JP2021500182A - 冠動脈疾患のリスク判定 - Google Patents
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Abstract
Description
722人の非CAD被験者および153人のCAD被験者を含む研究において、提案された技術の一実施形態を採用した。受信者動作曲線(ROC)を生成し、曲線下面積(AUC)を決定した。結果が表1に示されており、心拍変動(HRV)により曲線下面積(AUC)が約1.1%向上することが示されている。心拍変動(HRV)が、提案された技術によって達成される音響スコアにおいて重要な分類性能を有すると結論付けることができる。更なる音響に由来する測定値が使用された場合、分類性能が改善され得ることが想定される。
Claims (15)
- 人の冠動脈疾患(CAD)のリスクを示すための、電子聴診器または冠動脈疾患(CAD)のリスクを示すためのシステムによって実行される方法であって、
人の胸部に配置されたマイクロフォンによって記録された複数の心拍をカバーする音声記録を取得するステップ(100)と、
前記音声記録内の複数の心音(S)を識別するステップ(200)と、
各セグメントが心臓サイクルの少なくとも一部をカバーする、複数のセグメントを、前記複数の心音(S)に基づく音声記録から取得するステップ(300)と、
前記複数のセグメントのうちの第1の数のセグメントの拡張期における期間の第1の周波数窓の信号強度に基づいて、周波数パワー測定値(FPM)を決定するステップ(400)と、
前記複数の心音(S)および前記複数のセグメントに基づいて、第4の心音の振幅(S4Amp)を決定するステップ(500)と、
前記複数の心音(S)に基づいて、心拍変動(HRV)の指標を決定するステップ(600)と、
前記周波数パワー測定値(FPM)、前記第4の心音の振幅(S4Amp)、および前記心拍変動(HRV)の指標に基づいて、冠動脈疾患(CAD)のリスクの指標を決定するステップ(700)と、
を含む、方法。 - 前記周波数パワー測定値(FPM)を決定するステップは、更に、拡張期における期間の第2の周波数窓の信号強度に基づいており、前記第2の周波数窓は、前記第1の周波数窓の高域カットオフを超える低域カットオフを有し、前記周波数パワー測定値(FPM)を決定するステップ(400)に、
前記第1の数のセグメントの第1の周波数窓におけるエネルギーの合計に基づいて、第1の合計を決定するステップ(408)と、
前記第1の数のセグメントの第2の周波数窓におけるエネルギーの合計に基づいて、第2の合計を決定するステップ(410)と、
前記第1の合計と前記第2の合計との間の比率(FPR)、または前記第1の合計および前記第2の合計の相対的な大きさに基づいて、前記周波数パワー測定値(FPM)を決定するステップ(412)と、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1の周波数窓は、20〜40Hzの範囲、または30Hzの低域カットオフを有し、前記第1の周波数窓は、80〜100Hzの範囲、または90Hzの高域カットオフを有し、前記第2の周波数窓は、180〜220Hzの範囲、または200Hzの低域カットオフを有し、前記第2の周波数窓は、250〜800Hzの範囲、280〜320Hzの範囲、または300Hzの高域カットオフを有する、請求項2に記載の方法。
- 前記複数の心音(S)は複数の第2の特定の心音(SS2)を含み、周波数パワー測定値(FPM)を決定するステップ(400)に、
前記セグメント内の前記第2の特定の心音(SS2)に対する前記第1の数のセグメントのそれぞれの拡張期における期間の時間的位置を決定するステップ(402)を含み、前記第2の特定の心音(SS2)が大動脈弁閉鎖(AC)に関連する前記第2の心音(S2)であり、前記第2の心音(S2)の時間的位置が前記第2の心音(S2)の開始またはピークに対応しており、
前記期間の時間的位置を決定するステップ(408)に、
前記第1の数のセグメントのそれぞれにおける第2の心音(S2)の時間的位置を決定するステップ(404)と、
各セグメントの拡張期における期間を、前記セグメントの第2の心音(S2)の時間的位置の後に、160〜190ミリ秒後、または175ミリ秒後に開始し、かつ前記セグメントの第2の心音(S2)の時間的位置の後に、430〜470ミリ秒前、または450ミリ秒前に終了する期間として決定するステップ(406)と、
を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複数の心音(S)は複数の第3の特定の心音(SS3)を含み、前記第4の心音の振幅(S4Amp)を決定するステップ(500)に、
前記複数の第3の特定の心音(SS3)に基づいて、前記複数のセグメントの第2の数のセグメントを整列するステップ(502)と、
前記整列された第2の数のセグメントに基づいて、平均セグメントを計算するステップ(504)と、
前記平均セグメントにおける第4の心音(S4)のエネルギーに基づいて、前記第4の心音の振幅(S4Amp)を決定するステップ(506)と、
を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第3の特定の心音(SS3)は、僧帽弁閉鎖(MC)に関連する前記第1の心音(S1)であり、
前記第4の心音の振幅(S4Amp)を決定するステップ(500)は、
平均セグメントにおける前記第1の心音(S1)の時間的位置を決定するステップ(508)と、
前記第1の心音(S1)の時間的位置の前に、100〜140ミリ秒の範囲、または120ミリ秒で開始し、かつ前記第1の心音(S1)の時間位置の前に、20〜10ミリ秒の範囲、または15ミリ秒で終了する、前記平均セグメントにおける第4の心音(S4)の期間を決定するステップ(510)と、
前記第4の心音(S4)の期間のエネルギーに基づいて、前記第4の心音の振幅(S4Amp)を決定するステップ(512)と、
を含み、
前記第1の心音(S1)の時間的位置は、前記第1の心音(S1)の開始またはピークに対応する、請求項5に記載の方法。 - 前記心拍変動(HRV)の指標を決定するステップ(600)は、
前記複数の心音(S)のうちの複数の第4の特定の心音(SS4)の時間的位置を決定するステップ(602)と、
各心拍持続時間(HBD)が、2つの連続する第4の特定の心音(SS4)の時間的位置の間の時間である、複数の心拍持続時間(HBD)を決定するステップ(604)と、
前記複数の心拍持続時間(HBD)の変動に基づいて、前記心拍変動(HRV)の指標を決定するステップ(606)と、
を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複数の第4の特定の心音(SS4)のうちの第4の特定の心音(SS4)の時間的位置が、前記第4の特定の心音(SS4)の開始またはピークに対応する、請求項7に記載の方法。
- 前記複数の第4の特定の心音(SS4)はそれぞれ、前記僧帽弁閉鎖(MC)に関連する前記第1の心音(S1)である、請求項7または8に記載の方法。
- 前記心拍変動(HRV)の指標を決定するステップ(600)は、
前記複数の心拍の少なくとも一部をカバーする音声記録の期間の第3の周波数窓であって、2Hz未満、または1Hz未満の高域カットオフを有する前記第3の周波数窓の信号強度を決定するステップ(610)と、
前記第3の周波数窓の信号強度に基づいて、前記心拍変動(HRV)の指標を決定するステップ(614)と
を含み、
前記第3の周波数窓が、0.001Hzを超える低域カットオフを有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第3の周波数窓は、0.001〜0.005Hzの範囲、または0.003Hzの低域カットオフ、および0.02〜0.06の範囲、または0.04Hzの高域カットオフ、または0.02〜0.06Hzの範囲、または0.04Hzの低域カットオフ、および0.1〜0.2の範囲、または0.15Hzの高域カットオフ、または0.1〜0.2Hzの範囲、または0.15Hzの低域カットオフ、および0.3〜0.5の範囲、または0.4Hzの高域カットオフを有する、請求項10に記載の方法。
- 前記心拍変動(HRV)の指標を決定するステップ(600)に、
前記音声記録の期間における第4の周波数窓であって、2Hz未満、または1Hz未満の高域カットオフを有し、かつ前記第3の周波数窓にオーバーラップしない、または部分的にオーバーラップする前記第4の周波数窓の信号強度を決定するステップ(612)を含み、
前記心拍変動(HRV)の指標を決定するステップ(614)は、更に、前記第4の周波数窓の信号強度に基づき、
前記第4の周波数窓は、0.001Hzを超える低域カットオフを有する、請求項10または11に記載の方法。 - 冠動脈疾患(CAD)のリスクの指標を決定するステップは、更に、前記周波数パワー測定値(FPM)、前記第4の心音の振幅(S4Amp)、および前記心拍変動(HRV)の指標を含む訓練された線形判別分析(LDA)に基づく、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 人の冠動脈疾患(CAD)のリスクを示すシステムであって、
人の心臓から音声を取得するために人の胸部に配置されるように構成されたマイクロフォンと、
前記マイクロフォンに動作可能に接続され、かつ請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されたプロセッサと
を含む、システム。 - 人の心臓から音声を取得するために人の胸部に配置されるように構成されたマイクロフォンと、前記マイクロフォンに動作可能に接続されたプロセッサとを含むシステムで使用されるコンピュータプログラム製品であって、前記システムのプロセッサによって実行されると、前記プロセッサに請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法を実行させるように構成されたプログラムコード命令を含む、コンピュータプログラム製品。
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