TW201510919A - 用於評估、診斷及／或監測心臟健康之裝置與方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種用於向一個體傳達該個體之心臟健康之系統，其包括：一輸入裝置，其可用於輸入與該個體之該健康相關之資料；一專家系統，其包含由用於使用該相關資料來評估心臟健康之複數種事實及規則所填充之一知識庫；及一輸出裝置，其可用於傳達該個體之當前心臟健康及超出一臨限值之一心臟健康變化中之一者或兩者。該相關資料之至少一些係生物資料，且該相關資料之至少一些係量測資料；
Description
本申請案主張2014年7月2日申請之美國臨時申請案第61/824,307號之權益，該臨時申請案之內容以引用方式併入本文中。
本發明之實施例係關於用於評估、診斷及/或監測一個體之心臟健康之一裝置與方法。
根據2011年全國健康統計中心報告，心血管疾病在美國仍舊是每個主要種族群體之男性及女性之主要死亡原因。心血管疾病在2008年導致近616,000例死亡並在同一年引起美國四分之一的死亡案例。冠狀動脈疾病(CAD)係心臟病之最常見類型且2008年在美國有405,309個個體死於此特定病因。每年，大約785,000個美國人遭受一首次心臟病發作且另外470,000人將遭受一額外心肌梗塞(MI)。2010年，僅僅CAD就預計花費美國1089億美元，包含保健服務成本、藥物治療成本及損失之生產力。心血管疾病每年奪去比接下來四個主要死亡原因一癌症、慢性下呼吸道疾病、意外事故及糖尿病一合起來更多之生命。
通常建議經歷包含胸痛、心悸及昏厥等等的症狀之個體、具有心臟病家族史之個體及高齡之個體去咨詢一臨床醫生以評估整體心臟健康及診斷心臟病或心臟病之可能性。一臨床醫生通常對一個體執行
一健康檢查且在執行任何測試之前詢問個人及家族之病史。該臨床醫生亦可詢問該個體之生活方式及習慣，且可詢問討論與心臟健康相關聯之已知或可疑風險因素之其他問題。診斷心臟病所需之測試可取決於該臨床醫生懷疑該個體具有之健康狀況而變化，且可包含但不限於血液測試、胸部x光片、心電圖(ECG)及超音波回聲心動圖。更先進之測試或診斷技術可包含但不限於心臟導管插入術、心臟活組織檢查、心臟電腦斷層攝影(CT)掃描及心臟核磁共振成像(MRI)掃描。
該等初步及先進之測試可為費時、昂貴且侵入個體的且結果通常需要額外時間以供臨床醫生進行檢視且基於測試結果做出診斷並連同自體檢及詢問收集之資料對該個體之整體心臟健康做出一評估。向個體傳達將該評估及傳達該評估隨時間的變化可為具有挑戰性的，此係因為個體可能感覺到一評估具有某種程度之抽象性而無法理解相對於個體之同輩群體、相對於普通人群及/或相對於該個體之自身歷史之心臟健康。因此，個體可受益於用於向提供者傳達心臟健康且使用一節約時間、具有成本效益且不具有侵入性之方法隨著時間推移監測心臟健康之改良技術。
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圖1係根據一實施例之一系統程序之一簡化方塊圖。
圖2繪示根據一實施例之在同步化即時收集之心電圖(ECG)信號之資料顯示期間之裝置之一實施例。
圖3繪示根據本發明之用於監測心臟健康之一裝置之一實施例。
圖4A係根據一實施例之邏輯分析程序之一簡化流程圖。
圖4B係根據一實施例之協助一臨床醫生做出對心臟健康之一評估且將向患者傳達該評估之一方法之一實施例之一流程圖。
圖5繪示根據一實施例之在ECG資料結果顯示期間之一裝置之一實施例，此時臨床醫生可選擇發送ECG信號至一印表機以進行一硬拷
貝列印出。
圖6A繪示根據一實施例之用於根據本發明來評估一般心臟健康之一裝置之一實施例。
圖6B繪示根據一實施例之鑑於一或多個風險因素之一變化來評估一般心臟健康之圖6A之裝置。
圖7A至圖7C繪示根據一實施例之可與根據本發明之裝置與方法配合使用以傳達心臟健康之各種表示。
圖8繪示根據一實施例之心肌梗塞(MI)顯示之臨床醫生選擇的細節。
圖9A至圖9E繪示根據一實施例之可與裝置與方法之實施例配合使用以傳達心臟健康之各種表示。
以下描述係當前預期用於實踐本發明之各種實施例之最佳模式。本描述僅係為了描述本發明之一般原理，不應以一限制性意義來理解。本發明之範疇應參考申請專利範圍來確定。在本發明之下列描述中，相同數字或參考指示符將始終用於指代相同部件或元件。此外，一參考數字之首位數識別該參考數字首次出現之圖式。
熟習此項技術者將明白，如下文所述，本發明可在圖中繪示之硬體、軟體、韌體及/或實體之許多不同實施例中實施。本文描述之任何實際軟體、韌體及/或硬體並非對本發明之限制。因此，鑑於本文中呈現之細節程度，本發明之操作及行為將在理解實施例之修改及變化係可行之情況下描述。
經歷之一心臟病發作(心肌梗塞)之症狀(包含但不限於，一隻手臂或兩隻手臂、背部、頸部、顎或胃部之上體不適、伴隨或先於胸部不適之呼吸短促、惡心、嘔吐、頭暈或昏厥及突發冷汗)之個體將需要尋求即時醫療護理且進入急診科進行診斷及治療。
在回應於一胸痛分診情形轉運至急診科時，儘管急診醫療技術人員及臨床醫生擁有一扎實的醫療資訊知識基礎但仍會犯錯誤，此係因為臨床醫生係人類且有時可能無法辨識指示手邊之醫療狀況係一心肌梗塞之跡象或醫療資訊。此判斷錯誤或醫療症狀誤解可導致醫療時間增加或可能導致患者死亡。
因此，急診醫療技術人員及臨床醫生在如何回應一患者之醫療狀況之決策程序期間受到若干複雜且變化之約束之影響。臨床醫生試圖在困難條件下做出明智醫療決策且將為有利的是提供一非侵入性裝置及方法來協助臨床醫生回應於胸痛分診情形提供一迅速且準確之醫療決策。醫療技術人員、臨床醫生及個體可受益於準確協助來在轉運至急診科時排除心肌梗塞，其中在到達之後便可採取即時行動來治療該個體。節省時間、成本且最重要的是拯救一生命。
在急診科中，該臨床醫生可詢問關於與心臟健康相關聯之可疑風險因素之問題並執行診斷心肌梗塞所需之測試。該等測試可包含但不限於心臟標記物血液測試、全血計數測試、胸部x光片、超音波回聲心動圖及心電圖(ECG)來診斷患者。ECG波形之調查及血清中特定心臟標記物之抬高判定該心肌梗塞為STEMI(ST段抬高型心肌梗塞)或NSTEMI(非ST段抬高型心肌梗塞)。
STEMI及NSTEMI兩種情形歸因於臨床症狀及跡象之類似性而存在診斷複雜性，此係因為NSTEMI及STEMI在臨床表現上沒有差異。在兩種情形中，患者通常呈現相似類型之症狀，例如胸痛、惡心及嘔吐、出汗及呼吸困難。因為臨床醫生之一即時診斷決定個體在醫院之療程，所以該即時診斷係極度重要的，此係因為若拖延則存在重大死亡風險。有效、高效地給予治療係取決於對MI之即時識別及治療。因此，個體可在提供及傳達結果方面受益於經改良技術，其中臨床醫生使用一節省時間之工具來在STEMI與NSTEMI之間進行識別以識別
需要緊急護理之患者，使得該等患者可受到迅速、安全且具有成本效益之治療。
用於治療處於風險中之患者及/或心臟病患者之當前臨床實踐可包含使用揭露表格，該等揭露表格由一患者填寫或代表一患者填寫。如上文提及，該等揭露表格可經設計以收集關於某些已知或可疑心臟病風險因素之資訊。所收集之資訊連同對患者可能經歷之任何症狀之描述通常用於獲得對患者狀況之一初步評估。此初步評估可引導臨床醫生選擇待對患者執行之診斷測試。接著，臨床醫生使用來自詢問及表格之所收集資料及診斷測試來做出對患者之心臟健康之一評估。
根據本發明之裝置與方法之一些實施例可用於協助一臨床醫生做出對心臟健康之一評估且將向一患者傳達該評估。根據本發明之裝置與方法之一些實施例可用於在胸痛分診情形期間迅速做出評估、在一段時間內監測及評估心臟健康及以不同程度之週期性監測及評估心臟健康。
圖1繪示根據一實施例之一系統建構及使用該系統來協助一臨床醫生做出對心臟健康之一評估且向一患者傳達該評估之方法。一患者概況可係1)經由一第三方ECG資料獲取裝置或2)經由一手動鍵入方法直接在一手持電腦裝置上創建(步驟100)。手持電腦裝置之實例可包含但不限於一膝上型電腦、一手持電腦、一平板電腦、一智慧型電話或容許輸入及儲存資訊之任何其他裝置。接著，可自該患者收集一ECG信號(步驟102)。該等信號資料及患者重要概況可使用手持電腦經由一合適之資料傳送協定及媒體(例如一通用序列匯流排(USB)或RS232序列埠)來接收(步驟103)、傳送及同步(步驟104)，其中信號可接著於該手持電腦裝置之一監視器上顯示。臨床醫生可(例如)經由I/O埠或無線地經由BLUETOOTH®或用於與一印表機通信之其他無線方法發送ECG信號以列印出(步驟105)。接著，可將所接收之ECG資料及
患者重要資訊發送至邏輯分析系統(步驟106)。在分析之後，於手持電腦上產生一建議結果。對於結果顯示，臨床醫生可針對預設顯示模式(步驟109)(其給出一般心臟健康建議結果(步驟110))或定製臨床醫生顯示(步驟111及112)(關注由臨床醫生預先選擇之特定心臟病)而選擇「是」或「否」(步驟107)。實例可包含但不限於冠狀動脈疾病(CAD)、局部缺血、心肌梗塞(MI)等等。接著，臨床醫生將可選擇(步驟113)經由硬碟機將檢查結果本端保存於手持電腦裝置上(步驟114)，或經由BLUETOOTH®或其他無線方法無線傳送至一行動裝置(步驟115及116)，或同時進行以上兩種操作。行動裝置可包含一蜂巢式電話。在成功儲存資料後，系統程序結束。
圖2繪示根據一實施例之包含3、5及12通道引線以經由USB或RS232與手持電腦裝置連接之第三方ECG獲取裝置之實例，其中波形在資料獲取期間即時顯示。
圖3繪示根據一實施例之在手持電腦裝置300上之一同步資料顯示頁面之一實例，其中顯示患者資訊及ECG信號兩者。
圖4A係根據一實施例之使用一邏輯分析系統之一方法之一簡化之流程圖，該邏輯分析系統驗證並連同患者資料一起分析所獲得的ECG信號，且與一信號庫資料庫進行比較。使用自演算法導出之一統計分析器，資料顯示結果係經由一簡單資訊圖形報告顯示之(若干)心臟病類型之一概率或概度。該方法包含資料獲取(步驟402)、資料驗證(步驟404)、資料分析(步驟406)及資料顯示(步驟408)。
圖4B係根據一實施例之協助一臨床醫生做出對心臟健康之一評估且將向患者傳達該評估之一方法之一實施例之一流程圖。該方法包括使用與一個體之心臟健康相關之資料(步驟401)及使用一專家系統(其包含由用於使用該相關資料評估心臟健康之複數種事實及規則填充之一知識庫)判定個體之心臟健康(步驟403)。該相關資料之至少一
些可為生物資料且該相關資料之至少一些可為量測資料。心臟健康可包含對個體之當前健康之一評估及超出一臨限值之一心臟健康變化之一者或兩者。接著，可向個體傳達經判定之心臟健康(步驟405)。
圖5繪示根據一實施例之用於顯示量測資料之一裝置500之一實施例。如所示，該裝置可顯示經由一USB或RS232序列埠連接器(例如)自一第三方資料獲取裝置獲得之一3、5或12引線通道ECG信號。
參考圖6A，展示根據一實施例之一裝置600。該裝置係可顯示產生自一些或全部所收集資料之心臟健康之一高階表示之一儀表。舉例而言，該表示可為一預先評估，其中用於產生該表示之資料僅僅包括自患者逸事般收集之披露表格、症狀資料及其他風險相關資料。或者，該表示可為心臟健康之一評估，其中用於產生該表示之資料包含預先評估之資料以及自診斷測試收集之診斷資料。一輸入裝置(未展示)可用於輸入該裝置用來產生該表示之資料。該輸入裝置可為可與該儀表連接之一鍵盤、配置於該裝置之一顯示螢幕602之上之一觸摸式螢幕覆蓋層、一單獨電腦或運算裝置、儲存資料之一外部記憶體源(即，一快閃記憶體卡)等等。
在由該裝置顯示之表示係一預先評估之情況下，臨床醫生可使用該預先評估來(例如)解釋欲執行某些診斷測試或治療之理由及驗證治療有效性。該預先評估亦可用於結合自診斷測試獲得之診斷資料解釋心臟健康。在由該裝置顯示之表示係一評估之情況下，臨床醫生可使用該評估將對患者之過去及/或當前心臟健康之一高階、最佳近似給予該患者。
如圖6A及圖6B中所展示，該儀表顯示由十個間隔標記之一簡單色彩/灰階梯度，該十個間隔形成心臟健康之三個「區域」：正常、邊界線及異常。一箭頭識別該患者之心臟健康沿著該梯度落於何處。由梯度表示之間隔及區域之數目僅僅係例示性的且可為更多或更少，此
取決於一臨床醫生覺得最佳之向患者傳達心臟健康之表示。
參考圖7A，展示根據一實施例之一裝置700。顯示於該裝置上之一表示可使用由臨床醫生預先選擇以包含各種心臟病之一圖形工具來傳達，且可包含冠狀動脈疾病(CAD)、心臟局部缺血、心肌梗塞(MI)及/或其他心血管疾病。具有「低」至「高」之一水平指示符刻度之一簡單色彩/灰階梯度刻度表示個體之可能心臟病風險。針對一特定心臟病之指示符刻度越高，該個體攜帶該種類(疾病)之概率越高。由梯度表示之疾病數目僅僅係例示性的且可為更多或更少，此取決於一臨床醫生覺得最適合於環境之表示。舉例而言，在一初級護理醫生辦公室中，將在更好地向患者傳達心臟健康及可能疾病風險時推薦疾病種類CAD及心臟局部缺血。
參考圖7B，該表示更進一步可使用由臨床醫生預先選擇以包含各種心臟病之一圖形工具來傳達且可包含冠狀動脈疾病(CAD)、心臟局部缺血、心肌梗塞(MI)及/或其他心血管疾病。由十個間隔標記之一簡單色彩/灰階梯度，該十個間隔針對一特定心臟病種類形成心臟病風險之四個「區域」：低、中等、高及危險。一箭頭識別患者之可能心臟病風險沿著梯度落於何處。由梯度表示之間隔及區域之數目僅僅係例示性的且可為更多或更少，此取決於一臨床醫生覺得最佳之向患者傳達心臟病風險之表示。
參考圖7C，該表示更進一步可使用由臨床醫生預先選擇以包含各種心臟病之一圖形工具來傳達且可包含冠狀動脈疾病(CAD)、心臟局部缺血、心肌梗塞(MI)及/或其他心血管疾病。具有「低」至「高」之一垂直指示符刻度之一簡單色彩/灰階梯度刻度表示個體之可能心臟病風險。針對一特定心臟病之指示符刻度越高，該個體攜帶該種類(疾病)之概率越高。
參考圖8，展示根據一實施例之一裝置800。臨床醫生在一心臟
病心肌梗塞(MI)之裝置上做出之表示可用於一流動運輸車輛上、用於一醫院之一急診科中及各種其他胸部分診治療設施中。MI之選擇如由邏輯分析系統基於輸入ECG信號及患者重要資料判定般進一步分成STEMI及NSTEMI。一箭頭識別患者患有之MI類型。將MI清楚地識別為STEMI或NSTEMI為臨床醫生提供一重要工具來迅速且非侵入地回應一MI情形並採取即時程序來治療該個體。
參考9A至圖9E，顯示於一裝置上之表示更進一步不需要包括一梯度，而可使用一些其他圖形化工具來傳達。舉例而言，該表示可為一擬物裝置或一隱喻裝置，例如一紅綠燈、一溫度計、一速度計、具有卡通式誇張反應之一人物之一圖標表示、情感符、類似於用於視訊游戲中一「生命條」之一心臟條及動畫等等。
參考圖9A，展示一包括一3D表面圖之一表示。透過使用一心形圖之一3D表示來顯示心臟健康風險。隨著各層添加至心臟，患者之風險位準結果越高。一刻度使用1至10之一數值，其中各層以一不同色彩表示，自綠色至紅色逐漸向上累積；其中表示健康/正常狀況之「1」(底層)向上累積至表示危險/異常狀況之頂層「10」。
參考圖9B，展示包括擬人圖標之一表示。該等圖標被指派對應於患者之一狀況之可辨識「情緒」。該表示可為指示正常(大笑)、邊界線(簡單之微笑)及異常(皺眉)之一簡單三層表示。如所展示，該表示可替代地在情緒方面具有一更寬範圍之圖標表達，自含淚的(一「10」，其表示危險/異常狀況)變化至燦爛的(「1」，其表示健康)。
參考圖9C，展示包括一閃爍燈動畫之一表示。使用綠色、黃色及紅色燈光來顯示心臟健康風險。當顯示之結果係紅色時，指示一異常狀況。紅燈將閃爍以指示患者之心臟健康處於危險/異常狀況中。綠色、黃色及紅色(閃光)燈光之序列不限於一停止燈形式。燈光動畫可採取任何形狀或形式且遵循導致最終色彩為一閃光/閃爍動畫之一
色彩序列。
參考圖9D，展示包括一升降機動畫之一表示。該動畫包含層級1至層級10之一向上線性前進，自底層=1開始至頂層=10。該動畫將自升降機門關閉開始且一向上箭頭將於前進中照亮，且於「層級」上停止以將患者之心臟健康測試結果展示為一數值。綠色至紅色之一色彩改變將遵循所顯示之對應數字。所展示之前進係自NORMAL(正常)→ABNORMAL(異常)心臟健康狀況。
參考圖9E，展示包括心臟形狀之一大小漸變之一表示。使用遵循自大至小或自小至大之一大小漸變之心臟影像顯示心臟健康風險。刻度係1至10之一數值，其中「1」表示健康/正常狀況且「10」表示危險/異常狀況。
一般技術者基於或鑑於本文中提供之教示將了解，可使用無數種不同圖形化工具來提供係傳達心臟健康之預評估或評估之一經提煉總和之一表示。本文描述之實施例不意欲限於任何特定圖解或圖形化工具。在一些實施例中，臨床醫生或儀表之使用者可於不同表示之間切換以更好地理解被遞送之資訊。
手持電腦裝置上之無線收發器亦可用於與一服務通信以自家中或可發射及/或接收一信號之任何地方監測個體之健康。其亦可經由圖形顯示器或藉由一可聞信號傳達心臟健康之下降。舉例而言，此在護理設施中將為有用的。該裝置亦可使用無線收發器或經由佩戴者之蜂巢式電話(或其他介面裝置)上之應用週期性地將資料發送回至佩戴者之臨床醫生以供監測。
提供較佳實施例之先前描述以使得任何熟習此項技術者能夠製造或使用本發明之實施例。雖然已參考本發明之較佳實施例特定展示及描述本發明，但熟習此項技術者將理解，可在不脫離本發明之精神及範圍之情況下在其中做出形式及細節方面之各種改變。
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Claims (11)
- 一種用於向一個體傳達該個體之心臟健康之系統，其包括：一輸入裝置，其可用於輸入與該個體之該健康相關之資料；其中該相關資料之至少一些係生物資料，且該相關資料之至少一些係量測資料；一專家系統，其包含由用於使用該相關資料來評估心臟健康之複數種事實及規則所填充之一知識庫；及一輸出裝置，其可用於傳達該個體之當前心臟健康及超出一臨限值之一心臟健康變化中之一者或兩者。
- 如請求項1之系統，其中該系統傳達該個體之心臟健康，且該輸出裝置可用於傳達該個體之當前心臟健康及超出一臨限值之一心臟健康變化中之一者或兩者。
- 如請求項1之系統，其中該系統傳達一該個體之缺血性心臟病狀況，且該輸出裝置可用於傳達該個體之當前心臟健康狀況及超出一臨限值之一缺血性心臟病狀況變化中之一或兩者。
- 如請求項1之系統，進一步包括呈3、5或12引線通道形式之一一心電圖(EKG)資料獲取裝置，以獲得重要跡象資料。
- 如請求項1之系統，其中該生物資料包含年齡、種族、性別、身高、體重、病史、心臟病風險因素、運動習慣及飲食習慣之一或多者。
- 如請求項1之系統，其中該量測資料包含血壓量測、膽固醇量測、血液測試結果、胸部x光片結果、心電圖(EKG)結果及超音波回聲心動圖結果中之一或多者。
- 如請求項1之系統，其中該輸出裝置係一顯示裝置及一揚聲器中之一者或兩者。
- 如請求項6之系統，其中該心臟健康係經由由該顯示裝置呈現之資訊圖形傳達。
- 如請求項1之系統，其中該輸出裝置進一步可用於傳達關於特定心臟病之可能風險的建議。
- 一種用於向一個體傳達該個體之心臟健康之方法，其包括：使用與一個體之該心臟健康相關之資料；其中該相關資料中之至少一些係生物資料，且該相關資料之至少一些係量測資料；使用一專家系統來判定該個體之該心臟健康，該專家系統包含由用於使用該相關資料來評估心臟健康之複數種事實及規則所填充之一知識庫；其中該心臟健康包含該個體之當前健康之一評估及超出一臨限值之一心臟健康變化中之一者或兩者；及向該個體傳達該經判定之心臟健康。
- 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其包含儲存於其上之指令，該等指令在由一或多台電腦讀取及執行時引起該一或多台電腦執行若干步驟，該若干步驟包括：使用與一個體之該心臟健康相關之資料；其中該相關資料中之至少一些係生物資料，且該相關資料之至少一些係量測資料；使用一專家系統來判定該個體之該心臟健康，該專家系統包含由用於使用該相關資料來評估心臟健康之複數種事實及規則所填充之一知識庫；其中該心臟健康包含該個體之當前健康之一評估及超出一臨限值之一心臟健康變化中之一者或兩者；及向該個體傳達該經判定之心臟健康。
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