DE102011056919A1

DE102011056919A1 - Verfahren und Systeme zur Entwicklung medizinischer Signalformen und Trainingsverfahren

Info

Publication number: DE102011056919A1
Application number: DE102011056919A
Authority: DE
Inventors: Adrian F. Warner; Daniel Schneidewend; Linda Helvick; Payam Karbassi
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2012-07-05
Also published as: JP2012139490A; JP6219015B2; US20120171650A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100), das ein Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen (110) zum Erhalten aufgezeichneter medizinischer Wellenformen aufweist. Das System weist ferner einen physiologischen Simulator (120) für den Zugriff auf aufgezeichnete medizinische Wellenformen und zum Verarbeiten modifizierter medizinischer Wellenformen auf. Außerdem weist das System eine invasive Workbench (130) auf, mit der ein Benutzer über Softwareanwendungen, die in einem Computer (230) aufgerufen werden können, auf die aufgezeichneten medizinischen Wellenformen und modifizierten medizinischen Wellenformen zugreifen kann.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN

[Nicht zutreffend]

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Technologie betrifft Verfahren und Systeme zum Verarbeiten und Simulieren medizinischer Wellenformen. Insbesondere betrifft die vorliegende Technologie Verfahren und Systeme zum Sammeln und Verwenden von kardiophysiologischen Daten zur Unterstützung elektrophysiologischer Forschung, Schulung und Entwicklung.
Die Elektrophysiologie ist ein entscheidendes Mittel in der andauernden Weiterentwicklung der Kardiologie. Das Studium fundamentaler zugrunde liegender Mechanismen, Prozesse und Eigenschaften des Herzens ist ein rasch wachsendes Gebiet. Im vergangenen Jahrzehnt hat eine zunehmende Zahl von Veröffentlichungen die Bedeutung von Vorhofflimmern hervorgehoben, eine Herzrhythmusstörung, die zu Schlaganfall und Tod führen kann. Es bestehen verschiedene Verfahren zur Behandlung dieser Störung, die von medikamentöser Therapie bis zu kardialer Ablation reichen. Das Wachstum dieses Gebiets und das Interesse an ihm hat explosionsartig zugenommen und es werden weiterhin neue Verfahren entwickelt, weiterentwickelt und verfeinert.
Zwei fundamentale Probleme behindern das Wachstum der Erforschung des Herzens. Erstens bleiben die zugrunde liegenden Mechanismen des menschlichen Herzens eine Quelle beträchtlicher Spekulation und Forschung. Zweitens besteht ein weltweiter Mangel an Elektrophysiologen, die in der Erbringung therapeutischer Pflege fachkundig sind. Es besteht daher ein Bedarf an einem systemischen Ansatz, der die Herzforschung unterstützt und auch in praktischer Schulung, Entwicklung und Zunahme von Elektrophysiologen und dem klinischen Forschungs- und Betreuungspersonal behilflich ist.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen, das ein Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen zum Erhalten aufgezeichneter medizinischer Wellenformen aufweist. Das System weist ferner einen physiologischen Simulator für den Zugriff auf aufgezeichnete medizinische Wellenformen und zum Verarbeiten modifizierter medizinischer Wellenformen auf. Außerdem weist das System eine invasive Workbench auf, mit der ein Benutzer über Softwareanwendungen, die in einem Computer aufgerufen werden können, auf die aufgezeichneten medizinischen Wellenformen und modifizierten medizinischen Wellenformen zugreifen kann.
Die vorliegende Technologie betrifft auch ein Entwicklungssystem für medizinische Wellenformen, das einen physiologischen Simulator für den Zugriff auf aufgezeichnete medizinische Wellenformen und zum Verarbeiten modifizierter medizinischer Wellenformen aufweist. Der physiologische Simulator ermöglicht die Modifikation der aufgezeichneten medizinischen Wellenformen durch Benutzer. Der physiologische Simulator weist auch eine Medienübertragungsvorrichtung zum Importieren und Exportieren medizinischer Wellenformen auf. Das System weist auch eine invasive Workbench auf, mit der ein Benutzer über Softwareanwendungen, die in einem Computer aufgerufen werden können, auf die aufgezeichneten medizinischen Wellenformen und modifizierten Wellenformen zugreifen kann. Das System kann medizinische Wellenformen von vielen verschiedenen Quellen erhalten, die Wellenformen verarbeiten und an der invasiven Workbench auf sie zugreifen.
Die vorliegende Technologie betrifft auch ein Verfahren zum Entwickeln medizinischer Wellenformen. Das Verfahren umfasst das Erhalten einer medizinischen Wellenform mit einem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen. Die medizinischen Wellenformen werden dann in einen physiologischen Simulator importiert, wo der physiologische Simulator die medizinischen Wellenformen zum Erzeugen modifizierter medizinischer Wellenformen verarbeitet. Die medizinischen Wellenformen werden dann an eine Speicherstelle exportiert, wo über eine invasive Workbench auf die medizinischen Wellenformen zugegriffen werden kann. Die invasive Workbench implementiert die modifizierten medizinischen Wellenformen in Softwareanwendungen im Rahmen der invasiven Workbench. Die Softwareanwendungen können ein Algorithmusentwicklungstool, ein statistisches Analysetool, ein Suchtool und/oder ein Publishing-Tool beinhalten.
KURZE BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
1 stellt eine beispielhafte Darstellung einer Ausführungsform eines Systems zur Entwicklung medizinischer Wellenformen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie dar.
2 stellt eine schematische Darstellung eines physiologischen Simulators dar, der in Verbindung mit einem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktioniert.
3 stellt eine schematische Darstellung einer invasiven Workbench dar, die in Verbindung mit einem physiologischen Simulator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie arbeitet.
4 stellt eine beispielhafte Ansicht eines Navigationsfensters des invasiven Workbench-Merkmals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie dar.
5 stellt eine beispielhafte Ansicht eines Untersuchungsansichtfensters des invasiven Workbench-Merkmals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie dar.
6 stellt eine beispielhafte Ansicht eines Algorithmusfensters des invasiven Workbench-Merkmals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie dar.
7 stellt ein beispielhaftes Diagramm der mit der invasiven Workbench assoziierten Funktionalität gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie dar.
8 stellt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie dar.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Technologie betrifft Verfahren und Systeme zum Sammeln und Verwenden von kardiophysiologischen Daten zur Unterstützung elektrophysiologischer Forschung, Schulung und Entwicklung. Beispielsweise beschreibt die vorliegende Technologie ein System, in das verschiedene Tools zur Verwendung in Verbindung mit kardiologischen Einrichtungen zum Bereitstellen von Lehr-, Schulungs- und Entwicklungsanwendungen für Elektrophysiologen eingebunden sind.
Herzabbildungssystem-Simulatoren, die es heute auf dem Markt gibt, dienen zum Simulieren der Ausbreitung des elektrischen Signals eines Herzschlags, während es sich über die Oberfläche eines Herzens bewegt. Zum Beispiel beschreibt das US-Patent Nr. 5 041 973 einen Herzabbildungssystem-Simulator, der eine Reihe von Impulsen erzeugt, die die elektrophysiologische Wellenform nachahmen, wobei eine Herzaktivitäten darstellende zweidimensionale Abbildung gebildet wird. Die gesammelten Wellenformen können beispielsweise Elektrokardiogramm-(EKG-)Wellenformen, intrakardiale Wellenformen oder Druckwellenformen sein. Zu anderen derzeit auf dem Markt zu findenden kardiologischen Einrichtungen zählt CardioLab, eine von GE Healthcare hergestellte Produktlinie, die kardiale Wellenformen zusammen mit anderen Patienten- und medizinischen Daten und/oder Informationen sammelt. Die vorliegende Technologie kann so ausgelegt sein, dass sie mit den oben erwähnten kardiologischen Geräten oder anderen am Sammeln von Wellenformen beteiligten medizinischen Einrichtungen zusammenarbeitet oder in sie eingebunden ist, um Lehr-, Schulungs- und andere Entwicklungsmittel in dem Forschungsbereich bereitzustellen.
Die vorliegende Technologie betrifft einen Rahmen, der die Entwicklung von Algorithmen unterstützt, speziell Algorithmen, die auf medizinische Wellenformen angewendet werden können. Die entwickelten Algorithmen können zum Beispiel eine Kombination von mehreren Datenformen, wie z. B. medizinische Wellenformen, Patientendaten und medizinische Bildgebungsdaten beinhalten. Dieser Rahmen unterstützt die Fähigkeit zur Überprüfung und zum Auswählen von kardiophysiologischen Daten. Es ist zu beachten, dass es sich bei dem Hauptschwerpunkt der vorliegenden Beschreibung zwar um kardiologische und verwandte Daten handelt, die vorliegende Technologie aber auch in alternativen Forschungsbereichen verwendet werden kann, die Wellenformdaten erzeugen. Beispielsweise kann die vorliegende Technologie mit Algorithmen und Wellenformen des Gehirns verwendet werden. Durch den im Vorliegenden beschriebenen Rahmen können Daten in eine algorithmische Forschungsumgebung geladen werden, um benutzererstellte Algorithmen außerhalb des klinischen Verfahrens zu speichern und auszuführen. Anhand derselben Daten können mehrere algorithmische Modelle ausgeführt werden, so dass die potenzielle(n) Leistung, Optimierungen und Funktion verschiedener Algorithmen in Bezug auf mit einem physiologischen Aufzeichnungsgerät gesammelte reale physiologische Daten untersucht wird.
Gewisse Ausführungsformen der vorliegenden Technologie sehen ein physiologyisches Wiedergabesystem vor. Mit der physiologischen Widergabesystemkomponente kann ein Benutzer gesammelte physiologische Signale durch ein Computerregenerationstool wiedergeben, um das ursprünglich aufgezeichnete Signal zu replizieren und es zu ermöglichen, dass die Signale erneut mit dem physiologischen Aufzeichnungsgerät erfasst werden. Dieses Merkmal stellt Ressourcen zum Prüfen von Einrichtungen und/oder zum Prüfen von Benutzern durch eine regenerierte Patientensignalquelle bereit. Das Wiedergabesystem kann auch für Echtzeit-Leistungsprüfungen entwickelter Algorithmen verwendet werden, indem es ermöglicht, dass die Daten durch das physiologische Aufzeichnungsgerät gestreamt werden. Durch Wiedererfassen der Daten können die urspünglichen aufgezeichneten Daten durch verschiedene Signalverarbeitungsmethoden transformiert werden.
Eine Workbench-Erweiterung (oder -Modul) der vorliegenden Technologie ermöglicht die Echtzeitprüfung von in der Ziel-Echtzeitumgebung eingebetteten Algorithmen. Die Workbench-Erweiterung entwickelt und testet Algorithmen statistisch und exportiert in gewissen Ausführungsformen die Algorithmen zu einem externen Prüfstand außerhalb des Entwicklungsrahmens. Die Fähigkeit des physiologischen Aufzeichnungsgeräts, einen Echtzeit-Datenstrom bereitzustellen, ermöglicht das Prüfen des Algorithmus, wodurch ein hoher Grad an Korrelation zwischen dem ursprünglichen Prüfstandalgorithmus und dem eingebetteten Echtzeit-Algorithmus sichergestellt wird.
Diese vorliegende Technologie ermöglicht die umfassende algorithmische Entwicklung mithilfe des Workbench-Rahmens bis hin zu gezielten Prüfungen in Echtzeit. Das physiologische Aufzeichnungsgerät kann aber auch Host für neue algorithmische Entwicklungen in Echtzeit sein, ohne die Integrität der Kernplattform zu beeinträchtigen, die die integrierten Merkmale eines physiologischen Aufzeichnungsgeräts, eines Wiedergabesystems und eines Workbench-Rahmens beinhaltet. Benutzer können daher Versuchsmethoden untersuchen und dabei die zentrale Regelkonformität des physiologischen Host-Aufzeichnungsgeräts aufrecht erhalten. Die Fähigkeit, eingeführte klinische Verfahren gleichzeitig durchzuführen und dabei gleichzeitig zugelassene klinische Versuchsprotokolle auszuführen, ermöglicht die geregelte Entwicklung neuer Algorithmen in einer geregelten klinischen Umgebung.
Die Auswahl von physiologischen Daten kann zum Erstellen einer breit gefächerten Palette von kardiologischen (oder anderen) Wiedergabedateien verwendet werden. Diese Dateien können in ein physiologisches Wiedergabesystem eingeführt werden, wo die Wellenformen durch die Hardware, z. B. die gleiche Frontend-Hardware, die während der ursprünglichen Erfassung verwendet wurde, an ein kardiologisches Aufzeichnungsgerät angelegt werden. Die vorliegende Erfindung bietet einem Benutzer eine einzigartige Fähigkeit zur Erstellung von Simulationsdateien. Darüber hinaus sieht die vorliegende Erfindung auch neue Merkmale vor, die es dem Benutzer ermöglichen, kardiale Wellenformzyklen auszuwählen und verschiedene Wellenformsignale miteinander zu verknüpfen, zu verbinden oder zu morphen, um eine synthetische kardiophysiologische Wellenformfolge zu erstellen. Beispielsweise kann ein Benutzer der vorliegenden Erfindung eine hergestellte oder synthetische Wellenform erstellen, die aus mehreren kardialen Wellenformen besteht, die jeweils aus einer separaten Quelle geholt werden, im kombinierten Zustand aber ein authentisches Wellenformsignal erzeugen können, das Zyklen darstellt, die er ansonsten nicht aus einer einzelnen Wellenform erhalten kann.
Die synthetischen Wellenformen oder Fälle können, falls gewünscht, wiederholt ausgeführt werden. Zum Beispiel können zahlreiche Zyklen miteinander verknüpft werden, um falläquivalente Datensätze zu erstellen, die ohne Wiederholung viele Stunden lang dauern. So kann ein vollständiger Patientenpflegezyklus simuliert werden. Darüber hinaus können auch Komplikationen, ungewöhnliche Merkmale und gefährliche Szenarien vom Endbenutzer wiederverwendet oder synthetisiert werden. In gewissen Ausführungsformen können Wellenformen noch mit anderen Patientendaten versehen werden, wie z. B. Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht und Gesundheitszustand des Patienten.
Eine weitere Verbesserung des Systems der vorliegenden Technologie ist die Fähigkeit, Ereignisauslöser zu erstellen, die mit den simulierten Wellenform-Falldateien assoziiert sind. Die Ereignisauslöser können verwandte Aktionen zur aktuellen physiologischen Simulation einleiten. Zu Beispielen für Ereignisauslöser können die Folgenden zählen, sie sind aber nicht darauf beschränkt: (1) eine Lehrpräsentation (z. B. eine Power Point-Präsentation), die Lehrinformationen in Bezug auf die aktuell simulierte Wellenform bereitstellt; (2) eine dem Benutzer gestellte klinische Prüfungsfrage, z. B. kann der Benutzer gefragt werden, welche Medikamente der simulierten Versuchsperson auf Basis der simulierten Wellenform verabreicht werden sollten; (3) eine Präsentation, die zusätzliche Informationen über den Patienten liefert, z. B. eine Präsentation, die Alter, Geschlecht und Gewicht des simulierten Patienten entsprechend der simulierten Wellenform anzeigt; (4) die Initialisierung von mit dem Fall in Bezug stehenden Bilddateien, z. B. Bilder, die Katheterlegung, Ablationswiedergabedaten und/oder simulierte Echtzeit-Wiedergabedaten der lebenswichtigen Organe darstellen; (5) ein Rechercheassistenztool, das Zugriff auf verschiedene Literatur- oder andere Suchmaschinen für Recherchen bietet, die von der simulierten Wellenform erzeugten Problemen entsprechen; (6) ein Publikationsassistenztool, das Zugriff auf Recherchetools und Textverarbeitungsanwendungen bietet, und/oder (7) ein Tool für statistische Analysen.
In gewissen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Ereignisauslöser die Fähigkeit ermöglichen, Wellenform-Falldaten logischen Fall-Bäumen folgend zu randomisieren. Beispielsweise kann der Benutzer Ergebnisse eines Ereignisauslösers, einer spezifischen Auswahl oder einer zufälligen Auswahl aus einem Satz benutzen, um zur nächsten Phase überzugehen. Gewisse Ausführungsformen der vorliegenden Technologie beinhalten die Fähigkeit, aberrierende Daten in erfasste Wellenformen einzufügen, wie z. B. weißes Rauschen, synthetische Basislinienschwankungen und elektrische Interferenzmuster.
Die vorliegende Technologie sieht verschiedene Hardware und Software-Tools vor, die mit kardiologischen oder anderen medizinischen Einrichtungen arbeiten. 1 stellt eine beispielhafte Darstellung einer Ausführungsform eines Systems zur Entwicklung medizinischer Wellenformen 100 gemäß der vorliegenden Technolgie dar. Das Wellenformentwicklungssystem 100 umfasst drei Einheiten, die in Verbindung miteinander arbeiten: (1) ein Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110, (2) einen physiologischen Simulator 120 und (3) eine invasive Workbench 130. Das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 kann jedes beliebige Aufzeichnungssystem sein, das zur Zeit zur Aufzeichnung verschiedener Wellenformen verwendet wird. Zum Beispiel kann das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 das CardioLab sein, ein von GE Healthcare hergestelltes elektrophysiologisches Aufzeichnungssystem, oder es kann das Mac-Lab sein, ein von GE Healthcare hergestelltes Herzkatheterlabor-Aufzeichnungssystem. Das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 kann auch ein Kombinationslabor sein, das Elemente der Mac-Lab- und der CardioLab-Anwendungen einsetzt. Alternativ kann das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 ein anderer Typ von EP-Aufzeichnungsgerät sein, der zum Aufzeichnen und/oder Messen medizinischer Wellenformen verwendet wird. Beispielsweise kann das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 ein anderer Typ von Herzwellenform-Aufzeichnungsgerät sein oder es kann ein Gehirnwellenform-Aufzeichnungssystem sein. In gewissen Ausführungsformen kann das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 alle Typen von medizinischen Wellenformen aufzeichnen. Zum Beispiel kann das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 EKG-Wellenformen, intrakardiale Wellenformen oder Druckwellenformen aufzeichnen. In gewissen Ausführungsformen kann das System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen 100 der vorliegenden Technologie aber ein Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 beinhalten, das speziell zur Aufzeichnung eines gewissen Typs von medizinischer Wellenform ausgelegt ist, z. B. einer kardialen Wellenform. In gewissen Ausführungsformen kann das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 nicht in das System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen 100 eingeschlossen sein, wobei das System 100 stattdessen medizinische Wellenformen aus alternativen Quellen importiert.
Das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 kann zusätzlich zu medizinischen Wellenformen auch andere Informationen erfassen. Zum Beispiel kann das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 Patienteninformationen wie z. B. Alter, Größe, Gewicht, Gesundheitszustand und andere Informationen erfassen. Diese Informationen können dann zusammen mit den medizinischen Wellenformen exportiert werden, um beispielsweise bei der Algorithmusentwicklung und der Erzeugung von Schulungs- und Lehrmitteln behilflich zu sein.
Mit dem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 ist ein physiologischer Simulator 120 verbunden. Der physiologische Simulator 120 erfasst von dem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 aufgezeichnete und/oder erzeugte Signale und gibt sie wieder. In gewissen Ausführungsformen gibt der physiologische Simulator 120 Oberflächen-EKG-Signale wieder. Der physiologische Simulator 120 kann auch klinischen Studien ähnelnde Datensätze wiedergeben. Benutzer können den physiologischen Simulator 120 betätigen, um verschiedene aufgezeichnete Wellenformen miteinander zu verketten oder zu verknüpfen, um eine einzelne hergestellte oder künstliche sequenzierte Wellenform zu erstellen, die aus tatsächlichen Wellenformsignalen zusammengesetzt ist. Dank diesem Merkmal kann ein Benutzer einzigartige Wellenformszenarien auf der Basis tatsächlicher aufgezeichneter medizinischer Wellenformen für Schulungs- und andere Zwecke erzeugen, die ansonsten sehr schwierig oder unmöglich erzeugt werden könnten. Ferner kann der physiologische Simulator 120 in der Lage sein, hämodynamische Signale wiederzugeben. Der physiologische Simulator 120 kann auch andere von dem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 erhaltene Informationen anzeigen, wie z. B. Patientendaten. Beispiele für Patientendaten können z. B. Bilder, Ablationsdaten und Informationen über lebenswichtige Organe beinhalten.
2 stellt eine schematische Darstellung des physiologischen Simulators 120 dar, der in Verbindung mit dem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 funktioniert. Das Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 ist als ein Endgerät-Arbeitsplatz wie das oben beschriebene Cardio-Lab-System abgebildet. Der physiologische Simulator 120 ist mit einem Verstärker 210 verbunden, der das vom Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 aufgezeichnete Signal verstärkt. Der Verstärker 210 kann zum Beispiel ein CardioLab-Verstärker sein. Der physiologische Simulator 120 kann durch ein beliebiges Verbindungsverfahren, z. B. mittels einer Netzverbindung, über das Internet oder über eine Direktverbindung, mit einem Computerarbeitsplatz 230 verbunden sein. Alternativ kann der physiologische Simulator 120 unter Verwendung eines entfernbaren Medientools, wie z. B. einer SD-Karte 220, eines CD-ROM oder eines Sticks, Informationen speichern. In gewissen Ausführungsformen kann der physiologische Simulator 120 eine Softwareanwendung sein, die am Computerarbeitsplatz 230 installiert ist und direkt aufgerufen werden kann und über ein Netzwerk oder andere Ressourcen mit dem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 verbunden ist.
Der physiologische Simulator 120 weist eine Basisstation 126 auf. Die Basisstation 126 erbringt Stromversorgung und Signalverarbeitung für den physiologischen Simulator 120. Die Funktionalität des Simulators wird über eine Benutzeroberfläche betätigt, die am Computerarbeitsplatz 230 angezeigt wird, wobei die Benutzeroberfläche eventuell in der Basisstation 126 gespeichert ist. Ein Analogausgabemodul 124 arbeitet mit einem Benutzeroberflächenmodul 122, um dem Benutzer Informationen anzuzeigen und zu übermitteln und um es einem Benutzer zu ermöglichen, mit den angezeigten Daten interaktiv zu arbeiten. Benutzeroberflächenmodul 122 legt die Wellenformdaten an den Verstärker an. Eine Verbindung zwischen dem Benutzeroberflächenmodul 122 und dem Verstärker 210 ermöglicht das Anzeigen der Signale am Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110, die am Computerarbeitsplatz 230 betriebene Benutzeroberfläche steuert aber physikalisch die Bedienung und die Wiedergabe der im physiologischen Simulator 220 gespeicherten Datensätze. Zum Beispiel kann der Benutzer über das Benutzeroberflächenmodul 122 mit dem physiologischen Simulator 220 interagieren, um Teile von verschiedenen Wellenformen zu sammeln und eine hergestellte oder synthetische sequenzierte Wellenform für Schulungs- oder andere Zwecke zusammenzustellen. Der physiologische Simulator 120 weist auch einen SDHC-Leser 128 oder einen anderen Eingabemechanismus (z. B. eine CD-ROM, einen USB-Port usw.) auf, so dass Daten von einer anderen Quelle in den Simulator eingebracht werden können. Zum Beispiel kann ein Benutzer eine medizinische Wellenform aus einem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen holen, das von dem System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen 100 abgesetzt ist, und die medizinische Wellenform zur Untersuchung, Manipulation oder anderen Verwendung durch einen Benutzer in den physiologischen Simulator 120 laden.
Über den physiologischen Simulator 120 kann ein Benutzer medizinische Wellenformen in Echtzeit erhalten und anzeigen. Außerdem kann der Benutzer über die invasive Workbench 130 die medizinischen Wellenformen modifizieren und neue medizinische Wellenformen erstellen. Zum Beispiel kann ein Benutzer in den medizinischen Wellenformen Marker setzen, so dass, wenn sie von einem Benutzer (z. B. mithilfe der invasiven Workbench 130) später angezeigt werden, gewisse vorprogrammierte Ereignisse stattfinden, wenn die simulierte medizinische Wellenform den Marker erreicht. Die vorprogrammierten Ereignisse können möglicherweise eine Erklärung in Bezug auf die medizinische Wellenform geben, dem Benutzer Fragen stellen oder Schulungstipps geben oder sie können Anwendungen starten, um dem Benutzer z. B. bei Zielen bezüglich Recherche, Publikation, statistischer Analyse oder Algorithmusentwicklung behilflich zu sein.
Der hierin beschriebene physiologische Simulator 120 kann als Simulator benutzt werden; im Gegensatz zu konventionellen Simulatoren können die hierin verwendeten Wellenformen aber von echten Patienten mit echten Herzerkrankungen und Anomalien abgeleitet werden. Dementsprechend kann der Varianzgrad groß sein, da die einzige Varianzbegrenzung die Verfügbarkeit tatsächlicher Fallbeispiele ist, denen Daten entnommen werden können. Diese Fälle können in ihrer Gesamtheit oder synthetisch durch Verknüpfen von Herzzyklen zum Bilden eines neuen Falls verwendet werden. Daher sind selbst die synthetischen Fälle von tatsächlichen physischen Daten abgeleitet. In gewissen Ausführungsformen können die erfassten Daten nach oder während der ursprünglichen Aufzeichnung ”gesäubert” oder gefiltert werden. Zum Beispiel kann ein Filter zum Entfernen von Teilen des Signals, die Hintergrundrauschen zugeschrieben werden, eingesetzt werden. In gewissen Ausführungsformen können die aufgezeichneten Wellenformen durch Einschluss von Rauschen oder Bildfehlern, z. B. als Teil eines Versuchssystems, verfälscht werden. Dementsprechend nutzt der im Vorliegenden beschriebene Simulator 120, anders als ein konventioneller Simulator, mehr als die konventionellen vorgespeicherten oder synthetisierten Wellenformbeispiele.
In 1, auf die jetzt wieder Bezug genommen wird, ist eine invasive Workbench 130 als das dritte Element des Systems zur Entwicklung medizinischer Wellenformen 100 der vorliegenden Technologie abgebildet. Die Workbench 130 stellt eine interaktive Schnittstelle bereit, über die ein Benutzer verschiedene Funktionen betätigen kann, die die vom Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 aufgezeichneten und dem physiologischen Simulator 120 simulierten medizinischen Wellenformen verwenden kann.
3 stellt eine schematische Darstellung der invasiven Workbench 130 dar, die in Verbindung mit dem physiologischen Simulator 120 arbeitet. Der physiologische Simulator 120 beschafft medizinische Wellenformen und/oder Patienten- oder medizinische Daten und an einem Patienten 300 aufgezeichnete Informationen, die von einem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen (nicht abgebildet) aufgezeichnet wurden. In gewissen Ausführungsformen kann das Wellenformsignal vom Verstärker 310 verstärkt werden. Alternativ können medizinische Wellenformen und Informationen über einen Medien- oder Datenübertragungsmechanismus wie z. B. eine SD-Karte 320 in den physiologischen Simulator 120 imporiert werden. Der physiologische Simulator 120 kann die aufgezeichneten Wellenformen simulieren oder zum Modifizieren und Erzeugen hergestellter oder synthetischer Wellenformen über eine Schnittstelle an einem Computer, z. B. dem erfassenden Computer 330, durch einen Benutzer benutzt werden. Der erfassende Computer 330 speichert Wellenformen auf einem Server 340, auf die der erfassende Computer 330 oder ein anderer Computer, der mit dem Server 340 verbunden sein kann, Zugriff hat. Andere Patienten- und medizinische Daten und Informationen können ebenfalls auf dem Server 340 gespeichert werden und die Daten und Informationen können gewissen Wellenformen entsprechen. Ein erfassender Computer 320 dient als eine Ressource für die Interaktion mit dem physiologischen Simulator 120 und speichert Informationen auf einem Server 340.
Die invasive Workbench 130 kann über einen Computer z. B. durch ein Netzwerk auf den Server 340 zugreifen und kann die im Server gespeicherten Wellenformen und andere Informationen abrufen. Die invasive Workbench 130 stellt eine Ressource für Unterricht, Schulung und Arbeiten mit den medizinischen Daten, einschließlich den medizinischen Wellenformen und anderen Informationen, bereit. Zum Beispiel kann die invasive Workbench simulierte Situationen zur Schulung von Physiologen bereitstellen und interaktive Anwendungen als Lehr- und Schulungsmittel bereitstellen. Die invasive Workbench kann Daten, Schulungssitzungen oder andere Informationen über eine Medienübertragungsvorrichtung wie z. B. eine SD-Karte 321, eine CD-ROM, einen Stick, das Internet oder andere Datenübertragungsmechanismen zur Verwendung an einem anderen Arbeitsplatz oder zu einem anderen Zeitpunkt exportieren.
Die 4 bis 7 stellen beispielhafte Situationen einer Ausführungsform einer invasiven Workbench dar, wie sie von der vorliegenden Technologie eingesetzt wird. 4 stellt eine beispielhafte Ansicht eines Navigationsfensters der invasiven Workbench dar. Das Navigationsfenster 400 stellt eine Liste verschiedener Patienten und anderer Datensätze bereit und stellt Funktionen zum Importieren, Löschen und Überprüfen der Datensätze bereit.
5 stellt eine beispielhafte Ansicht der invasiven Workbench der vorliegenden Technologie in einer Ausgestaltung der Untersuchungsansicht 500 dar. Die Untersuchungsansicht 500 zeigt die verschiedenen Datensätze in Fenster 510. Das Patienteninformationsfenster 520 stellt Informationen dar, die mit dem Patienten assoziiert sind, den die/der vorliegende medizinische Wellenform und Datensatz betrifft. Zum Beispiel kann das Patienteninformationsfenster 520 den Namen des Patienten, das Datum, an dem die medizinische Wellenform erhalten wurde, und andere Bemerkungen bezüglich der Behandlung des Patienten anzeigen. Das Komprimiertes-Signal-Fenster 530 und das Wellenformansichtfenster 540 stellen das Wellenformsignal von verschiedenen Standpunkten dar. Über eine Verkleinerungsschaltfläche 532 und eine Vergrößerungsschaltfläche 534 kann der Benutzer das Wellenformsignal nach Wunsch breiter oder schmaler (und somit detaillierter) anzeigen. In 5 zeigt das Wellenformsignal im Komprimiertes-Signal-Fenster 530 das Wellenformsignal in seiner Gesamtheit, während das Wellenformansichtfenster 540 eine „vergrößerte” Ansicht des Wellenformsignals (oder der Signale) zeigt, das mehr Details bietet. Das Komprimiertes-Signal-Fenster 530 zeigt die medizinischen Wellenformen entlang verschiedener vertikaler Pixel, die voneinander versetzt sind. Diese Ansicht kann zum Beispiel zum Erkennen der Rate der frühesten Aktivierung der Wellenform nützlich sein. Mithilfe der Bildlaufleiste 542 am Wellenformansichtfenster 540 kann der Benutzer am Wellenformsignal entlang navigieren. Eine Analysieren-Schaltfläche 550 kann Zugriff auf eine andere Funktion der invasiven Workbench bieten. Ein Benutzer kann die Analysieren-Schaltfläche 550 wählen, um ein Analysetool aufzurufen, das eine statistische Analyse der Wellenform bereitstellt.
In gewissen Ausführungsformen ist das Untersuchungsfenster 500 patientenzentriert. Das heißt, das Fenster zeigt Informationen nach Patient an. Zum Beispiel kann ein Benutzer einen bestimmten Patientendatensatz aus dem in 4 abgebildeten Navigationsfenster 400 wählen. Nach der Auswahl des Datensatzes importiert die invasive Workbench die mit diesem Patienten assoziierten medizinischen Wellenformsignale und anderen Informationen, die von mehreren Herzuntersuchungen abgeleitet sein können, die z. B. an separaten Tagen und Zeiten durchgeführt wurden. Vom Untersuchungsansichtfenster 500 aus kann der Benutzer Zugriff auf verschiedene Funktionalitäten haben, z. B. die Analysefunktion 550. Der Benutzer kann auch vom Untersuchungsfenster 500 zum Navigationsfenster 400 zurück navigieren, um weitere Datensätze zu holen. In gewissen Ausführungsformen können verschiedene Ereignisauslöser Funktionalität generieren oder Anwendungen in der Untersuchungsansichtausgestaltung starten. Zum Beispiel kann ein Ereignisauslöser einem Marker entsprechen, der von einem den physiologischen Simulator 120 benutzenden Benutzer in Bezug auf die medizinische Wellenform gesetzt wurde. Der Ereignisauslöser kann eine Anwendung wie z. B. eine Power Point-Präsentation öffnen, die Unterrichtssitzungen bereitstellt oder dem Benutzer auf der aktuell angezeigten Wellenform basierende Schulungsfragen stellt. Ereignisauslöser können auch Anwendungen oder Funktionalität starten, die erfordern, dass der Benutzer z. B. verschiedene Tests ausfüllt, Probleme löst, Berichte entwirft, Recherchen durchführt, Daten analysiert oder andere Aufgaben in Bezug auf Recherche, Untersuchung, Schulung oder die Entwicklung medizinischer Wellenformen ausführt.
6 stellt eine Ausführung der invasiven Workbench in einer Einstellung des Algorithmusfensters (600) dar. Das Algorithmusfenster 600 zeigt verschiedene Algorithmen und Wellenformen und stellt Ressourcen zum Verarbeiten der und zum Interagieren mit den Algorithmen und Wellenformen bereit. Ein Wellenformanzeigefenster 610 zeigt die gewählte Wellenform, während ein Diagrammfenster 620 andere der Wellenform entsprechende Merkmale darstellt. Zum Beispiel zeigt das Diagrammfenster 620 das Leistungsspektrum, das der im Wellenformanzeigefenster 610 dargestellten Wellenform entspricht. Das Algorithmusfenster 600 führt eine zusätzliche Anwendung oder Funktionalität aus, die von dem System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen 100 der vorliegenden Technologie betrieben wird. Im Algorithmusfenster 600 kann der Benutzer ein Datensegment oder ein Wellenformsegment anzeigen, das im Untersuchungsfenster 500 ausgewählt wird. Der Algorithmus oder die Wellenform kann von Forschern entwickelt werden und kann aus einer Vielzahl verschiedener, verschiedenen Quellen entnommener Wellenformen zusammengestellt werden. In gewissen Ausführungsformen wird der Algorithmus mithilfe des physiologischen Simulators 120 der vorliegenden Technologie entwickelt. Der Algorithmus kann von einer vom Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 aufgezeichneten Wellenform abgeleitet werden oder er kann eine aus einer Vielzahl aufgezeichneter Wellenformen generierte hergestellte oder synthetische Wellenform sein. In anderen Ausführungsformen wird der Algorithmus aus alternativen Quellen geholt und in die invasive Workbench 130 importiert.
Das Algorithmusfenster kann über Schaltflächen Zugriff auf andere Funktionalität bereitstellen. Zum Beispiel kann das Algorithmusfenster 600 eine Vorverarbeitungsschaltfläche 612 oder eine Spektrumparameter-Schaltfläche 614 bereitstellen, die es dem Benutzer ermöglicht, andere Informationen bezüglich der angezeigten Wellenform abzurufen und zu modifizieren. Der Benutzer kann auch vom Algorithmusfenster 600 zurück zum Navigationsfenster 400 navigieren, um andere Datensätze zu erhalten.
7 stellt ein beispielhaftes Diagramm 700 der Funktionalität dar, die mit der invasiven Workbench assoziiert werden kann. Das Merkmal invasive Workbench kann eine Algorithmusanwendung 710 aufweisen, zum Beispiel eine Anwendung wie Mat-Lab oder ein ähnliches Produkt. Die Workbench kann auch ein statistisches Anlyse-Tool 720 beinhalten. Das statistische Analysetool 720 kann erhältlichen Produkten wie z. B. Medcalc ähnlich sein. Die Workbench weist auch ein Literaturrecherchemerkmal 730 auf, z. B. ein Programm wie EndNote oder ein ähnliches Produkt. Die Workbench beinhaltet auch ein Publikations-Tool 740, das dem Benutzer hilft, die durch die Workbench erhaltenen Ergebnisse zu veröffentlichen. Zum Beispiel kann die Workbench Zugang zu einem Programm wie Adobe Acrobat bereitstellen, das es dem Benutzer ermöglicht, Ergebnisse in lesbarem, ausdruckbarem und übertragbarem Format zu veröffentlichen. Diese vier Merkmale funktionieren in Verbindung miteinander und stellen zusammen mit dem physiologischen Simulator 120 und dem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 ein Tool bereit, das in der Forschung, Schulung und Entwicklung der Elektrophysiologie behilflich ist. Zusätzlich zu den in 7 abgebildeten Tools kann die vorliegende Technologie noch verschiedene andere Tools, Anwendungen und Software in die invasive Workbench einbinden. Zum Beispiel kann die invasive Workbench Präsentationssoftware wie Power Point, Internet-Browser-Zugang, Schulungssoftware und Kommunikations- und Vernetzungstools wie z. B. E-Mail- und Conferencing-Software enthalten.
Die invasive Workbench ermöglicht es Benutzern, Innovationen und neue Algorithmen zu entwickeln, Versuchsergebnisse zu veröffentlichen, Benutzer zu unterrichten und zu schulen und Hypothesen zu überprüfen. Die Workbench stellt eine wissenschaftliche Plattform und einen Mechanismus zum Erstellen, Modifizieren und Freigeben von Wellenformen und Algorithmen in einer Community bereit.
8 stellt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Entwickeln von Algorithmen gemäß der vorliegenden Technologie dar. Im ersten Schritt 810 des Verfahrens wird eine medizinische Wellenform erhalten. Die medizinische Wellenform kann aus einem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen, wie z. B. das hierin beschriebene Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110, erhalten werden. An Schritt 820 wird diese medizinische Wellenform in einen physiologischen Simulator wie den hierin beschriebenen physiologischen Simulator 120 importiert. Diese medizinische Wellenform wird dann in Schritt 830 verarbeitet. Eine derartige Verarbeitung kann das Ausschneiden von kleinen Stücken aus der medizinischen Wellenform, das Kombinieren mehrerer medizinischer Wellenformen, das Erstellen schleifender medizinischer Wellenformen und das Anhängen anderer Informationen wie z. B. Patientendaten an eine medizinische Wellenform beinhalten. An Schritt 840 werden die verarbeiteten medizinischen Wellenformen an einen Server, an eine Datenbank oder an einen Computer exportiert, auf den/die von einer Workbench wie der hierin beschriebenen invasiven Workbench 130 zugegriffen werden kann. An Schritt 850 wird die verarbeitete medizinische Wellenform in die invasive Workbench importiert. An Schritt 860 wird die medizinische Wellenform in diverse Tools der invasiven Workbench eingebunden, wie z. B. das Algorithmusentwicklungstool, das Publikations-Tool, das statistische Analysetool oder das Literaturrecherchetool.
Die hierin beschriebene vorliegende Technologie stellt eine einzigartige und nützliche Ressource als Hilfe in elektrophysiologischer Entwicklung, Forschung und Schulung bereit. Gewisse Ausführungsformen der vorliegenden Technologie stellen die Fähigkeit bereit, mit den Simulationsdateien assoziierte Marker zu erstellen. Die Marker können zum Erkennen von Phasen der simulierten Daten wie z. B. den Anfang und das Ende von Herzflimmern oder den Anfang und das Ende eines Stimulationsdatensatzes verwendet werden. Die Markerinformationen können dazu verwendet werden, einen allgemeinen Umriss des Inhalts des Datensatzes zu zeigen. In gewissen Ausführungsformen wäre ein Benutzer in der Lage, die Wellenformsimulationswiedergabe an einem oder mehreren der Datenmarker oder an allen zu starten, zu beenden oder zu unterbrechen. Die Marker können von einem Benutzer über den hierin beschriebenen physiologischen Simulator gesetzt werden. Die Marker können auch von einem Benutzer über die invasive Workbench 130 gesetzt, entfernt oder modifiziert werden. Dieses Merkmal könnte innerhalb eines physiologischen Wellenformzugs eingerichtet werden und kann mit einem Ereignisauslöser verknüpft sein oder auch nicht. Die Ereignisauslöser können über die invasive Workbench aktiviert werden, wenn ein Benutzer auf sie zugreift.
Zum Beispiel können die Ereignisauslöser Softwareprogramme aktivieren wie z. B. medizinische Schulungsanwendungen, die Fragen stellen, sowie andere Schulungseinrichtungen, Textverarbeitungs- und Publikationstools, um bei der Veröffentlichung der Arbeit des Benutzers behilflich zu sein, Recherchetools, mit denen ein Benutzer Literatur und andere Publikationen suchen und abrufen kann, Tools für die statistische Analyse, mit denen der Benutzer die aktuell angezeigte medizinische Wellenform analysieren kann, und ein Algorithmusentwicklungstool, mit dem ein Benutzer Algorithmen in Echtzeit testen kann.
Die vorliegende Technologie bringt eine Reihe von Tools zusammen, die einem Benutzer bei Konzeption, Entwicklung, Validierung, Schulung und Publikation behilflich sein oder ihn dabei anleiten können. Die Tools können die folgenden Beispiele beinhalten, sind aber nicht darauf begrenzt.
Einen Workbench-Rahmen, der eine invasive Plattform zur Arbeit mit aufgezeichneten Wellenformsignalen bereitstellt. Die Workbench kann ein einzelnes Element eines größeren Forschungsprogrammpakets sein.
Ein Algorithmus-Plugin oder eine Algorithmusanwendung, das/die in Verbindung mit dem Workbench-Rahmen arbeitet und Zugriff auf physiologische Daten hat, die von dem Workbench-Rahmen freigegeben und verfügbar gemacht werden. In gewissen Ausführungsformen können die Algorithmus-Plugins auch Forschung ermöglichen.
Eine Literatursuchmaschine, die die Fähigkeit zum Recherchieren von Technologie, Artikeln und anderen Veröffentlichungen verleiht und es dem Benutzer ermöglicht, ein Konzept/eine Entdeckung direkt am System als neu zu bestätigen.
Ein Publikationstoolmerkmal, das die Fähigkeit verleiht, Publikationsdokumente und die Integration mit Snapshots und Signalwellenform direkt aus der medizinischen Einrichtung (z. B. Mac-Lab/CardioLab), dem Rahmen und den Algorithmus-Plugins zu erstellen.
Ein statistisches Analysetool, mit dem der Benutzer Wellenformen analysieren und die Wellenformen auf Basis der statistischen Analyse einstufen, sortieren, ordnen und vergleichen kann.
Das im Vorliegenden beschriebene physiologische Aufzeichnungssystem, das physiologische Wiedergabesystem und das Forschungsprogrammpaket in einem einzigen, integrierten System definiert eine kardiologische Entwicklungsmethodik und stellt den Feedbackmechanismus bereit, der notwendig ist, damit die Entwicklungsmethodik für die klinische Verwendung Gestalt annehmen kann. Die Methodik kann Innovationen, Publikationen und validierte Hypothesen als Ausgabe der einzelnen Stücke des Systems, die in Verbindung miteinander arbeiten, produzieren. Die Ausgabe kann dann als Eingabe in das integrierte System verwendet werden, um klinisch geprüfte und FDA-zugelassene Technologie zu entwickeln, die im kardiologischen Bereich für die klinische Verwendung an Patienten verwendet werden wird.
Die im Vorliegenden beschriebene Technologie bietet gegenüber dem aktuellen Stand der Technik viele wertvolle Vorteile. Erstens verleiht die vorliegende Technologie die Fähigkeit, Daten echter Patienten, die in einem elektrophysiologischen Aufzeichnungsgerät gespeichert sind, zu überprüfen und Wellenformsegmente von Interesse visuell auszuwählen.
Die vorliegende Technologie verleiht Benutzern auch die Möglichkeit, Daten von Interesse in ein kardiologisches Wiedergabesystem zu speichern, zu transportieren und zu verschieben. Benutzer können Herzzyklusaufzeichnungen verketten oder verknüpfen, um synthetische Wellenformfälle für Wiedergabe, Forschung und Untersuchung zu erstellen.
Die vorliegende Technologie verleiht auch die Fähigkeit, die kardiologischen Wiedergabedaten mit Bildungsmaterial (z. B. Power Point-Dateien) oder anderen Mitteln für Bildungszwecke (Unterricht, Prüfung, Schulung) zu synchronisieren. Die vorliegende Technologie verleiht die Fähigkeit, kardiologische Wiedergabedaten mit gespeicherten Röntgenaufnahmen, Bilddaten, Ablationsdaten zu synchronisieren.
Benutzern der vorliegenden Technologie wird auch die Fähigkeit verliehen, Ereignisauslöser in den simulierten Wellenformdaten zu setzen, um andere Anwendungen zum Ausführen von benutzerdefinierten Funktionen auszulösen, wie z. B. Anzeigen einer Power Point-Folie oder Stellen einer Frage oder andere interaktive Merkmale, wobei der Benutzer Daten mit kontextueller Relevanz einsetzen kann.
Die vorliegende Technologie verleiht dem Benutzer die Fähigkeit, benutzerdefinierte Algorithmen zu erstellen und sie an erfassten oder aufgezeichneten Wellenformfalldaten zu testen. Dies ermöglicht es dem Benutzer, die potentielle Leistung, Optimierungen und Funktion verschiedener Algorithmen in Bezug auf echte physiologische Daten zu untersuchen und die Algorithmen von Interesse weiter zu entwickeln und zu testen.
Die vorliegende Technologie verleiht die Fähigkeit, Algorithmen mit mehreren Datensätzen wiederholt statisch und, wenn die Algorithmusleistung bewiesen ist, in Echtzeit zu prüfen. Außerdem verleiht sie die Fähigkeit, Falldaten logischen Fall-Bäumen (mit Verzweigung zu verschiedenen logischen Fallzuständen) folgend zu randomisieren, um die Prüfung und Schulung von Benutzern zu unterstützen.
Die vorliegende Technologie verleiht die Fähigkeit, Falldaten echter Patienten zu erfassen und es einem Benutzer zu ermöglichen, die erfassten Daten in Echtzeit auszuwählen, wiederzugeben oder an einen Hostrechner weiterzuleiten, um neue klinische Algorithmen zu entwickeln, zu prüfen und zu erproben.
Die vorliegende Technologie verleiht die Fähigkeit, aberrierende Daten in erfasste Wellenformen einzufügen, wie z. B. weißes Rauschen, synthetische Basislinienschwankungen und elektrische Interferenzmuster, um die Algorithmusleistung zu prüfen. Sie verleiht auch die Fähigkeit, Wellenformen zu gewinnen und Fallbibliotheken für Unterricht, Prüfung oder Recherche zu erstellen, und die Fähigkeit, Wellenformen für Forschung und Bildung zu vermarkten und zu verkaufen.
Ein Element der vorliegenden Technologie stellt eine Ressource zur Wiederverwendung erfasster kardiologischer oder anderer physiologischer Daten bereit. Die vorliegende Technologie bietet die Fähigkeit, die Daten zu bearbeiten und komplexe Formationen zu bilden, Ereignisse mit anderen verwandten anatomischen Daten zu synchronisieren. Dies lässt die Simulation synthetischer Patientenfallszenarien zu, die für Unterricht, Prüfung und Schulung unbezahlbar sind. Die vorliegende Technologie bietet auch die Fähigkeit, Daten zu manipulieren, um abfordernde Szenarien für Schulungs- und Lehrzwecke zu erstellen.
Die vorliegende Technologie verleiht auch die Fähigkeit, Lehr- und Forschungsanwendungen in einem einzigen System zu erfüllen, indem ein Tool angeboten wird, das die algorithmische Entwicklung mithilfe der erfassten Daten unterstützt. Die Fähigkeit, Algorithmen innerhalb des Rahmens des physiologischen Aufzeichnungsgeräts in einer Umgebung ohne Patienten, wie hierin beschrieben, individuell zu gestalten, abzustimmen und zu optimieren, ermöglicht die Wiederverwendung von Patientendaten in den prägenden Phasen der kardialalgorithmischen Forschung. Die vorliegende Technologie verleiht die Fähigkeit, eine breit gefächerte Vielfalt von Testsätzen und -szenarien ablaufen zu lassen, um den Algorithmus für Fachbenutzer zu erproben und zu optimieren, was die Innovation fördern kann. Die im Vorliegenden beschriebene Technologie sieht einen einzelnen Tool-Satz und eine einzelne Umgebung vor, die sowohl Forschungsanwendungen als auch Schulung aus einem einzelnen gemeinsamen Datenrepositorium unterstützt.
Die vorliegende Technologie verleiht auch die Fähigkeit, Herzdaten oder andere medizinische Daten durch ein integriertes System auszuwählen, die Daten durch das physiologische Aufzeichnungsgerät wiederzugeben und die Echtzeit-Prüfung von in der invasiven Workbench entwickelten individuellen Algorithmen zu unterstützen. Mithilfe der im Vorliegenden beschriebenen Technologie können Benutzer Algorithmen im Workbench-Rahmen erstellen, prüfen und verfeinern und dann die Algorithmen in einer Zielumgebung unter Verwendung von aus dem physiologischen Aufzeichnungsgerät bezogenen Daten prüfen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Technologie beinhaltet die Verwendung eines eingeführten physiologischen Aufzeichnungssystems, das eine geregelte, regulierte Patientenpflegeumgebung bereitstellt, die voll funktionsfähig und unverfälscht bleibt, während sie gleichzeitig einen Arbeitsablauf unterstützt, der die Entwicklung neuer und unerprobter Algorithmen für Forschungsanwendungen fördert.
Die vorliegende Technologie wurde jetzt so umfassend, klar, prägnant und genau beschrieben, dass sie einen Fachmann auf dem Gebiet, auf das sie sich bezieht, zu ihrer Ausführung befähigt. Es ist zu beachten, dass das Vorangehende bevorzugte Ausführungsformen und Beispiele für die vorliegende Technologie beschreibt und dass Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Sinn oder Umfang der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen. Darüber hinaus wurden zwar bestimmte Elemente, Ausführungsformen und Anwendungen der vorliegenden Technologie gezeigt und beschrieben, es versteht sich aber, dass die vorliegende Technologie selbstverständlich nicht darauf begrenzt ist, da der Fachmann Modifikationen an ihr vornehmen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, insbesondere angesichts der vorangehenden Lehre und der angehängten Ansprüche. Darüber hinaus versteht es sich, dass die in den Zeichnungen gezeigten, wenn vorhanden, und oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich zur Veranschaulichung dienen und nicht zur Begrenzung des Umfangs der Erfindung vorgesehen sind, die von den folgenden Ansprüchen wie gemäß den Grundsätzen des Patentgesetzes, einschließlich der Lehre von den Äquivalenten ausgelegt, definiert wird. Ferner sind alle hierin genannten Bezugsdokumente in ihrer Gesamtheit hierin eingebunden.
Die vorliegende Technologie betrifft ein System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen 100, das ein Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen 110 zum Erhalten aufgezeichneter medizinischer Wellenformen aufweist. Das System weist ferner einen physiologischen Simulator 120 für den Zugriff auf aufgezeichnete medizinische Wellenformen und zur Verarbeitung modifizierter medizinischer Wellenformen auf. Das System weist auch eine invasive Workbench 130 auf, die es einem Benutzer ermöglicht, über Softwareanwendungen, die auf einem Computer 230 zugänglich sind, auf die aufgezeichneten medizinischen Wellenformen und modifizierten medizinischen Wellenformen zuzugreifen.
Bezugszeichenliste

100: System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen
110: Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen
120: Physiologischer Simulator
122: Benutzeroberflächenmodul
124: Analogausgabemodul
126: Basisstation
128: SDHC-Leser
130: Invasive Workbench
210: Verstärker
220: SD-Karte
230: Computerarbeitsplatz
300: Patient
310: Verstärker
320: SD-Karte
321: SD-Karte
330: Erfassender Computer
340: Server
400: Navigationsfenster
500: Ausgestaltung der Untersuchungsansicht
510: Fenster
520: Patienteninformationsfenster
530: Signalfenster
532: Verkleinerungsschaltfläche
534: Vergrößerungsschaltfläche
540: Wellenformansichtfenster
542: Bildlaufleiste
550: Analysieren-Schaltfläche
600: Algorithmusfenster
610: Wellenlormanzeigefenster
612: Vorverarbeitungsschaltfläche
614: Spektrumparameterschaltfläche
620: Diagrammfenster
700: Diagramm
710: Algorithmusanwendung
720: Analysetool
730: Literaturrecherche-Ordner
740: Publikationstool
Fig. 8: Ablaufdiagramm
800: Verfahren

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5041973 [0016]

Claims

System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100), umfassend: a) ein Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen (110) zum Erhalten aufgezeichneter medizinischer Wellenformen; b) einen physiologischen Simulator (120) für den Zugriff auf die genannten aufgezeichneten medizinischen Wellenformen, die von dem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen (110) erhalten wurden, und zum Verarbeiten modifizierter medizinischer Wellenformen und c) eine invasive Workbench (130), mit der ein Benutzer über wenigstens eine Softwareanwendung auf wenigstens eine der genannten aufgezeichneten medizinischen Wellenformen und der genannten modifizierten medizinischen Wellenformen zugreifen kann, wobei die genannte Softwareanwendung in einem Computer aufgerufen werden kann.
System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100) nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine Teil der genannten modifizierten medizinischen Wellenformen eine von dem genannten Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen (110) aufgezeichnete medizinische Wellenform umfasst.
System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100) nach Anspruch 1, wobei die genannten aufgezeichneten medizinischen Wellenformen kardiale Wellenformen sind.
System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100) nach Anspruch 3, wobei die genannten aufgezeichneten medizinischen Wellenformen Elektrokardiogramm-Wellenformen sind.
System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100) nach Anspruch 1, wobei der genannte physiologische Simulator (120) eine Medienübertragungsvorrichtung (220) zum Importieren und Exportieren medizinischer Wellenformen aufweist.
System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100) nach Anspruch 1, wobei das genannte Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen ferner Patientendaten in Bezug auf die genannten Wellenformen erhält.
System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100) nach Anspruch 1, wobei der physiologische Simulator (120) das Modifizieren der genannten aufgezeichneten medizinischen Wellenformen durch einen Benutzer zulässt.
System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100) nach Anspruch 1, wobei die genannte wenigstens eine Softwareanwendung wenigstens eines der Folgenden aufweist: ein Algorithmusentwicklungstool (710), ein statistisches Analysetool (720), ein Suchtool (730) und ein Publishing-Tool (740).
System zur Entwicklung medizinischer Wellenformen (100) nach Anspruch 1, wobei der genannte physiologische Simulator (120) es einem Benutzer ermöglicht, wenigstens einen Marker in der aufgezeichneten medizinischen Wellenform zu setzen und wobei die genannte wenigstens eine Softwareanwendung wenigstens einen Ereignisauslöser implementiert, wenn die genannte Softwareanwendung auf die genannte medizinische Wellenform zugreift, wobei wenigstens ein Ereignisauslöser dem wenigstens einen Marker entspricht.
Verfahren (800) zum Entwickeln medizinischer Wellenformen, das die folgenden Schritte umfasst: a) Erhalten wenigstens einer medizinischen Wellenform mit einem Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen (110); b) Importieren der genannten wenigstens einen medizinischen Wellenform in einen physiologischen Simulator (120), c) Verarbeiten der genannten wenigstens einen medizinischen Wellenform zum Erzeugen wenigstens einer modifizierten medizinischen Wellenform; d) Exportieren der genannten wenigstens einen modifizierten medizinischen Wellenform an eine Speicherstelle (230); e) Zugreifen auf die genannte wenigstens eine modifizierte medizinische Wellenform über eine invasive Workbench (130) und f) Implementieren der genannten wenigstens einen modifizierten medizinischen Wellenform in wenigstens eine Softwareanwendung, die von der genannten invasiven Workbench (130) betrieben wird.
Verfahren (800) nach Anspruch 10, wobei die genannte wenigstens eine modifizierte medizinische Wellenform wenigstens eine von dem genannten Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen (110) aufgezeichnete medizinische Wellenform umfasst.
Verfahren (800) nach Anspruch 11, wobei die genannte wenigstens eine modifizierte medizinische Wellenform wenigstens zwei individuelle, von dem genannten Aufzeichnungssystem für medizinische Wellenformen (110) aufgezeichnete medizinische Wellenformen umfasst.
Verfahren (800) nach Anspruch 10, wobei die genannte wenigstens eine medizinische Wellenform eine kardiale Wellenform ist.
Verfahren (800) nach Anspruch 10, wobei die genannte wenigstens eine Softwareanwendung wenigstens eines der Folgenden aufweist: ein Algorithmusentwicklungstool (710), ein statistisches Analysetool (720), ein Suchtool (730) und ein Publishing-Tool (740).
Verfahren (800) nach Anspruch 10, wobei der genannte Verarbeitungsschritt ferner das Setzen von wenigstens einem Marker in der genannten modifizierten medizinischen Wellenform beinhaltet.