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特開2022-31148心電図信号の分類データを提供する方法及びその電子装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022031148
(43)【公開日】2022-02-18
(54)【発明の名称】心電図信号の分類データを提供する方法及びその電子装置
(51)【国際特許分類】
   A61B 5/352 20210101AFI20220210BHJP
【FI】
A61B5/352 100
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021118159
(22)【出願日】2021-07-16
(31)【優先権主張番号】10-2020-0098824
(32)【優先日】2020-08-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】520320745
【氏名又は名称】株式会社エイティセンス
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】鄭鍾旭
(72)【発明者】
【氏名】李昌浩
【テーマコード(参考)】
4C127
【Fターム(参考)】
4C127AA02
4C127BB05
4C127GG02
4C127GG05
4C127GG07
4C127GG16
4C127HH16
(57)【要約】
【課題】心電図信号の分類データを提供する方法及びその電子装置を提供する。
【解決手段】電子装置が心電図信号をローディングする段階と、電子装置が、心電図信号を分析し、心電図信号に係わるラベルを、心電図信号と連係して生成する段階と、電子装置が、規格分類基準により、心電図信号に係わるラベルを基に、心電図信号の信号セグメントのカテゴリー値を決定する段階と、電子装置が、心電図信号に係わるラベル、心電図信号のセグメントのカテゴリー値を、出力部を介してディスプレイする段階と、電子装置が、カテゴリー値のうち、第1カテゴリー値に対する選択入力に対応し、第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を生成し、第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を、出力部を介してディスプレイする段階と、を含む、心電図信号の分類データを提供する方法である。
【選択図】図1A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子装置が心電図信号をローディングする段階と、
前記電子装置が、前記心電図信号を分析し、前記心電図信号に係わるラベルを、前記心電図信号と連係して生成する段階と、
前記電子装置が、規格分類基準により、前記心電図信号に係わるラベルを基に、前記心電図信号の信号セグメントのカテゴリー値を決定する段階と、
前記電子装置が、前記心電図信号に係わるラベル、前記心電図信号のセグメントのカテゴリー値を、出力部を介してディスプレイする段階と、
前記電子装置が、前記カテゴリー値のうち、第1カテゴリー値に対する選択入力に対応し、前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を生成し、前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を、前記出力部を介してディスプレイする段階と、を含む、心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項2】
前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報は、
前記第1カテゴリー値に属する信号セグメントの個数、または前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形に係わる情報を含む、請求項1に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項3】
前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形に係わる情報は、
前記代表信号波形の個数、または各代表信号波形に属する信号セグメントの個数を含む、請求項2に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項4】
前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形に係わる情報に係わる選択入力に対応し、前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形によって分類される信号セグメントの信号波形を、前記出力部を介してディスプレイする段階をさらに含む、請求項1に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項5】
前記電子装置が、前記第1カテゴリー値に属する第1信号セグメントに係わる修正入力に対応し、前記第1信号セグメントのカテゴリー値を第2カテゴリー値に設定し、
前記第1信号セグメントを、前記第2カテゴリー値を含むラベルで分類するように分類データを訂正する段階をさらに含む、請求項1に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項6】
前記電子装置が、前記心電図信号のカテゴリー値と、カテゴリー値に属する代表信号波形とに係わる情報をリポート形式に変換し、リポートファイルに生成する段階をさらに含む、請求項1に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項7】
前記ラベルを、前記心電図信号と連係して生成する段階は、
前記心電図信号を既設定の時間間隔によって分類し、前記時間間隔の信号区間ごとに、ラベルを生成する、請求項1に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項8】
前記ラベルを、前記心電図信号と連係して生成する段階は、
前記心電図信号を既設定の心拍数で分類し、前記心拍数の信号区間ごとに、ラベルを生成する、請求項1に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項9】
前記心電図信号をローディングする段階は、
前記電子装置が通信部を介して連結された心電図測定装置からリアルタイムで測定された心電図信号を受信するか、あるいは前記通信部を介して連結された外部装置に保存された心電図信号を受信し、ローディングする、請求項1に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項10】
前記カテゴリー値は、
前記ラベルの下位概念に該当するものであり、
1枚のラベルは、1以上のカテゴリー値を含んで定義される、請求項1に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項11】
前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を、前記出力部を介してディスプレイする段階は、
前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形の個数、及び前記第1カテゴリー値に属する信号セグメントの個数を含む情報をディスプレイした後、さらなる入力により、前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形にそれぞれ属する信号セグメントの個数を含む情報をディスプレイする段階を含む、請求項1に記載の心電図信号の分類データを提供する方法。
【請求項12】
コンピュータを利用し、請求項1ないし11のうちいずれか1項に記載の方法を実行させるために、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に保存されたコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、心電図信号の分類データを提供する方法及びその電子装置に関する。
【背景技術】
【0002】
現在まで知られている携帯型心電図測定機器として、ホルター心電計は、病院で一次処方を受け、24時間付着した後、病院に入院するか、あるいは来訪して機器を返納する形態によって使用がなされる。24時間の心電図信号データは、心電図測定機器(ホルター心電計)の内部メモリに記録されており、当該心電図信号データは、分析士のコンピュータにダウンロードされる。ダウンロードされた心電図信号データは、分析ソフトウェアを利用し、分析士が追加して分析し、その結果は、心電図信号データに係わる分析統計及び要約情報を盛り込んでいる分析リポートに作られる。併せて、該分析リポートは、専門医に伝達され、該専門医は、当該分析リポートを検討し、診断結果を導き出す。
【0003】
携帯型心電図測定機器としてのホルター心電計は、短期間の測定で、心臓疾患のうちでも、不整脈診断に基づく。最近では、既存ホルター心電計を代替するパッチ型心電図測定機器が出回っている。該パッチ型心電図測定機器は、既存ホルター心電計とは異なり、付着型であり、着用性が良好であり、大きさが小さく、防水が支援され、長期間測定を特徴としている。
【0004】
長期間の心電図信号データ測定は、心臓疾患の診断確率を相当に高めることができる。例えば、1日心電図信号データを測定するとき、不整脈診断率が30%ほどであり、7日以上心電図信号データを測定するとき、不整脈診断率が90%以上であり、14日測定するとき、ほぼ100%に近い不整脈診断率を有すると報告されている。
【0005】
しかしながら、長期間測定することになれば、記録される心電図信号データの量が、それに比例して増加するために、分析士が当該データを分析し、分析リポートを導き出すのに、かなりの長時間が所要される。例えば、既存ホルター心電計で24時間記録されたデータの分析において、不整脈がはなはだしい患者の場合には、分析に2時間以上も所要される。従って、7日以上長期間記録されたデータの分析に相当な分析時間が予想され、それは、限られた分析士によって対応するには、現実的に困難が伴う。
【0006】
それは、長期間使用による高い診断性能にもかかわらず、従来の分析方法でもっては、相当な阻害要素になる。従って、長期間心電図信号データを記録する場合には、診断性能を高めながら、同時に迅速な分析が可能である方法が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、前述のような技術的課題を解決するところに目的がある発明であり、心電図信号をカテゴリー値でもって分類したラベルを生成させ、カテゴリー値による信号波形を提供することにより、心電図信号の分析時間を短縮させることができる、心電図信号の分類データを提供する方法及びその電子装置を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の実施形態による方法は、電子装置が心電図信号をローディングする(loading)段階と、前記電子装置が前記心電図信号を分析し、前記心電図信号に係わるラベルを、前記心電図信号と連係して生成する段階と、前記電子装置が、規格分類基準により、前記心電図信号に係わるラベルを基に、前記心電図信号の信号セグメントのカテゴリー値を決定する段階と、前記電子装置が前記心電図信号に係わるラベル、前記心電図信号のセグメントのカテゴリー値を、出力部を介してディスプレイする段階と、前記電子装置が前記カテゴリー値のうち、第1カテゴリー値に対する選択入力に対応し、前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を生成し、前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を、前記出力部を介してディスプレイする段階と、を含むものでもある。
【0009】
前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報は、前記第1カテゴリー値に属する信号セグメントの個数、または前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形に係わる情報を含んでもよい。
【0010】
前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形に係わる情報は、前記代表信号波形の個数、または各代表信号波形に属する信号セグメントの個数を含んでもよい。
【0011】
前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形に係わる情報に対する選択入力に対応し、前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形によって分類される信号セグメントの信号波形を、前記出力部を介してディスプレイする段階をさらに含んでもよい。
【0012】
前記電子装置が、前記第1カテゴリー値に属する第1信号セグメントに対する修正入力に対応し、前記第1信号セグメントのカテゴリー値を第2カテゴリー値に設定し、前記第1信号セグメントを、前記第2カテゴリー値を含むラベルで分類するように分類データを訂正する段階をさらに含んでもよい。
【0013】
前記電子装置が、前記心電図信号のカテゴリー値と、カテゴリー値に属する代表信号波形とに係わる情報をリポート形式に変換し、リポートファイルに生成する段階をさらに含んでもよい。
【0014】
前記ラベルを、前記信号と連係して生成する段階は、前記心電図信号を既設定の時間間隔によって分類し、前記時間間隔の信号区間ごとに、ラベルを生成することができる。
【0015】
前記ラベルを、前記信号と連係して生成する段階は、前記心電図信号を既設定の心拍数で分類し、前記心拍数の信号区間ごとに、ラベルを生成することができる。
【0016】
前記心電図信号をローディングする段階は、前記電子装置が通信部を介して連結された心電図測定装置からリアルタイムで測定された心電図信号を受信するか、あるいは前記通信部を介して連結された外部装置に保存された心電図信号を受信し、ローディングすることができる。
【0017】
前記カテゴリー値は、前記ラベルの下位概念に該当するものであり、1枚のラベルは、1以上のカテゴリー値を含んでも定義される。
【0018】
前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を、前記出力部を介してディスプレイする段階は、前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形の個数、及び前記第1カテゴリー値に属する信号セグメントの個数を含む情報をディスプレイした後、さらな入力により、前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形にそれぞれ属する信号セグメントの個数を含む情報をディスプレイする段階を含んでもよい。
【発明の効果】
【0019】
本発明の心電図信号の分類データを提供する方法及びその電子装置によれば、心電図信号をカテゴリー値でもって分類したラベルを生成させ、カテゴリー値による信号波形を提供することにより、心電図信号の分析時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1A】本開示の望ましい一実施形態による生体信号を分析した結果を表示する電子装置の構成図である。
図1B】本開示の望ましい一実施形態による生体信号を分析した結果を表示する電子装置の構成図である。
図2】本開示の実施形態による電子装置による、カテゴリー値の分類の例示図面である。
図3】本開示の実施形態によって出力される生体信号及び分類データの例示図面である。
図4】カテゴリー値に対応する情報に係わる例示図面である。
図5】抜け落ちた信号ピークを含む信号セグメントに係わる例示図面である。
図6】正常波形と対比し、1個の信号ピークが抜け落ちた信号セグメントに係わる例示図面である。
図7】正常波形と対比し、1個の信号ピークが抜け落ちた信号セグメントに係わる例示図面である。
図8】本開示の実施形態で提供される分類データの例示図面である。
図9】本開示の実施形態で提供される分類データの例示図面である。
図10】心電図信号に対応するラベルに対する処理方法のフローチャートである。
図11】心電図信号、及び心電図信号以外の生体信号をさらに獲得して処理する方法のフローチャートである。
図12A】正常信号波形に係わる図面である。
図12B】心房細動(atrial fibrillation)に該当する信号波形に係わる図面である。
図12C】信号セグメントに他の情報を追加する例示図面である。
図13】本開示の一実施形態による心電図信号の分類データを提供する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、添付図面に図示された本発明に係わる実施形態を参照し、本発明の構成及び作用について詳細に説明する。
【0022】
本発明は、多様な変換を加えることができ、さまざまな実施形態を有することができるが、特定実施形態を図面に例示し、詳細に説明する。本発明の効果、特徴、及びそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、多様な形態にも具現される。
【0023】
以下、添付された図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明するが、図面を参照して説明するとき、同一であるか、あるいは対応する構成要素は、同一図面符号を付し、それに係わる重複説明は、省略する。
【0024】
本明細書において、「学習」、「ラーニング」のような用語は、人間の教育活動のような精神的作用を称するように意図されたものではなく、手続きによるコンピューティング(computing)を介し、機械学習(machine learning)を行うことを称する用語と解釈する。
【0025】
以下の実施形態において、第1、第2のような用語は、限定的な意味ではなく、1つの構成要素を他の構成要素と区別する目的に使用されている。
【0026】
以下の実施形態において、単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。
【0027】
以下の実施形態において、「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴または構成要素が存在するということを意味するものであり、1以上の他の特徴または構成要素が付加される可能性を事前に排除するものではない。
【0028】
図面においては、説明の便宜のために、構成要素がその大きさが誇張されてもあり、縮小されてもいる。例えば、図面に示された各構成の大きさ及び厚みは、説明の便宜のために任意に示されているので、本発明は、必ずしも図示されたところに限定されるものではない。
【0029】
ある実施形態が異なって具現可能である場合、特定の工程順序は、説明される順序と異なっても遂行される。例えば、連続して説明される2つの工程が実質的に同時にも遂行され、説明される順序と反対の順序にも進められる。
【0030】
本明細書において、生体信号のデータストリームは、生体信号を電子的なデータに変換したものであり、生体信号の値を含むものでもある。
【0031】
図1A及び図1Bは、本開示の望ましい一実施形態による生体信号を分析した結果を表示する電子装置100の構成図である。図1Aに図示されているように、本開示の電子装置100は、プロセッサ110、メモリ120、ディスプレイ部130及び入力装置140を含むことが望ましい。
【0032】
プロセッサ110は、生体信号のデータストリームを1以上のカテゴリー値によって分類し、該カテゴリー値でもって分類した信号波形を、ディスプレイ部130を介してディスプレイすることができる。生体信号のデータストリームは、定められた時間の間に測定された生体信号の原本データを言う。該生体信号のデータストリームは、例えば、1週間、1日間測定されたものでもある。該生体信号データストリームは、心電図信号でもあり、1週間測定されたデータストリームは、数百メガほどの大きさを有することができる。
【0033】
プロセッサ110は、測定された生体信号のデータストリームを、1以上の信号セグメントに分割することができる。該信号セグメントは、所定分類基準によるカテゴリー値と対応しうる。カテゴリー値は、生体信号のデータストリームと連係され、メモリ120に保存される。
【0034】
他の実施形態において、プロセッサ110は、生体信号のデータストリームの信号波形を時系列的で表示するが、分類されたカテゴリー値をラベルに生成し、信号波形に対応し、ラベルを、ディスプレイ部130を介して表示することができる。また、プロセッサ110は、ユーザ入力によって選択されたカテゴリー値に属した信号波形を時系列的に表示するか、あるいは選択されたカテゴリー値に属する少なくとも1つの代表信号波形を表示することもできる。
【0035】
生体信号のデータストリームは、メモリ120に保存されていることが望ましい。入力装置140は、ユーザの入力を獲得するものであり、キーボード、マウス、マイク、ジョイスティックなどでもある。図1Aにおいては、電子装置100は、スタンドアローンシステム(standalone system)として図示されているが、それに限定されるものではなく、クラウドコンピューティング(cloud computing)装置としても具現される。図1Bに図示されているように、クラウドコンピューティング装置として具現された電子装置100’は、遠隔のメモリ部120’、並びに遠隔のディスプレイ部130-aと、遠隔の入力装置140-aとを含んでもよい。プロセッサ110’は、遠隔のメモリ部120’に保存された心電図データのような生体信号のデータストリームを受信することができる。電子装置100’のプロセッサ110’は、遠隔のメモリ部120’から、生体信号のデータストリームを受信し、遠隔のディスプレイ部130を介し、生体信号のデータストリームの分類データを出力することができる。
【0036】
また、電子装置100’は、複数のディスプレイ部130-a,130-bと入力装置140-a,140-bとを含んでもよい。1つのディスプレイ部と入力装置130-a,140-aは、第1分析士によって使用され、他の1つのディスプレイ部と入力装置130-b,140-bは、第2分析士によって使用され、第1分析士及び第2分析士の協業により、生体信号に対する分類作業が遂行されうる。図1Bには、2個のディスプレイ部及び入力装置が図示されているが、それに限定されるものではなく、電子装置100’は、1以上のディスプレイ部及び入力装置を具備することができる。
【0037】
ここで、生体信号のデータストリームは、心電図信号データストリームなどを例として挙げることができる。すなわち、長期間にかけて測定された心電図信号データストリームを、プロセッサ110は、カテゴリー値別に多数の信号セグメントに分類することができる。心電図信号データストリームの場合、信号セグメントの分割は、特定ピーク値、例えば、Rピーク値を利用しても分割される。また、セグメントの分割は、所定の一定期間(duration)区間にも分割される。ここで、該信号セグメントは、心電図信号の全部または一部でもある。該信号セグメントは、心電図信号を既定長に分割するためのものでもある。
【0038】
図2は、本開示の実施形態による電子装置100による、カテゴリー値の分類の例示図を示す。
【0039】
図2に図示されているように、心電図信号データストリームは、第1段階において、所定の分類基準により、正常拍動(N:normal beat)または脚ブロック拍動(bundle branch block)、上心室異所性拍動(S:SVEB(supra ventricular ectopy beat))及び心室異所性拍動(V:VEB(ventricular ectopy beat))を含むカテゴリー値でもっても分類される。ここで、該分類基準は、国際規格であるIEC 6061-2-47の分類、または国内規格であるCIEC 6061-2-47などでもあるが、それらに限定されるものではない。また、該分類基準は、ユーザによっても変更される。
【0040】
第1段階におけるN、S、Vは、第2段階のカテゴリー値にもそれぞれ分類される。Nのカテゴリー値は、C2-Nのカテゴリー値にもさらに分類される。Sのカテゴリー値は、C2-Sのカテゴリー値にもさらに分類される。Vのカテゴリー値は、C2-Vのカテゴリー値にもさらに分類される。
【0041】
本開示の実施形態による電子装置100,100’は、心電図信号データストリームを、カテゴリー値C2-N,C2-S,C2-Vを基準に分類した後、各カテゴリーの代表信号波形別に分類することができる。心電図信号データストリームにつき、信号セグメント別に、カテゴリー値別、及びカテゴリー値に属する代表信号波形別に分類することができる。
【0042】
図3に図示されているように、第1段階におけるN、S、Vのカテゴリー値は、ラベルに変換され、心電図信号データストリームにも含まれる。N、S、Vのカテゴリー値を含むラベルは、該心電図信号データストリームがディスプレイされる間、ディスプレイされうる。該心電図信号データストリームの解像度を調節すれば、第2段階のカテゴリー値を含むラベルがディスプレイ部を介しても出力される。
【0043】
「S」とラベルされた信号セグメントに係わる選択入力が受信されれば、選択入力の入力された時間を中心に、信号セグメントの時間情報の間隔が調節されても出力される。例えば、信号セグメントの時間情報の間隔が1秒から5秒に延長されるか、あるいは1秒から0.1秒にも短縮される。信号セグメントの時間情報の間隔が延長されれば、信号セグメントは、縮小されたように見え、信号セグメントの時間情報の間隔が短縮されれば、信号セグメントは、拡大されて見られる。
【0044】
該信号セグメントは、第1段階のラベル、及び/または第2段階のラベルを含んでも出力される。ユーザは、ラベルに対する選択入力を介し、信号セグメントのラベル情報を変更することができる。該信号セグメントのラベル情報は、カテゴリー値と連係されているので、信号セグメントのラベルが修正されれば、信号セグメントのカテゴリー値も修正されうる。
【0045】
心電図信号データストリームは、ラベル表示領域L1、信号表示領域SS、心拍数表示領域HR、カテゴリーオプション選択領域C-O、時間間隔情報表示領域TDを含んでもよい。
【0046】
ラベル表示領域L1においては、心電図信号データストリームの信号セグメントに対応するラベルが表示されうる。該ラベルは、カテゴリー値と対応するものでもあるが、それに限定されるものではない。
【0047】
信号表示領域SSにおいては、心電図信号データストリームが表示されうる。
【0048】
心拍数表示領域HRにおいては、心電図信号データストリームの心拍数情報が表示されうる。カテゴリーオプション選択領域C-0においては、表示されるラベルの段階を選択することができる。
【0049】
図3に図示されたラベルされた心電図信号は、本開示の実施形態により、第1段階と第2段階とを、分析アルゴリズムで処理されたものである。分析士は、図3の出力データを、出力装置を介して確認し、心電図信号データをスキャンしながら、心電図信号のラベルされたところを修正するか、あるいは特別なマーキングを施すことができる。その結果をリポートに作り、専門医療グループなどに伝達することができる。該専門医療グループは、分析士に対し、追加分析を行わせることができる。
【0050】
図4は、カテゴリー値に対応する情報に係わる例示図面である。
【0051】
本開示の実施形態によれば、信号データストリームのラベルは、1段階または2段階のカテゴリー値に対応しても生成される。また、該信号データストリームは、3段階分類基準により、R-R pauseのカテゴリーに属する代表信号波形として、waveform 3-1、waveform 3-2、waveform 3-3のように分類することができる。3段階の分類基準により、電子装置100,100’は、「R-R pause」のカテゴリー値に属する信号セグメントを代表信号波形3-1,3-2,3-3に分類して提供することができる。
【0052】
本開示の実施形態によれば、カテゴリー値に属する代表信号波形、及び該代表信号波形に係わる情報が提供されうる。
【0053】
第1代表信号波形3-1は、図5のABS1のような、正常波形N-Sと比べ、1個のRピークがない信号波形でもある。第2代表信号波形3-2は、図5のABS2のような、正常波形N-Sと比べ、2個のRピークがない信号波形でもある。第3代表信号波形3-3は、図5のABS3のような、正常波形N-Sと比べ、3個のRピークがない信号波形でもある。
【0054】
図5の第1代表信号波形ないし第3代表信号波形は、例示的なものに過ぎず、それらに限定されるものではない。心電図信号データストリームを分析し、代表信号波形が定められうる。該第1代表信号波形ないし該第3代表信号波形は、図示されているように、10秒の時間間隔(duration)によっても定められる。該代表信号波形は、頻度数を基準にも配列される。例えば、頻度数が高い順序に、代表信号波形が配列されうるが、それに限定されるものではなく、対象体の過去病歴を考慮し、代表信号波形の配列順序を定めるか、あるいは代表信号波形に係わる優先順位で、代表信号波形の配列を定めることができる。
【0055】
該代表信号波形は、図6及び図7のようにも定められる。
【0056】
電子装置100,100’は、信号間隔の長さを考慮し、代表信号波形を決定することができる。例えば、図7に図示されているように、電子装置100,100’は、第1心拍数の状況においては、定められた時間区間を分析し、代表信号波形を獲得することができる。例えば、8個のピーク値のうち、1個の信号ピークが抜け落ちる代表信号波形を抽出することができる。電子装置100,100’は、第2心拍数の状況においては、定められた時間区間を分析し、代表信号波形を獲得することができる。例えば、14個の信号ピーク値のうち、2個の信号ピークが抜け落ちる代表信号波形を抽出することができる。図6及び図7のように、定められた時間区間は、10秒間隔でもある。
【0057】
前述のように、電子装置100,100’は、多様な心拍数の状況において、代表信号波形を求めることができるということは、言うまでもない。該代表信号波形は、特定心拍数の状況においてのみ生じうるものであるので、該代表信号波形は、当該信号の心拍数に係わる情報を共に提供することができる。
【0058】
前述のように、電子装置100,100’は、信号データストリームは、時間を基準に分割したりするが、心拍数(heart rate)を基準に分割することができる。
【0059】
電子装置100,100’は、信号データストリームにおいて、10個の信号ピークを含む区間において、抜け落ちた信号ピークを算出することができる。抜け落ちた信号ピーク算出は、時間領域において、信号正規化を介し、自動的にも処理される。
【0060】
また、電子装置100,100’は、測定電極と、対象体の皮膚とのインピーダンス値が変更される場合、信号の大きさが変わりうる。そのような場合には、定められた値に正規化することにより、信号データストリームにおける代表信号波形を決定することができる。例として、定められた値は、信号データストリームに含まれた特定信号ピーク値の平均値、例えば、R-peak値の平均とすることができる。
【0061】
図8及び図9は、本開示の実施形態よって提供されるユーザインターフェースの例示図面である。
【0062】
電子装置100,100’は、分類基準のカテゴリー値であるR-R pause及びbradycardiaと対応する情報を生成することができる。図9に図示されているように、カテゴリー値に対応する情報L3-1は、R-R pauseのカテゴリー値を有する信号セグメントの個数134、及びR-R pauseのカテゴリー値に属する代表信号波形の個数3Wを含んでもよい。
【0063】
電子装置100,100’は、分類基準のカテゴリー値であるR-R pauseに属する代表信号波形によって分類される信号セグメントの個数90,32,12を提供することができる。
【0064】
電子装置100,100’は、図9のようなカテゴリー値を有する信号セグメントの個数134、及びカテゴリー値に属する代表信号波形の個数3Wを提供した後、カテゴリー値に属する代表信号波形によって分類される信号セグメントの個数90,32,12を、L4-1、L4-2、L4-3のように提供することができる。それを介し、カテゴリー値に属する代表信号波形のうち、最も多く生じる代表信号波形に係わる情報L4-2を容易に確認することができる。
【0065】
分析士が1つの代表信号波形に係わる情報、またはラベルを選択すれば、当該代表信号波形と対応する信号セグメントの波形が羅列される(図示せず)。図9の代表信号波形1の発生頻度数がwaveform 1 90個あるので、画面に90個信号波形が表示されうる。R-Rpause waveform 1に該当する90個の信号波形は、定められた時間、例えば、10秒の時間長を有することができる。分析士は、隣接した信号波形を利用し、当該信号波形を判断し、当該信号波形の誤ったラベルを修正することができる。重大な状況において、当該信号波形のラベルを追加することができる。それを介し、分析士は、信号波形の発生頻度数を考慮し、誤ったラベルを検索することができる。分析士は、発生頻度数が多い信号波形、または発生頻度数が少ない信号波形のみを選んで確認することができる。
【0066】
図10及び図11は、本開示の実施形態による方法のフローチャートである。
【0067】
S100においては、電子装置100,100’は、心電図信号を受信する。
【0068】
S101においては、電子装置100,100’は、心電図信号及びラベルセットを受信し、心電図信号に対し、レベリング過程を遂行する。電子装置100,100’は、図2の1段階または2段階の分類基準により、レベリング作業を遂行する。心電図信号の信号セグメントに、分類基準に対応するラベルを添付する(insert)。S101においては、従来のレベリングアルゴリズムでレベリング過程が遂行されうる。最近では、マシンラーニングまたはニューラルネットワークを利用している。しかし、医療応用で要求されるレベルのために、専門医療関係者が最終確認するプロセスが遂行されている。
【0069】
S102においては、電子装置100,100’は、添付されたラベルを基に、心電図信号の信号セグメントのカテゴリー値を決定する(S102)。ここで、該カテゴリー値は、図2で定義された3段階のカテゴリー値のうち一つでもある。
【0070】
電子装置100,100’は、カテゴリー値に属する信号セグメントを分析し、カテゴリー値に属する代表信号波形を検索することができる(S103)。1つのカテゴリー値は、1以上の代表信号波形によっても分類される。心電図信号のうち、当該カテゴリー値の信号波形を選別し、信号波形における発生頻度を考慮し、代表信号波形を抽出することができる。カテゴリー値と、カテゴリー値に属する代表信号波形とに係わる情報は、図8及び図9に図示されているようにもディスプレイされる。
【0071】
電子装置100,100’は、信号セグメントに係わるカテゴリー値またはラベルに対する確認入力を受信することができる。電子装置100,100’は、第1カテゴリー値に対する修正入力が受信されるか否かということを確認する(S110)。電子装置100,100’は、第1カテゴリー値に対する修正入力に対応し、信号セグメントに係わる第1カテゴリー値を、第2カテゴリー値に修正することができる。
【0072】
このとき、第2カテゴリー値が新規カテゴリー値である場合には、電子装置100,100’は、ユーザ入力で指定した第2カテゴリー値を新たに追加することができる(S121)。
【0073】
電子装置100,100’は、第1ラベルに対する修正入力を受信することができる。電子装置100,100’は、第1ラベルに対する修正入力に対応し、信号セグメントに係わる第1ラベルを、第2ラベルに修正することができる。
【0074】
もし第2ラベルが新規ラベルである場合には、電子装置100,100’は、第2ラベルを、心電図信号に対応して追加することができる(S120)。
【0075】
電子装置100,100’は、新たに追加されるラベルまたはカテゴリー値を、分類基準に追加することができる。図2に開示された分類基準が修正されうる。
【0076】
電子装置100,100’は、心電図信号、及びそれに対応するラベルを含むリポートを生成することができる(S130)。
【0077】
他の実施形態において、特定心臓疾患を有する対象体の心電図信号を分類した分類データ提供において、当該特定心臓疾患と、最も多くの発生個数を有する第1代表信号波形とを互いに連結することができる。第1代表信号波形以外の第2代表信号波形の発生個数が、既設定の臨界値以上である場合、電子装置100,100’は、第2代表信号波形と対応するカテゴリー値を新規に追加することができる。
【0078】
他の実施形態において、電子装置100,100’は、測定装置から、患者の心電図信号を受信した場合には、ラベルとカテゴリー値とを基準に、心電図信号を区分する過程を追加して遂行することができる。
【0079】
心電図信号につき、ラベルまたはカテゴリー値を基準に分類する過程は、マシンラーニング、ニューラルネットワークなどを介して生成された学習アルゴリズムによっても遂行される。該学習アルゴリズムは、ユーザによって入力されたラベル、カテゴリー値を基に訓練されたことでもある。
【0080】
S110またはS111は、ユーザによる入力によっても遂行されるが、人工知能によっても遂行される。すなわち、人工知能のコンピュータ装置によっても入力が生成される。
【0081】
前述の説明のように、図2の分類基準には、従来の代表信号波形によって分類されていない代表信号波形に対応するラベルまたはカテゴリー値が追加されうる。電子装置100,100’は、第3段階(図8参照)を実行後、順次に第4段階(図9参照)を実行することができる。第3段階において、1つのカテゴリー分類後、そのカテゴリーの代表信号波形を探した後、第3段階の次のカテゴリー分類で処理することができる。第3段階において、信号セグメントは、1以上のカテゴリーにも分類される。そのように分類された信号セグメントは、次の段階のカテゴリーにさらに分類されうる。
【0082】
本発明の実施形態によれば、電子装置100,100’で提供されたカテゴリーの代表信号波形別に発生頻度情報を利用し、発生頻度が高い代表信号波形に係わる情報を容易に確認することができ、ユーザは、発生頻度が高い代表信号波形に対する確認作業をさらに集中的に遂行することができる。それを介し、全体心電図信号を一つ一つ確認することによる不都合が低減され、分析による誤謬が低減される。
【0083】
電子装置100,100’は、ユーザからの選択入力に対応し、カテゴリーに属する代表信号波形をディスプレイすることができる。一例として、正規化された(normalized)信号波形をオーバーラップしてディスプレイするか、あるいは正規化されていない波形を追加していくつかに分け、ディスプレイすることができる。
【0084】
図11に図示されているように、心電図信号のカテゴリー生成において、他の生体信号を利用することができる。
【0085】
電子装置100,100’は、心電図信号以外の生体信号(動き、呼吸、血圧、酸素飽和度など)を獲得することができる(S200)。例として、心電図信号の分類基準によるR-R pauseのカテゴリー値を有する信号セグメントと係わり、運動量が、既設定の基準値以上である場合には、当該信号セグメントに対応し、R-R pause、及び高い運動量を結合したカテゴリー値を付与することができる。心臓は、人間の生体信号の中心であるので、電子装置100,100’は、心電図信号(ECG data)を中心に、他の生体信号を分析することができる。
【0086】
図12Aは、正常信号波形に係わる図面であり、図12Bは、心房細動(atrial fibrillation)に該当する信号波形に係わる図面である。図12Cは、信号セグメントに係わる情報を追加する例示図面である。分類基準によれば、R-R pauseカテゴリー、徐脈カテゴリー、心房細動カテゴリーのうち一つに設定されるが、図12Bに図示されているように、P-peak missingとR-R pauseとが同時に生じる信号波形WF1については、P-peak missingとR-R pauseとのカテゴリーを新規に追加することができる。図12Bに図示されているように、WF2については、ユーザは、P-peak missingと不整脈とのカテゴリーを新規に追加することができる。
【0087】
それは、心臓の問題原因が多様な結果として示されるものであるので、そのような重畳を介し、分析士あるいは人工知能が正確な判断を行うことができることになる。そのように追加して分析されたところは、アルゴリズムに追加し、新たなカテゴリーを追加したり、カテゴリー情報の表示を追加したり、コメントを付けたりすることができる。
【0088】
図13は、本開示の一実施形態による心電図信号の分類データを提供する方法のフローチャートである。
【0089】
S310においては、電子装置が、心電図信号をローディングすることができる。
【0090】
S320においては、該電子装置が、前記心電図信号を分析し、前記心電図信号に係わるラベルを、前記心電図信号と連係して生成する。
【0091】
S330においては、該電子装置が、規格分類基準により、前記心電図信号に係わるラベルを基に、前記心電図信号の信号セグメントのカテゴリー値を決定する。
【0092】
S340においては、該電子装置が、前記心電図信号に係わるラベル、前記心電図信号のセグメントのカテゴリー値を、出力部を介してディスプレイする。
【0093】
S350においては、該電子装置が、前記カテゴリー値のうち、第1カテゴリー値に対する選択入力に対応し、前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を生成し、前記第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を、前記出力部を介してディスプレイする。
【0094】
第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報は、前記第1カテゴリー値に属する信号セグメントの個数、または前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形に係わる情報を含んでもよい。
【0095】
該第1カテゴリー値に属する代表信号波形に係わる情報は、前記代表信号波形の個数、または各代表信号波形に属する信号セグメントの個数を含んでもよい。
【0096】
該電子装置が、第1カテゴリー値に属する代表信号波形に係わる情報に係わる選択入力に対応し、前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形によって分類される信号セグメントの信号波形を、前記出力部を介してディスプレイすることができる。
【0097】
該電子装置が、前記第1カテゴリー値に属する第1信号セグメントに係わる修正入力に対応し、前記第1信号セグメントのカテゴリー値を第2カテゴリー値に設定し、前記第1信号セグメントを、前記第2カテゴリー値を含むラベルで分類するように分類データを訂正することができる。
【0098】
該電子装置が、前記心電図信号のカテゴリー値と、カテゴリー値に属する代表信号波形とに係わる情報をリポート形式に変換し、リポートファイルに生成することができる。
【0099】
該ラベルを、前記信号と連係して生成することは、前記心電図信号を既設定の時間間隔によって分類し、前記時間間隔の信号区間ごとに、ラベルを生成することができる。該ラベルを、前記信号と連係して生成することは、心電図信号を既設定の心拍数で分類し、前記心拍数の信号区間ごとに、ラベルを生成することができる。
【0100】
該心電図信号ローディングは、該電子装置が、通信部を介して連結された心電図測定装置からリアルタイムで測定された心電図信号を受信するか、あるいは前記通信部を介して連結された外部装置に保存された心電図信号を受信し、ローディングすることができる。
【0101】
前記カテゴリー値は、前記ラベルの下位概念に該当するものであり、1枚のラベルは、1以上のカテゴリー値を含んでも定義される。
【0102】
第1カテゴリー値に係わる心電図信号に係わる情報を、出力部を介してディスプレイすることは、第1カテゴリー値に属する代表信号波形の個数、及び前記第1カテゴリー値に属する信号セグメントの個数を含む情報をディスプレイした後、さらなる入力により、前記第1カテゴリー値に属する代表信号波形にそれぞれ属する信号セグメントの個数を含む情報をディスプレイするのである。
【0103】
以上で説明された装置は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、及び/またはハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との組み合わせによっても具現される。例えば、本実施形態で説明された装置及び構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ALU(arithmetic logic unit)、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor)、マイクロコンピュータ、FPGA(field programmable gate array)、PLU(programmable logic unit)、マイクロプロセッサ、または命令(instruction)を実行して応答することができる他のいかなる装置のように、1以上の汎用コンピュータまたは特殊目的コンピュータを利用しても具現される。処理装置は、オペレーションシステム(OS)、及び前記オペレーションシステム上で遂行される1以上のソフトウェアアプリケーションを遂行することができる。また、該処理装置は、ソフトウェアの実行に応答して、データにアクセスしたり、データを保存、操作、処理及び生成したりすることもできる。理解の便宜のために、該処理装置は一つが使用されるように説明された場合もあるが、当該技術分野において当業者であるならば、該処理装置が複数個の処理要素(processing element)、及び/または複数類型の処理要素を含んでもよいということを理解することができるであろう。例えば、該処理装置は複数個のプロセッサ、または1つのプロセッサ及び1つのコントローラを含んでもよい。また、並列プロセッサ(parallel processor)のような他の処理構成(processing configuration)も可能である。
【0104】
該ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、またはそれらのうち1以上の組み合わせを含んでもよく、所望のままに動作するように処理装置を構成したり、独立して、あるいは結合的に(collectively)処理装置に命令を与えたりすることができる。ソフトウェア及び/またはデータは、処理装置によって解釈されるか、あるいは処理装置に命令またはデータを提供するために、いかなる類型の機械、構成要素(component)、物理的装置、仮想装置(virtual equipment)、コンピュータ記録媒体またはその装置にも、または伝送される信号波(signal wave)に永久に、あるいは一時的に具体化されうる(embody)。該ソフトウェアは、ネットワークに連結されたコンピュータシステム上に分散され、分散された方法によって保存されるか、あるいは実行されうる。ソフトウェア及びデータは、1以上のコンピュータで読み取り可能な記録媒体にも保存される。
【0105】
本実施形態による方法は、多様なコンピュータ手段を介しても遂行されるプログラム命令形態に具現され、コンピュータで読み取り可能な媒体にも記録される。前記コンピュータで読み取り可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含んでもよい。前記媒体に記録されるプログラム命令は、本実施形態のために特別に設計されて構成されたものでもあり、コンピュータソフトウェア当業者に公知されて使用可能なものでもある。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例には、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク及び磁気テープのような磁気媒体(magnetic media)、CD-ROM(compact disc read only memory)、DVD(digital versatile disc)のような光記録媒体(optical media)、フロプティカルディスク(floptical disk)のような磁気・光媒体(magneto-optical media)、及びROM(read only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリのようなプログラム命令を保存して遂行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例には、コンパイラによって作われるような機械語コードだけではなく、インタープリタなどを使用し、コンピュータによって実行されうる高級言語コードを含む。前述のハードウェア装置は、本実施形態の動作を遂行するために、1以上のソフトウェアモジュールとして作動するようにも構成され、その逆も同様である。
【0106】
以上のように、本実施形態が、たとえ限定された実施形態と図面とによって説明されたにしても、当該技術分野で当業者であるならば、前述の記載から、多様な修正及び変形が可能であろう。例えば、説明された技術が、説明された方法と異なる順序によって遂行され、かつ/または説明されたシステム、構造、装置、回路のような構成要素が、説明された方法と異なる形態で、結合または組み合わされるか、あるいは他の構成要素または均等物によって代置されたり置き換えられたりしても、適切な結果が達成されうる。
【0107】
従って、他の具現、他の実施形態、及び特許請求の範囲と均等なものなども、特許請求範囲の範囲に属するのである。
【符号の説明】
【0108】
100,100’ 電子装置
110,110’ プロセッサ
120,120’ メモリ
130,130-a,130-b ディスプレイ部
140,140-a,140-b 入力装置
図1A
図1B
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12A
図12B
図12C
図13