本文件總體上涉及醫(yī)療設(shè)備，并且更具體地涉及用于使用可動(dòng)式電描記圖的基于人工智能(ai)的生理事件的檢測(cè)的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

1、諸如可植入醫(yī)療設(shè)備(imd)的可動(dòng)式醫(yī)療設(shè)備(amd)已被用于監(jiān)視患者的健康狀況或疾病狀態(tài)并提供治療。例如，可植入心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器(icd)可用于監(jiān)視某些異常心律，并將電能遞送到心臟以校正異常心律。一些imd可用于監(jiān)視心臟血液動(dòng)力學(xué)性能的慢性惡化(諸如由于充血性心力衰竭(chf))，并提供心臟刺激治療，包括心臟再同步治療(crt)，以校正心室內(nèi)或心室之間的心臟不同步。

2、一些amd具有能夠感測(cè)來自患者的生理信息的傳感器，諸如表示心臟電活動(dòng)的心電圖(ecg)或電描記圖(egm)。例如，holter監(jiān)視器是具有皮膚電極以監(jiān)視可動(dòng)式ecg的可穿戴設(shè)備。ecg已被用于診斷和監(jiān)視各種心臟狀況或疾病，諸如心律失常、冠心病、心臟病發(fā)作、心肌病、左心室收縮功能障礙等。ecg還已被用于調(diào)查諸如胸痛、心悸、頭暈和氣短破裂等癥狀，以及其他與心臟相關(guān)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、人工智能(ai)可用于解釋ecg并協(xié)助檢測(cè)心臟病諸如心律失常。使用一系列互連的計(jì)算統(tǒng)計(jì)算法或節(jié)點(diǎn)模擬大腦神經(jīng)元功能的機(jī)器學(xué)習(xí)(ml)模型可以在ecg的大數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練，以識(shí)別特定的心臟病或診斷?；赼i的ecg分析還可以將有價(jià)值的見解提供到一些非心臟狀況和看似不相關(guān)的或間接的生物參數(shù)(諸如心臟射血分?jǐn)?shù)或血鉀)中。

2、心電圖通常地在臨床環(huán)境中使用12引線系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。這可能會(huì)給一些患者帶來不便，尤其是那些需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)或頻繁的ecg監(jiān)視的患者。經(jīng)由諸如可植入心臟設(shè)備、可插入心臟監(jiān)視器(icm)、皮下icd(s-icd)、可穿戴或可攜帶設(shè)備以及其他可動(dòng)式監(jiān)視器等設(shè)備進(jìn)行的可動(dòng)式監(jiān)視，還可以允許心臟事件的ecg或egm(例如，心內(nèi)或心外膜egm)數(shù)據(jù)收集、分析和檢測(cè)。與臨床12引線ecg相比，可穿戴或可植入設(shè)備可以以更高的頻率或者甚至連續(xù)地獲取可動(dòng)式ecg或egm，而不改變臨床上常見的電極配置?？梢苑治隹蓜?dòng)式ecg或egm，以產(chǎn)生生理參數(shù)的重復(fù)性測(cè)量。測(cè)量可以隨時(shí)間推移而趨勢(shì)化，并用于提供更準(zhǔn)確的心臟或其他生理事件的早期檢測(cè)或預(yù)測(cè)。

3、本公開描述了用于使用可動(dòng)式egm來估計(jì)受試者的生理參數(shù)或檢測(cè)其生理事件的基于ai的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，系統(tǒng)包括計(jì)算設(shè)備，該計(jì)算設(shè)備被配置為接收由被佩戴或被植入到受試者體內(nèi)的amd收集到的可動(dòng)式egm，并將接收到的可動(dòng)式egm應(yīng)用到經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)(ml)模型，以估計(jì)受試者中的生理參數(shù)或檢測(cè)受試者中的生理事件。經(jīng)訓(xùn)練ml模型使用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練，該訓(xùn)練數(shù)據(jù)集包括從患者群體收集到的egm和對(duì)患者群體中的生理參數(shù)或生理事件的評(píng)估。在一些示例中，可以訓(xùn)練相同或不同的ml模型，以從受試者的可動(dòng)式egm中檢測(cè)amd的運(yùn)行狀態(tài)。估計(jì)出的生理參數(shù)、檢測(cè)到的生理事件或檢測(cè)到的amd運(yùn)行狀態(tài)可以被提供給用戶，或提供給過程以便發(fā)起或滴定治療。在一些示例中，當(dāng)滿足條件時(shí)，估計(jì)出的生理參數(shù)可用于觸發(fā)傳感器以直接地測(cè)量生理參數(shù)。直接測(cè)量可用于調(diào)整所訓(xùn)練的ml模型，以提高其參數(shù)估計(jì)性能。

4、示例1是用于檢測(cè)受試者中的生理事件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：計(jì)算設(shè)備，其被配置為：接收由可動(dòng)式醫(yī)療設(shè)備(amd)收集到的受試者的可動(dòng)式電描記圖；并將接收到的可動(dòng)式電描記圖應(yīng)用到經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以估計(jì)受試者中的生理參數(shù)或檢測(cè)其生理事件；以及輸出單元，其被配置為將估計(jì)出的生理參數(shù)或檢測(cè)到的生理事件輸出給用戶或過程。

5、在示例2中，示例1的主題可選地包括計(jì)算設(shè)備，該計(jì)算設(shè)備還可以被配置為：使用可動(dòng)式電描記圖來確定或確認(rèn)至少一個(gè)傳感器的物理特性；并且使用可動(dòng)式電描記圖和所確定或確認(rèn)的至少一個(gè)傳感器的物理特性來檢測(cè)受試者中的生理事件或估計(jì)其生理參數(shù)，其中為了檢測(cè)生理事件，計(jì)算設(shè)備被配置為：將接收到的可動(dòng)式電描記圖應(yīng)用到經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以使用由至少一個(gè)傳感器感測(cè)到的可動(dòng)式電描記圖來估計(jì)受試者中的生理參數(shù)或檢測(cè)其生理事件，并且其中物理特性是至少一個(gè)傳感器的傳感器類型或形狀因子。

6、在示例3中，示例2的主題可選地包括計(jì)算設(shè)備，該計(jì)算設(shè)備可以包括被配置為生成經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練模塊，該訓(xùn)練模塊包括：構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包括從患者群體收集到的可動(dòng)式電描記圖和對(duì)患者群體中的生理參數(shù)或生理事件的評(píng)估；以及使用所構(gòu)建的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，直到滿足收斂或訓(xùn)練停止準(zhǔn)則為止，經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型表示患者群體的可動(dòng)式電描記圖與患者群體中的生理參數(shù)或生理事件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

7、在示例4中，示例3的主題可選地包括至少一個(gè)傳感器，該傳感器可以被配置為從受試者感測(cè)與可動(dòng)式電描記圖不同的生理信息，并且其中訓(xùn)練模塊被配置為使用包括深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)算法來訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

8、在示例5中，示例2-4中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括計(jì)算設(shè)備，該計(jì)算設(shè)備可以被配置為將接收到的可動(dòng)式電描記圖應(yīng)用到經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以估計(jì)包括以下至少一項(xiàng)的生理參數(shù)：心臟參數(shù)；呼吸參數(shù)；循環(huán)生物標(biāo)志物；或全身或局部流體狀態(tài)。

9、在示例6中，示例2-5中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括計(jì)算設(shè)備，該計(jì)算設(shè)備可以被配置為將接收到的可動(dòng)式電描記圖應(yīng)用到經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以檢測(cè)包括以下至少一項(xiàng)的生理事件：心律失常；心力衰竭惡化事件；心力衰竭合并癥；神經(jīng)系統(tǒng)疾??；或?qū)λ幬锏捻憫?yīng)。

10、在示例7中，示例2-6中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括計(jì)算設(shè)備，該計(jì)算設(shè)備還可以被配置為將接收到的可動(dòng)式電描記圖應(yīng)用到經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以檢測(cè)amd的運(yùn)行狀態(tài)。

11、在示例8中，示例7的主題可選地包括amd的運(yùn)行狀態(tài)，該運(yùn)行狀態(tài)指示以下至少一項(xiàng)：amd的位置、姿勢(shì)或取向的變化；或者amd的設(shè)備-組織界面的變化。

12、在示例9中，示例1-8中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括amd，其可以被配置為經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)可附接或可植入電極持續(xù)地或周期性地收集受試者的可動(dòng)式電描記圖。

13、在示例10中，示例1-9中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括amd，其可以包括以下至少一項(xiàng)：可插入心臟監(jiān)視器；皮下可植入心臟復(fù)律除顫器；或可穿戴或可攜帶心臟監(jiān)視器。

14、在示例11中，示例1-10中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括amd，其可以包括被配置為基于估計(jì)出的生理參數(shù)或檢測(cè)到的生理事件來發(fā)起或調(diào)整對(duì)受試者的治療的治療電路。

15、在示例12中，示例2-11中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括計(jì)算設(shè)備，其可以被配置為：將接收到的可動(dòng)式電描記圖應(yīng)用到經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型以估計(jì)生理參數(shù)；并且響應(yīng)于估計(jì)出的生理參數(shù)滿足條件，而觸發(fā)至少一個(gè)傳感器中的至少一個(gè)以直接地測(cè)量生理參數(shù)。

16、在示例13中，示例12的主題可選地包括計(jì)算設(shè)備，其可以包括被配置為至少基于直接地測(cè)量出的生理參數(shù)來調(diào)整經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型的校準(zhǔn)電路。

17、在示例14中，示例1-13中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括計(jì)算設(shè)備，其可以被配置為執(zhí)行并行計(jì)算，以實(shí)質(zhì)上同時(shí)估計(jì)多個(gè)生理參數(shù)或檢測(cè)多個(gè)生理事件。

18、在示例15中，示例14的主題可選地包括計(jì)算設(shè)備，其可以包括：多個(gè)處理器、或包含多個(gè)計(jì)算單元的多核處理器，多個(gè)處理器或多個(gè)計(jì)算單元中的每個(gè)被配置為：將受試者的可動(dòng)式電描記圖的一部分應(yīng)用到相應(yīng)經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以估計(jì)受試者中的相應(yīng)生理參數(shù)或檢測(cè)受試者中的相應(yīng)生理事件。

19、示例16是用于檢測(cè)受試者中的生理事件的方法，該方法包括：接收由可動(dòng)式醫(yī)療設(shè)備(amd)收集到的受試者的可動(dòng)式電描記圖；經(jīng)由計(jì)算設(shè)備，使用可動(dòng)式電描記圖確定至少一個(gè)傳感器的形狀因子，至少一個(gè)傳感器被配置為從受試者感測(cè)與可動(dòng)式電描記圖不同的生理信息；使用可動(dòng)式電描記圖和由至少一個(gè)傳感器感測(cè)到的生理信息來持續(xù)地檢測(cè)受試者中的生理事件或估計(jì)其生理參數(shù)；并且將估計(jì)出的生理參數(shù)或檢測(cè)到的生理事件提供給用戶或過程。

20、在示例17中，示例16的主題可選地包括持續(xù)地檢測(cè)生理事件，其可以包括將接收到的可動(dòng)式電描記圖應(yīng)用到經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以估計(jì)受試者中的生理參數(shù)或檢測(cè)其生理事件。

21、在示例18中，示例17的主題可選地包括：構(gòu)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包括從患者群體收集到的可動(dòng)式電描記圖和對(duì)患者群體中的生理參數(shù)或生理事件的評(píng)估；并且使用所構(gòu)建的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，直到滿足收斂或訓(xùn)練停止準(zhǔn)則為止，經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型表示患者群體的可動(dòng)式電描記圖與患者群體中的生理參數(shù)或生理事件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

22、在示例19中，示例17-18中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括將接收到的可動(dòng)式電描記圖應(yīng)用到經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，并檢測(cè)amd的運(yùn)行狀態(tài)。

23、在示例20中，示例16-19中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題可選地包括基于估計(jì)出的生理參數(shù)或檢測(cè)到的生理事件經(jīng)由amd對(duì)受試者發(fā)起或調(diào)整治療。

24、在示例21中，示例16-20中的任何一個(gè)或多個(gè)的主題響應(yīng)于估計(jì)出的生理參數(shù)滿足條件可選地包括：使用至少一個(gè)傳感器中的至少一個(gè)來觸發(fā)生理參數(shù)的直接測(cè)量；并且至少基于生理參數(shù)的直接測(cè)量來調(diào)整經(jīng)訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型。

25、本概述是對(duì)本技術(shù)的一些教導(dǎo)的概述，它不旨在是對(duì)本主題的獨(dú)有的或詳盡的處理。關(guān)于本主題的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以在詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求中找到。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在閱讀和理解以下詳細(xì)描述并查看形成其一部分的附圖后，本公開的其他方面將是顯而易見的，其中的每個(gè)附圖都不應(yīng)被理解為限制性的。本公開的范圍由所附權(quán)利要求及其法律等價(jià)物來定義。