[发明专利]定量心震描记法

说明书

公开了跳动的心脏的功能的量化，其中用放置在人的胸部上的加速度计记录信号。形成信号的多个段，这些段被对准并用具有低于1Hz的下限截止频率和在范围100‑250Hz内的上限截止频率的带通滤波器进行滤波。然后确定平均段，其中确定第一时间特征。然后，基于第一时间特征的信号值或振幅中的至少一个和第一时间特征的时间位置来确定度量。然后所确定的度量作为输出信息被提供。

发明技术领域

本发明通常涉及用于与心血管功能相关的诊断目的的技术，且尤其涉及用于帮助诊断可能导致心力衰竭的收缩和舒张功能障碍的技术。

发明背景

舒张功能障碍是在45岁以上的人中频繁地发生的心脏缺陷。舒张功能障碍可导致严重的心力衰竭，并与增加的死亡率相关。用于诊断舒张功能障碍的当前方法是复杂和昂贵的，这通常意味着它们仅用在有舒张功能障碍的高风险的患者上。

心震描记法(SCG)是由跳动的心脏引起的在胸壁处的次声频低频振动的分析。更一般地，SCG涉及由心肌运动产生的在胸壁中的加速度的非侵入性测量。心音是通常高于40-60Hz的胸壁振动的可听分量，而SCG振动通常低于5Hz。

通常使用加速度计来测量SCG。然而，当使用加速度计时，低频SCG分量和可听分量都同时被采样。SCG分量和可听分量揭示了不同的心血管功能，因而实现诊断心血管功能的不同方法。例如，SCG通常适合于在心动周期中的特征之间的时间间隔的估计，而心音适合于由血流扰动引起的杂音的检测。

当使用加速度计时，在加速度计信号中的心音或声频分量由高强度的低频振动或SCG波占主导地位。如果加速度计信号例如以50Hz的下限截止值进行高通滤波，则心音被揭示。在心音中，最主要的声音是分别与二尖瓣关闭(MC)和主动脉瓣关闭(AC)相关的第一心音(S1)和第二心音(S2)。

对全科医生的一个问题在于，心力衰竭与其他常见疾病(例如呼吸疾病)有共同的症状。因此，存在对能够帮助诊断或确定心力衰竭的概率的可靠或准确的工具的需要。

发明目的

本发明的目的是提供一种用于量化跳动的心脏的功能的改进的工具。提供一种用于识别心力衰竭的改进的技术也是目的。

发明概述

根据第一方面，上面提到的目的由用于量化跳动的心脏的功能或心血管功能的方法实现。该方法包括：获得用例如放置在人的胸部上用于测量由心肌运动引起的人的胸壁的加速度和振动的加速度计记录的信号的多个段，其中每个段覆盖或对应于心动周期。该方法还包括：使多个段对准，基于多个段来确定平均段，并且用带通滤波器在确定平均段之前对多个段滤波，或者对平均段滤波，该带通滤波器具有低于5Hz、优选地低于1Hz的下限截止频率和在100-500Hz的范围内的上限截止频率。该方法还包括：确定在经滤波的平均段中的第一时间特征，基于第一时间特征的信号强度或振幅中的至少一个和第一时间特征的时间位置来确定度量，以及基于所确定的度量来提供输出信息。

在这里以及在所有这些说明中，量化功能或心血管功能被理解为限于量化或确定异常心血管功能、状况或结构和/或心血管病症的指示。因此，量化功能被理解为包括量化或确定与心肌性能相关的心脏病(例如心力衰竭)的指示。

量化功能或心血管功能被理解为不包括量化或确定适能(例如心血管或心肺适能)的指示。因此，量化功能被理解为不包括量化或确定有氧适能(例如最大耗氧量或摄氧量(VO₂Max)的指示。在这里，适能被理解为与正常心血管功能相关，并且与异常心血管功能、状况或结构或心血管病症无关。

与当仅考虑低频SCG分量时相比，指定的带通滤波具有从包括低频SCG分量和声频分量的平均段确定时间特征的效果。已经发现，指定的带通滤波有助于心力衰竭的可靠的和因而改善的量化。