用于确定组织状况的多频信号处理分类器的制造方法_3

文档序号:8946621阅读:来源:国知局
地描述的。
[0056] 报告
[0057] 本文所描述的"报告"是电子或有形文档,包括提供关于对象监测评估及其结果的 感兴趣的信息的报告要素。在一些实施例中,对象报告包括至少VEPS特征,例如,作为W上 更详细地讨论的致力于获得VEPS组织特征的本方法的一个方面。在一些实施例中,对象报 告包括至少组织状况的表征(即,作为水肿、患有血肿、局部缺血、包括癌症等的分类)、医 疗状况的诊断(例如,W上更详细地讨论的,致力于表征组织或提供对个体的医疗诊断的 本方法的一个方面)。可完全或部分电子地生成对象报告。对象包括可进一步包括W下的 一个或多个:1)关于测试设备的信息;2)服务提供者信息;3)患者数据;4)样本数据;5) 评估报告,评估报告可包括W下各种信息:a)所使用的参数值,并且b)测试数据,其中测试 数据可包括,例如,所分析的组织的VEPS组织特征;6)其他特征。
[0058] 报告可包括有关测试设施的信息,该信息与其中进行数据生成的医院、诊所、或实 验室相关。数据生成可包括在指定频率范围内的相移的测量。该信息可包括一个或多个细 节,一个或多个细节是设及例如测试设备的名称和位置、进行化验和/或输入输入数据的 实验室技术员的身份、进行和/或分析化验的日期和时间、样本和/或结果数据所存储的位 置、用于分析的试剂(例如,工具包等等)的批号等等。通常可利用由用户提供的信息来填 充(populated)具有该信息的报告字段。
[0059] 该报告可包括有关服务提供者的信息,服务提供者可位于用户所在的医疗保健设 施的外部、或在医疗保健设施内。此类信息的示例可包括:服务提供者的名称和位置、评审 者的名称,和进行样本收集和/或数据生成的个人的姓名(在必要或期望时)。通常可利用 由用户输入的数据填充具有该信息的报告字段,数据可选自规定的选项(例如,利用下拉 菜单)之中。报告中的其他服务提供者信息可包括:有关结果和/或有关的解释报告的技 术信息的联系信息。
[0060] 该报告可包括患者数据段,患者数据段包括患者病史(其可W包括,例如,年龄、 种族、血清型、相似组织状况的在先发作、W及组织的任何其他特征),W及患者管理数据, 诸如,用于标识患者的信息(例如,姓名、患者出生日期值0B、性别、邮箱和/或居住地址、病 历号(MRN)、在医疗设施中的房间和/或床号、保险信息等等)、患者的医师或安排监测评估 的其他保健专业人员的姓名,和对患者的护理负责的医护工作人员(如,初级保健医生)的 姓名(如果与安排的医师不同)。该报告可包括样本数据段,样本数据段可提供有关在监测 评估中分析的组织的信息。通常可利用用户输入的数据填充具有该信息的报告字段,数据 中的一些可作为规定的选项提供(例如,利用下拉菜单)。
[0061] 该报告可包括评估报告段,评估报告段可包括在本文所描述的数据的处理之后生 成的信息。解释报告可包括与一个或多个参考样本相关联的VEPS值。解释报告可包括组 织状况的表征。解释报告可包括医疗状况的诊断。解释报告可包括,例如,在定义的范围内 (参见,例如,表2)的每个频率处的相移、VEPS组织特征(例如,"P :1.2; 丫 :0.4"、或更简 单地"1. 2 ;0. 4")和解释,即,表征和诊断。报告的评估部分可任选地包括治疗的建议。
[0062] 还将容易地理解,报告可包括附加要素或经修改的要素。例如,在电子的情况下, 报告可包含超链接,超链接指向提供有关报告的所选要素的更详细的信息的内部或外部数 据库。例如,报告的患者数据要素可包括到电子病历的超链接、或用于访问此病历的站点, 其中病历被保持在机密数据库中。该后者实施例可对住院系统或临床设置感兴趣。当W电 子格式时,报告被记录在合适的物理介质上,诸如,计算机可读介质(例如,在计算机存储 器、压缩驱动器、CD、DVD等中)。将容易地理解,报告可包括W上要素中的所有或一些,并 且附加条件是,该报告通常至少包括足W提供用户所请求的分析(例如,组织表征、医疗诊 断)的元素。
[0063] 设备和系统
[0064] 还提供了用于实施W上描述的方法中的一个或多个的设备和系统。其设备和系统 可显著不同,并且可包括数字合成器、收发器、相位检测器、数据采集模块、数据处理模块等 中的一个或多个。
[0065] 例如,感兴趣的设备可包括:收发器,例如感应线圈阵列(例如,第一感应线圈和 第二感应线圈,第一感应线圈和第二感应线圈彼此相对地定位并且配置成使得置于它们之 间的组织将不接触第一感应线圈或第二感应线圈);或天线阵列(即,第一天线和第二天 线,第一天线和第二天线彼此相对定位并且配置成使得置于它们之间的组织不接触第一天 线或第二天线)。
[0066] 作为另一示例,感兴趣的设备可包括可操作地链接一或能够可操作地链接至感应 线圈阵列的第二感应线圈(例如,如W上所描述的)的测量系统或相位检测器,其中测量系 统被配置成测量阵列的感应线圈之间的在两个或两个W上频率范围(例如,第一频率范围 和第二频率范围)内的一个或多个交流电流的相移;或可操作地链接一或能够可操作地链 接至天线阵列的第二天线(例如,如W上所描述的)的测量系统,其中测量系统被配置成测 量阵列的天线之间的在两个或两个W上频率范围(例如,第一频率范围和第二频率范围) 内的一个或多个电压的相移。在一些实例中,第一频率范围是在约0.1 MHz和150MHz之间, 例如,在约IMHz和70MHz之间,例如,在约lOMHz和60MHz之间、在约20MHz和50MHz之间、 在约25MHz和40MHz之间,例如,在约30MHz和35MHz之间,即,约33MHz。在一些实例中, 第二频率范围是在约lOOMHz和500MHz之间,例如,在约120MHz和200MHz之间,例如,在 约130MHz和190MHz之间;在约140MHz和180MHz之间;在约130MHz和190MHz之间;在约 140MHz和180MHz之间;在约150MHz和170MHz之间;例如,在约155MHz和165MHz之间,即, 约160MHz。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IHz 至Ij 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。
[0067] 在一些实例中,测量系统/相位检测器被配置成确定在单个时间点处的相移、在 一些实例中,测量系统进一步被配置成确定相移随时间的变化,即,在多个时间点,例如,每 5分钟、每15分钟、每30分钟、每1小时、每2小时、每3小时、每4小时、每天。在一些实例 中,测量系统被配置成通过无线通信来传输VEPS数据。
[0068] 作为第=示例,感兴趣的设备可包括分析器元件(例如,数据采集模块、数据处理 模块等),分析器元件被配置成根据所记录的相移计算VEPS值,将VEPS组织特征与参考或 参考盘(例如,组织分类器盘)相比较W确定组织的状况等。
[0069] 类似地,感兴趣的系统可包括:感应线圈阵列或天线阵列(例如,如上述配置的); 和测量系统,可操作地链接至阵列的第二感应线圈或第二天线并且配置成测量在阵列的天 线或感应线圈之间的相移(例如,如上所述的)。感兴趣的系统还包括:包括测量系统,能够 可操作地链接至感应线圈阵列或天线阵列,并配置成测量阵列的天线或感应线圈之间的相 移(例如,如上所述的);和分析元件,例如,计算机等,分析元件被配置成将组织特征与参 考或参考盘相比较(例如如上所述的)。在一些示例中,感兴趣的系统包括:感应线圈阵列 或天线阵列(例如,如上述配置的);测量系统,可操作地链接至阵列的第二感应线圈或第 二天线并且配置成测量在阵列的天线或感应线圈之间的相移(例如,如上所述的);和分析 元件,例如,计算机等,分析元件被配置成将组织特征与参考或参考盘(例如,如上所述的) 相比较。
[0070] 除上述部件之外,本设备和系统可进一步包括用于实施本方法的指令。运些指令 可W各种形式存在于对象工具包化it)中,指令中的一个或多个可存在于工具包中。其中 运些指令可存在的一种形式是适合介质或基板(例如,信息被印刷在其上的一张或多张 纸)上、在工具包的包装中、在包装插页中的印刷信息。又一方式会是计算机可读介质,例 如,卡带、CD等,信息已被记录在该计算机可读介质上。可存在的再一方式是可用于经由因 特网访问远程站点处的信息的网址。任何方便的方式可存在于工具包中。
[00川效用
[0072] 本文所公开的组合物、方法、设备和系统提供了用于分析对象中的组织的健康的 本领域中的改进。在本文中所公开的发现之前,不存在用于正常人脑的健康的简单可测量 标准或参数;例如,像测量血压W确定屯、血管系统的健康和功能。本公开证实,在单个时间 点进行的任何类型的VEPS或类VEPS(VEPS-1化e)测量(包括例如幅移和相移的组合)可 用于健康人体组织(例如,人脑)的简单测量的参数,并且可用于监测正常人脑健康W及影 响该类型的期望目标的治疗一类似于使用血压测量来确定人体屯、血管系统的健康。图5、6 和7示出了可从患病患者和健康患者两者的不同单频VEPS测量和多频VEPS测量的组合获 得的作为用于标识健康、疾病、和医学治疗的功效的参数的不同医疗见解的示例。
[0073] 鉴于上述情况,所公开的组合物、方法、设备和系统发现在本领域中的多种用途。 运些用途包括:例如,非侵入地确定组织的状况,例如,在个体中的脑组织、肺部组织、屯、脏 组织、肌肉组织、皮肤组织、肾脏组织、角膜组织、肝脏组织、腹部组织、头部组织、腿部组织、 臂部组织、骨盆组织、胸部组织,躯干组织、前列腺组织、乳房组织、食道组织、胃肠道组织 等。确定组织的状况可用于诊断、预后、和/或监测医疗状况的宿主。本文所使用的术语"诊 断"一般包括:对象对疾病或失调的易感性的预测,关于对象目前是否受到疾病或失调的影 响,将对象的疾病或失调分类成疾病或失调的子类(例如,识别疾病状态或阶段),对受到 疾病或失调影响的对象的预后(例如,患者将从疾病或失调恢复的可能性,关于对象对疾 病或失调的治疗的响应的预测);和监测对象的状况W提供关于治功效果或功效的信息。 在一些实例中,所公开的组合物、方法、设备和系统特定应用于提供对对象的预后,例如,对 象将从疾病或失调的恢复的可能性,关于对象将对治疗的响应的预测等。在一些实例中,所 公开的组合物、方法、设备和系统特定应用于例如,在新的治疗进展期间或在治疗的施用期 间监测组织。
[0074] 例如,多个不同的医疗状况与由眼睛不可辨别的异常组织液含量相关联。运些状 况的诊断、预后对它们的减弱和治疗至关重要。此类医疗状况的示例包括,但不限于: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、和相对于 年龄的组织健康(例如,组织的过早衰老)等等。本公开的组合物、方法、设备和系统可尤 其有用于将组织分类为具有运些状况中的一个。
[00巧]水肿和局部缺血。组织水肿是设及组织中的流体量的增加的病理状况。流体的积 聚可W是细胞外、细胞内或W上两者。细胞外水肿由增加的超滤或再吸收的减少引起。细胞 内水肿可由局部缺血和所导致的细胞内高渗血症或由于细胞外低渗的结果而引起。取决于 水肿类型,状况是其中组织中的液体量增加的状况并且在事件已发生之后平衡通常因变于 时间而改变。当组织水肿发生在脑部或肺部中时,组织水肿是值得关注的。在脑部中,细胞 外水肿在几个小时或几天内、在大面积中风后W延迟的方式发展,并且是实质死亡的原因。 缺血性脑部水肿开始于组织化+和水含量的增加,并且继续血脑屏障破坏和实质和血管本 身两者的梗死。
[0076]疾病控制和预防中屯、的从1995至2001年时期的研究表明,仅美国每年发生至少 140万的外伤性脑损伤。运导致约110万急诊就诊、235, 000住院治疗和大约50, 000人死 亡。人口中的每100, 000人约1,100事件发生在从0至4岁的年龄组。烦脑损伤导致比50 岁W下的任何其他神经疾病的多的死亡和残疾,并在超过70%事故中发生。运是在35岁W 下的男性死亡的主要原因。致命的影响可不由即刻的伤害造成;相反,对脑组织的进行性损 伤随时间发展。响应于创伤,需要监测脑部中发生的变化,W防止进一步的损害。
[0077] 脑肿胀可由到脑部队的血液量的增加引起。脑水肿是导致脑肿瘤的发病率和死亡 率的最重要的因素之一。接着发生脑水肿,脑水肿是由组织水含量的绝对增加所引起的脑 容量的增加。流体的积聚可W是细胞外、细胞内或W上两者。血管性水肿由反式血管渗漏 造成,反式血管渗漏常常由血脑屏障的紧内皮连接的机械故障和增加的超滤或再吸收的减 少引起。血管性水肿也由组织间隙中的蛋白质丰富的滤液的外渗和细胞外液的积聚造成。 细胞毒性水肿由细胞肿胀表征。细胞毒性水肿是由膜离子累衰竭导致的细胞内过程。在烦 脑损伤后非常常见,并且往往与创伤后局部缺血和组织缺氧相关联。主要机制是因局部缺 氧和缺血引起的钢钟ATP酶累效率的降低。运种类型的水肿随着微循环的压缩在癌症中发 生。当在脑积水的情况下存在细胞外液中的积聚时,发生间质性或脑积水水肿。脑室内肿 瘤或压缩屯、室的肿瘤可引起运种类型的水肿。
[0078] 与水肿类型无关,状况是其中组织中的液体量增加或平衡被改变的状况。当在脑 部中发生水肿时,水肿是值得关注的。在脑水肿的特征在于,在几个小时或几天内、在已发 生脑创伤之后W延迟的方式发展,并且是实质死亡的原因。对脑部中的水肿的检测和连续 监测是对医疗状况和治疗的评估至关重要的。
[0079] 肺水肿往往与肺损伤相关联的并且也需要连续监测和治疗。对大脑和肺部水肿的 检测和连续监测是对医疗状况和治疗的评估有用的。
[0080] 组织和器官的局部缺血由规范的生理条件的变化(诸如氧气和血流的丢失)引 起。它可在体内发生,例如,由于血流的障碍结果。在输送保存用于移植的器官时,局部缺 血可在体外发生。局部缺血导致细胞内组合物的变化,细胞内组合物的变化与细胞内和细 胞外间隙的水含量性质的变化相适应并导致细胞死亡。
[0081] 因此,在医疗应用中,能够检测指示水肿和局部缺血的发生的水含量性质变化是 重要的。
[0082] 内部和腹膜间(Inte巧eritoneal)出血。创伤是在所有年龄组中的第=个最常见 的死亡原因并且是生命的前=十年中的死亡的首要原因。在所有创伤中,腹部损伤和骨盆 损伤促成死亡率中的约20%。此外,由腹腔出血引起死亡是创伤患者中的可预防死亡的常 见原因。出血是全世界四分之一产妇死亡的原因。可在与分娩相关联的出血开始之后小于 两小时内发生死亡。除创伤之外,还在若干手术后状况中发生腹腔出血。不幸的是,早期腹 腔内出血不能通过生命体征(速率脉冲或血压)检测出并且它仅在临界量的血液已发现其 进入腹腔中的路径之后变得明显。因此,由腹腔出血引起的死亡是创伤患者中的可预防死 亡的常见原因。然而,腹腔内出血的早期检测可对患者存活起关键作用。
[0083] 外渗。外渗是血液、血清、淋己或治疗药物直接到身体组织的不想要的通过或逃逸 (escape)。体征和症状可包括:在注射部位处突然开始局部疼痛、在注射部位处的突然发红 或极度苍白、或静脉针中的血液回流的丢失。外渗可导致皮肤和组织坏死、和"筋膜间室综 合征"(由动脉压缩的进行性发展和血液供应的减少导致额病理状况)。
[0084] 类似于上述医疗状况,外渗导致组织中的水含量性质的变化(通常在注射部位处 或附近)。因此,将期望(优选地通过接触(on-contact)系统)检测外渗。
[0085] 组织衰老和衰老治疗目标。作为组织变老,发生定型(stereotypical)结构、化学 和功能变化。在某些实例中,可过早地发生运些变化,从而导致组织的"过早衰老",或"病 理衰老"。
[0086] 例如,在脑组织中,发生定型结构和神经生理学改变,并且在一些个体中伴随有认 知衰退。计算机断层扫描(CT)研究已经发现,在被称为脑室扩大的过程中脑室因变于年龄 而扩大。MRI研究已报道脑容量
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