用于确定组织状况的多频信号处理分类器的制造方法_2

文档序号:8946621阅读:来源:国知局
驱动第=频率范围内的交流电流;测量在第 二感应线圈中产生的交流电流;W及确定在第一感应线圈和第二感应线圈之间的在第=频 率范围内的交流电流的相移W得出第=VEPS值;其中=个VEPS值组合组成VEPS特征。
[0037] 在一些实施例中,使用天线来代替感应线圈。因此,例如,可将组织置于第一天线 和第二天线之间,通过第一天线驱动第一频率范围内的电压,W及测量在第二天线中产生 的电压。然后可确定第一天线和第二天线之间的在第一频率范围内的电压的相移W得出第 一 VEPS值,该VEPS值组成基于VEPS的特征。在一些实施例中,还可确定在第二频率范围内 的相移,例如,通过第一天线驱动第二频率范围内的电压;测量在第二天线中产生的电压; W及确定在第一天线和第二天线之间的在第二频率范围内的电压的相移W得出第二VEPS 值;其中两个VEPS值(即,一起成对)组合组成VEPS特征。在一些实施例中,还可确定在 第=频率范围内的相移,即,通过第一天线驱动第=频率范围内的电压;测量在第二天线中 产生的电压;W及确定在第一天线和第二天线之间的在第=频率范围内的电压的相移W得 出第=VEPS值;其中=个VEPS值组合组成VEPS特征。
[0038] 如W上所指出的,在一些实例中,通过第一感应线圈(或天线)驱动在指定频率范 围内的多个频率处的交流电流(或电压),并且测量在第二感应线圈(或天线)中产生的 在指定范围内的多个频率处的交流电流(或电压)。在此类实例中,例如通过对运些值求 和计算多个频率处的相移并对其进行积分W获得单个VEPS值,即,表示该频率范围的VEPS 值。例如,对于20MHz至40MHz的频率范围,可为选自例如20MHz、2 IMHz、22MHz、23MHz、 24MHz、25MHz、26MHz、27MHz、28MHz、29MHz、20MHz、3IMHz、32MHz、33MHz、34MHz、35MHz、 361化、371化、381化、391化、和401化的多个频率确定相移,并且对测量值积分^得出表示 20MHz至40MHz范围的单个VEPS值。作为另一个示例,对于150MHz至170MHz的频率范围, 可为选自例如 150MHz、15IMHz、152MHz、153MHz、154MHz、155MHz、156MHz、157MHz、158MHz、 159MHz、160MHz、161MHz、162MHz、163MHz、164MHz、165MHz、166MHz、167MHz、168MHz、169MHz、 和170MHz的多个频率确定相移,并且对测量值积分W得出表示150MHz至170MHz范围的单 个VEPS值。在一些实例中,检测该范围内的2个或2个W上频率处的相移并对相移进行积 分成为单个VEPS值;在一些实例中,测量在3、4或5或5个W上频率处的相移并对相移进 行积分;在一些实例中,测量在6、7、8、9、或10个频率或10个W上频率处的相移并对相移 进行积分,例如,测量11、12、13、14、15、16、17、18、19、或20或20个W上频率处的相移并对 相移进行积分,成为单个VEPS值。在一些实例中,测量在该范围内的所有频率的相移,并且 对相移进行积分成为表示该范围的单个VEPS值。
[0039] 在其他实例中,通过第一感应线圈(或天线)驱动指定频率范围内的单个频率处 的交流电流(或电压),测量在第二感应线圈(或天线)中产生的在该频率处的交流电流 (或电压),计算该频率的相移,W及将计算出的相移用作VEPS值,即,表示该频率范围的 VEPS值。例女日,对于20MHz至40MHz的频率范围,可为选自例如20MHz、2 IMHz、22MHz、23MHz、 24MHz、25MHz、26MHz、27MHz、28MHz、29MHz、30MHz、3IMHz、32MHz、33MHz、34MHz、35MHz、 361化、37]?化、381化、391化、和401化的单个频率确定相移,并且将相移用作表示201化至 40MHz范围的VEPS值。作为另一示例,对于150MHz至170MHz的频率范围,可为选自例如 150MHz、151MHz、152MHz、153MHz、154MHz、155MHz、156MHz、157MHz、158MHz、159MHz、160MHz、 161MHz、162MHz、163MHz、164MHz、165MHz、166MHz、167MHz、168MHz、169MHz、和 170MHz 的单 个频率确定相移,并且将相移用作表示150MHz至170MHz范围的VEPS值。
[0040] 任何频率或频率的范围的相移可用于确定VEPS值W获得VEPS特征。在一些实例 中,频率在mz至1T化之间的范围内。在一些此类实例中,频率在化Hz至20GHz之间的范 围内。在一些此类实例中,频率在lOKHz至lOGHz之间的范围内。在某些实例中,频率在 IMHz和lOGHz之间的范围内。用于采样W获得VEPS值的特别感兴趣的频率是在0.1 MHz和 150MHz之间、在0. 5和1 OOMHz之间、在IMHz和70MHz之间、在1 OMHz和60MHz之间、在20MHz 和50MHz之间、在25MHz和40MHz之间、在25MHz和40MHz之间、在30MHz和35MHz之间的 范围内的交流电流的频率,即,约33MHz。对采样也特别感兴趣的是在lOOMHz和500MHz之 间(例女日,在120MHz和200MHz之间、在130MHz和190MHz之间;在140MHz和180MHz之间; 在 130MHz 和 190MHz 之间;在 140MHz 和 180MHz 之间;在 150MHz 和 170MHz 之间;在 155MHz 和165MHz之间)的范围内的交流电流的频率,即,约160MHz。通常,第一频率范围和第二频 率范围不重叠。
[0041]例如,如本文所公开的工作示例所证明的(参见,例如,图5-7),即使在患者被带 到医疗成像设备之前,包括约20MHz - 40MHz的P频率范围内的VEPS值(例如,约33MHz)、 和/或约150MHz-170MHz的丫频率范围内的VEPS值(例如,约160MHz)的VEPS特征可用 于标识病理状况,诸如,水肿、血肿、或过早衰老的组织。因此,通过对对象的脑组织中的在 从约26MHz至约39MHz的P频率范围中的频率处的相移求和W得出该对象的P VEPS值, 和/或对对象的从约153MHz至约166MHz的丫频率范围内的频率处的相移求和W得出该 对象的丫 VEPS值,可得出应用于确定脑组织的健康的VEPS特征。
[0042] 例如,图5(描绘了因变于年龄和医疗状况的P值VEPS特征)证实了,通过在个体 的年龄的情境下单独分析P值,在多数年龄处标识健康脑部相对于患病脑部是可能的(例 外的是超过75岁的健康脑部,其中从数据推断表明约77岁的健康脑部P值与任何年龄的 患病脑部的P值可比拟)。因此,单个值VEPS特征可用于确定脑组织是否健康(例如,在 15-35岁,通过对26MHz至39MHz的P频率范围内的P值求和得出的约2. 5或2. 5 W上 的0值;在35-60岁,通过对26MHz至39MHz的P频率范围内的P值求和得出的约1. 5 或1. 5 W上的P值)或是否可能过早衰老(例如,在15-35岁,通过对26MHz至39MHz的 P频率范围内的P值求和得出的小于约2. 5的P值;在35-55岁,通过对26MHz至39MHz 的P频率范围内的P值求和得出的小于约1. 5的P值)。图6证实了单独测得的丫值 的类似效用。可W看到,正常脑部的丫读数随着年龄变化,但是具有与P读数不同的斜 率。因此,单个频率或单个窄频率范围内的VEPS值可用作许多对象的健康组织相对于患病 组织的VEPS特征。
[0043] 作为另一示例,图7描绘了包括在P和丫曲线图上标绘的成对的P和丫值的 VEPS特征,证实了使用两值VEPS特征来标识健康脑部相对于一般患病脑部,而且标识疾病 的类型。图7示出了约1.5或1.5 W上的P值和任何丫值指示健康的脑部,然而小于约 1.5的P值和任何丫值指示患病脑部。图7还示出了对丫值的进一步的考虑可用于加强 诊断,其中小于约1. 5的P值和小于约1. 2的丫值指示疾病是水肿,而小于约1. 5的0 值和约1. 2或1. 2 W上的丫值指示疾病是血肿。图7中的该分析是称为分类器分析的计 算机学习算法的示例;参见,例如,度.Scho化opf和A. J. Smola,学习内核:支持向量机,规 范化,优化和超越.剑桥,麻省,麻省理工学院出版社出版,2002)。
[0044] 可由本领域普通技术人员容易地确定其他相关频率和频率范围,例如,从mz到 ITHz、从mz到20GHz、从lOKHz到lOGHz等等,例如,本领域所公知的或本文所描述的。例 如,非参数统计曼一一惠特尼U测试可用于将来自健康志愿者的数据与患有不同医疗状况 的患者的数据相比较W标识哪一频率或频率范围与某些使用和医疗状况相关。
[0045] 在一些实例中,例如,作为相移的替代或附加,可测量两个线圈或天线之间的电流 的幅度的变化、或"幅移",W得出组织特征。换言之,确定组织的状况可包括获得"幅度特 征"。例如,将组织定位在第一感应线圈和第二感应线圈之间;通过第一感应线圈驱动第一 频率范围内的交流电流;W及测量在第二感应线圈中产生的交流电流的幅度。然后可确定 在第一感应线圈和第二感应线圈之间的在第一频率范围内交流电流的幅移W得出第一幅 度值,其中幅移由位于第一和第二感应线圈之间的组织的存在而产生。该值可用作幅度特 征。在一些实施例中,还可确定在第二频率范围内的幅移,例如,通过第一感应线圈驱动第 二频率范围内的交流电流;测量在第二感应线圈中产生的交流电流;W及确定在第一感应 线圈和第二感应线圈之间的在第二频率范围内的交流电流的幅移W得出第二幅度值;其中 两个幅度值(即,一起成对)组成幅度特征。在一些实施例中,还可确定在第S频率范围内 的幅移,即,通过第一感应线圈驱动第=频率范围内的交流电流;测量在第二感应线圈中产 生的交流电流;W及确定在第一感应线圈和第二感应线圈之间的在第=频率范围内的交流 电流的幅移W得出第=幅度值;其中=个幅度值组合组成幅度特征。同样,在一些实施例 中,该方法包括:确定在第一感应线圈和第二感应线圈之间的在频率范围内的交流电流的 幅移W获得幅度特征,例如,如W上所述的。
[0046] 在一些实例中,该方法包括利用VEPS特征和幅度特征两者来确定组织的状况。换 言之,该方法包括:确定在第一感应线圈和第二感应线圈之间的在频率范围内的交流电流 的相移W获得VEPS特征;确定在第一感应线圈和第二感应线圈之间的在频率范围内的交 流电流的幅移W获得幅度特征;W及基于VEPS特征和幅度特征确定组织的状况。
[0047] 在一些实施例中,该方法包括:利用幅移来确定相移,并利用该相移来确定组织的 状况。换言之,该方法包括:确定在第一感应线圈和第二感应线圈之间的在频率范围内的交 流电流的幅移,将幅移转换成相移,基于相移获得VEPS特征;W及基于VEPS特征确定组织 的状况。可使用用于根据幅度计算相移的任何方便的方法或算法。
[0048] 在一些实例中,分析组织并获得对象的VEPS组织特征的本方法进一步包括提供 VEPS组织特征作为报告。换言之,本方法包括:确定第一频率(或频率的范围)处的VEPS 值,确定第二频率(或频率的范围)处的VEPS值,W及提供(即,生成)包括VEPS组织特 征的报告。因此,本方法可进一步包括:生成或输出提供该采样的VEPS评估的结果的报告 的步骤,该报告可W电子介质(例如,计算机监视器上的电子显示器)的形式提供,或W有 形介质的形式(例如,印刷在纸或其它有形介质上的报告)提供。可提供任何形式的报告, 例如,本领域所公知的或如W下更详细地描述的。
[0049]因此获得的VEPS组织特征然后可被用于临床,例如,用于确定组织状况和用于诊 断、预后、或治疗医疗状况的方法。例如,VEPS组织特征可用于诊断水肿、出血、血肿、局部 缺血、脱水、肿瘤的存在、感染、组织变性(例如,神经变性)、外渗、内出血、产妇出血等;可 用于表征诊断出的水肿、出血、血肿、局部缺血、脱水、肿瘤的存在、感染、脑变性、外渗、内出 血、产妇出血等;用于确定对水肿、出血、血肿、局部缺血、脱水、肿瘤的存在、感染、脑变性、 外渗、内出血、产妇出血等的治疗;用于监测受影响的组织的响应W治疗水肿、出血、血肿、 局部缺血、脱水、肿瘤的存在、感染、脑变性、外渗、内出血、产妇出血等,如本文所描述的。换 言之,医疗从业者将能够提供对组织状况的诊断、预后、或治疗或基于所获得的VEPS组织 特征监测组织状况。
[0050] 在一些实施例中,通过将VEPS组织特征与参考相比较来使用VEPS组织特征,W标 识与参考的相似性或差异,其中所标识的相似性或差异然后被用于诊断个体的组织状况, W表征诊断出的组织状况,W监测组织状况对状况的治疗的响应。例如,参考可W是表示组 织状况(即,正控制)或表示健康状况(即,负参考)的VEPS组织特征,该VEPS组织特征 可用作,例如,对给定患者的VEPS特征的评估中的参考/控制。如上所指示的,参考可W是 正参考/控制,例如,是组织状况(例如,水肿、出血、血肿、局部缺血、脱水、肿瘤的存在、感 染、脑变性、外渗、内出血、产妇出血等)的特性的VEPS组织特征。替代地,参考可W是负参 考/控制,例如,来自健康组织的VEPS特征。优选从与被分析的样本相同类型的样本获得 参考。例如,如果正评估个体的脑部,则参考/控制将优选是来自脑部的VEPS组织分类器。
[0051] 在某些实施例中,将所获得的VEPS组织特征与两个或两个W上参考相比较。例 如,可将所获得的VEPS组织特征与负参考和正参考相比较W获得关于组织状况的确认的 信息。作为另一示例,可将所获得的VEPS组织特征与表示一个状况(例如,水肿)的参考、 和表示第二状况(例如,血肿)的参考相比较。
[0052] 可利用任何方便的方法执行所获得的VEPS组织特征和一个或多个参考的比较, 其中各种方法是对本领域的技术人员已知的。例如,分类器领域的技术人员将知道,分类器 可与例如点图图形地比较,在该点图中沿着第一轴标绘分类器的第一参数的值(例如,第 一频率范围的VEPS值),沿着第二轴标绘分类器的第二参数的值(例如,第二频率范围的 VEPS值)、W及通过对VESP组织特征的面板的参考将标绘图的特定区域/象限标识为与具 体组织状况相关联。例如,参见图5,其中包括P频率的低VEPS值和丫频率的低VEPS值 的VEPS组织特征指示水肿,而包括P频率的低VEPS值和丫频率的高VEPS值的VEPS组 织特征指示血肿。
[0053] 取决于所获得的VEPS组织特征所比较的参考/控制分布(profile)的类型和性 质,上述比较步骤产生有关被化验的组织的各种不同类型的信息。同样,运种比较步骤可产 生对组织状况的正/负诊断。替代地,运种比较步骤可提供对组织状况的表征、组织状况的 预后、或监测组织状况。
[0054] 在一些实施例中,其他分析可与上述VEPS组织特征结合使用W提供对个体的组 织诊断。运种分析是本领域公知的,并且包括,例如,检测一个或多个临床参数(例如,年 龄、体重、与疾病或失调的相关的危险因素等),和基于VEPS和运些一个或多个临床参数提 供对例如治疗的响应的诊断/预后/预测。
[00巧]在一些实施例中,表征组织,诊断医疗状况等的本方法包括:提供组织的表征、医 疗状况的诊断等。在一些此类实施例中,可通过提供(即,生成书面报告)来提供表征或诊 断,书面报告包括:从业者的监测评估,例如,从业者对对象组织的表征("组织表征")、从 业者对对象的医疗状况的诊断("医疗状况的诊断")等等。因此,本方法可进一步包括:生 成或输出提供监测评估的结果的报告的步骤,该报告可W电子介质(例如,计算机监视器 上的电子显示器)的形式提供,或W有形介质的形式(例如,印刷在纸或其它有形介质上的 报告)提供。可提供任何形式的报告,例如,本领域所公知的或如W下更详细
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