KR102045434B1 - Method and apparatus for predicting prognosis in patients with traumatic brain injury using pressure variability index - Google Patents

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Abstract

변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법은 뇌손상 환자의 두개내압(intracranial pressure; ICP)신호 및 동맥혈압(arterial blood pressure; ABP)신호를 획득하는 단계; 소정의 시간 구간(time window) 동안의 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 간의 변동성의 상관관계를 나타내는 변동성지표(pressure variability index; PVx)를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 변동성지표에 기초하여, 상기 뇌손상 환자의 예후를 판단하는 단계를 포함한다.Disclosed is a method for determining prognosis of brain injury patients using variability index. Prognosis method of the brain injury patient using the variability indicator according to an embodiment of the present invention comprises the steps of obtaining an intracranial pressure (ICP) signal and arterial blood pressure (ABP) signal of the brain injury patient; Calculating a pressure variability index (PVx) indicating a correlation of variability between the ICP signal and the ABP signal during a predetermined time window; And determining the prognosis of the brain injury patient based on the calculated volatility index.

Description

변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING PROGNOSIS IN PATIENTS WITH TRAUMATIC BRAIN INJURY USING PRESSURE VARIABILITY INDEX}METHOD AND APPARATUS FOR PREDICTING PROGNOSIS IN PATIENTS WITH TRAUMATIC BRAIN INJURY USING PRESSURE VARIABILITY INDEX}

본 발명은 두개내압(intracranial pressure; ICP) 신호와 동맥혈압(arterial blood pressure; ABP) 신호에 기초하는 변동성지표를 이용하여 뇌손상 환자의 예후를 판단하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for determining the prognosis of a brain injury patient using variability indicators based on intracranial pressure (ICP) signals and arterial blood pressure (ABP) signals.

ICP신호는 외상성 뇌손상 환자의 상태를 반영하는 중요한 지표로 전 세계적으로 흔히 측정되고 분석되는 생체 신호 지표 중 하나이다. 종래의 연구에서 ICP > 20 mmHg는 임상적 개입(intervention)이 필요한 임계점(threshold)으로 간주되어 왔지만, 고정된 ICP의 임계점은 환자에 따라 달라질 수 있는 정상 ICP 범위를 반영하지 못하기 때문에 예후 예측에 있어 분명한 한계가 존재한다고 볼 수 있다.ICP signal is an important indicator that reflects the condition of patients with traumatic brain injury and is one of the biosignal indicators that are frequently measured and analyzed around the world. In previous studies, ICP> 20 mmHg has been considered a threshold that requires clinical intervention, but fixed ICP thresholds do not reflect the normal range of ICPs that may vary from patient to patient to predict prognosis. There is a definite limitation.

해당 문제를 다루기 위해 제안된 변수들 중 가장 널리 검증된 것으로는 압력-반응성 지수(pressure reactivity index: PRx)가 있다. 개념적으로 PRx는 뇌혈관의 변화에 따른 ABP 및 ICP의 변화 정도를 반영한다. 그러나, PRx의 주요 약점은 주로 뇌내 순응도가 높을 때 (즉, ICP < 20 mmHg 일 때) 뇌손상 환자의 예후를 예측하기 어렵다는 점이다.The most widely validated variable proposed to address this problem is the pressure reactivity index (PRx). Conceptually, PRx reflects the degree of change in ABP and ICP due to changes in the cerebrovascular system. However, the major weakness of PRx is that it is difficult to predict the prognosis of brain injury patients, mainly when high intracranial compliance (ie, when ICP <20 mmHg).

따라서, 압력 전달에 대한 부피가 압력 변동성과 밀접한 관계가 있음에 초점을 맞춰, ABP신호와 ICP신호를 이용하는 변동성지표를 개발함으로써, 뇌내 순응도의 상태에 관계없이 뇌손상 환자의 예후를 판단할 수 있는 방법 및 장치에 대한 필요성이 대두되고 있다.Therefore, by developing the volatility indicator using ABP and ICP signals, the volume of pressure delivery is closely related to the pressure fluctuation, so that the prognosis of brain injury patients can be judged regardless of the state of compliance in the brain. There is a need for a method and apparatus.

관련 선행기술로는 한국등록특허 제10-1746159호(발명의 명칭: 동맥 혈압 파형의 특징점을 이용한 두개내압 파형의 피크 검출 장치 및 방법, 공개일자: 2016년 10월 31일)가 있다.Related prior arts include Korean Patent No. 10-1746159 (name of the invention: Apparatus and method for detecting peaks of intracranial pressure waveform using characteristic points of arterial blood pressure waveform, publication date: October 31, 2016).

본 발명은 두개내압(ICP) 신호와 동맥혈압(ABP) 신호에 기초하는 변동성지표를 이용하여 뇌손상 환자의 예후를 판단하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.The present invention is to provide a method and apparatus for determining the prognosis of brain injury patients using variability indicators based on intracranial pressure (ICP) signal and arterial blood pressure (ABP) signal.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem (s) mentioned above, and other object (s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법은 뇌손상 환자의 두개내압(intracranial pressure; ICP)신호 및 동맥혈압(arterial blood pressure; ABP)신호를 획득하는 단계; 소정의 시간 구간(time window) 동안의 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 간의 변동성의 상관관계를 나타내는 변동성지표(pressure variability index; PVx)를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 변동성지표에 기초하여, 상기 뇌손상 환자의 예후를 판단하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the method for determining the prognosis of the brain injury patient using the variability indicator provided by the present invention obtains the intracranial pressure (ICP) signal and arterial blood pressure (ABP) signal of the brain injury patient Doing; Calculating a pressure variability index (PVx) indicating a correlation of variability between the ICP signal and the ABP signal during a predetermined time window; And determining the prognosis of the brain injury patient based on the calculated volatility index.

바람직하게는, 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호에 대한 소정의 제1 시간 주기별 평균값을 이용하여, 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 트렌드라인(trend line)을 도출하는 단계를 더 포함하고, 상기 변동성지표를 산출하는 단계는 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 트렌드라인을 이용하여 상기 변동성지표를 산출할 수 있다.Preferably, the method further includes deriving a trend line of each of the ICP signal and the ABP signal using a predetermined first time period average value of the ICP signal and the ABP signal. The calculating of the volatility index may include calculating the volatility index using trend lines of the ICP signal and the ABP signal, respectively.

바람직하게는, 상기 변동성지표를 산출하는 단계는 상기 시간 구간 동안, 소정의 제2 시간 주기에 따라 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 표준편차(standard deviation; SD)를 산출하는 단계; 및 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 표준편차 간의 상관관계를 나타내는 변동성지표를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the calculating of the volatility index comprises: calculating a standard deviation (SD) of each of the ICP signal and the ABP signal according to a second predetermined time period during the time interval; And calculating a volatility index indicating a correlation between the standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal.

바람직하게는, 상기 표준편차를 산출하는 단계는 상기 제2 시간 주기에 따라 표준편차를 산출하는 시점으로부터 상기 시간 구간 이전인 시점에서부터 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각에 대하여 산출할 수 있다.Preferably, the calculating of the standard deviation may be calculated for each of the ICP signal and the ABP signal from a time before the time interval from the time of calculating the standard deviation according to the second time period.

바람직하게는, 상기 변동성지표는 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 간의 변동성의 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)에 기초할 수 있다.Preferably, the variability index may be based on a Pearson correlation coefficient of variability between the ICP signal and the ABP signal.

바람직하게는, 상기 뇌손상 환자의 예후를 판단하는 단계는 상기 뇌손상 환자의 뇌손상 발생 이후 소정 시간 이내인지 여부에 더 기초하여 판단할 수 있다.Preferably, the prognosis of the brain injury patient may be further determined based on whether the brain injury patient is within a predetermined time after the brain injury occurs.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 장치는 뇌손상 환자의 두개내압(ICP)신호 및 동맥혈압(ABP)신호를 획득하는 데이터수집부; 소정의 시간 구간 동안의 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 간의 변동성의 상관관계를 나타내는 변동성지표를 산출하는 연산부; 및 상기 산출된 변동성지표에 기초하여, 상기 뇌손상 환자의 예후를 판단하는 판단부를 포함한다.In addition, in order to achieve the above object, the apparatus for determining the prognosis of the brain injury patient using the variability indicator provided by the present invention includes a data collector for acquiring intracranial pressure (ICP) signal and arterial blood pressure (ABP) signal of the brain injury patient; A calculator for calculating a volatility index indicating a correlation between the volatility between the ICP signal and the ABP signal during a predetermined time interval; And based on the calculated volatility indicator, the determination unit for determining the prognosis of the brain injury patient.

바람직하게는, 상기 연산부는 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호에 대한 소정의 제1 시간 주기별 평균값을 이용하여, 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 트렌드라인을 더 도출하고, 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 트렌드라인을 이용하여 상기 변동성지표를 산출할 수 있다.Preferably, the calculator further derives a trend line of each of the ICP signal and the ABP signal by using a predetermined first time period average value for the ICP signal and the ABP signal, and calculates the trend line of each of the ICP signal and the ABP signal. The volatility index may be calculated using trend lines of each signal.

바람직하게는, 상기 연산부는 상기 시간 구간 동안, 소정의 제2 시간 주기에 따라 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 표준편차를 산출하고, 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 표준편차 간의 상관관계를 나타내는 변동성지표를 산출할 수 있다.Preferably, the calculator calculates a standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal according to a second predetermined time period during the time interval, and calculates a correlation between the standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal. The volatility indicators indicated can be calculated.

바람직하게는, 상기 연산부가 표준편차를 산출할 때, 상기 제2 시간 주기에 따라 표준편차를 산출하는 시점으로부터 상기 시간 구간 이전인 시점에서부터 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각에 대하여 산출할 수 있다.Preferably, when the calculation unit calculates the standard deviation, it may be calculated for each of the ICP signal and the ABP signal from a time before the time interval from the time of calculating the standard deviation according to the second time period.

바람직하게는, 상기 변동성지표는 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 간의 변동성의 피어슨 상관계수에 기초할 수 있다.Preferably, the variability index may be based on a Pearson correlation coefficient of variability between the ICP signal and the ABP signal.

바람직하게는, 상기 판단부는 상기 뇌손상 환자의 뇌손상 발생 이후 소정 시간 이내인지 여부에 더 기초하여 판단할 수 있다.Preferably, the determination unit may further determine based on whether or not within a predetermined time after the brain injury of the brain injury patient.

본 발명은 두개내압(ICP) 신호와 동맥혈압(ABP) 신호에 기초하는 변동성지표를 이용함으로써, 뇌내 순응도가 높을 때 (즉, ICP < 20 mmHg 일 때)에도 보다 정확하게 뇌손상 환자의 예후를 판단할 수 있는 효과가 있다.The present invention utilizes variability indicators based on intracranial pressure (ICP) and arterial blood pressure (ABP) signals to more accurately determine the prognosis of patients with brain injury even when high intracranial compliance (ie, when ICP <20 mmHg). There is an effect that can be done.

또한, 본 발명은 상태의 변동성이 크고 2차적 손상이 빈번한 뇌손상 환자에 대하여 실시간으로 환자의 상태를 평가하고, 치료법의 선발 및 평가를 위한 수단을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of evaluating the condition of the patient in real time for a brain injury patient having a large state variability and frequent secondary damage, and may provide a means for selecting and evaluating a therapy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표(PVx)의 산출 과정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 ICP신호와 ABP신호의 변동성의 상관관계를 산출하는 과정을 설명하기 위하여 도시한 의사코드이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 트렌드라인(trend line)을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 계산한 결과를 생존 환자에 대한 경우(a)와 사망한 환자에 대한 경우(b)로 나누어 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 8 및 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표(PVx)와 종래 기술의 압력-반응성 지수(PRx)를 비교하기 위하여 도시한 도면이다.
1 is a flowchart illustrating a prognosis determination method of a brain injury patient using the volatility indicator (PVx) according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a prognosis determination method of a brain injury patient using a volatility index (PVx) according to another embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a prognosis determination apparatus of a brain injury patient using the volatility indicator (PVx) according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a calculation process of a volatility index PVx according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a pseudo code illustrating a process of calculating a correlation of variability of an ICP signal and an ABP signal according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a trend line according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a result of calculating the variability index PVx according to an embodiment of the present invention divided into a case for a surviving patient (a) and a case for a deceased patient (b).
8 and 9 are diagrams for comparing the variability index (PVx) and the pressure-reactivity index (PRx) of the prior art according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a prognosis determination method of a brain injury patient using the volatility indicator (PVx) according to an embodiment of the present invention.

단계 S110에서는, 예후 판단 장치가 뇌손상 환자의 두개내압(intracranial pressure; ICP)신호 및 동맥혈압(arterial blood pressure; ABP)신호를 획득한다.In step S110, the prognostic determination device acquires an intracranial pressure (ICP) signal and an arterial blood pressure (ABP) signal of a brain injury patient.

여기서, 두개내압(ICP)은 두개골의 내강을 채우고 있는 뇌척수액의 압을 말하며, 두개골에 구멍을 뚫고 압력을 측정하는 탐침을 넣어서 측정할 수 있다. 또한, 동맥혈압(ABP)은 동맥에서 측정되는 혈압을 말하며, 동맥에 삽관하여 압력계에 연결해 측정할 수 있다.Here, intracranial pressure (ICP) refers to the pressure of the cerebrospinal fluid that fills the lumen of the skull, it can be measured by inserting a probe to measure the pressure in the skull. In addition, arterial blood pressure (ABP) refers to blood pressure measured in an artery, and can be measured by intubating the artery and connecting it to a pressure gauge.

이때, 예후 판단 장치는 이와 같이 측정된 ICP신호와 ABP신호를 유선 또는 무선으로 수신하여, 획득할 수 있다. 보다 구체적으로, 예후 판단 장치는 별도의 ICP신호 모니터링 장치 및 ABP신호 모니터링 장치 각각으로부터 ICP신호와 ABP신호를 유선 또는 무선으로 수신하거나, 또는 ICP신호 및 ABP신호를 측정할 수 있는 별도의 구성을 포함하여, 그 구성으로부터 ICP신호와 ABP신호를 획득할 수 있다.In this case, the prognosis determination apparatus may receive and acquire the ICP signal and the ABP signal measured in this way by wire or wirelessly. More specifically, the prognostic determination device includes a separate configuration capable of receiving wired or wireless ICP signal and ABP signal from each of the separate ICP signal monitoring device and the ABP signal monitoring device, or measuring the ICP signal and the ABP signal. Thus, the ICP signal and the ABP signal can be obtained from the configuration.

단계 S120에서는, 예후 판단 장치가 소정의 시간 구간(time window) 동안의 그 ICP신호 및 ABP신호 간의 변동성의 상관관계(correlation)를 나타내는 변동성지표(pressure variability index; PVx)를 산출한다.In step S120, the prognostic determination device calculates a pressure variability index (PVx) indicating a correlation of variability between the ICP signal and the ABP signal during a predetermined time window.

이때, 예후 판단 장치는 일정한 시간 구간 동안 동일한 시점에서 ICP신호의 변동성과 ABP신호의 변동성 간의 상관관계를 산출할 수 있다. 또한, 이 상관관계를 나타내는 결과값에 기초하여 변동성지표(PVx)를 산출할 수 있다. 한편, 상관관계는 일정한 수치로 계산되어 두 대상이 서로 관련성이 있다고 추측되는 관계를 의미할 수 있다.In this case, the prognostic determination device may calculate a correlation between the variability of the ICP signal and the variability of the ABP signal at the same time point for a certain time interval. In addition, the volatility index PVx can be calculated based on the result value indicating the correlation. On the other hand, the correlation may be calculated by a certain value may mean a relationship in which the two objects are assumed to be related to each other.

예컨대, 예후 판단 장치는 300초의 시간 구간 동안 매 5초 마다 ICP신호와 ABP신호에 대하여 일정한 기준으로 표준편차, 분산 등과 같은 변동성을 산출하고, 그 산출된 변동성 간의 상관관계를 산출한 후, 이 상관관계를 이용하여 변동성지표(PVx)를 산출할 수 있다.For example, the prognostic determination device calculates the variability such as standard deviation, variance, etc. on a predetermined basis with respect to the ICP signal and the ABP signal every 5 seconds for a 300 second time interval, calculates a correlation between the calculated variability, and then correlates the correlation. The relationship can be used to calculate the volatility index (PVx).

다른 실시예에서는, 변동성지표(PVx)는 ICP신호 및 ABP신호 간의 변동성의 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)에 기초하여 산출될 수 있다.In another embodiment, the variability index PVx may be calculated based on the Pearson correlation coefficient of the variability between the ICP signal and the ABP signal.

여기서, 피어슨 상관계수 r은 두 변수간의 관련성을 분석하기 위해 이용되는 계수이다. 즉, 두 변수 X(ICP신호의 변동성)와 Y(ABP신호의 변동성)가 함께 변하는 정도를 X와 Y가 따로 변하는 정도로 나누어 계산할 수 있다. 이때, X와 Y의 값이 완전히 동일하면 1, 전혀 다르면 0, 반대방향으로 완전히 동일하면 -1의 값을 가진다. 피어슨 상관계수 r은 아래의 수학식 1을 이용하여 산출될 수 있다.Here, Pearson's correlation coefficient r is a coefficient used to analyze the relationship between two variables. That is, the degree of change of two variables X (variability of ICP signal) and Y (variability of ABP signal) can be calculated by dividing the degree of change of X and Y separately. At this time, if the value of X and Y are completely the same, it is 1, if it is completely different, it is 0, and if it is completely the same in the opposite direction, it has a value of -1. Pearson's correlation coefficient r may be calculated using Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017116562463-pat00001
Figure 112017116562463-pat00001

여기서, r은 피어슨 상관계수이고, n은 두 변수 x와 y의 개수이고, xi 및 yi는 i의 index를 갖는 변수이다.Where r is the Pearson correlation coefficient, n is the number of two variables x and y, and x i and y i are variables having an index of i.

한편, 도 5를 참조하면, 예후 판단 장치가 ICP신호의 변동성(ICPv)과 ABP신호의 변동성(BPv)을 이용하여, 두 신호의 변동성 사이의 피어슨 상관계수(PVx)를 계산하는 과정에 관한 의사코드(pseudo code)가 나타나있다.On the other hand, referring to Figure 5, the prognostic determination device for the process of calculating the Pearson correlation coefficient (PVx) between the variability of the two signals, using the variability of the ICP signal (ICPv) and the ABP signal (BPv) The pseudo code is shown.

마지막으로 단계 S130에서는, 예후 판단 장치가 그 산출된 변동성지표(PVx)에 기초하여, 뇌손상 환자의 예후를 판단한다.Finally, in step S130, the prognostic determination device determines the prognosis of the brain injury patient based on the calculated volatility index PVx.

이때, 도 7을 참조하면, 뇌손상 이후 생존한 환자에 대한 경우(a)와 사망한 환자에 대한 경우(b)가 나타나 있다. In this case, referring to FIG. 7, a case (a) for a patient surviving after a brain injury and a case (b) for a patient who has died are shown.

생존 환자의 경우(a)에는, ABP신호와 ICP신호가 모두 안정적이었다. 그러나, 압력-반응성 지수(PRx)는 양의 값을 나타내어, 뇌의 자가 조절(cerebral autoregulation)이 악화되었음을 의미하고 있다. ICP신호의 변동성(SD) 및 ABP신호의 변동성의 미세한 변동은 PVx에는 반영되었지만 PRx에는 반영되지 않았음을 알 수 있다.In surviving patients (a), both ABP and ICP signals were stable. However, the pressure-responsiveness index (PRx) is positive, indicating that cerebral autoregulation has deteriorated. It can be seen that the minute variation of the variability of the ICP signal SD and the ABP signal is reflected in the PVx but not in the PRx.

한편, 사망한 환자의 경우(b)에는, 대부분의 경우 ICP신호가 20 mmHg 미만으로 유지되었다. 그러나, ICP신호는 기록하는 동안 갑자기 최대 40 mmHg로 증가하였다. 이때, ICP신호의 변동성과 ABP신호의 변동성이 증가하였으며, 그 증가는 PVx에 반영되었다. 그러나, PRx는 ABP신호와 ICP신호의 갑작스런 변화에도 불구하고 음의 값으로 남아있었음을 알 수 있다.On the other hand, in the case of the deceased patient (b), in most cases, the ICP signal was kept below 20 mmHg. However, the ICP signal suddenly increased up to 40 mmHg during recording. At this time, the volatility of ICP signal and ABP signal increased, and the increase was reflected in PVx. However, it can be seen that PRx remained negative despite sudden changes in the ABP and ICP signals.

또한, 도 8 및 도 9에는 본 발명의 변동성지표(PVx)와 종래 기술의 압력-반응성 지수(PRx)를 비교한 결과가 나타나 있다.8 and 9 show the results of comparing the volatility index PVx of the present invention with the pressure-reactivity index PRx of the prior art.

구체적으로, 도 8을 참조하면, 생존 환자군(옅은 회색)과 사망 환자군(진한 회색) 사이의 PVx 및 PRx의 분포 차이를 박스그래프(box plot)로 나타내고 있다. 평균 ICP신호와 무관하게 전체적(A)으로 PVx는 사망 환자군에서 더 높았으며, 이는 PRx도 동일하였다. 평균 ICP신호가 20 mmHg 이상인 경우(B)에는 PRx의 값 분포의 차이는 보다 분명하였다. 그러나 ICP가 20 mmHg 미만인 경우(C)에는 그 차이가 감소하였다. 즉, 평균 ICP신호에 관계없이 PVx의 값 분포의 차이가 유지되고 있다는 사실을 알 수 있다. 참고로, 별표(*)와 이중별표(**)는 각각 생존 환자군과 사망 환자군의 PVx를 Mann-Whitney U-test로 분석하였을 때의 P=0.05와 P<0.001을 나타낸다.Specifically, referring to FIG. 8, the difference in distribution of PVx and PRx between the survival patient group (light gray) and the death patient group (dark gray) is shown by a box plot. Regardless of the average ICP signal, overall (A) PVx was higher in the deceased patient group, which was the same in PRx. When the average ICP signal was 20 mmHg or more (B), the difference in the value distribution of PRx was more obvious. However, the difference was reduced when the ICP was less than 20 mmHg (C). That is, it can be seen that the difference in the value distribution of PVx is maintained regardless of the average ICP signal. For reference, asterisk (*) and double asterisk (**) indicate P = 0.05 and P <0.001 when the PVx of the surviving and deceased patient groups was analyzed by Mann-Whitney U-test, respectively.

또한, 도 9를 참조하면, 상관관계 지표와 평균압력 값의 ROC곡선이 나타나 있으며, (A) PVx는 사망 예측에 있어 PRx보다 우수한 성능을 보였다(AUC = .74 및 .66). (B) 특히, PVx는 평균 ICP가 20 mmHg 미만(AUC = .74)일 때 보다 더 효과적 이었지만, PRx는 동일한 조건(AUC = .58)에서 크게 낮아졌다. (C) 그러나, PRx는 ICP가 20 mmHg 이상인 경우 사망률을 상당한 정확도(AUC = .74)로 예측하였다. 또한, 평균 압력 값(ICP신호, ABP신호)은 이동 상관 지수(PVx, PRx)에 비해 사망률에 대한 예측 성능(AUC≤.65)이 좋지 않았다. 이는, (D) 모든 대상자에 대한 경우(AUC of ICP=.60, MAP =.56, CPP(cerebral perfusion pressure)=.49), (E) ICP가 20 mmHg 미만인 MAP = .56, CPP(cerebral perfusion pressure) = .49), (F) ICP가 20 mmHg 이상인 경우(AUC of ICP=.64, MAP =.53, CPP=.65)로부터 확인할 수 있다.In addition, referring to Figure 9, the ROC curve of the correlation index and the mean pressure value is shown (A) PVx showed better performance than PRx in predicting death (AUC = .74 and .66). (B) In particular, PVx was more effective than when the average ICP was less than 20 mmHg (AUC = .74), but PRx was significantly lowered under the same conditions (AUC = .58). (C) However, PRx predicted mortality with significant accuracy (AUC = .74) when the ICP was above 20 mmHg. In addition, the average pressure value (ICP signal, ABP signal) did not have good predictive performance (AUC≤.65) for mortality compared to the moving correlation indexes (PVx, PRx). This means that (D) for all subjects (AUC of ICP = .60, MAP = .56, CPP (cerebral perfusion pressure) =. 49), (E) MAP with an ICP of less than 20 mmHg = .56, CPP (cerebral) perfusion pressure) = .49), and (F) ICP above 20 mmHg (AUC of ICP = .64, MAP = .53, CPP = .65).

다른 실시예에서는, 예후 판단 장치가 뇌손상 환자의 뇌손상 발생 이후 소정 시간 이내인지 여부에 더 기초하여 뇌손상 환자의 예후를 판단할 수 있다.In another embodiment, the prognosis determination device may further determine the prognosis of the brain injury patient based on whether the prognosis apparatus is within a predetermined time after the brain injury occurs.

예컨대, 예후 판단 장치는 뇌손상 환자의 입원 이후 24시간 이내인 경우에는, 변동성지표(PVx)를 이용하여 그 뇌손상 환자의 예후를 판단할 수 있다. 그러나, 입원 이후 24시간이 지난 경우에는, 또 다른 여러 가지 요인들이 환자에게 영향을 미칠 수 있으므로, 변동성지표(PVx)만을 이용하여 예후를 판단하는 데에는 제약이 있을 수 있다.For example, if the prognosis determination device is within 24 hours after admission of the brain injury patient, the prognosis of the brain injury patient may be determined using the variability index PVx. However, if 24 hours have passed since hospitalization, other factors may affect the patient, so there may be limitations in determining the prognosis using only the volatility index (PVx).

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법은 종래의 압력-반응성 지수(PRx)를 이용하는 방법과 비교하여, 특히 ICP신호가 20 mmHg 미만인 환경에서, 보다 정확하게 뇌손상 환자의 예후를 판단할 수 있는 효과가 있다.As described above, the method for determining the prognosis of the brain injury patient using the volatility index (PVx) according to an embodiment of the present invention is particularly compared to the method using the pressure-responsiveness index (PRx), particularly in an environment where the ICP signal is less than 20 mmHg. In, there is an effect that can more accurately determine the prognosis of the brain injury patient.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a prognosis determination method of a brain injury patient using a volatility index (PVx) according to another embodiment of the present invention.

단계 S210에서는, 예후 판단 장치가 뇌손상 환자의 두개내압(ICP)신호 및 동맥혈압(ABP)신호를 획득한다.In step S210, the prognostic determination device acquires the intracranial pressure (ICP) signal and the arterial blood pressure (ABP) signal of the brain injury patient.

단계 S220에서는, 예후 판단 장치가 그 ICP신호 및 ABP신호에 대한 소정의 제1 시간 주기별 평균값을 이용하여, 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 트렌드라인(trend line)을 도출한다.In step S220, the prognostic determination device derives a trend line of each of the ICP signal and the ABP signal using a predetermined first time period average value for the ICP signal and the ABP signal.

즉, 예후 판단 장치가 제1 시간 주기마다 ICP신호 및 ABP신호에 대한 평균값을 산출하고, 그 평균값을 연결하여 트렌드라인을 도출할 수 있다. That is, the prognostic determination device may calculate an average value for the ICP signal and the ABP signal at every first time period, and connect the average values to derive the trend line.

예컨대, 도 6을 참조하면, 예후 판단 장치가 매 1초마다 ICP신호 및 ABP신호에 대한 평균값을 산출하여 표시하고, 그 평균값을 연결하여 트렌드라인을 도출할 수 있다.For example, referring to FIG. 6, the prognostic determination device may calculate and display an average value of the ICP signal and the ABP signal every 1 second, and derive a trend line by connecting the average values.

단계 S230에서는, 예후 판단 장치가 소정의 시간 구간 동안의 그 ICP신호 및 ABP신호 간의 변동성의 상관관계를 나타내는 변동성지표(PVx)를 산출한다.In step S230, the prognostic determination device calculates a volatility index PVx indicating a correlation of the volatility between the ICP signal and the ABP signal during the predetermined time interval.

이때, 예후 판단 장치는 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 트렌드라인을 이용하여 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 변동성을 분석하고, 그 상관관계를 나타내는 변동성지표(PVx)를 산출할 수 있다.In this case, the prognostic determination apparatus may analyze the variability of each of the ICP signal and the ABP signal using the trend lines of the ICP signal and the ABP signal, respectively, and calculate the variability index PVx indicating the correlation.

다른 실시예에서는, 표준편차(standard deviation; SD)가 ICP신호와 ABP신호의 변동성으로 사용될 수 있다. 그리고, 단계 S233 및 S236의 과정을 통해, 표준편차를 이용하여 변동성지표(PVx)를 산출할 수 있다.In another embodiment, a standard deviation (SD) may be used as the variability of the ICP signal and the ABP signal. In addition, the variability index PVx may be calculated using the standard deviation through the processes of steps S233 and S236.

단계 S233에서는, 예후 판단 장치가 그 시간 구간 동안, 소정의 제2 시간 주기에 따라 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 표준편차를 산출한다.In step S233, the prognostic determination device calculates the standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal according to the second predetermined time period during the time period.

예컨대, 예후 판단 장치는 300초의 시간 구간 동안, 매 5초마다 반복적으로 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 표준편차를 산출할 수 있다. 이때, 표준편차는 데이터가 평균값을 기준으로 얼마나 모여있는지(산포도)를 나타내는 값이다.For example, the prognostic determination device may calculate the standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal repeatedly every 5 seconds during the 300 second time interval. At this time, the standard deviation is a value indicating how the data are collected (scatter plot) based on the average value.

단계 S236에서는, 예후 판단 장치가 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 표준편차 간의 상관관계를 나타내는 변동성지표(PVx)를 산출한다.In step S236, the prognostic determination device calculates a volatility index PVx indicating a correlation between the standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal.

예컨대, 예후 판단 장치는 300초 동안 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 표준편차를 ICPv와 ABPv로 산출할 수 있다. 그리고, ICPv와 ABPv 간의 상관관계를 계산하여 변동성지표(PVx)를 산출할 수 있다.For example, the prognostic determination device may calculate the standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal as ICPv and ABPv for 300 seconds. In addition, a volatility index PVx may be calculated by calculating a correlation between ICPv and ABPv.

한편, 도 4를 참조하면, (a) 소정의 시간 구간(300초)에 대하여, ICPv와 ABPv를 산출하고, (b) ICPv와 ABPv 간의 상관관계를 도출한 후, (c) 변동성지표(PVx)를 산출한 결과가 나타나 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4, after (a) calculating ICPv and ABPv for a predetermined time interval (300 seconds), (b) deriving correlation between ICPv and ABPv, and (c) volatility index PVx ) Is shown.

또 다른 실시예에서는, 예후 판단 장치가 제2 시간 주기에 따라 표준편차를 산출하는 시점으로부터 그 시간 구간 이전인 시점에서부터 그 ICP신호 및 ABP신호 각각에 대하여 산출할 수 있다.In another embodiment, the prognostic determination device may calculate for each of the ICP signal and the ABP signal from a time point before the time interval is calculated from the time point at which the standard deviation is calculated according to the second time period.

예컨대, 예후 판단 장치가 ICPv와 ABPv를 매 5초 마다 실시간으로 산출한다면, 각각의 산출 시점으로부터 300초 이전의 시점에서부터 ICP신호와 ABP신호 각각을 분석하여 표준편차를 산출할 수 있다.For example, if the prognostic determination device calculates the ICPv and the ABPv in real time every 5 seconds, the standard deviation may be calculated by analyzing the ICP signal and the ABP signal from 300 seconds before each calculation time.

마지막으로 단계 S240에서는, 예후 판단 장치가 그 산출된 변동성지표(PVx)에 기초하여, 뇌손상 환자의 예후를 판단한다.Finally, in step S240, the prognosis determination device determines the prognosis of the brain injury patient based on the calculated volatility index PVx.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법은 제1 시간 주기마다 ICP신호 및 ABP신호에 대한 평균값을 산출하여 구성한 트렌드라인을 이용함으로써, 맥파(pulse wave) 및 호흡파(respiratory wave)의 영향을 최소화하고, 속도가 느린 파동(slow wave)의 변동성을 반영하여 보다 정확한 변동성지표(VRx)를 산출할 수 있는 효과를 가진다.As described above, the prognosis determination method of the brain injury patient using the volatility indicator (PVx) according to another embodiment of the present invention, by using the trend line configured by calculating the average value for the ICP signal and ABP signal every first time period, (pulse wave) and the respiratory wave (respiratory wave) to minimize the effects of the slow wave (slow wave) to reflect the variability of the effect has the effect of calculating the more accurate variability index (VRx).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a prognosis determination apparatus of a brain injury patient using a volatility indicator (PVx) according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변동성지표(PVx)를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 장치(300)는 데이터수집부(310), 연산부(320) 및 판단부(330)를 포함한다. 선택적으로, 예후 판단 장치(300)는 뇌손상 환자의 ICP신호 및 ABP신호를 측정할 수 있는 측정부(미도시)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the apparatus 300 for determining the prognosis of the brain injury patient using the volatility indicator PVx according to an embodiment of the present invention includes a data collector 310, a calculator 320, and a determiner 330. Include. Optionally, the prognostic determination device 300 may further include a measuring unit (not shown) capable of measuring the ICP signal and the ABP signal of the brain injury patient.

한편, 예후 판단 장치(300)는 CPU 및 메모리 등을 포함하는 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿PC 및 노트북 등에 탑재될 수 있다.Meanwhile, the prognostic determination device 300 may be mounted on a computer, a smartphone, a tablet PC, a notebook, and the like including a CPU and a memory.

데이터수집부(310)는 뇌손상 환자의 두개내압(ICP)신호 및 동맥혈압(ABP)신호를 획득한다.The data collector 310 acquires an intracranial pressure (ICP) signal and an arterial blood pressure (ABP) signal of a brain injury patient.

이때, ICP신호 및 ABP신호는 측정부(미도시)로부터 획득하거나, 외부의 ICP신호 모니터링 장치 및 ABP신호 모니터링 장치로부터 수신할 수 있다.In this case, the ICP signal and the ABP signal may be obtained from a measuring unit (not shown) or may be received from an external ICP signal monitoring device and an ABP signal monitoring device.

연산부(320)는 소정의 시간 구간 동안의 그 ICP신호 및 ABP신호 간의 변동성의 상관관계를 나타내는 변동성지표(PVx)를 산출한다.The calculating unit 320 calculates a volatility index PVx indicating a correlation between the variability between the ICP signal and the ABP signal during a predetermined time interval.

다른 실시예에서는, 연산부(320)는 그 ICP신호 및 ABP신호에 대한 소정의 제1 시간 주기별 평균값을 이용하여, 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 트렌드라인을 더 도출하고, 그 트렌드라인을 이용하여 변동성지표(PVx)를 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit 320 further derives a trend line of each of the ICP signal and the ABP signal by using a predetermined first time period average value for the ICP signal and the ABP signal, and uses the trend line. The volatility index PVx can be calculated.

또 다른 실시예에서는, 연산부(320)는 그 시간 구간 동안, 소정의 제2 시간 주기에 따라 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 표준편차를 산출하고, 그 ICP신호 및 ABP신호 각각의 표준편차 간의 상관관계를 나타내는 변동성지표(PVx)를 산출할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit 320 calculates the standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal according to the second predetermined time period during the time interval, and the correlation between the standard deviation of the ICP signal and the ABP signal, respectively. The volatility index PVx indicating the relationship can be calculated.

또 다른 실시예에서는, 연산부(320)가 표준편차를 산출할 때, 제2 시간 주기에 따라 표준편차를 산출하는 시점으로부터 그 시간 구간 이전인 시점에서부터 그 ICP신호 및 ABP신호 각각에 대하여 산출할 수 있다.In another exemplary embodiment, when the calculation unit 320 calculates the standard deviation, the calculation unit 320 may calculate the ICP signal and the ABP signal from the time when the standard deviation is calculated according to the second time period, and before the time interval. have.

또 다른 실시예에서는, 변동성지표(PVx)는 그 ICP신호 및 ABP신호 간의 변동성의 피어슨 상관계수에 기초할 수 있다.In another embodiment, the volatility index PVx may be based on the Pearson correlation coefficient of the volatility between the ICP signal and the ABP signal.

판단부(330)는 그 산출된 변동성지표(PVx)에 기초하여, 뇌손상 환자의 예후를 판단한다.The determination unit 330 determines the prognosis of the brain injury patient based on the calculated volatility index PVx.

다른 실시예에서는, 판단부(330)는 뇌손상 환자의 뇌손상 발생 이후 소정 시간 이내인지 여부에 더 기초하여 판단할 수 있다.In another embodiment, the determination unit 330 may further determine based on whether or not within a predetermined time after the brain injury of the brain injury patient.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 를 포함한다.The computer-readable recording medium may include a magnetic storage medium (for example, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.) and an optical reading medium (for example, a CD-ROM, DVD, etc.).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

Claims (12)

변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 장치에서 수행되는 방법에 있어서,
뇌손상 환자의 두개내압(intracranial pressure; ICP)신호 및 동맥혈압(arterial blood pressure; ABP)신호를 획득하는 단계;
소정의 시간 구간(time window) 동안의 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 간의 변동성의 상관관계를 나타내는 변동성지표(pressure variability index; PVx)를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 변동성지표에 기초하여, 상기 뇌손상 환자의 예후를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 ICP신호 및 상기 ABP신호에 대한 소정의 제1 시간 주기별 평균값을 이용하여, 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 트렌드라인(trend line)을 도출하는 단계를 더 포함하고,
상기 변동성지표를 산출하는 단계는
상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 트렌드라인을 이용하여 상기 변동성지표를 산출하고,
상기 변동성지표를 산출하는 단계는
상기 시간 구간 동안, 소정의 제2 시간 주기에 따라 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 표준편차(standard deviation; SD)를 산출하는 단계; 및
상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 표준편차 간의 상관관계를 나타내는 변동성지표를 산출하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법.
In the method performed in the apparatus for determining the prognosis of the brain injury patient using the variability indicator,
Obtaining an intracranial pressure (ICP) signal and an arterial blood pressure (ABP) signal of a brain injury patient;
Calculating a pressure variability index (PVx) indicating a correlation of variability between the ICP signal and the ABP signal during a predetermined time window; And
Determining the prognosis of the brain injury patient based on the calculated volatility index,
Deriving a trend line of each of the ICP signal and the ABP signal by using a predetermined first time period average value of the ICP signal and the ABP signal,
Computing the volatility index
The volatility index is calculated using trend lines of the ICP signal and the ABP signal, respectively.
Computing the volatility index
Calculating a standard deviation (SD) of each of the ICP signal and the ABP signal according to a second predetermined time period during the time period; And
Calculating a volatility index indicating a correlation between the standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal
Prognosis determination method of a brain injury patient using a variability indicator comprising a.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 표준편차를 산출하는 단계는
상기 제2 시간 주기에 따라 표준편차를 산출하는 시점으로부터 상기 시간 구간 이전인 시점에서부터 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각에 대하여 산출하는 것을 특징으로 하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법.
The method of claim 1,
The step of calculating the standard deviation
And a method for determining the prognosis of the brain injury patient using the variability indicator, wherein the ICP signal and the ABP signal are calculated for each of the ICP signals from a time point before the time interval from the time point for calculating the standard deviation according to the second time period.
제1항에 있어서,
상기 변동성지표는
상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 간의 변동성의 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)에 기초하는 것을 특징으로 하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법.
The method of claim 1,
The volatility index is
The prognosis determination method of the brain injury patient using the variability index, characterized in that based on the Pearson correlation coefficient of the variability between the ICP signal and the ABP signal.
제1항에 있어서,
상기 뇌손상 환자의 예후를 판단하는 단계는
상기 뇌손상 환자의 뇌손상 발생 이후 소정 시간 이내인지 여부에 더 기초하여 판단하는 것을 특징으로 하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 방법.
The method of claim 1,
Determining the prognosis of the brain injury patient
The prognosis determination method of the brain injury patient using the variability indicator, characterized in that further determining based on whether or not within a predetermined time after the brain injury of the brain injury patient.
뇌손상 환자의 두개내압(ICP)신호 및 동맥혈압(ABP)신호를 획득하는 데이터수집부;
소정의 시간 구간 동안의 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 간의 변동성의 상관관계를 나타내는 변동성지표를 산출하는 연산부; 및
상기 산출된 변동성지표에 기초하여, 상기 뇌손상 환자의 예후를 판단하는 판단부를 포함하고,
상기 연산부는
상기 ICP신호 및 상기 ABP신호에 대한 소정의 제1 시간 주기별 평균값을 이용하여, 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 트렌드라인을 더 도출하고,
상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 트렌드라인을 이용하여 상기 변동성지표를 산출하고,
상기 연산부는
상기 시간 구간 동안, 소정의 제2 시간 주기에 따라 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 표준편차를 산출하고,
상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각의 표준편차 간의 상관관계를 나타내는 변동성지표를 산출하는 것을 특징으로 하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 장치.
A data collector for acquiring intracranial pressure (ICP) and arterial blood pressure (ABP) signals of a brain injury patient;
A calculator for calculating a volatility index indicating a correlation between the volatility between the ICP signal and the ABP signal during a predetermined time interval; And
On the basis of the calculated volatility indicator, comprising a determination unit for determining the prognosis of the brain injury patient,
The calculation unit
Deriving a trend line of each of the ICP signal and the ABP signal by using a predetermined first time period average value for the ICP signal and the ABP signal,
The volatility index is calculated using trend lines of the ICP signal and the ABP signal, respectively.
The calculation unit
During the time period, a standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal is calculated according to a predetermined second time period,
The apparatus for determining the prognosis of the brain injury patient using the volatility index, characterized in that it calculates a volatility index indicating a correlation between the standard deviation of each of the ICP signal and the ABP signal.
삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 연산부가 표준편차를 산출할 때,
상기 제2 시간 주기에 따라 표준편차를 산출하는 시점으로부터 상기 시간 구간 이전인 시점에서부터 상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 각각에 대하여 산출하는 것을 특징으로 하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 장치.
The method of claim 7, wherein
When the calculation unit calculates the standard deviation,
The apparatus for determining the prognosis of the brain injury patient using the variability index, characterized in that for each of the ICP signal and the ABP signal from the time point before the time interval from the time of calculating the standard deviation according to the second time period.
제7항에 있어서,
상기 변동성지표는
상기 ICP신호 및 상기 ABP신호 간의 변동성의 피어슨 상관계수에 기초하는 것을 특징으로 하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 장치.
The method of claim 7, wherein
The volatility index is
And a Pearson correlation coefficient of the variability between the ICP signal and the ABP signal.
제7항에 있어서,
상기 판단부는
상기 뇌손상 환자의 뇌손상 발생 이후 소정 시간 이내인지 여부에 더 기초하여 판단하는 것을 특징으로 하는 변동성지표를 이용한 뇌손상 환자의 예후 판단 장치.

The method of claim 7, wherein
The determination unit
The apparatus for determining the prognosis of the brain injury patient using the variability indicator, characterized in that further determining based on whether or not within a predetermined time after the brain injury of the brain injury patient.

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