包括至少部分基于阻抗的持续测量与基线阻抗的关系和阻抗的持续测量与预测阻抗的关系,产生事件预测输出。在实例BV中,结合任何以上实例BA-BU,该方法包括以下中的至少一个:确立患者的至少一个的个性化值包括处理阻抗数据,以便确立患者特定的一个基线阻抗和患者特定的一个基线呼吸参数,并且进行阻抗的持续测量并计算呼吸参数的持续测量;并且产生患者事件预测输出包括至少部分基于阻抗的持续测量与基线阻抗的关系和呼吸参数与基线呼吸参数的关系产生事件预测输出,并且接收指示患者的至少一个特征的患者描述性数据;并且确立患者的至少一个的个性化值进一步包括基于患者描述性数据计算患者特定的一个预测阻抗;并且产生患者事件预测输出包括至少部分基于阻抗的持续测量与预测阻抗的关系产生事件预测输出。
在实例BW中,结合任何以上实例BA-BV,其中产生患者预测输出进一步包括:计算指示阻抗相对于基线阻抗随时间的变化的一个阻抗指数;计算指示呼吸参数相对于基线呼吸参数随时间的变化的一个呼吸指数;计算指示阻抗相对于预测阻抗随时间的变化的一个预测阻抗指数;并且比较该阻抗指数、该呼吸指数以及该预测阻抗指数与对应的预先选择的阈值。在实例BX中,结合任何以上实例BA-BW,该方法包括计算这些指数中的至少一个已经超过它的对应阈值的时间量。在实例BY中,结合任何以上实例BA-BX,该方法包括当阻抗指数与预测阻抗指数均已经超过它们对应的阈值达到预先选择的持续时间段,并且在该时间段中呼吸指数已经超过它的对应阈值至少一次时,产生预测一个心脏事件的患者预测输出。
[0222] 以上数据是示例性的并且本领域的人员或普通技术人员将认识到,基于在此所述的传授内容的许多变更和更改。
[0223] 尽管通过举例并且为了清楚理解起见,已经相当详细地描述了示例性实施方案,但本领域的那些技术人员将认识到可以采用许多修改、改写和变化。因此,本发明的范围应仅受随附权利要求书的限制。
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