JP2021534939A - 被験者の生理学的または生物学的状態または疾患を特定するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
(参照による援用)
被験者の生理学的または生物学的状態または疾患を特定するための方法
モニタリングデバイス
センサーモダリティ
データ構造
訓練されたアルゴリズム
コンピューティングデバイス
モバイルアプリケーション
表1A:ECGデータベースでのリズム検出(良好な信号を有する場合)
表1B:ECGデータベースでのリズム検出(心房細動検出を有する場合)
表2A:心音データベースでの心雑音検出(良好な信号を有する場合)
表2B:心音データベースでの心雑音検出(心雑音検出を有する場合)
表3A:MIT−BIHデータベースでの心拍数の検出(心拍数エラー)
表3B:MIT−BIHデータベースでの心拍数の検出(徐脈または頻脈の場合)
表4:PhysioNetQTデータベースでのQRS持続時間の検出
表5:ECGデータベースでのEMAT検出
Claims (57)
- 被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法であって、
(a)前記被験者の前記心臓からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータを測定するために、心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含むモニタリングデバイスを使用する工程と、
(b)前記ECGデータおよび前記オーディオデータをワイヤレスでコンピューティングデバイスに送信する工程と、
(c)前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を特定するために、前記ECGデータおよび前記オーディオデータを処理するために訓練されたアルゴリズムを使用する工程と、
(d)前記コンピューティングデバイスに前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を示す出力を提供する工程と、
を含むことを特徴とする被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法。 - 前記モニタリングデバイスは、モバイルデバイスである請求項1に記載の方法。
- 前記コンピューティングデバイスは、モバイルデバイスである請求項1に記載の方法。
- 前記コンピューティングデバイスは、クラウドシステムの一部である請求項1に記載の方法。
- 前記工程(b)において、前記ECGデータおよび前記オーディオデータは、共通のパケットで送信される請求項1に記載の方法。
- 前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を示す前記出力を提供する工程は、前記被験者の前記心臓の左心室の低駆出率の存在または不存在を特定する工程を含む請求項1に記載の方法。
- 前記ECGデータは、単一リードECGデータを含む請求項1に記載の方法。
- 前記ECGデータは、3リードECGデータを含む請求項1に記載の方法。
- 前記ECGデータは、12リードECGデータを含む請求項1に記載の方法。
- 前記ECGデータは、胸腔、肺、または胸腔内インピーダンス測定データを含む請求項1に記載の方法。
- 前記工程(c)において、前記ECGデータおよび前記オーディオデータは、前記コンピューティングデバイスの1つまたは複数のコンピュータプロセッサによって処理される請求項1に記載の方法。
- 前記ECGデータおよび前記オーディオデータを分散コンピューティングシステムで処理する工程をさらに含む請求項11に記載の方法。
- 前記工程(c)において、前記ECGデータおよび前記オーディオデータは、分散コンピューティングシステムで処理される請求項1に記載の方法。
- 前記訓練されたアルゴリズムは、ニューラルネットワークである請求項1に記載の方法。
- 前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患は、独立した被験者について少なくとも約90%の精度で特定される請求項1に記載の方法。
- 前記精度は、少なくとも約95%である請求項15に記載の方法。
- 前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患は、独立した被験者に対して少なくとも約90%の特異度で、不具合のない状態または疾患であると特定される請求項1に記載の方法。
- 前記特異度は、少なくとも約95%である請求項17に記載の方法。
- 前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患は、前記オーディオデータの周波数帯域内の前記オーディオデータの大きさおよび持続時間と相関している請求項1に記載の方法。
- 前記出力は、前記心臓の有害な状態または疾患を示すアラートである請求項1に記載の方法。
- 前記(a)工程〜前記(d)工程は、1分以下の時間内で実行される請求項1に記載の方法。
- 前記コンピューティングデバイスは、前記モニタリングデバイスから約30フィート以内にある請求項1に記載の方法。
- 前記コンピューティングデバイスは、前記モニタリングデバイスの約10フィート以内にある請求項22に記載の方法。
- 前記コンピューティングデバイスは、前記モニタリングデバイスの約5フィート以内にある請求項22に記載の方法。
- 前記心臓の前記状態または疾患は、弁膜症である請求項1に記載の方法。
- 前記心臓の前記状態または疾患は、不整脈である請求項1に記載の方法。
- 前記心臓の前記状態または疾患は、心不全である請求項1に記載の方法。
- 前記心臓の前記状態または疾患は、先天性心疾患である請求項1に記載の方法。
- 前記心臓の疾患状態または疾患は、QT延長である請求項1に記載の方法。
- 被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法であって
(a)ある期間にわたって前記被験者の前記心臓からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータを測定するために、心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含むモニタリングデバイスを使用する工程と、
(b)前記ECGデータおよび前記オーディオデータを、ユーザーインターフェースを含むコンピューティングデバイスに送信する工程と、
(c)実質的にリアルタイムで、前記期間にわたって前記ユーザーインターフェースに前記ECGデータおよび前記オーディオデータを提示する工程と、を含むことを特徴とする被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法。 - 被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法であって
(a)第1の期間にわたって前記被験者の前記心臓からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータの第1のセットを測定するために、心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含むモニタリングデバイスを使用する工程と、
(b)前記ECGデータおよび前記オーディオデータの前記第1のセットをコンピューティングデバイスに送信する工程と、
(c)前記第1の期間とは異なる第2の期間にわたって、前記被験者の前記心臓から前記ECGデータおよび前記オーディオデータの第2のセットを測定するために、前記モニタリングデバイスを使用する工程と、
(d)前記ECGデータおよび前記オーディオデータの前記第2のセットを前記コンピューティングに送信する工程と、
(e)少なくとも前記第1の期間および前記第2期間にわたって、前記コンピューティングデバイスに前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を示す出力を提供するために、少なくとも前記ECGデータおよび前記オーディオデータの前記第1のセットならびに前記ECGデータおよび前記オーディオデータの前記第2のセットを処理する工程と、を含むことを特徴とする被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法。 - 1つまたは複数の追加の期間にわたって前記被験者の前記心臓からの少なくともECGデータおよびオーディオデータの第3のセットを測定するために、前記モニタリングデバイスを使用する工程をさらに含む請求項31に記載の方法。
- 被験者の状態または疾患を特定するための方法であって、
(a)前記被験者から心電図(ECG)データおよびオーディオデータを測定するために、心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含む、前記被験者の皮膚の外部にあるモニタリングデバイスを使用する工程と、
(b)前記ECGデータおよび前記オーディオデータを、ユーザーインターフェースを含むコンピューティングデバイスに送信する工程と、
(c)前記被験者の前記状態または疾患を特定するために、前記ECGデータおよび前記オーディオデータを処理するために訓練されたアルゴリズムを使用する工程と、
(d)前記ユーザーインターフェースに前記被験者の前記状態または疾患を示す出力を提供する工程と、を含むことを特徴とする被験者の状態または疾患を特定するための方法。 - 被験者の状態または疾患を特定するための方法であって、
(a)前記被験者から心電図(ECG)データおよびオーディオデータを測定するために、心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含むモニタリングデバイスを使用する工程と、
(b)前記ECGデータおよび前記オーディオデータをコンピューティングデバイスにワイヤレスで送信する工程と、
(c)処理されたオーディオデータを生成するために、前記オーディオデータからノイズを除去する工程と、
(d)前記被験者の前記状態または疾患を特定するために、前記ECGデータおよび前記処理されたオーディオデータを処理する工程と、
(e)前記被験者の前記状態または疾患を出力する工程と、を含むことを特徴とする被験者の状態または状態を特定するための方法。 - 器官または身体部分の前記状態または疾患は、弁膜症である請求項34に記載の方法。
- 器官または身体部分の前記状態または疾患は、不整脈である請求項34に記載の方法。
- 器官または身体部分の前記状態または疾患は、心不全である請求項34に記載の方法。
- 器官または身体部分の前記状態または疾患は、先天性心疾患である請求項34に記載の方法。
- 器官または身体部分の前記状態または疾患は、慢性閉塞性肺疾患(COPD)である請求項34に記載の方法。
- 器官または身体部分の前記状態または疾患は、喘息である請求項34に記載の方法。
- 器官または身体部分の前記状態または疾患は、肺炎である請求項34に記載の方法。
- 器官または身体部分の前記状態または疾患は、瘻孔である請求項34に記載の方法。
- 器官または身体部分の前記状態または疾患は、炎症性腸疾患(IBD)である請求項34に記載の方法。
- 被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法であって、
(a)心電図(ECG)データとオーディオデータとのセットを生成するために、心電図(ECG)センサーとオーディオセンサーとを含むモニタリングデバイスを使用する工程と、
(b)前記被験者の前記状態または疾患を特定するために、前記ECGデータおよび前記オーディオデータの特徴の第1のセットを処理するために訓練されたアルゴリズムを使用する工程と、
(c)前記特徴の前記第1のセットと重複する特徴の第2のセットに関連する1つまたは複数の他の状態または疾患を特定するためにデータベースにアクセスする工程と、
(d)前記状態または疾患と、前記1つまたは複数の他の状態または疾患とを示す出力を提供する工程と、を含む被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法。 - 前記特徴の前記第1のセットは、可聴周波数データの強度、前記可聴周波数データのピッチ、前記可聴周波数データの形状、前記オーディオデータが最も強く検出される位置、および音質からなる群から選択される1つまたは複数のメンバーを含む請求項44に記載の方法。
- 前記特徴の前記第1のセットは、前記ECGデータのPRセグメント、STセグメント、PR間隔、QRS間隔、ST間隔、またはQT間隔の平均数を含む請求項44に記載の方法。
- 前記特徴の前記第1のセットは、前記ECGデータのPRセグメント、STセグメント、PR間隔、QRS間隔、ST間隔、またはQT間隔の標準偏差数を含む請求項44に記載の方法。
- 被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法であって、
(a)前記被験者の前記心臓からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータを測定するために、心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含むモニタリングデバイスを使用する工程と、
(b)前記ECGデータおよび前記オーディオデータをワイヤレスでコンピューティングデバイスに送信する工程と、
(c)前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を特定するために、前記ECGデータおよび前記オーディオデータを処理するために訓練されたアルゴリズムを使用する工程と、
(d)前記モニタリングデバイスに前記被験者の前記状態または疾患を示す出力を提供する工程と、を含むことを特徴とする被験者の心臓の状態または疾患を特定するための方法。 - 被験者の器官の状態または疾患を特定するための方法であって、
(a)前記被験者の心臓からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータを測定するために、心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含むモニタリングデバイスを使用する工程と、
(b)前記ECGデータおよび前記オーディオデータをワイヤレスでコンピューティングデバイスに送信する工程と、
(c)前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を特定するために、前記ECGデータおよび前記オーディオデータを処理するために訓練されたアルゴリズムを使用する工程と、
(d)前記コンピューティングデバイスに前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を示す出力を提供する工程と、を含むことを特徴とする被験者の器官の状態または疾患を特定するための方法。 - 被験者の心臓の状態または疾患を特定するためのシステムであって、
前記被験者の前記心臓から心電図(ECG)データおよびオーディオデータを測定するために、心電図(ECG)センサーと、オーディオセンサーとを含むモニタリングデバイスとワイヤレスで通信するように構成された通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに動作可能に結合された1つまたは複数のコンピュータプロセッサと、を含み、
前記1つまたは複数のコンピュータプロセッサは、(i)前記モニタリングデバイスから前記通信インターフェースによってワイヤレスで受信された前記ECGデータおよび前記オーディオデータを受信し、(ii)前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を特定するために、前記ECGデータおよび前記オーディオデータを処理するために訓練されたアルゴリズムを使用し、(iii)前記コンピューティングデバイス上で、前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を示す出力を提供するように、個別にまたはまとめてプログラムされていることを特徴とする被験者の心臓の状態または疾患を特定するためのシステム。 - 被験者の心臓の状態または疾患を特定するためのシステムであって、
ある期間にわたって前記被験者の前記心臓からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータを測定するための心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含むモニタリングデバイスとワイヤレスで通信するように構成された通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに動作可能に結合された1つまたは複数のコンピュータプロセッサと、を含み、
前記1つまたは複数のコンピュータプロセッサは、(i)前記モニタリングデバイスから前記通信インターフェースによってワイヤレスで受信された前記ECGデータおよび前記オーディオデータを受信し、(ii)実質的にリアルタイムで前記期間にわたってユーザーインターフェース上に前記ECGデータおよび前記オーディオデータを提示するように、個別にまたはまとめてプログラムされていることを特徴とする被験者の心臓の状態または疾患を特定するためのシステム。 - 被験者の心臓の状態または疾患を特定するためのシステムであって、
モニタリングデバイスとワイヤレスで通信するように構成された通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに動作可能に結合された1つまたは複数のコンピュータプロセッサと、を含み、
前記モニタリングデバイスは、(i)第1の期間にわたる前記被験者の前記心臓からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータの第1のセットと、(ii)前記第1の期間とは異なる第2の期間にわたる前記被験者の前記心臓からの前記ECGデータおよび前記オーディオデータの第2のセットとを測定するための心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含み、
前記1つまたは複数のコンピュータプロセッサは、(i)前記ECGデータおよび前記オーディオデータの前記第1のセットと、前記ECGデータおよび前記オーディオデータの前記第2のセットとを受信し、(ii)少なくとも前記第1の期間および前記第2の期間にわたってユーザーインターフェースに前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を示す出力を提供するために、少なくとも前記ECGデータおよび前記オーディオデータの前記第1のセットと、前記ECGデータおよび前記オーディオデータの前記第2のセットとを処理するように、個別にまたはまとめてプログラムされていることを特徴とする被験者の心臓の状態または疾患を特定するためのシステム。 - 被験者の状態または疾患を特定するためのシステムであって、
モニタリングデバイスとワイヤレスで通信するように構成された通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに動作可能に結合された1つまたは複数のコンピュータプロセッサと、を含み、
前記モニタリングデバイスは、前記被験者からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータをそれぞれ測定するための心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含み、
前記1つまたは複数のコンピュータプロセッサは、(i)前記モニタリングデバイスから前記通信インターフェースによってワイヤレスで受信された前記ECGデータおよび前記オーディオデータを受信し、(ii)前記被験者の前記状態または疾患を特定するために、前記ECGデータおよび前記オーディオデータを処理するために訓練されたアルゴリズムを使用し、(iii)ユーザーインターフェースに表示するために、前記被験者の前記状態または疾患を示す出力を提供するように、個別にまたはまとめてプログラムされることを特徴とする被験者の状態または疾患を特定するためのシステム。 - 被験者の状態または疾患を特定するためのシステムであって、
モニタリングデバイスとワイヤレスで通信するように構成された通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに動作可能に結合された1つまたは複数のコンピュータプロセッサと、を含み、
前記モニタリングデバイスは、前記被験者からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータをそれぞれ測定するための心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含み、
前記1つまたは複数のコンピュータプロセッサは、(i)前記被験者の前記心臓からの前記ECGデータおよび前記オーディオデータを測定するために、前記モニタリングデバイスを使用し、(ii)前記ECGデータおよび前記オーディオデータをコンピューティングデバイスにワイヤレスで送信し、(iii)処理されたオーディオデータを生成するために、前記オーディオデータからノイズを除去し、(iv)前記被験者の前記状態または疾患を決定するために、前記ECGデータおよび前記処理されたオーディオデータを処理し、(v)前記被験者の前記状態または疾患を出力するように、個別にまたはまとめてプログラムされることを特徴とする被験者の状態または疾患を特定するためのシステム。 - 被験者の心臓の状態または疾患を特定するためのシステムであって、
モニタリングデバイスとワイヤレスで通信するように構成された通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに動作可能に結合された1つまたは複数のコンピュータプロセッサと、を含み、
前記モニタリングデバイスは、前記被験者からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータをそれぞれ測定するための心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含み、
前記1つまたは複数のコンピュータプロセッサは、(i)前記被験者の前記心臓から第1の複数の特徴を含む前記ECGデータおよび/または前記オーディオデータの第1のセットを生成するために前記モニタリングデバイスを使用し、(ii)前記ECGデータおよび/または前記オーディオデータをコンピューティングデバイスにワイヤレスで送信し、(iii)前記ECGデータおよび/または前記オーディオデータの複数のセットを識別するために訓練されたアルゴリズムを使用し、前記複数のECGデータおよび/またはオーディオデータのそれぞれは、前記第1の複数の特徴と同様の特徴を含み、(iv)前記ECGデータおよび/または前記オーディオデータの前記第1のセットと、前記ECGデータおよび/または前記オーディオデータの前記複数のセットとの間の比較を含む出力を提供するように、個別にまたはまとめてプログラムされることを特徴とする被験者の心臓の状態または疾患を特定するためのシステム。 - 被験者の状態または疾患を特定するためのシステムであって、
モニタリングデバイスとワイヤレスで通信するように構成された通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに動作可能に結合された1つまたは複数のコンピュータプロセッサと、を含み、
前記モニタリングデバイスは、前記被験者からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータをそれぞれ測定するための心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含み、
前記1つまたは複数のコンピュータプロセッサは、(i)前記被験者の前記心臓からの前記ECGデータおよび前記オーディオデータを測定するために前記モニタリングデバイスを使用し、(ii)前記ECGデータおよび前記オーディオデータをコンピューティングデバイスにワイヤレスで送信し、(iii)前記被験者の前記状態または疾患を特定するために前記ECGデータおよび前記オーディオデータを処理し、(iv)前記モニタリングデバイス上に前記被験者の前記状態または疾患を示す出力を提供するように、個別にまたはまとめてプログラムされることを特徴とする被験者の状態または疾患を特定するためのシステム。 - 被験者の器官の状態または疾患を特定するためのシステムであって、
モニタリングデバイスとワイヤレスで通信するように構成された通信インターフェースと、
前記通信インターフェースに動作可能に結合された1つまたは複数のコンピュータプロセッサと、を含み、
前記モニタリングデバイスは、前記被験者の心臓からの心電図(ECG)データおよびオーディオデータを測定するための心電図(ECG)センサーおよびオーディオセンサーを含み、
前記1つまたは複数のコンピュータプロセッサは、(i)前記モニタリングデバイスから前記通信インターフェースによってワイヤレスで受信された前記ECGデータおよび前記オーディオデータを受信し、(ii)前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を特定するために前記ECGデータおよび前記オーディオデータを処理するために訓練されたアルゴリズムを使用し、(iii)前記コンピューティングデバイス上に、前記被験者の前記心臓の前記状態または疾患を示す出力を提供するように、個別にまたはまとめてプログラムされることを特徴とする被験者の器官の状態または疾患を特定するためのシステム。
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