一種對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置制造方法【專利摘要】本發(fā)明公開了一種對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置，包括：心電數(shù)據(jù)采集裝置；心電信息數(shù)據(jù)庫；心電指標獲取裝置；心電指標篩選裝置，用于對心電指標進行差異性分析，篩選出有顯著性差異的心電指標；特征組合獲取裝置，用于對心電指標篩選裝置篩選出的有顯著性差異的心電指標中的至少兩項進行特征組合，獲取多個特征組合；分類器篩選裝置，其采用多個分類器對特征組合獲取裝置獲取的多個特征組合進行測試，以篩選出最優(yōu)分類器和最優(yōu)特征組合；分類結(jié)果輸出裝置，用于接收患者的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)，以及根據(jù)分類器篩選裝置篩選出的最優(yōu)分類器和最優(yōu)特征組合對患者的與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)進行分類并輸出分類結(jié)果?！緦＠f明】一種對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置【
技術(shù)領域：
】[0001]本發(fā)明涉及心臟病醫(yī)療領域，具體而言，涉及一種對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]目前，臨床上對有猝死風險的患者進行危險分層的指標有左心室射血分數(shù)、心率變異性、竇性心率震蕩、心率減速力、T波電交替等，以上多數(shù)指標可以從動態(tài)心電圖中計算出來。然而，目前這些危險分層方法很難準確地將高猝死風險患者從低猝死風險人群中區(qū)分開來，因此需要整合各種技術(shù)方法對猝死風險患者進行分層，分類器則是對猝死風險患者進行分層的關鍵因素，采用分類器可對有猝死風險的患者的動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類，再采用一定的方法對分類后的動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分層即可將高猝死風險患者從低猝死風險人群中區(qū)分開來。[0003]MUSTT試驗（Arandomizedstudyofthepreventionofsuddendeathinpatientswithcoronaryarterydisease.NEnglJMed1999;341:1882-1890)結(jié)合低射血分數(shù)和心內(nèi)電生理檢查證實可篩查出高猝死風險患者，以及S⑶-HeFT試驗（Amiodaroneoranimplantablecardioverter-defibrillatorforcongestiveheartfailure.NEnglJMed2005;352:225-237)證實低射血分數(shù)可篩查出適合ICD預防的患者，ABCD試驗（TheABCD(AlternansBeforeCardioverterDefibrillator)Trial:strategiesusingT-wavealternanstoimproveefficiencyofsuddencardiacdeathprevention.JAmCollCardiol.2009Feb10;53(6):471-9)證實低射血分數(shù)結(jié)合T波電交替和心內(nèi)電生理檢查可明顯提高猝死預測的準確性。這些大型試驗均證實一些危險分層工具的有效性以及兩個或多個工具相結(jié)合可明顯提高分層的有效性。但其存在的缺點是一些檢查為有創(chuàng)性檢查，而一些無創(chuàng)性檢查其準確性不高，結(jié)合兩三個檢查的試驗僅僅通過簡單的"有或無"判斷，雖然提高了危險分層能力，但其敏感性仍不盡如人意?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0004]本發(fā)明提供了一種對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置，用以對患者的動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類。[0005]為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置，包括：[0006]心電數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集患者的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)；[0007]心電信息數(shù)據(jù)庫，用于儲存心電數(shù)據(jù)采集裝置采集的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)；[0008]心電指標獲取裝置，用于對心電信息數(shù)據(jù)庫中的與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)進行處理，獲取與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)對應的心電指標；[0009]心電指標篩選裝置，用于對心電指標獲取裝置獲取的心電指標進行差異性分析，篩選出有顯著性差異的心電指標；[0010]特征組合獲取裝置，用于對心電指標篩選裝置篩選出的有顯著性差異的心電指標中的至少兩項進行特征組合，獲取多個特征組合；[0011]分類器篩選裝置，其采用多個分類器對特征組合獲取裝置獲取的多個特征組合進行測試，以篩選出最優(yōu)分類器和最優(yōu)特征組合；[0012]分類結(jié)果輸出裝置，用于接收患者的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)，以及根據(jù)分類器篩選裝置篩選出的最優(yōu)分類器和最優(yōu)特征組合對患者的與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)進行分類并輸出分類結(jié)果。[0013]優(yōu)選的，個人信息包括性別、年齡和血型，與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)包括心功能NYHA分級、冠心病史、心肌梗死病史、高血壓病史、瓣膜病病史、先心病病史、心肌病病史、糖尿病病史、腦血管病病史、吸煙史、飲酒史、心血管病家族史、猝死家族史、運動鍛煉狀況、遺傳病病史、收縮壓、舒張壓、體重指數(shù)、是否安裝起搏器、ICD治療狀況、導管消融狀況、冠脈搭橋狀況、冠脈支架狀況、B受體阻滯劑使用狀況、鈣通道拮抗劑使用狀況、ACEI/ARB使用狀況、利尿劑使用狀況、抗心律失常藥物使用史、洋地黃類藥物使用史、降脂藥使用史、穩(wěn)心顆粒使用史、動態(tài)心電檢測持續(xù)時間、總心搏數(shù)、最快心率、最慢心率、平均心率、室早總數(shù)、非持續(xù)性室速、Lowns分級、平均NN、SDNN、SDANN、ASDNN、rMSSD、pNN50、pNN50a、pNN50b、BB50、BB50a、BB50b、甚低頻、低頻、高頻、寬帶頻率、用戶頻率、低/高比率、TO%、TSmm/RR、TD、CCTS、TFD、心率減速力、FQRS、RMS40、LAS、微伏T波電交替MTWA、QTms、QTds、QTc間期、QT/RR斜率、QTd/RRd、QT變異性、QTVI、T波峰末時間、P波時限、P波離散度、J波高度、J波變交替、J波離散度、QRS時限、房室傳到阻滯情況、Q波時限、Q波深度、C反映蛋白、超敏C反映蛋白、同型半胱氨酸、〇111)、16、〇^、冊1、腦型利鈉肽、階'-?1'08即、肌酐、左房內(nèi)徑、左室舒張末內(nèi)徑、左室后壁厚度、左室間隔厚度、左室射血分數(shù)、FS、二尖瓣反流、三尖瓣反流、主動脈反流、階段性室壁運動異常、LM、LAD、LCX、RCA、LM、LAD、LCX、TMI分級、內(nèi)中膜厚度、和斑塊積分。[0014]優(yōu)選的，心電指標獲取裝置獲取的心電指標至少包括心率變異性指標、心率減速力、心率加速力和竇性心率震蕩指標，其中，[0015]心率變異性指標包括心率變異性時域指標與心率變異性頻域指標，心率變異性時域指標包括RR間期均值、RR間期標準差、RR間期平均值標準差、RR間期標準差均值和三角指數(shù)，心率變異性頻域指標包括總功率、極低頻功率、低頻功率、極高頻功率和高頻功率，[0016]竇性心率震蕩指標包括震蕩初始與震蕩斜率。[0017]優(yōu)選的，分類器為樸素貝葉斯、支持向量機和人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法中的任意一種。[0018]優(yōu)選的，裝置按照患者心臟性猝死風險的幾率進行分類，相應的，分類器篩選裝置通過以下方式篩選出最優(yōu)分類器：[0019]Sl:根據(jù)心電信息數(shù)據(jù)庫中儲存的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)對應的患者的心臟性猝死風險幾率，將患者分為高危猝死風險患者和低危猝死風險患者；[0020]S2:根據(jù)每一特征組合中包括的心電指標，分別采用多個分類器對與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)進行分類，將與Sl中的分類結(jié)果最相近的分類器作為最優(yōu)分類器。[0021]本發(fā)明提供的對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置結(jié)合多種心電指標對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類，可用于心臟病危險分層及猝死幾率分層，能夠為猝死預防及臨床決策提供指導性建議，大大提高了心電數(shù)據(jù)分類的準確性。【專利附圖】【附圖說明】[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0023]圖1為本發(fā)明一實施例的對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0024]圖2為一RR間期序列圖；[0025]圖3為圖2所示的RR間期序列圖對應的頻譜圖；[0026]圖4為一患者的動態(tài)心電圖；[0027]圖5為圖4所示的動態(tài)心電圖對應的RR間期序列圖；[0028]圖6為標注了心率減速心動周期及心率加速心動周期的RR間期序列圖；[0029]圖7為劃分了心率段的RR間期序列圖；[0030]圖8為位相整序后的RR間期序列圖；[0031]圖9計算出的對應周期的平均值示意圖；[0032]圖10為室性早搏后竇性心率及RR間期序號示意圖；[0033]圖11為支持向量機算法的ROC曲線。[0034]附圖標記說明：1_心電數(shù)據(jù)采集裝置；2-心電信息數(shù)據(jù)庫；3-心電指標獲取裝置；4-心電指標篩選裝置；5-特征組合獲取裝置；6-分類器篩選裝置；7-分類結(jié)果輸出裝置?！揪唧w實施方式】[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。[0036]圖1為本發(fā)明一實施例的對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明提供的對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置包括心電數(shù)據(jù)采集裝置1、心電信息數(shù)據(jù)庫2、心電指標獲取裝置3、心電指標篩選裝置4、特征組合獲取裝置5、分類器篩選裝置6和分類結(jié)果輸出裝置7,其中，[0037]心電數(shù)據(jù)采集裝置1用于采集患者的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)，利用心電數(shù)據(jù)采集裝置1將動態(tài)心電數(shù)據(jù)的采集過程標準化、規(guī)范化，完善動態(tài)心電數(shù)據(jù)的采集流程。在本實施例中，心電數(shù)據(jù)采集裝置1采集的個人信息包括性別、年齡和血型，心電數(shù)據(jù)采集裝置1采集的與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)包括心功能NYHA分級、冠心病史、心肌梗死病史、高血壓病史、瓣膜病病史、先心病病史、心肌病病史、糖尿病病史、腦血管病病史、吸煙史、飲酒史、心血管病家族史、猝死家族史、運動鍛煉狀況、遺傳病病史、收縮壓、舒張壓、體重指數(shù)、是否安裝起搏器、ICD治療狀況、導管消融狀況、冠脈搭橋狀況、冠脈支架狀況、B受體阻滯劑使用狀況、鈣通道拮抗劑使用狀況、ACEI/ARB使用狀況、利尿劑使用狀況、抗心律失常藥物使用史、洋地黃類藥物使用史、降脂藥使用史、穩(wěn)心顆粒使用史、動態(tài)心電檢測持續(xù)時間、總心搏數(shù)、最快心率、最慢心率、平均心率、室早總數(shù)、非持續(xù)性室速、Lowns分級、平均NN、SDNN、SDANN、ASDNN、rMSSD、pNN50、pNN50a、pNN50b、BB50、BB50a、BB50b、甚低頻、低頻、高頻、寬帶頻率、用戶頻率、低/高比率、TO%、TSmm/RR、TD、CCTS、TFD、心率減速力、FQRS、RMS40、LAS、微伏T波電交替MTWA、QTms、QTds、QTc間期、QT/RR斜率、QTd/RRd、QT變異性、QTVI、T波峰末時間、P波時限、P波離散度、J波高度、J波變交替、J波離散度、QRS時限、房室傳到阻滯情況、Q波時限、Q波深度、C反映蛋白、超敏C反映蛋白、同型半胱氨酸、〇10、16、0^、1101、腦型利鈉肽、階'-?1'〇8即、肌酐、左房內(nèi)徑、左室舒張末內(nèi)徑、左室后壁厚度、左室間隔厚度、左室射血分數(shù)、FS、二尖瓣反流、三尖瓣反流、主動脈反流、階段性室壁運動異常、LM、LAD、LCX、RCA、LM、LAD、LCX、TIMI分級、內(nèi)中膜厚度和斑塊積分。[0038]心電信息數(shù)據(jù)庫2用于儲存心電數(shù)據(jù)采集裝置1采集的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)，其中，心電信息數(shù)據(jù)庫2可利用互聯(lián)網(wǎng)站或其他交互共享手段，形成國際共享的心電信息數(shù)據(jù)庫。[0039]心電指標獲取裝置3用于對心電信息數(shù)據(jù)庫2中的與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)進行處理，以獲取與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)對應的心電指標。在本實施例中，心電指標獲取裝置3獲取的心電指標至少包括心率變異性指標、心率減速力、心率加速力和竇性心率震湯指標，其中，[0040]心率變異性（HRV)是指連續(xù)心跳間R-R間期的微小漲落，其反映了心臟交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)活動的緊張性和均衡性，是一種檢測自主神經(jīng)活動的非侵入性指標。心率變異性指標包括心率變異性時域指標與心率變異性頻域指標，其中，心率變異性時域指標包括RR間期均值（MEAN)、RR間期標準差（SDNN)、RR間期平均值標準差（SDANN)、RR間期標準差均值（ASDNN)和三角指數(shù)（Ti)，如圖2所示為一RR間期序列圖，各心率變異性時域指標根據(jù)RR間期序列圖，分別通過以下公式⑴?⑷計算：【權(quán)利要求】1.一種對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置，其特征在于，包括：心電數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集患者的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)；心電信息數(shù)據(jù)庫，用于儲存所述心電數(shù)據(jù)采集裝置采集的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)；心電指標獲取裝置，用于對所述心電信息數(shù)據(jù)庫中的與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)進行處理，獲取與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)對應的心電指標；心電指標篩選裝置，用于對所述心電指標獲取裝置獲取的心電指標進行差異性分析，篩選出有顯著性差異的心電指標；特征組合獲取裝置，用于對所述心電指標篩選裝置篩選出的有顯著性差異的心電指標中的至少兩項進行特征組合，獲取多個特征組合；分類器篩選裝置，其采用多個分類器對所述特征組合獲取裝置獲取的多個所述特征組合進行測試，以篩選出最優(yōu)分類器和最優(yōu)特征組合；分類結(jié)果輸出裝置，用于接收患者的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述分類器篩選裝置篩選出的最優(yōu)分類器和最優(yōu)特征組合對患者的與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)進行分類并輸出分類結(jié)果。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置，其特征在于，所述個人信息包括性別、年齡和血型，所述與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)包括心功能NYHA分級、冠心病史、心肌梗死病史、高血壓病史、瓣膜病病史、先心病病史、心肌病病史、糖尿病病史、腦血管病病史、吸煙史、飲酒史、心血管病家族史、猝死家族史、運動鍛煉狀況、遺傳病病史、收縮壓、舒張壓、體重指數(shù)、是否安裝起搏器、ICD治療狀況、導管消融狀況、冠脈搭橋狀況、冠脈支架狀況、B受體阻滯劑使用狀況、鈣通道拮抗劑使用狀況、ACEI/ARB使用狀況、利尿劑使用狀況、抗心律失常藥物使用史、洋地黃類藥物使用史、降脂藥使用史、穩(wěn)心顆粒使用史、動態(tài)心電檢測持續(xù)時間、總心搏數(shù)、最快心率、最慢心率、平均心率、室早總數(shù)、非持續(xù)性室速、Lowns分級、平均NN、SDNN、SDANN、ASDNN、rMSSD、pNN50、pNN50a、pNN50b、BB50、BB50a、BB50b、甚低頻、低頻、高頻、寬帶頻率、用戶頻率、低/高比率、TO%、TSmm/RR、TD、CCTS、TFD、心率減速力、FQRS、RMS40、LAS、微伏T波電交替MTWA、QTms、QTds、QTc間期、QT/RR斜率、QTd/RRd、QT變異性、QTVI、T波峰末時間、P波時限、P波離散度、J波高度、J波變交替、J波離散度、QRS時限、房室傳到阻滯情況、Q波時限、Q波深度、C反映蛋白、超敏C反映蛋白、同型半胱氨酸、〇10、16、0^、1101、腦型利鈉肽、階'-?1'〇8即、肌酐、左房內(nèi)徑、左室舒張末內(nèi)徑、左室后壁厚度、左室間隔厚度、左室射血分數(shù)、FS、二尖瓣反流、三尖瓣反流、主動脈反流、階段性室壁運動異常、LM、LAD、LCX、RCA、LM、LAD、LCX、TIMI分級、內(nèi)中膜厚度和斑塊積分。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置，其特征在于，其中，所述心電指標獲取裝置獲取的心電指標至少包括心率變異性指標、心率減速力、心率加速力和竇性心率震湯指標，其中，所述心率變異性指標包括心率變異性時域指標與心率變異性頻域指標，所述心率變異性時域指標包括RR間期均值、RR間期標準差、RR間期平均值標準差、RR間期標準差均值和三角指數(shù)，所述心率變異性頻域指標包括總功率、極低頻功率、低頻功率、極高頻功率和高頻功率，所述竇性心率震蕩指標包括震蕩初始與震蕩斜率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置，其特征在于，所述分類器為樸素貝葉斯、支持向量機和人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法中的任意一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對動態(tài)心電數(shù)據(jù)進行分類的裝置，其特征在于，所述裝置按照患者心臟性猝死風險的幾率進行分類，相應的，所述分類器篩選裝置通過以下方式篩選出最優(yōu)分類器：51:根據(jù)所述心電信息數(shù)據(jù)庫中儲存的個人信息以及與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)對應的患者的心臟性猝死風險幾率，將患者分為高危猝死風險患者和低危猝死風險患者；52:根據(jù)每一特征組合中包括的心電指標，分別采用多個分類器對所述與心臟活動狀態(tài)有關的病理數(shù)據(jù)進行分類，將與S1中的分類結(jié)果最相近的分類器作為最優(yōu)分類器。【文檔編號】A61B5/0402GK104382582SQ201410628446【公開日】2015年3月4日申請日期:2014年11月10日優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日【發(fā)明者】曲秀芬,宋濤,張英濤申請人:哈爾濱醫(yī)科大學