DE102007057885A1 - Verfahren zur Analyse von physiologischen Daten und Qualitätsprüfung der Messung unter Verwendung der Analyse der Hauptkomponenten - Google Patents

Verfahren zur Analyse von physiologischen Daten und Qualitätsprüfung der Messung unter Verwendung der Analyse der Hauptkomponenten Download PDF

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Abstract

In einem Verfahren der Analyse von physiologischen Patientendaten werden die Daten einer Hauptkomponentenanalyse 18 unterzogen und mit einem Modell der physiologischen Hauptdatenanalyse (24) verglichen (20). Der Vergleich (20) wird verwendet, um die Korrelationen (26) zu identifizieren, die in der Morphologie der physiologischen Patientendaten vorhanden ist. Die vorliegende Erfindung enthält ferner die Bestimmung eines Vertrauensintervalls für die Detektion eines morphologischen Merkmals und die Verwendung dieses Vertrauensintervalls (32) für die Verbesserung der Qualität der Detektion der morphologischen Merkmale (30) der physiologischen Patientendaten, einschließlich der automatisierten morphologischen Eigenschaftsidentifikation (34).

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Analyse von physiologischen Daten, beispielsweise kardiologischen Daten. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Technik zur Identifizierung von Merkmalen von Daten, die Ereignisse, typischerweise zukünftige Ereignisse, hinsichtlich der physiologischen Funktion eines Patienten ankündigen. Eine derartige Identifikation von Merkmalen bei der Aufnahme von Daten wird oftmals als „Data-Mining" bezeichnet. Die Technik der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls verwendet werden, um die Qualitätskontrolle bei der automatischen Datenanalyse zu verbessern und kann außerdem bei der pharmazeutischen Erprobung verwendet werden, die regelmäßig an die Aufsichtsbehörde berichtet werden muss.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bevor ein neues Medikament in der Öffentlichkeit verkauft werden kann, verlangt die Food and Drug Genehmigungsbehörde (Lebensmittel und Medikamenten Genehmigungsbehörde), dass gezeigt wird, dass die Medikamente sicher und für den beabsichtigten Zweck wirksam sind. Dieser erforderliche Nachweis setzt voraus, dass mit dem neuen Medikament ausführliche Testverfahren und Versuche durchgeführt werden und dass die Ergebnisse an die FDA (Food and Drug Administration: FDA) berichtet werden, bevor das Medikament eine reguläre Zulassung für den Verkauf erlangen kann.
  • Viele Medikamente haben beabsichtigte und unbeabsichtigte Wirkungen auf das Herz oder die kardialen Funktionen eines Patienten. Folglich ist ein Aspekt des Nachweises für eine reguläre Zulassung die ausgedehnte Analyse der Wirkung des Medikaments auf das Patientenherz, dessen Wirkung oftmals bei der Morphologie oder Gestalt eines Elektrokardiogramms (EKG) auftritt, das von einem Patienten abgenommen wird. Eine detaillierte Analyse der Morphologie des EKGs des Patienten, das auch als Patienten-EKG bezeichnet wird, muss auf eine Vielzahl von Charakteristika des EKG-Signals schauen, einschließlich solcher Merkmale und Eigenschaften, die mit der Repolarisation des Herzens nach der Kontraktion zusammenhängen. Merkmale, die mit der Repolarisation des Herzen zusammenhängen, enthalten die Länge der T-Kurve, die S-T-Morphologie, die U-Kurve, das Q-T-Intervall und das mit der Herzrate korrigierte Q-T-Intervall (Q-Tc). Anomalien in diesen Merkmalen hängen demzufolge oft so mit dem lebensbedrohlichen kardialer Herzrasen (Tachykardie) oder mit den Herzrhythmusstörungen (Arrhythmie) zusammen, dass es ein Hauptzweck der Analyse der EKG-Morphologiedaten ist, zu bestimmen, ob es eine Korrelation zwischen dem getesteten Medikament und der lebensbedrohlichen Tachykardie oder der Herzrhythmusstörung gibt.
  • Genauer gesagt wird der Beweis für die durch Medikamente ausgelösten Torsade-de-Pointes-Tachykardie (Torsade-de-Pointes: TdP) oder Torsade-Tachykardie durch die Analyse der Morphologie des Patienten-EKGs erreicht. TdP ist eine Art von ventrikulärer Tachykardie oder Arrhythmie, die durch die Fluktuationen des QRS-Komplexes um die EKG-Grund linie charakterisiert ist. Gegenwärtig ist der einzige Hinweis der TdP, die von den Genehmigungsbehörden akzeptiert wird, Merkmale, die auf ein verlängertes Q-T-Intervall in der EKG-Morphologie bezogen sind. Die Genehmigungsbehörden sind folglich insbesondere an jeglicher Korrelation zwischen der Gabe eines Medikamentes und einer Verlängerung des Q-T-Intervalls eines Patienten interessiert.
  • Auf die Genehmigungsbehörden, die gegenwärtig das Q-T-Intervall als wichtigstes oder einziges Merkmal akzeptieren, um die mögliche durch Medikamente induzierte TdP vorherzusagen, kommen bei der pharmazeutischen Erprobung zwei Herausforderungen zu. Die erste Herausforderung ist die Verbesserung der auf das Q-T-Intervall bezogenen Messungen, um das Q-T-Intervall und das korrigierte Q-T-Intervall (QTc) genauer zu vermessen. Die Messung des Q-T-Intervalls und die Berechnung von QTc sind verkompliziert sich durch den Hysterese-Effekt der Herzfrequenz innerhalb eines Herzzyklus. Wegen des Hysterese-Effekts, kann eine Änderung in der Herzfrequenz und des Intervalls zwischen den identifizierenden Merkmalen in der Herzschlag-Kurvenform (R-R-Intervall) nicht sofort von einer Änderung in dem Q-T-Intervall gefolgt werden. Auf dem Gebiet der pharmazeutischen Erprobung ist es folglich gewünscht, anspruchsvollere und differenziertere Verfahren zur Bestimmung, wann das Q-T-Intervall aufgenommen werden sollte, zu schaffen, anstelle die Aufnahme in Reaktion auf die Erfassung der Änderung des R-R-Intervalls zu beginnen.
  • Zweitens ist es in der Praxis wünschenswert, die Möglichkeit zu haben, Patientendaten aufzunehmen und zu analysieren, um neue morphologische Merkmale zu finden, die zu einer besseren Vorhersage der durch Medikamente induzierten TdP als die gegenwärtigen Q-T-Intervall-Daten führen. Die Größe und Komplexität der Daten, die jedoch analysiert werden müssen, um die korrelierenden Merkmale zu identifizieren, macht dies zu einer abschreckenden und entmutigenden Aufgabe.
  • Es ist deshalb auf dem Gebiet der Analyse von physiologischen Daten wünschenswert, diese pharmazeutische Erprobung einzuschließen, um ein Verfahren zum Bearbeiten der Rohhdaten des EKGs zu entwickeln, die von den Medikamenten-Versuchsobjekten aufgenommen sind, und zum Analysieren von vielen morphologischen Merkmalen des EKGs, um die komplexen Beziehungen und Korrelationen zu identifizieren, die die TdP oder andere durch Medikamente induzierten nachteiligen Effekte, wie beispielsweise Arrhythmie, anzeigen.
  • ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt in einer pharmazeutischen Medikamenten-Erprobung und anderen Anwendungen ein Verfahren zum Schaffen einer akkuraten Messung des Q-T Intervalls sowie der Fähigkeit bereit, neue morphologische Merkmale des EKGs zu finden, die als bessere Anzeige der durch Medikamente hervorgerufenen TdP dienen.
  • In einer Ausführungsform werden neue morphologische Merkmale der T-Kurve verwendet, um eine EKG-Kurvenform zu analysieren. Die neuen morphologischen Merkmale können auf der Basis einer individuellen Ableitung eines zusammen gesetzten Schlags, der aus allen Ableitungen gebildet ist, oder der Eigenvektoren erhalten werden, die durch die Hauptkomponentenanalyse (principle component analysis: PCA) erhalten sind.
  • In einer Ausführungsform wird eine Auswertung oder Bewertung auf der Basis der neuen morphologischen Merkmale erzeugt, wobei die Bewertung eine zusammengesetzte Anzahl aufweist, die die gesamte Morphologie der T-Kurve kategorisiert.
  • In einer Ausführungsform wird eine Datenbank aus EKG-Signalen zur Verwendung als eine Referenzbibliothek zusammengestellt. Diese Datenbank wird verwendet, um eine Modell-Analyse der EKG-Hauptkomponenten zu erzeugen, die mit der Hauptkomponenten-Analyse des aufgenommenen EKG-Signals verglichen wird. Die Hauptkomponenten-Analyse kann die Identifizierung der Korrelationen innerhalb der Daten erleichtern. Alternativ kann die PCA in der automatischen Detektion der Morphologiemerkmale verwendet werden, indem Vertrauensintervalle zum Detektieren der spezifischen morphologischen Merkmale identifiziert werden. Die Vertrauensintervalle bezeichnen die Zuverlässigkeit mit der die morphologischen Merkmale identifiziert werden.
  • In einer weiteren Eigenschaft der vorliegenden Erfindung wird die aufgenommene EKG-Information an eine EKG-Referenz-Bibliotheks-Datenbank geschickt, wodurch die Datenbank erneuert und auf den aktuellen Stand gebracht wird und wobei es der Datenbank ermöglicht wird zu „lernen" wenn die Analyse der zusätzlich aufgenommenen EKG-Signale fortschreitet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN DER ZEICHNUNG
  • Die Erfindung wird ferner durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung verstanden, die in Zusammen hang mit den Figuren der Zeichnung gesehen wird. In der Zeichnung ist in:
  • 1a ein EKG-Signal dargestellt, das morphologische Standardmerkmale markiert;
  • 1b ein EKG-Signal dargestellt, das die neuen morphologischen Merkmale der T-Kurven markiert;
  • 2a, 2b und 2c eine Reihe von Graphen dargestellt, die visuell die Technik der Hauptkomponenten-Analyse repräsentieren;
  • 3 ein allgemeines Ablaufdiagramm dargestellt, das die Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ein spezifischeres Ablaufdiagramm dargestellt, das die Schritte einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ein Vertrauensintervall für die Detektion von EKG-Signal-Merkmalen dargestellt; und
  • 6 eine Vorrichtung gezeigt, die zum Ausführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Während die vorliegende Erfindung unter Verwendung einer Bestimmung des Q-T-Intervalls und einer Gruppe von morphologischen Merkmalen für beispielhafte Zwecke beschrieben wird, versteht sich, dass das Verfahren der vorlie genden Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern zur Bestimmung von neuen morphologischen Merkmalen von jedem relevanten physiologischen Signal verwendet werden kann, wie z.B. der Elektromyographie (EMG) und Elektroencephalografie (EEG). Ein physiologisches Signal, das ein Elektrokardiogramm (EKG) aufweist, ist lediglich ein Beispiel für die in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung.
  • 1a stellt ein generalisiertes EKG-Signal 40 mit Angaben für einige der weit bekannten morphologischen Merkmale dar, die beim „Datamining" oder den automatischen morphologischen Detektionsaspekten der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Viele der morphologischen Merkmale eines EKG-Signals 40 stehen jeweils mit der zyklischen Polarisation und Depolarisation spezieller Regionen des Herzens in Zusammenhang, die die Kontraktionsphasen und Relaxationsphasen des zyklischen Herzschlags charakterisieren. Die P-Kurve und der QRS-Komplex kennzeichnen die Depolarisierung der Herzarterie bzw. der Ventrikel. Deshalb kennzeichnen die P-Länge 50 und die QRS-Länge 52 die Zeitdauer, die für diese Bereiche des Herzens zum Depolarisieren gebraucht wird, womit die Kontraktion des Herzens initiiert wird. Die physische Kontraktion des Herzmuskels hält für eine Zeitspanne an, die über die Zeitspanne hinausgeht, die für die Bereiche zum Depolarisieren benötigt wird. Andere morphologische Merkmale, die in dem EKG-Signal 40 vorliegen, zeigen die Repolarisation von Bereichen des Herzens an. Die T-Kurve ist ein derartiges morphologisches Merkmal, da die T-Kurve die Repolarisation des vetrikulären Muskels anzeigt. Die viel kleinere U-Kurve ist ein morphologisches Merkmal des EKG-Signals, das für die Repolarisation des natürlichen Herzschrittmachers des Herzens, des Sinusknotens, anzeigt.
  • Die 1b stellt ein verallgemeinertes EKG-Signal 40 und mehrere der neuen morphologischen Merkmale der T-Kurven dar. Die neuen morphologischen Merkmale reagieren empfindlicher auf Änderungen in den Innenkanälen der Herzzellen, die entweder durch angeborene Faktoren oder durch von Medikamenten ausgelöste Faktoren verursacht werden. Das EKG-Signal 40 kann von einer individuellen Ableitung, einer zusammengesetzten Ableitung, die aus allen Ableitungen gebildet wird, wie beispielsweise der Vektorgröße eines der zwölf EKG-Ableitungen gebildet werden oder das EKG-Signal 40 kann aus den Eigenvektoren gebildet werden, die durch Hauptkomponenten-Analyse erhalten wird. Die T-Peak-Linie 42 wird als ein Liniensegment definiert, das in der Amplitude von dem maximalen T-Kurven-Wert innerhalb eines vorher definierten Bereiches Delta (δ) abweicht. Die Breite der T-Peak-Linie 42 ist als Tpw bezeichnet. Die abwärts oder nach unten gerichtete Kurve Kd der Linie 43 der abfallenden Linie ist die der Linie, die durch Anpassung der kleinsten Fehlerquadrate für ein Segment des EKG-Signals 40 ausgehend von dem rechten Ende der T-Peak-Linie 42 und sich ungefähr vierzig Millisekunden nach vorne bis nach rechts erstreckt, wie dies in 1b gezeigt ist. Die erste Linie 44 der ansteigenden Linie, die eine Kurvenform hat, die als der Wert Ku1 bezeichnet wird, ist die Linie der Anpassung durch kleinste Fehlerquadrate für Segmente des EKG-Signals 40 des linken Endes der T-Peak-Linie 42 und erstreckt sich nach links für fünfzig Millisekunden (ms). Der Winkel 46, der eine Kurvenform hat, die als der Wert α bezeichnet wird, ist der Winkel zwischen der ersten ansteigenden Linie 44 und der zweiten ansteigenden Linie 45. Der Winkel 46 beschreibt die Natur der T-Kurve als entweder „konkav nach unten" oder „konkav nach oben". Die Linie 47 erstreckt sich zwischen dem QRS-Offset (J Punkt) bis zum linken Ende der T-Peak-Linie 42. Die T-Kurvenfläche 48, die mit dem Wert Tda bezeichnet wird, ist die Fläche, die durch die Linie 47 und die erste Linie 44 und die zweite Linie 45 der ansteigenden Linien verbunden ist.
  • Die Verteilung jeder der morphologischen Parameter, die in der 1b dargestellt sind, ist durch „Datamining" der verschiedenen Normalen und abnormalen EKG-Datenbanken bestimmt. Zusätzlich kann die T-Kurve auf der Basis der Parameter ausgewertet werden, die die vorstehend erwähnten morphologischen Merkmale darstellen. Diese Parameter können enthalten: die Breite der T-Peak-Linie 42 (Ku2) und die nach unten gerichtete Kurvenlinie 43 (Kd), den Winkel (α) des Winkels 46 und die absolute Differenz (Tsym) zwischen der Kurve der ersten nach oben zeigenden Kurvenlinie 44 (Ku1) und der nach unten zeigenden Kurvenlinie 43 (Kd). Die Auswertung für eine T-Kurve kann geschrieben werden als: TM_Bewertung = a1·Tpw + a2·Kd + a3·Ku1 + a4·α + a6·Tda + a7·Tsym (1)wobei a1_ai, die Modellparameter sind.
  • Modellparameter können durch ein Regressionsmodell abgeleitet werden, das gewöhnlich für die statistische Analyse verwendet wird. Die Auswertung der T-Kurve TM-Auswertung ist von Null bis Eins verteilt, wobei Null meistens die normale T-Kurven-Morphologie bezeichnet und Eins meistens die abnormale T-Kurven-Morphologie darstellt. Eine abnormale T-Kurven-Morphologie kann durch eine angeborenes langes QT verursacht sein, ein von Medikamenten verursachtes langes QT, Ischämie oder durch TdP, wobei es jedoch viele andere Gründe für eine abnormale T-Kurven-Morphologie gibt, die innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung betrachtet. werden.
  • Während einer Modell-Trainingsstufe werden die normale und die abnormale T-Kurvenform sowie eine zugeordnete TM-Auswertung dargestellt. Die Ergebnisse aus der Regressionsanalyse enthalten die Auswertungsmodellkoeffizienten und zugehörige korrespondierende Signifikanzwerte.
  • Die Analyse unter den Depolarisations- und der Repolarisationsmerkmale kann dazu verwendet werden, bestimmte Aspekte der kardiologischen Gesundheit zu bestimmen. Das Q-T-Intervall 54, das die Zeitdauer anzeigt, für die die Ventrikel des Herzens kontrahiert sind, nachdem der Herzmuskel depolarisiert ist, wird gewöhnlich dazu verwendet, um die potentielle Tachykardie, oder genauer gesagt, die TdP zu identifizieren. Der T-Kurvenversatz 56 oder das Ende der T-Kurve, das in 1a gezeigt ist, ist ein anderes wichtiges morphologisches Merkmal, indem es anzeigt, wenn die Ventrikel ihre Repolarisation beendet haben, womit auch das Ende des erhöhten Blutdrucks angezeigt wird, der die Blutdruck-Systole charakterisiert. Ein weiteres Beispiel eines morphologischen EKG-Merkmals, das in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung analysiert werden kann, ist das R-R-Intervall 58, das in 1a gezeigt ist, was die Zeitdauer zwischen den QRS-Komplexen des EKG-Signals aufeinander folgender Herzschläge markiert. Die Bestimmung des R-R-Intervalls kann dazu verwendet werden, die Herzfrequenz des Patienten zu bestimmen.
  • Die Hauptkomponenten-Analyse (PCA), wie die vorstehend erwähnte, ist ein statistisches Verfahren, das verwendet wird, um die Informationsmenge zu vereinfachen, wenn multivariaten Daten analysiert werden. Die PCA wird oftmals für die Merkmalsselektion bei Anwendungen des Datamining verwendet. "Datamining" ist eine Form der Datenverarbeitung oder -Analyse, die Datensuchfähigkeiten und statistische Algorithmen verwendet, wie beispielsweise Clustern, Korrelation und neutronale Netzwerke, um Muster und Korrelationen in großen Datensätzen zu erkennen. Die Idee hinter der Hauptkomponentenanalyse ist die, dass es in jedem Satz der multivariaten Daten korrelierte Sätze von Datenpunkten geben wird. Je stärker zwei Datensätze miteinander korreliert sind, desto größer ist die Redundanz, wenn beide Datenpunkte aufbewahrt werden. Beispielsweise, wenn variable Datenpunkte x und y perfekt zueinander korreliert sind, ist es nicht notwendig, repräsentative Daten für beide Variablen x und y einzuschließen, weil durch Kenntnis eines bestimmten Wertes für eine Variable der Wert der anderen Variable ebenfalls bekannt ist. Deshalb kann, wenn zwei Variablen innerhalb eines Satzes von multivariaten Daten korreliert sind, eine der Variablen eliminiert werden und es gehen keine Daten verloren.
  • 2 wird für eine Erklärung der Basis des PCA verwendet. In 2a ist ein Graph dargestellt, der einige multivariate Datenpunkte in drei Achsen darstellt: x, y und z. Eine lineare Regressionslinie 60 zeigt die Korrelation zwischen den x-Koordinaten und den z-Koordinaten für jeden Datenpunkt an. Zu Beispielszwecken wird angenommen, dass es einen hohen Grad an Korrelation zwischen der linearen Regressionslinie 60 und den x- und z-Koordinaten der Daten gibt.
  • Nachfolgend werden Bezug nehmend auf 2b unter der Annahme der Korrelation zwischen den Datenpunkten und der linearen Regressionslinie 60, die x- und z-Koordinaten der Datenpunkte nicht beide benötigt, da diese eng korreliert sind. Durch Entfernen einer Hauptkomponente der Daten können die Daten vereinfacht werden. Dies wird schlussendlich durch Drehen der x-Achse und der z-Achse in die lineare Reg ressionslinie 60 erreicht. Die lineare Regressionslinie 60 wird jetzt die neue vereinfachte Referenzachse für die Datenpunkte.
  • 2c stellt die neue graphische Repräsentation de Daten in Bezug auf die y-Achse und die neue (x-z)-Achse dar. Deshalb ist durch die PCA-Technik die ursprüngliche Datenmenge reduziert, während alle der Dateninformationen aufrechterhalten wurden. Die vorstehenden tri-variaten Daten können jetzt als bi-variaten Daten dargestellt werden, die es leichter machen, eine Beziehung innerhalb der Daten zu identifizieren, die bei der Darstellung der tri-variaten Darstellung nicht deutlich war.
  • Während die vorstehende Erklärung dazu dient, den Prozess des PCA anhand eines relativ einfachen Datensatz zu erläutern, findet die PCA-Analyse ihren wahren Wert, wenn multivariate Daten analysiert werden, die viele Variable aufweisen, wie beispielsweise Daten, die für die morphologischen EKG-Merkmale repräsentieren, die in einem Elektrokardiogramm gefunden werden. Bei der Analyse von multivariaten Daten, können viele Grundkomponenten extrahiert werden, um die Datenmenge weiter zu reduzieren, während die korrelierten Daten zurückgehalten werden. Für jeden Grundkomponentenvektor, der extrahiert wird, wird Varianz aus dem gesamten multivariaten Datensatz entfernt. Die Extraktion jeder zusätzlichen Grundkomponente entfernt einen kleiner werdenden Betrag der Datenvarianz. In verallgemeinerten multivariaten Daten unter der Annahme von mehr als sechs Variablen, extrahiert die Extraktion von sechs Grundkomponenten typischerweise mehr als 95% der Gesamtvarianz, abhängig von der Anzahl der Variablen, die in dem multivariaten Satz enthalten sind. In dem Beispiel der T-Kurve des Vielfach-Ableitungs-EKGs können gewöhnlich die ersten drei Hauptkomponenten mehr als achtundneunzig Prozent der totalen Varianz repräsentieren. Abhängig von der Anwendung, können mehr oder weniger Hauptkomponentenvektoren extrahiert werden, um das gewünschte Maß der Datenreduktion zu erreichen. Zusätzliche Information bezüglich der PCA kann der folgenden Literaturstelle: "Statistics Methods and Applications von Pawel Lewinski und Thomas Hill entnommen werden.
  • Da die extrahierten Hauptkomponentvektoren die vorherrschende Korrelation repräsentieren, die in dem multivariaten Datensatz verbleibt, kann die Analyse von jeder der extrahierten Hauptkomponentenvektoren spezifische Korrelationen zwischen Merkmalen oder Variablen innerhalb eines multivariaten Satzes identifizieren. Davon ausgehend können die Korrelationen identifiziert oder Vertrauensintervalle für spezifische Merkmale bestimmt werden.
  • In der gegenwärtigen Erfindung kann die PCA verwendet dazu werden, um andere morphologische T-Kurven-Auswertung auf der Basis des PCA abzuleiten. Das PCA-Verfahren kann hier dazu verwendet werden, um die meistsignifikanten Komponenten aus der Gruppe der morphologischen Parameter der T-Kurve zu finden. Es wird eine Datenmatrix TM gebildet, bei der jede Spalte die Werte eines bestimmten morphologischen T-Kurvenparameters vieler EKGs enthält. Nachdem die PCA-Analyse durchgeführt ist, können die drei Hauptkomponenten und Vektoren verwendet werden, um ein anderes Auswertungsmodell herzuleiten zu: TM_Auswertung_PCA = b1·Tm1 + b2·Tm2 + b3·Tm3 + bn·Tmn(2) wobei b1 bis bn die neuen Modellkoeffizienten und Tm1 bis Tmn die Eigenvektoren des PCA sind. Alternativ können die Eigenvektoren als Hauptvektoren bekannt sein. Eine ähnliche Regressionsanalyse wie die, die in der Modellgleichung (1) angewendet wurde, wird in der Modellgleichung (2) angewendet, um die Koeffizienten abzuleiten.
  • 3 ist ein allgemeines Ablaufdiagramm des Modells der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beginnt mit dem Schritt 10 der Aufnahmen der Daten des physiologischen Signals des Patienten. Während sich die vorliegende Beschreibung auf die Aufnahme und die Analyse der Daten des physiologischen Signals bezieht, die beispielsweise ein EKG-Signal enthalten, soll klar sein, dass die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit anderen physiologischen Signalen, wie beispielsweise EMG- oder EEG-Signalen, zum Datamining und/oder der Erfassung der Messungsqualität der morphologischen Merkmale genutzt werden kann. Das gleiche gilt bezogen auf die spezifische Beschreibung der Korrelation zwischen dem Q-T-Intervall und TdP, da viele physiologische Signalmorphologien entsprechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
  • Wenn die Daten der Signale in Schritt 10 aufgenommen sind, werden die Daten dann in Schritt 12 normiert. Die Normierung der Daten der Signale Signal-Daten erleichtert den Vergleich der Signale, die in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst zwei bestimmte Aspekte, auf die Schritte des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gerichtet werden können. Diese Schritte können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um ein oder mehrere Ziele des Datamining unter Verwendung der Schritte zu erreichen, die unterhalb der Bezugsziffer 14 auf der rechten Seite von 3 aufgeführt sind, und die die Qualität der Detektion der morphologischen Merkmale unter Verwendung der Schritte sicherstellen, die unterhalb der Bezugsziffer 16 auf der linken Seite von 3 aufgeführt sind.
  • Zuerst werden die Schritte in Teil 14, die auf das Datamining gerichtet sind, oder die Identifikation der vorhersagenden Merkmale diskutiert. Die physiologischen Daten des Patienten, die in Schritt 12 normiert wurden, werden in Schritt 18 einer Hauptkomponenten-Analyse unterzogen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden aus den physiologischen Daten sechs Hauptkomponentenvektoren extrahiert, wodurch ungefähr 95% der Signal-Daten in den Komponentenvektoren umfasst sind. Es sollte klar sein, das in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Hauptkomponentenvektoren extrahiert werden können, wie dies durch die Komplexität der Signale bestimmt ist, die analysiert werden, und/oder der Komplexität der morphologischen Merkmale, die analysiert werden sollen.
  • Nachdem die physiologischen Daten des Patienten der Analyse der Hauptkomponenten in Schritt 18 unterzogen sind, werden die verwendeten Ergebnisse der PCA-Analyse in Schritt 26 verwendet, um Korrelationen zwischen morphologischen Merkmalen der physiologischen Signal-Daten, die in Schritt 10 aufgenommen wurden, zu identifizieren, wie beispielsweise die Länge des Q-T-Intervalls und die ventrikuläre Tachykardia, die die Torsade-de-pointes-Tachykardie charakterisiert. Jede der identifizierten Korrelationen zwischen morphologischen Signalen kann an einen Kliniker berichtet werden oder in einer Datamining-Ergebnis-Datenbank 28 gespeichert werden.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung muss die Datenaufnahme von Schritt 10 nicht die Aufnahme eines einzelnen Patienten-EKG-Signals aufweisen, sondern eher eine gesamte Datenbank von EKG-Signalen, die während einer Medikamenten-Erprobung gesammelt worden sind. Da die gesamte Datenbank die vorstehend beschriebenen Schritte durchlaufen haben, führt der Schritt 26 der Identifizierung von Korrelationen der morphologischen Merkmale in das Endprodukt des Datamining-Prozesses des Aspekts 14 des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist ein genaueres Ablaufdiagramm, das eine weitere Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung bezogen auf das Datamining beschreibt. Diese Ausführungsform verwendet eine EKG-Signal-Datenbank 22. Die EKG-Signal-Datenbank 22 kann aus vielen Quellen der EKG-Signal-Daten entwickelt werden, die vorher von den Patienten aufgenommen wurden, und als von hoher Qualität bestimmt wurden. Die Daten können ebenfalls EKG-Signal-Daten sein, die editiert wurden, so dass diese für die Qualität des EKG-Signals repräsentativ sind. Die EKG-Signal-Datenbank 22 der Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, kann ebenfalls eine große Vielfalt von normalen und abnormalen EKG-Signalproben und Signale enthalten, die für die spezifische EKG-Morphologien repräsentativ sind. Deshalb schafft die Datenbank repräsentative Daten, so dass die Analysen der spezifischen Charakteristika durchgeführt werden können, die die spezifischen EKG-Abnormalitäten kennzeichnen.
  • Die Signale der EKG-Signal-Datenbank 22 werden verwendet, um in Schritt 24 eine Modell-EKG-Hauptkomponentenanalyse durchzuführen. Die Erzeugung der Modell-Hauptkomponenten-Analyse in Schritt 24 erlaubt es einem Kliniker, spezifische EKG-Signal- Daten oder Gruppen von EKG-Signal-Daten aus der Datenbank 22 auszuwählen, um eine spezifische angepasste EKG-Modell-Hauptkomponentenanaylse zu erzeugen, um die Analyse spezifischer Bereiche, Komponenten oder Merkmale der aufgenommenen EKG-Signal-Daten des Patienten zu unterstützen. Wie dies in 4 dargestellt ist, können vielfache Modell-EKG-PCAs erzeugt werden, wie in den Schritten 24a, 24b und 24c, wobei jeder angepasst ist, um eine spezifische EKG-Morphologie zu repräsentieren. Derartige PCAs können beispielsweise ein ausgedehntes Q-T-Intervall 24a, eine P-Kurven-Morphologie 24b oder einen gebeugten QRS-Komplex enthalten.
  • Jede dieser Modell-PCAs werden dann mit der in Schritt 18 ausgeführten PCA der in Schritt 10 gesammelten physiologischen Daten verglichen. Der Vergleich der Modell-EKG-Hauptkomponten-Analyse mit der aufgenommenen EKG-Hauptkomponenten-Analyse in Schritt 20 führt zu der Identifikation der Korrelationen zwischen spezifischen morphologischen Merkmalen, die in einem EKG-Signal in Schritt 26 vorhanden sind. Die Bezeichnungen 26a, 26b und 26c kennzeichnen die Verwendung der vielen Modell-EKG-PCAs. In dieser Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ermöglicht es der Vergleich der Hauptkomponenten-Analyse der aufgenommenen EKG-Signale mit der PCA des Modell-EKG-Signals in Schritt 20 dem Verfahren, neue Merkmale zu identifizieren, die einen verbesserten Hinweis auf mögliche nachteilige oder ungünstige Konsequenzen auf die Gesundheit eines Patienten haben. Beispielsweise kann es sein, dass die Genehmigungsbe hörden wissen wollen, ob während der klinischen Versuche der pharmazeutischen Erprobung die Medikamente ein verlängertes Q-T-Intervall erzeugen. Deshalb werden EKG-Signale mit einem verlängerten Q-T-Intervall aus den EKG-Signal-Daten aus der EKG-Signal-Datenbank 22 ausgewählt, wenn das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Diese repräsentativen Signale werden verwendet, um eine Modell-PCA eines EKGs mit einem verlängerten Q-T-Intervall in Schritt 24 zu erzeugen. Die Modell-PCA wird in Schritt 20 mit der PCA des Medikamenten-Versuchs von Schritt 18 verglichen. Der Vergleich in Schritt 20 identifizieren die Korrelation, falls vorhanden, zwischen einem ausgedehnten Q-T-Intervall und den Medikamenten-Versuchsdaten in Schritt 26 und diese Ergebnisse können an die Genehmigungsbehörden berichtet werden.
  • Die Ergebnisse des Datamining können in einer Datamining-Datenbank 28 der Ergebnisse des Datamining gespeichert werden, um die Identifikation der morphologischen Merkmale, die Vorhersagewert haben, zu erleichtern. Alternativ können die Ergebnisse des korrelationsidentifizierenden Schrittes 26 der zu der EKG-Signal-Daten-Datenbank hinzugefügt werden, die in Schritt 22 erzeugt sind, um die Anzahl und Qualität der EKG-Signal-Daten innerhalb der EKG-Signal-Daten-Datenbank 22 zu verbessern. Auf eine solche Art und Weise wird die Modell-PCAs, die aus der Datenbank 22 erzeugt sind, mit der Zeit verbessert, da die EKG-Datenbank größer wird.
  • In einer Ausführungsform werden die Korrelationen zwischen morphologischen Merkmalen des EKG-Signals, die in Schritt 26 identifiziert wurden, dann verwendet, um in Schritt 30 ein Vertrauensintervall für spezifische Merkmale zu bestimmen. Wie dies in 5 beschrieben wird, ist das Vertrauensintervall die Fläche, innerhalb derer man statistisch erwartet, ein bestimmtes morphologisches Merkmal für einen identifizierten Prozentsatz der Zeit zu finden. 5 beschreibt ein hypothetisches neunzig Prozent Vertrauensintervall für den T-Kurvenversatz oder das Ende der T-Kurve. Dies bedeutet, dass man in neunzig Prozent aller EKG-Signale erwarten kann, das Ende der T-Kurve innerhalb dieses Intervalls zu finden, wie dies für beispielhafte Zwecke als ein Band von zwanzig Millisekunden gezeigt ist.
  • Wenn die morphologischen Merkmale eines EKG-Signals in Schritt 26 identifiziert sind, wird das EKG-Signal gespeichert und in eine automatisierte Datenbank 30 der morphologischen Merkmalsdetektion sortiert. In dieser Datenbank 3ß wird das EKG-Signal in Bins oder „Kästchen" gespeichert, die die EKG-Signale mit anderen EKG-Signalen mit ähnlichen morphologischen Merkmalen gruppieren. Diese Gruppierung des EKG-Signals in Bins von Signalen mit ähnlichen morphologischen Merkmalen wird in Schritt 32 oft verwendet, um die Bestimmung der Vertrauensintervalle für jede morphologische Eigenschaft zu verbessern. In Schritt 32 kann ein verbessertes Vertrauensintervall für bestimmte morphologische Merkmale auf Grund der verbesserten Gruppierung der EKG-Signale durch ihre morphologischen Merkmale erhalten werden, die durch eine Identifikation der morphologischen Merkmale in Schritt 26 erreicht werden. Die Vertrauensintervalle für eine Anzahl von unterschiedlichen morphologischen Merkmalen können in den Schritten 32, 32a, 32b, 32c, usw., bestimmt werden, wie dies jeweils in den allgemeinen und spezifischen Ablaufdiagrammen in den 3 und 4 gezeigt ist.
  • In einer Ausführungsform kann eine statistische Analyse der EKG-Signale jedes Bins so durchgeführt wer den, nachdem die EKG-Signale in die Bins gruppiert worden sind und in die automatisierte morphologische Datenbank 30 gespeichert sind, dass die Qualität der Signale innerhalb des Bins bestimmt werden kann. Diese statistische Analyse kann ein gemitteltes EKG-Signal nutzen, das von allen Signalen, die in dem Bin gespeichert sind, abgeleitet werden, oder kann andere Form- oder Merkmalsvergleichstechniken nutzen, um die Qualität der gespeicherten Signale zu bestimmen. Alternativ können EKG-Signale innerhalb des Bins mit außerhalb liegenden Merkmalen von diesem Bin entfernt werden, auf der Basis der weiteren Analyse des EKG-Signals in einen alternativen Bin bewegt werden oder die Signale können zusammen aus der Datenbank 30 entfernt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das System, das die Analyse durchführ, lernen und/oder die Merkmale in einem EKG-Signal optimieren, die verursachen, dass die Signale in einen bestimmten Bin auf der Basis eines morphologischen Merkmals gruppiert werden, wenn eine Gruppe von EKG-Signalen innerhalb jedes Bins in der Datenbank 30 analysiert sind.
  • Die verbesserte Bestimmung der Vertrauensintervalle für morphologische Merkmale in Schritt 30 ist der erste Schritt bei der Erreichung der Qualität der morphologischen Merkmalsdetektion in den Schritten, die unter der Bezugsziffer 16 zusammengefasst sind, die auf der linken Seite von 4 dargestellt ist. Nachdem die Vertrauensintervalle der morphologischen Eigenschaften in Schritt 32 bestimmt wurden, können diese Vertrauensintervalle wieder zu der automatisierten Detektionsdatenbank 30 des morphologischen Merkmals addiert werden, die in den 3 und 4 gezeugt sind. Die Hinzufügung der verbesserten Vertrauensintervalle zu den gespeicherten EKG-Signalen, die durch die morphologischen Merkmale gruppiert sind, ermöglichen die Modifikation des morpho logischen Identifikationsalgorithmus, der in den Schritten 34a, 34b, 34c verwendet wird. Die Modifikation der morphologischen Merkmale verbessert die Qualität der automatisierten Detektion der morphologischen Merkmale in Schritt 34 durch Anwachsen der Genauigkeit mit der die Algorithmen die morphologischen Merkmale identifizieren.
  • Der Prozess der automatisierten Merkmalsdetektion in Schritt 34 verwendet die Daten, die in der automatisierten Detektions-Datenbank des morphologischen Merkmals 32 gespeichert sind, um mathematisch die morphologischen Merkmale in dem EKG-Signal-Daten zu identifizieren, die bearbeitet werden. Die Identifikationsalgorithmen, die in Schritt 34 verwendet werden, können gemittelte oder Modell-EKG-Signale mit einem spezifischen morphologischen Merkmal aufweisen, mit denen die bearbeiteten EKG-Signal-Daten verglichen werden. Ähnlichkeiten zwischen den EKG-Signal-Daten, die bearbeitet werden, und den Modell-EKG-Signal-Daten, identifizieren die morphologischen Merkmale der EKG-Signal-Daten, die bearbeitet werden. In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die PCA-Analyse zwischen den EKG-Signal-Daten 18, die bearbeitet werden, und den morphologischen Modell-Merkmalen der EKG-PCA 24 verwendet werden, um eine Korrelation zwischen den EKG-Signal-Daten, die bearbeitet werden, und einem morphologischen Merkmal des Modell-EKGs zu identifizieren. Ein hoher Grad der Korrelation zwischen den EKG-Signal-Daten, die bearbeitet werden, und dem Modell-EKG bezogen auf das morphologische Merkmal identifiziert folglich die Existenz dieses morphologischen Merkmals in den EKG-Signal-Daten, die bearbeitet werden.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung beginnt demzufolge mit der Aufnahme der Patienten-EKG-Signal- Daten von dem Patienten in einem klinischen Medikamenten-Versuch in Schritt 10 und der Normierung der Signal-Daten in Schritt 12 und fährt mit steigender Präzision in Schritt 34 mit der Identifikation des morphologischen Merkmals der EKG-Signal-Daten fort. Der Schritt der Identifikation der morphologischen Merkmale 34 kann ein morphologisches Merkmal identifizieren, das ein zukünftiges nachteiliges EKG-Ereignis anzeigt, wobei ermöglicht wird, dass das nachteilige EKG-Ereignis in Schritt 36 vorhergesagt wird. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das morphologische Merkmal, das in den Schritten 30, 32 und 34 verwendet wird, ein ausgedehntes Q-T-Intervall und das nachteilige Ereignis, das in Schritt 36 vorhergesagt wird, ist ein von Medikamenten induzierter TdP.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schafft die Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, indem das Verfahren der vorliegenden Erfindung verbesserte Datenergebnisse in zwei kritischen Gebieten des pharamzeutischen Medikamenten-Erprobung bereitstellt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schafft den Vorteil der verbesserten Fähigkeit des Dataminings für die Detektion der korrelierten morphologischen Merkmale des EKGs durch die Analyse der Daten derart, dass die signifikante Datenmenge reduziert wird, wodurch die Bearbeitung der aufgenommenen EKG-Daten ermöglicht wird, um die Korrelationen unter vielen morphologischen Merkmalen mit größerer Effizienz zu betrachten. Darüber hinaus verbessert das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Qualität der Detektion des morphologischen Merkmals durch die Bestimmung der höheren Qualität des Vertrauensintervalls für die morphologischen Merkmale, die für die Detektion identifiziert sind. Die ansteigenden Vertrauensintervalle helfen bei der automatisierten Detektion dieser morphologischen vorher sagbaren Merkmale. Es soll ferner klar sein, dass in einer Ausführungsform innerhalb des EKG-Signals der vorliegenden Erfindung die automatisierte Detektion der morphologischen Merkmale innerhalb des EKG-Signals dann verwendet werden kann, um diese morphologischen Merkmale in den EKG-Signal-Daten zu markieren, die einem Techniker oder Kliniker zur Betrachtung und Bewertung präsentiert werden, als Hilfe für die eigene Analyse des EKG-Signals des Betrachters.
  • 6 stellt eine Ausführungsform einer Vorrichtung 60 zum Ausführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung dar. Die Vorrichtung 60 weist einen EKG-Monitor 62 auf, der mit mehreren Elektroden 64 verbunden ist, die mit einem Patienten verbunden sind, um elektrokardiographische Signal-Daten von dem Patienten zu erhalten. Der EKG-Monitor 62 ist in elektrischer Verbindung mit einer CPU 66 über eine Kommunikationsverbindung 68. Es sollte deutliche sein, dass innerhalb der vorliegenden Erfindung die CPU 66 ebenfalls jeden anderen Typ von Prozessor und/oder Kontroller bzw. Steuerungseinrichtung enthalten kann, der zur Durchführung von mathematischen oder logischen Operationen gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet sein könnte. Die CPU 66 ist über mehrere Kommunikationsverbindungen 70 mit mehreren Datenbanken, wie beispielsweise der EKG-Datenbank 22, der Datamining-Ergebnis-Datenbank 28, einer Datenbank der Patientengeschichte 76, einer Medikamenten-Datenbank 78 und einer Medikamenten-Ergebnis-Datenbank 80 verbunden. Darüber hinaus kann die CPU 66 mit einer Darstellungseinrichtung oder einem Display 82 über eine Kommunikationsverbindung 70 verbunden sein.
  • In einer kurzen Übersicht der Bedienung der Vorrichtung 60 beim Ausführen einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, werden EKG-Signale von einem (nicht dargestellten) Patienten über die Elektroden 64 aufgenommen und von dem EKG-Monitor 62 empfangen. Der EKG-Monitor 62 leitet standardisierte EKG-Ableitungen von den EKG-Signalen weiter und überträgt die EKG-Ableitungen über die Kommunikationsverbindung 68 zu der CPU 66. Die CPU 66 verarbeitet die EKG-Ableitungen gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung, wobei sie Daten von der EKG-Datenbank 22 oder der Datenbank der Patientengeschichte 76, je nach Bedarf empfängt. In einer Datamining-Fähigkeit, kann die CPU 66 die Datenmining-Ergebnisse über die Kommunikationsverbindung 70 zu der Datamining-Ergebnis-Datenbank 28 übertragen. Alternativ kann die CPU 66 Daten zu einem Display 82 übertragen, die die Identifikation der morphologischen Merkmale in dem Patienten-EKG-Signal anzeigen, oder die Identifikation der morphologischen Merkmale kann auf die Datenbank der Patientengeschichte 76 übertragen werden. In einer pharmakologischen Studienanwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann die CPU 66 einen kompletten Satz der Pharma-EKG-Daten empfangen, die über eine Serie EKG der pharmakologischen Tests von der Pharma-EKG-Datenbank 78 kompiliert oder zusammengestellt sind. Die CPU 66 kann die Pharma-EKG-Daten gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bearbeiten und alle Daten, die die Detektion der TdP oder anderer morphologischer Merkmale anzeigen, zu einer Pharma-Ergebnis-Datenbank 80 übertragen.
  • Es ist ferner deutlich, dass innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung die Kommunikationsverbindung 68 und die Kommunikationsverbindung 70 nicht auf festverdrahtete Verbindungen beschränkt sein müssen sondern auch eine drahtlose Verbindung oder Kommunikationsverbindungen über das Internet oder ein Intranet eines Krankenhauses oder einer Forschungseinrichtung enthalten können. Es ist ferner klar, dass innerhalb der Vorrichtung zum Ausführen einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung alle hierin beschriebenen Datenbanken physikalisch auf der selben Speichereinrichtung angeordnet sein können und diese Speichereinrichtung ein Datenserver sein kann, der durch ein Krankenhaus oder eine Forschungseinrichtung genutzt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zum Ausführen einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann der EKG-Monitor 62 in die CPU 66 integriert sein, so dass die CPU 66 alle Funktionalitäten einer Alleinstehenden oder „Stand-alone"-EKG-Monitors 62 durchführt und ebenfalls die vorher beschriebenen Funktionen der CPU 66 bereitstellt. In einer weiteren Ausführungsform können die Funktionen der CPU 66 durch den EKG-Monitor 62 durchgeführt werden, wie ein EKG-Monitor 62 typischerweise seinen eigenen Prozessor oder Kontroller haben würde, der die Fähigkeit haben könnte, der die Funktionen der CPU 66 durchzuführen.
  • Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung zu offenbaren, einschließlich der besten Art und Weise, und um es jedem Fachmann zu ermöglichen die Erfindung durchzuführen und zunutzen. Der Schutzumfang der Erfindung wird in den Ansprüchen definiert und kann andere Ausführungsformen enthalten, die innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen, die für den Fachmann offensichtlich sind.
  • Zahlreiche Alternativen und Ausführungsformen werden als innerhalb des Umfangs der Ansprüche betrachtet, insbesondere solche, die den Gegenstand, der als Erfindung betrachtet wird, herausstellen und beanspruchen.
  • In einem Verfahren der Analyse von physiologischen Patientendaten werden die Daten einer Hauptkomponentenanalyse 18 unterzogen und mit einem Modell der physiologischen Hauptdaten-Analyse 24 verglichen 20. Der Vergleich 20 wird genutzt, um die Korrelationen 26 zu identifizieren, die in der Morphologie der physiologischen Patientendaten vorhanden ist. Die vorliegende Erfindung enthält ferner die Bestimmung eines Vertrauensintervalls für die Detektion eines morphologischen Merkmals und die Verwendung dieses Vertrauensintervalls 32 für die Verbesserung der Qualität der Detektion der morphologischen Merkmale 30 der physiologischen Patientendaten, einschließlich der automatisierten morphologischen Merkmalsidentifikation 34.
  • 10
    Datenaufnahmeschritt
    12
    Normierungsschritt
    14
    Datamining-Schritt
    16
    Qualtiätsdetektions-Schritteder physiologischen Morphologie
    18
    PCA-Analyse-Schritt
    20
    PCA-Vergleichs-Schritt
    22
    EKG-Datenbank
    24
    Erzeugen eines Modells des PCA-Schritts
    26
    Identifizieren des Korrelationsschrittes
    28
    Datamining-Datenbank
    30
    Bestimmen des Vertrauens-Intervall-Schritts
    32
    Hinzufügen der Vertrauensintervall-Daten zu dem Detektions-Datenbank-Schritt
    34
    Identifizieren des Schritts der morphologischen Merkmale
    36
    Vorhersagen des TdP-Schritts
    38
    EKG-Signal
    40
    T-Peak-Linie
    43
    Abwärtsgerichtete Kurvenlinie
    44
    erste aufwärtsgerichtete Linie
    45
    zweite aufwärtsgerichtete Linie
    46
    Winkel
    47
    Linie
    48
    T-Kurven-Fläche

Claims (10)

  1. Verfahren zum Analysieren von physiologischen Patientendaten, die als Teil einer pharmakologischen Studie aufgenommen sind, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Aufnehmen 10 der physiologischen Patientendaten; Normieren 12 de physiologischen Patientendaten; Durchführen einer Hauptkomponenten-Analyse 18 der normierten physiologischen Patientendaten 12; Vergleichen 20 der Analyse der physiologischen Patientendaten mit einer Komponentenanalyse der physiologischen Modell-Patientendaten; Verwenden des Vergleichs 26, um die Morphologie der physiologischen Patientendaten zu identifizieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt 24 aufweist, der die Erzeugung der physiologischen Modell-Patientendaten der Hauptkomponentenanalyse aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die physiologischen Daten EKG-Signal-Daten sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner den Vergleich verwendet, um die Morphologie einer spezifischen EKG-Signalcharakteristik 26 zu identifizieren.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, worin die spezifische EKG-Signalcharakteristik eine T-Kurven-Charakteristik ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, worin die spezifische EKG-Signal-Charakteristik mindesten einen der folgenden aufweist: erste aufwärtsgerichtete Linie 44, eine zweite auf wärtsgerichtete Linie 45, eine T-Peak-Linie 42 und eine abwärtsgerichtete Linie 43 aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner den Schritt der Sortierung der EKG-Signale in morphologische Bins auf der Basis des Vergleiches 20 der Hauptkomponentenanalyse des EKG-Signals mit der Hauptkomponentenanalyse des Modells 24 aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner den Schritt aufweist der Durchführung einer statistischen Analyse der EKG-Signale in jeden Bin, um die Qualität eines individuellen Signals innerhalb des Bins zu bestimmen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner den Schritt der Bestimmung eines Vertrauens-Intervalls 32 für jeden Bin aufweist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner den Schritt des Lernens der identifizierenden Charakteristik für jeden Bin und die Verwendung der gelernten Identifikationscharakteristik aufweist, um automatisch die gewünschten vorherbestimmten ausgewählten Signalmorphologien in der Analyse eines EKG-Signals zu detektieren und zu identifizieren.
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