FI101191B - Menetelmä ja laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI101191B
FI101191B FI962594A FI962594A FI101191B FI 101191 B FI101191 B FI 101191B FI 962594 A FI962594 A FI 962594A FI 962594 A FI962594 A FI 962594A FI 101191 B FI101191 B FI 101191B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
signal
channel
channels
decision
detection
Prior art date
Application number
FI962594A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI962594A0 (fi
FI101191B1 (fi
FI962594A (fi
Inventor
Jari Miettinen
Seppo Nissilae
Antti Ruha
Hannu Sorvoja
Original Assignee
Polar Electro Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polar Electro Oy filed Critical Polar Electro Oy
Publication of FI962594A0 publication Critical patent/FI962594A0/fi
Priority to FI962594A priority Critical patent/FI101191B/fi
Priority to PCT/FI1997/000398 priority patent/WO1997048333A1/en
Priority to ES97927217T priority patent/ES2212811T3/es
Priority to DE69726854T priority patent/DE69726854T2/de
Priority to EP97927217A priority patent/EP0906054B1/en
Priority to US09/202,643 priority patent/US6312387B1/en
Publication of FI962594A publication Critical patent/FI962594A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI101191B1 publication Critical patent/FI101191B1/fi
Publication of FI101191B publication Critical patent/FI101191B/fi
Priority to US09/970,497 priority patent/US6575915B2/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681Wristwatch-type devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02438Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate with portable devices, e.g. worn by the patient
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Description

χ 101191
Menetelmä ja laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi
Keksinnön kohteena on menetelmä sydämen sykkeen tunnistamiseksi, jossa menetelmässä mitataan valtimon paine-5 signaalia monikanavaisena mittauksena, ja tarvittaessa suoritetaan tarvittavat signaalinmuokkaustoimenpiteet, esimerkiksi suodatus, ja että menetelmässä lisäksi suoritetaan signaali-ilmaisu ja päätöksenteko signaalin tunnistamisesta sykesignaaliksi.
10 Keksinnön kohteena on myös laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi, joka laite käsittää monikanava-anturin, tarvittaessa signaalinkäsittelyvälineet monikanava-anturil-ta saadun signaalin muokkaamiseksi, ilmaisuvälineet signaali-ilmaisun suorittamiseksi, sekä päätöksentekovälineet 15 signaalin tunnistamisesta sykesignaaliksi.
Tunnetun tekniikan mukaiset tavanomaiset ratkaisut valtimon painepulssista tapahtuvaan sykemittaukseen perustuvat yhden anturielementin käyttöön, eli mittaus on siis 1-kanavainen. Ongelmana on kuitenkin, että yhden anturiele-20 mentin käyttöön perustuva sykemittaus valtimon painepuls sista onnistuu vain levossa ja hyvin häiriöttömässä tilanteessa. Ihmisen raajan, jänteen tai lihaksen liike aiheuttaa suuria häiriöitä anturin mittaamaan signaaliin ja seurauksena voi olla mittauksen epäonnistuminen. Ongelmatilan-25 netta pahentaa, että häiriöiden ja varsinaisen signaalin taajuuskaistat ja aaltomuodot ovat yksittäisessä mittaus-kanavassa lähes samanlaiset vaikeuttaen näin häiriön ja signaalin tunnistamista.
, Tunnetaan myös ratkaisuja, joissa käytetään moni- 30 kanavaista mittausta. Painepulssin monikanavaisessa mittauksessa saadaan parempi suorituskyky kuin yksikanavaisella menetelmällä. Monikanavaisessa painepulssisignaalissa häiriöt ovat pääosin yhteismuotoisia eli samankaltaisia eri kanavissa, mikä mahdollistaa liikehäiriöiden eliminoinnin. 35 Eräs tunnettu menetelmä on esitetty julkaisussa US-5243992.
2 101191
Kyseisessä julkaisussa esitetyssä menetelmässä käytetään monikanavaista tonometrista anturia. Signaalinkäsittelyssä käytetään tunnetettuja menetelmiä häiriösignaalien vähentämiseksi, kuten kaistanpäästösuodatusta ja kaikkien kanavien 5 signaalien keskiarvon vähentämistä kustakin kanavasignaa-lista. Mainitussa julkaisussa US-5243992 sykeilmaisu perustuu yhden, parhaan signaalikanavan valintaan. Valitussa kanavassa olevan pulssin hyväksyminen sykepulssiksi tehdään korrelaatiofunktion avulla. Kanavan valintakriteerinä käy-10 tetään muutaman edellisen pulssin amplitudia. Tällainen yhden kanavan valinta johtaa epävarmaan toimintaan häiriölli-sissä tilanteissa ja anturin liikkuessa valtimon suhteen. Suuren häiriötason vuoksi yhden kanavan valintaan perustuva menetelmä saattaa johtaa jonkun muun kuin sykesignaaliltaan 15 parhaan kanavan valintaan. Lisäksi liikkuvan ihmisen syke-mittauksessa anturin liike rannevaltimon suhteen saattaa siirtää sykesignaalin eri kanavaan ja siirroksen vuoksi signaali saattaa kadota joksikin aikaa, kunnes jälleen löydetään hyvän signaalin antava kanava. Lisäksi matemaattis-20 ten operaatioiden kuten korrelaatiofunktion käyttö vaatii paljon laskentakykyä, ja tällöin vaaditaan signaaliproses-soritoteutusta, joka taas johtaa suureen fyysiseen kokoon ja virrankulutukseen. Muita tunnettuja monikanavamittauksia on esitetty julkaisuissa EP-404594 ja SE-425290.
25 Tämän keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uuden- tyyppinen menetelmä ja järjestelmä, joka välttää tunnettuihin ratkaisuihin liittyvät ongelmat.
Tämän saavuttamiseksi on keksinnönraukaiselle mene-j telmälle tunnusomaista, että menetelmässä signaali-ilmai- 30 sussa suoritetaan monikanavainen kanavakohtainen ilmaisu eri kanavien signaalikomponenttien tunnistamiseksi, ja että näin saadut kanavakohtaiset ilmaistut kanavasignaalit käytetään sisääntulotietoina päätöksentekovaiheessa.
Tämän saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle lait-35 teelle tunnusomaista, että ilmaisuvälineet on järjestetty 3 101191 suorittamaan monikanavainen kanavakohtainen ilmaisu useille eri kanaville, ja että päätöksentekovälineet on kytketty ’ suorittamaan sykesignaalin tunnistus näiden useiden kanava kohtaisesti ilmaistujen kanavasignaalien joukosta.
5 Keksinnöllä saavutetaan useita etuja. Keksinnön mu kaisella ratkaisulla päästään parempaan luotettavuuteen ja suorituskykyyn käyttämällä sykeilmaisussa useampia kuin yhtä signaalikanavaa. Anturin siirros valtimon suhteen ei tällöin vielä välttämättä siirrä signaalia pois kaikista 10 kanavista, kuten 1-kanavaisessa menetelmässä voisi tapahtua. Keksinnön mukaisen menetelmän mukainen algoritmi on toteutettavissa yksinkertaisella tavalla kuten yleiskäyttöisellä prosessorikomponentilla, digitaalisella tai edullisimmin analogisella ASIC-piirillä, jolla päästään ranne-15 kellomaisen pienikokoiseen ja kevyeen paristokäyttöiseen laitteeseen. Keksinnön edulliset toteutusmuodot ja muut yksityiskohtaisemmat toteutusmuodot korostavat keksinnön etuja.
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisem-20 min esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta, kuvio 2 esittää kuviosta 1 yhtä signaalinkäsittely-kanavaa, 25 kuvio 3 esittää monikanavaista painepulssisignaalia, kuvio 4 esittää monikanavaista painepulssisignaalia ranteen kiertämisen jälkeen, kuvio 5 esittää painesignaalin sykepulssikomponent-tia ja sen ilmaisussa käytettäviä ilmaisukynnyksiä, 30 kuvio 6 esittää ranteen ympärillä sykemittariranne- ketta, johon on integroitu keksinnön mukainen laite.
Keksinnön mukaisen laitteen/menetelmän lohkokaavio on esitetty kuviossa 1. Keksinnön kohteena on laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi. Laite käsittää monikanava-anturin 35 2, tarvittaessa signaalinkäsittelyvälineet 3 eli edullisiin- 4 101191 min suodatusvälineet 3 monikanava-anturilta 2 saadun signaalin muokkaamiseksi. Kuviossa 2 suodatus on jaettu kahteen lohkoon 3a ja 3b.
Lisäksi laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi käsit-5 tää ilmaisuvälineet 4 signaali-ilmaisun suorittamiseksi, sekä päätöksentekovälineet 5 signaalin tunnistamisesta sy-kesignaaliksi.
Kuvioista 1 ja 6 havaitaan, että monikanava-anturis-sa 2 on esimerkiksi 8 anturielementtiä 21-28. Vastaavasti 10 painepulssisignaaleja S1-S8 esittävissä kuvioissa 3 ja 4 havaitaan kyseisten anturielementtien 21-28 mukaiset kanavat C1-C8. Monikanava-anturi 2 voi olla tyypiltään lähes mikä tahansa anturi, esimerkiksi PVDF-anturi, joka perustuu pietsosähköiseen ilmiöön, tai anturi 2 voi esimerkiksi olla 15 elektreettikalvoon perustuva EMF-anturi (Electromechanical
Film). Kuvio 6 esittää ihmisen ranteen 29 ympärillä syke-mittariranneketta 30, johon on yhdistetty keksinnön mukainen laite 1 sydämen sykkeen tunnistamiseksi. Sykemittaria tai muuta ns. isäntälaitetta esittävä lohko 30 esitetty 20 myös kuviossa 1. Sykemittari 30 tai muu ns. isäntälaite käsittää laskentavälineet 31 ja näytön 32, ja mahdollisesti myös muita rakenneosia. Yhteys laitteen 1 ja laitteen 30 välillä voi olla langallinen tai langaton. Mikäli kyseessä on langallinen yhteys, silloin laite 1 ja laite 30 edulli-25 simmin on integroitu yhdeksi ja samaksi laitekokomaisuudek-si. Langallista yhteyttä esittää viitenumero 33.
Kuvion 6 versiossa on kyseessä langaton kytkentä eli laitteen 1 ja laitteen 30 välillä on telemetrinen etäluen-tayhteys 34 etäluentavälineiden 35 ja 36 kuten etäluenta- j 30 kelojen 35 ja 36 välityksellä. Etäluentatekniikka perustuu magneettista värähtelyä tuottaviin resonanssipiireihin, ja näiltä osin viitataan hakijan itsensä omiin aiempiin patenttihakemuksiin ja patentteihin.
Laitteelle 1 on olennaista, että ilmaisuvälineet 4 35 on järjestetty suorittamaan monikanavainen kanavakohtainen 5 101191 ilmaisu useille eri kanaville C1-C8, ja että päätöksenteko-välineet 5 on kytketty suorittamaan sykesignaalin tunnistus näiden useiden kanavakohtaisesti ilmaistujen kanavasignaa-lien joukosta. Menetelmänä tarkastellen on kyse siitä, että 5 menetelmässä mitataan valtimon 40 painesignaalia monikanavaisena mittauksena, ja tarvittaessa suoritetaan tarvittavat signaalinmuokkaustoimenpiteet, esimerkiksi suodatus, ja että menetelmässä lisäksi suoritetaan signaali-ilmaisu ja päätöksenteko signaalin tunnistamisesta sykesignaaliksi. 10 Menetelmälle on olennaista, että menetelmässä signaali-ilmaisussa suoritetaan monikanavainen kanavakohtainen ilmaisu eri kanavien signaalikomponenttien tunnistamiseksi, ja että näin saadut kanavakohtaiset ilmaistut kanavasignaalit käytetään sisääntulotietoina päätöksentekovaiheessa lohkossa 15 5. Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa on menetelmä sel lainen, että monikanavaisessa kanavakohtaisessa ilmaisussa eri kanavien signaalikomponenttien tunnistamisessa suoritetaan painesignaalin sykepulssikomponentin tunnistus.
Kuvioista 6 havaitaan, että monikanava-anturi 2 on 20 sijoitettu siten, että monikanava-anturin 2 ainakin yksi anturielementti, esimerkiksi anturielementit 23-26 on valtimon 40 päällä ja että monikanava-anturin 2 ainakin yksi muu anturielementti, esimerkiksi anturielementit 21-22 ja 27-28 ei ole valtimon 40 päällä. Menetelmässä siis sen li-25 säksi, että suoritetaan mittaus sellaisesta kohdasta, jossa on sykesignaali, suoritetaan mittaus myös sellaisesta kohdasta, jossa ei ole sykesignaalia. Vastaavasti, sen lisäksi että kanavakohtaisessa ilmaisussa muodostetaan ainakin yksi sellainen kanavasignaali, jossa on sykepulssi, muodostetaan • 30 menetelmässä ainakin yksi sellainen kanavasignaali, jossa ei ole sykepulssia. Sykkeettömän kanavan mittausta esimerkiksi kanavan C8 mittausta hyödynnetään signaalien suodatuksessa, sillä sykkeettömän kanavan C8 signaalin S8 avulla saadaan määritettyä yhteismuotoisen häiriösignaalin keski-35 määräinen arvo.
6 101191
Monikanavaiselta paineanturilta saatuja signaaleja siis suodatetaan sekä kanavakohtaisesti että suhteessa muihin kanaviin. Tällöin toimitaan siten, että kunkin kanavan C1-C8 signaalia korostetaan ja häiriöitä pienennetään suo-5 rittamalla kunkin kanavan C1-C8 signaalin S1-S8 kaistan-päästösuodatus ja vähentämällä kyseisiä kanavia läheisten kanavien signaalien yhteismuotoista häiriösignaalia kuvaava arvo. Suodatusten suoritusjärjestys voi olla erikin kuin edellä esitettiin.
10 Keksinnön eräässä edullisessa toteutusmuodossa kun kin kanavan signaalista ilmaistaan painepulssi ilmaisemalla suodatetun signaalin positiiviset huiput H ja negatiiviset huiput L aikaikkunan W sisällä, aikaikkunan ollessa edullisimmin ennalta määrätty. Edullisessa toteutusmuodossa kana-15 vasignaalin ilmaisussa käytetään kiinteää tai muuttuvaa ai-kaikkunaa W. Huippuarvoilmaisu on yksinkertainen ja edullinen tapa. Ratkaisun yksinkertaistamiseksi kuvioihin 2 ja 5 viitaten todetaan, että ilmaisussa käytetään ilmaisukynnyk-siä THR1 ja THR2, ja että nämä ilmaisukynnykset ovat eri 20 kanaville yhteiset kiinteät, eri kanaville yhteiset adaptiiviset, tai kanavakohtaisesti adaptiiviset. Kuvio 5 voi esittää esimerkiksi signaalia S3 sen sykepulssikomponentin SC3 osalta. Ilmaisukynnys THRl esittää positiivisen huippu-arvon H ilmaisukynnystä, ja ilmaisukynnys THR2 esittää ne-25 gatiivisen huippuarvon L ilmaisukynnystä. Kuvioon 2 viitaten todetaan, että edullisimmin tämä aikaviive huipun ja minimin välillä eli aikaikkuna W on n. 100-200 millisekuntia.
Keksinnön yhä parantamiseksi sen tehokkuuden ja 30 adaptiivisuuden osalta, on keksintö edullisessa toteutus-muodossa sellainen, että laite 1 käsittää painotusvälineet 6 yhden tai useamman kanavan merkityksen painottamiseksi muista poikkeavalla tavalla. Edullisimmin laite 1 käsittää painotusvälineitä 6 ohjaavan sääntölohkon 7. Sääntölohko 7 35 on kytketty ohjaamaan myös päätöksentekolohkoa 5.
7 101191
Edullisessa toteutusmuodossa kanavasignaaleja C1-C8 painotetaan päätöksentekoa varten sen perusteella, miten sykepulssi, esimerkiksi SC3, on kyseisissä kanavissa, esimerkiksi kanavassa C3, aiemmin esiintynyt. Painotus voi ta-5 pahtua ennen ilmaisua tai edullisimmin kuvioiden mukaisesti ilmaisun jälkeen.
Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa painotuksessa käytetään päivitettäviä painotuskertoimia P1-P8 kuvion 1 mukaisesti. Tällöin painotuskertoimia päivitetään kokemus-10 peräisen säännöstön perusteella, joita siis on tallennettu lohkoon 7.
Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa eräs tehokas kokemusperäinen sääntö on sellainen, että mikäli aiemmissa mittauksissa on samantyyppinen signaali havaittu vierekkäi-15 sissä kanavissa, niin päätöksentekovaiheessa kyseisille kanaville käytetään suurempaa painotusta kuin muille kanaville. Kuviosta 3 havaitaan, että kanavissa C3-C6 on vierekkäisissä kanavissa samantyyppisiä signaaleja, joten tällöin painotuskertoimia P3-P6 päivitetään siten, että myöhemmissä 20 mittauksissa joko saman mittausjakson aikana tai aivan erillisessä myöhemmässä mittauksessa tullaan kanavien C3-C6 painotusta kasvattamaan.
Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa menetelmä on sellainen, että mikäli aiemmissa mittauksissa on samantyyp-25 pinen signaali havaittu ei-vierekkäisissä kanavissa, niin päätöksentekovaiheessa kyseisille kanaville käytetään pienempää painotusta kuin muille kanaville. Tällöin painotuskertoimia päivitetään siten, että myöhemmissä mittauksissa joko saman mittausjakson aikana tai aivan erillisessä mit-30 tauksessa myöhemmin tullaan kyseisten ei-vierekkäisten kanavien painotusta vähentämään.
Painotus on siis edullisimmin adaptiivinen ja painottaa niitä kanavia, joilta on aikaisemminkin löydetty painepulssisignaali. Päätöksenteko sykesignaaliksi tunnis-35 tamisesta tehdään sen mukaan, monessako kanavassa C1-C8 ha- 8 101191 luttu signaali on keskimäärin esiintynyt. Painokertoimia P1-P8 päivitetään jatkuvasti kokemusperäisten sääntöjen perusteella, jolloin anturien 21-28 siirtyessä valtimon 40 suhteen algoritmi kykenee nopeasti löytämään kanavat, jois-5 sa esiintyy haluttu signaali on. Anturin 2 anturielement-tien 21-28 siirtymistä valtimon 40 suhteen ja sen seurauksena sykesignaalien siirtymistä eri kanaville havainnollistaa kuvioiden 3 ja 4 vertailu. Kuviossa 3 sykesignaalit ovat havaittavissa kanavilla C3-C6. Kuviossa 4 tilanne on 10 se, että ranteen 29 kiertämisen tai muun liikkeen tai muun häiriötekijän seurauksena sykesignaalit ovat siirtyneet kanaville ja ovat nyt signaaleina S5-S8 kanavilla C5-C8.
Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa menetelmä on sellainen, että päätöksentekovaiheessa päätös sykesignaa-15 liksi tunnistamisesta tehdään kahdessa tai useammassa vierekkäisessä kanavassa olevien signaalien ristikorrelaation perusteella. Eräässä edullisessa toteutusmuodossa menetelmä on sellainen, että päätöksentekovaiheessa päätös tehdään kahdessa tai useammassa vierekkäisessä kanavassa samanai-20 kaisesti esiintyvien samanmuotoisten signaalien perusteella. Kahden tai useamman vierekkäisen kanavan vertailu on hakijan havaintojen mukaan tehokas tapa päätöksentekoon. Kuviosta 3 havaitaan, että vierekkäisissä kanavissa C3-C6 on samanaikaisesti esiintyviä samanmuotoisia signaaleja S3-25 S6.
Silloin kun kahden tai useamman vierekkäisen kanavan tarkastelun perusteella sykesignaalia ei saada tunnistetuksi, toimitaan keksinnön edullisessa seuraavassa vaiheessa siten, että päätöksentekovaiheessa päätös tehdään yhdessä 30 kanavassa säännöllisesti esiintyvän signaalin perusteella.
Laiteratkaisu voi olla toteutettu käyttäen analogia- tekniikkaa, digitaaliteknikkaa tai mikroprosessoritekniik-kaa tai niiden yhdistelmää. Komponenttiteknisesti kyseessä voi olla erilliskomponentit, integroidut piirit tai näiden 35 yhdistelmänä toteutettu sekatekniikka.
9 101191
Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan monin tavoin muunnella oheisten patenttivaatimusten esittä-5 män keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
»

Claims (23)

1. Menetelmä sydämen sykkeen tunnistamiseksi, jossa menetelmässä 5. mitataan valtimon painesignaalia monikanavaisena mittauk sena, ja - tarvittaessa suoritetaan tarvittavat signaalinmuokkaus-toimenpiteet, esimerkiksi suodatus, ja että menetelmässä lisäksi suoritetaan signaali-ilmaisu ja päätöksenteko sig-10 naalin tunnistamisesta sykesignaaliksi tunnettu siitä, että menetelmässä signaali-ilmaisussa suoritetaan monikanavainen kanavakohtainen ilmaisu eri kanavien signaalikomponenttien tunnistamiseksi, ja että näin saadut kanavakohtaiset il-15 maistut kanavasignaalit käytetään sisääntulotietoina päätöksentekovaiheessa .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kanavasignaaleja painotetaan päätöksentekoa varten sen perusteella miten sykepulssi on kysei- 20 sissä kanavissa aiemmin esiintynyt.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painotuksessa käytetään päivitettäviä painotuskertoimia.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n -25 n e t t u siitä, että painotuskertoimia päivitetään kokemusperäisen säännöstön perusteella.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikäli samantyyppinen signaali on havaittu vierekkäisissä kanavissa, niin päätöksentekovai- 30 heessa kyseisille kanaville käytetään suurempaa painotusta t kuin muille kanaville.
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikäli samantyyppinen signaali on havaittu ei-vierekkäisissä kanavissa, niin päätöksente- 35 kovaiheessa kyseisille kanaville käytetään pienempää paino- 11 101191 tusta kuin muille kanaville.
7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painotus suoritetaan kanavakohtaisen 1 ilmaisun jälkeen ennen päätöksentekoa.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että sen lisäksi, että menetelmässä suoritetaan mittaus sellaisesta kohdasta, jossa on sykesignaa-li, menetelmässä suoritetaan mittaus myös sellaisesta kohdasta jossa ei ole sykesignaalia.
9. Patenttivaatimuksen 1 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sen lisäksi, että kanavakohtaisessa ilmaisussa muodostetaan ainakin yksi sellainen kanavasignaali, jossa on sykepulssi, muodostetaan menetelmässä ainakin yksi sellainen kanavasignaali, jossa ei ole 15 sykepulssia.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n n e t t u siitä, että kunkin kanavan signaalista ilmaistaan painepulssi ilmaisemalla suodatetun signaalin positiiviset ja negatiiviset huiput aikaikkunan sisällä, aikaikku- 20 nan ollessa edullisimmin ennalta määrätty.
10 101191
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kanavasignaalin ilmaisussa käytetään kiinteää tai muuttuvaa aikaikkunaa.
12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että ilmaisussa käytetään il- maisukynnyksiä, ja että nämä ilmaisukynnykset ovat eri kanaville yhteiset kiinteät, eri kanaville yhteiset adaptiiviset, tai kanavakohtaisesti adaptiiviset.
13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että monikanavaiselta paineanturil ta saatuja signaaleja suodatetaan sekä kanavakohtaisesti että suhteessa muihin kanaviin.
14. Patenttivaatimuksen 1 tai 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kunkin kanavan signaalia ko- 35 rostetaan ja häiriöitä pienennetään suorittamalla kunkin 12 101191 kanavan signaalin kaistanpäästösuodatus ja vähentämällä kyseisiä kanavia läheisten kanavien signaalien yhteismuo-toista häiriösignaalia kuvaava arvo.
15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että päätöksentekovaiheessa päätös tehdään kahdessa tai useammassa vierekkäisessä kanavassa olevien signaalien ristikorrelaation perusteella.
16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päätöksentekovaiheessa päätös 10 tehdään kahdessa tai useammassa vierekkäisessä kanavassa samanaikaisesti esiintyvien samanmuotoisten signaalien perusteella.
17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päätöksentekovaiheessa päätös 15 tehdään yhdessä kanavassa säännöllisesti esiintyvän signaalin perusteella, ja että kyseistä menettelyä käytetään edullisimmin silloin, kun kahden tai useamman vierekkäisen kanavan tarkastelun perusteella ei sykesignaalia saada tunnistetuksi .
18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaussignaalit saadaan ran-nevaltimosta käyttäen anturiranneketta.
19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että monikanavaisessa kanavakohtai- 25 sessa ilmaisussa eri kanavien signaalikomponenttien tunnistamisessa suoritetaan painesignaalin sykepulssikomponentin tunnistus.
20. Laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi, joka laite käsittää monikanava-anturin (2, 21-28), tarvittaessa ·. 30 signaalinkäsittelyvälineet (3, 3a, 3b) monikanava-anturilta saadun signaalin muokkaamiseksi, ilmaisuvälineet (4) signaali-ilmaisun suorittamiseksi, sekä päätöksentekovälineet (5) signaalin tunnistamisesta sykesignaaliksi. tunnettu siitä, että ilmaisuvälineet (4) on 35 järjestetty suorittamaan monikanavainen kanavakohtainen 13 101191 ilmaisu useille eri kanaville (C1-C8), ja että päätöksente-kovälineet (5) on kytketty suorittamaan sykesignaalin tunnistus näiden useiden kanavakohtaisesti ilmaistujen kana-vasignaalien joukosta.
21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää painotusväli-neet (6) yhden tai useamman kanavan merkityksen painottamiseksi muista poikkeavalla tavalla.
22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen laite, 10 tunnettu siitä, että laite käsittää painotusväli- neitä (6) ohjaavan sääntölohkon (7).
23. Patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että monikanava-anturi (2) on sijoitettu siten, että monikanava-anturin ainakin yksi antu- 15 rielementti (23-26) on valtimon (40) päällä ja että monikanava-anturin ainakin yksi muu anturielementti (21-22, 27-28) ei ole valtimon päällä. 101191
FI962594A 1996-06-20 1996-06-20 Menetelmä ja laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi FI101191B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI962594A FI101191B (fi) 1996-06-20 1996-06-20 Menetelmä ja laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi
PCT/FI1997/000398 WO1997048333A1 (en) 1996-06-20 1997-06-19 Method and apparatus for identifying heartbeat
ES97927217T ES2212811T3 (es) 1996-06-20 1997-06-19 Proceso y aparato para identificar el latido cardiaco.
DE69726854T DE69726854T2 (de) 1996-06-20 1997-06-19 Verfahren und vorrichtung zum erkennen von herzschlag
EP97927217A EP0906054B1 (en) 1996-06-20 1997-06-19 Method and apparatus for identifying heartbeat
US09/202,643 US6312387B1 (en) 1996-06-20 1997-06-19 Method and apparatus for identifying heartbeat
US09/970,497 US6575915B2 (en) 1996-06-20 2001-10-04 Method and apparatus for identifying heartbeat

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI962594A FI101191B (fi) 1996-06-20 1996-06-20 Menetelmä ja laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi
FI962594 1996-06-20

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI962594A0 FI962594A0 (fi) 1996-06-20
FI962594A FI962594A (fi) 1997-12-21
FI101191B1 FI101191B1 (fi) 1998-05-15
FI101191B true FI101191B (fi) 1998-05-15

Family

ID=8546264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI962594A FI101191B (fi) 1996-06-20 1996-06-20 Menetelmä ja laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6312387B1 (fi)
EP (1) EP0906054B1 (fi)
DE (1) DE69726854T2 (fi)
ES (1) ES2212811T3 (fi)
FI (1) FI101191B (fi)
WO (1) WO1997048333A1 (fi)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6463311B1 (en) 1998-12-30 2002-10-08 Masimo Corporation Plethysmograph pulse recognition processor
US6984207B1 (en) 1999-09-14 2006-01-10 Hoana Medical, Inc. Passive physiological monitoring (P2M) system
FI114282B (fi) 1999-11-05 2004-09-30 Polar Electro Oy Menetelmä, järjestely ja sykemittari sydämen lyönnin tunnistamiseksi
US7666151B2 (en) 2002-11-20 2010-02-23 Hoana Medical, Inc. Devices and methods for passive patient monitoring
JP3632014B2 (ja) * 2002-05-14 2005-03-23 コーリンメディカルテクノロジー株式会社 血管内皮機能評価装置
US7298803B2 (en) * 2002-12-30 2007-11-20 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Methods and apparatuses for filtering common mode interference
KR20060019869A (ko) * 2004-08-30 2006-03-06 삼성전자주식회사 필름형 압박 센서를 통한 운동량 측정 장치 및 그 방법
CA2481631A1 (en) * 2004-09-15 2006-03-15 Dspfactory Ltd. Method and system for physiological signal processing
US20060253010A1 (en) * 2004-09-28 2006-11-09 Donald Brady Monitoring device, method and system
US7887492B1 (en) 2004-09-28 2011-02-15 Impact Sports Technologies, Inc. Monitoring device, method and system
US20070106132A1 (en) * 2004-09-28 2007-05-10 Elhag Sammy I Monitoring device, method and system
US20060079794A1 (en) * 2004-09-28 2006-04-13 Impact Sports Technologies, Inc. Monitoring device, method and system
US20070142715A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 Triage Wireless, Inc. Chest strap for measuring vital signs
DE602007008846D1 (de) * 2006-03-02 2010-10-14 Koninkl Philips Electronics Nv Körperparametererfassung
US8292820B2 (en) * 2006-11-17 2012-10-23 Suunto Oy Apparatus and device for performance monitoring
DE102008039816A1 (de) * 2008-08-25 2010-03-04 Boschan, Sven, Dr. Vorrichtung zum kontinuierlichen Messen des arteriellen Blutdrucks und der Herzfrequenz in einem Blutgefäß
WO2010085688A1 (en) * 2009-01-22 2010-07-29 Under Armour, Inc. System and method for monitoring athletic performance
WO2015107269A1 (en) * 2014-01-16 2015-07-23 Medieta Oy Device and method for measuring arterial signals

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4307728A (en) 1979-12-31 1981-12-29 Walton Charles A Portable device for measuring heartbeat rate with compensation for extraneous signals
SE425290B (sv) * 1980-04-24 1982-09-20 Anders Hoog Hjertverksamhetsindikator
US4802488A (en) * 1986-11-06 1989-02-07 Sri International Blood pressure monitoring method and apparatus
US4893631A (en) * 1988-02-25 1990-01-16 Colin Electronics Co., Ltd. Active element selection for continuous blood pressure monitor transducer
US5065765A (en) * 1989-06-23 1991-11-19 Colin Electronics Co., Ltd. Compensation for tonometer sensor crosstalk and element spacing
US5243992A (en) 1990-03-30 1993-09-14 Colin Electronics Co., Ltd. Pulse rate sensor system
JPH0511906U (ja) * 1991-07-29 1993-02-19 コーリン電子株式会社 圧脈波検出用センサの装着用シート
US5273046A (en) * 1992-04-15 1993-12-28 Ivac Corporation Method of determining optimum artery applanation
US5494043A (en) * 1993-05-04 1996-02-27 Vital Insite, Inc. Arterial sensor
JP3342129B2 (ja) * 1993-10-26 2002-11-05 日本コーリン株式会社 圧脈波センサ
US5497779A (en) 1994-03-08 1996-03-12 Colin Corporation Pulse wave detecting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20020120202A1 (en) 2002-08-29
US6575915B2 (en) 2003-06-10
WO1997048333A1 (en) 1997-12-24
FI962594A0 (fi) 1996-06-20
DE69726854T2 (de) 2004-11-04
DE69726854D1 (de) 2004-01-29
FI101191B1 (fi) 1998-05-15
EP0906054B1 (en) 2003-12-17
EP0906054A1 (en) 1999-04-07
FI962594A (fi) 1997-12-21
US6312387B1 (en) 2001-11-06
ES2212811T3 (es) 2004-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI101191B (fi) Menetelmä ja laite sydämen sykkeen tunnistamiseksi
EP1757225B1 (en) Apparataus and method for measuring pulse rate
EP3589199B1 (en) Deep learning algorithms for heartbeats detection
CN101394781B (zh) 身体参数感测
EP1363533B1 (en) Determining heart rate
EP1973101B1 (en) Pitch extraction with inhibition of harmonics and sub-harmonics of the fundamental frequency
Manikandan et al. Robust heart sound activity detection in noisy environments
EP2459065A1 (en) Method and apparatus for the analysis of a ballistocardiogram signal
GB2181874A (en) Voice recognition system
CN103565427A (zh) 准周期生理信号特征点的检测
CN108294745A (zh) 多导联心电图信号中p波、t波起止点检测方法及系统
CN1935084A (zh) 一种基于提升小波的脉搏信号处理方法
JPS60222032A (ja) 心電図信号処理装置
CN109009087B (zh) 一种心电信号r波的快速检测方法
US4534361A (en) Method and apparatus for measuring blood pressure by instantaneous comparison of multiple frequency-range components of Korotkoff noise
CN109285558B (zh) 用于处理信号的方法和装置
JP2014135987A (ja) 準周期的区切りパルスを含む信号を取得するセンサー端末および信号取得方法
JP2770694B2 (ja) 生体情報処理装置
US10952625B2 (en) Apparatus, methods and computer programs for analyzing heartbeat signals
CN109009058B (zh) 一种胎心监测方法
CN117064361B (zh) 一种基于脉搏波的心率变异性分析方法及设备
CN116942102B (zh) 一种基于脉搏波的睡眠分期方法及设备
JP4777755B2 (ja) 心音検出装置
US20210298609A1 (en) Apparatus for simultaneously measuring heterogeneous biosignals and measurement method thereof
CN109009059B (zh) 基于心音的心率计算方法