JP2018511378A - 心不全を示す情報を生成するための方法及び装置 - Google Patents
心不全を示す情報を生成するための方法及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成する段階と、
分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成する段階と、
少なくとも第1の指標量及び第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定する段階と、を含む。
相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成し、
分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成し、更に
少なくとも第1の指標量及び第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定するように構成される。
相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成し、
分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成し、
少なくとも第1の指標量及び第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定するように、プログラム可能な処理システムを、制御するためのコンピュータ実行可能な命令を含む。
・活動201:相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成する。
・活動202:分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成する。
・活動203:少なくとも第1の指標量及び第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定する。
Re(τ)={(S(t)−μ)×(S(t−τ)−μ)}/σ2の平均
ここで、平均は、時間tにわたって計算され、Sは分析信号であり、τは、相互相関がRe(τ)で表される2つの分析信号サンプル間の時間差であり、μは、分析信号の平均であり、そしてσ2は、分析信号の分散である。第1の指標量は、Re(τ=0)と、Re(τ)の絶対値の平均に関連する値とに基づいて形成可能である。第1の指標量は、例えば、
Re(τ= 0)/abs(Re(τ))の平均、又は
Re(τ= 0)/(Re(τ))2の平均、又は
Re(τ= 0)/{(Re(τ))2の平均}1/2であることができ、
ここで、平均は、τにわたって計算され、「abs」は絶対値を意味する。
S1は、x方向において測定された直線加速度であり、
S2は、y方向において測定された直線加速度であり、
S3は、z方向において測定された直線加速度であり、
S4は、x軸回りの測定された回転、即ちジャイロスコープ、の加速度であり、
S5は、y軸回りの測定された回転加速度であり、
S6は、z軸周りの測定された回転加速度である。
SEe={−PSDn(f)log2[PSDn(f)]}の平均
ここで、PSDn(f)は、分析信号のパワーで割った分析信号のパワースペクトル密度である正規化パワースペクトル密度であり、fは周波数である。平均は、−fs/2からfs/2までの周波数fにわたって計算され、ここで、fsはサンプルレート(サンプリング周波数)である。計算された推定値SEe又はその適切な派生物は、第2の指標量として使用可能である。
相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成し、
分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成し、更に
少なくとも第1の指標量及び第2の指標量に基づいて心不全の指標量を決定する。
相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成し、
分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成し、更に
少なくとも第1の指標量及び第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定するように構成される。
S1は、x方向において測定された直線加速度であり、
S2は、y方向において測定された直線加速度であり、
S3は、z方向において測定された直線加速度であり、
S4は、回転、即ちジャイロスコープ、のx軸の周りの加速度であり、
S5は、y軸の周りの測定された回転加速度であり、
S6は、z軸の周りの測定された回転加速度を測定したものである。
センサシステムの出力信号の互いに異なる時間的部分である2つ以上の分析信号であって、個人507が休止している時に有利に測定される2つ以上の分析信号の各々に関する第1及び第2の指標量を決定し、更に
2つ以上の分析信号について決定された第1及び第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定するように構成される。
Re(τ)={(S(t)−μ)×(S(t−τ)−μ)}/σ2の平均
ここで、平均は、時間tにわたって計算され、Sは分析信号であり、τは、相互相関がRe(τ)により表される分析信号サンプル間の時間差であり、μは、分析信号の平均であり、そしてσ2は、分析信号の分散である。自己相関の集中度を示す第1の指標量は、Re(τ=0)と、Re(τ)の絶対値の平均に関連する値とに基づいて形成可能である。
SEe={−PSDn(f)log2[PSDn(f)]}の平均
ここで、PSDn(f)は、正規化されたパワースペクトル密度であり、平均は、−fs/2からfs/2までの周波数fにわたって計算され、fsはサンプルレートである。第2の指標量は、計算された推定値SEe又はその適切な派生物であり得る。
相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成し、
分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成し、更に
少なくとも第1の指標量及び第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定するように構成される。
相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成し、
分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成し、
少なくとも第1の指標量及び第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定するように、プログラム可能な処理システムを、制御するためのコンピュータ実行可能な命令を含む。
Claims (19)
- 心臓血管運動を含む運動に応答するセンサシステムにより生成された分析信号を処理するための処理システム(502)を具備する装置であって、
前記処理システムは、
相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成し、
前記分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成し、更に
少なくとも前記第1の指標量及び前記第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定するように構成されることを特徴とする装置。 - 前記処理システムは、前記センサシステムの出力信号から、前記センサシステムにより測定された個人が休止している期間を検出し、前記個人が休止している状態に前記分析信号が対応するように、前記センサシステムの前記出力信号から前記分析信号を抽出するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 動きに応答する前記センサシステムを具備する、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記センサシステムは、以下のもの、即ち、加速度計と、ジャイロスコープと、加速度計及びジャイロスコープの両方を具備する慣性測定ユニットと、の内の少なくとも1つを具備する、請求項3に記載の装置。
- 前記処理システムは、
前記センサシステムの出力信号の互いに異なる時間的部分である2つ以上の分析信号の各々について前記第1及び第2の指標量を決定し、更に
前記2つ以上の分析信号について決定された前記第1及び第2の指標量に基づいて心不全の前記指標を決定するように構成される、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。 - 前記処理システムは、前記センサシステムの加速度計から前記分析信号の少なくとも1つと、前記センサシステムのジャイロスコープから前記分析信号の別の少なくとも1つとを受信するように構成される、請求項5に記載の装置。
- 前記処理システムは、以下の等式に従って、前記分析信号の前記自己相関の推定値Reを計算するように構成されており、
Re(τ)={(S(t)−μ)×(S(t−τ)−μ)}/σ2の平均
ここで、前記平均は時間tにわたり計算され、Sは前記分析信号であり、τは、それの相互相関がRe(τ)で表される分析信号サンプル間の時間差であり、μは前記分析信号の平均であり、σ2は前記分析信号の分散である、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。 - 前記処理システムは、Re(τ=0)と、Re(τ)の絶対値の平均に関連する値とに基づいて、前記第1の指標量を形成するように構成される、請求項7に記載の装置。
- 前記処理システムは、前記第2の指標量を形成するように、前記分析信号の前記スペクトルエントロピーの推定値SEeを、以下の等式に従って形成するように構成されており、
SEe={−PSDn(f)log2[PSDn(f)]}の平均
ここで、前記平均は、−fs/2からfs/2までの周波数fにわたって計算され、fsはサンプルレートであり、更にPSDn(f)は、前記分析信号のパワーにより割られた前記分析信号のパワースペクトル密度である正規化されたパワースペクトル密度である、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。 - 前記処理システムは、前記第1の指標量を第1の閾値と比較し且つ前記第2の指標量を第2の閾値と比較して、心不全の指標を決定するように構成される、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記処理システムは、前記分析信号の連続する時間について計算された自己相関推定値のピークに基づいて、前記分析信号の連続する時間に関する心拍数を決定し、
前記分析信号の前記連続する時間について決定された前記心拍数に基づいて、心拍数変動を決定し、更に前記決定された心拍数変動に基づいて、前記第1の指標量を形成するように構成される、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。 - 前記処理システムは、前記分析信号の波形に基づいて、連続する心拍期間の時間長さを決定し、前記連続する心拍期間の前記時間長さの変動を計算して、第1の指標量を形成するように構成される、請求項1から11のいずれか一項に記載の装置。
- 前記処理システムは、前記分析信号の2つ以上の信号成分により示される候補時間長さの中から、選択される候補時間長さと前の心拍期間の時間長さとの間の差の絶対値が最小であるように前の心拍期間の時間長さに最も近い前記候補時間長さの内の特定のものを選択することにより、各心拍期間の時間長さの推定値を形成するように構成されていて、
前記分析信号の前記信号成分は、前記心臓血管運動を含む前記運動の異なる測定方向に対応している、請求項12に記載の装置。 - 前記装置は、前記センサシステムを具備しており、前記センサシステムは、前記分析信号の前記信号成分S1とS2とS3とS4とS5とS6を測定するのに適しており、ここで、
S1は、x方向において測定された直線加速度であり、
S2は、y方向において測定された直線加速度であり、
S3は、z方向において測定された直線加速度であり、
S4は、x軸の周りの測定された回転加速度であり、
S5は、y軸の周りの測定された回転加速度であり、
S6は、z軸の周りの測定された回転加速度であり,
ここで、前記x、y及びz軸は,デカルト座標系の軸であり、前記x、y及びz方向は、x、y及びz軸の方向である、請求項13に記載の装置。 - 前記処理システムは、前記処理システムを訓練するための機械学習アルゴリズムを実行して、前記分析信号に含まれる情報に少なくとも基づいて心不全の前記指標を決定するように構成される、請求項1から14のいずれか一項に記載の装置。
- 心不全の前記指標は、心房細動の指標である、請求項1から15のいずれか一項に記載の装置。
- 相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成する段階(201)と、
前記分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成する段階(202)と、
少なくとも前記第1の指標量及び前記第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定する段階(203)と、を含む方法であって、
前記分析信号は、心臓血管運動を含む運動に応答するセンサシステムにより生成される信号であることを特徴とする方法。 - 心臓血管運動を含む運動に応答するセンサシステムにより生成された分析信号を処理するように、プログラム可能な処理システムを制御するためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムが、前記プログラム可能な処理システムを、制御するためのコンピュータ実行可能な命令を具備しており、前記コンピュータプログラムが、
相互相関が自己相関により表される分析信号サンプル間のゼロ時間差に対応する点への分析信号の自己相関の集中度を示す第1の指標量を形成する命令と、
前記分析信号のスペクトルエントロピーを示す第2の指標量を形成する命令と、
少なくとも前記第1の指標量及び前記第2の指標量に基づいて心不全の指標を決定する命令と、を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。 - 請求項18に記載のコンピュータプログラムにより符号化された、非一時的なコンピュータ可読媒体を具備するコンピュータプログラム製品。
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