Procedimiento diagnóstico y su aparato, y programa para diagnosis.

Un procedimiento de cálculo de parámetros de diagnóstico para realizar un diagnóstico utilizando un sistemade diagnóstico que incluye un equipo central (30) y uno o más equipos terminales (20) conectados a dichoequipo central (30) por medio de una red (40),

en el que cada uno de dichos equipos terminales (20)comprende un electrocardiógrafo (21), un medio (22) de toma de datos para recoger los datos delelectrocardiograma medidos por dicho electrocardiógrafo (21) y producir y editar los datos de envío para dichoequipo central (30), y una interfaz (23) de comunicación con dicha red (40), y en el que dicho equipo central(30) comprende una interfaz (31) de comunicación para recibir los datos enviados desde cada uno de dichosequipos terminales (20) por medio de dicha red (40), un medio (33) de grabación para grabar los datosrecibidos con dicha interfaz (31) de comunicación, un dispositivo procesador (32) que comprende un medio(37) de detección de intervalos R-R, un medio (38) de cálculo de cantidades características y un medio (39) decálculo de parámetros de diagnóstico, y un dispositivo (34) de visualización; comprendiendo dichoprocedimiento las etapas de:

recoger datos de electrocardiograma digital durante un intervalo de tiempo predeterminado usando elelectrocardiógrafo (21) de dichos uno o más equipos terminales (20);

editar los datos del electrocardiograma digital recogidos usando el medio (22) de toma de datos de los unoo más equipos terminales (20);

enviar los datos del electrocardiograma digital editados al equipo central (30) a través de dicha red (40)usando la interfaz (23) de comunicación de los uno o más equipos terminales (20);

recibir los datos del electrocardiograma digital enviados usando la interfaz (31) de comunicación del equipocentral (30);

grabar los datos del electrocardiograma digital usando el medio (33) de grabación;

detectar, usando el medio (37) de detección de intervalos R-R, intervalos R-R de los datos delelectrocardiograma digital grabados para generar datos de series cronológicas de intervalos R-R sucesivos;caracterizado porque el procedimiento comprende, además, las etapas de:

generar, usando el dispositivo procesador (32), una serie de conjuntos parciales B(j), cada uno de loscuales contiene n elementos sucesivos a partir del elemento j-ésimo de dichos datos de seriescronológicas, siendo n un entero constante menor que el número total de elementos en dichos datos deseries cronológicas;

calcular, usando el medio (38) de cálculo de cantidades características, un conjunto de cantidadescaracterísticas (yj, xj) para cada conjunto parcial B(j), siendo yj el valor medio de todos los elementos delconjunto B(j) y siendo xj el valor medio de cada diferencia del primer elemento con respecto a cadaelemento del conjunto parcial B(j);

calcular, usando el medio (39) de cálculo de parámetros de diagnóstico, un número de aislamientos v y unnúmero de solapamientos u como parámetros para el diagnóstico tras dividir un plano (y, x) en cuadrículas,siendo dicho número de aislamientos v el número de dichos conjuntos de cantidades características, cadauno de los cuales está incluido en una cuadrícula sobre el plano (y, x) que no incluye ningún otro conjuntode cantidades características, y dicho número de solapamientos u es calculado restando dicho número deaislamientos v del número total de dichos conjuntos de cantidades características;

calcular, usando el medio (39) de cálculo de parámetros de diagnóstico, un grado máximo de solapamientow como parámetro adicional para el diagnóstico tras dividir un plano (y, x) en cuadrículas, siendo dichogrado máximo de solapamiento w el número máximo de conjuntos de cantidades características incluidosen una cuadrícula sobre dicho plano (y, x);

calcular, usando el medio (39) de cálculo de parámetros de diagnóstico, un índice de la condición cardiacaμ como un parámetro adicional para el diagnóstico según la fórmula μ ≥ 10 * v / (u * w), siendo v dichonúmero de aislamientos, siendo u dicho número de solapamientos y siendo w dicho grado máximo desolapamiento; y

exhibir los parámetros para el diagnóstico usando el dispositivo (34) de visualización del equipo central (30).

Procedimiento diagnóstico y su aparato, y programa para diagnosis Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención La presente invención versa acerca de un procedimiento de cálculo de parámetros de diagnóstico y acerca de un sistema de diagnóstico y de un programa de diagnóstico y, más en particular, acerca de un procedimiento de cálculo de parámetros de diagnóstico, un sistema de diagnóstico y un programa de diagnóstico adecuados para diagnosticar síntomas de pacientes a través de un análisis de electrocardiogramas.

2. Descripción de la técnica relacionada Se desarrollan muchas tecnologías para diagnosticar síntomas de pacientes analizando un electrocardiograma; ejemplos de estas tecnologías incluyen tecnologías que permiten un diagnóstico correcto reconociendo de forma precisa y automática puntos característicos de formas de onda individuales de electrocardiogramas (véanse, por ejemplo, los documentos JP 08-056914 A, JP 09-201344 A, etc.) , tecnologías que realizan un diagnóstico analizando formas de onda individuales de electrocardiogramas (véanse, por ejemplo, los documentos JP 10225443 A, US 5, 609, 158 A, US 5, 560, 368 A) y tecnologías que extraen datos de series cronológicas, tales como el intervalo R-R, de la forma de onda de un electrocardiograma y realizan un diagnóstico analizando los datos de series cronológicas (véanse, por ejemplo, los documentos US 5, 755, 671 A, JP 06-054815 A) , etc. El uso de estas tecnologías permite un diagnóstico más eficiente y más rápido que el diagnóstico que depende únicamente de una comprobación visual del electrocardiograma y reduce la posibilidad de pasar síntomas por alto.

Las tecnologías convencionales descritas en lo que antecede llevan a cabo una observación y un análisis de formas de onda de electrocardiogramas durante unos minutos o en el transcurso de 10 minutos como máximo, pero ocurre a menudo que los datos que sugieren alguna anomalía del corazón no se obtienen en un periodo tan corto. Por ejemplo, si se produce un infarto de miocardio, existe el peligro de muerte súbita en unas horas debido a una taquicardia ventricular y la probabilidad de que ocurra una arritmia en algunos días después de la incidencia del infarto de miocardio llega al 90%. La tasa de incidencia de la arritmia se reduce entonces, pero del 5 al 10% de los pacientes fallecen en menos de un año. Por lo tanto, resulta deseable adquirir y monitorizar datos de electrocardiograma durante muchas horas continuamente para el diagnóstico de tales pacientes. Sin embargo, según las técnicas anteriores, un médico lee el registro a simple vista y hace el diagnóstico después de que acabe la grabación, o un médico extrae de los datos grabados datos de un intervalo corto que considera anormales y somete los datos a un análisis automático, etc. Por esta razón, hay un gran retardo temporal tras la medición hasta que se obtiene el resultado del diagnóstico, y las técnicas anteriores son insuficientes en el pronóstico de cambios en un síntoma o de un peligro inminente. Además, dado que las técnicas anteriores implican decisiones efectuadas por el médico mirando un electrocardiograma a simple vista, existe el problema de que es probable que ocurra un descuido.

El documento EP 1 323 376 A da a conocer un diagnóstico de un paciente detectando cambios en el estado del paciente que aparecen un electrocardiograma a partir de una variación en cantidades características que aparecen reiteradamente en el electrocardiograma, por ejemplo un intervalo R-R en una etapa incipiente y de manera fiable. La sección 3, de cálculo de la distribución ordinaria, recibe los datos del electrocardiograma medidos para el periodo INT1, calcula cantidades características que aparecen reiteradamente en el electrocardiograma como datos de series cronológicas y genera un conjunto C de diferencias entre elementos vecinos de los datos de la serie cronológica. La sección 3, de cálculo de la distribución ordinaria, obtiene además m subconjuntos repitiendo m veces el procesamiento de recoger aleatoriamente n elementos de este conjunto C y calcula un valor medio a y la desviación típica 6 del conjunto de valores medios de estos m subconjuntos dando por sentado que el conjunto de valores medios tenga una distribución normal que indique el estado ordinario de las variaciones en las cantidades características. La sección 4, de detección del estado, calcula un conjunto diagnóstico CT a partir de los datos del electrocardiograma para un periodo más corto que el periodo INT1 de la misma manera que para el conjunto C descrito anteriormente, y la sección 5 de diagnóstico compara la diferencia entre el valor medio de este conjunto CT y el valor medio de la distribución ordinaria con la desviación típica 6 y realiza un diagnóstico.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de cálculo de parámetros de diagnóstico, un sistema de diagnóstico y un programa de diagnóstico que hacen posible una detección rápida de una anomalía sintomática mediante la recogida y el análisis de datos de electrocardiograma a largo plazo de un paciente.

Para lograr el objeto descrito en el que antecede, la presente invención proporciona un procedimiento de cálculo de parámetros de diagnóstico para llevar a cabo el diagnóstico, según se define en la reivindicación 1.

La presente invención también proporciona un sistema de diagnóstico según se define en la reivindicación 2.

La presente invención también proporciona un programa de diagnóstico según se define en la reivindicación 3.

Breve descripción de los dibujos La Fig. 1 es un diagrama de bloques que muestra la configuración funcional de un sistema de diagnóstico según la presente invención. La Fig. 2 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de configuración del sistema de diagnóstico según la presente invención. La Fig. 3 es un diagrama de flujo que muestra un algoritmo de cálculo de cantidades características. La Fig. 4 es un diagrama de flujo que muestra un algoritmo general para el proceso de cálculo de parámetros de diagnóstico. La Fig. 5 es un diagrama de flujo que muestra detalles de la etapa 401 de la Fig. 4. La Fig. 6 es un diagrama de flujo que muestra detalles de la etapa 402 de la Fig. 4. La Fig. 7 es un gráfico que muestra la variación de valores μ medidos y resultantes para diversos intervalos de toma de datos.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes En lo que sigue se explicarán con detalle realizaciones de la presente invención. Los intervalos R-R son conocidos como una cantidad característica típica del electrocardiograma, y los intervalos R-R sucesivos de un electrocardiograma constituyen datos de series cronológicas que tienen un valor por latido cardiaco. Estos datos de series cronológicas de los intervalos R-R generalmente tienen características diferentes de una persona a otra. Por ejemplo, cuando se miden los intervalos R-R de varias personas sanas que están igual de tranquilas, el intervalo R-R medio puede variar de una persona a otra, tal como 1 segundo para una persona (60 latidos cardiacos por minuto) , y 6/7 de segundo para otra persona (70 latidos cardiacos por minuto) . Además, el intervalo R-R de una persona no es completamente constante, sino que varía mínimamente. Además, después de hacer ejercicio o cuando cambian los síntomas, pueden cambiar el valor medio del intervalo R-R, así como la variación mínima. La presente invención está concebida para realizar un diagnóstico analizando tales datos de series cronológicas.

La Fig. 1 es un diagrama funcional de bloques que muestra un sistema de diagnóstico según la presente invención. En la sección de toma de datos de electrocardiograma de la Fig. 1, se digitalizan y se graban en la sección 2 de grabación de datos de electrocardiograma de la Fig. 1 los datos de electrocardiograma medidos durante un intervalo de tiempo largo, tal como 5 horas, con un electrocardiógrafo. Suponiendo una frecuencia de muestreo de 1 milisegundo y una codificación de 12 bits para cada dato de muestreo en la digitalización anterior, el número de datos muestreados es de 1000/seg y de 3, 6 × 106/hora, lo que corresponde a una tasa de información de 1, 5 KB (kilobytes) /seg o de 5, 4 MB (megabytes) /hora.

En la sección 3 de detección de intervalos R-R de la Fig. 1, se detectan en primer lugar R puntos {Rj, j = 0, 1, 2 ⋯},

los instantes en los que cada onda R del electrocardiograma toma su valor de pico, analizando los datos del electrocardiograma grabados en la sección 2 de grabación de datos de electrocardiograma. A continuación, en la sección 3 se calculan datos de series cronológicas {rj, j = 0, 1, 2 ⋯} según la Fórmula (1)... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de cálculo de parámetros de diagnóstico para realizar un diagnóstico utilizando un sistema

de diagnóstico que incluye un equipo central (30) y uno o más equipos terminales (20) conectados a dicho

equipo central (30) por medio de una red (40) , en el que cada uno de dichos equipos terminales (20)

5 comprende un electrocardiógrafo (21) , un medio (22) de toma de datos para recoger los datos del

electrocardiograma medidos por dicho electrocardiógrafo (21) y producir y editar los datos de envío para dicho

equipo central (30) , y una interfaz (23) de comunicación con dicha red (40) , y en el que dicho equipo central

(30) comprende una interfaz (31) de comunicación para recibir los datos enviados desde cada uno de dichos

equipos terminales (20) por medio de dicha red (40) , un medio (33) de grabación para grabar los datos

10 recibidos con dicha interfaz (31) de comunicación, un dispositivo procesador (32) que comprende un medio

(37) de detección de intervalos R-R, un medio (38) de cálculo de cantidades características y un medio (39) de

cálculo de parámetros de diagnóstico, y un dispositivo (34) de visualización; comprendiendo dicho

procedimiento las etapas de:

recoger datos de electrocardiograma digital durante un intervalo de tiempo predeterminado usando el

15 electrocardiógrafo (21) de dichos uno o más equipos terminales (20) ;

editar los datos del electrocardiograma digital recogidos usando el medio (22) de toma de datos de los uno

o más equipos terminales (20) ;

enviar los datos del electrocardiograma digital editados al equipo central (30) a través de dicha red (40)

usando la interfaz (23) de comunicación de los uno o más equipos terminales (20) ;

20 recibir los datos del electrocardiograma digital enviados usando la interfaz (31) de comunicación del equipo

central (30) ;

grabar los datos del electrocardiograma digital usando el medio (33) de grabación;

detectar, usando el medio (37) de detección de intervalos R-R, intervalos R-R de los datos del

electrocardiograma digital grabados para generar datos de series cronológicas de intervalos R-R sucesivos;

25 caracterizado porque el procedimiento comprende, además, las etapas de:

generar, usando el dispositivo procesador (32) , una serie de conjuntos parciales B (j) , cada uno de los

cuales contiene n elementos sucesivos a partir del elemento j-ésimo de dichos datos de series

cronológicas, siendo n un entero constante menor que el número total de elementos en dichos datos de

series cronológicas;

30 calcular, usando el medio (38) de cálculo de cantidades características, un conjunto de cantidades

características (yj, xj) para cada conjunto parcial B (j) , siendo yj el valor medio de todos los elementos del

conjunto B (j) y siendo xj el valor medio de cada diferencia del primer elemento con respecto a cada

elemento del conjunto parcial B (j) ;

calcular, usando el medio (39) de cálculo de parámetros de diagnóstico, un número de aislamientos v y un

35 número de solapamientos u como parámetros para el diagnóstico tras dividir un plano (y, x) en cuadrículas,

siendo dicho número de aislamientos v el número de dichos conjuntos de cantidades características, cada

uno de los cuales está incluido en una cuadrícula sobre el plano (y, x) que no incluye ningún otro conjunto

de cantidades características, y dicho número de solapamientos u es calculado restando dicho número de

aislamientos v del número total de dichos conjuntos de cantidades características;

40 calcular, usando el medio (39) de cálculo de parámetros de diagnóstico, un grado máximo de solapamiento

w como parámetro adicional para el diagnóstico tras dividir un plano (y, x) en cuadrículas, siendo dicho

grado máximo de solapamiento w el número máximo de conjuntos de cantidades características incluidos

en una cuadrícula sobre dicho plano (y, x) ;

calcular, usando el medio (39) de cálculo de parámetros de diagnóstico, un índice de la condición cardiaca

45 μ como un parámetro adicional para el diagnóstico según la fórmula μ = 10 * v / (u * w) , siendo v dicho

número de aislamientos, siendo u dicho número de solapamientos y siendo w dicho grado máximo de

solapamiento; y

exhibir los parámetros para el diagnóstico usando el dispositivo (34) de visualización del equipo central (30) .

2. Un sistema de diagnóstico que incluye un equipo central (30) y uno o más equipos terminales (20) conectados

50 a dicho equipo central (30) por medio de una red (40) , en el que cada uno de dichos equipos terminales (20)

comprende:

un electrocardiógrafo (21) ;

un medio (22) de toma de datos para recoger los datos del electrocardiograma medidos por dicho

electrocardiógrafo (21) y producir y editar los datos de envío para dicho equipo central (30) ;

55 y una interfaz (23) de comunicación con dicha red (40) , y

comprendiendo dicho equipo central (30) :

una interfaz (31) de comunicación para recibir los datos enviados desde cada uno de dichos equipos

terminales (20) por medio de dicha red (40) ;

un medio (33) de grabación para grabar los datos recibidos con dicha interfaz (31) de comunicación;

8

un dispositivo (34) de visualización;

un dispositivo procesador (32) que comprende:

un medio (37) de detección de intervalos R-R para detectar intervalos R-R de los datos del

electrocardiograma digital para generar datos de series cronológicas de intervalos R-R sucesivos;

5 caracterizado porque el dispositivo procesador comprende, además:

un medio (38) de cálculo de cantidades características para generar una serie de conjuntos parciales

B (j) , cada uno de los cuales contiene n elementos sucesivos a partir del elemento j-ésimo de dichos

datos de series cronológicas, siendo n un entero constante menor que el número total de elementos en

dichos datos de series cronológicas, y calcular un conjunto de cantidades características (yj, xj) para

10 cada conjunto parcial B (j) , siendo yj el valor medio de todos los elementos del conjunto B (j) y siendo xj el

valor medio de cada diferencia del primer elemento con respecto a cada elemento del conjunto parcial

B (j) ; y

un medio (39) de cálculo de parámetros de diagnóstico adaptado para:

calcular un número de aislamientos v y un número de solapamientos u como parámetros para el

15 diagnóstico tras dividir un plano (y, x) en cuadrículas, siendo dicho número de aislamientos v el

número de dichos conjuntos de cantidades características, cada uno de los cuales está incluido en

una cuadrícula sobre el plano (y, x) que no incluye ningún otro conjunto de cantidades

características, y dicho número de solapamientos u es calculado restando dicho número de

aislamientos v del número total de dichos conjuntos de cantidades características;

20 calcular un grado máximo de solapamiento w como parámetro adicional para el diagnóstico tras

dividir un plano (y, x) en cuadrículas, en el que dicho grado máximo de solapamiento w es el número

máximo de conjuntos de cantidades características incluidos en una cuadrícula sobre dicho plano (y,

x) ;

calcular un índice de la condición cardiaca μ como parámetro adicional para el diagnóstico según la

25 fórmula μ = 10 * v / (u * w) , siendo v dicho número de aislamientos, siendo u dicho número de

solapamientos y siendo w dicho grado máximo de solapamiento.

3. Un programa de diagnóstico para permitir que un ordenador ejecute:

una primera etapa de detección de intervalos R-R en datos de electrocardiograma recogidos durante un

intervalo de tiempo predeterminado para generar datos de series cronológicas;

30 caracterizado porque el programa de diagnóstico, además, permite que un ordenador ejecute:

una segunda etapa de generación de una serie de conjuntos parciales B (j) , cada uno de los cuales contiene

n elementos sucesivos a partir del elemento j-ésimo de dichos datos de series cronológicas, siendo n un

entero constante menor que el número total de elementos en dichos datos de series cronológicas;

una tercera etapa de cálculo de un conjunto de cantidades características (yj, xj) para cada conjunto parcial

35 B (j) , siendo yj el valor medio de todos los elementos del conjunto B (j) y siendo xj el valor medio de cada

diferencia del primer elemento con respecto a cada elemento del conjunto parcial B (j) ;

una cuarta etapa de cálculo de un número de aislamientos v, de un número de solapamientos u y de un

grado máximo de solapamiento w tras dividir un plano (y, x) en cuadrículas, siendo dicho número de

aislamientos v el número de dichos conjuntos de cantidades características, cada uno de los cuales está

40 incluido en una cuadrícula sobre el plano (y, x) que no incluye ningún otro conjunto de cantidades

características, calculándose dicho número de solapamientos u restando dicho número de aislamientos v

del número total de dichos conjuntos de cantidades características, y siendo dicho grado máximo de

solapamiento w el número máximo de conjuntos de cantidades características incluidos en una cuadrícula

sobre dicho plano (y, x) ; y

45 una quinta etapa de cálculo de un índice de la condición cardiaca μ como parámetro para el diagnóstico

según la fórmula μ = 10 * v / (u * w) , siendo v dicho número de aislamientos, siendo u dicho número de

solapamientos y siendo w dicho grado máximo de solapamiento.