JP2016530053A - 生物学的調律障害の分析のために信号セグメントを選択するシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2013年9月12日に出願された米国特許出願第61/877,093号及び2014年9月11日に出願された米国特許出願第14/483,914号の優先権主張出願であり、これら米国特許出願の両方を参照により引用し、これらの記載内容を本明細書の一部とする。
それぞれ、xデータシリーズ及びyデータシリーズの平均値を表している。x(i)及びy(i)はそれぞれ、データシリーズx及びy中のi番目の要素を表している。例示の相関計算式900は、所与の時間オフセットに関して、信号セグメントの相関係数(r)を決定する。
しかしながら、第2の複合相関係数が選択されたしきい値以下である場合、450msecから1300msecまでの第3の選択した範囲を用いて、当該群の信号セグメントが相関させられる。当該群について第3の複合相関値(例えば、平均相関係数)が生成される。第3の選択した範囲(例えば、450msecから1300msecまで)及び信号セグメントの平均オフセットが、第3の複合相関値と関連して記憶されるのが良い。しかる後、第3の複合相関係数が選択されたしきい値と比較される。幾つかの実施形態では、第1及び/又は第2の複合相関係数が選択されたしきい値を上回っている場合であっても、第2及び第3の複合相関係数が生成される。
しかしながら、第3の複合相関係数が選択したしきい値以下である場合、「用いない」表示が当該群の信号セグメントに関連して記憶され、例えば、複数の信号のほぼ同時期に存在する信号セグメント相互間に制限された一貫性が存在するので、当該群は用いられるべきでない。幾つかの実施形態では、追加の又は異なるオフセット選択範囲を用いて、4つ以上の複合相関係数を計算することができる。
Claims (32)
- 複数の心臓信号のセグメントを処理する方法であって、
少なくとも1つの第1の心臓信号中の信号セグメントを、複数の時間オフセットによってシフトされた当該信号セグメントと相関させて、当該信号セグメントに関する最も高い相関係数を決定する工程と、
少なくとも1つの第2の心臓信号中の信号セグメントを、複数の時間オフセットによってシフトされた当該信号セグメントと相関させて、当該信号セグメントに関する最も高い相関係数を決定する工程と、
前記少なくとも1つの第1の心臓信号中及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号中において追加の信号セグメントに対して前記相関を繰り返して、当該追加の信号セグメントの各々に関する最も高い相関係数を決定する工程と、
前記少なくとも1つの第1の心臓信号の前記信号セグメント及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号の前記信号セグメントに関する最も高い相関係数を用いて、複数の複合相関係数を生じさせる工程と、
前記少なくとも1つの第1の心臓信号からの少なくとも1つの信号セグメント及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号からの少なくとも1つの信号セグメントを含む1組の信号セグメントを選択する工程と、
を備え、
前記少なくとも1つの第1の心臓信号の前記信号セグメントは、前記少なくとも1つの第2の心臓信号の前記信号セグメントとほぼ同時期に存在し、
前記1組の信号セグメントは、前記複数の複合相関係数からの最も高い複合相関係数と関連している、方法。 - 前記少なくとも1つの第1の心臓信号及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号をフィルタ処理する工程を更に含む、請求項1記載の方法。
- 前記少なくとも1つの第1の心臓信号中の前記複数の信号セグメントは、少なくとも部分的にオーバーラップしている、請求項1記載の方法。
- 前記少なくとも1つの第2の心臓信号中の前記複数の信号セグメントは、少なくとも部分的にオーバーラップしている、請求項1記載の方法。
- 前記少なくとも1つの第1の心臓信号中の前記複数の信号セグメント及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号中の前記複数の信号セグメントの各信号セグメントは、所定のセグメント長さのものである、請求項1記載の方法。
- 前記所定のセグメント長さは、長さが2秒及び4秒のうちの一方である、請求項5記載の方法。
- 前記複数の時間オフセットは、100msecから350msecまでの範囲にある、請求項1記載の方法。
- 第1の心臓信号中の第1の信号セグメントを複数の時間オフセットで相関させる前記工程は、
前記第1の信号セグメントから第1の基準セグメントを生じさせる工程を含み、前記第1の基準セグメントは、前記第1の信号セグメントの開始時から、前記第1の信号セグメントの終わりから第1の時間オフセットを差し引いた値によって表される終了時まで、延びており、
前記第1の信号セグメント中の前記第1の時間オフセットから前記第1の信号セグメントの前記終わりまで延びる前記第1の信号セグメントの第1の相関係数を、前記第1の基準セグメントに対して決定する工程を含み、
前記第1の信号セグメントから第2の基準セグメントを生じさせる工程を含み、前記第2の基準セグメントは、前記第1の信号セグメントの開始時から、前記第1の信号セグメントの終わりから第2の時間オフセットを差し引いた値によって表される終了時まで、延びており、
前記第1の信号セグメント中の前記第2の時間オフセットから前記第1の信号セグメントの前記終わりまで延びる前記第1の信号セグメントの第2の相関係数を、前記第2の基準セグメントに対して決定する工程を含み、
前記第1の相関係数及び前記第2の相関係数の中から前記第1の心臓信号に関する前記最も高い相関係数を選択する工程を含む、請求項1記載の方法。 - 第2の心臓信号中の第1の信号セグメントを複数の時間オフセットで相関させる前記工程は、
前記第1の信号セグメントから第1の基準セグメントを生じさせる工程を含み、前記第1の基準セグメントは、前記第1の信号セグメントの開始時から、前記第1の信号セグメントの終わりから第1の時間オフセットを差し引いた値によって表される終了時まで、延びており、
前記第1の信号セグメント中の前記第1の時間オフセットから前記第1の信号セグメントの前記終わりまで延びる前記第1の信号セグメントの第1の相関係数を、前記第1の基準セグメントに対して決定する工程を含み、
前記第1の信号セグメントから第2の基準セグメントを生じさせる工程を含み、前記第2の基準セグメントは、前記第1の信号セグメントの開始時から、前記第1の信号セグメントの終わりから第2の時間オフセットを差し引いた値によって表される終了時まで、延びており、
前記第1の信号セグメント中の前記第2の時間オフセットから前記第1の信号セグメントの前記終わりまで延びる前記第1の信号セグメントの第2の相関係数を、前記第2の基準セグメントに対して決定する工程を含み、
前記第1の相関係数及び前記第2の相関係数の中から前記第2の心臓信号に関する前記最も高い相関係数を選択する工程を含む、請求項8記載の方法。 - 複数の複合相関係数を生じさせる前記工程は、前記第1の心臓信号に関する前記最も高い相関係数と前記第2の心臓信号に関する前記最も高い相関係数との和を計算する工程を含む、請求項9記載の方法。
- 複数の複合相関係数を生じさせる前記工程は、前記第1の心臓信号に関する前記最も高い相関係数と前記第2の心臓信号に関する前記最も高い相関係数との平均値を計算する工程を含む、請求項9記載の方法。
- 複数の複合相関係数を生じさせる前記工程は、前記第1の心臓信号に関する前記最も高い相関係数と前記第2の心臓信号に関する前記最も高い相関係数との二乗平均平方根を計算する工程を含む、請求項9記載の方法。
- 前記複数の複合相関係数は、前記少なくとも1つの第1の心臓信号の前記信号セグメント及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号の前記信号セグメントに関する前記最も高い相関係数の和、平均値、及び二乗平均平方根のうちの1つを用いて生成される、請求項1記載の方法。
- 前記方法は、前記1組の信号セグメントを処理して心調律障害の発生源を突き止める工程を更に含む、請求項1記載の方法。
- 心臓信号のセグメントを処理するシステムであって、
処理装置と、
前記処理装置によって実行されると、前記処理装置が演算を実行する、という命令を記憶する記憶装置と、
を備え、
前記演算は、
少なくとも1つの第1の心臓信号中の信号セグメントを、複数の時間オフセットによってシフトされた当該信号セグメントと相関させて、当該信号セグメントに関する最も高い相関係数を決定する工程と、
少なくとも1つの第2の心臓信号中の信号セグメントを、複数の時間オフセットによってシフトされた当該信号セグメントと相関させて、当該信号セグメントに関する最も高い相関係数を決定する工程と、
前記少なくとも1つの第1の心臓信号中及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号中において追加の信号セグメントに対して前記相関を繰り返して、当該追加の信号セグメントの各々に関する最も高い相関係数を決定する工程と、
前記少なくとも1つの第1の心臓信号の前記信号セグメント及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号の前記信号セグメントに関する最も高い相関係数を用いて、複数の複合相関係数を生じさせる工程と、
前記少なくとも1つの第1の心臓信号からの少なくとも1つの信号セグメント及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号からの少なくとも1つの信号セグメントを含む1組の信号セグメントを選択する工程と、
を備え、
前記少なくとも1つの第1の心臓信号の前記信号セグメントは、前記少なくとも1つの第2の心臓信号の前記信号セグメントとほぼ同時期に存在し、
前記1組の信号セグメントは、前記複数の複合相関係数からの最も高い複合相関係数と関連している、システム。 - 前記演算は、前記少なくとも1つの第1の心臓信号及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号をフィルタ処理する工程を更に含む、請求項15記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの第1の心臓信号中の前記複数の信号セグメントは、少なくとも部分的にオーバーラップしている、請求項15記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの第2の心臓信号中の前記複数の信号セグメントは、少なくとも部分的にオーバーラップしている、請求項15記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの第1の心臓信号中の前記複数の信号セグメント及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号中の前記複数の信号セグメントの各信号セグメントは、所定のセグメント長さのものである、請求項15記載のシステム。
- 前記所定のセグメント長さは、長さが2秒及び4秒のうちの一方である、請求項19記載のシステム。
- 前記複数の時間オフセットは、100msecから350msecまでの範囲にある、請求項15記載のシステム。
- 複数の時間オフセットでの第1の心臓信号中の第1の信号セグメントの相関を実行する前記演算は、
前記第1の信号セグメントから第1の基準セグメントを生じさせる演算を含み、前記第1の基準セグメントは、前記第1の信号セグメントの開始時から、前記第1の信号セグメントの終わりから第1の時間オフセットを差し引いた値によって表される終了時まで、延びており、
前記第1の信号セグメント中の前記第1の時間オフセットから前記第1の信号セグメントの前記終わりまで延びる前記第1の信号セグメントの第1の相関係数を、前記第1の基準セグメントに対して決定する演算を含み、
前記第1の信号セグメントから第2の基準セグメントを生じさせる演算を含み、前記第2の基準セグメントは、前記第1の信号セグメントの開始時から、前記第1の信号セグメントの終わりから第2の時間オフセットを差し引いた値によって表される終了時まで、延びており、
前記第1の信号セグメント中の前記第2の時間オフセットから前記第1の信号セグメントの前記終わりまで延びる前記第1の信号セグメントの第2の相関係数を、前記第2の基準セグメントに対して決定する演算を含み、
前記第1の相関係数及び前記第2の相関係数の中から前記第1の心臓信号に関する前記最も高い相関係数を選択する演算を含む、請求項15記載のシステム。 - 複数の時間オフセットでの第2の心臓信号中の第1の信号セグメントの相関を実行する前記演算は、
前記第1の信号セグメントから第1の基準セグメントを生じさせる演算を含み、前記第1の基準セグメントは、前記第1の信号セグメントの開始時から、前記第1の信号セグメントの終わりから第1の時間オフセットを差し引いた値によって表される終了時まで、延びており、
前記第1の信号セグメント中の前記第1の時間オフセットから前記第1の信号セグメントの前記終わりまで延びる前記第1の信号セグメントの第1の相関係数を、前記第1の基準セグメントに対して決定する演算を含み、
前記第1の信号セグメントから第2の基準セグメントを生じさせる演算を含み、前記第2の基準セグメントは、前記第1の信号セグメントの開始時から、前記第1の信号セグメントの終わりから第2の時間オフセットを差し引いた値によって表される終了時まで、延びており、
前記第1の信号セグメント中の前記第2の時間オフセットから前記第1の信号セグメントの前記終わりまで延びる前記第1の信号セグメントの第2の相関係数を、前記第2の基準セグメントに対して決定する演算を含み、
前記第1の相関係数及び前記第2の相関係数の中から前記第2の心臓信号に関する前記最も高い相関係数を選択する演算を含む、請求項22記載のシステム。 - 複数の複合相関係数の生成を実行する前記演算は、前記第1の心臓信号に関する前記最も高い相関係数と前記第2の心臓信号に関する前記最も高い相関係数との和を計算する演算を含む、請求項23記載のシステム。
- 複数の複合相関係数の生成を実行する前記演算は、前記第1の心臓信号に関する前記最も高い相関係数と前記第2の心臓信号に関する前記最も高い相関係数との平均値を計算する演算を含む、請求項23記載のシステム。
- 複数の複合相関係数の生成を実行する前記演算は、前記第1の心臓信号に関する前記最も高い相関係数と前記第2の心臓信号に関する前記最も高い相関係数との二乗平均平方根を計算する演算を含む、請求項23記載のシステム。
- 前記複数の複合相関係数は、前記少なくとも1つの第1の心臓信号の前記信号セグメント及び前記少なくとも1つの第2の心臓信号の前記信号セグメントに関する前記最も高い相関係数の和、平均値、及び二乗平均平方根のうちの1つを用いて生成される、請求項15記載のシステム。
- 前記演算は、前記1組の信号セグメントを処理して心調律障害の発生源を突き止める演算を更に含む、請求項15記載のシステム。
- 複数の心臓信号のセグメントを処理する方法であって、
最も高い相関係数を決定するために、第1のオフセット範囲に従って、複数の信号の中からほぼ同時期に存在する信号セグメントを自己相関させる工程と、
前記最も高い相関係数を用いて複合相関係数を生じさせる工程と、
しきい値よりも低い前記複合相関係数のうちの1つ又は2つ以上を決定する工程と、
前記ほぼ同時期に存在する信号セグメントに関する最も高い相関係数を決定するために、第2のオフセット範囲に従って、前記決定された1つ又は2つ以上の複合相関係数と関連した前記ほぼ同時期に存在する信号セグメントを自己相関させる工程と
選択されたオフセット範囲に関して最も高い相関係数と関連した1組のほぼ同時期に存在する信号セグメントを選択する工程と、
を備え、
前記第2のオフセット範囲は、前記第1のオフセット範囲とは異なっている、方法。 - 前記選択されたオフセット範囲は、100msecから350msecまでの範囲、300msecから500msecまでの範囲、及び、450msecから1300msecまでの範囲から選択される、請求項29記載の方法。
- 心臓信号のセグメントを処理するシステムであって、
処理装置と、
前記処理装置によって実行されると、前記処理装置が演算を実行する、という命令を記憶する記憶装置と、
を備え、
前記演算は、
最も高い相関係数を決定するために、第1のオフセット範囲に従って、複数の信号の中からほぼ同時期に存在する信号セグメントを自己相関させる工程と、
前記最も高い相関係数を用いて複合相関係数を生じさせる工程と、
しきい値よりも低い前記複合相関係数のうちの1つ又は2つ以上を決定する工程と、
前記ほぼ同時期に存在する信号セグメントに関する最も高い相関係数を決定するために、第2のオフセット範囲に従って、前記決定された1つ又は2つ以上の複合相関係数と関連した前記ほぼ同時期に存在する信号セグメントを自己相関させる工程と
選択されたオフセット範囲に関して最も高い相関係数と関連した1組のほぼ同時期に存在する信号セグメントを選択する工程と、
を備え、
前記第2のオフセット範囲は、前記第1のオフセット範囲とは異なっている、システム。 - 前記選択されたオフセット範囲は、100msecから350msecまでの範囲、300msecから500msecまでの範囲、及び、450msecから1300msecまでの範囲から選択される、請求項31記載のシステム。
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