JP2020202946A - Cardiac function stratification system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、心機能層別化システムに関する。 The present disclosure relates to a cardiac function stratification system.
心不全は、様々な原疾患が原因で心臓の左室機能が衰え、心臓の血液ポンプ機能が低下して体内の組織に必要な血液が供給されなくなる症候群である。原疾患としては、例えば高血圧、虚血性心疾患(心筋梗塞)、不整脈(心房細動等)、弁膜症、心筋症、先天性心疾患等の心疾患が挙げられる。心不全患者は、入退院を繰り返す間に心機能が低下し続け、重症化に至ることが多い。したがって、心不全の急性増悪のリスクを抱えた患者は、適切なタイミングで適切な治療を受ける必要がある。 Heart failure is a syndrome in which the left ventricular function of the heart is impaired due to various primary diseases, and the blood pump function of the heart is impaired so that the tissues in the body cannot receive the necessary blood. Examples of the primary disease include heart diseases such as hypertension, ischemic heart disease (myocardial infarction), arrhythmia (atrial fibrillation, etc.), valvular disease, cardiomyopathy, and congenital heart disease. Patients with heart failure often have severe cardiac function that continues to decline during repeated hospitalizations and discharges. Therefore, patients at risk of acute exacerbation of heart failure need to receive appropriate treatment at the right time.
そこで、心不全患者の生物学的マーカに基づいて、心不全患者の心イベントを検知する技術が開示されている(特許文献1〜3)。これらの技術は、例えば所定期間における特定の生物学的マーカの強度等に着目し、生物学的マーカの強度等に応じて親イベントを予測している。
Therefore, a technique for detecting a cardiac event in a heart failure patient based on a biological marker of the heart failure patient is disclosed (
心不全の原疾患患者は、心不全症候群に至っていない場合でも、急性心不全との診断を受けることがある。
急性心不全との診断を受けた患者は、急性心不全による入院後、治療により回復した場合であっても、退院後2〜3か月は高い心イベントリスクを有している。急性心不全の患者は、退院後の服薬治療等により心イベントリスクが下がって慢性心不全に移行しても、時間の経過に伴って慢性心不全が急性増悪し再入院する場合がある。
Patients with the underlying disease of heart failure may be diagnosed with acute heart failure even if they do not have heart failure syndrome.
Patients diagnosed with acute heart failure have a high risk of cardiac events 2-3 months after discharge, even if they recover from treatment after hospitalization for acute heart failure. Patients with acute heart failure may be re-hospitalized due to acute exacerbation of chronic heart failure over time, even if the risk of cardiac events decreases due to medication after discharge and shifts to chronic heart failure.
一方、慢性心不全に移行した患者は、再入院の2〜3か月前から高い心イベントリスクを有している。しかしながら、従来、慢性心不全が急性増悪する期間において、心イベントリスクを簡便に把握可能な方法が提案されていなかった。このため、高い心イベントリスクを有する患者に対する適切な治療が行われず慢性心不全が急性増悪して再入院を余儀なくされる場合があった。
心不全は、急性非代償性心不全、急性心不全、慢性心不全に分類できるが、どのような心不全患者に対しても、心イベントリスクを適切に把握することは難しかった。
On the other hand, patients with chronic heart failure have a high risk of cardiac events 2-3 months before readmission. However, conventionally, a method that can easily grasp the risk of cardiac events during the period of acute exacerbation of chronic heart failure has not been proposed. For this reason, patients at high risk of cardiac events may not be treated appropriately, and chronic heart failure may be acutely exacerbated and forced to be readmitted to the hospital.
Heart failure can be classified into acute decompensated heart failure, acute heart failure, and chronic heart failure, but it has been difficult to properly grasp the risk of cardiac events in any heart failure patient.
本開示は、これらの課題に鑑み、心イベントリスクを容易に把握可能な心機能層別化システムを提供することを目的とする。 In view of these issues, the present disclosure aims to provide a cardiac function stratification system that can easily grasp the risk of cardiac events.
上述の課題を解決するために、本開示の一態様に係る層別化システムは、複数の時点における被験者の心機能に関連する生物学的マーカデータを取得するデータ取得部と、複数の時点における生物学的マーカデータから多次元ベクトルを構成する多次元ベクトル構成部と、複数の時点から少なくとも第一の点及び第二の点の2つの時点以上を選択し、2つの時点における多次元ベクトル間のベクトル間距離を算出するベクトル間距離算出部と、ベクトル間距離を予め定められた閾値と比較し、比較の結果に基づいて被験者を層別化する層別化部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the stratification system according to one aspect of the present disclosure includes a data acquisition unit that acquires biological marker data related to the cardiac function of a subject at a plurality of time points, and a data acquisition unit at a plurality of time points. A multidimensional vector component that composes a multidimensional vector from biological marker data, and at least two or more time points, the first point and the second point, are selected from multiple time points, and between the multidimensional vectors at the two time points. It is characterized by having an inter-vector distance calculation unit for calculating the inter-vector distance and a stratification unit for comparing the inter-vector distance with a predetermined threshold value and stratifying the subject based on the result of the comparison. And.
上述の課題を解決するために、本開示の他の態様に係る層別化システムは、複数の時点における被験者の心機能に関連する生物学的マーカデータを取得するデータ取得部と、複数の時点における生物学的マーカデータから多次元ベクトルを構成する多次元ベクトル構成部と、複数の時点から選択された少なくとも第一の点、第二の点及び第三の点の3つの時点における多次元ベクトルに基づいて、第一の点及び第二の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第一の多次元移動ベクトルと第二の点及び第三の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第二の多次元移動ベクトルとの角度である第一の角度、第一の多次元移動ベクトルと第一の点及び第三の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第三の多次元移動ベクトルとの角度である第二の角度、及び第二の多次元移動ベクトルと第三の多次元移動ベクトルとの角度である第三の角度を算出するベクトル間角度算出部と、第一の角度と予め定められた第一の角度閾値とを比較した第一の角度比較結果、第二の角度と予め定められた第二の角度閾値とを比較した第二の角度比較結果、及び第三の角度と予め定められた第三の角度閾値とを比較した第三の角度比較結果のいずれか1つ以上に基づいて、被験者を層別化する層別化部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the stratification system according to another aspect of the present disclosure includes a data acquisition unit that acquires biological marker data related to the cardiac function of a subject at a plurality of time points, and a plurality of time points. A multidimensional vector component that constitutes a multidimensional vector from the biological marker data in, and a multidimensional vector at at least three time points selected from a plurality of time points, that is, a first point, a second point, and a third point. It is a movement vector between the first multidimensional movement vector and the multidimensional vector at the second point and the third point, which is a movement vector between the multidimensional vectors at the first point and the second point. The first angle, which is the angle with the second multidimensional movement vector, the third multidimensional movement, which is the movement vector between the first multidimensional movement vector and the multidimensional vectors at the first and third points. An inter-vector angle calculation unit that calculates the second angle, which is the angle with the vector, and the third angle, which is the angle between the second multidimensional movement vector and the third multidimensional movement vector, and the first angle. The first angle comparison result comparing with the predetermined first angle threshold, the second angle comparison result comparing the second angle with the predetermined second angle threshold, and the third. It is characterized by comprising a stratification unit for stratifying a subject based on any one or more of a third angle comparison results comparing an angle and a predetermined third angle threshold. ..
本開示によれば、心イベントリスクを簡便把握可能な心機能層別化システムを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a cardiac function stratification system that can easily grasp the risk of cardiac events.
以下、図面を参照して本開示の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本開示は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形(例えば各実施形態を組み合わせる等)して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付して表している。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below are merely examples, and there is no intention of excluding the application of various modifications and techniques not specified below. The present disclosure can be implemented in various modifications (for example, by combining each embodiment) without departing from the spirit of the present disclosure. Further, in the description of the following drawings, the same or similar parts are designated by the same or similar reference numerals.
1.心不全と心イベントリスクについて
まず、図1を参照して、心不全と、心不全患者が有する再入院又は死亡等の心イベントの発生リスクを示す心イベントリスクとの一般的な関係について説明する。
図1に示すように、心不全の原疾患患者は、急性非代償性心不全(ADHF:Acute Decompensated Heart Failure)により初回入院した後、あるいは、慢性心不全の急性増悪によるADHFで再入院した後、入院中の急性心不全治療により回復して退院する。しかし、いずれの患者も心イベントリスクは、退院後2−3か月まで高いままとなる。退院後どのくらいの期間で心イベントリスクが高いかは、その患者の心機能状態、服薬、生活習慣などに依存する。
1. 1. Heart Failure and Risk of Heart Event First, with reference to FIG. 1, the general relationship between heart failure and the risk of heart event, which indicates the risk of heart failure such as readmission or death, will be described.
As shown in FIG. 1, patients with the primary disease of heart failure are hospitalized after being initially hospitalized for acute decompensated heart failure (ADHF) or after being readmitted with ADHF due to acute exacerbation of chronic heart failure. He recovered from the treatment for acute heart failure and was discharged from the hospital. However, the risk of cardiac events remains high in all patients until 2-3 months after discharge. How long after discharge the patient is at high risk of cardiac events depends on the patient's cardiac function, medication, and lifestyle.
急性心不全の患者は急性心不全治療により心イベントリスクは低下し、急性心不全から慢性心不全に移行する。慢性心不全の患者は、服薬治療等により慢性心不全の管理を行う。しかしながら、時間の経過に伴って慢性心不全が急性増悪し、再入院する。心イベントリスクは、再入院の2−3か月前から徐々に増大する。
このような入退院を何度も繰り返す中で、心不全患者の心機能は低下し続け、重症化に至ることが多い。したがって、心不全の急性増悪のリスクを抱えた患者は、適切なタイミングで適切な治療を受ける必要がある。一方、医師等の医療従事者は、そのような患者の心機能状態の低下を定量的かつ経時的に的確に把握する必要がある。
Patients with acute heart failure are treated with acute heart failure to reduce their risk of cardiac events and transition from acute heart failure to chronic heart failure. Patients with chronic heart failure manage chronic heart failure by taking medication. However, over time, chronic heart failure worsens acutely and is readmitted to the hospital. The risk of cardiac events gradually increases from 2-3 months before readmission.
Through repeated hospitalizations and discharges, the cardiac function of patients with heart failure continues to decline, often leading to severe illness. Therefore, patients at risk of acute exacerbation of heart failure need to receive appropriate treatment at the right time. On the other hand, medical professionals such as doctors need to quantitatively and accurately grasp the deterioration of the cardiac function state of such patients over time.
心不全患者は、原疾患やその合併、生活様式、年齢等によって多様な病態を有する。そのため、医療従事者は、心不全患者の個々の状態を経時的に把握し、心不全患者を層別化して、患者毎に個別の医療(個別化医療)を施すことが重要である。
また、心不全は、寛解、増悪を繰り返しながら進行し、完治しない病気である。そのため、心不全患者は、大きな不安を有しており、鬱になる場合も多い。心不全患者の管理による再入院予防には、患者、家族、医療従事者(医師等)との共同作業が必要である。それを容易にする手段として、心不全の状態の共通言語的な数値化方法や図表化方法が求められている。
以下、心不全患者の心機能状態を簡便に把握可能であり、心不全の進行の定量的把握及びそれに基づく心不全患者の層別化が可能な心機能層別化システムについて説明する。
Patients with heart failure have various pathological conditions depending on the underlying disease, its complications, lifestyle, age, and the like. Therefore, it is important for the medical staff to grasp the individual condition of the heart failure patient over time, stratify the heart failure patient, and provide individual medical care (individualized medical care) for each patient.
In addition, heart failure is a disease that progresses with repeated remission and exacerbation and is not completely cured. Therefore, patients with heart failure have great anxiety and are often depressed. Prevention of readmission by managing patients with heart failure requires collaboration with patients, their families, and healthcare professionals (doctors, etc.). As a means for facilitating this, a common linguistic quantification method and a charting method for the state of heart failure are required.
Hereinafter, a cardiac function stratification system that can easily grasp the cardiac function state of a heart failure patient, quantitatively grasp the progression of heart failure, and stratify the heart failure patient based on the progress will be described.
2.第一実施形態
<心機能層別化システムの構成>
以下、図2から図7を用いて、第一実施形態に係る心機能層別化システム1について説明する。
図2は、心機能層別化システム1の一構成例を示すブロック図である。図2に示すように、心機能層別化システム1は、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20、ベクトル間距離算出部30、層別化部40及び表示部50を備えている。心機能層別化システム1は、生体の心機能に関連する複数の生物学的マーカデータに基づいて、個々の患者が、心イベントが発生し易い患者群に属しているかどうかを判定し、層別化する機能を有する。
2. 2. First Embodiment <Structure of Cardiac Function Stratification System>
Hereinafter, the cardiac
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the cardiac
心機能層別化システム1は、例えば小型のデバイスとして実現される。このようなデバイスとしては、例えば貼り付け型(パッチ型)、ケーブル型(ホルター型)、着用型(ベルト型、ベスト型)のいずれかの非侵襲(ウェアラブル)医療機器、または植え込み型医療機器として実現される。
心機能層別化システム1は、一部(例えば被験者の心電データ及び心音データを取得する機能)のみが小型のデバイスとして実現され、その他の部分が上位コンピュータやクラウド上で実現されていても良い。
以下、心機能層別化システム1の各部について詳細に説明する。
The cardiac
Even if only a part of the cardiac function stratification system 1 (for example, a function of acquiring the subject's electrocardiographic data and Shinon data) is realized as a small device, and the other part is realized on a host computer or the cloud. good.
Hereinafter, each part of the cardiac
(データ取得部)
データ取得部10は、同時に計測した被験者の心電データ及び心音データから、複数の時点における被験者の心機能に関連する生物学的マーカデータを取得する。心機能層別化システム1における層別化の対象となる被験者は、心不全症候を有する人又は動物である。
データ取得部10は、例えば、被験者の心電データ及び心音データを同時に計測できる医療機器としての機能を有していても良い。データ取得部10は、急性非代償性心不全を患った患者の心電データ及び心音データを、入院中(入院直後、病棟治療時、退院直前)、外来時、在宅時を問わずに計測する。また、データ取得部10は、被験者の心電データ及び心音データを同時に計測できる外部の医療機器から、心電データ及び心音データ、又は心電データ及び心音データに基づいて算出された生物学的マーカデータを取得する構成であっても良い。
データ取得部10は、取得した生物学的マーカを多次元ベクトル構成部20に出力する。
(Data acquisition department)
The
The
The
データ取得部10が取得する、心機能状態を表す生物学的マーカとしては、例えば、心拍数、心臓の収縮期や拡張期等の区間の長さを示すパラメータ(以後、心区間長パラメータと呼ぶ)、心音の強度を示すパラメータ(以後、心音強度パラメータと呼ぶ)であっても良い。
As the biological marker indicating the cardiac function state acquired by the
同一のタイミングで計測された心電データ及び心音データから算出可能な、心機能状態を表す生物学的マーカは、総称して「CABs(Cardiac Acoustic Biomarkers)」と呼ばれる。CABsは、例えば、上述した心区間長パラメータであったり、心音強度パラメータであったりする。また、同一のタイミングで心電データと心音データとを計測し、心電データ及び心音データからCABsを算出する検査は、「CABs検査」と呼ばれる。
図4に示すように、CABs検査は、例えば入院中(入院直後時、病棟治療時、退院直前時)、外来時(初回外来時、第n回外来時)及び在宅時に行われる。
Biological markers representing cardiac function states that can be calculated from electrocardiographic data and cardiac sound data measured at the same timing are collectively called "CABs (Cardiac Acoustic Biomarkers)". The CABs are, for example, the above-mentioned heart section length parameter or the heart sound intensity parameter. Further, a test in which ECG data and Shinon data are measured at the same timing and CABs are calculated from the ECG data and Shinon data is called a "CABs test".
As shown in FIG. 4, the CABs examination is performed, for example, during hospitalization (immediately after admission, ward treatment, immediately before discharge), outpatient (first outpatient, nth outpatient), and at home.
(心拍数)
心拍数(以下、HR(Heart Rate)という場合がある)は、1分間当たりの一心拍の数である。心拍数は、図3(A)に示すように、心電データのR点から次のR点までの間隔を一心拍とし、1分間の一心拍の数をカウントすることで計測することができる。また、心拍数は、図3(B)に示すように、心音データの正常心音S1から次のS1までの間隔を一心拍とし、1分間の一心拍の数をカウントすることで計測することができる。
(Heart rate)
The heart rate (hereinafter, may be referred to as HR (Heart Rate)) is the number of heartbeats per minute. As shown in FIG. 3A, the heart rate can be measured by counting the number of heartbeats per minute, with the interval from the R point of the electrocardiographic data to the next R point as one heart rate. .. Further, as shown in FIG. 3B, the heart rate can be measured by counting the number of heartbeats per minute, with the interval from the normal heartbeat S1 of the heart sound data to the next S1 as one heartbeat. it can.
(心拍長)
心拍長は、心電データのR点から次のR点までの間隔であり、一心拍の長さである。以後簡便のため、心拍長をR−Rという場合がある。
(Heart rate)
The heartbeat length is the interval from the R point of the electrocardiographic data to the next R point, and is the length of one heartbeat. Hereinafter, for convenience, the heart rate may be referred to as RR.
(CABs)
CABsの具体例としては、例えば、電気的機械的活動時間(EMAT)、左室収縮時間(LVST)、左室拡張潅流時間(LDPT)、左室拡張時間(LVDT)、EMATとLVSTとを合計した時間(QoS2)、心電データのQ点からR点までの時間間隔であるQR幅(QRI:QR Interval)、心電データのQ点からR点を経てS点までの時間間隔であるQRS幅(QRSD:QRS Duration)が挙げられる。
また、CABsの具体例としては、例えば、心音データの正常心音S1の区間のピークピーク振幅(peak-to-peak amplitude)の最大値であるS1強度(S1 Intensity)、心音データの正常心音S2の区間のピークピーク振幅の最大値であるS2強度(S2 Intensity)、心音データの異常心音S3の区間のピークピーク振幅の最大値であるS3強度(S3 Intensity)、心音データの異常心音S4の区間のピークピーク振幅の最大値であるS4強度(S4 Intensity)が挙げられる。
(CABs)
Specific examples of CABs include, for example, electromechanical activity time (EMAT), left ventricular contraction time (LVST), left ventricular diastolic perfusion time (LDPT), left ventricular dilatation time (LVDT), and the sum of EMAT and LVST. Time (QoS2), QR width (QRI: QR Interval), which is the time interval from the Q point to the R point of the electrocardiographic data, and QRS, which is the time interval from the Q point to the S point of the electrocardiographic data via the R point. Width (QRSD: QRS Duration) can be mentioned.
Further, as specific examples of CABs, for example, S1 intensity (S1 Integrity) which is the maximum value of the peak peak amplitude (peak-to-peak amplitude) in the section of the normal heart sound S1 of the heart sound data, and the normal heart sound S2 of the heart sound data. S2 intensity (S2 Intensity) which is the maximum value of the peak peak amplitude of the section, S3 intensity (S3 Integrity) which is the maximum value of the peak peak amplitude of the section of the abnormal heart sound S3 of the heart sound data, and the abnormal heart sound S4 of the heart sound data. The S4 intensity (S4 Integrity), which is the maximum value of the peak peak amplitude, can be mentioned.
また、CABsの具体例としては、例えば、上述したEMAT、LVST、LDPT、LVDT、QoS2、QRI、QRSDをそれぞれ心拍長(R−R)で除した値であるEMATc、LVSTc、LDPTc、LVDTc、QoS2c、QRIc、QRSDcが挙げられる。
さらに、CABsの具体例としては、例えば、心音データの正常心音S1,S2及び異常心音S3,S4それぞれの確からしさ(又は尤度)であるS1確度(S1 Strength)、S2確度(S2 Strength)、S3確度(S3 Strength)及びS4確度(S4 Strength)、並びに上述したS1強度、S2強度、S3強度及びS4強度の自然対数値であるlog(S1 Intensity)、log(S2 Intensity)、log(S3 Intensity)及びlog(S4 Intensity)が挙げられる。
Further, as a specific example of CABs, for example, EMATc, LVSTc, LDPTc, LVDTc, QoS2c, which are values obtained by dividing the above-mentioned EMAT, LVST, LDPT, LVDT, QoS2, CID, and QRSD by the heart rate (RR), respectively. , QRIc, QRSDc and the like.
Further, specific examples of CABs include, for example, S1 probability (S1 Strength) and S2 probability (S2 Strength), which are the certainty (or likelihood) of the normal heart sounds S1 and S2 and the abnormal heart sounds S3 and S4 of the heart sound data. S3 accuracy (S3 Strength) and S4 accuracy (S4 Strength), as well as the above-mentioned S1 intensity, S2 intensity, S3 intensity, and S4 intensity, which are the natural logarithmic values of log (S1 Integrity), log (S2 Integrity), and log (S3 Integrity). ) And log (S4 Integrity).
電気的機械的活動時間(EMAT:Electro Mechanical Activation Time)は、心電データのQ点から、心音データの正常心音S1のS1強度が最も強い点までの間隔である。EMATは、左心室の心筋が収縮するための心電データの電気的発火から、左心室が収縮を始めるまでの間隔を表す。EMATが120msを超えると、心臓の収縮能が低下していることを示唆していると言われている。
左室収縮時間(LVST:Left Ventricular Systolic Time)は、正常心音S1のS1強度が最も強い点から、正常心音S2のS2強度が最も強い点までの間隔である。LVSTは、心臓の収縮時間間隔を表す。
左室拡張潅流時間(LDPT:Left ventricular Diastolic Perfusion Time)は、正常心音S2のS2強度が最も強い点から、心電データのQ点までの間隔である。LDPTは、左心の拡張時間から電気的機械的活動時間(EMAT)を除いた時間間隔を表す。
The electromechanical activation time (EMAT) is the interval from the Q point of the electrocardiographic data to the point where the S1 intensity of the normal heart sound S1 of the heart sound data is the strongest. EMAT represents the interval from the electrical firing of electrocardiographic data for the contraction of the myocardium of the left ventricle to the onset of contraction of the left ventricle. It is said that when EMAT exceeds 120 ms, it suggests that the contractility of the heart is reduced.
The left ventricular systolic time (LVST: Left Ventricular Systolic Time) is the interval from the point where the normal heart sound S1 has the strongest S1 intensity to the point where the normal heart sound S2 has the strongest S2 intensity. LVST represents the contraction time interval of the heart.
The left ventricular diastolic perfusion time (LDPT) is the interval from the point where the S2 intensity of the normal heart sound S2 is the strongest to the point Q of the electrocardiographic data. LDPT represents the time interval obtained by subtracting the electromechanical activity time (EMAT) from the expansion time of the left heart.
左心拡張時間(LVDT:Left Ventricular Diastolic Time)は、正常心音S2のS2強度が最も強い点から、後続の正常心音S1のS1強度が最も強い点までの間隔である。LVDTは、心臓の拡張時間間隔を表す。LVDTは、LDPTとEMATとの和で示される。 The left ventricular diastolic time (LVDT) is the interval from the point where the S2 intensity of the normal heart sound S2 is the strongest to the point where the S1 intensity of the subsequent normal heart sound S1 is the strongest. LVDT represents the expansion time interval of the heart. LVDT is indicated by the sum of LDPT and EMAT.
EMATとLVSTを合計した時間(QoS2)は、心電データのQ点から正常心音S2のS2強度が最も強い点までの間隔である。QoS2は、左心室の心筋が収縮するための心電データの電気的発火から左心の収縮が終わるまでの間隔を表す。
QR幅(QRI:QR Interval)は、心電データのQ点からR点までの時間間隔である。
QRS幅(QRSD:QRS Duration)は、心電データのQ点からR点を経てS点までの時間間隔である。QRS幅が広いと、左心内での心電の興奮伝導に時間が掛り、速く興奮した心筋の場所と最後に興奮した心筋の場所の間で心筋の収縮開始タイミングがずれることを意味する。
The total time (QoS2) of EMAT and LVST is the interval from the Q point of the electrocardiographic data to the point where the S2 intensity of the normal heart sound S2 is the strongest. QoS2 represents the interval from the electrical firing of electrocardiographic data for contraction of the myocardium of the left ventricle to the end of contraction of the left heart.
The QR width (QRI: QR Interval) is the time interval from the Q point to the R point of the electrocardiographic data.
The QRS width (QRSD: QRS Duration) is the time interval from the Q point of the electrocardiographic data to the S point via the R point. A wide QRS complex means that the excitatory conduction of the electrocardiogram in the left heart takes time, and the contraction start timing of the myocardium is shifted between the location of the fast excited myocardium and the location of the last excited myocardium.
以上説明した各指標(マーカ)は、同時計測された心電データと心音データとから算出可能なCABsの具体例であるが、同時計測された心電データと心音データから算出可能な指標であれば、上記に限定されない。 Each index (marker) described above is a specific example of CABs that can be calculated from the simultaneously measured electrocardiographic data and the heartbeat data, but any index that can be calculated from the simultaneously measured electrocardiographic data and the heartbeat data. For example, the present invention is not limited to the above.
(多次元ベクトル構成部)
多次元ベクトル構成部20は、複数の時点における生物学的マーカデータから多次元ベクトルを構成する。多次元ベクトル構成部20は、各種のCABsから構成した多次元ベクトルであるCABsベクトルを構成する。多次元ベクトル構成部20は、構成したCABsベクトルをベクトル間距離算出部30に出力する。
(Multidimensional vector component)
The
多次元ベクトル構成部20では、例えば、HR、EMAT、LVST、LDPT、QRSD、log(S1 Intensity)、log(S2 Intensity)、log(S3 Intensity)、log(S4 Intensity)の9個のCABsを多次元ベクトル化する。EMAT、LVST、LDPT、QRSDは、血液ポンプとしての心臓の収縮、拡張運動の時間長に関するCABs(以後、心区間長CABsと呼ぶ)である。log(S1 Intensity)、log(S2 Intensity)、log(S3 Intensity)、log(S4 Intensity)は、血液ポンプとしての心臓内部の血行動態に関連する心音の強度に関するCABs(以後、心音強度CABsと呼ぶ)である。
In the multidimensional
多次元ベクトルを構成する際、これらのCABsはダイナミックレンジが異なる。このため、多次元ベクトル構成部20は、それぞれのCABsを線形正規化等の方法により、[0.0,1.0]区間正規化値に変換する。CABsの欠測がある場合は、前後のCABsの値を用いて、線形補間、多項式近似等の方法により欠測値を穴埋めする方法や、各CABsのメディアン値で穴埋めする方法を用いれば良い。
When constructing a multidimensional vector, these CABs have different dynamic ranges. Therefore, the multidimensional
多次元ベクトル構成部20は、例えば、心不全患者毎に、入院直後時、退院直前時、初回外来時に5分間同時計測した心電データ、心音データから、HR、EMAT、LVST、LDPT、QRSD、log(S1 Intensity)、log(S2 Intensity)、log(S3 Intensity)、log(S4 Intensity)の9つのCABsの平均値を算出し、その平均値をさらに[0.0,1.0]区間正規化値に変換し、それらを統合して、9次元CABsベクトルを構成する。この9次元CABsベクトルは、心不全患者の心機能状態の1つの表現形であると考えられる。
The
(ベクトル間距離算出部)
ベクトル間距離算出部30は、複数の時点から第一の点及び第二の点の2点を選択し、第一の点及び前記第二の点の間における多次元ベクトル間のベクトル間距離を算出する。選択される2点(第一の点及び第二の点)は、入院直後時と、退院直前時及び退院後初回外来時のいずれかと、であることが好ましい。
ベクトル間距離算出部30は、ベクトル間距離と2点間の時間間隔とから、ベクトル間距離の日平均距離を算出してもよい。
(Distance calculation unit between vectors)
The inter-vector
The inter-vector
また、ベクトル間距離算出部30は、複数の時点から第一の点及び第二の点とは異なる第三の点を含む3点を選択してもよい。この場合、ベクトル間距離算出部30は、第一の点と第二の点における多次元ベクトル間の距離である第一の距離と、第一の点と第三の点における多次元ベクトル間の距離である第二の距離と、第二の点と第三の点における多次元ベクトル間の距離である第三の距離を算出する。選択される3点(第一の点、第二の点及び第三の点)は、入院直後時と、退院直前時と、退院後初回又は2回以降の外来時と、であることが好ましい。
Further, the inter-vector
ベクトル間距離算出部30は、上述した第一の距離を、第一の点の時間及び第二の点の時間間隔で除して、第一の日平均距離を算出し、上述した第二の距離を、第一の点の時間及び第三の点の時間間隔で除して、第二の日平均距離を算出し、上述した第三の距離を、第二の点の時間及び第三の点の時間間隔で除して、第三の日平均距離を算出してもよい。
ベクトル間距離算出部30は、算出した距離または日平均距離を層別化部40に出力する。
The inter-vector
The inter-vector
ベクトル間距離算出部30では、例えば、入院直後時、退院直前時、初回外来時の各9次元ベクトル間相互のCABsベクトル間の距離を全心不全患者毎に算出する。ベクトル間距離算出部30では、ベクトル間距離として、ユークリッド距離、マハラノビス距離、マンハッタン距離、内積等の既存の距離を算出することができる。
The inter-vector
図5は、ベクトル間距離算出部30で算出された上述の9次元CABsベクトルのユークリッド距離の散布図である。図5では、心不全患者の入院直後時における9次元CABsベクトルと、退院直前時における9次元CABsベクトルとのユークリッド距離を横軸に取っている。また、図5では、心不全患者の入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離を縦軸に取っている。
図5において、初回外来から1年間に、再入院または死亡の心イベントが発生した患者群(心イベントあり患者群)を丸(〇)で示し、初回外来後から1年間に、再入院または死亡の心イベントが発生しなかった患者群(心イベントなし患者群)を三角(△)で示す。
FIG. 5 is a scatter diagram of the Euclidean distance of the above-mentioned 9-dimensional CABs vector calculated by the inter-vector
In FIG. 5, the group of patients who had a cardiac event of readmission or death within one year from the first outpatient (patient group with cardiac event) is indicated by a circle (○), and the group of patients who were readmitted or died within one year after the first outpatient. The patient group in which no cardiac event occurred (patient group without cardiac event) is indicated by a triangle (Δ).
図5は、入院直後時の9次元CABsベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルとの距離が短く、かつ、入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルとの距離が短い場合は、心イベントのリスクが高いことを示唆している。
また、図5は、入院直後時の9次元CABsベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルとの距離が短くても、入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルとの距離が長い場合は、心イベントのリスクが低いことを示唆している。
In FIG. 5, the distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge is short, and the distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient is Shorter times indicate a higher risk of cardiac events.
Further, FIG. 5 shows that even if the distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge is short, the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient are Longer distances suggest a lower risk of cardiac events.
また、図5は、入院直後時の9次元CABsベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルとの距離が長い場合は、入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルとの距離も長く、心イベントのリスクが低いことを示唆している。
さらに、図5は、入院直後時の9次元CABsベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルとの距離が長いにも拘わらず、入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルとの距離が短い患者はいないことを示唆している。
Further, in FIG. 5, when the distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge is long, the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient are The distance is also long, suggesting a low risk of cardiac events.
Further, FIG. 5 shows the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient, although the distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge is long. It suggests that no patient has a short distance to.
(層別化部)
層別化部40は、算出されたベクトル間距離を予め定められた閾値と比較し、比較の結果に基づいて被験者を層別化する。層別化部40は、比較の結果又は層別化結果を表示部50に表示する。
ベクトル間距離算出部30において、2つの時点(第一の点及び第二の点)が選択された場合、層別化部40は、第一のベクトル間距離と第一の距離閾値とを比較した第一の距離比較結果、第二の距離と第二の距離閾値とを比較した第二の距離比較結果とを得る。層別化部40は、第一の距離比較結果及び第二の距離比較結果のいずれか1つ以上に基づいて、被験者を層別化する。
また、ベクトル間距離算出部30において、3つの時点(第一の点、第二の点及び第三の点)が選択された場合、層別化部40は、第一の距離比較結果及び第二の距離比較結果に加えて、第三の距離と第三の距離閾値とを比較した第三の距離比較結果を得る。層別化部40は、第一の距離比較結果、第二の距離比較結果及び第三の距離比較結果のいずれか1つ以上に基づいて、被験者を層別化する。
(Stratization Department)
The
When two time points (first point and second point) are selected in the inter-vector
Further, when three time points (first point, second point and third point) are selected in the inter-vector
図6は、CABs検査の臨床現場での一実施例である。図6は、層別化部40において、ベクトル間距離算出部30で算出された多次元ベクトル間のベクトル間距離に基づいて被験者を層別化する様子を模式的に示している。図6には、ベクトル間距離算出部30で算出された、2つの9次元CABsベクトルのユークリッド距離が示されている。2つの9次元CABsベクトルは、急性非代償性心不全による入院直後時にCABs検査を行って取得した9次元CABsベクトル及び退院しても良いかどうかを判断する退院直前時にCABs検査を行って取得した9次元CABsベクトルである。
FIG. 6 is an example of a CABs test in a clinical setting. FIG. 6 schematically shows how the
層別化部40は、ベクトル間距離算出部30で算出されたこれら2つの9次元CABsベクトルのユークリッド距離を取得する。図6に示すように、層別化部40は、取得したユークリッド距離を予め定められた距離に関する閾値である距離閾値(例えば、0.6)と比較する。距離閾値は、閾値の一例であり、層別化部40又は心機能層別化システム1が有するメモリ(図示せず)に記憶されている。メモリに記憶された閾値は、予め記憶されていても良く、図示しないプロセッサの制御により書き換えられても良い。層別化部40は、当該距離比較の結果に基づき被験者を層別化する。
The
すなわち、層別化部40は、被験者の退院時におけるユークリッド距離が距離閾値(例えば、0.6)以下(図6に示す直線の左側領域)の場合に、当該被験者は心イベントのリスクが高い患者であると判断する。また、層別化部40は、被験者の退院時におけるユークリッド距離が距離閾値(例えば、0.6)を超える(図6に示す直線の右側領域)場合には、当該被験者は心イベントのリスクが低い患者であると判断する。このようにして、層別化部40において被験者の層別化が行われる。
That is, the
(表示部)
表示部50は、例えば液晶ディスプレイであり、層別化部40における比較の結果(ユークリッド距離と距離閾値との大小関係)又は層別化結果(心イベントのリスクの高低)を表示する。比較の結果又は層別化結果は、医療従事者による標準治療の診断を補助する情報として表示部50に提示される。また、表示部50は、図示しない制御部の制御に従って、操作用ボタンとして複数の文字、数字、表、図形等のオブジェクトを画面上に表示してもよい。
また、表示部50は、層別化部40における比較の結果(大小関係)又は層別化結果を紙等に印字して表示する形態であっても良い。
(Display part)
The
Further, the
(心機能層別化システムの利用について)
医師等の医療従事者は、表示部50に表示された比較の結果が予め設定した閾値未満である場合や層別化結果が「心イベントのリスクが高い」ことを示す場合、患者の初回外来後に心イベントが発生するリスクが高いと判断することができる。
医療従事者は、退院後に心イベントが発生するリスクが高いと判断した場合、退院後も引き続き高頻度(例えば1日に1回の頻度)でCABs検査を行うように患者に指導する。患者は、然るべき方法により、CABs検査が可能な医療機器を自宅に持ち帰り、医師に指導された然るべき手順に従って、在宅時等にCABs検査を行う。また、患者は、退院
後は外来時毎に院内でCABs検査を行ってもよい。
(About the use of the cardiac function stratification system)
When the comparison result displayed on the
Healthcare professionals instruct patients to continue to perform CABs tests at a high frequency (eg, once a day) after discharge if they determine that they are at high risk of developing cardiac events after discharge. The patient takes a medical device capable of CABs examination to his / her home by an appropriate method, and performs the CABs examination at home or the like according to an appropriate procedure instructed by a doctor. In addition, the patient may perform a CABs test in the hospital at each outpatient time after discharge.
なお、同時に計測した被験者の生物学的マーカデータの取得は入院中、退院後に関わらず常時行われ、ネットワークを介して生物学的マーカデータが心機能層別化システム1に送信されるようにしても良い。この場合、医師は、心機能層別化システム1における層別化の結果を参照して、電話による通話やインターネットを介した音声又は動画通信等により、CABs検査や服薬を患者に指導しても良い。この場合、患者は在宅しながら医師の指導を受けることができ、患者負担を軽減することができ好ましい。
It should be noted that the biological marker data of the subjects measured at the same time is always acquired regardless of whether the subject is hospitalized or discharged, and the biological marker data is transmitted to the cardiac
以上説明した心機能層別化システム1は、少なくとも一つのプロセッサを備えており、プロセッサは、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20、ベクトル間距離算出部30及び層別化部40として機能する。
すなわち、心機能層別化システム1は、命令を実行する少なくとも一つのプロセッサと、プログラムを記憶する記憶部とを備えている。プログラムは、プロセッサに、複数の時点における被験者の心機能に関連する生物学的マーカデータを取得し、複数の時点における生物学的マーカデータから多次元ベクトルを構成し、複数の時点から少なくとも第一の点及び第二の点の2つの時点以上を選択し、2つの時点における多次元ベクトル間のベクトル間距離を算出し、ベクトル間距離を予め定められた距離閾値と比較し、比較の結果に基づいて被験者を層別化する命令を実行させる。
The cardiac
That is, the cardiac
<変形例>
本実施形態では、入院中の心不全治療により退院しても良いかどうかを判断する退院直前時で層別化を行う心機能層別化システム1の例を示したが、このような構成に限られない。例えば、心機能層別化システム1は、退院直前時のタイミングに替えて、病棟治療時の任意のタイミング又は退院後の外来時にCABs検査を行い、層別化を行っても良い。
<Modification example>
In the present embodiment, an example of the cardiac
例えば、図7はCABs検査の臨床現場での他の実施例である。図7は、層別化部40において、ベクトル間距離算出部30で算出された多次元ベクトル間のベクトル間距離に基づいて被験者を層別化する様子を模式的に示している。図7には、ベクトル間距離算出部30で算出された、2つの9次元CABsベクトルのユークリッド距離が示されている。
For example, FIG. 7 is another example of a CABs test in the clinical setting. FIG. 7 schematically shows how the
データ取得部10は、急性非代償性心不全による入院直後時に行ったCABs検査の検査結果を生物学的マーカデータとして取得する。また、データ取得部10は、患者が退院した後の初回外来時に行ったCABs検査の検査結果を生物学的マーカデータとして取得する。
多次元ベクトル構成部20は、データ取得部10が取得した入院直後時及び初回外来時の生物学的マーカデータから、2つの9次元CABsベクトルをそれぞれ構成する。
The
The multidimensional
ベクトル間距離算出部30は、多次元ベクトル構成部20で構成された2つの9次元CABsベクトルのベクトル間距離(例えばユークリッド距離)を算出し、層別化部40に出力する。
層別化部40は、ベクトル間距離算出部30から入力されたベクトル間距離と、予め設定された閾値(例えば、0.6)とを比較し、比較の結果に基づいて被験者を層別化する。層別化部40は、表示部50に対して比較の結果又は層別化結果を出力する。
表示部50は、比較の結果又は層別化結果を表示する。これにより、医師等の医療従事者に比較の結果又は層別化結果を提示することができる。
The inter-vector
The
The
医師等の医療従事者は、表示部50に表示された比較の結果又は層別化結果に基づき、今後の心イベントの発生リスクを予測することができる。医療従事者は、予測した心イベントの発生リスクに基づいて、在宅時又は外来時に院内でCABs検査を行うように患者に指導することができる。
Medical professionals such as doctors can predict the risk of future cardiac events based on the comparison results or stratification results displayed on the
<第一実施形態の効果>
第一実施形態に係る心機能層別化システム1は、以下の効果を有する。
(1)心機能層別化システム1では、被験者から継続的に得られた心電データ及び心音データから得られた生物学的マーカデータに基づいて、患者の層別化結果(心イベントのリスクの高低)や、層別化の基準となる比較の結果(ベクトル間距離と閾値との大小関係)を医師等の医療関係者に提示することができる。このため、例えば医師は、患者の心不全患者の状態をより適切に把握及び判断して心不全患者毎に適切な医療を提供することができ、医療現場を支援することが可能となる。
<Effect of the first embodiment>
The cardiac
(1) In the cardiac
(2)心機能層別化システム1では、上述した層別化結果や、層別化の基準となる比較の結果を医師等の医療関係者に提示することができる。このため、医師等の医療関係者による服薬療法、心リハ運動療法等の心不全治療を患者毎に個別化・最適化して心不全患者が再入院を予防することが可能であり、患者のQOL(Quality Of Life)の向上及び、医療経済的メリットの創出を可能とする。
(2) In the cardiac
3.第二実施形態
以下、図2から図7を参照しつつ、図8から図14を用いて、第二実施形態に係る心機能層別化システム2について説明する。
第二実施形態に係る心機能層別化システム2は、心不全患者の心機能状態の軌跡を描画して表示する心機能状態点表示部70を有する点で、第一実施形態に係る心機能層別化システム1と相違する。
3. 3. Second Embodiment Hereinafter, the cardiac
The cardiac
図8は、心機能層別化システム2一構成例を示すブロック図である。図8に示すように、心機能層別化システム2は、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20、ベクトル間距離算出部30、層別化部40及び表示部50を備えている。また、心機能層別化システム2は、二次元座標算出部60、心機能状態点表示部70及びアラート通知部80を備えている。心機能層別化システム2は、必ずしも表示部50を必要としない。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the cardiac
以下、心機能層別化システム2の二次元座標算出部60、心機能状態点表示部70及びアラート通知部80について詳細に説明する。なお、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20、ベクトル間距離算出部30、層別化部40及び表示部50は、心機能層別化システム1の対応する各部と同様の構成であるため、説明を省略する。
Hereinafter, the two-dimensional coordinate
<心機能層別化システムの構成>
(二次元座標算出部)
二次元座標算出部60は、多次元ベクトル構成部20で構成された複数の多次元ベクトルに対応する二次元平面上座標を、数学的手法を用いて算出する。
二次元座標算出部60で用いられる数学的手法としては、例えば、文献「J. W. Sammon, “A nonlinear mapping for data structure analysis”, IEEE Trans. Computers, vol.C-18, no.5, pp.401-409, May 1969.」で開示されたSammon法、射影追跡法、自己組織化マップ法等の多次元尺度構成法(MDS:Multi-Dimensional Scaling)や、主成分分析法の主成分による二次元可視化等のアルゴリズムが挙げられる。
<Structure of cardiac function stratification system>
(Two-dimensional coordinate calculation unit)
The two-dimensional coordinate
As a mathematical method used in the two-dimensional coordinate
(心機能状態点表示部)
心機能状態点表示部70は、二次元座標算出部60で算出された二次元平面上座標に基づいて、複数の多次元ベクトルに対応する点を二次元平面上に表示し、複数の心機能状態点を線分で連結して描画する。複数の多次元ベクトルに対応する点は、複数の心機能状態を表す心機能状態点として表示される。心機能状態点表示部70は、多次元ベクトル構成部20で構成したCABsベクトル群を二次元に可視化することにより、心不全患者の心機能状態の軌跡を医師等の医療従事者や患者等に提示することができる。
心機能状態点表示部70に表示される心機能状態点には、服薬、医師所見、診断及び医療履歴等を含む情報が紐づいている。また、心機能状態点には、対応する多次元ベクトルが紐づいている。
(Cardiac function state point display)
The cardiac function state
Information including medication, doctor's findings, diagnosis, medical history, etc. is linked to the cardiac function status point displayed on the cardiac function status
心機能状態点表示部70は、二次元平面上に、心イベントリスクに応じたリスクレベル領域を表示する。リスクレベル領域は、例えば心イベントリスクが高い領域又は心イベントリスクが低い領域である。リスクレベル領域は、円形、半円形、多角形等や、曲線に囲まれた形状として表示される。
心機能状態点表示部70は、表示部50と一体的に構成されていても良い。
The cardiac function state
The cardiac function state
(アラート通知部)
アラート通知部80は、患者の心機能状態が所定のリスクレベルの範囲に入った場合、又は所定のリスクレベルの範囲外に脱した場合にアラートを医師等の医療関係者に通知する。例えば、アラート通知部80は、心機能状態点表示部70に表示された複数の心機能状態点を連結する線分が、心機能状態点表示部70に表示されたリスクレベル領域の境界と交わったときに、アラートを医師等の医療関係者に通知する。
(Alert notification section)
The
アラート通知部80は、例えばアラートとして音声が出力されるスピーカである。また、アラート通知部80は、例えばアラートとして文字、図形、写真等が表示される液晶ディスプレイ、タッチパネル等の表示部であっても良い。アラート通知部80が表示部である場合、表示部50がアラート通知部80として機能しても良い。
The
アラートは、例えば医師が患者に対して来院を促したり、安静にするように通知したりすることに利用される。また、アラートは、患者に対して処方される現行の治療薬の用量用法を変更する示唆、異なる治療薬を投与する示唆、治療薬の異なる組み合わせを投与する示唆、運動強度の変更などにも利用することができる。アラートは、患者の状態が「心イベントリスクが低い」状態から「心イベントリスクが高い」状態に遷移した場合のみでなく、「心イベントリスクが高い」状態から「心イベントリスクが低い」状態に遷移した場合にも医療関係者に通知される。 Alerts are used, for example, by doctors to encourage patients to come to the hospital or to notify them to rest. Alerts can also be used to suggest changing the dosage regimen of current medications prescribed to patients, to administer different therapeutics, to administer different combinations of therapeutics, to change exercise intensity, and more. can do. Alerts are not only when the patient's condition transitions from a "low cardiac event risk" state to a "high cardiac event risk" state, but also from a "high cardiac event risk" state to a "low cardiac event risk" state. Medical personnel will be notified even if there is a transition.
なお、心機能状態点に紐づく情報(医療履歴等の情報や対応する多次元ベクトル)や、アラート通知部80で通知されるアラートは、後述する心イベント予測情報提示部の提示対象者が共有したり受けたりすることができる。
Information associated with the cardiac function state point (information such as medical history and corresponding multidimensional vector) and the alert notified by the
<心機能状態点の描画の具体例>
以下、心機能状態点表示部70における心機能状態点の描画について具体例を用いて説明する。
<Specific example of drawing cardiac function state points>
Hereinafter, drawing of the cardiac function state point on the cardiac function state
(急性非代償性心不全で入院した患者群の心機能状態点の軌跡)
図9は、急性非代償性心不全(ADHF)で入院した患者群の入院直後時、退院直前時及び初回外来時、並びにみなし健常者の9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点を、Sammon法を用いて二次元写像平面上に描画した散布図の具体例である。
(Trajectory of cardiac function state points in a group of patients hospitalized for acute decompensated heart failure)
FIG. 9 shows the cardiac function state points corresponding to the 9-dimensional CABs vector of the deemed healthy subjects immediately after admission, immediately before discharge, and at the first outpatient department of the group of patients admitted with acute decompensated heart failure (ADHF). , Is a specific example of a scatter plot drawn on a two-dimensional mapping plane using the Sammon method.
図9の散布図において、三角(△)で表示される入院直後時の9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点は、右下領域付近を中心に分布している。四角(□)で表示される退院直前時の9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点は、中央領域付近を中心に分布している。丸(〇)で表示される初回外来時の9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点は、左上領域付近を中心に分布している。また、図9から、みなし健常者群の上記9次元CABsベクトル(菱形(◇)で表示)に一対一に対応する心機能状態点は、左上領域付近を中心に分布している。
ADHF入院患者は、心不全治療により、全体として入院直後時→退院直前時→初回外来時の時間の経過に連れて心機能が回復する。このため、図9の散布図において、9次元CABsベクトルに対応する心機能状態点が右下から左上の領域に移動している。したがって、ADHF入院患者の心機能状態点が、みなし健常者群の心機能状態点に近接している様子が観察できる。
In the scatter plot of FIG. 9, the cardiac function state points corresponding to the 9-dimensional CABs vector immediately after admission, which are indicated by triangles (Δ), are distributed around the lower right region. The cardiac function state points corresponding to the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge, which are indicated by squares (□), are distributed around the central region. The cardiac function state points that correspond one-to-one to the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient, which is indicated by a circle (◯), are distributed around the upper left region. Further, from FIG. 9, the cardiac function state points corresponding to the 9-dimensional CABs vector (indicated by a diamond (◇)) of the deemed healthy subject group are distributed mainly in the vicinity of the upper left region.
In the ADHF inpatients, the heart failure treatment as a whole restores the cardiac function with the passage of time immediately after admission → immediately before discharge → at the time of the first outpatient. Therefore, in the scatter plot of FIG. 9, the cardiac function state points corresponding to the 9-dimensional CABs vectors are moved from the lower right to the upper left region. Therefore, it can be observed that the cardiac function state point of the ADHF inpatient is close to the cardiac function state point of the deemed healthy subject group.
(心イベントがないADHF患者群の心機能状態点の軌跡)
図10は、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントがないADHF患者群に限定して、心機能状態点の軌跡を、Sammon法を用いて二次元写像平面上に描画した図の具体例である。図10は、初回外来後1年間に心イベントがないADHF患者群の入院直後時から退院直前時を経て初回外来時に至る3つの時点間での9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点の軌跡を示している。
(Trajectory of cardiac function state points in ADHF patients without cardiac events)
FIG. 10 is a diagram in which the locus of cardiac function state points is drawn on a two-dimensional mapping plane using the Sammon method, limited to the group of ADHF patients who have not been readmitted or died in one year after the first outpatient visit. This is a specific example. FIG. 10 shows a one-to-one correspondence between 9-dimensional CABs vectors between three time points from the time immediately after admission to the time immediately before discharge to the time of the first outpatient in a group of ADHF patients who have no cardiac event in one year after the first outpatient. It shows the locus of points.
図10から、心イベントがないADHF患者群には、心機能状態点の軌跡の二次元写像平面上の長さ(複数の心機能状態点を連結する線分の長さ)が長いADHF患者が多いことが観察される。特に、心イベントがないADHF患者群は、三角(△)で表示される入院直後時から四角(□)で表示される退院直前時までの心機能状態点の軌跡の二次元写像平面の長さが長いことが観察できる。 From FIG. 10, in the ADHF patient group without cardiac events, there are ADHF patients having a long length (the length of a line segment connecting a plurality of cardiac functional state points) on the two-dimensional mapping plane of the locus of the cardiac functional state points. Many are observed. In particular, in the ADHF patient group without cardiac events, the length of the two-dimensional mapping plane of the locus of cardiac function state points from immediately after admission indicated by a triangle (△) to immediately before discharge indicated by a square (□). Can be observed to be long.
これらの観察から、入院直後時から初回外来時までの9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点の軌跡が長いADHF患者は、初回外来後心イベントが起こりにくいことが推察される。また、心イベントが起こらないADHF患者は、入院中の医療で大幅に回復していることが推察される。 From these observations, it can be inferred that ADHF patients with a long locus of cardiac function state points corresponding to the 9-dimensional CABs vector from immediately after admission to the first outpatient are less likely to have a post-first outpatient cardiac event. In addition, it is presumed that ADHF patients who do not have cardiac events have recovered significantly by medical treatment during hospitalization.
(心イベントがあったADHF患者群の心機能状態点の軌跡)
図11は、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントがあったADHF患者群に限定して、心機能状態点の軌跡をSammon法を用いて二次元写像平面上に描画した図の具体例である。図11は、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントがあったADHF患者群の入院直後時から退院直前時を経て初回外来時に至る3つの時点間での9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点の軌跡を示している。なお、図11中、心機能状態点が1点または2点の患者は、退院直前時、初回外来時のCABs検査が何らかの事情で実施できなかったことを示す。
(Travels of cardiac function state points in ADHF patients with cardiac events)
FIG. 11 is a diagram in which the locus of cardiac function state points is drawn on a two-dimensional mapping plane using the Sammon method, limited to the group of ADHF patients who had a cardiac event of readmission or death in one year after the first outpatient. This is a specific example. FIG. 11 shows one-to-one to the 9-dimensional CABs vector between the three time points from immediately after admission to immediately before discharge to the time of the first outpatient in the group of ADHF patients who had a cardiac event of readmission or death in one year after the first outpatient. The trajectory of the cardiac function state point corresponding to is shown. In FIG. 11, patients with 1 or 2 cardiac function status points show that the CABs test at the time of the first outpatient visit could not be performed for some reason immediately before discharge.
図11から、心イベントがあったADHF患者群には、心機能状態点の軌跡の二次元写像平面上の長さ(複数の心機能状態点を連結する線分の長さ)が短い患者が多いことが観察される。これらの観察から、心イベントがあるADHF患者群の多くは、心不全の状態の変化が少なく、入院期間中及び退院後に十分な心機能の回復が得られなかったことが推察される。 From FIG. 11, in the group of ADHF patients who had a cardiac event, the length of the locus of the cardiac functional state points on the two-dimensional mapping plane (the length of the line segment connecting the plurality of cardiac functional state points) was short. Many are observed. From these observations, it can be inferred that many of the ADHF patients with cardiac events had little change in the state of heart failure and did not obtain sufficient recovery of cardiac function during hospitalization and after discharge.
<心機能状態点の描画の具体例>
以下、心機能状態点表示部70において表示される、心イベントのリスクに応じたリスクレベルを示すリスクレベル領域について、具体例を用いて説明する。
<Specific example of drawing cardiac function state points>
Hereinafter, a risk level region indicating a risk level corresponding to the risk of a cardiac event, which is displayed on the cardiac function state
図12は、図9の散布図に、心イベントリスクが高いリスクレベル領域を示す半円を重ね合わせ表示した図の例である。図12において、心機能状態点の軌跡の二次元写像平面座標が、この半円内に位置している場合は、当該心機能状態点に対応する患者の心イベントリスクが高いことを示唆している。 FIG. 12 is an example of a scatter plot of FIG. 9 overlaid with a semicircle showing a risk level region where the risk of cardiac events is high. In FIG. 12, when the two-dimensional mapping plane coordinates of the locus of the cardiac function state point are located within this semicircle, it is suggested that the patient's cardiac event risk corresponding to the cardiac function state point is high. There is.
図13は、図9の散布図に、心イベントリスクが低いリスクレベル領域を示す半円を重ね合わせ表示した図の例である。図13において、心機能状態点の軌跡の二次元写像平面座標が、この半円内に位置している場合は、当該心機能状態点に対応する患者の心イベントリスクが低いことを示唆している。 FIG. 13 is an example of a scatter plot of FIG. 9 overlaid with a semicircle showing a risk level region where the risk of cardiac events is low. In FIG. 13, when the two-dimensional mapping plane coordinates of the locus of the cardiac function state point are located within this semicircle, it is suggested that the patient's cardiac event risk corresponding to the cardiac function state point is low. There is.
図14は、図11の心イベントがあったADHF患者群の心機能状態点の軌跡を描画した図に、心イベントリスクが高いリスクレベル領域を示す半円を重ね合わせ表示した図の例である。図14において、心イベントが発生している患者の心機能状態点の軌跡の全体又は一部(軌跡の先端)がこの半円の中に包含されている様子が観察される。 FIG. 14 is an example of a diagram in which a locus of cardiac function state points of the ADHF patient group having a cardiac event in FIG. 11 is drawn and a semicircle indicating a risk level region with a high risk of cardiac event is superimposed and displayed. .. In FIG. 14, it is observed that the entire or part of the locus of the cardiac function state point of the patient in which the cardiac event is occurring (the tip of the locus) is included in this semicircle.
これらの心イベントリスクを示すリスクレベル領域の表示においては、心不全の個々の症例に関するクリニカルシナリオ(CS)分類、急性心不全病態分類、心不全入院歴による分類、Killip分類、NoHRia−Stevenson分類、Forrester分類、NYHA分類、同定された心不全の増悪因子、駆出率、医師所見等が考慮されるべきであることは言うまでもない。 In the display of the risk level areas showing the risk of these heart events, clinical scenario (CS) classification, acute heart failure pathology classification, heart failure hospitalization history classification, Killip classification, NoHRia-Stephenson classification, Forester classification, etc. for individual cases of heart failure, It goes without saying that the NYHA classification, identified exacerbating factors for heart failure, ejection fraction, physician findings, etc. should be considered.
以上説明した心機能層別化システム2は、少なくとも一つのプロセッサを備えており、プロセッサは、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20、ベクトル間距離算出部30、層別化部40及び二次元座標算出部60として機能する。また、プロセッサは、表示部50、心機能状態点表示部70及びアラート通知部80の一部として機能しても良い。
すなわち、心機能層別化システム1は、命令を実行する少なくとも一つのプロセッサと、プログラムを記憶する記憶部とを備えている。プログラムは、プロセッサに、複数の時点における被験者の心機能に関連する生物学的マーカデータを取得し、複数の時点における生物学的マーカデータから多次元ベクトルを構成し、複数の時点から少なくとも第一の点及び第二の点の2つの時点以上を選択し、2つの時点における多次元ベクトル間のベクトル間距離を算出し、ベクトル間距離を予め定められた閾値と比較し、比較の結果に基づいて被験者を層別化し、複数の多次元ベクトルに対応する二次元平面上座標を、数学的手法を用いて算出する命令を実行させる。
The cardiac
That is, the cardiac
<第二実施形態の効果>
第二実施形態に係る心機能層別化システム2は、第一実施形態に記載の効果(1)(2)に加えて、以下の効果を有する。
(3)心機能層別化システム2は、患者の心機能状態点の軌跡(図10、図11)やリスクレベル領域(図12、図13)を、医師の適切な判断の下で患者に示すことができる。このため、患者やその家族、医療従事者の間で、患者の心不全治療の経過を共有することができる。
<Effect of the second embodiment>
The cardiac
(3) The cardiac
(4)心機能層別化システム2は、ADHF患者の9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点の軌跡に基づいて、心不全の状態を定量的に示すことが出来る。例えば、ADHF患者の9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点の軌跡が右下の領域から左上の領域に推移している場合、医師は患者及び家族に心不全治療が良い方向に向かっていることを示すことができる。これにより、患者は服薬治療等が上手く行っていることを納得でき、不安が除去されて心理状態の低下(例えば鬱状態になる)の回避につながる可能性がある。
(4) The cardiac
(5)心機能層別化システム2は、ADHF患者の9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点の軌跡に基づいて、心不全の状態を定量的に示すことが出来る。このため、医師は、ADHF患者の9次元CABsベクトルに一対一に対応する心機能状態点の軌跡に基づいて、当該ADHF患者の服薬状況等を推測することができる。例えば、ADHF患者の心機能状態点の軌跡の左上の領域への移動が停滞している場合、医師はADHF患者が服薬を怠っている可能性を推測し、適切な指導を行うことが可能となる可能性がある。
以上のように、患者、家族、医療従事者(医師等)との間で、心機能層別化システム2における心不全の状態の数値化方法や図表化方法を共有することにより、三者間の共同作業が容易になる。
(5) The cardiac
As described above, by sharing the method of quantifying and charting the state of heart failure in the cardiac
4.第三実施形態
以下、図2から図14を参照しつつ、図15を用いて、第三実施形態に係る心機能層別化システム3について説明する。
第三実施形態に係る心機能層別化システム3は、層別化部40で層別化された層別化結果に基づいて心イベント予測情報を提示する心イベント予測情報提示部90を有する点で、心機能層別化システム1及び心機能層別化システム2と相違する。
4. Third Embodiment Hereinafter, the cardiac
The cardiac
図15は、心機能層別化システム3一構成例を示すブロック図である。図15に示すように、心機能層別化システム3は、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20、ベクトル間距離算出部30、層別化部40及び表示部50を備えている。また、心機能層別化システム2は、二次元座標算出部60、心機能状態点表示部70及びアラート通知部80を備えている。さらに、心機能層別化システム2は、心イベント予測情報提示部90を備えている。心機能層別化システム2は、必ずしも表示部50、二次元座標算出部60、心機能状態点表示部70及びアラート通知部80を必要としない。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of the cardiac
以下、心機能層別化システム3の心イベント予測情報提示部90について詳細に説明する。なお、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20、ベクトル間距離算出部30、層別化部40、表示部50、二次元座標算出部60、心機能状態点表示部70及びアラート通知部80は、心機能層別化システム2の対応する各部と同様の構成であるため、説明を省略する。
Hereinafter, the cardiac event prediction
<心機能層別化システムの構成>
(心イベント予測情報提示部)
心イベント予測情報提示部90は、層別化部40で層別化された層別化結果に基づいて心イベントを予測し、心イベント予測情報を提示する。心イベント予測情報は、例えば、心不全患者の退院後または初回外来後1年間で、当該心不全患者に再入院や死亡の心イベントが発生するかどうかを予測した結果である。
<Structure of cardiac function stratification system>
(Mental event prediction information presentation department)
The cardiac event prediction
心イベント予測情報提示部90は、層別化部40での層別化結果に基づいて、退院後または初回外来後1年間に心イベントが発生する患者群を抽出し、心イベント予測情報として提示する。心イベント予測情報提示部90は、例えばADHF患者の初回外来時に、心イベント予測情報を提示する。心イベント予測情報提示部90の提示対象者は、例えば、患者、家族、医師、看護師、薬剤師、介護士、医療機器会社、製薬会社等である。
The cardiac event prediction
以下、心イベント予測情報提示部90で提示される心イベント予測情報について考察する。
(ウェルチt検定A)
(a)入院直後時の9次元CABsベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離に関して、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群との間でウェルチt検定を実施した。
(b)入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離に関して、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群との間でウェルチt検定を実施した。
(c)退院直前時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離に関して、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群との間でウェルチt検定を実施した。
Hereinafter, the cardiac event prediction information presented by the cardiac event prediction
(Welch t-test A)
(A) Welch's t-test was performed between the group of ADHF patients with cardiac events and the group of patients without cardiac events regarding the Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge.
(B) Welch's t-test was performed between the group of ADHF patients with cardiac events and the group of patients without cardiac events regarding the Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient visit.
(C) Welch's t-test was performed between the group of ADHF patients with cardiac events and the group of patients without cardiac events regarding the Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge and the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient visit.
(d)入院直後時の9次元CABsベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離を入院直後時と退院直前時の時間間隔の日数で除した、日平均ユークリッド距離に関して、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群との間でウェルチt検定を実施した。
(e)入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離を入院直後時と初回外来時の時間間隔の日数で除した、日平均ユークリッド距離に関して、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群との間でウェルチt検定を実施した。
(f)退院直前時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離を退院直前時と初回外来時の時間間隔の日数で除した、日平均ユークリッド距離に関して、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群との間でウェルチt検定を実施した。
(D) The Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge divided by the number of days between the time intervals immediately after admission and immediately before discharge. A Welch t test was performed between a group of patients with events and a group of patients without cardiac events.
(E) The heart of an ADHF patient regarding the daily average Euclidean distance obtained by dividing the Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the first outpatient department by the number of days between the time intervals immediately after admission and at the time of the first outpatient department. A Welch t test was performed between a group of patients with events and a group of patients without cardiac events.
(F) The heart of an ADHF patient with respect to the daily average Euclidean distance obtained by dividing the Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge and the 9-dimensional CABs vector at the first outpatient department by the number of days between the time intervals immediately before discharge and at the time of the first outpatient visit. Welch's t-test was performed between the group of patients with events and the group of patients without cardiac events.
(ウェルチt検定C)
(g)入院直後時の9次元CABsベクトルから退院直前時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルから初回外来時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルが成す角度に関して、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群との間でウェルチt検定を実施した。
(h)入院直後時の9次元CABsベクトルから退院直前時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルと入院直後時の9次元CABsベクトルから初回外来時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルが成す角度に関して、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群との間でウェルチt検定を実施した。
(i)入院直後時の9次元CABsベクトルから初回外来時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルから初回外来時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルが成す角度に関して、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群との間でウェルチt検定を実施した。
(Welch t-test C)
(G) 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector immediately after admission to the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge and the 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge to the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient A Welch t test was performed between a group of ADHF patients with cardiac events and a group of patients without cardiac events.
(H) 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector immediately after admission to the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge and the 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector immediately after admission to the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient visit. A Welch t test was performed between a group of ADHF patients with cardiac events and a group of patients without cardiac events.
(I) 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector immediately after admission to the 9-dimensional CABs vector at the first outpatient department and the 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge to the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient department. A Welch t test was performed between a group of ADHF patients with cardiac events and a group of patients without cardiac events.
なお、上記において、2つの9次元移動ベクトルが成す角度は、2次元の場合と同様に、2つの9次元移動ベクトルの内積を2つの9次元移動ベクトルの長さで除することにより、算出することができる。 In the above, the angle formed by the two 9-dimensional movement vectors is calculated by dividing the inner product of the two 9-dimensional movement vectors by the lengths of the two 9-dimensional movement vectors, as in the case of 2D. be able to.
ウェルチt検定におけるp値がp<0.05の場合、心イベントあり患者群と心イベントなし患者群の二群間で、移動ベクトルのユークリッド距離と角度の分布が統計的に優位に離れていると判断される。以下の表1から表3に、ウェルチt検定Aからウェルチ検定Cの結果(p値)をそれぞれ示す。 When the p-value in the Welch's t test is p <0.05, the distribution of the Euclidean distance and angle of the movement vector is statistically significantly different between the group of patients with cardiac events and the group of patients without cardiac events. Is judged. The results (p-values) of Welch's t-test A to Welch's test C are shown in Tables 1 to 3 below.
また、図16に、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群のそれぞれに関して、入院直後時の9次元CABsベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離の箱ひげ図を示す。 In addition, FIG. 16 shows a box-and-whisker plot of the Euclidean distances of the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge for each of the ADHF patient group with cardiac event and the patient group without cardiac event. ..
表1及び図16から、心イベントあり患者群は、心イベントなし患者群に比べて、入院直後時の9次元CABsベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離が統計的に優位に短いことが推定できる。 From Table 1 and FIG. 16, the Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge is statistically significantly shorter in the group of patients with cardiac events than in the group of patients without cardiac events. Can be estimated.
また、図17に、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群のそれぞれに関して、入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離の箱ひげ図を示す。 In addition, FIG. 17 shows a box-and-whisker plot of the Euclidean distances of the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient treatment for each of the patient group with cardiac event and the patient group without cardiac event of ADHF patients. ..
表2及び図17から、心イベントあり患者群は、心イベントなし患者群に比べて、入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離が統計的に優位に短いことが推定できる。 From Table 2 and FIG. 17, the Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the first outpatient is statistically significantly shorter in the group of patients with cardiac events than in the group of patients without cardiac events. Can be estimated.
また、図18に、ADHF患者の心イベントあり患者群と心イベントなし患者群のそれぞれに関して、入院直後時の9次元CABsベクトルから退院直前時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルから初回外来時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルが成す角度の箱ひげ図を示す。 Further, FIG. 18 shows a 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector immediately after admission to the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge and immediately before discharge for each of the patient group with cardiac event and the patient group without cardiac event of ADHF patients. The box whiskers of the angle formed by the 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector of time to the 9-dimensional CABs vector of the first outpatient are shown.
表1及び図18から、心イベントあり患者群は、心イベントなし患者群に比べて、入院直後時の9次元CABsベクトルから退院直前時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルと退院直前時の9次元CABsベクトルから初回外来時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルの角度が統計的に優位に小さいことが推定できる。 From Table 1 and FIG. 18, the group of patients with cardiac events had a 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector immediately after admission to the 9-dimensional CABs vector immediately before discharge and the time immediately before discharge as compared with the group of patients without cardiac events. It can be estimated that the angle of the 9-dimensional movement vector from the 9-dimensional CABs vector to the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient is statistically significantly smaller.
表1、表2及び表3から得られるこれらの推定及び図5に示すユークリッド距離の散布図から、入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離に対する閾値として、例えば0.6を設定する。
表4は、閾値を0.6に設定して、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが発生するかどうかを予測する方法の性能の評価結果を示している。
From these estimates obtained from Tables 1, 2 and 3 and the scatter plot of the Euclidean distance shown in FIG. 5, as a threshold value for the Euclidean distance of the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the first outpatient clinic. For example, set 0.6.
Table 4 shows the performance evaluation results of the method of predicting whether readmission or death cardiac events occur in the first year after the first outpatient visit, with the threshold set to 0.6.
表4において、予測「真」は、上述したユークリッド距離が0.6以下であった被験者数を示す。予測「真」とは、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが発生するリスクが高いと予測されたことをいう。また、表2において、予測「偽」は、上述したユークリッド距離が0.6超であった被験者数を示す。予測「偽」とは、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが発生するリスクが低いと予測されたことをいう。
表4において、心イベント「真」は、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが実際に発生した被験者数を示す。表2において、心イベント「偽」は、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが実際に発生しなかった被験者数を示す。
In Table 4, the prediction "true" indicates the number of subjects whose Euclidean distance was 0.6 or less. Predicted "true" means that the risk of readmission or death cardiac events was predicted to be high in the first year after the first outpatient visit. Further, in Table 2, the prediction "false" indicates the number of subjects whose Euclidean distance was more than 0.6 as described above. Predicted "false" means that the risk of readmission or death cardiac events was predicted to be low one year after the first outpatient visit.
In Table 4, the cardiac event “true” indicates the number of subjects who actually experienced a cardiac event of readmission or death in one year after the first outpatient visit. In Table 2, the cardiac event “false” indicates the number of subjects who did not actually experience a cardiac event of readmission or death within one year after the first outpatient visit.
表4において、「感度」は、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが実際に発生した被験者数に対する、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが発生するリスクが高いと予測された被験者数の割合(予測「真」/心イベント「真」)である。
表4において、「特異度」は、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが発生しないかった被験者数に対する、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが発生するリスクが低いと予測された被験者数の割合(予測「偽」/心イベント「偽」)である。
表4において、「陽性的中率」は、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが発生するリスクが高いと予測された被験者数に対する、初回外来1年間に再入院や死亡の心イベントが実際に発生した被験者数の割合(心イベント「真」/予測「真」)である。
表4において、「陰性的中率」は、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが発生するリスクが低いと予測された被験者数に対する、初回外来後1年間に再入院や死亡の心イベントが実際に発生しなかった被験者数の割合(心イベント「偽」/予測「偽」)である。
In Table 4, "sensitivity" indicates that there is a high risk of readmission or death cardiac events occurring in the first year after the first outpatient, compared to the number of subjects who actually experienced readmission or death cardiac events in the first year. The ratio of the number of subjects predicted to be (predicted "true" / cardiac event "true").
In Table 4, "specificity" refers to the risk of re-hospitalization or death cardiac events occurring in the first year after the first outpatient, as opposed to the number of subjects who did not experience readmission or death cardiac events in the first year. Percentage of subjects predicted to be low (predicted "false" / cardiac event "false").
In Table 4, the "positive predictive value" refers to the number of subjects who were predicted to be at high risk of readmission or death cardiac events in the first year after the first outpatient, and the hearts of readmission or death in the first outpatient year. The ratio of the number of subjects in which the event actually occurred (heart event "true" / predicted "true").
In Table 4, the "negative predictive value" refers to the number of subjects who were predicted to have a low risk of re-hospitalization or death in the first year after the first outpatient, and the number of subjects who were readmitted or died in the first year after the first visit. The percentage of subjects whose cardiac events did not actually occur (cardiac event "false" / predicted "false").
表4に示すように、心イベント予測情報提示部90における心イベントの予測により、約90%の感度、陰性的中率が得られる。
すなわち、本実施形態における心イベントの予測方法により、医師は簡便な方法で、ADHF患者の初回外来後1年間に心イベントが発生する患者群の約90%を初回外来時に抽出できることを意味する。これにより、心イベントリスクが高い心不全患者に対して選択的に適切な医療を医師が提供することを支援することができる。
心イベント予測情報提示部90は、例えばADHF患者初回外来後の初回外来時にCAB検査を行って得た検査結果に基づき、当該ADHF患者の心イベントが発生するリスクを予測して表示する。
As shown in Table 4, the prediction of the cardiac event by the cardiac event prediction
That is, according to the method for predicting cardiac events in the present embodiment, it means that a doctor can extract about 90% of the patient group in which cardiac events occur in one year after the first outpatient of ADHF patients at the first outpatient. This can help physicians provide selectively appropriate medical care to patients with heart failure who are at high risk of cardiac events.
The cardiac event prediction
上述した心イベントの予測では、心イベントが発生するリスクが低いと予測されたADHF患者群に対する心イベントが発生するリスクが高いと予測されたADHF患者群の初回外来後1年以内の再入院率は約5.5倍、相対危険度は約5.5倍、オッズ比は約11倍であった。
心イベント予測情報提示部90は、これらの再入院率、相対危険度、オッズ比、あるいはこれらから算出される心イベント発生リスクを表現するスコアを表示する。
In the above-mentioned prediction of cardiac events, the readmission rate within 1 year after the first outpatient treatment of the ADHF patient group predicted to have a high risk of cardiac events for the ADHF patient group predicted to have a low risk of developing cardiac events. Was about 5.5 times, the relative risk was about 5.5 times, and the odds ratio was about 11 times.
The cardiac event prediction
図7、表4に示すように、入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離に対する閾値として、例えば0.6を設定する例について説明した。また、同様に、心イベント予測情報提示部90における心イベントの予測により、心イベントが発生するリスクが高いと予測されたADHF患者群と心イベントが発生するリスクが低いと予測されたADHF患者群の二群に分けて、陽性的中率、陰性的中率、初回外来後1年以内の再入院率等を算出する例について説明した。
しかしながら、入院直後時の9次元CABsベクトルと初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離に対する閾値として、0.6に加えて、例えば、0.4を設定してもよい。また、ADHF患者群を三群に層別化し、層別毎に初回外来後1年以内の再入院率やそれに関連付けられた、心イベント発生リスクを算出して、表示しても良い。
As shown in FIGS. 7 and 4, an example in which, for example, 0.6 is set as a threshold value for the Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient visit has been described. Similarly, the ADHF patient group predicted to have a high risk of cardiac events and the ADHF patient group predicted to have a low risk of cardiac events based on the prediction of cardiac events by the cardiac event prediction
However, for example, 0.4 may be set in addition to 0.6 as the threshold value for the Euclidean distance between the 9-dimensional CABs vector immediately after admission and the 9-dimensional CABs vector at the time of the first outpatient visit. In addition, the ADHF patient group may be stratified into three groups, and the readmission rate within one year after the first outpatient visit and the associated risk of cardiac events may be calculated and displayed for each stratum.
さらには、心イベント予測情報提示部90は、入院直後時及び初回外来時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離だけでなく、入院直後時及び退院直前時の9次元CABsベクトルのユークリッド距離を用いて心イベント予測情報を表示してもよい。
また、心イベント予測情報提示部90は、このようなユークリッド距離に替えて又はユークリッド距離とともに、入院直後時の9次元CABsベクトルから退院直前時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルと、退院直前時の9次元CABsベクトルから初回外来時の9次元CABsベクトルへの9次元移動ベクトルとが成す角度を用いて心イベント予測情報を表示してもよい。
心イベント予測情報提示部90は、このようなユークリッド距離及び9次元移動ベクトル同士が成す角度を1つ以上の閾値を用いてADHF患者群を層別化し、複数の層別に退院後や初回外来後の再入院率や再入院率と関連付けて算出した、心イベント発生リスクを表現するスコアを表示しても良い。
Furthermore, the cardiac event prediction
In addition, the cardiac event prediction
The cardiac event prediction
以上説明した心機能層別化システム3は、少なくとも一つのプロセッサを備えており、プロセッサは、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20、ベクトル間距離算出部30、層別化部40及び二次元座標算出部60として機能する。また、プロセッサは、表示部50、心機能状態点表示部70、アラート通知部80及び心イベント予測情報提示部90の一部として機能しても良い。
すなわち、心機能層別化システム3は、命令を実行する少なくとも一つのプロセッサと、プログラムを記憶する記憶部とを備えている。プログラムは、プロセッサに、複数の時点における被験者の心機能に関連する生物学的マーカデータを取得し、複数の時点における生物学的マーカデータから多次元ベクトルを構成し、複数の時点から少なくとも第一の点及び第二の点の2つの時点以上を選択し、2つの時点における多次元ベクトル間のベクトル間距離を算出し、ベクトル間距離を予め定められた閾値と比較し、比較の結果に基づいて被験者を層別化し、複数の多次元ベクトルに対応する二次元平面上座標を、数学的手法を用いて算出する命令を実行させる。
The cardiac
That is, the cardiac
<第三実施形態の効果>
第三実施形態に係る心機能層別化システム3は、第一又は第二実施形態に記載の効果(1)〜(4)に加えて、以下の効果を有する。
(5)心機能層別化システム3は、ADHF患者にCAB検査を行って得た検査結果に基づき、当該ADHF患者の心イベントを予測して心イベント予測情報を表示する心イベント予測情報提示部90を有する。このため、医師は、心イベント予測情報を参照して、初回外来後1年間に心イベントが発生しなそうな患者群の約90%を例えば初回外来時に抽出することができる。これにより、心イベントリスクが低い心不全患者に対して過剰な医療を医師が提供することを回避することができる。
<Effect of the third embodiment>
The cardiac
(5) The cardiac
(6)心機能層別化システム3は、入院後の服薬治療開始時と、服薬治療開始後数日経過時に、ADHF患者にCABs検査を行って、心イベント予測情報を提示することもできる、この場合、医師は、心イベント予測情報に基づいて薬剤の治療効果を把握することが可能である。また、医師は、心イベント予測情報に基づいて病棟治療時に薬剤の組み合わせや用法・容量を変えた際の効果を容易に把握することができる。
(6) The cardiac
(7)心機能層別化システム3は、心イベント予測情報を提示することにより、心不全患者に対する心臓リハビリテーションの治療効果の確認を行うことができる。例えば、心臓リハビリテーションの一つである運動療法を開始した際、運動療法開始後数週間または数か月経過後に行ったCABs検査の結果から、それぞれの時点における9次元CABsベクトルを構成し、両者の距離を予め設定した閾値と比較する。これにより、医師は、心イベント予測情報に基づいて運動療法の効果を容易に把握することができる。また、医師は、運動療法の処方を変えた際も同様に、心イベント予測情報に基づいて運動療法の効果を容易に把握することができる。
(7) The cardiac
5.第四実施形態
<心機能層別化システムの構成>
以下、図2から図15を参照しつつ、図19を用いて、第二実施形態に係る心機能層別化システム4について説明する。
5. Fourth Embodiment <Structure of Cardiac Function Stratification System>
Hereinafter, the cardiac
図19は、心機能層別化システム4の一構成例を示すブロック図である。図19に示すように、心機能層別化システム4は、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20、多次元移動ベクトル構成部25、ベクトル間角度算出部30A、層別化部40A及び表示部50を備えている。すなわち、心機能層別化システム4は、新たに多次元移動ベクトル構成部25を備え、ベクトル間距離算出部30及び層別化部40に替えてベクトル間角度算出部30A及び層別化部40Aを備える点で、第一実施形態に係る心機能層別化システム1と相違する。
以下、多次元移動ベクトル構成部25、ベクトル間角度算出部30A及び層別化部40Aについて詳細に説明する。なお、データ取得部10、多次元ベクトル構成部20及び表示部50については、第一実施形態と同様であるため説明を省略する。
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration example of the cardiac
Hereinafter, the multidimensional movement
(多次元移動ベクトル構成部)
多次元移動ベクトル構成部25は、多次元ベクトル構成部20で構成された多次元ベクトルのうち、選択された2つの時点における多次元ベクトル間の移動ベクトルを構成する。多次元移動ベクトル構成部25は、例えば、生物学的マーカデータが取得された複数の時点から少なくとも第一の点、第二の点及び第三の点の3つの時点を選択し、各時点における多次元ベクトル間の移動ベクトルを構成する。すなわち、多次元移動ベクトル構成部25は、第一の点と第二の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第一の多次元移動ベクトルと、第二の点と第三の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第二の多次元移動ベクトルと、第一の点と第三の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第三の多次元移動ベクトルとを構成する。
(Multidimensional movement vector component)
The multidimensional movement vector
(ベクトル間角度算出部)
ベクトル間角度算出部30Aは、多次元移動ベクトル構成部25において得られた多次元移動ベクトル同士のなす角を算出する。具体的に、ベクトル間角度算出部30Aは、多次元移動ベクトル構成部25によって構成された第一の多次元移動ベクトルと第二の多次元移動ベクトルとの角度である第一の角度を算出する。同様に、ベクトル間角度算出部30Aは、多次元移動ベクトル構成部25によって構成された第一の多次元移動ベクトルと第三の多次元移動ベクトルとの角度である第二の角度を算出する。また、同様に、ベクトル間角度算出部30Aは、多次元移動ベクトル構成部25によって構成された第二の多次元移動ベクトルと第三の多次元移動ベクトルとの角度である第三の角度を算出する。
(Angle between vectors calculation unit)
The inter-vector
選択される3点(第一の点、第二の点及び第三の点)は、入院直後時と、退院直前時と、退院後初回又は2回以降の外来時と、であることが好ましい。
ベクトル間角度算出部30Aは、算出したベクトル間角度を層別化部40Aに出力する。
ベクトル間角度算出部30Aでは、例えば、入院直後時、退院直前時、初回外来時の各9次元ベクトル間相互のCABsベクトル間の角度を全心不全患者毎に算出する。
The three points (first point, second point, and third point) to be selected are preferably immediately after admission, immediately before discharge, and at the first or second outpatient visit after discharge. ..
The inter-vector
The inter-vector
(層別化部)
層別化部40Aは、ベクトル間角度算出部30Aで算出されたベクトル間角度を予め定められた閾値と比較し、比較の結果に基づいて被験者を層別化する。層別化部40は、比較の結果又は層別化結果を表示部50に表示する。
(Stratization Department)
The
層別化部40Aは、ベクトル間角度算出部30Aで算出された3つの9次元CABsベクトル間のベクトル間角度(第一から第三の角度)を取得する。層別化部40Aは、取得したベクトル間角度を予め定められた角度に関する閾値である角度閾値と比較する。角度閾値は、閾値の一例であり、層別化部40A又は心機能層別化システム1が有するメモリ(図示せず)に記憶されている。メモリに記憶された閾値は、予め記憶されていても良く、図示しないプロセッサの制御により書き換えられても良い。
The
層別化部40Aは、第一の角度、第二の角度及び第三の角度と、予め定められた第一の角度閾値、第二の角度閾値及び第三の角度閾値とを比較して、第一の角度比較結果、第二の角度比較結果及び第三の角度比較結果を得る。層別化部40Aは、これら比較の結果のいずれか1つ以上に基づいて被験者を層別化する。
The
<第四実施形態の効果>
第四実施形態に係る心機能層別化システム1は、第一実施形態と同様の効果を有する。
<Effect of Fourth Embodiment>
The cardiac
以上、各実施形態により本開示の具体的な構成を説明したが、本開示の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。さらに、本開示の範囲は、請求項により画される技術の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。 Although the specific configuration of the present disclosure has been described above with respect to each embodiment, the scope of the present disclosure is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, and the present disclosure is intended. It also includes all embodiments that provide equal effect. Furthermore, the scope of the present disclosure is not limited to the combination of technical features defined by the claims, but may be defined by any desired combination of specific features among all disclosed features.
例えば、本開示の範囲は、心不全のみにだけに限定されるものではなく、心不全の原疾患である高血圧、虚血性心疾患(心筋梗塞)、不整脈(心房細動等)、弁膜症、心筋症、先天性心疾患等の心疾患への適用も含む。
また、心機能層別化システム1から3に対して、心機能層別化システム4に記載のベクトル間角度算出30Aが組み合わされてもよい。この場合、層別化部は、ユークリッド距離の比較結果と、ベクトル間角度の比較結果のいずれか1つ以上に基づいて、被験者を層別化する。例えば、第一の時点、第二の時点及び第三の時点の3つの時点が選択された場合、層別化部は、第一の距離比較結果、第二の距離比較結果、第三の距離比較結果、第一の角度比較結果、第二の角度比較結果、及び第第三の角度比較結果のいずれか1つ以上に基づいて、被験者を層別化する。
For example, the scope of the present disclosure is not limited to heart failure, but the primary diseases of heart failure are hypertension, ischemic heart disease (myocardial infarction), arrhythmia (atrial fibrillation, etc.), valvular disease, cardiomyopathy. Also includes application to heart diseases such as congenital heart disease.
Further, the
1,2,3 心機能層別化システム
10 データ取得部
20 多次元ベクトル構成部
25 多次元移動ベクトル構成部
30 ベクトル間距離算出部
30A ベクトル間角度算出部
40,40A 層別化部
50 表示部
60 二次元座標算出部
70 心機能状態点表示部
80 アラート通知部
90 心イベント予測情報提示部
1, 2, 3 Coordinate
Claims (16)
前記複数の時点における前記生物学的マーカデータから多次元ベクトルを構成する多次元ベクトル構成部と、
前記複数の時点から少なくとも第一の点及び第二の点の2つの時点を選択し、前記2つの時点における多次元ベクトル間のベクトル間距離を算出するベクトル間距離算出部と、
前記ベクトル間距離を予め定められた閾値と比較し、前記比較の結果に基づいて前記被験者を層別化する層別化部と、
を備える心機能層別化システム。 A data acquisition unit that acquires biological marker data related to the subject's cardiac function at multiple time points,
A multidimensional vector component that constitutes a multidimensional vector from the biological marker data at the plurality of time points,
An inter-vector distance calculation unit that selects at least two time points, the first point and the second point, from the plurality of time points and calculates the inter-vector distance between the multidimensional vectors at the two time points.
A stratification unit that compares the inter-vector distance with a predetermined threshold value and stratifies the subject based on the result of the comparison.
Cardiac functional stratification system with.
前記層別化部は、前記日平均距離と前記閾値とを比較して、前記比較の結果に基づいて前記被験者を層別化する
請求項1に記載の心機能層別化システム。 The inter-vector distance calculation unit calculates the daily average distance of the inter-vector distance from the inter-vector distance and the time at the two time points.
The cardiac function stratification system according to claim 1, wherein the stratification unit compares the daily average distance with the threshold value and stratifies the subject based on the result of the comparison.
前記層別化部は、前記第一の距離と予め定められた第一の距離閾値とを比較した第一の距離比較結果、前記第二の距離と予め定められた第二の距離閾値とを比較した第二の距離比較結果、及び前記第三の距離と予め定められた第三の距離閾値とを比較した第三の距離比較結果のいずれか1つ以上に基づいて、前記被験者を層別化する
請求項1に記載の心機能層別化システム。 The inter-vector distance calculation unit selects three time points including the first point and a third point different from the second point from the plurality of time points, and the first point and the second point. The first distance, which is the distance between the multidimensional vectors at the points, the second distance, which is the distance between the multidimensional vectors at the second point and the third point, the first point, and the third point. Calculate the third distance, which is the distance between the multidimensional vectors at the point of
The stratifying unit determines the first distance comparison result of comparing the first distance with the predetermined first distance threshold, and the second distance and the predetermined second distance threshold. The subjects are stratified based on any one or more of the second distance comparison result compared and the third distance comparison result comparing the third distance with a predetermined third distance threshold. The cardiac function stratification system according to claim 1.
前記複数の時点における前記生物学的マーカデータから多次元ベクトルを構成する多次元ベクトル構成部と、
前記複数の時点から選択された少なくとも第一の点、第二の点及び第三の点の3つの時点における多次元ベクトルに基づいて、前記第一の点及び前記第二の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第一の多次元移動ベクトルと前記第二の点及び前記第三の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第二の多次元移動ベクトルとの角度である第一の角度、前記第一の多次元移動ベクトルと前記第一の点及び前記第三の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第三の多次元移動ベクトルとの角度である第二の角度、及び前記第二の多次元移動ベクトルと前記第三の多次元移動ベクトルとの角度である第三の角度を算出するベクトル間角度算出部と、
前記第一の角度と予め定められた第一の角度閾値とを比較した第一の角度比較結果、前記第二の角度と予め定められた第二の角度閾値とを比較した第二の角度比較結果、及び前記第三の角度と予め定められた第三の角度閾値とを比較した第三の角度比較結果のいずれか1つ以上に基づいて、前記被験者を層別化する層別化部と、
を備える心機能層別化システム。 A data acquisition unit that acquires biological marker data related to the subject's cardiac function at multiple time points,
A multidimensional vector component that constitutes a multidimensional vector from the biological marker data at the plurality of time points,
Multidimensional vector at the first point and the second point based on the multidimensional vector at at least the first point, the second point and the third point selected from the plurality of time points. The first multidimensional movement vector that is the angle between the first multidimensional movement vector that is the movement vector between and the second multidimensional movement vector that is the movement vector between the multidimensional vectors at the second point and the third point. An angle, a second angle that is the angle between the first multidimensional movement vector and a third multidimensional movement vector that is a movement vector between the first point and the multidimensional vector at the third point, and An inter-vector angle calculation unit that calculates a third angle, which is an angle between the second multidimensional movement vector and the third multidimensional movement vector,
The result of the first angle comparison comparing the first angle with the predetermined first angle threshold value, and the second angle comparison comparing the second angle with the predetermined second angle threshold value. With the stratification unit that stratifies the subject based on the result and any one or more of the third angle comparison results comparing the third angle with the predetermined third angle threshold value. ,
Cardiac functional stratification system with.
前記第一の点における多次元ベクトルと前記第二の点における多次元ベクトルと間の移動ベクトルである第一の多次元移動ベクトルと、前記第二の点及び前記第三の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第二の多次元移動ベクトルと、前記第一の点及び前記第三の点における多次元ベクトル間の移動ベクトルである第三の多次元移動ベクトルと、を構成する多次元移動ベクトル構成部をさらに備える
請求項4に記載の心機能層別化システム。 A first point and a second point composed of the multidimensional vector component by selecting at least three or more time points of the first point, the second point, and the third point from the plurality of time points. And extract the multidimensional vector at the third point,
The first multidimensional movement vector, which is a movement vector between the multidimensional vector at the first point and the multidimensional vector at the second point, and the multidimensional vector at the second point and the third point. A multidimensional movement vector constituting a second multidimensional movement vector which is a movement vector between the two, and a third multidimensional movement vector which is a movement vector between the multidimensional movement vectors at the first point and the third point. The cardiac function stratification system according to claim 4, further comprising a movement vector component.
前記層別化部は、前記第一の距離と予め定められた第一の距離閾値とを比較した第一の距離比較結果、前記第二の距離と予め定められた第二の距離閾値とを比較した第二の距離比較結果、前記第三の距離と予め定められた第三の距離閾値とを比較した第三の距離比較結果、前記第一の角度比較結果、前記第二の角度比較結果、及び前記第三の角度比較結果のいずれか1つ以上に基づいて、前記被験者を層別化する
請求項4に記載の心機能層別化システム。 A third, which is the distance between the multidimensional vector at the first point and the second point by selecting three time points including at least the first point, the second point, and the third point from the plurality of time points. One distance, the second distance which is the distance between the multidimensional vectors at the second point and the third point, and the distance between the multidimensional vectors at the first point and the third point. Equipped with an inter-vector distance calculation unit that calculates the third distance
The stratifying unit determines the first distance comparison result of comparing the first distance with the predetermined first distance threshold, and the second distance and the predetermined second distance threshold. Second distance comparison result compared, third distance comparison result comparing the third distance with a predetermined third distance threshold, the first angle comparison result, the second angle comparison result , And the cardiac function stratification system according to claim 4, wherein the subject is stratified based on any one or more of the third angle comparison results.
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の心機能層別化システム。 Claims 1 to 6 further include a cardiac event prediction information presentation unit that predicts the subject's cardiac event based on the stratification result of the subject in the stratification unit and presents the cardiac event prediction information. The cardiac function stratification system according to any one item.
請求項1又は2に記載の心機能層別化システム。 The cardiac function stratification system according to claim 1 or 2, wherein the two time points are either immediately after admission, immediately before discharge, or at the first outpatient clinic after discharge.
請求項1から9のいずれか一項に記載の心機能層別化システム。 The cardiac function according to any one of claims 1 to 9, wherein the data acquisition unit acquires the biological marker data based on the electrocardiographic data and the heart sound data simultaneously measured from the subject. Stratification system.
前記二次元平面上座標に基づいて、前記複数の多次元ベクトルに対応する点を、複数の心機能状態を表す心機能状態点として、二次元平面上に表示し、前記複数の心機能状態点を線分で連結して描画する心機能状態点表示部と、
を備える請求項1から10のいずれか一項に記載の心機能層別化システム。 A two-dimensional coordinate calculation unit that calculates coordinates on a two-dimensional plane corresponding to the plurality of multidimensional vectors composed of the multidimensional vector configuration unit by using a mathematical method.
Based on the coordinates on the two-dimensional plane, the points corresponding to the plurality of multidimensional vectors are displayed on the two-dimensional plane as the cardiac function state points representing the plurality of cardiac function states, and the plurality of cardiac function state points are displayed. And the cardiac function state point display part that draws by connecting with a line segment,
The cardiac function stratification system according to any one of claims 1 to 10.
請求項11に記載の心機能層別化システム。 The cardiac function stratification system according to claim 11, wherein the mathematical method is a multidimensional scaling method or an algorithm capable of two-dimensional visualization.
請求項11又は12に記載の心機能層別化システム。 Information including medication, doctor's findings, diagnosis, and medical history is associated with the cardiac function state point.
The cardiac function stratification system according to claim 11 or 12.
請求項11から13のいずれか一項に記載の心機能層別化システム。 The corresponding multidimensional vector is associated with the cardiac function state point.
The cardiac function stratification system according to any one of claims 11 to 13.
請求項11から14のいずれか一項に記載の心機能層別化システム。 The cardiac function stratification system according to any one of claims 11 to 14, which displays a risk level region indicating a risk level according to the risk of a cardiac event on the two-dimensional plane.
請求項15に記載の心機能層別化システム。 The cardiac function stratification system according to claim 15, further comprising an alert notification unit that notifies an alert when the line segment intersects the boundary of the risk level region.
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Cited By (1)
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CN114469123A (en) * | 2022-01-30 | 2022-05-13 | 北京理工大学 | Electrocardio data classification and health feature identification method in exercise process |
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- 2019-06-14 JP JP2019111478A patent/JP2020202946A/en active Pending
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CN114469123A (en) * | 2022-01-30 | 2022-05-13 | 北京理工大学 | Electrocardio data classification and health feature identification method in exercise process |
CN114469123B (en) * | 2022-01-30 | 2024-04-09 | 北京理工大学 | Electrocardiogram data classification and health feature recognition method in exercise process |
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