專利名稱：診斷方法及其裝置，診斷程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及診斷方法及其裝置、診斷程序，特別涉及適于利用心電圖診斷疾病的診斷方法及其裝置。
背景技術(shù)：
目前已經(jīng)開發(fā)了許多通過分析心電圖診斷患者疾病的技術(shù)，例如能準(zhǔn)確地自動(dòng)識(shí)別每個(gè)心電圖波形的特征點(diǎn)進(jìn)行正確診斷的技術(shù)(特開平8-56914號(hào)、特開平9-201344號(hào)等)、通過分析每個(gè)心電圖的波形進(jìn)行診斷的技術(shù)(特開平10-225443號(hào)、USP5,609,158，USP5,560,368等)、從心電圖波形中提取出R-R間隔等時(shí)間系列數(shù)據(jù)，通過分析該時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷的技術(shù)等(USP5,755,671，特開平6-54815號(hào)等)。與只憑肉眼看心電圖進(jìn)行診斷相比，采用這些技術(shù)進(jìn)行診斷可以更加高效、迅速地進(jìn)行診斷，減少了疾病的遺漏。
上述列舉的現(xiàn)有技術(shù)只能進(jìn)行幾分鐘、或者最長(zhǎng)十幾分鐘左右的心電圖波形的觀察、分析，在這樣短的時(shí)間內(nèi)往往無法得到表示心臟異常的數(shù)據(jù)。例如一旦發(fā)生心肌梗塞，其后的幾小時(shí)內(nèi)就有心動(dòng)過速引起猝死的危險(xiǎn)，心肌梗塞發(fā)生后的數(shù)日內(nèi)發(fā)生心率不齊的概率也高達(dá)90％。盡管其后心率不齊的發(fā)生概率有所降低，但一年之內(nèi)仍會(huì)有5～10％的患者死亡。因此在診斷這類患者時(shí)，最好長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)連續(xù)采集并監(jiān)視心電圖數(shù)據(jù)。但是目前已知采用如下方法在完成采集后，醫(yī)生憑肉眼看這些采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，或者從采集到的數(shù)據(jù)中抽取出醫(yī)生認(rèn)為不正常的一段很短時(shí)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析。因此從檢測(cè)到得出診斷結(jié)果會(huì)耽誤很多時(shí)間，這在預(yù)測(cè)疾病的變化和面臨的危機(jī)方面很不充分。而且由于憑醫(yī)生肉眼判斷，也存在容易忽略一些疾病的問題。
另外，在機(jī)械結(jié)構(gòu)及打印機(jī)內(nèi)移動(dòng)的物體等，伴隨著復(fù)雜的擺動(dòng)會(huì)產(chǎn)生準(zhǔn)周期性震動(dòng)，對(duì)于這種現(xiàn)象，希望通過長(zhǎng)期監(jiān)視該狀態(tài)量，當(dāng)檢測(cè)出對(duì)象物出現(xiàn)不希望的特性變化時(shí)，也能通過實(shí)時(shí)取得該狀態(tài)量及迅速地進(jìn)行自動(dòng)分析，進(jìn)行可靠且迅速的檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種診斷方法，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)象物中反復(fù)出現(xiàn)的狀態(tài)量的變化，使得能迅速且可靠地自動(dòng)檢測(cè)出對(duì)象物的特性變化，特別是提供一種診斷方法、裝置及診斷程序，使得能長(zhǎng)時(shí)期地對(duì)患者的心電圖進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察、分析，發(fā)生異常時(shí)能迅速地自動(dòng)檢測(cè)出該異常。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種診斷方法及配備該診斷方法的診斷裝置，這種診斷方法的特征在于取出心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素所構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，構(gòu)成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，同時(shí)取出心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)，作為比上述第一周期短的第二周期、用于診斷的數(shù)據(jù)，從上述用于診斷的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，通過將該差分集合的平均值和上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的絕對(duì)值，與給定的診斷系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)偏差之積構(gòu)成的診斷水平相比較進(jìn)行疾病診斷。
另外，本發(fā)明提供一種診斷方法和配備該診斷方法的診斷裝置，這種診斷方法的特征在于取出心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素所構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，構(gòu)成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，同時(shí)隨著時(shí)間的推移，反復(fù)設(shè)定比上述第一周期短的第二周期，取出每個(gè)第二周期內(nèi)心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)，用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)的差的絕對(duì)值為要素的差分集合，將各差分集合的平均值與該差分集合對(duì)應(yīng)的第二周期的時(shí)刻相對(duì)應(yīng)，畫出平均值變化圖，在顯示裝置上顯示平均值變化圖和給定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平，另外，如果通過操作裝置指定該平均值變化圖上的任意時(shí)刻，則在顯示裝置上顯示包含該指定時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)的心電圖數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的心電圖波形，通過觀察上述平均值變化圖或上述心電圖波形進(jìn)行診斷。
另外，本發(fā)明提供一種診斷方法和配備該診斷方法的診斷裝置，這種診斷方法的特征在于取出心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素所構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，構(gòu)成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，同時(shí)隨著時(shí)間的推移，反復(fù)設(shè)定比上述第一周期短的第二周期，取出每個(gè)第二周期內(nèi)心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)，用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)的差的絕對(duì)值為要素的差分集合，統(tǒng)計(jì)在第三周期內(nèi)每個(gè)差分集合的平均值超過給定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平的次數(shù)，通過將該統(tǒng)計(jì)數(shù)與給定的診斷次數(shù)相比較進(jìn)行診斷。
另外，本發(fā)明提供一種診斷方法和配備該診斷方法的診斷裝置，這種診斷方法的特征在于在上述診斷方法和診斷裝置上，周期性地改變上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)的采樣周期，反復(fù)計(jì)算利用上述分布計(jì)算數(shù)據(jù)的上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，使得上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值能夠周期性地更新。
另外，本發(fā)明提供一種診斷方法和配備該診斷方法的診斷裝置，這種診斷方法的特征在于在上述診斷方法和診斷配備上，通過網(wǎng)絡(luò)傳送上述用于分布計(jì)算和診斷的心電圖數(shù)據(jù)。
另外本發(fā)明提供一種由中央裝置和通過網(wǎng)絡(luò)與該中央裝置相連的一臺(tái)或多臺(tái)檢測(cè)終端裝置構(gòu)成的診斷裝置，其特征在于各檢測(cè)終端裝置由心電圖機(jī)裝置、參數(shù)設(shè)定裝置、標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置、狀態(tài)檢測(cè)裝置、診斷裝置、通信接口和控制裝置構(gòu)成，其中參數(shù)設(shè)定裝置用于設(shè)定第一周期、比第一周期短的第二周期、正整數(shù)參數(shù)n、正整數(shù)參數(shù)m及診斷系數(shù)等；標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置首先取出上述心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為上述參數(shù)裝置上設(shè)定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)m相等個(gè)數(shù)的、從該差分集合中隨機(jī)抽取出與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)n相等個(gè)數(shù)的元素所構(gòu)成的部分集合，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，形成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；
狀態(tài)檢測(cè)裝置隨著時(shí)間的推移，反復(fù)設(shè)定上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的第二周期，將每個(gè)第二周期內(nèi)上述心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，計(jì)算出各差分集合的平均值；診斷裝置對(duì)于該裝置計(jì)算出來的各平均值，將該平均值和上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的絕對(duì)值，與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的診斷系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)偏差之積構(gòu)成的診斷水平相比較進(jìn)行診斷；控制裝置在通常工作時(shí)，根據(jù)上述控制參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)，使上述標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置、上述狀態(tài)檢測(cè)裝置及上述診斷裝置工作，通過上述通信接口及網(wǎng)絡(luò)向中央裝置發(fā)送上述診斷裝置給出的診斷結(jié)果；當(dāng)中央裝置發(fā)送來命令時(shí)，根據(jù)其命令內(nèi)容，將上述心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)及上述狀態(tài)檢測(cè)裝置在每個(gè)第二周期計(jì)算出來的平均值兩者中的一個(gè)或兩個(gè)，通過上述通信接口及網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央裝置；中央裝置由控制參數(shù)設(shè)定裝置、顯示控制裝置、通信接口、輸入裝置和控制裝置構(gòu)成，其中控制參數(shù)設(shè)定裝置用于設(shè)定各檢測(cè)終端裝置上使用的控制參數(shù)，顯示控制裝置用于控制顯示裝置，控制裝置用于當(dāng)由輸入裝置向上述控制參數(shù)設(shè)定裝置設(shè)定參數(shù)時(shí)，通過上述通信接口及網(wǎng)絡(luò)將該參數(shù)發(fā)送到相應(yīng)的檢測(cè)終端裝置，并設(shè)定在相應(yīng)檢測(cè)終端裝置的控制參數(shù)設(shè)定裝置上，若由輸入裝置向某個(gè)檢測(cè)終端裝置輸入命令，則通過上述通信接口及網(wǎng)絡(luò)發(fā)送該命令，并發(fā)送到相應(yīng)檢測(cè)終端裝置的控制裝置上，在通常工作情況下控制上述顯示控制裝置使之顯示各檢測(cè)終端裝置發(fā)送來的診斷結(jié)果，及控制上述顯示控制裝置使之顯示與上述命令相應(yīng)的、上述心電圖機(jī)數(shù)據(jù)及平均值的時(shí)間序列數(shù)據(jù)兩者中的一個(gè)或兩個(gè)。
另外本發(fā)明提供一種診斷程序，可在計(jì)算機(jī)上按第一步和第二步執(zhí)行，在第一步，取出心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，生成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；在第二步，取出心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)作為比上述第一周期短的第二周期、用作診斷的數(shù)據(jù)，從上述用作診斷的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，將該差分集合的平均值和上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的絕對(duì)值，和給定的診斷系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)偏差之積構(gòu)成的診斷水平相比較，并將結(jié)果顯示在顯示裝置上。
另外，本發(fā)明提供一種診斷程序，可在計(jì)算機(jī)上按第一步、第二步和第三步執(zhí)行，在第一步，取出心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，生成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；在第二步，隨著時(shí)間的推移反復(fù)設(shè)定比上述第一周期短的第二周期，將每個(gè)第二周期內(nèi)心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合；在第三步，將各差分集合的平均值與該差分集合對(duì)應(yīng)的第二周期的時(shí)刻相對(duì)應(yīng)，畫出平均值變化圖，在顯示裝置上顯示平均值變化圖和給定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平，另外，如果通過操作裝置指定該平均值變化圖上的任意時(shí)刻，則在顯示裝置上顯示包含該指定時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)的心電圖數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的心電圖波形。
另外，本發(fā)明提供一種診斷程序，可在計(jì)算機(jī)上按第一步、第二步和第三步執(zhí)行，在第一步，取出心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，生成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；在第二步，隨著時(shí)間的推移反復(fù)設(shè)定比上述第一周期短的第二周期，將每個(gè)第二周期內(nèi)心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合；在第三步，統(tǒng)計(jì)在給定的第三周期內(nèi)，每個(gè)差分集合的平均值超過給定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平的次數(shù)，并在顯示裝置上顯示該計(jì)數(shù)與給定的診斷次數(shù)相比較的結(jié)果。
另外本發(fā)明提供一個(gè)診斷程序，其特征在于在上述診斷程序的上述第一步中包含如下處理周期性地改變上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)的采樣周期，反復(fù)計(jì)算利用上述分布計(jì)算數(shù)據(jù)的上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，使得上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值能夠周期性地更新。
另外本發(fā)明提供一個(gè)診斷方法，其特征在于檢測(cè)對(duì)象物的狀態(tài)量，取出給定的第一周期的狀態(tài)量數(shù)據(jù)作為用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出上述狀態(tài)量中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，形成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，同時(shí)檢測(cè)上述狀態(tài)量，將比上述第一周期短的第二周期的狀態(tài)量數(shù)據(jù)取作診斷數(shù)據(jù)，從上述診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出上述狀態(tài)量中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，通過將該差分集合的平均值和上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的絕對(duì)值，與給定的診斷系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)偏差之積構(gòu)成的診斷水平相比較，進(jìn)行對(duì)象物的診斷。


圖1所示是本發(fā)明提出的一個(gè)診斷裝置的構(gòu)成例子的方框圖。
圖2所示是標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算部分處理的流程圖。
圖3所示是狀態(tài)檢測(cè)部分處理的流程圖。
圖4所示是狀態(tài)檢測(cè)部分處理的另外一種流程圖。
圖5所示是采集診斷數(shù)據(jù)的時(shí)鐘的說明圖。
圖6所示是顯示部分處理的流程圖。
圖7所示是本發(fā)明提出的診斷裝置的另外一個(gè)構(gòu)成例子的方框圖。
圖8所示是本發(fā)明提出的診斷裝置的另外一個(gè)構(gòu)成例子的方框圖。
圖9所示是基本的心電圖波形的模擬顯示。
圖10所示是S波的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面以通過心電圖分析進(jìn)行診斷為例，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施形式。圖9模擬顯示了基本的心電圖波形。觀察P、Q、R、S、T波作為表示心臟各部位狀態(tài)的波形。在心電圖分析中往往使用這些波形的各類特征量，這些特征量包括表示相鄰的R波的峰間間隔(心拍的間隔)的R-R間隔、表示S波面積的ST下降部分面積、表示該ST下降部分波性特征的評(píng)價(jià)值W、表示Q波開始到S波終止的寬度的QS間隔等。
這里首先就ST下降部分(S波)進(jìn)行一下說明。正常情況下如圖10(a)所示，S波上的點(diǎn)Speak以后的波形是上凸的，并較快接近基線。而有貧血類疾病時(shí)，則如圖10(b)、(c)所示，出現(xiàn)下凸且較慢接近基線、S波的面積也變大。特別是圖10(c)中，從點(diǎn)Speak到基線之間出現(xiàn)兩個(gè)極值S1、S2，其病癥要比圖10(b)嚴(yán)重的多。假設(shè)上述的評(píng)價(jià)值W利用該極值差b＝|S1-S2|(單位mV，毫伏)按下式計(jì)算[公式1] 另外，若用U表示ST下降面積的評(píng)價(jià)值，在強(qiáng)調(diào)10(b)、(c)的意義下可按下式計(jì)算。
以上例舉的心電圖波形的特征量都是每次心跳取一個(gè)值的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。通常該時(shí)間序列數(shù)據(jù)本身是因患者而異的。以R-R間隔為例，即使健康人同樣在平靜狀態(tài)下測(cè)定也會(huì)有所不同，例如某人可能是平均1秒(1分鐘心跳60下)，其他人可能是平均6/7秒(1分鐘心跳70下)。而且每次心跳的R-R間隔并非完全一致，會(huì)有些細(xì)微變化。另外在運(yùn)動(dòng)后或癥狀發(fā)生改變時(shí)，有時(shí)R-R間隔的平均值及其細(xì)微變化都會(huì)改變。本發(fā)明就是通過檢測(cè)這些特征量的改變來診斷疾病的變化。
在此以心電圖數(shù)據(jù)為例，說明本發(fā)明中采用的檢測(cè)這類變化的分析方法。在本發(fā)明中要把作為研究對(duì)象的患者心電圖數(shù)據(jù)數(shù)字化，并進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間，例如幾天的采集。設(shè)采樣周期為INT1，用集合A表示采集到的心電圖數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在舉例以1ms的間隔采樣心電圖機(jī)發(fā)出的信號(hào)，若采用12bits進(jìn)行偏碼，則每秒的數(shù)據(jù)數(shù)(采樣數(shù))Na為1000個(gè)，用字節(jié)(B)表示的信息量Ma為12kbits＝1.5kB，若換算成1天，則數(shù)據(jù)數(shù)Na為8640萬個(gè)，信息量Ma約為130MB。因而可見當(dāng)采集幾天的數(shù)據(jù)時(shí)，集合A的信息量Ma可達(dá)幾百M(fèi)B。
下面若從上述采集到的心電圖數(shù)據(jù)集合A計(jì)算出特征量，例如R-R間隔，則這些特征量成為時(shí)間序列數(shù)據(jù)，按時(shí)間順序?qū)⑦@些數(shù)據(jù)記為x1，x2，...，將該時(shí)間序列數(shù)據(jù)記為集合B{xj}，j＝0，1，...。另外若根據(jù)下式[公式3]yj＝|xj-xj-1|從該集合B求相鄰特征量之差的絕對(duì)值yj的集合，將該集合記為C{yj}，j＝1，2，...。當(dāng)心跳數(shù)為70/分時(shí)，該集合的數(shù)據(jù)數(shù)Nc約為100,800個(gè)，若每個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)yj取12bits，則用位表示的信息量Mc一天約為1.5MB。
下面將集合C{yj}的分布作為標(biāo)準(zhǔn)分布進(jìn)行如下計(jì)算。首先從集合C{yj}中隨機(jī)抽取n個(gè)(例如1000個(gè))數(shù)據(jù)構(gòu)成部分集合，進(jìn)行m次上述操作，假設(shè)這些部分集合為Cα＝{yα1，yα2，...，yαn，}，α＝1～m(例如m＝3000個(gè))。但是各個(gè)部分集合Cα，α＝1～m的各自隨機(jī)抽取的方法是互不相關(guān)的，下面若就各個(gè)部分集合Cα求其元素的平均值，[公式4]eα＝(yα1+yα2+...+yαn)/n，α＝1～m
則可見無論元集合A是何種分布，如果上述的采樣數(shù)n、m足夠大，平均值eα的集合都可視為標(biāo)準(zhǔn)分布。在此，將按公式4計(jì)算出的平均值eα的集合ND視為標(biāo)準(zhǔn)分布，根據(jù)下式求其平均值μ和標(biāo)準(zhǔn)偏差б。
μ=(1/m)Σα=1meα]]> 當(dāng)患者發(fā)生身體變化或疾病變化時(shí)，即使心跳數(shù)及R-R間隔等特征量發(fā)生瞬間變化，如果心電圖數(shù)據(jù)集合A很大，形成部分集合時(shí)的數(shù)據(jù)量n及部分集合個(gè)數(shù)m都取得充分大，那么可認(rèn)為按上式求出的平均值eα的分布ND(μ，б)代表了患者的心臟活動(dòng)的平均狀態(tài)，因而將它作為檢測(cè)心臟活動(dòng)變化的、作為基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)分布。另外最好幾天一次或一周一次地對(duì)該時(shí)刻以前的期間INT1計(jì)算，并更新該標(biāo)準(zhǔn)分布，而且每個(gè)更新時(shí)刻的期間INT1的大小可以改變。
下面說明利用上述求得的標(biāo)準(zhǔn)分布進(jìn)行診斷的方法。首先在診斷時(shí)取出比集合A的數(shù)據(jù)采樣周期INT1短得多的周期INT2的心電圖數(shù)據(jù)AT，假設(shè)由該數(shù)據(jù)集合計(jì)算p+1個(gè)特征量的集合BTk＝{xk，xk+1，...，xk+p}。接下來根據(jù)公式3由該集合BTk求得p個(gè)數(shù)據(jù)構(gòu)成的差分集合CTk＝{yk，yk+1，...，yk+p}。根據(jù)下式計(jì)算其平均值μk。
μk=(1/p)Σj=1pyk+j]]>并且評(píng)價(jià)該次診斷的平均值μk偏離預(yù)先求得的標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值μ的程度。即判斷平均值偏差[公式7]Zk＝|μk-μ|比標(biāo)準(zhǔn)分布ND的標(biāo)準(zhǔn)偏差б大多少。例如如果|Z|＞3б則判斷為發(fā)生了某種異常變化。這種變化檢測(cè)是先由周期INT2的心電圖數(shù)據(jù)AT求出特征量的集合BTk，且在求得差分集合CTk后，根據(jù)公式6、公式7計(jì)算出平均值偏差Zk，并把它與標(biāo)準(zhǔn)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差б進(jìn)行比較。上述一系列的計(jì)算可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成。因此舉例來說，如果每1分鐘都進(jìn)行上述檢測(cè)，那么每分鐘都能迅速得出患者的狀態(tài)變化。
另外，特別是差分集合CTk的數(shù)據(jù)數(shù)p較小時(shí)，有時(shí)只用一個(gè)μk值很難進(jìn)行正確診斷。這時(shí)，可以每個(gè)1分鐘求一次r個(gè)差分集合CTk1，CTk2，...，CTkr，如果它們的平均值μk1，μk2，...，μkr偏離標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值μ達(dá)到3б以上的次數(shù)超過r0，則輸出警報(bào)信息等。
上述利用心電圖數(shù)據(jù)的診斷方法，是從經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)期INT1監(jiān)測(cè)得到的心電圖數(shù)據(jù)求出標(biāo)準(zhǔn)分布，用該分布代表患者的正常狀態(tài)。在各檢查時(shí)刻，由較短周期INT2的心電圖數(shù)據(jù)求得差分集合CTk的平均值μk，或多個(gè)差分集合CTk1、CTk2...的各個(gè)平均值μk1，μk2，通過評(píng)價(jià)它們偏離標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值μ的程度進(jìn)行診斷。而且，由于各檢查時(shí)刻的計(jì)算處理可以在接近實(shí)時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成，所以可以用于實(shí)時(shí)監(jiān)視患者的心臟狀態(tài)，在早期自動(dòng)發(fā)現(xiàn)異常。因而，醫(yī)生等可由該診斷結(jié)果準(zhǔn)確把握心臟狀態(tài)的變化，哪怕是一閃而過的變化。從而可以適宜地進(jìn)行考慮該患者心臟狀態(tài)的檢查和治療。這不只對(duì)已經(jīng)患有心臟病的患者有用，對(duì)于健康人群的早期診斷及基于診斷結(jié)果向本人提出建議、預(yù)防措施等也十分有用。
另外假設(shè)將檢查時(shí)的數(shù)據(jù)采樣周期INT2設(shè)為取得1000個(gè)特征量的時(shí)間(心跳數(shù)為60時(shí)INT2約為17分鐘)，那么即使特征量的檢測(cè)有些誤差，只要該誤檢測(cè)的概率不是太大，對(duì)求得的平均值μk的影響極小，同樣對(duì)診斷結(jié)果的影響也很小。通過對(duì)更大的集合進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理求出標(biāo)準(zhǔn)分布也是同樣道理。因而與以往利用短時(shí)間的心電圖數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷的方法相比，可實(shí)現(xiàn)如下診斷方法心電圖數(shù)據(jù)的采集及其中特征量的檢測(cè)過程中的噪音的影響和處理誤差，對(duì)診斷結(jié)果的影響極小，在有某種程度噪音的環(huán)境下也可以使用。
上述的分析方法同樣適于表現(xiàn)出伴有復(fù)雜搖擺的震動(dòng)現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)物的診斷。這時(shí)可使用對(duì)象物的狀態(tài)量來代替心電圖數(shù)據(jù)，使用與預(yù)想的狀態(tài)變化相關(guān)的特征量進(jìn)行同樣的分析，可達(dá)到與心電圖數(shù)據(jù)診斷一樣的效果。
下面說明使用上述分析方法的診斷裝置的構(gòu)成。圖1所示是一例本發(fā)明提出的診斷裝置的基本結(jié)構(gòu)的方框圖。該診斷裝置由狀態(tài)量檢測(cè)裝置1、記錄裝置2、標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算部分3、狀態(tài)檢測(cè)部分4、診斷部分5、顯示控制部分6、顯示裝置7、操作裝置8、控制部分9構(gòu)成。其中狀態(tài)量檢測(cè)裝置1用于連續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)象物的狀態(tài)量，對(duì)其數(shù)字化處理后輸出。記錄裝置2至少要記錄作為檢測(cè)值的狀態(tài)量數(shù)據(jù)達(dá)一個(gè)周期INT1以上。標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算部分3根據(jù)該記錄裝置2中保存的狀態(tài)量計(jì)算上述標(biāo)準(zhǔn)分布ND的平均值μ及標(biāo)準(zhǔn)偏差6。狀態(tài)檢測(cè)部分4計(jì)算特征量的差分集合CTk及其平均值μk。診斷部分5利用該檢測(cè)部分4計(jì)算出的平均值μk和標(biāo)準(zhǔn)分布ND的參數(shù)μ、6判斷該時(shí)刻的狀態(tài)。顯示控制部分6用于控制診斷部分5的診斷結(jié)果和記錄裝置2的狀態(tài)量數(shù)據(jù)等的顯示?？刂撇糠?根據(jù)操作裝置8的指令控制各部分的動(dòng)作。
在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)狀態(tài)量是心電圖數(shù)據(jù)時(shí)，狀態(tài)量檢測(cè)裝置1則成為將檢測(cè)到的模擬心電圖數(shù)據(jù)進(jìn)行模/數(shù)變換后數(shù)字化輸出的心電圖機(jī)，可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)取得心電圖數(shù)據(jù)。而當(dāng)狀態(tài)量是機(jī)械結(jié)構(gòu)在某個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的位移時(shí)，狀態(tài)量檢測(cè)裝置1則成為檢測(cè)該位移量并作為數(shù)字化數(shù)據(jù)輸出的振動(dòng)計(jì)。不論如何，在此假設(shè)當(dāng)需要數(shù)字化處理狀態(tài)量時(shí)，檢測(cè)裝置1都內(nèi)置了采樣時(shí)鐘和用于編碼的時(shí)鐘。記錄裝置2、標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算部分3、狀態(tài)檢測(cè)部分4、顯示控制部分6、控制部分9全部為進(jìn)行數(shù)字處理的回路，每個(gè)回路都可由DSP構(gòu)成，也可用微機(jī)等通用處理裝置編程實(shí)現(xiàn)。
控制部分9上安裝有用于控制各部分動(dòng)作的控制參數(shù)設(shè)定部分10。在此假設(shè)可由操作部分8設(shè)定以下參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)分布ND的計(jì)算周期和用于一次計(jì)算的數(shù)據(jù)采樣周期INT1、從特征量的差分集合C{yj}中取出的部分集合Cα的個(gè)數(shù)m及每個(gè)部分集合的大小n、狀態(tài)檢測(cè)部分的心電圖數(shù)據(jù)采樣周期T2和采樣時(shí)間INT2、診斷部分5用于根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行報(bào)警等顯示的、作為基準(zhǔn)的一個(gè)或多個(gè)用于確定診斷水平的診斷系數(shù)、用多個(gè)部分集合CTk的平均值進(jìn)行診斷時(shí)的部分集合的個(gè)數(shù)r、輸出報(bào)警信息等的作為基準(zhǔn)的次數(shù)r0、以上述周期T1自動(dòng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算的次數(shù)或終止時(shí)刻Q1、以上述周期T2自動(dòng)進(jìn)行診斷的次數(shù)或終止時(shí)刻Q2。另外控制部分9具有產(chǎn)生并提供各部分工作所需的時(shí)鐘CL的功能?？刂撇糠?將控制參數(shù)設(shè)定部分10上設(shè)定的參數(shù)付給各個(gè)部分，同時(shí)根據(jù)操作部分8的啟動(dòng)指示，由控制信號(hào)cont及時(shí)鐘CL控制各部分的動(dòng)作。
另外在紀(jì)錄裝置2上需要進(jìn)行讀寫動(dòng)作的控制，使得狀態(tài)量檢測(cè)裝置1的寫數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算部分3、狀態(tài)量檢測(cè)部分4、顯示控制部分6的讀數(shù)據(jù)不發(fā)生沖突。而且通常只要不特別進(jìn)行同步，狀態(tài)量檢測(cè)裝置1的采樣時(shí)鐘和控制部分9的時(shí)鐘CL獨(dú)立，且時(shí)鐘頻率完全不同。但是如果由硬盤裝置及其控制回路構(gòu)成記錄裝置2，從記錄裝置的讀寫速度看來讀寫的信息量非常小，所以通過在紀(jì)錄裝置2中內(nèi)置的控制回路上設(shè)置緩沖器控制讀寫，從而很容易地回避上述沖突。
下面假設(shè)狀態(tài)量檢測(cè)裝置1為心電圖機(jī)裝置，說明一下圖1中的裝置。圖2所示是標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置3的處理流程圖。首先設(shè)控制變量β為1(200步)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)分布的計(jì)算時(shí)刻(201步)。該計(jì)算時(shí)刻是操作裝置8給出最初的啟動(dòng)指示的時(shí)刻，或者是根據(jù)從上次計(jì)算時(shí)刻開始經(jīng)過控制參數(shù)設(shè)定部分10上設(shè)定的計(jì)算周期T1后的時(shí)刻。如果到了標(biāo)準(zhǔn)分布的計(jì)算時(shí)刻(201步為是)則從該時(shí)刻回溯到過去，從記錄裝置2讀取(202步)控制參數(shù)設(shè)定部分10上設(shè)定的周期INT1期間的心電圖數(shù)據(jù)(集合A)。從該集合A計(jì)算出作為分析對(duì)象的特征量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)B{xj}(203步)。該演算處理當(dāng)特征量是R-R間隔時(shí)，檢測(cè)R波的峰值點(diǎn)，求出其間隔。這種處理方法可以根據(jù)已有方法利用任何特征量分析心電圖。使用ST波時(shí)可以用(公式1)(公式2)等，在此不再詳述。
如果已經(jīng)全部求出周期INT1期間的特征量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)B{xj}，然后根據(jù)公式3求時(shí)間序列數(shù)據(jù)B{xj}的相鄰要素的差的絕對(duì)值集合C{yj}(204步)，其次設(shè)控制變量α為1(205步)。另外，如果求得特征量xj后馬上就算出差yj＝|xj-xj-1|，將203、204步一塊處理計(jì)算效率會(huì)更高，但這樣解釋的目的是為便于理解與上述診斷方法相應(yīng)的處理，上述內(nèi)容將在其他步介紹。下面比較控制參數(shù)設(shè)定部分10上設(shè)定的參數(shù)m和上述的控制變量α，如果α≤m(206步為是)，則從集合C{yj}中隨機(jī)抽取n個(gè)要素形成部分集合cα(yα1，yα2，...yαn)(207步)，根據(jù)公式4計(jì)算n個(gè)要素的平均值eα(208步)。并將控制變量α加1(209步)，返回到206步。重復(fù)進(jìn)行m次206～209步的處理，從集合C{yj}取出m個(gè)部分集合Cα，α＝1，...，m，計(jì)算其平均值eα，α＝1，...，m，之后α＞m(206步為否)，根據(jù)公式5求出前面計(jì)算出的m個(gè)平均值eα，α＝1，...，m的平均值μ及標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，即標(biāo)準(zhǔn)分布ND(μ、σ)(210步)。
其次，如果控制變量β小于控制參數(shù)設(shè)定部分10上設(shè)定的參數(shù)Q1(211步為是)，則將β加1(212步)，返回到201步。若β≥Q1，則結(jié)束處理。上述處理是預(yù)先將控制變量Q1設(shè)為1，由操作裝置8指定計(jì)算1次標(biāo)準(zhǔn)分布。通過改變參數(shù)m、n、INT1等可以有效地進(jìn)行系統(tǒng)檢查及預(yù)先把握患者的狀態(tài)。另外，如果不特別設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)分布的計(jì)算次數(shù)和計(jì)算的終止時(shí)刻，而是一直進(jìn)行到操作裝置8發(fā)出終止指令，則可刪除200，212步，使之在211步判斷停止指令后返回到201步或者結(jié)束。或者不改變圖2，而將參數(shù)Q1設(shè)定為充分大的數(shù)值。
207步中隨機(jī)抽取n個(gè)要素的方法，可使用C語(yǔ)言中定義的函數(shù)srand(.)，生成1～Nc[公式8]srand＝(time(null))(差分集合C{yj}的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù))之間的偽隨機(jī)數(shù)，或者采用與之相同的邏輯。公式8給出的函數(shù)time(null)使用CPU攜帶的時(shí)鐘的時(shí)刻，每生成一個(gè)部分集合cα，就從不同的種子生成隨機(jī)數(shù)序列，所以可認(rèn)為部分集合Cα、Cγ(α≠γ)的元素選取方法是基本無關(guān)的。
圖3所示是狀態(tài)檢測(cè)部分4及診斷部分5的處理流程圖，首先設(shè)控制變量β為1(300步)，判斷是否為檢測(cè)特征量變化的檢查時(shí)刻(301步)。與標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算時(shí)刻一樣，該時(shí)刻也是由操作裝置8首次給出啟動(dòng)命令的時(shí)刻，或者是從上次檢查時(shí)刻開始經(jīng)過控制參數(shù)設(shè)定部分10上設(shè)定的計(jì)算周期T2后的時(shí)刻。如果到了檢查時(shí)刻，則從該時(shí)刻向后回溯，從記錄裝置2讀取控制參數(shù)設(shè)定部分10上設(shè)定的周期INT2期間的心電圖數(shù)據(jù)AT(302步)。從該心電圖數(shù)據(jù)計(jì)算出作為解析對(duì)象的特征量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)BTk{xj}，j＝k～k+p(303步)。若求得特征量的時(shí)間序列BTk{xj}，可根據(jù)(公式3)從該時(shí)間序列數(shù)據(jù)求得相鄰要素的差分集合CTk{yj}，j＝k～k+P，將其作為檢查數(shù)據(jù)(304步)，根據(jù)公式6計(jì)算該差分集合的元素平均值μk(305步)。另外同計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)分布時(shí)一樣，303、304步一塊處理計(jì)算效率會(huì)更高。接下來求公式7的平均值偏差Zk＝|μk-μ|(μ為標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值)，將該Zk與標(biāo)準(zhǔn)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ作比較，并將比較結(jié)果發(fā)送到顯示控制部分6(306步)。舉例而言，這里的比較方法是在控制參數(shù)設(shè)定部分10上將診斷系數(shù)設(shè)為3、5，診斷水平采用L1＝3σ，L2＝5σ。并且若Zk＞L1，則向顯示控制部分6發(fā)送代表“要注意”的信號(hào)，若Zk＞L2，則向顯示控制部分6發(fā)送代表“危險(xiǎn)”的信號(hào)。若控制變量β小于參數(shù)Q2(307步為是)，則返回到301步，若β≥Q2則結(jié)束處理。
上述圖3的處理是設(shè)定就每一個(gè)差分集合CTk都進(jìn)行診斷。而在分別求多個(gè)差分集合的平均值、通過判斷這些平均值中超過規(guī)定值的次數(shù)進(jìn)行診斷時(shí)，則進(jìn)行圖4所示的流程圖的處理。這時(shí)，使用3個(gè)控制變量β、γ、β1和β0個(gè)計(jì)數(shù)變量F1～Fβ0。首先初始化設(shè)控制變量β、γ為1，計(jì)數(shù)變量F1～Fβ0全部為0(400、401步)。如果到達(dá)檢查時(shí)刻，則取出周期INT2內(nèi)的心電圖數(shù)據(jù)，求取特征量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)BTkγ。并且，從中求差分集合CTkγ，計(jì)算其平均值μkγ(402～406步)。402～406步的處理同圖3的301～305步，但是因?yàn)槊慨?dāng)控制變量γ改變，則以其他檢查時(shí)刻的期間INT2內(nèi)的不同數(shù)據(jù)為對(duì)象，所以各集合BTkγ、CTkγ及平均值μkγ都隨控制變量γ值的不同而不同，用下標(biāo)γ表示。
若在406步計(jì)算出平均值μkγ，則求平均值偏差Zkγ＝|μkγ-μ|(407步)，接下來因?yàn)楸容^它與各個(gè)診斷水平L1～Lβ0(設(shè)定的診斷系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)偏差之積)，所以將控制變量β1設(shè)為1(408步)，就β1＝1～β0進(jìn)行如下處理如果偏差Zkγ大于Lβ1，則將相應(yīng)的計(jì)數(shù)變量Γβ1加1(409～412步)。若該操作結(jié)束(411步為是)，則檢查控制變量γ是否大于作為診斷對(duì)象的差分集合的個(gè)數(shù)r(413步)，如果不大于，則將控制變量γ加1(414步)，返回到402步，如果大于則根據(jù)各計(jì)數(shù)變量Γ1～Γβ0的值進(jìn)行診斷，并將結(jié)果發(fā)送到顯示控制部分6(415步)。且重復(fù)全部處理過程，直到控制變量β大于參數(shù)Q2(416、417步)。舉例而言，在上述415步，可將2個(gè)診斷水平設(shè)為L(zhǎng)1＝3σ，L2＝5σ(β0＝2)。若進(jìn)行r＝50次的檢查中超過診斷水平L1的次數(shù)大于20次，則向顯示控制部分6發(fā)送代表“要注意”的信號(hào)，若超過診斷水平L2的次數(shù)大于10次則向顯示控制部分6發(fā)送代表“危險(xiǎn)”的信號(hào)。
另外，圖3、圖4所示的變化檢測(cè)部分及診斷部分5的處理也與圖2相同，可將參數(shù)Q2設(shè)為1則只進(jìn)行一次測(cè)試，還可不用控制變量β，判斷有無停止指令后，停止或繼續(xù)進(jìn)行重復(fù)檢查。另外，在圖3、圖4的處理中，例如設(shè)1個(gè)數(shù)據(jù)采樣周期INT2為10分，那么當(dāng)心跳數(shù)為70/分的時(shí)候可得到700個(gè)特征量。而如果以ΔT＝1分鐘的間隔開始檢查，則對(duì)象數(shù)據(jù)的采樣周期INT2如圖5所示重疊起來。這時(shí)計(jì)算305步或406步的平均值時(shí)，各要素和內(nèi)與上個(gè)檢查周期重疊的部分?jǐn)?shù)值相同，所以當(dāng)重疊部分較大時(shí)利用這種方式處理可以大幅度提高平均值計(jì)算處理的效率。
下面參見圖6所示的流程圖說明顯示控制部分6的處理。根據(jù)圖3、4所示的處理，一輸入診斷結(jié)果(601步為是)就顯示其輸入結(jié)果(602步)。其次，在圖3、4中以一分鐘的間隔計(jì)算出差分集合CTk，然后計(jì)算出其元素平均值和標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的平均值偏差Zk，所以可以把它們讀入顯示控制部分內(nèi)部的緩沖器，并沿時(shí)間軸顯示之，還可根據(jù)需要顯示心電圖數(shù)據(jù)本身。為了能直觀地把握患者的狀態(tài)，使得不僅能觀察診斷結(jié)果，還能觀察狀態(tài)的時(shí)間變化，進(jìn)行如下處理。首先，若操作裝置8未發(fā)出顯示平均值偏差的指令(603步為否)，如果以前有平均值偏差的顯示則刪除之(604步)，返回到601步，如果有顯示平均值偏差的指令，則在平均值偏差上追加顯示尚未顯示的值。該顯示圖面上，縱軸是平均值偏差，橫軸是表示求平均值偏差周期的代表時(shí)刻(如圖3、圖4的檢查時(shí)刻)。在縱軸上合并顯示了標(biāo)準(zhǔn)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差б、2б、...或設(shè)定的判定水平。該值在檢查周期T2，例如每分鐘都要輸入新數(shù)值，因此進(jìn)行滾動(dòng)(scroll)，從而如果橫軸上還有顯示區(qū)域則只將新值追加在上面，如果橫軸上沒有顯示區(qū)域則刪除最老的數(shù)據(jù)后追加上述新數(shù)值。另外更新顯示不限于單個(gè)數(shù)據(jù)，可以若干個(gè)數(shù)據(jù)歸納到一起進(jìn)行更新。由此可使醫(yī)生能更詳細(xì)地觀察患者的狀態(tài)。
另外觀察605步所示的畫面，如果覺得有特殊異常的時(shí)刻，用鼠標(biāo)單擊該點(diǎn)，就解釋為顯示心電圖的指令(606步)。并且，如果出現(xiàn)這個(gè)指令，則從記錄裝置2取出該時(shí)刻前后的心電圖數(shù)據(jù)，并在畫面上顯示之(607步)。該顯示時(shí)間的幅度可以預(yù)先在控制參數(shù)設(shè)定部分10上設(shè)定，也可以在點(diǎn)擊畫面時(shí)輸入其顯示時(shí)間幅度或時(shí)間范圍。而且，如果有控制裝置8或畫面上的命令盒單擊引起的停止心電圖顯示的指示(608步為是)，刪除正在顯示的心電圖(609步)。通過該心電圖顯示功能，醫(yī)生可以更詳細(xì)地了解患者的狀態(tài)。
如上所述，根據(jù)圖1所示的本發(fā)明提出的診斷裝置，可以實(shí)時(shí)監(jiān)視患者的心電圖中出現(xiàn)的特征量變化，自動(dòng)早期檢查異常，盡早根據(jù)病情變化進(jìn)行相應(yīng)處理。并且，盡管在心電圖分析方面不能以100％的準(zhǔn)確率自動(dòng)進(jìn)行R波、P波等的波形分析，會(huì)有非常小的頻率在各波形分析時(shí)發(fā)生誤判斷，但是本發(fā)明裝置只使用關(guān)于特征量的統(tǒng)計(jì)平均值進(jìn)行診斷，所以即使會(huì)有發(fā)生頻率非常小的波形分析時(shí)的誤判斷，這對(duì)結(jié)果基本沒有影響，可比以往利用短時(shí)間分析的技術(shù)進(jìn)行更高精度的診斷。這在用于心電圖分析之外的其他裝置也是同樣。
下面再具體說明一下圖1所示裝置的具體結(jié)構(gòu)。圖1所示的裝置中整個(gè)組成部分是作為一個(gè)集中裝置展示的，但心電圖機(jī)是安裝在患者身體上進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量的，而顯示裝置7和操作裝置8則需要安裝在醫(yī)生、護(hù)士、檢驗(yàn)員等容易訪問的地方。另外，標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算部分3不需要實(shí)時(shí)工作，所以在每個(gè)患者附近都放置一個(gè)會(huì)降低效率，可以在多個(gè)患者共用的計(jì)算機(jī)上等執(zhí)行。在診斷機(jī)械結(jié)構(gòu)等時(shí)，也需考慮同樣問題。
圖7所示是考慮上述問題的一個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成的例子。在各檢測(cè)終端上設(shè)置狀態(tài)量檢測(cè)裝置71a，71b、通信接口73a、73b，數(shù)據(jù)采集裝換裝置72a，72b。數(shù)據(jù)采集裝換裝置72a，72b采集檢測(cè)值，根據(jù)需要加入濾除噪聲等的處理，并將其匯集成為發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送到通信接口73a，73b。各檢測(cè)終端通過網(wǎng)絡(luò)70將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央一側(cè)。在狀態(tài)量檢測(cè)裝置71a，71b和數(shù)據(jù)采集裝置72a，72b之間，當(dāng)狀態(tài)量檢測(cè)裝置固定時(shí)可采用電纜連接，當(dāng)它像心電圖機(jī)一樣實(shí)時(shí)安裝在患者身體上時(shí)，則利用無線通信網(wǎng)連接。通信接口73a，73b利用PHS終端、微機(jī)的調(diào)制解調(diào)器等與網(wǎng)絡(luò)70相匹配的裝置?？紤]到通信成本和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，希望通信接口性能穩(wěn)定、價(jià)格較低。那么數(shù)據(jù)采集傳輸裝置72a，72b可以使用微機(jī)，當(dāng)狀態(tài)量檢測(cè)裝置輸出模擬檢測(cè)值時(shí)，可以在數(shù)據(jù)采集傳輸裝置上數(shù)字化后取出數(shù)據(jù)。在此，當(dāng)通信接口73a，73b和網(wǎng)絡(luò)70的容許傳輸容量有富裕，且通信費(fèi)用依賴于連接時(shí)間時(shí)，數(shù)據(jù)搜集可以每隔一定時(shí)間對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、文件化，再把它用無線方式發(fā)送可以降低通信成本。網(wǎng)絡(luò)70可以利用PHS的電路—公眾電話網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)等，而且醫(yī)院內(nèi)系統(tǒng)可以利用該醫(yī)院等的局域網(wǎng)。
中央側(cè)的記錄裝置2、標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置3、狀態(tài)量檢測(cè)部分4、診斷部分5、顯示控制部分6、顯示裝置7、操作裝置8及控制部分9功能同圖1，安裝在醫(yī)生等常駐的中心一側(cè)，通過通信接口74與網(wǎng)絡(luò)70相連。在該結(jié)構(gòu)中，在控制參數(shù)設(shè)定部分10上設(shè)定各檢測(cè)終端的定時(shí)等。標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置3和狀態(tài)量檢測(cè)部分4、診斷部分5等需要與多個(gè)檢測(cè)端的數(shù)據(jù)處理相對(duì)應(yīng)，各個(gè)部分用一臺(tái)也可進(jìn)行時(shí)分制處理，但不合適時(shí)需準(zhǔn)備多臺(tái)進(jìn)行分散處理。這時(shí)的分散處理控制可與常用的處理系統(tǒng)一樣進(jìn)行。而且通信接口74需要具備全部接收來自多個(gè)檢測(cè)端的數(shù)據(jù)的功能，這可通過配備適當(dāng)?shù)木彌_器實(shí)現(xiàn)以下功能相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)70具有多個(gè)地址，或者返回忙信號(hào)讓對(duì)方等待。根據(jù)上述圖7的結(jié)構(gòu)，可以準(zhǔn)確、早期地診斷在家中的心臟病患者的疾病。
另外，圖7的結(jié)構(gòu)是假設(shè)數(shù)字化的狀態(tài)量數(shù)據(jù)本身通過網(wǎng)絡(luò)傳送到中央。這適合于希望經(jīng)常在中央側(cè)觀測(cè)狀態(tài)量數(shù)據(jù)(后面假設(shè)為心電圖數(shù)據(jù))。但是當(dāng)不在中央側(cè)實(shí)時(shí)觀察心電圖數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)用于另外目的時(shí)，可以使之不實(shí)時(shí)發(fā)送心電圖數(shù)據(jù)以減輕網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷。圖8是考慮這一點(diǎn)的本發(fā)明的診斷裝置結(jié)構(gòu)的另外一個(gè)例子。檢測(cè)端81具有狀態(tài)量檢測(cè)部分811、記錄裝置812、標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算部分813、狀態(tài)檢測(cè)部分814、診斷部分815的功能。其他檢測(cè)端也采用同樣結(jié)構(gòu)。
該結(jié)構(gòu)設(shè)定醫(yī)生等通過中央80上的操作裝置801將檢測(cè)終端81、82...的各個(gè)控制參數(shù)設(shè)定在控制部分802的控制參數(shù)設(shè)定部分808上。于是通過控制部分802的控制，例如，通過通信接口803、網(wǎng)絡(luò)83、通信接口817將檢測(cè)端81的參數(shù)設(shè)定在控制部分816的控制參數(shù)設(shè)定部分818上。其他檢測(cè)端也采用同樣處理。各檢測(cè)端通常根據(jù)這些設(shè)定參數(shù)，在控制部分816的控制下，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分布的計(jì)算、狀態(tài)檢測(cè)及診斷，通過網(wǎng)絡(luò)將診斷結(jié)果發(fā)送到中央80。這里是假設(shè)按圖3所示，每處理一個(gè)診斷數(shù)據(jù)AT就進(jìn)行一次診斷。但也可以如圖4一樣使用多個(gè)診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷。在中央80上，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送來的代表診斷結(jié)果的數(shù)據(jù)一旦存儲(chǔ)在緩沖器804中，可由顯示控制部分806適當(dāng)讀出并在顯示裝置807上顯示。這時(shí)的顯示裝置既可以是顯示器畫面，也可以是表示異常和警報(bào)的燈及發(fā)出報(bào)警聲的喇叭/蜂鳴器等。不論如何，最好在醫(yī)生、護(hù)士等常在的地方進(jìn)行上述顯示。另外將診斷結(jié)果數(shù)據(jù)保存在中央80的記錄裝置805上，便于以后追溯。
在某個(gè)檢測(cè)終端發(fā)來異常、報(bào)警等信號(hào)時(shí)，或醫(yī)生認(rèn)為需要時(shí)，醫(yī)生等可在操作裝置801上輸入指令，用于從相應(yīng)檢測(cè)終端將心電圖數(shù)據(jù)本身或狀態(tài)檢測(cè)部分檢測(cè)出的平均值偏差的時(shí)間序列數(shù)據(jù){Zk}發(fā)送過來。假設(shè)該命令發(fā)給檢測(cè)終端81，則在控制部分802的控制下，通過網(wǎng)絡(luò)83將該命令發(fā)送到檢測(cè)終端81的控制部分816，在控制部分816的控制下，從記錄裝置812取出指定周期內(nèi)的心電圖數(shù)據(jù)和從狀態(tài)檢測(cè)部分814取出指定周期內(nèi)的平均值偏差的時(shí)間序列數(shù)據(jù){Zk}兩者中的一個(gè)或兩個(gè)，通過通信接口817、網(wǎng)絡(luò)83、通信接口803、緩沖器804傳送到中央80，再讀入記錄裝置805。這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置813計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值μ及標(biāo)準(zhǔn)偏差6也同時(shí)傳送到中央80讀，入記錄裝置805。另外這些數(shù)據(jù)在顯示控制部分806的控制下顯示在顯示裝置807上。該顯示是圖6的607、605步說明的心電圖數(shù)據(jù)或平均值偏差的時(shí)間序列顯示。這樣醫(yī)生等可以直接觀察所需要的數(shù)據(jù)，了解患者更詳細(xì)的狀態(tài)。
根據(jù)上圖8的說明，只有發(fā)生某些異常及醫(yī)生等輸入命令，才會(huì)把心電圖數(shù)據(jù)等發(fā)送到中央，所以大幅減少了通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的信息量。而且該結(jié)構(gòu)在各個(gè)檢測(cè)終端進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)分布的計(jì)算、狀態(tài)檢測(cè)、診斷處理，所以即使檢測(cè)終端的個(gè)數(shù)很多，也不必?fù)?dān)心中央側(cè)的數(shù)據(jù)處理能力。
根據(jù)本發(fā)明，從長(zhǎng)時(shí)期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中預(yù)先以正態(tài)分布的形式，計(jì)算代表對(duì)象物狀態(tài)量(諸如心電圖的特征量)變化的標(biāo)準(zhǔn)分布。在診斷時(shí)，迅速自動(dòng)地比較該時(shí)刻適當(dāng)長(zhǎng)度的狀態(tài)量(諸如心電圖的特征量)變化的平均值與標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差和標(biāo)準(zhǔn)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行診斷?？梢匀〉萌缦滦Ч?。
(1)實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)視對(duì)象物的狀態(tài)量，可以自動(dòng)檢測(cè)其變化，即使是一閃而過的變化?？梢栽缙诓扇∨c該變化相應(yīng)的措施。特別是通過醫(yī)生等早期掌握心電圖特征量中呈現(xiàn)出的變化，可以判斷是否需要早期提醒患者注意以防止病情的進(jìn)展及提醒的內(nèi)容、判斷是否需要詳細(xì)檢查、判斷治療的必要性及其內(nèi)容。
(2)當(dāng)采集對(duì)象物狀態(tài)量時(shí)混入噪聲，及未能進(jìn)行正常的特征量檢測(cè)而出現(xiàn)檢測(cè)誤差時(shí)，盡管這些噪音及檢測(cè)誤差會(huì)影響診斷結(jié)果，但本發(fā)明是采用比以往時(shí)間更長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理的一種事后診斷方法，所以不易受噪音及檢測(cè)誤差的影響，通?？梢赃M(jìn)行可靠的自動(dòng)診斷。
(3)當(dāng)采集狀態(tài)量的測(cè)量場(chǎng)所在空間上遠(yuǎn)離處理該狀態(tài)量或利用結(jié)果的中央時(shí)，在結(jié)構(gòu)上采用通過網(wǎng)絡(luò)將測(cè)量端采集的狀態(tài)量或?qū)ζ溥M(jìn)行處理得到的結(jié)果傳送到中央的方式，使得在醫(yī)療中心或醫(yī)院等處的醫(yī)生能隨時(shí)觀測(cè)心臟病患者在家的心臟狀態(tài)，可以早期掌握在家患者的疾病變化。
權(quán)利要求
1.一種診斷方法，其特征在于取出心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素所構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，構(gòu)成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，同時(shí)取出心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)，作為比上述第一周期短的第二周期、用于診斷的數(shù)據(jù)，從上述用于診斷的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，通過將該差分集合的平均值和上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的絕對(duì)值，與給定的診斷系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)偏差之積構(gòu)成的診斷水平相比較進(jìn)行疾病診斷。
2.一種診斷方法，其特征在于取出心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素所構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，構(gòu)成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，同時(shí)隨著時(shí)間的推移，反復(fù)設(shè)定比上述第一周期短的第二周期，取出每個(gè)第二周期內(nèi)心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)，用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)的差的絕對(duì)值為要素的差分集合，將各差分集合的平均值與該差分集合對(duì)應(yīng)的第二周期的時(shí)刻相對(duì)應(yīng)，畫出平均值變化圖，在顯示裝置上顯示平均值變化圖和給定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平，另外，如果通過操作裝置指定該平均值變化圖上的任意時(shí)刻，則在顯示裝置上顯示包含該指定時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)的心電圖數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的心電圖波形，通過觀察上述平均值變化圖或上述心電圖波形進(jìn)行診斷。
3.一種診斷方法，其特征在于取出心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素所構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，構(gòu)成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，同時(shí)隨著時(shí)間的推移，反復(fù)設(shè)定比上述第一周期短的第二周期，取出每個(gè)第二周期內(nèi)心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)，用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)的差的絕對(duì)值為要素的差分集合，統(tǒng)計(jì)在第三周期內(nèi)每個(gè)差分集合的平均值超過給定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平的次數(shù)，通過將該統(tǒng)計(jì)數(shù)與給定的診斷次數(shù)相比較進(jìn)行診斷。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的診斷方法，其特征在于周期性地改變上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)的采樣周期，反復(fù)計(jì)算利用上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)的上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，使得上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值得以周期性地更新。
5.一種診斷裝置，其特征在于由心電圖機(jī)裝置、參數(shù)設(shè)定裝置、標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置、狀態(tài)檢測(cè)裝置和診斷裝置構(gòu)成，其中參數(shù)設(shè)定裝置用于設(shè)定第一周期、比第一周期短的第二周期、正整數(shù)參數(shù)n、正整數(shù)參數(shù)m及診斷系數(shù)等；標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置首先取出上述心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為上述參數(shù)裝置上設(shè)定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)m相等個(gè)數(shù)的、從該差分集合中隨機(jī)抽取出與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)n相等個(gè)數(shù)的元素所構(gòu)成的部分集合，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，形成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；狀態(tài)檢測(cè)裝置取出上述心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為上述參數(shù)裝置上設(shè)定的第二周期、用于診斷的數(shù)據(jù)，從上述用于診斷的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，計(jì)算出該差分集合的平均值；診斷裝置通過將該裝置計(jì)算出來的平均值與上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的絕對(duì)值，與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的診斷系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)偏差之積構(gòu)成的診斷水平相比較進(jìn)行診斷。
6.一種診斷裝置，其特征在于由心電圖機(jī)裝置、參數(shù)設(shè)定裝置、標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置、狀態(tài)檢測(cè)裝置、顯示控制裝置構(gòu)成，其中參數(shù)設(shè)定裝置用于設(shè)定第一周期、比第一周期短的第二周期、正整數(shù)參數(shù)n、正整數(shù)參數(shù)m及診斷系數(shù)等；標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置首先取出上述心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為上述參數(shù)裝置上設(shè)定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)m相等個(gè)數(shù)的、從該差分集合中隨機(jī)抽取出與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)n相等個(gè)數(shù)的元素所構(gòu)成的部分集合，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，形成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；狀態(tài)檢測(cè)裝置隨著時(shí)間的推移，反復(fù)設(shè)定上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的第二周期，將每個(gè)第二周期內(nèi)上述心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，計(jì)算出各差分集合的平均值；顯示控制裝置用于將該裝置計(jì)算出的各差分集合的平均值與該差分集合對(duì)應(yīng)的第二周期的時(shí)刻相對(duì)應(yīng)，畫出平均值變化圖，在顯示裝置上顯示平均值變化圖和上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平，另外，如果通過操作裝置指定該平均值變化圖上的任意時(shí)刻，則在顯示裝置上顯示包含該指定時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)的心電圖數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的心電圖波形。
7.一種診斷裝置，其特征在于由心電圖機(jī)裝置、參數(shù)設(shè)定裝置、標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置、狀態(tài)檢測(cè)裝置、計(jì)數(shù)器和診斷裝置構(gòu)成，其中參數(shù)設(shè)定裝置用于設(shè)定第一周期、比第一周期短的第二周期、第三周期、正整數(shù)參數(shù)n、正整數(shù)參數(shù)m、診斷系數(shù)及診斷次數(shù)等；標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置首先取出上述心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為上述參數(shù)裝置上設(shè)定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)m相等個(gè)數(shù)的、從該差分集合中隨機(jī)抽取出與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)n相等個(gè)數(shù)的元素所構(gòu)成的部分集合，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，形成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；狀態(tài)檢測(cè)裝置隨著時(shí)間的推移，反復(fù)設(shè)定上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的第二周期，將每個(gè)第二周期內(nèi)上述心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，計(jì)算出各差分集合的平均值；計(jì)數(shù)器用于統(tǒng)計(jì)在上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的第三周期內(nèi)，該裝置計(jì)算出的各差分集合的平均值超過上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平的次數(shù)；診斷裝置通過比較該計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)和上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的診斷次數(shù)進(jìn)行診斷。
8.如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的診斷裝置，其特征在于在上述分布計(jì)算裝置上，包含如下功能周期性地改變上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)的采樣周期，反復(fù)計(jì)算上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，使得上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值能夠周期性地更新。
9.如權(quán)利要求項(xiàng)5至7中任一項(xiàng)所述的診斷裝置，其特征在于上述標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置及狀態(tài)檢測(cè)裝置可以通過網(wǎng)絡(luò)傳送上述心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)。
10.一種診斷裝置，由中央裝置和通過網(wǎng)絡(luò)與該中央裝置相連的一臺(tái)或多臺(tái)檢測(cè)終端裝置構(gòu)成，其特征在于各檢測(cè)終端裝置由心電圖機(jī)裝置、參數(shù)設(shè)定裝置、標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置、狀態(tài)檢測(cè)裝置、診斷裝置、通信接口和控制裝置構(gòu)成，其中參數(shù)設(shè)定裝置用于設(shè)定第一周期、比第一周期短的第二周期、正整數(shù)參數(shù)n、正整數(shù)參數(shù)m及診斷系數(shù)等；標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置首先取出上述心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為上述參數(shù)裝置上設(shè)定的第一周期、用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中，檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)m相等個(gè)數(shù)的、從該差分集合中隨機(jī)抽取出與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)n相等個(gè)數(shù)的元素所構(gòu)成的部分集合，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，形成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；狀態(tài)檢測(cè)裝置隨著時(shí)間的推移，反復(fù)設(shè)定上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的第二周期，將每個(gè)第二周期內(nèi)上述心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，計(jì)算出各差分集合的平均值；診斷裝置對(duì)于該裝置計(jì)算出來的各平均值，將該平均值和上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的絕對(duì)值，與上述參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的診斷系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)偏差之積構(gòu)成的診斷水平相比較進(jìn)行診斷；控制裝置在通常工作時(shí)，根據(jù)上述控制參數(shù)設(shè)定裝置上設(shè)定的參數(shù)，使上述標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算裝置、上述狀態(tài)檢測(cè)裝置及上述診斷裝置工作，通過上述通信接口及網(wǎng)絡(luò)向中央裝置發(fā)送上述診斷裝置給出的診斷結(jié)果；當(dāng)中央裝置發(fā)送來命令時(shí)，根據(jù)其命令內(nèi)容，將上述心電圖機(jī)檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)及上述狀態(tài)檢測(cè)裝置在每個(gè)第二周期計(jì)算出來的平均值兩者中的一個(gè)或兩個(gè)，通過上述通信接口及網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到中央裝置，中央裝置由控制參數(shù)設(shè)定裝置、顯示控制裝置、通信接口、輸入裝置和控制裝置構(gòu)成，其中控制參數(shù)設(shè)定裝置用于設(shè)定各檢測(cè)終端裝置上使用的控制參數(shù)；顯示控制裝置用于控制顯示裝置；控制裝置用于當(dāng)由輸入裝置向上述控制參數(shù)設(shè)定裝置設(shè)定參數(shù)時(shí)，通過上述通信接口及網(wǎng)絡(luò)將該參數(shù)發(fā)送到相應(yīng)的檢測(cè)終端裝置，并設(shè)定在相應(yīng)檢測(cè)終端裝置的控制參數(shù)設(shè)定裝置上，若由輸入裝置向某個(gè)檢測(cè)終端裝置輸入命令，則通過上述通信接口及網(wǎng)絡(luò)發(fā)送該命令，并發(fā)送到相應(yīng)檢測(cè)終端裝置的控制裝置上，在通常工作情況下控制上述顯示控制裝置使之顯示各檢測(cè)終端裝置發(fā)送來的診斷結(jié)果，及控制上述顯示控制裝置使之顯示與上述命令相應(yīng)的、上述心電圖機(jī)數(shù)據(jù)及平均值的時(shí)間序列數(shù)據(jù)兩者中的一個(gè)或兩個(gè)。
11.一種診斷程序，其特征在于可在計(jì)算機(jī)上按第一步和第二步執(zhí)行，在第一步，取出心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，生成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；在第二步，取出心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)作為比上述第一周期短的第二周期、用作診斷的數(shù)據(jù)，從上述用作診斷的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，將該差分集合的平均值和上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的絕對(duì)值，和給定的診斷系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)偏差之積構(gòu)成的診斷水平相比較，并將結(jié)果顯示在顯示裝置上。
12.一種診斷程序，其特征在于可在計(jì)算機(jī)上按第一步、第二步和第三步執(zhí)行，在第一步，取出心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，生成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；在第二步，隨著時(shí)間的推移反復(fù)設(shè)定比上述第一周期短的第二周期，將每個(gè)第二周期內(nèi)心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合；在第三步，將各差分集合的平均值與該差分集合對(duì)應(yīng)的第二周期的時(shí)刻相對(duì)應(yīng)，畫出平均值變化圖，在顯示裝置上顯示平均值變化圖和給定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平，另外，如果通過操作裝置指定該平均值變化圖上的任意時(shí)刻，則在顯示裝置上顯示包含該指定時(shí)刻的時(shí)間段內(nèi)的心電圖數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的心電圖波形。
13.一種診斷程序，其特征在于可在計(jì)算機(jī)上按第一步、第二步和第三步執(zhí)行，在第一步，取出心電圖機(jī)裝置檢測(cè)出的心電圖數(shù)據(jù)，作為給定的第一周期、用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用作分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，并生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，生成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差；在第二步，隨著時(shí)間的推移反復(fù)設(shè)定比上述第一周期短的第二周期，將每個(gè)第二周期內(nèi)心電圖機(jī)檢測(cè)出來的心電圖數(shù)據(jù)用作診斷數(shù)據(jù)，從該第二周期內(nèi)采用的診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出心電圖數(shù)據(jù)中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合；在第三步，統(tǒng)計(jì)在給定的第三周期內(nèi)，每個(gè)差分集合的平均值超過給定的診斷系數(shù)乘以上述標(biāo)準(zhǔn)偏差構(gòu)成的診斷水平的次數(shù)，并在顯示裝置上顯示該計(jì)數(shù)與給定的診斷次數(shù)相比較的結(jié)果。
14.如權(quán)利要求11至13中任一項(xiàng)所述的診斷程序，其特征在于在上述的第一步，包含如下處理周期性地改變上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)的采樣周期，反復(fù)計(jì)算采用上述分布計(jì)算數(shù)據(jù)的上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，使得上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差值能夠周期性地更新。
15.一種診斷方法，其特征在于檢測(cè)對(duì)象物的狀態(tài)量，取出給定的第一周期的狀態(tài)量數(shù)據(jù)作為用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)，從上述用于分布計(jì)算的數(shù)據(jù)中檢測(cè)出上述狀態(tài)量中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，然后生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，生成m個(gè)從該差分集合中隨機(jī)抽取n個(gè)元素構(gòu)成的部分集合(n、m為正整數(shù))，分別對(duì)上述m個(gè)部分集合求其元素的平均值，形成平均值集合，并將該平均值集合視為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，同時(shí)檢測(cè)上述狀態(tài)量，將比上述第一周期短的第二周期的狀態(tài)量數(shù)據(jù)取作診斷數(shù)據(jù)，從上述診斷數(shù)據(jù)中檢測(cè)出上述狀態(tài)量中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并生成一個(gè)以該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰數(shù)據(jù)差的絕對(duì)值為要素的差分集合，通過將該差分集合的平均值和上述標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差的絕對(duì)值，與給定的診斷系數(shù)與上述標(biāo)準(zhǔn)偏差之積構(gòu)成的診斷水平相比較，進(jìn)行對(duì)象物的診斷。
全文摘要
一種診斷方法及其裝置，標(biāo)準(zhǔn)分布計(jì)算部分(3)以周期INT1期間檢測(cè)到的心電圖數(shù)據(jù)為輸入，然后作為時(shí)間序列數(shù)據(jù)計(jì)算該心電圖中反復(fù)出現(xiàn)的特征量，生成一個(gè)該時(shí)間序列數(shù)據(jù)的相鄰元素的差的集合C。并且重復(fù)進(jìn)行m次從該集合C中隨機(jī)抽取n個(gè)元素的處理，得到m個(gè)部分集合，將該m個(gè)部分集合的各平均值構(gòu)成的集合視為正態(tài)分布，計(jì)算該正態(tài)分布平均值μ和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，將其作為標(biāo)準(zhǔn)分布。狀態(tài)檢測(cè)部分(4)采用與上述集合C同樣的處理，從比周期INT1短的周期內(nèi)的心電圖數(shù)據(jù)中，求出診斷用的集合CT。診斷部分(5)把該集合CT的平均值與標(biāo)準(zhǔn)分布的平均值之差與標(biāo)準(zhǔn)偏差σ作比較，然后進(jìn)行診斷。從而及早且可靠地檢測(cè)出患者心電圖中出現(xiàn)的狀態(tài)變化，然后診斷對(duì)象。
文檔編號(hào)A61B5/0245GK1428130SQ0215488
公開日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月27日
發(fā)明者瀧澤清 申請(qǐng)人:瀧澤清