JP2022153480A - Health state monitoring systems and methods - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide systems, methods and devices for reducing noise in health state monitoring.
SOLUTION: The invention includes systems, methods and devices for monitoring which receive a health state signal for health state monitoring and/or have at least one electrode or sensor for health state monitoring.
SELECTED DRAWING: Figure 1A
COPYRIGHT: (C)2023,JPO&INPIT

Description

ソフトウェア、電子部品、センサ技術および材料科学の進歩により、患者モニタリング技術が大変革を遂げた。特に、多くのデバイスおよび多くのシステムが、広範囲に及ぶ健康状態モニタリング(health monitoring、健康状態をモニタリングするデバイス)という用途に利用可能となりつつある。しかし、いくつかの改良が、依然として、健康状態をモニタリングするデバイスおよびシステムについて要望されているかもしれず、それらデバイスおよびシステムにより、データの効果的な取得(collection、収集)および/またはパラメータを検出・決定するための操作(manipulation for parameter determination)のうちの1つまたは複数が提供される。 Advances in software, electronics, sensor technology and materials science have revolutionized patient monitoring technology. In particular, many devices and many systems are becoming available for widespread health monitoring applications. However, some improvements may still be desired for health monitoring devices and systems by which the devices and systems effectively collect data and/or detect and detect parameters. One or more of manipulations for parameter determination are provided.

そして、患者らおよびその担当医師ら向けの複数の選択肢(alternatives、これまでのものに代わる複数のもの、複数の新案、複数の代案、相互に代替可能な複数の選択肢)が、ロバスト性を有し(robust、頑強性を有し、耐外乱性を有し、構造安定性を有し)かつ便利ないくつかのモニタを含むように開発されるかもしれず、それらモニタは、いくつかの事例(instances)においては、短期データ(short-term data、短期にわたって有用なデータなど)もしくは長期データ(long-term data、長期にわたって有用なデータなど)を取得して(collect、収集して)伝送する(transfer、転送する)動作および/または複数の事象(event、イベント)をリアルタイムでモニタするという動作を行うかもしれず、また、前記複数のモニタは、いくつかの場合(cases)においては、多変量的なパラメータ(multi-variable parameter、多変量パラメータ、多変数パラメータ、複数の変数を有する1つのパラメータ、複数の変数としての複数のパラメータ)の検出(determination、決定、同定、推定)工程を含むかもしれない。 And multiple options (alternatives, multiple alternatives, multiple new ideas, multiple alternatives, multiple mutually substitutable options) for patients and their physicians are robust. Robust, disturbance-tolerant, structurally stable and convenient monitors may be developed to include a number of monitors, which in some instances ( In instances), short-term data (short-term data, data useful over a short period of time, etc.) or long-term data (long-term data, data useful over a long period of time, etc.) is acquired (collected) and transmitted ( transfer and/or real-time monitoring of multiple events, and the multiple monitors may be multivariate in some cases. parameter (multi-variable parameter, multivariate parameter, one parameter with multiple variables, multiple parameters as multiple variables). do not have.

この書類に記載されているのは、複数の選択肢としての(alternative、選択的な、これまでのものに代わる、新しい、相互に代替可能な複数の選択肢)医用モニタリング・デバイス、システムおよび/または方法であってパラメータ検出(parameter determination、同定、測定、決定)を用途とするものであり、それらデバイス、システムおよび/または方法は、いくつかの事例においては、1人または複数人の個人であって、例えば、新生児(neonate)、幼児(infant、児童、小児、乳児)、母/(もしくは)親、運動選手または患者のようなものについての心臓データおよび/または呼吸データおよび/または温度(temperature、体温)データの長期にわたるセンシング(sensing、計測、感知)および/またはレコーディング(recording、記録)を用途とする。選択的な(alternative、これまでのものに代わる、相互に代替可能な)多数の実施態様および用途が、この書類中、以下において、および、この明細書の全体にわたり、概説されるかおよび/または例示されている。 This document describes alternative medical monitoring devices, systems and/or methods and for parameter determination (identification, measurement, determination), the devices, systems and/or methods are, in some instances, one or more individuals. e.g. cardiac data and/or respiratory data and/or temperature, for such as neonates, infants, mothers/(or) parents, athletes or patients. It is intended for long-term sensing and/or recording of body temperature data. A number of alternative embodiments and applications are outlined in this document, below, and throughout this specification and/or exemplified.

別の一側面においては、この書類に記載されているもののいくつかの開発の成果が一実施態様を含んでおり、その実施態様においては、健康状態デバイス(health device、健康状態をモニタするデバイス)が、1人または複数人の個人(one or more individuals、個体、患者)の1または複数の生理パラメータ(physiological parameters、患者の生理的活動または生理的事象を記述するパラメータ、複数の生理パラメータ)を、1または複数のセンサによって取得される複数の測定値であって互いに同期する(time-concordant、測定時刻が互いに一致する)ものからモニタするように構成され、前記1または複数のセンサは、心電図(electrocardiogram)(ECG)のためにイオン・ポテンシャル・チェンジ(potential changes、電位差)を計測するための1または複数の電極、および/または、光学的に(optically based)酸素飽和度を測定するための1もしくは複数の光源および1もしくは複数の光ディテクタ(photodetectors、光センサ)であって、いくつかの場
合には、LEDとフォトダイオードとが対になっているものを含むもの、および/または、1または複数の温度センサ(one or more temperature sensors、体温計など)、および/または、運動(movement、動き)およびイグザーション(exertion、前記運動を発生させる原因となる物理的な負荷すなわち患者による力の使用、運動性、労作性)を測定するための1または複数のxyz加速度計(one or more xyz accelerometers、x軸,y軸およびz軸の方向に加速度を測定する器具、3軸加速度計、加速度センサ)、および、その他同様なもののうちのいずれか、または、それらのうちの1つもしくは複数のものより成る多様なバリエーションを非排他的に含んでいる。いくつかの実施態様においては、この書類に記載されているいくつかの開発の成果である方法およびデバイスを、呼吸波形(respiration waveform)を生成するために使用してもよい。別のいくつかの実施態様は、DRL回路(driven right-leg circuit、右足駆動回路、右脚駆動回路、右脚が駆動される回路、右脚駆動式の回路)を模擬する回路(この書類においては、「本来のDRL回路の代わりにそれと同じ機能を実現する代理DRL回路(proxy driven right-leg circuit、プロキシDRL回路、疑似右脚駆動回路)」と称されることがある)であって、便利なことに、個人に装着されるか、または、個人に装着される能力を有する省スペース・デバイス(small-footprint device)に発生するコモン・モード・ノイズ(common mode noise、同相雑音、雑音として混入する同相信号)を低減するかもしれないものを有してもよい。
In another aspect, several developments of those described in this document include an embodiment, in which a health device (device for monitoring health) describes one or more physiological parameters of one or more individuals (individuals, patients) , a plurality of time-concordant measurements taken by one or more sensors, wherein the one or more sensors are configured to monitor from an electrocardiogram one or more electrodes for measuring ion potential changes for electrocardiogram (ECG) and/or for optically based oxygen saturation measurement one or more light sources and one or more photodetectors (photosensors), in some cases including paired LEDs and photodiodes; and/or or one or more temperature sensors, such as thermometers, and/or movement and exercise, the use of physical loads or forces by the patient to cause said movement; one or more xyz accelerometers (instruments that measure acceleration in the directions of the x, y and z axes, triaxial accelerometers, accelerometers) for measuring mobility, exertion) , and the like, any of them, or variations consisting of one or more of them, non-exclusively. In some embodiments, some of the developmental methods and devices described in this document may be used to generate a respiration waveform. Some other embodiments include a circuit (in this document is sometimes referred to as a ``proxy driven right-leg circuit that realizes the same function as the original DRL circuit''), Conveniently, the common mode noise (common mode noise) generated in small-footprint devices that are worn or capable of being worn by an individual is , which may reduce interfering common-mode signals).

この書類に記載されているもののさらに別の(alternative)側面においては、血圧検出値(a blood pressure determination、血圧測定値)を、いくつかの場合には、脈波伝播時間(pulse transit time、脈波伝播速度、パルス伝播時間)の測定値から生成してもよい。その脈波伝播時間は、心臓圧力波(cardiac pressure wave)が人体内において心臓から他の部位に伝搬するための時間である。脈波伝播時間の測定値は、その後、血圧値を推定する(estimate)ために使用してもよい。心電図またはそれとは別のものからの心拍タイミング(heart beat timing、鼓動タイミング)を表す信号と、容積脈波(photoplethysmogram、光電容積脈波)(PPGとしても知られている)を表す信号とを、脈波伝播時間を生成するために使用することが可能である。注目されたいことは、それらのような複数の信号は、従来の、または今後開発されるべき他の複数のプロセスおよび/またはデバイスもしくはシステムから生成してもよいし、または、それらのような複数の信号は、1または複数のウェアラブル健康状態モニタリング・デバイスであって例えばこの書類の後半にも記載されているものから取得してもよいということである。 In an alternative aspect of what is described in this document, a blood pressure determination (blood pressure measurement) and, in some cases, pulse transit time (pulse transit time) may be generated from measurements of wave velocity, pulse transit time). The pulse wave transit time is the time for a cardiac pressure wave to propagate from the heart to other parts of the human body. Pulse wave transit time measurements may then be used to estimate blood pressure values. a signal representing heart beat timing from an electrocardiogram or otherwise and a signal representing photoplethysmogram (also known as PPG); It can be used to generate pulse transit time. It should be noted that such signals may be generated from conventional or other to-be-developed processes and/or devices or systems; may be obtained from one or more wearable health monitoring devices, such as those also described later in this document.

さらに別の(another alternative)側面においては、この書類に記載されているものの開発の成果が、いくつかの場合には、パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、非侵襲型酸素飽和度測定)信号(pulse oximetry signals、動脈血酸素飽和度を表す信号、複数のパルス・オキシメトリ信号)と心電図信号(ECG signals、複数の心電図信号)とであって互いに同期する(time-concordant)ものから、いくつかの酸素飽和度パラメータ(oxygen saturation parameters、複数の酸素飽和度パラメータ)を計測(measuring)および/もしくは検出する(determining、決定する)1もしくは複数の方法ならびに/またはデバイスを有してもよい。いくつかの実施態様においては、心電図信号(ECG signals、複数の心電図信号)が、パルス・オキシメトリ・データの複数の間隔(interval、時間間隔、時間的区間、インターバル)、すなわち、「複数のフレーム(frame、波形の繰り返し単位)」を定義するために用いられることが可能であり、それら複数の時間間隔すなわち複数のフレームは、前記パルス・オキシメトリ信号のうちの定常成分および主周期成分(main periodic component、複数の周期成分のうち最も強いもの、1次周期成分)(例えば、直流成分および交流成分)を検出する(determine、検出する、測定する)ために、収集されて平均化され(averaged、例えば、複数のフレームが、位相ごとに、平均化され)、それら定常成分および主周期成分から、今度は、酸素飽和度についてのいくつかの数値が検出される(determined、検出される、測定される)ことが可能である。この種のいくつかの実施態様についての、患者に対してウェアラブルなデバイスは、パルス・オキシメトリ(pulse oxi
metry、パルス・オキシメータ)およびECG(ECG、心電図)センサを備えており、当該デバイスは、そのような信号を取得するために、患者の胸部に配置されるときに、特に有用である可能性がある。
In yet another alternative aspect, the results of the developments described in this paper are, in some cases, pulse oximetry (non-invasive oximetry) signals (pulse oximetry). signals, signals representing arterial blood oxygen saturation, multiple pulse oximetry signals) and ECG signals (multiple ECG signals) that are time-concordant to several oxygen saturations There may be one or more methods and/or devices for measuring and/or determining oxygen saturation parameters. In some embodiments, the ECG signals are multiple intervals of pulse oximetry data, i.e., "multiple frames." can be used to define "frames", the time intervals or frames, of the pulse oximetry signal. , the strongest of the plurality of periodic components, the primary periodic component) (e.g., DC and AC components) are collected and averaged, e.g. , multiple frames are averaged per phase), and from those stationary and dominant periodic components, in turn, some numerical value for the oxygen saturation is determined (determined, detected, measured )Is possible. The device wearable to the patient, for some embodiments of this kind, includes pulse oximetry.
measurement, pulse oximeter) and ECG (ECG, electrocardiogram) sensors, the device may be particularly useful when placed on the patient's chest to acquire such signals. There is

置換的な(alternative、相互代替的な、他のものにとって代わることが可能な、選択的な)および/または追加的な(additional、他のものに追加されることが可能な)他のいくつかの側面と同様に、上述のいくつかの側面は、置換的な(alternative)および/または追加的な(additional)多数の実施態様および用途であって図示されたものとして例示されており、それらのうちのいくつかが、添付された図面に示されるとともに、その特徴に関し、後続する特許請求の範囲の欄に記載されている。しかし、当業者によって理解されるように、上述の発明の概要および後述の発明を実施するための形態は、本発明の全体的な範囲をすべて説明しているわけではなく、また、もちろん、本発明の図示されたそれぞれの具体例を説明することも、本発明のすべての可能な実施態様を説明することも意図しておらず、この書類において後述される複数の請求項に対しても保護範囲に対しても、いかなる限定を与えるものでもない。 some other alternative (mutually substitutable, capable of replacing another, optional) and/or additional (capable of being added to another) As with the aspects of , some of the aspects described above are illustrated in a number of alternative and/or additional embodiments and applications, which are illustrated in Some of which are shown in the accompanying drawings and characterized in the claims that follow. It will be appreciated by those skilled in the art, however, that the above Summary of the Invention and the following Detailed Description do not fully describe the full scope of the invention, nor, of course, the present invention. It is not intended to describe each illustrated embodiment of the invention, nor is it intended to describe every possible embodiment of the invention, nor is it intended to protect against any claims set forth later in this document. Nor is it intended to impose any limitation on the range.

添付される複数の図面に次の図面が含まれる。 The attached drawings include the following drawings.

図1は、複数の部分図としての図1A-図1Rを有するとともにそれら部分図によって構成されており、この図1は、この書類に記載されている開発の成果のうちの複数の選択肢(alternatives、複数の代替案)を示しており、この図1は、複数のデバイスおよび置換的な(alternative、相互代替的な、他のものにとって代わることが可能な、選択的な)複数の導電性粘着構造体についての種々の斜視図、平面図、底面図および側面図を有する。FIG. 1 comprises and consists of FIGS. 1A-1R as subfigures, and this FIG. 1 represents alternatives of the development results described in this document. , alternatives), and this FIG. 1 shows a plurality of devices and a plurality of alternative conductive adhesives. It has various perspective, top, bottom and side views of the structure. 図1Bおよび図1Cは、デバイスを示す図である。1B and 1C are diagrams showing the device. 図1Dは、デバイスを示す図である。FIG. 1D is a diagram showing the device. 図1Eおよび図1Fは、デバイスを示す図である。1E and 1F are diagrams showing the device. 図1Gは、デバイスを示す図である。FIG. 1G is a diagram showing the device. 図1Hは、デバイスを示す図である。FIG. 1H is a diagram showing the device. 図1Iおよび図1Jは、デバイスを示す図である。1I and 1J are diagrams showing the device. 図1Kは、デバイスを示す図である。FIG. 1K is a diagram showing the device. 図1Lは、デバイスを示す図である。FIG. 1L is a diagram showing the device. 図1Mは、デバイスを示す図である。FIG. 1M is a diagram showing the device. 図1Nは、デバイスを示す図である。FIG. 1N is a diagram showing the device. 図1Oは、デバイスを示す図である。FIG. 1O is a diagram showing the device. 図1Pは、デバイスを示す図である。FIG. 1P is a diagram showing the device. 図1Qは、デバイスを示す図である。FIG. 1Q is a diagram showing the device. 図1Rは、デバイスを示す図である。FIG. 1R is a diagram showing the device.

図2は、複数の部分図としての図2A-図2Dを有するとともにそれら部分図によって構成されており、この図2は、DRL回路のいくつかの選択肢(alternative、代替案)のいくつかの回路図を図2A-2Cにおいて示し、また、図2Dにおいて、パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、パルス・オキシメータ)の回路図を示す。FIG. 2 has and is composed of FIGS. 2A-2D as a plurality of partial diagrams, and this FIG. 2 shows several circuits of several alternatives of the DRL circuit. The diagrams are shown in FIGS. 2A-2C and in FIG. 2D a circuit diagram of a pulse oximetry. 図2Bおよび図2Cは、それぞれ、図2の部分図である。2B and 2C are partial views of FIG. 2, respectively. 図2Dは、図2の部分図である。FIG. 2D is a partial view of FIG. 2;

図3は、選択的な(alternative、別の、代替的な)いくつかの使用法を有するフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart with some alternative uses.

図4は、例示的なコンピュータ・システムまたはいくつかのコンピューティング資源であって、それと一緒に、この書類に開示されているもののいくつかの実施態様が利用されることが可能であるものを示している。FIG. 4 illustrates an exemplary computer system or some computing resources with which some implementations of those disclosed in this document can be utilized. ing.

図5は、複数の部分図としての図5A-図5Dを有するとともにそれら部分図によって構成されており、この図5は、この書類に開示されているものに従う選択的な(alternative、別の、代替的な)いくつかのソフトウエア実装例の選択的な(alternative、別の、代替的な)いくつかのスクリーン・ショットを提供する。FIG. 5 has and is composed of FIGS. 5A-5D as a plurality of subfigures, which are alternatives in accordance with those disclosed in this document. Provides some alternative screen shots of some example software implementations. 図5Bは、ソフトウエア実装例のスクリーン・ショットである。FIG. 5B is a screen shot of an example software implementation. 図5Cは、ソフトウエア実装例のスクリーン・ショットである。FIG. 5C is a screen shot of an example software implementation. 図5Dは、ソフトウエア実装例のスクリーン・ショットである。FIG. 5D is a screen shot of an example software implementation.

図6Aおよび図6Bは、パルス・オキシメトリ信号および心電図信号を用いて酸素飽和度を計測する一具体例の複数の特徴を示す。6A and 6B illustrate aspects of one embodiment of measuring oxygen saturation using pulse oximetry and electrocardiogram signals.

図6Cは、酸素飽和度を表す数値を検出する一具体例のいくつかのステップを示すフローチャートである。FIG. 6C is a flow chart showing several steps of one embodiment of detecting a value representing oxygen saturation.

図6Dおよび図6Eは、呼吸深度を表す数値を検出するある具体例を示す。Figures 6D and 6E show a specific example of detecting a numerical value representing respiratory depth.

図7A,図7Bおよび図7Cは、この書類に開示されているものに従う選択的な(alternative、別の、代替的な)いくつかの方法に関するフロー・チャートを示す。Figures 7A, 7B and 7C show flow charts for several alternative methods in accordance with those disclosed in this document. 図7Cは、この書類に開示されているものに従う選択的な(alternative、別の、代替的な)いくつかの方法に関するフロー・チャートを示す。FIG. 7C shows a flow chart for some alternative methods in accordance with those disclosed in this document.

この書類に開示されている複数の発明は、種々の変更および選択的な(alternative、別の、代替的な)いくつかの形式(form)を受け入れ易い(amenable、に従順である、を容易に採用し得る)が、前記複数の発明が具体化されたいくつかのものが、限定的ではない複数の例として、この書類に、添付の図面および後述の文章による説明において示されている。しかし、理解すべきことは、その意図は、前記複数の発明を、ここに記載されている具体的ないくつかの具体例に限定することではないということである。その意図は、この書類に記載されているか、この書類に用いられている文言通りの意味またはこの書類に添付されているいくつかの図面の範囲を超えるとしてもこの書類に含まれると十分に理解されるかを問わず、前記複数の発明の主旨および範囲内にあるすべての変形物、均等物および代替物(alternatives)を包含するというものである。 The multiple inventions disclosed in this document are readily amenable to various modifications and alternative forms. may be employed), some of which the inventions may be embodied are shown, by way of non-limiting example, in this document, in the accompanying drawings and in the textual description that follows. It should be understood, however, that the intention is not to limit the inventions to the specific few examples described herein. The intent is fully understood to be contained in this document even if it goes beyond the literal meaning of the words used in this document or any drawings accompanying this document. The intent is to cover all variations, equivalents and alternatives, whether implied or otherwise, falling within the spirit and scope of the foregoing inventions.

一側面においては、この書類に記載されているシステムは、いくつかの生理パラメータ(physiological parameters)であって、心電図(ECGまたはEKGとしても知られている)、容積脈波(photoplethysmogram、光電容積脈波)(PPGとしても知られている)、パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、動脈血酸素飽和度)、温度(temperature、体温など)および/または患者の加速度信号もしくは運動信号のうちの1つもしくは複数のものまたはそれらすべてのようなものをモニタするデバイスを含むことが可能である。 In one aspect, the system described in this document can measure several physiological parameters, electrocardiogram (also known as ECG or EKG), photoplethysmogram, photoplethysmogram. (also known as PPG), pulse oximetry (arterial blood oxygen saturation), temperature (body temperature, etc.) and/or patient acceleration or motion signals. It is possible to include devices that monitor such things or all of them.

さらに、この書類に記載されているいくつかのシステムは、患者の、上述のような信号を測定および/または処理するように構成することが可能であり、それらシステムは、複数の要素のうちの1つまたは複数のものを種類の如何を問わず用いるかまたは有し、前記複数の要素は、(a)回路を有し、その回路は、フレキシブル(flexible)かもしくはフ
レックスな(flex)回路基板(board、ボード)の内部においてか(in、埋設されるか、内蔵されるか)もしくは表面上において柔軟性を有するか、またはそのような回路基板を形成することがあり、当該回路は、平坦弾性サブストレート(substrate、基板)またはボード(board、基板)内に埋設されるかもしくはその表面上に位置し、そのサブストレートまたはボードは、上面および底面を有しており、当該回路は、(i)少なくとも1つのセンサであって、前記平坦弾性サブストレートの底面の内部(in、埋設される位置)もしくは表面上の位置または前記平坦弾性サブストレートの底面に隣接する位置に搭載されるとともに、患者と電気的にまたは光学的に伝送(communication、通信)可能であるものの1つまたは複数のものを含む。いくつかの実施態様においては、回路が、(ii)その少なくとも1つのセンサから信号を受信しおよび/または受け付ける少なくとも1つの信号処理モジュールであって、いくつかの実施態様においては、さらに、そのような信号を、患者データとしての保存のために、変換することをも目的として設けられているもの、および/または、(iii)患者データを受信しおよび/または受け付けるとともに保存する少なくとも1つのメモリ・モジュール、および/または、(iv)保存されているかまたは保存されていない患者データを外部デバイスに伝送するための少なくも1つのデータ伝送モジュール(data communication module、データ通信モジュール)、および/または、(v)制御モジュールであって、前記少なくとも1つのセンサと、前記少なくとも1つの信号処理モジュールと、前記少なくとも1つのメモリ・モジュールと、前記少なくとも1つのデータ伝送モジュールとのうちの1つまたは複数のもののタイミング(timing、動作タイミング)および動作(operation、動作内容)を制御し、および/または、前記制御モジュールは、前記少なくとも1つのデータ伝送モジュールによって患者データの伝送を行うことを指令するコマンドと、患者データを前記少なくとも1つのメモリ・モジュールから消去しおよび/または一掃する(wipe)ことを指令するコマンドとを受信することが可能であるものを含んでもよい。いくつかの実施態様においては、この書類に開示されているシステムが、(b)導電性粘着体(conductive adhesive、導電性接着体、導電性粘着剤、導電性接着剤)を有してもよく、その導電性粘着体は、前記平坦弾性サブストレート(substrate、基板)の底面に分離可能に(removably、剥離可能に)粘着され、当該導電性粘着体は、患者または他のユーザの皮膚に付着することが可能であり、また、限定的ではないいくつかの例においては、この書類に開示されているシステムが、前記平坦弾性サブストレート(substrate、基板)の底面に対して直角な方向のみに実質的に一致する方向に電気信号を流すこととが可能であってもよいか、および/または、いくつかの実施態様においては、前記システムが、前記1つまたは複数のセンサに隣接する導電部と、非導電部とを有してもよい。いくつかの実施態様においては、前記導電性粘着体が、前記皮膚に対して直角な方向のみに実質的に一致する方向に電流を流す特性(すなわち、「z軸」伝導性(conduction、電気導通性))を有する材料より成る複数の領域を有するという点で、異方性(anisotropically)導電性粘着体である。
In addition, some systems described in this document can be configured to measure and/or process patient signals, such as those described above, wherein the systems include: using or having one or more of any kind, the plurality of elements having (a) a circuit, the circuit being a flexible or flex circuit board; may be flexible in (embedded or embedded) or on a surface of (board, board) or form such a circuit board, the circuit being flat Embedded in or on a surface of a resilient substrate or board, the substrate or board having a top surface and a bottom surface, the circuit comprising ( i) at least one sensor mounted in (embedded) or on the surface of the bottom surface of the flat elastic substrate or adjacent to the bottom surface of the flat elastic substrate, and Including one or more of those that are capable of electrical or optical communication with a patient. In some embodiments, the circuit is (ii) at least one signal processing module that receives and/or accepts signals from the at least one sensor, and in some embodiments further such and/or (iii) at least one memory for receiving and/or accepting and storing patient data; and/or (iv) at least one data communication module for transmitting stored or unstored patient data to an external device, and/or ( v) a control module of one or more of said at least one sensor, said at least one signal processing module, said at least one memory module and said at least one data transmission module; Timing (operation timing) and operation (operation) are controlled, and/or the control module commands transmission of patient data by the at least one data transmission module; command to erase and/or wipe data from said at least one memory module. In some embodiments, the system disclosed in this document may have (b) a conductive adhesive. , the conductive adhesive is removably adhered to the bottom surface of the flat elastic substrate, the conductive adhesive adhering to the skin of a patient or other user; It is possible, and in some non-limiting examples, that the systems disclosed in this document can only be oriented perpendicular to the bottom surface of the planar elastic substrate. and/or, in some embodiments, the system may be capable of causing electrical signals to flow in substantially coincident directions, and/or in some embodiments, the system may include a conductive portion adjacent to the one or more sensors. and a non-conductive portion. In some embodiments, the conductive adhesive has the property of conducting current in a direction that substantially coincides only with the direction perpendicular to the skin (i.e., "z-axis" conduction). It is an anisotropically conductive adhesive in that it has a plurality of regions made of a material having an anisotropic property.

いくつかの実施態様においては、この書類に記載されているいくつかのデバイスが、特に、総合的(comprehensive、包括的)かつ長期的な心臓モニタリング向けである。この種のデバイスの複数の特徴部は、必須要素としてというわけではないが、リード1(lead 1、1誘導、1リード)ECG、容積脈波計(PPG)、パルス・オキシメータ、加速度計、温度センサ(temperature sensor、体温計など)、および/または、患者の事象(event、イベント)を手動でマーキングするためのボタンまたは他のインジケータとのうちの1つまたは複数のものを種類の如何を問わず有することが可能である。この種のデバイスは、例えば最大約2週間分の連続データ(continuous data、切れ目のないデータ)(ただし、別の実施態様においては、それより多いかまたは少ないデータを利用することも実現可能であろう)を保存するように設計されることが可能であり、その連続データは、いくつかの実施態様においては、コンピュータ接続(computer connection、コンピュータ同士の接続など)により、クニリック(clinic、診療所)または他のコンピュータに短時間内に、一例においては、わずか約90秒内に(ただし、別の実施態様においては、それより長いかまたは短い時間が実現可能であろう)ダウンロードされるかもしれず、前記コンピュータ接続は、無線であるか有線であるかを問わず、一例においては、その有線接続が、USBであるかまたは他の利用可能なデータ接続によって行われる。コンパニオン・ソフトウエア・データ解析パッケージ(companion software data analysis package、付属ソフトウエア・データ解析パッケージ)が、自動的事象キャプチャ(患者の事象(event、イベント、状態変化)を自動的にキャプチャすること)を実現するように、および/または、即時にまたは遅延後に現場で行われるデータ解釈(immediate or delayed, local data interpretation)を可能にするように適合設計される(adapted、構成される)ことが可能である。 In some embodiments, some of the devices described in this document are specifically intended for comprehensive and long-term cardiac monitoring. A number of features of this type of device include, but are not required to be, a lead 1 (1-lead, 1-lead) ECG, a plethysmography (PPG), a pulse oximeter, an accelerometer, Any kind of one or more of a temperature sensor (thermometer, etc.) and/or a button or other indicator for manually marking a patient event. It is possible to have Such a device may, for example, utilize up to about two weeks of continuous data (although in other embodiments it is feasible to utilize more or less data). can be designed to store data, which in some embodiments can be designed to store continuous data in clinics via a computer connection (computer-to-computer connection, etc.). or downloaded to another computer within a short period of time, in one example no more than about 90 seconds (although longer or shorter times may be feasible in other embodiments); The computer connection may be wireless or wired, and in one example the wired connection is via USB or other available data connection. A companion software data analysis package provides automatic event capture (automatically capturing patient events). and/or adapted to enable immediate or delayed, local data interpretation. be.

間欠的な心臓異常(intermittent cardiac anomalties)というものは、しばしば、医師が検出および/または診断することが困難であり、その理由は、そのような異常が、医師が患者を検診(physical examination、身体診察、医的診査)している際に発生することが、検出・診断を行うために必要であるからである。この書類に記載されているデバイスは、この問題を取り扱うことが可能であり、いくつかの実施態様においては、その問題を、1または多数の生命兆候(vital signs、バイタル・サイン、血圧、脈拍、呼吸、体温など)の継続的なまたは実質的に継続的なモニタリングであるものによって取り扱うことが可能である。 Intermittent cardiac anomalies are often difficult for physicians to detect and/or diagnose because such anomalies may be difficult for physicians to examine patients during physical examination. This is because it is necessary for detection and diagnosis to occur during examination, medical examination, etc. The devices described in this document are capable of addressing this problem, which in some embodiments is addressed by one or more vital signs, blood pressure, pulse, respiration, temperature, etc.) can be addressed by what is continuous or substantially continuous monitoring.

いくつかの選択的な(alternative、別の、代替的な)特徴部は、排他的であるというわけではないが、(i)患者の胸部上にのみ配置される複数の電極を有するドリブン「ライト・レッグ(driven "Right Leg(右足駆動式の、右脚が駆動される、DRL)"」回路、および/または、(ii)「z軸」すなわち異方性導電粘着電極インタフェース(z-Axis or anisotropic conductive adhesive electrode interface、電極と患者皮膚との間の導電性・粘着性インタフェースであって、z軸方向の伝導性(conductive、導電性)、すなわち、異方伝導性(conductive、導電性)を有するもの)であって、電極(an electrode、1つの電極)と、その電極の直下にある患者の皮膚との間の部分のみに導通(electrical communication)が起こるようにすることが可能であるもの、および/または、(iii)CCU/(または)ICU担当者へのアクセスが可能なローカル・コンピュータ(local computer、現場に設置されているコンピュータ)へのデータ伝送およびそのローカル・コンピュータによるデータ解釈を行うデータ伝送・解釈部、および/または、(iv)ハードウエアの固有の組合せであって、診断を支援するために、複数のデータ・ソース(data sources、複数のセンサからの複数のデータ)を互いに同期するように(in time concordance)互いに関連付けることが可能であってもよいもののうちの1または複数を有することが可能である。 Some alternative features are, but are not exclusive: (i) a driven 'light' having multiple electrodes placed only on the patient's chest; A leg (driven "Right Leg (DRL)" circuit) and/or (ii) a "z-axis" or anisotropic conductive adhesive electrode interface (z-Axis or anisotropic conductive adhesive electrode interface, the conductive/adhesive interface between the electrode and the patient's skin that provides z-direction conductivity, i.e., anisotropic conductivity that allows electrical communication to occur only between an electrode and the patient's skin directly beneath the electrode and/or (iii) data transmission to and interpretation of data by a local computer accessible to CCU/(or) ICU personnel. and/or (iv) a unique combination of hardware that uses multiple data sources (multiple data from multiple sensors) to support diagnosis. It is possible to have one or more of which may be able to be associated with each other in time concordance with each other.

選択的な(alternative、別の、代替的な)いくつかの実施態様であって限定的ではないものにおいては、この書類に記載されているデバイスおよびシステムが、1)再利用性(reusability)(いくつかの事例においては、約1000人に近いかそれより多数の患者)であって、当該デバイスの費用をたった約10-15回の患者検査の後に取り戻すことが可能であってもよいもの、および/または、2)心電図波形データ、慣性的イグザーション(inertial exertion、イグザーションの慣性)・センシング、手動事象マーキング(患者の事象(event、イベント)を手動でマーキングすること)、測温(temperature sensing、体温測定、温度感知)および/またはパルス・オキシメトリであって、それらのうちの一部または全部は不整脈の事象(arrhythmic events)を良好に検出して分析するために互いに同期するもののうちの任意の1つまたは複数のもの、および/または、3)高い効率の水密性または防水性(患者/(または)着用者が当該デバイスを装着したまま水泳することを可能にするために)、および/または、4)ほぼ即座にかつ現場でデータ解釈を行うための総合的な解析パッケージを提供することが可能である。別のデバイスを、患者/(または)着用者の動作中に、患者の皮膚にフィットするとともに一緒に動くため
に、軽量で、薄肉で、耐久性があり、そして、フレキシブルなデバイスを提供するために、フレックス回路(flex-circuit、フレキシブル回路、形状が柔軟性を有する回路)技術を利用するように適合設計してもよい。
In some alternative, non-limiting embodiments, the devices and systems described in this document may: 1) be reusable ( in some cases approaching about 1000 or more patients), and it may be possible to recoup the cost of the device after only about 10-15 patient exams; and/or 2) ECG waveform data, inertial exertion sensing, manual event marking (manual marking of patient events), temperature sensing, thermometry, temperature sensing) and/or pulse oximetry, some or all of which are synchronized with each other for better detection and analysis of arrhythmic events. one or more, and/or 3) high efficiency watertight or waterproof (to allow the patient/(or) wearer to swim with the device on), and/or 4) it is possible to provide a comprehensive analysis package for near-instantaneous and on-site data interpretation; To provide a lightweight, thin walled, durable and flexible device to fit and move with the patient's skin during movement of the other device and/or the patient. Alternatively, it may be adapted to utilize flex-circuit (flex-circuit, shape-flexible circuit) technology.

図1および図2は、上述のように設計されたデバイスについての選択的な(alternative、別の、代替的な)いくつかの実施態様のいくつかの例を示している。 Figures 1 and 2 show some examples of some alternative implementations of the devices designed as described above.

図1は、部分図である図1A-図1Pによって構成されるとともにそれら部分図のすべてを有しており、この図1は、デバイス100を示しており、そのデバイス100は、部品側部すなわち上側部101と、患者側部すなわち回路側部(patient side or circuit side、底面)102と、1または複数の内側電気層であって全体的に符号103で特定されるものと、長手状のストリップ層(an elongated strip layer、長手短冊層、1つの長手状のストリップ層)105とを有している。そのストリップ層105は、その表面上および/またはその内部に電子部品部(electronics、複数の電子部品、電子部品群、エレクトロニクス)を有することが可能である。図1Aは、それら要素を、限定的ではないいくつかの実施態様においては、実質的に透明であるデバイスであると明細書においてみなされるかもしれないものの内部において、ここに記載されている複数の要素と一緒に使用されるかもしれないいくつかの他の要素と共に示す斜視図である。より具体的には、図1Bは、上側部101の平面図に向けられ、図1Cは、下側部である患者側部(the patient side、底面)102の平面図に向けられ、図1Dは、第1の立面図である側面図に向けられている。 FIG. 1 is made up of and has all of the partial views FIGS. A top portion 101, a patient side or circuit side (bottom) 102, one or more inner electrical layers generally identified at 103, and a longitudinal strip. and a layer (an elongated strip layer, one elongated strip layer) 105 . The strip layer 105 can have electronics on its surface and/or in it. FIG. 1A illustrates a plurality of the elements described herein within what may herein be considered a device that, in some non-limiting embodiments, is a substantially transparent device. FIG. 4 is a perspective view showing the element along with some other elements that may be used with it; More specifically, FIG. 1B is directed to the plan view of the upper side 101, FIG. 1C is directed to the plan view of the lower side, the patient side (bottom) 102, and FIG. , is oriented in a side view, which is a first elevation view.

明細書に記載されている任意選択的な(optional、選択部品としての)電子部品部(electronics、複数の電子部品、エレクトロニクス)のうちの大部分は、1つまたは複数の電子部品層103であり、ここでは概略的に示されているように、前記複数の電子部品は、材料104(いくつかの例については、図1A,図1B,図1Dおよび図1Kを参照されたく、また、例えば、後に詳述するように、図1N,図1O,図1Pおよび図1Qを参照されたい)、医療グレード(medical grade、メディカル・グレード、医療品質)を有するシリコーン、プラスチックもしくはそれと同様なもの、すなわち、注封材料(potting material、封入材料(encapsulant)など)を用いて、封入される(encapulated)ことが可能であり、その目的は、前記複数の電子部品(the electronics、前記電子部品部)を、長手状のストリップ層105の表面上においてもしくはその内部においてまたはそのストリップ層105に対して相対的に決まる位置において機能的であるように配置された(functionally disposed relative to、作動可能であるように配置された)作動位置(operative position、作動を行うことが可能な位置)に固定することにある。前記注封材料または他の材料は、多くの実施態様において、追加的にまたは置換的に、前記複数の電子部品(the electronics、前記電子部品部)を水または汗が使用される環境でも作動状態にあるように、前記複数の電子部品を防水的に、水密的にまたは耐水的に被覆することが可能である。1または複数のアクセス・ポイント(access point、出入り口、連通路、窓)、接合点または他の機能的ユニット106を、上述の封入材料(encapsulation material)104の任意の側部上におよび/またはその任意の側部を通過するように設けることが可能であり、その目的は、外部へのアクセスおよび/または機能的ユニット106の内部またはそれの下方に配置された前記複数の電子部品(the electronics、前記電子部品部)との通信にある。図1A,図1Bおよび図1Dは、前記上側部(top side、上側部101)において、上述のようなアクセス(access、アクセス通路、出入り口、連通路、窓)106を4つ示している。それらアクセス106は、特に、高Zデータ伝送ポート(high Z data communication port、高いインピーダンスまたは電気抵抗値を有するデータ通信ポート)および/または充電用接点を有することが可能である。当該デバイス100のこの上側部すなわち部品側部101は、保護および/または防水のためにシリコーン化合物で被覆されることが可能であり、このとき、いくつかの例においては、HS USBコネクタのみが、例えば1または複数のポート(port、出入り口、連通路、窓)106を介して、データの通信もしくは伝送という目的および/または充電という目的のために、露出させられる。 Most of the optional electronics described in the specification are one or more electronics layers 103. , here shown schematically, the plurality of electronic components are made of material 104 (see FIGS. 1A, 1B, 1D and 1K for some examples, and also, for example, 1N, 1O, 1P and 1Q, as detailed below), medical grade silicone, plastic or the like, i.e. It can be encapsulated using a potting material, encapsulant, etc., for the purpose of encapsulating the electronics, functionally disposed relative to the longitudinal strip layer 105 on or within it or in a determined position relative to the strip layer 105; to fix it in an operative position (a position in which actuation can be performed). The potting material or other material, in many embodiments, additionally or alternatively keeps the electronics in working condition in environments where water or perspiration is used. As in, it is possible to coat the plurality of electronic components in a waterproof, water-tight or water-resistant manner. One or more access points, doorways, passageways, windows, junctions or other functional units 106 may be placed on any side of and/or on the encapsulation material 104 described above. It may be provided through any side for the purpose of access to the outside and/or the electronics located inside or below the functional unit 106 . communication with the electronic component section). Figures 1A, 1B and 1D show four such accesses 106 on the top side (top side 101). The accesses 106 can include high Z data communication ports (data communication ports with high impedance or electrical resistance) and/or charging contacts, among others. This upper or component side 101 of the device 100 can be coated with a silicone compound for protection and/or waterproofing, where in some examples only the HS USB connector For example, via one or more ports (ports, doorways, communication passages, windows) 106, it is exposed for the purpose of communicating or transmitting data and/or for the purpose of charging.

長手状のストリップ層105は、いくつかの電気的リード(lead、導線、導電経路)または他のいくつかの内層導電体のような1つの回路または複数の部分回路(circuit portions、1つの回路を構成する複数の部分)であって、例えば、図1Dに示す複数本のリード(lead、導線、導電経路)107であるものであるか、または前記1つの回路または複数の部分回路(circuit portion)を有するものであることが可能であり、前記1つの回路または複数の部分回路の目的は、電子部品部(electronics、複数の電子部品)103と、導電性を有するいくつかのパッドまたは接点108,109および110であって後に詳述するもの(いくつかの例においては、108および109が、高インピーダンスおよび高Z(電気抵抗値)(high impedance/high Z)を有する複数の銀電極(silver electrodes)または銅-銀電極(copper/silver electrodes)であって心電図すなわちECGを取得するものであり、また、110が、時々、参照電極である)との間の通信にある。多くの実施態様においては、ストリップ層105が、フレックス回路であるかまたはそれを有することが可能であり、そのフレックス回路は、変形、捩じれ、曲げおよびその他同様なものに耐えることが可能である(acceptable、耐性を有する、吸収可能である)が、自身の内部においては、ロバスト性を有する(robust、頑強性を有する、耐外乱性を有する、構造安定性を有する)複数の電気的回路接続部を維持する(retain robust electrical circuitry connections、前記フレックス回路の内部に存在する前記複数の電子部品同士が、電気回路として機能するように、電気的回路接続部のロバスト性(robust、頑強性、耐外乱性、構造安定性)を維持する)ものとして理解されている。注目されたいことは、電子部品部(electronics、複数の電子部品)103および複数の電極108,109,110は、層(layer、ストリップ層)105に装着された状態で図示されているが、それら要素は、層(layer、ストリップ層)105の内部に形成される(formed)か、またはその他の方法で層(layer、ストリップ層)105の内部に配置されてもよいし、または、それら要素は、少なくとも、1または複数の層であって実際には層(layer、ストリップ層)105と一緒に存在するかまたは層105に隣接するものの内部の、決められた相対位置を有する複数の作動位置内に、互いに区別できない態様で、配置されるということであるかもしれない。同様に、前記複数のリードまたはトレース(trace、導電経路)107は、埋設された状態で図示されている(図1Dにおいては、破線で示されている)が、それらリードまたはトレース(trace、導電経路)107は、前記上側部または底側部上に存在してもよいが、より可能性が高いのは、皮膚側にある他の電気通信部からの絶縁を実現するために、前記上側部上に存在することである。それらトレース(trace、導電経路)107は、それの最初の部分は、前記上側部(または底側部)上に位置していても、後続する部分が、絶縁性封入材料(encapsulant)またはそれと同様な保護カバー(個別に図示されていない)によって被覆されることが可能であり、および/または、それら絶縁性封入材料または保護カバーは、多くの実施態様においては、層(layer、ストリップ層)105の全体または大部分のための、選択的な(alternative、別の、代替的な)性質としてのフレキシビリティを維持するためのフレキシブルな材料である。 Elongated strip layer 105 may be used to form a circuit or circuit portions, such as some electrical leads or some other inner layer conductors. components), such as leads 107 shown in FIG. 1D, or the circuit or circuit portions. and the purpose of said circuit or sub-circuits are electronics 103 and some electrically conductive pads or contacts 108, 109 and 110 to be detailed later (in some examples 108 and 109 are a plurality of silver electrodes with high impedance/high Z). ) or copper/silver electrodes, which acquire an electrocardiogram or ECG, and 110 is sometimes a reference electrode). In many embodiments, the strip layer 105 can be or have a flex circuit, which can withstand deformation, twisting, bending, and the like ( acceptable, tolerant, absorbable), but internally robust (tolerant to disturbances, structurally stable) multiple electrical circuit connections retain robust electrical circuitry connections, such that the plurality of electronic components residing within the flex circuit function as an electrical circuit; It is understood as something that maintains (strength, structural stability)). Note that although electronics 103 and electrodes 108, 109, 110 are shown attached to layer (strip layer) 105, they Elements may be formed or otherwise disposed within layer (strip layer) 105, or they may be , at least within a plurality of actuating positions having a defined relative position within one or more layers that are in fact co-existing with or adjacent to layer (strip layer) 105 may be arranged in such a way that they are indistinguishable from each other. Similarly, the plurality of leads or traces 107 are shown buried (indicated by dashed lines in FIG. 1D), but the leads or traces 107 are path) 107 may be on the top or bottom side, but more likely the top side to provide isolation from other electrical communications on the skin side. It is to exist above. The traces (conducting paths) 107 may have a first portion thereof located on the top (or bottom side) portion, but subsequent portions may be formed of an insulating encapsulant or the like. protective covers (not separately shown) and/or the insulating encapsulating material or protective covers, in many embodiments, layer (strip layer) 105 flexible material to maintain flexibility as an alternative property for all or most of the

患者側部102上には、心電図用電極108,109および110が、実質的にダイレクトに患者の皮膚に接触するために、露出された状態に置かれることが可能であり(皮膚と電極との間に塗布された導電性ゲル(conductive gel)を少なくとも伴う可能性があるが)、および/または、多くの実施態様においては、患者側部の電極108,109および/または110が、後述のように、導電性粘着部によって被覆されることが可能である。それら電極108,109および/または110は、ロバスト性を有する(robust、頑強性を有する、耐外乱性を有する、構造安定性を有する)高導電性材料でめっきされたものでるかもしれないし、または、そのような材料自体であるかもしれないし、そのような材料は、例えば、銀/(または)塩化銀(silver/sliver chloride)であって、生体適合性と高い信号品質とに適したものであり、また、いくつかの実施態様においては、それら電極108,109および/または110は、高度なロバスト性を有する(robust、頑強性を有する、耐外乱性を有する、構造安定性を有する)ものであることが可能であり、また、本発明の範囲を限定しない一例においては、それら電極108,109および/または110は、複数人の患者に使用される際に約千(1000)回のアルコール洗浄に耐えられるように設計されることが可能である。窓または他の連通路もしくは開口部111,112(図1C)が、パルス・オキシメータのために、例えば、複数のLEDおよびセンサのために設けられることが可能である。そのような開口部(opening、貫通穴など)111,112(例えば、図1C)は、典型的には、患者の皮膚に対して双方向での光の伝達を最適な状態で行うために設けられることが可能である。それに代わって設置される1または複数の光誘導路(light conduit)111a/112a(および111b/112b)が、図1Dに、本発明の範囲を限定しない一例において示されており、その光誘導路111a/112a(および111b/112b)は、電子部品部(electronics、複数の電子部品)103に近接して配置されるかおよび/または電子部品部(electronics、複数の電子部品)103に接続されている。明細書においては、広範囲に及ぶ別の設置態様が利用可能であることが可能であり、それら別の設置態様のうちのいくつかは後に詳述される。 On patient side 102, electrocardiogram electrodes 108, 109 and 110 can be placed exposed for substantially direct contact with the patient's skin (skin-electrode contact). and/or, in many embodiments, the patient-side electrodes 108, 109, and/or 110, as described below. Additionally, it can be coated with a conductive adhesive. The electrodes 108, 109 and/or 110 may be plated with a robust, highly conductive material, or , such material itself, for example silver/sliver chloride, suitable for biocompatibility and high signal quality. Yes, and in some embodiments, the electrodes 108, 109 and/or 110 are highly robust and in one non-limiting example, the electrodes 108, 109 and/or 110 can be used for approximately one thousand (1000) alcohol It can be designed to withstand washing. Windows or other communicating passages or openings 111, 112 (FIG. 1C) can be provided for the pulse oximeter, eg, for multiple LEDs and sensors. Such openings (through-holes, etc.) 111, 112 (e.g., FIG. 1C) are typically provided for optimal bi-directional light transmission to the patient's skin. It is possible to be One or more light conduits 111a/112a (and 111b/112b) installed in their place are shown in FIG. 111a/112a (and 111b/112b) are located in close proximity to and/or connected to electronics 103. there is A wide variety of alternative installations may be available in the specification, some of which will be detailed later.

いくつかの実施態様においては、周辺光(前記複数のLEDが消灯されている状態で)のサンプリングが行われ、その後、その周辺光のサンプル値が、パルス・オキシメータ信号のそれぞれから減算され、それにより、太陽光または他の周辺光源によって引き起こされる雑音を除去することが可能である。 In some embodiments, ambient light (with the plurality of LEDs turned off) is sampled and then the ambient light sample value is subtracted from each of the pulse oximeter signals; Thereby it is possible to eliminate noise caused by sunlight or other ambient light sources.

前述の、複数のLEDと1または複数のフォトダイオード・センサとのセット(the LEDs and one or more photodiode sensors、センサ/LEDセット)は、追加的におよび/または置換的に、シリコーン(silicone)層によって被覆され、それにより、前記センサ/LED(the sensor/LEDs、前述のセンサ/LEDセット)と患者の皮膚との間におけるエア・ギャップが排除される。この種のものについてのいくつかの例が図1Hおよび/または図1Kおよび/または図1Lおよび/または図1Mおよび/または図1N,図1O,図1Pおよび図1Qにそれぞれ示されており、それら図においては、シリコーン層すなわちカバー(covering、被膜)121および/または121aおよび/または121bおよび/または121cおよび/または121dが、前記光誘導路(the light conduits、光誘導路111a/112a)および/またはセンサ/LED111c/111d/112cを被覆する/(または)包囲する状態で示されている。LED111c(図1Hおよび/または図1Kおよび/または、図1L,図1M,図1N,図1O,図1Pおよび/または図1Qのうちの1つまたは複数のもの)は、赤色LEDであるかもしれず、また、LED111d(図1Hおよび/または図1Kおよび/または、図1L-図1Qのうちの1つまたは複数のもの)は、IR(赤外)LEDであるかもしれず、また、そのデバイス(the device、前記センサ)112c(図1Hおよび図1Kおよび/または、図1L-図1Qのうちの1つまたは複数のもの)は、センサであるかもしれない。置換的な(alternative、相互代替的な、他のものにとって代わることが可能な、選択的な)および/または追加的な(additional、他のものに追加されることが可能な)複数のLEDを有してもよく、第1の例においては、置換的なまたは追加的な1または複数の色を有する(additional or alternative colors、これまでに説明したLED光の色に追加されるかまたはそれに代わる色を有する)1または複数のLED(図示しない)を、図1Hおよび/または図1Kおよび/または、図1L-図1Qのうちの1つまたは複数のものに示すものと同様にして有してもよく、そのLEDは、例えば、緑色LED(図示しない)であって、後に詳述するように、追加的なおよび/または置換的な機能を実現するものであってもよい。 The LEDs and one or more photodiode sensors (sensor/LED set) described above may additionally and/or alternatively include a silicone layer thereby eliminating air gaps between the sensors/LEDs (the aforementioned sensor/LED set) and the patient's skin. Some examples of this kind are shown in FIGS. 1H and/or 1K and/or 1L and/or 1M and/or 1N, 1O, 1P and 1Q, respectively, which In the figure, silicone layers or coverings 121 and/or 121a and/or 121b and/or 121c and/or 121d are shown to be the light conduits (111a/112a) and/or or shown covering/(or) surrounding the sensor/LED 111c/111d/112c. LED 111c (one or more of FIGS. 1H and/or 1K and/or 1L, 1M, 1N, 1O, 1P and/or 1Q) may be a red LED. , and LED 111d (FIGS. 1H and/or 1K and/or one or more of FIGS. 1L-1Q) may be an IR (infrared) LED, and the device (the device, said sensor) 112c (one or more of FIGS. 1H and 1K and/or FIGS. 1L-1Q) may be a sensor. a plurality of LEDs that are alternative, mutually substitutable, capable of substituting for others, and/or additional (that can be added to others); may have, in a first example, one or more additional or alternative colors, in addition to or in place of the LED light colors previously described. 1H and/or 1K and/or one or more of FIGS. 1L-1Q. Alternatively, the LED may be, for example, a green LED (not shown), which may perform additional and/or alternative functions, as will be described in greater detail below.

他の代替的ないくつかのアレイ(array、セット、組合せなど)または装置(arrangement、配列体、集合体、配置構成体など)であってLEDとセンサより成るものが、図1Lおよび図1Mに示されており、それら図においては、1または複数のLEDが、サブストレート105a上において、エポキシ体/光パイプ(epoxy/light-pipe、エポキシ製パイプまたは導光パイプ、1本のパイプ)121cの内部に、どちらかというと中央寄りに配置されており、また、1または複数のセンサまたはフォトダイオードが、どちらかというと周辺寄りに配置されている。図1Lにおいては、2個のLED111cおよび111d(図1Hおよび/または図1Kに示すLED111cおよび111dに類似するが、その類似性は、配置態様(positioning)/ジオメトリ(geometry、幾何学的配置)についてである)が、1または複数のセンサに対して相対的に中央寄りに配置される状態で示されており、この例においては、それらセンサが、2個のセンサまたはフォトダイオード112cおよび112dである。図1Hおよび/または図1Kを参照して前述したように、LED111cは赤色LEDであるかもしれず、また、LED111dはIR(赤外光)LEDであるかもしれず、また、デバイス112cおよび/または112dは1または複数のセンサであるかもしれず、この例においては、それらセンサは、2個のセンサまたはフォトダイオード112cおよび112dである。図1Mにおいては、4個のLED111c,111d,111eおよび111f(図1Hおよび/または図1Kに示すLED111cおよび111dに類似するが、その類似性は、個数、配置態様(positioning)および/またはジオメトリ(geometry、幾何学的配置)についてである)が、1または複数のセンサに対して相対的に中央寄りに配置される状態で示されており、この例においては、それらセンサが、4個のセンサまたはフォトダイオード112c,112d,112eおよび112fである。図1Hおよび/または図1Kおよび/または図1Lを参照して前述したように、LED111cは赤色LEDであるかもしれず、また、LED111dはIR(赤外光)LEDであるかもしれず、および/または、LED111eは赤色LEDであるかもしれず、また、LED111fはIR(赤外光)LEDであるかもしれず、また、デバイス112c,112d,112eおよび/または112fは1または複数のセンサであるかもしれず、この例においては、それらセンサが、4個のセンサまたはフォトダイオード112c,112d,112eおよび112fである。 Some other alternative arrays, sets, combinations, etc., or arrangements comprising LEDs and sensors are shown in FIGS. 1L and 1M. In those figures, one or more LEDs are mounted on a substrate 105a in an epoxy/light-pipe (epoxy or light-pipe, single pipe) 121c. Inside, it is rather centrally located and one or more sensors or photodiodes are relatively peripherally located. In FIG. 1L, two LEDs 111c and 111d (similar to LEDs 111c and 111d shown in FIGS. 1H and/or 1K, but the similarity is in positioning/geometry). ) is shown relatively centrally located with respect to one or more sensors, which in this example are two sensors or photodiodes 112c and 112d. . As described above with reference to FIGS. 1H and/or 1K, LED 111c may be a red LED, LED 111d may be an IR (infrared) LED, and devices 112c and/or 112d may There may be one or more sensors, in this example two sensors or photodiodes 112c and 112d. In FIG. 1M there are four LEDs 111c, 111d, 111e and 111f (similar to LEDs 111c and 111d shown in FIGS. 1H and/or 1K, but the similarity may vary in number, positioning and/or geometry geometry) is shown relatively centrally located with respect to one or more sensors, which in this example are four sensors. or photodiodes 112c, 112d, 112e and 112f. LED 111c may be a red LED and LED 111d may be an IR (infrared) LED, and/or as described above with reference to FIGS. 1H and/or 1K and/or 1L; LED 111e may be a red LED, LED 111f may be an IR (infrared light) LED, and devices 112c, 112d, 112e and/or 112f may be one or more sensors; , the sensors are four sensors or photodiodes 112c, 112d, 112e and 112f.

図1Lおよび図1Mに示す配置態様であってどちらかというと中央寄りに配置されるものに従って前記LED(the LEDs、1または複数のLED)を配置すると、比較的にまたは相対的に見て従来の方法であって中央に位置するセンサまたはフォトダイオードをLEDを用いて包囲するものとは異なり、前記LED(the LEDs、1または複数のLED)から出射する出射光のうちの非常に多くの部分(much greater percentage、50%より多い部分など)を捕捉する(capture、センサで受光する)という特性を有する(disposed)かもしれないジオメトリ(geometry、幾何学的配置)が提供される。このような比較的にまたは相対的に見て従来のジオメトリを採用する場合には、前記出射光のうちの実質的にすべての部分であって前記フォトダイオードから離れる向きに進行するものが無駄となる(wasted、有効に利用されない)。図1Lおよび図1Mにそれぞれ示す複数のジオメトリおよび/または図1Lおよび図1Mをそれぞれ参照して説明された複数のジオメトリを採用する場合には、非常に多くの光、おそらく、前記出射光のうちの事実上すべての部分というほどに多い光が、前記センサまたはフォトダイオードによって捕捉されてもよく、または、いくつかの場合には、従来よりはるかに高い効率で捕捉(capture、センサでの受光)が行われる。この高効率光捕捉のおかげで、要求されるLEDの数は、従来のマルチLED組込み型センサ(Multi-LED integrated sensor、本実施態様に従う光源-センサ・ユニットとは異なり、自身の中心部ではない部位に複数個のLEDが組み込まれたセンサ)より少数で済む。このことは、電力消費量の大幅な削減に寄与するが、それにもかかわらず同じかまたはより高い品質の測定結果を達成するかもしれない。要するに、複数のLEDのジオメトリであって、上述の赤色光と赤外光との組合せのような如きものが、複数のフォトダイオード(または複数のセンサ)より成る列(array、アレイ)と組み合わせられた状態で、図示されるとともに文章によって記載されており、当該ジオメトリにより、光を、被検者(subject、被検体など)(例えば、患者、幼児、新生児、母親、運動選手など)の皮下領域内に高度に集中させることが可能となるかもしれない。前述の、LEDとフォトダイオード/センサとの組合せは、いくつかの実施態様において、高効率組込み型センサ(Hight-Efficiency Integrated Sensor、センサによる反射光の捕捉が高効率で行われるように、自身の中央部にLEDが組み込まれたセンサ)とも称されるかもしれない。この装置(arrangement)は、SpO2(抹消毛細血管酸素飽和度)を測定するために実現されるかもしれない。注目すべきことは、いくつかの実用的な実施態様においては、例えば図1Lおよび図Mにそれぞれ示す前述のいくつかのセンサが、約5mmの広さを有するかもしれず、また、前記センサおよびLEDを包囲する外円の直径が、約8mmに相当するものであるかもしれない。いくつかの実施態様においては、約3.2mmが、赤色光LED光源の中心点から、それに対応する1個のセンサの中心点または複数個のセンサの中心点までの望ましい距離として設定されてもよく、また、約3.7mmが、赤外光LED光源の中心点から、それに対応する1個のセンサの中心点または複数個のセンサの中心点までの望ましい距離として設定されてもよい。 Arranging the LEDs (the LED or LEDs) according to the more centrally located arrangement shown in FIGS. 1L and 1M results in a relatively conventional which surrounds a centrally located sensor or photodiode with an LED, a very large portion of the emitted light emanating from the LEDs (LED or LEDs) A geometry is provided that may be disposed to capture (much greater percentage, greater than 50%, etc.). When employing such relatively or relatively conventional geometries, substantially all of the emitted light that travels away from the photodiode is wasted. become (wasted, not put to good use). When employing the geometries shown in FIGS. 1L and 1M respectively and/or the geometries described with reference to FIGS. Light may be captured by the sensor or photodiode, or in some cases with much higher efficiency than before. is done. Thanks to this highly efficient light capture, the number of LEDs required is not central to itself, unlike the conventional Multi-LED integrated sensor, the light source-sensor unit according to the present embodiment. A sensor in which a plurality of LEDs are incorporated in a part). This contributes to a significant reduction in power consumption, but may nevertheless achieve the same or higher quality measurement results. In short, multiple LED geometries, such as the red and infrared combination described above, are combined with an array of photodiodes (or sensors). The geometry directs light to subcutaneous regions of a subject (e.g., patient, infant, newborn, mother, athlete, etc.). It may be possible to have a high degree of concentration within. The above-described LED and photodiode/sensor combination, in some embodiments, is a High-Efficiency Integrated Sensor (Sensor), such that the reflected light is captured by the sensor with high efficiency. It may also be referred to as a sensor with an integrated LED in the center. This arrangement may be implemented to measure SpO2 (peripheral capillary oxygen saturation). It should be noted that in some practical implementations, some of the aforementioned sensors , for example shown in FIGS. The diameter of the outer circle surrounding the LED may correspond to approximately 8 mm. In some embodiments, about 3.2 mm may be set as the desired distance from the center point of the red light LED light source to the corresponding center point of a sensor or sensors. Also, approximately 3.7 mm may be set as the desired distance from the center point of the infrared LED light source to the corresponding center point of a sensor or sensors.

このシリコーン層すなわちカバー(This silicone layer or covering)121/121a/121b/121c/121d/121eにより、患者皮膚からの反射光に対する光損失量が低減され、それにより、前記信号(the signal、前記センサの信号)が大きく増加する(increase、強度が増加する)とともに、前記センサ(the sensor、センサ112,121c,112d,112e,112f)に対する前記患者皮膚の動きによって引き起こされる雑音が大きく低減されるかもしれない。いくつかの実施態様においては、前記シリコーン層が、光パイプ(light pipe、導光パイプ)と称されるかもしれず、また、いくつかの状況においては、そのシリコーン層が、透明で、無色で、および/または医療グレード(medical grade、メディカル・グレード、医療品質)を有するシリコーンであるかもしれない。後に詳述するように、前記シリコーン層すなわちカバー121および/または121aおよび/または121bおよび/または121cおよび/または121dおよび/またはレンズ表面121e(この書類において、121/121a/121b/121c/121d/121eと略称されることがあるが、それぞれの意味は変わらない)を、この書類においては、追加的におよび/または置換的に、光パイプまたはレンズ121/121a/121b/121c/121d/121eと呼称してもよいが、その呼称は、その要素が、発せられた光(upon emission、別のところから発せられた光、直接光)を透過させるか、反射光(upon reflection、別のところで反射してきた光)を受光してその光を透過させるか、それらの双方であるかを問わず、光透過に関与するか、または、その光が自身を透過するようになっていることを限度とする。 This silicone layer or covering 121/121a/121b/121c/121d/121e reduces the amount of light lost to reflected light from the patient's skin, thereby increasing the signal, the sensor As the signal of the sensor (112, 121c, 112d, 112e, 112f) is greatly increased, noise caused by movement of the patient's skin relative to the sensor may be greatly reduced. unknown. In some embodiments, the silicone layer may be referred to as a light pipe, and in some situations the silicone layer is transparent, colorless, and/or may be medical grade silicone. As will be detailed later, said silicone layers or covers 121 and/or 121a and/or 121b and/or 121c and/or 121d and/or lens surface 121e (referred to in this document as 121/121a/121b/121c/121d/ 121e, but their respective meanings do not change) are additionally and/or alternatively referred to in this document as light pipes or lenses 121/121a/121b/121c/121d/121e. may be called, but the name means that the element transmits upon emission (light emitted from elsewhere, direct light) or upon reflection (reflects elsewhere). light transmitted through it) and/or transmit that light; do.

1または複数の実施態様においては、それに使用される(thereof)封入材料(encapsulant、封止体、密封体、注封材料(potting material)、空洞内にある物体を封じ込めるためにその空洞内に充填される材料など)および/またはレンズ121/121a/121b/121c/121d/121eを、医療グレードを有するシリコーンから製造してもよく、そのシリコーンは、透明性と無色性と軟質性と低いデュロメータ硬さとのうちの1または複数を有する。明細書に記載のものと一緒に使用されるかもしれないように特化されるシリコーン(specialized silicone、専用シリコーン、特別シリコーン)の複数の好例は、「タッキー・ゲル(tacky gels、粘着性ゲル)」(いくつかの業者から供給されている)として知られており、また、前記好例は、典型的には、複数枚の高度の強粘着性の粘着体(high-tack adhesives、強粘着性粘着体、両面粘着体)を有し、それら粘着体は、望ましくは、両面上に(on both sides、前記タッキー・ゲルの両面上に、当該シリコーンの両面上に)埋設される(embedded on both sides、両面粘着タイプである)。低いデュロメータ硬さを有するシリコーン(low durometer silicone)と、前記タッキー・ゲルの両面上に存在する粘着体である両面粘着体とを組み合わせると、レンズ121/121a/121b/121c/121d/121eを前述の電子的なセンサ(electronic sensor、電子センサ、電子的に作動するセンサ)および皮膚に適合する(conform to、形状的に適合する、自身の形状がそれらセンサおよび皮膚の形状に合致する、うまくフィットする)ことと、いくつかの実施態様においては、さらに、前記皮膚と前記レンズと前記センサの境界面(interface、異なる部品が相互に接触する境界面)間での動き(movement、相対変位)を制限することにより、モーション・アーチファクト(motion artifact 、動きに起因して発生する人工的な雑音、体動アーチファクト、患者の運動中の体動に起因するノイズすなわちアーチファクト)が軽減されるという特性を呈示することとが可能となる。明細書に記載のものに従う前記レンズは、追加的におよび/または置換的に、当該レンズが、複合粘着ストリップ(composite adhesive strip、2以上の異なった部分から成る、異種混成型、コンポジットの粘着ストリップ、複合粘着体113,113a)(例えば、図1D,図1G,図1Iおよび図1Jに示す複数の選択肢を参照)を構成する複数の層(layers、レイヤ)間に捕捉されるように特化された形状を有することが可能であり、このとき、いくつかの実施態様においては、前記レンズが、追加的に、隆起部(raised portion、凸部)を有し、その隆起部は、前記複合粘着ストリップ(composite adhesive strip、複合粘着体113,113a)内の開口部(opening、貫通穴など)のサイズと同じサイズを有し、また、時々、その開口部は矩形状を成しており、前記隆起部によれば、前記レンズが、前記複合粘着ストライプのうちの患者側の面からわずかに突出することが可能となる(図1Kに関するさらに詳細な説明は後述する)。 In one or more embodiments, thereof an encapsulant, encapsulant, sealing body, potting material, filling within the cavity to contain an object within the cavity. and/or the lenses 121/121a/121b/121c/121d/121e may be manufactured from medical grade silicone, which is transparent, colorless, soft, and low durometer. and one or more of Some good examples of specialized silicones that may be used with those described herein are "tacky gels" (supplied by several vendors), and a good example of this typically consists of multiple sheets of high-tack adhesives. The adhesives are preferably embedded on both sides (on both sides of the tacky gel, on both sides of the silicone). , is a double-sided adhesive type). Combining a low durometer silicone with double-sided adhesives, which are adhesives present on both sides of the tacky gel, lenses 121/121a/121b/121c/121d/121e are obtained as described above. electronic sensors and skin conform to and, in some embodiments, further the movement (relative displacement) between the skin, the lens, and the sensor interfaces (interfaces where different parts contact each other). Limiting exhibits the property of reducing motion artifacts (artificial noise caused by movement, body motion artifacts, noise or artifacts caused by movement of the patient during exercise). It is possible to The lens according to the description may additionally and/or alternatively be provided with a composite adhesive strip, a heterogeneous, composite adhesive strip consisting of two or more different parts. , composite cohesives 113, 113a) (see, e.g., the options shown in FIGS. 1D, 1G, 1I and 1J). can have a raised shape, wherein in some embodiments the lens additionally has a raised portion (convex portion), the raised portion having the same size as the size of the openings (openings, through-holes, etc.) in the composite adhesive strip (composite adhesive strip 113, 113a), and sometimes the openings are rectangular, The ridge allows the lens to protrude slightly from the patient side of the composite adhesive stripe (more detailed description with respect to FIG. 1K is provided below).

図1Kにおいては、さらに、センサ/LEDセット(the LEDs and sensor、センサとLEDとが組み合わされたもの)111c/111d/112cに用いられるさらに別のシリコーン製カバーまたは封入材料(encapsulant、封止体など)121aについての一実施態様が、凸レンズをカバー外面121bと同じ位置またはそれに隣接する位置に有してもよい。多くの実施態様においては、前記外面(the external surface、カバー外面121b)およびレンズ(lens、前記凸レンズ)が、同一部品であり、および/または前記レンズ(the lens、前記凸レンズ)が封入材料121aの外面(the surface、カバー外面)121bにより形成されてもよい。明細書に記載のものによって提供されるものは、当該デバイスが患者またはユーザの人体に搭載される部位が胸部であるか、額部(例えば、幼児(infant)または新生児(neonate)の場合)であるか、別の部位であるかを問わず、パルス・オキシメトリ用LED発光器111c/111dおよび1または複数のフォトダイオード・センサ112cと皮膚表面とを相互やりとり可能に接合する(interface、相互やりとり可能に仲介する、相互やりとり可能に連携させる)ための構造体および方法である。 In FIG. 1K, yet another silicone cover or encapsulant for the LEDs and sensor 111c/111d/112c. etc.), one embodiment for 121a may have a convex lens at or adjacent to cover outer surface 121b. In many embodiments, the external surface (cover outer surface 121b) and the lens (the lens) are the same piece and/or the lens (the lens) is the encapsulating material 121a. It may be formed by the surface (cover outer surface) 121b. What is provided by what is described herein is that the device is mounted on the patient's or user's body at the chest or forehead (e.g., in the case of infants or neonates). interface between the pulse oximetry LED emitters 111c/111d and one or more photodiode sensors 112c and the skin surface, whether at the site or at another site. It is a structure and method for intermediating, interoperably linking with.

具体的には、この書類において特記されているように(as otherwise described herein)、使用される(thereof)システムおよび/またはデバイス100は、1または複数のLED発光器111c/111d(および/または111eおよび/または111f)であって、選択されたいくつかの波長を有するものと、1または複数のフォトダイオード・センサ(sensor、受光器、112c)とを使用してもよい。しかしながら、LED/センサ・セット(combination、111c/111d/112c、LEDとセンサとが組み合わされたもの)が着用者1000の皮膚1001にしっかりと結合される(coupling、動かないようにしっかりと結合される、光学的連結が行われる)可能性を極大化するために、封入材料(encapsulant、封止体、密封体)および/またはレンズ121/121a/121b/121c/121d/121eであって、光学的に透明で、かつ、医療グレードを有するシリコーンより構成されているものを、LED/センサ・セット111c/111d/112c上において成型する(molded onto、LED/センサ・セット上に流し込んで成型する)か、またはレンズ121bが、成型後に(later、事後的に、事前に成型しておいてその成型後に)、LED/センサ・セット111c/111d/112c上に、それをレンズ121bが被覆する関係(covering relationship)が存在するように装着してもよい。多くの実施態様においては、図1Kに例示するように、レンズ121bが、部分的に球状を成すか、またはおそらく本質的に半球状を成してもよいが、このことは不可欠ではなく、後述するように、例えば図1N-図1Qを参照されたい。同様に、それら形状とは異なる形状の曲率が有用であるかもしれない。着用者の動きによるか否かを問わず、デバイス100の移動時に、曲率のおかげで、皮膚との接触状態が失われる可能性が軽減されるかもしれない。すなわち、図1Kにおける着用者1000の動きまたは着用者1000に対するデバイス100の相対的な動きが発生する結果、前記レンズ(the lens、121b)が皮膚1001に、または前記レンズが皮膚1001に関連して、疑似的に転動しながら接触する(quasi-rolling contact)ことになる。皮膚との接触が良好に維持されることは、良好なデータ獲得(acquisition、収集)が、中断がない状態および/または低ノイズ状態で行われることを意味する。前述のいくつかの実施態様および後述のいくつかの実施態様(直接的に図示されているわけではないが、すなわち、図示されているものに対して置換可能に包含される場合もあればそうではない場合もある)を始めとするか、または、図1Qを特に参照して後述されるように、いくつかの実施態様においては、薄層シリコーンb粘着体(thin silicone adhesive、シリコーン製薄層粘着体)113eが、シリコーン層121/121a/121b/121c/121d/121eの上にまたはその間に用いられ、それにより、シリコーン封入材料(the silicone encapsulant、前記シリコーン層)121/121a/121b/121c/121d/121eに対して皮膚の接触を維持することを支援する。例えば、後述の図1Qについての説明を参照されたい。 Specifically, as otherwise described herein, the system and/or device 100 thereof may include one or more LED emitters 111c/111d (and/or 111e). and/or 111f) with selected wavelengths and one or more photodiode sensors (sensors, receivers, 112c). However, the LED/sensor set (combination, 111c/111d/112c, LED and sensor combined) is firmly coupled to the skin 1001 of the wearer 1000 so as not to move. the encapsulant and/or lens 121/121a/121b/121c/121d/121e to maximize the possibility that optical which is substantially transparent and composed of medical grade silicone is molded onto the LED/sensor set 111c/111d/112c. Alternatively, the lens 121b covers the LED/sensor set 111c/111d/112c after molding (later, after molding in advance and after molding) ( may be worn so that a covering relationship exists. In many embodiments, as illustrated in FIG. 1K, the lens 121b may be partially spherical, or perhaps essentially hemispherical, although this is not essential and will be discussed later. See, for example, FIGS. 1N-1Q. Likewise, different shapes of curvature may be useful. Due to the curvature, the likelihood of losing contact with the skin may be reduced when the device 100 is moved, whether by motion of the wearer or not. That is, movement of the wearer 1000 in FIG. 1K or movement of the device 100 relative to the wearer 1000 may result in the lens (121b) being in contact with the skin 1001 or in relation to the skin 1001. , quasi-rolling contact. Maintaining good contact with the skin means that good data acquisition is uninterrupted and/or low noise. Some embodiments described above and some embodiments described below (not shown directly, i.e., may or may not be substitutable for those shown). or, in some embodiments, a thin silicone adhesive, as described below with particular reference to FIG. 1Q. 113e is applied over or between the silicone layers 121/121a/121b/121c/121d/121e, whereby the silicone encapsulant 121/121a/121b/121c/ Helps maintain skin contact to 121d/121e. See, for example, the description of FIG. 1Q below.

さらに、接触状態を維持する機能に関連することは、光パイプ効果(the light piping effect、光を誘導する効果、ライトパイプ効果、ライトガイド効果、導光効果、光導体効果)であり、この光パイプ効果は、複数のLEDおよびセンサが、異なる高さを有することがあっても、伝送を、エア・ギャップ(air gap、光パイプ121aの材料内の空気間隙)による中断(interruption、伝送中断、伝送妨害、信号途絶)が実質的にほとんど存在しないかまたは実質的に全く存在しない状態で、封入材料(encapsulant)121a/121c/121d/121eの(of、より成る)前記光パイプを、前記出射部(the emission、前記LEDなどの光源、発光部など)から前記皮膚への向きおよびそれとは逆向きの、前記皮膚から前記センサへの向きに通過するように行うときに達成されてもよい。発光器(emitter、出射部、発光部など)から光パイプ121a/121c/121d/121eであって場合によっては曲面(curved surface、レンズ121bのカバー外面)121bを有することがあるものまでの経路、および光パイプ121a/121c/121d/121eであって場合によっては曲面(curved surface、レンズ121bのカバー外面)121bを有することがあるものを透過する経路においてエア・ギャップが存在しないとともに、それら光パイプが実質的に安定して皮膚に接触するため、皮膚内部まで透過する(transmission into、入射する)とき、皮膚を透過するとき、皮膚内部からの戻り光として入射とは逆向きの反射が行われるとき、および、光パイプ121a/121c/121d/121eの材料を再度透過して前記センサ(the sensor、112c)に戻るときに(透過も反射も光の進行を意味する)、エア・キャップ(air gap、皮膚とデバイスとの間の空気間隙)に起因する中断(interruption、伝送中断、伝送妨害、信号途絶)が全く発生しないか、実質的にほとんど発生しないか、または実質的に全く発生しない。このことにより、エア・ギャップ境界面(air gap interfaces、皮膚とデバイスとの間の境界面であってエア・ギャップが存在するもの)において光波が散乱することによって引き起こされる非効率性が軽減される(エア・ギャップがあると、光が皮膚または他の表面から跳ね返る(bounce off、予定外に反射する、皮膚内に入射せずに反射する)ことが可能となる)。すなわち、前記複数のLEDおよび前記複数のセンサを封入すること(encapsulation)により、エア・ギャップの不存在および光パイプが提供され、また、前記曲面(the curved surface、レンズ121bのカバー外面)により、高品質にして散乱度が低い状態で、皮膚の内部への透過、および皮膚および骨からの反射光の受光が可能になる。前記光パイプおよび曲面により、皮膚との接触状態が途絶せずに済み、また、前記レンズ(the lens、121b)により、皮膚反射に起因する信号損失量が軽減される。その信号対雑音比は低下し、また、データ獲得(data acquisition、データ収集)は、その品質(quality、精度)の点で向上する。 Also related to the ability to maintain contact is the light piping effect. The pipe effect prevents transmission from being interrupted by air gaps (air gaps in the material of the light pipe 121a), even though the LEDs and sensors may have different heights. said light pipe of (of) an encapsulant 121a/121c/121d/121e with substantially little or substantially no transmission interference, signal disruption, said output; This may be achieved when the emission, the light source such as the LED, the light emitting part, etc., passes from the skin to the skin and vice versa from the skin to the sensor. the path from the emitter (e.g., emitter, emitter, etc.) to the light pipe 121a/121c/121d/121e, which may have a curved surface (cover outer surface of lens 121b) 121b; and light pipes 121a/121c/121d/121e, which may have a curved surface 121b, and the light pipes is in contact with the skin in a substantially stable manner, when it is transmitted into the skin (incident), it is reflected in the opposite direction to the incident light as return light from the inside of the skin. and when re-transmitting through the material of the light pipes 121a/121c/121d/121e back to the sensor (112c) (both transmission and reflection mean light travel), the air cap no, substantially no, or substantially no interruptions due to gaps (air gaps between skin and device). This reduces inefficiencies caused by scattering of light waves at air gap interfaces (interfaces between skin and device where air gaps exist). (Air gaps allow light to bounce off the skin or other surfaces (reflect unintendedly, reflect without entering the skin)). That is, the encapsulation of the plurality of LEDs and the plurality of sensors provides the absence of air gaps and light pipes, and the curved surface (cover outer surface of lens 121b) provides It allows transmission into the skin and reception of reflected light from the skin and bones with high quality and low scattering. The light pipe and curved surface allow for uninterrupted contact with the skin, and the lens (121b) reduces the amount of signal loss due to skin reflections. Its signal-to-noise ratio is reduced and data acquisition is improved in terms of its quality (accuracy).

したがって、この種の封入材料121/121a/121c/121dおよび/またはレンズ121b/121eは、1または複数の目的に応えてもよく、それら目的は、いくつかの例においては、特に、1)「光パイプ(light-pipe)」効果を、異なる高さを有する複数のLEDおよび複数のセンサが互いにしっかりと結合される(coupling)ことが、すべてのLEDおよびセンサの間で一致する品質またはそうでなくても高い品質で行われることと、実質的に安定して皮膚にしっかりと結合される(coupling)こととが、モーション・アーチファクト(motion artifact)が軽減されるように行われることを保証するように、実現することと、2)発光された光であって皮膚を透過して骨に到達するものを集束すること(focusing)と、3)反射した光であって皮膚を透過して前記複数のフォトダイオード・センサ(the photodiode sensors、受光器、112c)に到達するものを集束すること(focusing)とを含む。 Accordingly, encapsulants 121/121a/121c/121d and/or lenses 121b/121e of this type may serve one or more purposes, which in some examples may include, among others: 1) The "light-pipe" effect is defined by the fact that multiple LEDs and multiple sensors with different heights are tightly coupled to each other to ensure a consistent quality or otherwise between all LEDs and sensors. ensuring high quality without the need and substantially stable and firm coupling to the skin, in such a way that motion artifacts are reduced 2) focusing emitted light that passes through the skin and reaches the bone; and 3) reflected light that passes through the skin and reaches the bone. and focusing what reaches the photodiode sensors (receivers, 112c).

さらに注目すべきことは、図1Kから分かるように任意選択事項(option、オプション)としての曲面レンズ121bについては、前記レンズ(the lens、121b)の半径を、1)の事項から3)の事項までを極大化するように設計してもよいということである。前記レンズ(the lens、121b)の高さ寸法は、デバイス100の複合粘着体113から突出して皮膚に食い込むが、データ不良の別の原因でもある毛細血管床(capillary bed)の阻害が発生するほどに深くは食い込まないようにすることが可能であるように設計してもよい。さらに、前記複数の曲率半径(the radius of curvature、レンズ121bの複数の曲率半径)およびLED光波の複数の出射角度(angles of LED lightwave emission)を高度に制御することの必要性は必ずしも存在せず、また、皮膚を通過するように用いられる前記複数のLEDであって、例えば、赤色LEDおよび赤外LEDおよび/または緑色LEDは、非常に広い範囲に亘って異なる複数の出射角度を実現し、よって、広範囲に亘って異なる多数の反射光が、広範囲に亘って異なる複数の曲面(curved surfaces、レンズ121bのカバー外面)により、集束されて前記センサに戻る(focused back to the sensor)ことになるという理由で、前記必要性は存在しない。すなわち、前記曲面は、動き(偶発的であるかまたは意図的である)が発生している期間に接触状態を維持することに有用であり、また、当該曲面は、皮膚を透過するときの角度および反射して前記センサに戻るときの角度にとってそれほど重要ではない。言い換えると、多くの異なる曲率半径(many different radii of curvature、レンズ121bが有する多くの異なる曲率半径)は、データ/(または)光波(wave)の透過率の差も反射率の差も非常に小さいという理由で、有効であり、LEDの出射角度が広角であることは、多様な複数の半径(radii、レンズ121bの複数の曲率半径)をうまく扱う(takes care of what might be a variety of radii、広い出射角を有するLEDを用いれば、レンズ121bの曲率半径が複数存在する場合に、その範囲をこまかく決めなくてもよい)。むしろ、前記曲率(the curvature、レンズ121bの曲率)は、デバイス100が動くということが原因で、接触状態を維持する際に多くの制限を有するかもしれず、例えば、より平面に近い曲部(flatter curvatures)であると簡単に転動しないし、非常に小さな曲率半径であると、それほど多くのデータを送ることも受け取ることもしない。 It is also worth noting that for the curved lens 121b as an option, as can be seen from FIG. It means that it may be designed to maximize up to The height of the lens (121b) is so large that it protrudes from the composite adhesive 113 of the device 100 and digs into the skin, causing obstruction of the capillary bed, which is another cause of data failure. It may be designed so that it is possible not to dig deep into the Furthermore, there is not necessarily a need for a high degree of control over the radii of curvature (the radii of curvature of lens 121b) and the angles of LED lightwave emission. and the plurality of LEDs used to pass through the skin, for example red LEDs and infrared LEDs and/or green LEDs, achieve a plurality of different emission angles over a very wide range, Thus, a large number of widely different reflected lights will be focused back to the sensor by a plurality of widely different curved surfaces (cover outer surface of lens 121b). For that reason, said need does not exist. That is, the curved surface is useful for maintaining contact during periods of motion (whether accidental or intentional), and the curved surface has an angle of penetration through the skin. and less important for the angle at which it reflects back to the sensor. In other words, many different radii of curvature (the many different radii of curvature that lens 121b has) result in very small differences in data/(or) wave transmittance and reflectance. For this reason, the wide emission angle of the LEDs takes care of what might be a variety of radii, If an LED with a wide output angle is used, it is not necessary to finely determine the range when there are multiple radii of curvature of the lens 121b). Rather, the curvature (the curvature of lens 121b) may have more limitations in maintaining contact due to device 100 movement, e.g., a more flattened curvature. curvatures) do not roll easily, and very small radii of curvature do not send or receive much data.

いくつかの実施態様においては、縦横寸法が約12.6mm×約6.6mmの区画内に複数のLEDおよび複数のセンサを有するデバイスにとって有用であると認められる曲率半径が、約20mmから約40mmまでの範囲内にある(20.34mmの曲率半径と39.94mmの曲率半径との両方が有用であることが発見された)。さらに注目されるかもしれないことは、複数のLEDは、片面もしくは反対側の面または両面に存在するかもしれないし、または、おそらく、1つのセンサの周囲において実質的に等間隔に配置された4個以上の位置にそれぞれ配置されるかもしれず、そして、それらLEDは、所望の結果を提供するかもしれないということである。 In some embodiments, a radius of curvature of about 20 mm to about 40 mm is found useful for a device having multiple LEDs and multiple sensors within a section of dimensions about 12.6 mm by about 6.6 mm. (both a radius of curvature of 20.34 mm and a radius of curvature of 39.94 mm were found to be useful). It may also be noted that multiple LEDs may be present on one or the other side or both sides, or perhaps 4 LEDs substantially equally spaced around the circumference of one sensor. that each may be placed in more than one position and the LEDs may provide the desired result.

さらに注目されたいことは、明細書に記載のパルス・オキシメトリは、複数の光源および/または複数のセンサを有してもよく、これは、図1Hおよび図1Kおよび/または、例えば、図1L-図1Qのうちの任意の1つまたは複数のものに示すいくつかの配置についての1つの解釈であってもよい。典型的なパルス・オキシメトリ電気回路は、波長ごとに(典型的には、赤色光、赤外光および、場合によっては、緑色光を含む他の光、または、後述のさらなるいくつかの例については、赤色光/(または)赤外光の長時間平均値(long time averages、それぞれの信号の強度についての長時間平均値、それぞれの信号が時系列的に有する複数の強度のうち長時間の時間区間内に存在するものの平均値、波形によって表されるデータの長時間平均値、時間平均値のうち他の時間平均値より時間区間が長い方、酸素飽和度を測定するために用いられる赤色光および赤外光についてのより時間平均値の時間区間より長い時間区間を有する時間平均値))1つの光源(LED)を使用する。しかしながら、明細書の複数のデバイスおよび/または複数の方法は、各波長ごとに複数の光源を利用してもよい。このことにより、局所的なモーション・アーチファクト(motion artifact、体動アーチファクト)の影響を軽減することを目的として、患者/着用者の内部/表面に存在する広範囲な毛細管床の測定(interrogation)が見込まれ(allow for、考慮され)てもよい。同様に、複数のセンサをそれぞれ同じかもしくは類似の目的または利点を得るために使用してもよい。 It is further noted that the pulse oximetry described herein may have multiple light sources and/or multiple sensors, which may be shown in FIGS. 1H and 1K and/or, for example, FIGS. It may be one interpretation for some of the arrangements shown in any one or more of Figures 1Q. A typical pulse oximetry electrical circuit is for each wavelength (typically red light, infrared light, and possibly other lights including green light, or , long time averages of red light/(or) infrared light, long time averages of the intensity of each signal, the long time of the multiple intensities that each signal has over time The average of what is present in the interval, the long-term average of the data represented by the waveform, the time-average, whichever is longer than the other time-average, and the red light used to measure oxygen saturation and time averaging with a longer time interval than for infrared light)) using one light source (LED). However, the devices and/or methods described herein may utilize multiple light sources for each wavelength. This allows for the interrogation of extensive capillary beds within/on the patient/wearer with the aim of mitigating the effects of local motion artifacts. may be allowed for. Similarly, multiple sensors may each be used to achieve the same or similar purposes or advantages.

さらに、 DRL回路(driven right-leg circuit、右足駆動回路、右脚駆動回路、右脚が駆動される回路、右脚駆動式の回路)および/または代理DRL回路(proxy driven right-leg circuit、プロキシDRL回路、疑似右脚駆動回路)」と称されることがある)とパルス・オキシメトリとを組み合わせれば、別の効果を得ることが可能である。DRL回路、、代理DRL回路および/または右足駆動回路は、胸部用であるか、額用であるか、他の電極配置位置(electrode placement)用であるかを問わず、コモン・モード・ノイズ(common mode noise、同相雑音、雑音として混入する同相信号)およびパワー・ライン・ノイズ(power line noise)であってそれらが除去されずに存在すると前記パルス・オキシメトリ・センサの内部に容量結合(capacitively-coupled)されてそのセンサの有効性が低下してしまうであろう/かもしれないものを除去することが可能である。DRL回路(driven right leg、右足駆動回路、右脚駆動回路、右脚が駆動される回路、右脚駆動式の回路)および/または代理DRL回路(proxy driven right leg、プロキシDRL回路、疑似右脚駆動回路)」と称されることがある)と、図1Kに、かつ、この図1Kについて記載されているようなレンズ、および/または図1Hおよび/または、図1L-図1Qのうちの任意の1つまたは複数のものに示されているいくつかの光パイプを用いて改良されたパルス・オキシメトリとを組み合わせれば、上述の種類のノイズを顕著に軽減し、それにより、データ取得を強化することが可能である。駆動用電極については、後述のさらなる詳述箇所を参照されたい。 In addition, a DRL circuit (right leg drive circuit, right leg drive circuit, right leg driven circuit, right leg driven circuit) and/or proxy driven right-leg circuit (proxy driven circuit). Another effect can be obtained by combining pulse oximetry with a DRL circuit (sometimes referred to as a pseudo right leg drive circuit). The DRL circuit, the surrogate DRL circuit and/or the right foot drive circuit, whether for chest, forehead or other electrode placement locations, are free from common mode noise ( Common mode noise, common mode noise, common mode signal mixed as noise) and power line noise, if present without being removed, will be capacitively coupled inside the pulse oximetry sensor. -coupled) that would/could reduce the effectiveness of the sensor. DRL circuits (driven right leg, right leg driven circuit, right leg driven circuit, right leg driven circuit) and/or proxy driven right leg (proxy DRL circuit, pseudo right leg circuit) and a lens as described in and for this FIG. 1K and/or any of FIGS. 1H and/or 1L-1Q. Combined with improved pulse oximetry using several light pipes shown in one or more of It is possible to For drive electrodes, see further details below.

よって、動脈血流酸素含有度の測定を、いくつかの光信号(optical signal、光学信号)(場合によっては、心拍光信号とも称される)を用いて行うことが可能であり、それら光信号は、典型的には、赤色光パルス信号源および赤外光パルス信号源から取得され、それら赤色光パルス信号源および赤外光パルス信号源は、酸素ヘモグロビンの存否に応じて、それぞれ互いに異なる光学吸収率を示す。要するに、ある透過性システム(transmissive system、透過光学系)が、光源および光学検出器と一緒に用いられる。後述するように、多くの実施態様においては、前述の1つの光源または複数の光源と、前述の1つのセンサまたは複数のセンサとのうちのいずれかまたは双方を封入する光パイプを用いてもよく、特に、実質的にエア・ギャップが存在しないという意味で封入を行う光パイプを、光が皮膚に照射される際の照射効率(efficiency、光源からの出射光のうち実際に皮膚に照射された部分の、前記出射光に対する比率など)と、出射光の集光時に当該光パイプを使用しないと損失してしまう複数の光子を捕捉する際の効率とのうちのいずれかまたは双方を向上させるために用いてもよい。 Thus, measurements of arterial blood oxygen content can be made using several optical signals (sometimes also referred to as heartbeat optical signals), which optical signals is typically obtained from a red light pulse signal source and an infrared light pulse signal source, and the red light pulse signal source and the infrared light pulse signal source are optically different from each other depending on the presence or absence of oxyhemoglobin, respectively. Indicates absorption rate. Briefly, a transmissive system (transmissive optics) is used together with a light source and an optical detector. As will be discussed below, many embodiments may employ a light pipe encapsulating either or both of said light source or sources and said sensor or sensors. In particular, the light pipe that encloses the light pipe in the sense that there is substantially no air gap is considered to be the irradiation efficiency when the light is irradiated to the skin. ratio of the output light, etc.) and/or the efficiency in capturing multiple photons that would otherwise be lost when the light pipe is used to collect the output light. may be used for

ここに、いくつかの反射性システム(reflective system、反射光学系)が典型的なものとして存在し、それら反射性システムは、しばしば、いくつかの利点を有しており、それら利点は、侵入性(intrusive、外部から信号が侵入する性質、外部に信号が侵入する性質、相互侵襲性、可侵性など)が低く、さらに、おそらく可搬性(portable)が高いというものである。この書類に記載されているように、そのようないくつかの反射性システムは、典型的には、赤色光および赤外光の光源と、フォトダイオード型のセンサまたはディテクタとを採用し、または、それら部品についての複数の配置構成を採用する。これもまたこの書類に記載されているように、1つの実施態様/方法が、1または複数のフォトダイオード/センサ/ディテクタであって中央に位置するとともに広い検出面を有するものを、1または複数のLED光源であって、しばしば、1または複数のLED光源であって各々赤色光LED光源および赤外光LED光源であるものが、前記フォトダイオード(the photo-diode、光センサなど)に隣接するか、または、そのフォトダイオード(the photo-diode、光センサなど)を包囲するように一列を成す状態で採用する。これもまたこの書類に記載されているように、別の配置構成が、1または複数の光源より成り、かつ、中央に位置する中央LEDセットであって、波長タイプごとに(赤色光、赤外光、緑色光など)1つまたは複数の波長セット(one or more of each wavelength type、複数の波長タイプのうちの1つまたは複数のものなど)と、複数のフォトダイオードまたは光センサであって、広い検出面を有するとともに前記中央LEDセットを包囲するものとを用いる。この種の配置構成は、この種のディテクタであって前記LEDを包囲するものを2個、3個または4個用い、それにより、前記LEDから拡散して(scatter、散乱して、拡散放射して、放射状に出射して)皮膚および他の組織を通過する光をより多量に集光し(collect、検出し)、このことについては、例えば、図1Lおよび/または図1Mを参照されたい。 A number of reflective systems (reflecting optics) are typical here, and they often have some advantages, which are the invasiveness. Low intrusiveness (property of intrusion of signals from the outside, property of intrusion of signals from the outside, mutual invasiveness, invasiveness, etc.) and possibly high portability. As described in this document, some such reflective systems typically employ red and infrared light sources and photodiode-type sensors or detectors, or A plurality of arrangements for these components are employed. As also described in this document, one embodiment/method includes one or more photodiodes/sensors/detectors that are centrally located and have a wide detection surface. , often one or more LED light sources, each a red-light LED light source and an infrared-light LED light source, adjacent to the photo-diode, photosensor, etc. Alternatively, it may be employed in a line surrounding the photo-diode (photosensor, etc.). Another arrangement, also described in this document, is a central LED set consisting of one or more light sources and located centrally, for each wavelength type (red light, infrared one or more of each wavelength type (light, green light, etc.) and a plurality of photodiodes or light sensors, wherein with a wide detection surface and surrounding the central set of LEDs. An arrangement of this kind uses 2, 3 or 4 detectors of this kind surrounding the LED, so that it scatters from the LED. radiating out) to collect and detect a greater amount of light passing through skin and other tissues, see, for example, FIG. 1L and/or FIG. 1M.

さらに別の実施態様は、前述の光源および/または前述の1つまたは複数のフォトダイオードを強化するかおよび/またはそれらの周辺に位置する補強構造体(structural enhancements、構造的な補強体など)を採用してもよい。まず、前述の中央LED配置構成(central LED arrangement)に関連して配置される1または複数の上述の補強構造体を説明するが、後述のものを、前述の、中央センサ配置構成(central sensor arrangement)と共にまたはそれに関連して用いることも可能である。それら光学的な補強構造体(optical enhancing structures)により、前記集光エリア(collection area、光を集める領域、光検出領域)内への侵入(intrusion、侵襲)が最小化されるかもしれず、また、それら補強構造体により、フォトダイオード・エリア(photo-diode(光センサなど)が配置される領域、センサ・エリア)の面積が減少するか、または、フォトダイオードの数が減少するかもしれない。その結果、コスト上の利点および/または効率の向上が得られるかもしれない。 Yet another embodiment enhances said light source and/or said one or more photodiodes and/or includes structural enhancements located around them. may be adopted. Firstly, one or more of the aforementioned stiffening structures arranged in connection with the aforementioned central LED arrangement will be described, but the latter will be referred to as the aforementioned central sensor arrangement. ) can also be used with or in conjunction with The optical enhancing structures may minimize intrusion into the collection area, light collection area, light detection area, and These stiffening structures may reduce the area of the photodiode area (the area where the photo-diode (such as a light sensor) is located, the sensor area) or reduce the number of photodiodes. Cost advantages and/or efficiency gains may result.

図1N,図1O,図1Pおよび図1Qにおいては、光パイプ121d内において、サブストレート105a上において、複数の中央LED光源111cおよび111dが、それら光源を包囲する障壁122(同図においては、別の符号B1によっても特定される)により、それら光源から外周寄りに位置する複数のフォトダイオード(photo-diode、光センサなど)121c,121d,121eおよび121fから隔離される(isolated、絶縁される、光学的に遮断される)。任意選択的に追加される外側障壁123であって前記センサ・エリア(the sensor area、前記複数の光センサが配置されるエリア)を包囲するものも図示されている。障壁122(すなわちB1)および/または外側障壁123(すなわちB2)は、望ましくは、不透明であるか、および/または、赤色と赤外との双方(または、使用中の光のうちの他の任意の色すなわち波長、例えば、緑色)に対して反射性を有し、それにより、前記LEDと前記センサとの間のクロストークを防止し、すなわち、望ましくは、前記LEDから出射する複数本の光線のうちの一部が直接(directly、最初に皮膚に到達することなく)、前記センサに入射する光路に達することを欲するのではなく、前記LEDからの出射光のすべてが皮膚に入射することを欲する。前記障壁(the barrier、障壁122,123)にとって望ましい表面は、拡散反射性を有する(diffuse-reflective、乱反射性を有する)(概略的に、吸収性および/または鏡面反射性を相対的に有する(relative、拡散反射性に対して吸収性や鏡面反射性の方が強い)のとは異なって)であろう。一例は、透明な酸化アルミニウムであってもよい。別の例は、表面凹凸を有する白色塗料であろう。作用が、図1Pおよび/または図1Qに関連付けて図示されるとともに文章で説明されており、後の説明箇所を参照されたい。 1N, 1O, 1P and 1Q, within light pipe 121d, on substrate 105a, a plurality of central LED light sources 111c and 111d are surrounded by a barrier 122 (in is isolated from a plurality of photodiodes (photo-diodes, photosensors, etc.) 121c, 121d, 121e, and 121f located peripherally from the light source by optically blocked). Also shown is an optional additional outer barrier 123 surrounding the sensor area (where the plurality of photosensors are located). Barrier 122 (ie, B1) and/or outer barrier 123 (ie, B2) are desirably opaque and/or emit both red and infrared (or any other of the lights in use). (e.g. green), thereby preventing cross-talk between the LED and the sensor, i. directly, without reaching the skin first, into the light path incident on the sensor, but rather that all of the emitted light from the LED is incident on the skin. Want. Desirable surfaces for the barriers (122, 123) are diffuse-reflective (generally relatively absorptive and/or specularly reflective ( (unlike relative, where absorptive and specular reflectance are stronger than diffuse reflectance). One example may be transparent aluminum oxide. Another example would be white paint with surface irregularities. Operation is illustrated and described in connection with FIGS. 1P and/or 1Q, see discussion below.

障壁122の形状およびサイズは、前記LED光源、ここにおいては、複数の光源111cおよび111dの形状およびサイズに合わせて適切に選択することが可能である。例えば、障壁122は、図示されているように、円形であるかもしれないが、正方形もしくは長方形の形状または他の形状(図示しない)であって複数のLED111c,111dを包囲するものであるかもしれない(ここにおいて、さらに注記すると、より多数の光源またはより少数の光源が、障壁122内に配置されるか、または、障壁122によって包囲されるかもしれない)。同様に、障壁122の幅寸法すなわち厚さ寸法および障壁122に用いられる材料も、変動可能性を有する(variable、ばらつく)可能性または要求もしくは目標に応じて異なる(varied、異なる寸法および異なる材料を有する)可能性があってもよく、たしかに、任意の個別具体的な材料の相対的な(他の光学特性との比較における、など)不透明率が、個別具体的なレベルの不透明率(opacity、部品としての前記障壁の不透明率など)または相対的な(他の光学特性との比較における、など)拡散反射率(diffuse-reflectivity、部品としての前記障壁の拡散反射率など)を実現するのに必要な幅寸法より薄いかまたは厚いということを意味するかもしれないという(ある材料が不透明性を有しなくても、その材料の厚さが厚いと、その材料について不透明性が達成され得、逆に、その材料の厚さが薄いと、その材料が不透明性を有せず、むしろ、半透明性を有するという)点で、前記幅寸法は前記材料に依存するかもしれないかまたはその逆であるかもしれない。光の個別具体的ないくつかの波長、すなわち、使用される光の種類、および/または、1つのセンサのタイプまたは複数のセンサのそれぞれのタイプ、および/または、相対的なおよび/または全体としてのジオメトリ上のいくつかの関係(センサ対光源、センサ対センサ、および/または光源対光源)も、前記個別具体的ないくつかの波長との関係において前記相対的な不透明率が実現されるように用いられる(used for)前記相対的な寸法関係(the relative dimensions、前記幅寸法など)および/または材料、および/または前記個別具体的ないくつかの波長との関係において前記相対的な不透明率に起因するように(due to)用いられる前記相対的な寸法関係(the relative dimensions、前記幅寸法など)および/または材料を選択する際に考慮される(figure into)かもしれない。前記相対的な厚さ寸法(the relative thickness、前記相対的な幅寸法)が、前記障壁を構成する材料のタイプ、その材料の不透明率または相対的な拡散反射率により強く関係するかもしれないいくつかの状況が存在するかもしれない。いくつかの実施態様においては、前記障壁が機械加工された材料か、酸化された材料か、または同様な他の材料であってもよいが、他のいくつかの実施態様においては、前記障壁が、合成樹脂、例えば、成型された合成樹脂である。赤色光および赤外光が用いられる用途のためには、動作条件について考慮すべき事項(a driving consideration)が、前記材料を用いると、おそらく、望ましくは、660nmおよび940nmの双方について不透明であるかまたは反射性を有するかまたは拡散反射性を有するということであるかもしれない。よって、いくつかの場合においては、非常に薄いアルミニウムがこの条件を満たし、また、より厚い合成樹脂も同様である。 The shape and size of barrier 122 can be appropriately selected to match the shape and size of the LED light sources, here multiple light sources 111c and 111d. For example, barrier 122 may be circular as shown, but may be square or rectangular in shape or other shape (not shown) surrounding multiple LEDs 111c, 111d. No (note further here that more or fewer light sources may be located within or surrounded by barrier 122). Similarly, the width or thickness dimension of barrier 122 and the materials used for barrier 122 may also be variable or varied depending on requirements or goals. may have), and indeed the relative (such as in comparison with other optical properties) opacity of any particular material may be the particular level of opacity, (such as the opacity of the barrier as a component) or relative (such as in comparison with other optical properties) diffuse-reflectivity (such as the diffuse reflectance of the barrier as a component). It may mean that it is thinner or thicker than the required width dimension (even if a material does not have opacity, a greater thickness of the material may achieve opacity for the material, Conversely, the width dimension may depend on the material, in that if the thickness of the material is small, the material is not opaque, but rather translucent, or vice versa. may be. individual specific wavelengths of light, i.e. the type of light used and/or the type of sensor or each type of sensors and/or relative and/or as a whole Some geometric relationships (sensor-to-source, sensor-to-sensor, and/or source-to-source) of the the relative dimensions, the width dimension, etc. used for and/or materials, and/or the relative opacity in relation to the specific number of wavelengths Due to the relative dimensions, the width dimension, etc. used and/or may be figured into when selecting materials. To some extent the relative thickness dimension may be more strongly related to the type of material comprising the barrier, its opacity or relative diffuse reflectance. Some situation may exist. In some embodiments, the barrier may be a machined material, an oxidized material, or other similar material, while in some other embodiments, the barrier may be , a synthetic resin, for example a molded synthetic resin. For applications where red and infrared light are used, a driving consideration for operating conditions is whether the material is opaque at both 660 nm and 940 nm, possibly and desirably. Or it may be that it is reflective or it is diffusely reflective. Thus, in some cases, very thin aluminum meets this requirement, as does thicker synthetic resin.

障壁122についてのいくつかの選択肢は、主として、前記LEDからの放射光(例えば、これまでの場合については、例えばLED111c/111dからの赤色光または赤外光)の側方伝播(sideways propagation、横断伝播など)に対して障害となる光学障壁を提供することを目的とするものであろうし、また、障壁122は、望ましくは、前記LEDの光出射窓と同じ高さを有するかまたはそれよりわずかに高い高さを有する。望ましいことは、障壁122が、皮膚にも散乱性(scattering)材料にも決して入射しない複数本の光線の光学的なクロストークを防止するのに十分な幅寸法も有するが、その幅寸法は、前記LEDからの光であって皮膚または他の肉状材料(flesh material)から散乱したものが前記障壁の外側に位置する前記フォトダイオードのディテクタに到達することが阻止されるほどに厚いというわけではないということである。 Some options for barrier 122 are primarily sideways propagation of the emitted light from said LEDs (e.g. red or infrared light from e.g. LEDs 111c/111d for the previous case). propagation, etc.), and the barrier 122 desirably has the same height as or slightly less than the light exit window of the LED. has a high height. Desirably, barrier 122 also has a width dimension sufficient to prevent optical crosstalk of rays that never impinge on the skin or scattering materials, but the width dimension is It is not so thick that light from the LED scattered from skin or other flesh material is prevented from reaching the photodiode detector located outside the barrier. There is no.

任意選択的な外側(external、光源エリアの外側に位置する、当該光源-センサ・ユニットのうちの外側または外周部に位置する)障壁123も採用されるかもしれない。これは、患者すなわちユーザからの反射光を集光することを支援する。外側障壁123に関し、サイズおよび厚さ寸法ならびに材料を同様に(Similar、障壁122と同様に)考慮してもよく、その違い(the difference、障壁122との違い)は、主として、集光という点であって、発光という点ではないということである。 An optional external (external or perimeter of the light source-sensor unit located outside the light source area) barrier 123 may also be employed. This assists in collecting reflected light from the patient or user. Regarding the outer barrier 123, similar size and thickness dimensions and materials may be considered, the difference being primarily that of light collection. That is, it is not the point of light emission.

それら展開(these developments、以上説明された複数の改良技術など)により、ここで、すなわち、図1N/図1Oおよび/または図1P/図1Qに関連して記載されているようないくつかの外側ディテクタ(external detectors、外側センサ配置)を用いた改良が提供される場合には、光学的な集光構造体が追加され、その集光構造体は、いくつかのディテクタ・ダイオード(detector diodes、光センサ)が存在するエリアではない他のエリアからの光を集めることが可能であるとともに、前記いくつかのディテクタのうちの1つまたは複数のものに到達するような方法でその放射光(that radiation、前記障壁から反射していなかったならば捕捉されていなかったであろう光など)の一部を誘導するかまたは反射することが可能である。注記するに、中央に位置する(central、光源エリアの内側に位置する、当該光源-センサ・ユニットのうちの内側または中央部に位置する)いくつかのディテクタ(detectors、いくつかの光センサ)であって、複数の光源であって外側ディテクタの場合とは異なる方式で互いに個々に分離されるように隔離されるもの(図示しない)と組み合わせて用いられるものもまた、上述のものと同様な改良事項を有してもよい。 Due to these developments, such as the improved techniques described above, some outer If an improvement with external detectors (external sensor arrangement) is provided, an optical collection structure is added, which consists of several detector diodes (light detectors). It is possible to collect light from other areas than the area in which the sensor is present and that radiation in such a way that it reaches one or more of said several detectors. , light that would not have been captured if it had not been reflected from the barrier). Note that with some detectors (some photosensors) located centrally (located inside the light source area, inside or centrally of the light source-sensor unit) There are also improvements similar to those described above that are used in combination with a plurality of light sources that are isolated from each other individually (not shown) in a manner different from that of the outer detector. may have issues.

このタイプ(this type、この書類に開示されている光源・センサ埋設型光パイプなど)を採用する場合に望ましいいくつかの構造体は、透明な光学媒体、ここでは、前述の光パイプ材料121dを有してもよい。この光パイプ材料は、相対的に見て不透明な(relatively opaque、他の光学素子の不透明度との比較による、など)障壁122の内側に位置するかおよび/またはその障壁122によって包囲される形状に成型してもよく(後に詳述するように、例えば、図1Qを参照されたい)、また、この光パイプ材料は、光源111cおよび111d(および/または、存在する場合には、他の光源)を障壁122内に有してもよいし、および/または、障壁122の外側(障壁122と障壁123との間)にダイオード・ディテクタ(diode detectors、光センサ)112c,112d,112eおよび/または112f(および/または、存在する場合には、他の光センサ)を有してもよく、それら光源および光センサは、その構造体(that structure、前記光パイプ材料)121d内に、それら光センサと光パイプ材料との間にエア・ギャップがほとんど存在しないかもしくは実質的に全く存在しないように埋設される。ディテクタ・デバイス(detector device、検出デバイス、センサ・デバイスなど)121c,121d,121eおよび/または121fは、前記光学媒体、すなわち、光パイプ材料そのもの内に挿入されて成型(molded into、インサート成型)されてもよいし、または、前記光学媒体内に予め成型された(premolded、プリモールドされた)いくつかの空洞内に配置されてもよい。このタイプを採用する場合のいくつかの光学構造体は、集合的に、「光パイプ(light pipe、導光パイプ)」と称されるかもしれない。 Some structures desirable when employing this type (such as the light source/sensor embedded light pipe disclosed in this document) include a transparent optical medium, here the light pipe material 121d previously described. may have. The light pipe material is positioned inside and/or surrounded by a relatively opaque barrier 122 (such as by comparison with the opacity of other optical elements). (see, for example, FIG. 1Q), and this light pipe material may be molded into light sources 111c and 111d (and/or other light sources, if present). ) within the barrier 122 and/or outside the barrier 122 (between the barriers 122 and 123) diode detectors (photosensors) 112c, 112d, 112e and/or 112f (and/or other photosensors, if present), the light sources and photosensors are embedded in that structure (the light pipe material) 121d. and the light pipe material with little or substantially no air gap. A detector device (detector device, sensor device, etc.) 121c, 121d, 121e and/or 121f is molded into the optical medium, i.e. the light pipe material itself. Alternatively, it may be located in some cavity premolded in the optical medium. Some optical structures employing this type may collectively be referred to as a "light pipe".

光パイプ構造体121dおよび/または表面121eの形状は、前述のいくつかのディテクタ・ダイオードの数およびサイズまたは形状に応じ、種々の方式で選択することが可能であり、また、光パイプ構造体121dおよび/または表面121eの形状は、ある方法、すなわち、皮膚または他の肉状材料(flesh material)であっていずれのディテクタ・ダイオードに直接接触しないかもしくはその上方に位置するものから受け取った散乱光(scattered light、拡散光)を捕捉し、その散乱光を内部全反射(total internal reflection、全内部反射、内向きに全反射すること、複数の障壁間内に全反射すること)によって封じ込め、そして、拡散反射性を有する表面を用いることによって複数の光線の向きを前述の複数のフォトダイオード(the photo diodes、複数の光センサ)のうちの一つまたは複数のものに向かうものに偏向することが達成されるような方法で設計してもよい。このような方法によれば、従来の設計構造であると損失してしまうような光が、上述のいくつかの実施態様に従ういくつかのデバイスによって捕捉される。図1Nおよび図1Oには、エポキシ体(光パイプ)121dが、相対的に(relatively、他の光学要素との比較による、など)平坦であり、すなわち、相対的に見て平坦な表面121eであって、凹面でも凸面でもないものを有するが、エポキシ体(光パイプ)121dは、この書類に開示されている1つの障壁または複数の障壁と協働するような湾曲部であってもよい。図1Qには、相対的にまたは実質的に見て平坦な表面121eが示されている。 The shape of light pipe structure 121d and/or surface 121e can be selected in various ways, depending on the number and size or shape of the several detector diodes mentioned above, and light pipe structure 121d. and/or the shape of surface 121e may be adjusted in some way, i.e., scattered light received from skin or other flesh material that is not in direct contact with or located above any detector diodes. (scattered light) and contain it by total internal reflection (total internal reflection, inward total reflection, total reflection between multiple barriers), and By using a diffusely reflective surface, the light rays can be deflected toward one or more of the photodiodes (photosensors). It may be designed in such a way that According to such methods, light that would be lost in conventional design structures is captured by some devices according to some embodiments described above. In FIGS. 1N and 1O, the epoxy body (light pipe) 121d is relatively (eg, by comparison with other optical elements) flat, i.e., with a relatively flat surface 121e. Epoxy body (light pipe) 121d may be curved to cooperate with the barrier or barriers disclosed in this document, although having a surface that is neither concave nor convex. FIG. 1Q shows a relatively or substantially flat surface 121e.

図1Qにも示されているのは、選択肢(optional、任意選択的な要素)としての薄層シリコーン粘着体(adhesive、粘着剤、接着剤、接着体)113eであって表面121e上に存在するものであり、その薄層シリコーン粘着体113eは、皮膚に対する当該デバイスの動き(movement、相対運動など)が減少して発光(light transmission、光伝達、光伝送、光透過、光出射など)および受光(light reception、集光)の特性が改善されるように、当該デバイスを皮膚(ここでは図示しない)に対して相対的に粘着固定するために用いてもよい。この種の粘着体が使用される場合、その粘着体は、望ましくは、自身を通過するいくつかの光波に干渉することもそれら光波の屈折を発生させることもないように実用可能性を有する(operably possible、実用的である)ほどに薄いかもしれない。0.2mmの厚さは、そのことが満たされるように実用的である(so operable)かもしれない。さらに、このこと(it、粘着体の屈折率と光パイプの屈折率との関係)は、前記粘着体の屈折率がエポキシ体/封入体/光パイプ121/121a/121b/121c/121d/121eのそれに類似する(similar、同様である、近似する、実質的に一致する、相当する)ことが望ましいかもしれないということかもしれない。このように互いに類似する屈折率を選択することは、有用であるかもしれず、または、使用予定の粘着体の材料と厚さとに応じて行われるかもしれない。例えば、屈折率に関する適切な類似性は、実用的な0.2mmという厚さから生じるか、またはその厚さに到達するかもしれない。 Also shown in FIG. 1Q is an optional thin layer silicone adhesive 113e residing on surface 121e. The thin-layer silicone adhesive 113e reduces the movement (movement, relative motion, etc.) of the device with respect to the skin to reduce light transmission (light transmission, light emission, etc.) and light reception. It may also be used to fixate the device relative to the skin (not shown here) so that its properties (light reception) are improved. When this type of cohesive is used, the cohesive preferably has the practicality of neither interfering with nor causing refraction of some light waves passing through it ( operably possible, practical). A thickness of 0.2 mm may be so operable as that may be met. Furthermore, this (it, the relationship between the refractive index of the adhesive and the refractive index of the light pipe) indicates that the refractive index of the adhesive is epoxy/encapsulation/light pipe 121/121a/121b/121c/121d/121e. that it may be desirable to be similar to that of Selecting refractive indices that are similar to each other in this way may be useful or may be done depending on the material and thickness of the cohesive to be used. For example, a suitable similarity in terms of refractive index may arise from or reach a practical thickness of 0.2 mm.

図1Pおよび図1Qは、いくつかの実用的な例(operative examples)および/またはいくつかの代案(alternatives、いくつかの変形例)を示している。図1Pには、説明を簡単にするために光パイプが示されていないが、これは、実用的な変形例であると考えてもよく、この図には、出射するいくつかの光波(light wave emissions、光波の出射物、出射光波など)A,BおよびCが模範的なLED111cから出射するように示されている。光波Aは、相対的に見て(relatively、他の光波と比べると)直接的な出射光であって当該デバイスから皮膚(図示しない)に向かう経路上においていずれの障害物にも衝突しないものであり、これに対し、光波Bは、障壁122から離れる向きに反射するものとして示されている(注記すべきことは、いくつかの光波が離散的に(sometimes、部分的に)説明されているが、理解されることは、例えば、光エネルギーが、より具体的には、出射した光および/または回収された光として理解されるように複数の光子としてうまく理解されるかまたはうまく理解されるかもしれないか否かを問わず、その光エネルギーが、その形態の如何を問わず、この書類において想定されているということである。より望ましくないものは、光波Cであり、この光波Cは、障壁122から離れる向きに反射するものとしては図示されておらず、この光波Cは、ここでは、専ら、前記LEDから出射した複数の光波のうち、全部ではないとしても大部分が、前記LEDエリア(the LED area、前記LEDが配置されているエリア)から出射してユーザの皮膚(ここでは図示しない)に入射するための経路に沿って進行することが望ましいことを強調するために図示されている。受光が、模範的なセンサ112cおよび112dとの関係において図示されており、この場合、図2Pには、相対的に見て(relatively、他の光波と比べると)直接的な(direct、直線光として、他の物体に衝突せずに真っ直ぐに進行する光として)光波Dが図示されており、この光波Dは、前記センサ・エリアに進入してセンサ112cおよび/または112dによって捕捉されるかもしれない。反射した(Reflected、皮膚から反射した)光波Eも図示されており、この光波Eは、障壁122および/または123から離れる向きに反射するかもしれない。注記するに、サブストレート105aの底面(floor、フロア、床面、ベース面など)すなわち上面も前記複数の光波に対して拡散反射性を有していて、それら光波を最終的にセンサ集光(sensor collection、センサ112cおよび/または112dによる捕捉)のために反射することを支援するかもしれない。 Figures 1P and 1Q show some operative examples and/or some alternatives. Light pipes are not shown in FIG. 1P for simplicity of illustration, but this may be considered a practical variant, and this figure shows several light waves exiting. (wave emissions, light wave emissions, emitted light waves, etc.) A, B and C are shown emanating from an exemplary LED 111c. Lightwave A is relatively direct outgoing light and does not hit any obstacles on its path from the device to the skin (not shown). , whereas lightwave B is shown as reflecting away from barrier 122 (note that some lightwaves are sometimes described as discrete (partial) However, it is understood that, for example, light energy is or is better understood as a plurality of photons, more specifically understood as emitted light and/or recovered light. That light energy, in whatever form it may or may not be, is assumed in this document.The less desirable is light wave C, which light wave C is , not shown as reflecting away from the barrier 122, this light wave C is here exclusively the light wave emitted from the LED, for the most part, if not all, of the LED It is shown to emphasize that it is desirable to travel along a path to exit from the LED area and enter the user's skin (not shown here). Received light is illustrated in relation to exemplary sensors 112c and 112d, where FIG. , as a straight line of light, as light traveling in a straight line without colliding with other objects) is shown as light wave D which enters said sensor area and is captured by sensors 112c and/or 112d. Also shown is a Reflected (reflected from the skin) light wave E, which may be reflected away from barriers 122 and/or 123. Note that the substrate The bottom surface (floor, floor surface, base surface, etc.) of 105a, that is, the top surface also has diffuse reflectivity for the plurality of light waves, and the light waves are finally collected by sensor collection (sensor 112c and 112d).

図1Qには、1つまたは複数の光パイプ121dが示され、さらに、選択肢(optional、任意選択的な要素、選択部品)としての薄層粘着体113eも示されている。それら材料(these materials、前記粘着体の材料)の相対的な(relative、他の光学素子の屈折率との関係における、など)屈折率は、それら材料を通過する光に影響を及ぼすか、及ぼさないか、または、大いに及ぼすかもしれない。望ましいことは、屈折を最小化するために、複数の屈折率を均等化する(similarlity、複数の要素間で屈折率を均等化する)ことである。そのようにしても、部分的な屈折が、例えば、図1Qにおいて、光波Bを出射することにより、出現するかもしれず、また、部分的な屈折が、集光される光波EおよびFにおいて出現するかもしれず、ここに、光波Fは、光波Eのように障壁122および/または123からの反射光であるというわけではない点で、光波Eとは異なっている。光波Bが、反射および屈折の双方を行うものとして図示されている。相対的ないくつかの構造体の材料、サイズおよび形状の選択により、光放射(light emission、光放出、発光など)および/または集光(light capture、光捕捉など)における効率を向上させることに向けて、相対的な(relative、他の光学特性(例えば、反射率なら屈折率、屈折率なら反射率というように)との関係における、など)反射率および/または屈折率を管理することを支援することが可能である。 One or more light pipes 121d are shown in FIG. 1Q, and an optional thin layer adhesive 113e is also shown. The relative refractive indices of these materials (such as in relation to the refractive indices of other optical elements) affect or influence light passing through them. not, or may be greatly affected. What is desired is similarity (equalization of refractive indices between multiple elements) to minimize refraction. Even so, partial refraction may appear, for example, in FIG. Here, lightwave F differs from lightwave E in that it is not, like lightwave E, reflected light from barriers 122 and/or 123 . Lightwave B is shown as being both reflected and refracted. The selection of materials, sizes and shapes of some structures relative to each other can improve efficiency in light emission and/or light capture. To manage reflectance and/or refractive index relative, in relation to other optical properties (e.g., refractive index for reflectance, reflectance for refractive index, etc.) It is possible to support

粘着体についての複数の変形例の説明に戻るに、図1Dは、明細書に記載のものと共に用いられるかもしれない粘着体(adhesive、複合粘着体)113の第1の例を提供する。その粘着層(the adhesive layer、粘着体113の層)113は、この態様においては、両面粘着体であり、その両面粘着体は、デバイス100の底面102と、第2の側とに適用され、その第2の側は、おそらく患者としての身体の皮膚(図示しない)に粘着されるための別のタイプ(a different type、底面102に適用される粘着体または粘着剤とは種類が異なる)粘着体(adhesive、粘着剤)を伴うであろう。前記粘着層(the adhesive layer、粘着体113)が粘着されるべき相手として選択される材料が異なるという点で、種々のタイプの粘着体(adhesive、粘着剤)が使用されるかもしれず、それら材料は、典型的には、デバイス100に接続されるための回路または回路基板(board、ボード)の材料と、前記患者側部(the patient side、底面102)上の患者皮膚(個別に図示しない)とである。患者への装着が要望されるまで、保護裏板(backing、バッキング)114が患者側部上に使用されることが可能である。注目されたいことは、多くの用途においては、粘着体113が、例えば、それの粘着面に対して直角な軸線のような、1つの方向または実質的に1つの方向においてのみ導電性を示すことが望ましいという点で、異方性を有するということである。よって、信号伝達のために電気的導通が良好である接触が、前述の電気的接点または電極108,109および110に至る前述の粘着体によって実現されることが可能である。注目されたいことは、対応する1または複数の光開口部(light aperture)111b/112bが、図1Dの一例の粘着体113の内部に示されており、それにより、パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、動脈血酸素飽和度)に典型的に関係する光データの伝達を行うために、光を、光開口部111b/112bを通過し、かつ、層(layer、ストリップ層)105の内部に/層105を貫通するように存在する光誘導路(light conduit)111a/112aと共同するように、伝達するということである。 Returning to the discussion of variations on the adhesive, FIG. 1D provides a first example of an adhesive (composite adhesive) 113 that may be used with those described herein. The adhesive layer 113, in this embodiment, is a double-sided adhesive, which is applied to the bottom surface 102 and the second side of the device 100, The second side is of a different type (different from the adhesive or adhesive applied to the bottom surface 102) adhesive, possibly to be adhered to the patient's body skin (not shown). It will accompany the body (adhesive). Different types of adhesives may be used, in that the material chosen to which the adhesive layer (adhesive 113) is to be adhered differs. typically includes a circuit or board material for connection to the device 100 and patient skin on the patient side (bottom 102) (not separately shown). and A protective backing 114 can be used on the patient side until patient application is desired. It should be noted that in many applications the cohesive 113 is conductive in only one or substantially one direction, e.g., an axis perpendicular to its cohesive surface. is anisotropic in that is desirable. Thus, good electrical contact for signal transmission can be achieved by the aforementioned adhesive to the aforementioned electrical contacts or electrodes 108 , 109 and 110 . It should be noted that corresponding one or more light apertures 111b/112b are shown inside the example cohesive 113 in FIG. 1D to enable pulse oximetry, Light passes through the optical apertures 111b/112b and into/through the layer (strip layer) 105 for transmission of optical data typically related to arterial blood oxygen saturation. It is to transmit so as to cooperate with the light conduit 111a/112a which exists so as to penetrate therethrough.

いくつかの実施態様においては、前記粘着体113がデバイス100上に、実質的に恒久的にまたはある程度の交換可能性を有するように配置または設置されることが可能である。いくつかの実施態様においては、当該デバイス(the device、デバイス100)であって、図1A-図1Dおよび/または図1Gに示すように、前記粘着体113を有しない(または、いくつかの実施態様においては、前記粘着体113を有する)ものが、再利用可能であることが可能である。この種の多くの事例においては、粘着層113が、次回の使用(subsequent use、当該デバイスの次回の使用)が開始されるごとにそれに先立って、剥がされて別のものに交換されることが可能であるが、層(layer、粘着層)113の再利用(re-use of and with、層113のみの再利用および層113を伴うものの再利用)は阻害されない。交換可能な粘着層113を有する当該デバイスの最初の使用または2回目以後の使用においては、当該デバイスを患者に装着するユーザ、例えば、医師もしくは専門技術者(technician)または患者本人が、電気的導通による信号伝達を行う(conductive transfer、伝導による伝達を行う)粘着体113をデバイス100の患者側部(the patient side、底面)102に装着するということである可能性がある。その後、保護裏板114が剥がされ、当該デバイスが患者に貼り付けられて起動される。 In some embodiments, the adhesive 113 can be placed or installed on the device 100 substantially permanently or with some degree of replaceability. In some embodiments, the device (device 100) does not have the adhesive 113 (or in some implementations In embodiments, the one with the cohesive 113 can be reusable. In many cases of this kind, the adhesive layer 113 can be peeled off and replaced with another one prior to each subsequent use (the next use of the device). Although possible, re-use of and with (re-use of layer 113 only and re-use with layer 113) of layer (adhesive layer) 113 is not hindered. During the first use or subsequent uses of the device with the replaceable adhesive layer 113, the user applying the device to the patient, such as a physician or technician, or the patient himself, is responsible for establishing electrical continuity. A conductive transfer adhesive 113 is attached to the patient side 102 of the device 100 . The protective backing 114 is then peeled off and the device is applied to the patient and activated.

当該デバイスの起動は、患者/着用者に装着された後、多くの方法で行うことが可能であり、いくつかの方法においては、次のようにプリセットすることが可能であり、すなわち、起動を肯定するインターアクション(interaction、対話的指令)が医師からも患者からも他の者からも不要であり、その理由は、慣性力(inertia、慣性抵抗、血流の慣性力)による起動および/またはパルス・オキシメータによる起動にあり、それら起動に引き続き、自動的に、当該デバイスを起動させ、その一例においては、そのデバイス起動が、十分に小さな入力(慣性系の場合における動き、またはパルス・オキシメトリのための血流の光反射)を受け付けることに応答して行われるが、あるボタンが、アクセス通路106の位置に、または、前記電子部品部(the electronics、電子部品部103)に近接する他のある位置内に、患者が、当該デバイスを起動または停止させるか、または、必要に応じ、ある事象をマーキングすることが可能であるようにするために、設置されることが可能である。望ましい一実施態様においては、当該デバイスが、実質的に連続的にデータを取得するために2週間というような期間の間、着用されるか、または、当該システムにおいてまたは当該システムによって好まれるとともに確立されるような時間間隔で間欠的に着用されることが可能である。 Activation of the device after being attached to the patient/wearer can be done in many ways, and in some ways it can be preset as follows: No affirmative interaction is required from the physician, patient, or others because of inertia (inertia, inertial resistance, inertia of blood flow) activation and/or Activation by a pulse oximeter, followed by activation of the device automatically, in one example, is triggered by a sufficiently small input (motion in the case of an inertial frame, or pulse oximetry). a button at the location of the access passage 106 or in close proximity to the electronics (electronics 103). Within a certain location, the patient can be placed to enable or disable the device, or to mark certain events as desired. In one preferred embodiment, the device is worn for a period of time, such as two weeks, to acquire data substantially continuously or is preferred and established in or by the system. It can be worn intermittently at intervals of time such that it is worn.

モニタリング期間が終了すると、医師、専門技術者、患者または他の人間は、その後、当該デバイス(the device、デバイス100)を患者の身体から取り外し、いくつかの例においては、前記粘着体を、いくつかの事例においてはアルコールを用いて、除去し、そして、データ伝送のためにデータ伝送接続を確立し、それにより、前記データをダウンロードし、前記データ伝送は、例えば、無線通信によるか、または、USBもしくは同様なデータ・コネクタの挿入/接続によって行われる。前記データは、その後、処理され、および/または、解釈され、そして、多くの事例においては、前記データは、必要に応じ、即座に解釈される。基板上の電源がバッテリを有することが可能であり、そのバッテリは、その後、ある回の使用と次回の使用との間において再充電することも可能であり、いくつかの実施態様においては、そのバッテリは、約24時間以内というように高速に完全に再充電されることが可能であり、その再充電後、当該デバイスは、次の患者または次回の使用のための待機状態にあると考えることが可能である。 Upon completion of the monitoring period, the physician, technician, patient, or other human then removes the device (device 100) from the patient's body and, in some instances, removes the adhesive. In some cases alcohol is used to remove and establish a data transmission connection for data transmission, thereby downloading said data, said data transmission, for example, by wireless communication, or This is done by inserting/connecting a USB or similar data connector. The data are then processed and/or interpreted, and in many cases the data are interpreted immediately as required. The on-board power supply can include a battery, which can then be recharged between uses, and in some embodiments the Consider that the battery can be fully recharged quickly, such as within about 24 hours, after which the device is ready for the next patient or next use. is possible.

ここでは、いくつかの別の導電性粘着体を用いることが可能である。図1E,図1Fおよび図1Gは、1つのこの種の別の導電性粘着体113aを示しており、図1Eにおいては、底面図で、図1Fおよび図1Gにおいては、それぞれ側面図で示されている(図1Gにおいては、デバイス100に結合されつつある状態で示されている)。いくつかの実施態様においては、それの伝導率(the conductivity、導電率、伝導特性、導通特性)が前述のように異方性を有することが可能であり、いくつかの例においては、前記Z軸方向において全体的ではないにしても主体的に導電性を有し、そのZ軸方向は、図1Eの紙面に対して直角であり(当該紙面に内向きであるか、および/または当該紙面から外向きである)、および/または、図1Fの実施図においては、デバイス100の軸線であって長くて水平に図示されるものに対して垂直であるかもしくは交差する(transversally)。 Here it is possible to use several different conductive adhesives. Figures 1E, 1F and 1G show one such alternative conductive adhesive 113a, shown in bottom view in Figure 1E and in side view in Figures 1F and 1G, respectively. (shown being coupled to device 100 in FIG. 1G). In some embodiments, the conductivity thereof can be anisotropic as described above, and in some examples the Z It is predominantly, if not totally, conductive in the axial direction, the Z-axis direction being perpendicular to the plane of the paper in FIG. ), and/or perpendicular or transversally to the axis of device 100, which in the embodiment of FIG. 1F is shown to be long and horizontal.

この具体的な実施例は、複合(composite、2以上の異なった部分から成る、異種混成型、コンポジット)粘着体113aを有し、その複合粘着体113aは、それ自身、1または複数の非導電部113bと、1または複数の導電部113cとを有する。粘着性複合体(adhesive composite、複合粘着体、粘着性異種混成体)113aは、前記粘着体113について前述したように、一側の面は患者に粘着される一方、他側の面は、デバイス100の底面102に粘着されるように(図1G参照)、両面とも使用できるものであり、その結果、1または複数の導電部113cは、電子的モニタリングを行うデバイス100上に一体的に装着された複数の電極に電気的伝達可能な状態および/または電気的導通可能な状態で接触する状態で設置されることが可能である。それら電極は、互いに電気的に遮断されるかまたは絶縁されるときに、より良好に動作するものであるが、それぞれの電極は、患者の皮膚と電気的な接触または電気的な伝達を行い、前記粘着体は、さらに、いくつかの実施態様においては、後述のように、より具体的な態様で配置される。 This particular embodiment has a composite (two or more different parts, heterohybrid, composite) cohesive body 113a, which itself has one or more non-conductive layers. It has a portion 113b and one or more conductive portions 113c. The adhesive composite 113a has one side to be adhered to the patient and the other side to be attached to the device, as described above for the adhesive 113. Both sides can be used to adhere to the bottom surface 102 of 100 (see FIG. 1G) so that one or more conductive portions 113c are integrally mounted on device 100 for electronic monitoring. It can be placed in electrically communicative and/or electrically conducting contact with a plurality of electrodes. Although the electrodes work better when they are electrically isolated or insulated from each other, each electrode is in electrical contact or electrical communication with the patient's skin, In some embodiments, the adherent is further arranged in a more specific manner, as described below.

図1Eおよび図1Fに示すように、それら互いに絶縁された複数の導電部113cは、導電性を有しない本体部(body portion、非導電部)113bによって互いに分離されるように配置されている。それら(These、それら導電部113c)は、その後、前述のいくつかの例から分かるとともに、図1Gにおいてより具体的に系統的に示されているように(注目されたいことは、その縮尺は、粘着体113aについて誇張されており、よって、デバイス100の複数の電極と正確にマッチすることが必ずしも図示されていないということである)。いくつかの例においては、複数の電極エリア113c(the electrode areas、前述の複数の導電部)が、導電性を有するハイドロゲル(hydrogel、多量の水を含有する親水性高分子)であって、粘着性を有するかもしれないし有しないかもしれないものであることが可能であり、また、いくつかの例においては、それら電極エリア113cが、粘着性導電材料により成るものであることが可能であり、その粘着性導電材料は、例えば、3Mコーポレーションの9880 Hydrogel adhesive(9880ハイドロゲル粘着部)(ミネソタ州セントポール市に所在の3M社)のようなものである。それら電極エリア113cは、その後、非導電材料(non-conductive material、非導電部)113bにより、互いに絶縁されることが可能であり、その非導電材料113bは、例えば、3Mコーポレーションの9836 テープまたは3Mの両面Transfer Adhesive 9917(転送粘着材)(ミネソタ州セントポール市に所在の3M社)のようなものである。別の層113dが追加的に使用される場合には、その層113dは、9836材料より成る非導電材料113bを伴う3M社の9917粘着材であることが可能である。それらの構造により、複数の電極エリア113cにつき、Z軸方向(図1Eの紙面に対して直角であり、また、図1Fおよび図1Gについては、垂直方向/横方向である)における電気的経路のインピーダンスが低下するとともに、前記複数の電極の、X/Y(X/Y、XまたはY)方向(図1E、図1Fおよび図1Gを参照するに、図1Eにおいては、紙面と同一の平面の方向であり、図1Fおよび図1Gにおいては、紙面に対して水平である方向および垂直である方向である。)における電気的経路のインピーダンスが増大するという効果が得られる。よって、複合(composite、2以上の異なった部分から成る、異種混成型、コンポジット)粘着部より成る粘着性ストリップにより、当該デバイスが患者に貼り付けられることのみならず、前記複数の電極が、2つの電極であるか、図示されているように3つの電極であるかを問わず、前記粘着性ストリップの複数の導電部に、電気的導通可能な状態で接続されることも確保され得、ここに、導電部と非導電部との組合せにより、信号雑音の低減および/または無雑音特性の向上が実現され得る。複数の電極が皮膚に対して相対的に動いてしまうと、雑音が発生し、すなわち、ゲルを介して皮膚に対して電気的に伝達可能であり/皮膚に電気的に接続されている複数の電極が、皮膚に対して相対的に動いてしまい、そのため、雑音が発生する可能性がある。しかし、複合粘着体内の1または複数の導電性粘着部がそれぞれ対応する電極に接続されてその後に実質的に動かないように皮膚に装着されることにより、それぞれの電極が皮膚に対して実質的に固定される状態が維持され、それにより、皮膚に対する電極の動きが減少するか、または解消されることまで行われる。そのような動きが排除されると、その後、雑音が除去され、そのことにより、無雑音の信号(a clean signal、雑音のないクリーンな信号)が提供され、それにより、心臓P波のモニタリングが可能であり、その心臓P波は、それ以外の方法では検出できない不整脈を検出する能力を向上させる。以下に、後に更なる説明を述べる。 As shown in FIGS. 1E and 1F, the mutually insulated conductive portions 113c are arranged to be separated from each other by non-conductive body portions 113b. These (these conductive portions 113c) are then seen from some of the previous examples, and as shown more specifically and systematically in FIG. 1G (note that the scale is The adhesive 113a is exaggerated and thus not necessarily shown to match exactly with the electrodes of the device 100). In some examples, the plurality of electrode areas 113c (the electrode areas, the plurality of conductive portions described above) is a conductive hydrogel (hydrogel, a hydrophilic polymer containing a large amount of water), It may or may not be tacky, and in some examples the electrode areas 113c may be of a tacky conductive material. The adhesive conductive material is, for example, 3M Corporation's 9880 Hydrogel adhesive (3M Company, St. Paul, Minn.). The electrode areas 113c can then be insulated from each other by a non-conductive material 113b, which can be, for example, 3M Corporation 9836 tape or 3M Double-sided Transfer Adhesive 9917 (3M Company, St. Paul, MN). If another layer 113d is additionally used, that layer 113d can be 3M 9917 adhesive with a non-conductive material 113b of 9836 material. Due to their structure, the electrical path in the Z-axis direction (perpendicular to the plane of the paper in FIG. 1E and vertical/lateral direction for FIGS. 1F and 1G) for multiple electrode areas 113c. As the impedance decreases, the electrodes move in the X/Y (X/Y, X or Y) direction (see FIGS. 1E, 1F and 1G, in FIG. 1E in the same plane as the paper). direction, which in FIGS. 1F and 1G are horizontal and perpendicular to the plane of the paper) has the effect of increasing the impedance of the electrical path. Thus, not only is the device affixed to the patient by an adhesive strip consisting of a composite (2 or more different parts, heterogeneous, composite) adhesive portion, but also the plurality of electrodes are connected to the patient. It can also be ensured that it is electrically conductively connected to the plurality of conductive portions of the adhesive strip, whether one electrode or three electrodes as shown, here Additionally, the combination of conductive and non-conductive portions may provide reduced signal noise and/or improved noiseless characteristics. Noise is generated when the electrodes are allowed to move relative to the skin, i.e. the electrodes electrically transmissible/connected electrically to the skin through the gel. The electrodes can move relative to the skin and thus generate noise. However, by connecting one or more conductive adhesive portions in the composite adhesive body to the respective corresponding electrodes and then substantially immovably attaching the electrodes to the skin, the electrodes are substantially fixed to the skin. until the electrode remains fixed to the skin, thereby reducing or eliminating movement of the electrode relative to the skin. When such motion is eliminated, the noise is then removed, thereby providing a clean signal, which allows monitoring of cardiac P-waves. possible, the cardiac P-wave enhances the ability to detect otherwise undetectable arrhythmias. Further explanation is provided below.

いくつかの実施態様においては、任意選択的な(optional)更なる構造体113dであって部品結合性(connective)および/または電気絶縁性(insulative)を有するものが、図1Fおよび/または図1Gに示すように、実装され、それにより、デバイス100に、それの底面102上において装着された複数の電極の間の構造的(structural)および絶縁的(insulative)な分離がさらに実現されることが可能である(図1G参照)。図1Fおよび図1Gにおいては、構造体113dが、分離した状態で示されているが、構造体113dは、それら図に示す前述の絶縁性粘着部(the insulative adhesive、前記非導電部、前記本体部)113bと隣接することが可能である。 In some embodiments, an optional additional structure 113d having component connective and/or electrically insulating properties is shown in FIGS. 1F and/or 1G. , which further provides structural and insulating isolation between the plurality of electrodes mounted on the device 100 on its bottom surface 102. It is possible (see FIG. 1G). In Figures 1F and 1G, structure 113d is shown in a separate state, but structure 113d does not include the insulative adhesive, the non-conductive portion, and the main body shown in those figures. part) 113b.

前記粘着部に関してさらに別のものを用いてもよい。いくつかの実施態様においては、複合(composite、2以上の異なった部分から成る、異種混成型、コンポジット)粘着ストライプであって、1または複数のモーション・アーチファクトを軽減する特性を有するものを使用してもよい。典型的なECGアタッチメント・システム(ECG attachment system、ECGを人体に装着するための仕組み)は、前記電極全体に配置される導電性(conductive)のゲル(gel)を使用する。しかしながら、この態様においては、ハイドロゲル粘着体(hydrogel adhesive、ハイドロゲル製の粘着体、親水ゲル製の粘着体)を使用してもよく、そのハイドロゲル粘着体は、1枚の連続シート内に埋設され、その連続シートは、複数枚の粘着体の積層体により構成され、その積層体は、当該デバイスのうちの選択されたいくつかの領域または当該デバイスの軌跡の全体(the entire footprint、当該デバイスが前記皮膚上を移動させられる際に当該デバイスによって被覆される部分が描く軌跡の全体)を被覆する。そのハイドロゲル粘着体は、それ自体、強い粘着特性を有し、かつ、そのハイドロゲル粘着体は、粘着体(adhesives、前記複合粘着ストライプを含む任意の粘着体)を用いて(with adhesives)当該デバイスが完全に被覆されること(the complete coverage)と組み合されるという事実により、当該デバイスと患者の皮膚との強い結合(bond、接合)を保証するかもしれない。モーション・アーチファクトの軽減に寄与するのは、当該デバイスを胸骨(sternum)上にその胸骨に対して垂直に(vertically、垂直に、縦方向に)設置するという別の設置方法であるかもしれず、その設置方法によれば、心電図信号(ECG signals)、容積脈波(photoplethysmogram)および酸素飽和度信号のうちの1つまたは複数に関してモーション・アーチファクトが軽減する結果となる。 Still another one may be used for the adhesive part. In some embodiments, composite adhesive stripes are used that have one or more motion artifact mitigating properties. may A typical ECG attachment system (mechanism for attaching the ECG to the human body) uses a conductive gel that is placed over the electrodes. However, in this embodiment, a hydrogel adhesive (hydrogel adhesive, hydrogel adhesive) may be used, and the hydrogel adhesive is contained in one continuous sheet. embedded, the continuous sheet is composed of a laminate of a plurality of adherents, the laminate is a selected area of the device or the entire footprint of the device (the entire footprint, the covering the entire trajectory of the portion covered by the device as it is moved over the skin). The hydrogel adhesive itself has strong adhesive properties, and the hydrogel adhesive can be applied with adhesives (any adhesive including the composite adhesive stripe). The fact that the device is combined with the complete coverage may ensure a strong bond between the device and the patient's skin. Contributing to mitigation of motion artifacts may be another method of placement of the device vertically on the sternum, which The placement method results in reduced motion artifacts for one or more of ECG signals, photoplethysmograms and oxygen saturation signals.

いくつかの実施態様においては、複合粘着体という改良品が、信号振幅の減少を引き起こすオーム・インピーダンスの低下を防止するために、前記ハイドロゲル粘着体の防水封入(water-proof encapsulation)を有してもよい。このことは、ハイドロコロイド粘着体(hydrocolloid adhesive、ハイドロコロイド製の粘着体、親水コロイド製の粘着体)の劣化(degradation)の防止にも役立つかもしれない。特に、図1Iおよび図1Jにおいて、本発明の範囲を限定することのない別の好例として示されているように、いくつかの層が用いられるかもしれない。明細書に記載のものにおいては、第1層が、ハイドロコロイドであり、そのハイドロコロイドは、汗および細胞を吸収することによって長期間の皮膚接触を行うために設計された粘着体である。そして、第2層も同様に、長期間の皮膚接触のために設計された層であるが、この第2層は、第3層を、皮膚に接触しないように絶縁する。第2層の、他の層より小さい寸法は、第1層と第3層との間にギャップを形成する。第1層と第3層が互いに接合されると、水密性のシールが第2層の周囲に形成される。この層、すなわち、第2層は、さらに、前記ハイドロコロイド(the Hydrocolloid、第1層)を、前記ハイドロゲル粘着体(the Hydrogel adhesive、第4層)から絶縁し、前記ハイドロコロイド(the Hydrocolloid、第1層)の粘着特性を保護する。その場合、第3層および第5層は、それぞれ、概して防水性の層となり、それら層は、それぞれ、電気的に絶縁された両面粘着体である。それら2つの層は、前記ハイドロゲル粘着体(the hydrogel adhesive、第4層)を封入し、第4層に関して後述する「電気ショート」を防止する。第4層は、この実施態様において前記導電性要素である前記ハイドロゲル粘着体である。第4層のハイドロゲル粘着体の3つのランド部(lands、孤立した領域、島部)は、互いに電気的に絶縁される状態に維持されることが必要である。しかし、第1層内のハイロドコロイドが汗を吸収するため、第1層も導電性を帯びて、第1層は、第4層のハイドロゲル粘着体の3つのランド部間に「電気ショート」となり得るものを形成し、それは、信号振幅の減少を招く。しかし、この「電気ショート」は、上述のように、第3層および第5層によって防止されるかもしれない。 In some embodiments, the composite adhesive improvement has a water-proof encapsulation of the hydrogel adhesive to prevent ohmic impedance drop causing signal amplitude reduction. may This may also help prevent degradation of hydrocolloid adhesives. In particular, several layers may be used, as shown in FIGS. 1I and 1J as another non-limiting example of the invention. In what is described herein, the first layer is a hydrocolloid, an adhesive designed for long-term skin contact by absorbing sweat and cells. And the second layer, which is also designed for long-term skin contact, insulates the third layer from skin contact. A smaller dimension of the second layer than the other layers forms a gap between the first and third layers. When the first and third layers are bonded together, a watertight seal is formed around the second layer. This layer, the second layer, further insulates the Hydrocolloid (first layer) from the Hydrogel adhesive (fourth layer) and the Hydrocolloid (first layer). layer) to protect the adhesive properties. In that case, the third and fifth layers will each be a generally waterproof layer, and they will each be an electrically insulating double-sided adhesive. These two layers encapsulate the hydrogel adhesive (fourth layer) and prevent "electrical shorts" as described below with respect to the fourth layer. The fourth layer is the hydrogel adhesive, which is the conductive element in this embodiment. The three lands (lands, isolated regions, islands) of the hydrogel adhesive of the fourth layer must be kept electrically insulated from each other. However, since the hydrocolloid in the first layer absorbs sweat, the first layer also becomes conductive, and the first layer forms an "electrical short circuit" between the three lands of the hydrogel adhesive in the fourth layer. , which leads to a decrease in signal amplitude. However, this "electrical short" may be prevented by the third and fifth layers, as described above.

ある1または複数の追加的なまたは置換的な実施態様においては、温度(temperature、体温)が、その実施態様によって検出されるパラメータである。この検温は、ここに記載されているように、1個のセンサまたは複数個のセンサを用いて行ってもよい。温度に関するいくつかの実施態様においては、幼児または新生児の体温が、収集(capture、捕捉)のために追及されるデータであるかもしれず、または、体温(temperature、幼児または新生児の体温など)は、他のユーザ、成人または他の者のものと共に使用されてもよい。 In one or more additional or alternative embodiments, temperature is the parameter sensed by the embodiment. This temperature measurement may be performed using a single sensor or multiple sensors, as described herein. In some embodiments relating to temperature, the temperature of the infant or neonate may be the data sought for capture, or the temperature, such as the temperature of the infant or neonate, may be It may be used with other users, adults or others.

幼児および/または新生児の測温(temperature sensing、検温)は、健康状態のモニタリングを非常に支援するものであり得る。額部または他の部位を使用することが、そのような用途に適した使用の一つであるかもしれない。あり得る複数の用途より成る別の組合せが、いわゆる「カンガルー・ケア(Kangaroo Care、親が赤ん坊を直接素肌に抱いて保温する育児法)」にかかわる幼児および母親の双方の体温を測定するいくつかの方法および装置を有してもよい。早産児にとっては、親または実の母親の皮膚に常時接触する場合の方が、保育器内に置かれる場合より利点が多いという証拠が存在する。死亡率が低いことを示す証拠も存在する。 Infant and/or neonatal temperature sensing can be of great assistance in health monitoring. Using the forehead or other areas may be one suitable use for such applications. Another possible combination of uses is to measure the body temperature of both the infant and the mother involved in so-called "Kangaroo Care". You may have the method and apparatus of Evidence exists that preterm infants benefit more from constant contact with the skin of their parents or biological mothers than from being placed in an incubator. There is also evidence of low mortality.

2か所で(dual、複数個所で、デュアルで、位置および時間に関して多重的に)測温(temperature sensing、体温測定、検温)を行うための装置100aが、当該装置を幼児に装着するための装着具1000および母親1010または周辺空気(ambient air、当該装置に隣接する周辺の空気)1011と共に、添付図面である図1Rに示されている。サブストレート1105は、望ましくは、小形でフレキシブルな回路基板であり、いくつかの例においては、約20mm×約30mmのサイズを有する。回路基板1105は、回路部1103を含むように配置されてもよく、その回路部1103は、例えば、相対的なXYZ座標位置(relative X-Y-Z position、基準XYZ座標に対する位置)を測定する部分および/または加速度を測定する部分(sensing acceleration、加速度測定部、加速度センサ)および/またはBluetooth(登録商標)もしくはデータ/信号のための他の無線通信を行う部分を有し、さらに、多くの例においては、利用時間を延長するために交換可能および/または充電可能であるバッテリも有し、その延長される利用時間は、例えば、連続的にモニタリングを行う7日間である(図1Rには、回路部の構成部品についての複数の選択肢のすべてが互いに分離して示されているわけではない)。装置100aは、粘着体(an adhesive、接着体、粘着材、接着材など)を用いて幼児に装着されてもよく、その粘着体は、例えば、図1Rに示す複合粘着体(composite adhesive、2以上の異なる部分から成る粘着体)1113であり、さらに、例えば、使い捨て式で、医療グレードで、かつ、両面粘着体であるものであってもよい。 A device 100a for temperature sensing at two locations (dual, multiple in terms of location and time) is attached to an infant. The harness 1000 and mother 1010 or ambient air (ambient air adjacent to the device) 1011 are shown in the accompanying drawing, FIG. 1R. Substrate 1105 is desirably a small, flexible circuit board, having dimensions of about 20 mm by about 30 mm in some examples. The circuit board 1105 may be arranged to include a circuit portion 1103 that, for example, measures relative XYZ position and/or has a sensing acceleration and/or Bluetooth or other wireless communication for data/signals, and in many instances It also has a battery that is replaceable and/or rechargeable to extend the usage time, which extended usage time is, for example, 7 days with continuous monitoring (Fig. 1R shows the Not all of the multiple options for components are shown separately from each other). Device 100a may be attached to an infant using an adhesive, such as the composite adhesive 2 shown in FIG. 1R. 1113, which consists of different parts, and may be, for example, disposable, medical grade, and double sided.

2個の温度センサ(temperature sensor、測温体)1111aおよび1111bの各々が、装置100aのうち、交互に対向する2つの側部(alternative opposing sides、親側および幼児側、対向する2つの側面のうち、交互に対向する部分)1101,1102に配置されてもよく、また、それら温度センサ1111aおよび1111bは、互いに熱的に絶縁されてもよく、同時に、それら温度センサ1111aおよび1111bは、しばしば、防水性、水密性または耐水性をも有する。熱的に遮断または絶縁を行う層(layer、遮熱/断熱層)1103aが、電子部品部(the electronics、回路部)1103および/または2個の温度センサ1111aおよび1111bの断熱効果を実現してもよい。温度センサ1111bを電子部品層(the electronics layer、電子部品部、回路部)1103に電気的に導通させるための通路(throughway)を実現するために、さらなるスペーサ1103bを遮熱/断熱層1103aを貫通するように設置してもよい。シリコーン製のビード(bead、玉縁、隆起部)1104を、熱絶縁のためと、「幼児側」1102上に防水性および耐水性を有するシールを付与することを支援するために設置してもよく、また、シリコーン製のカバー1121により、「親側」1101上に防水性または耐水性を有する障壁を実現してもよい。「親側」すなわち上面側すなわち外面側(exterior side、露出側)1101に配置されている温度センサ1111bは、カバー1121の表面からわずかに突き出し(slightly protruding relative to)てもよく、この場合、多くの実施態様においては、温度センサ1111bの突出部を覆う薄層(thin layer)/周囲より薄い(thinner layer)層であって被覆材(covering material)および/またはシリコーンより成るものを有してもよい。「子供側(child side、前記幼児側)」すなわち患者側すなわち回路側1102に配置されている温度センサ1111aは、前記粘着体(the adhesive、粘着体1113)の表面を超えるように突出する(protruding past the adhesive)か、または前記粘着体を貫通して突出する(protruding through the adhesive)かおよび/または露出する状態で設置されるか、もしくは、追加的に/置換的に、防水性または水密性もしくは耐水性を実現するために、保護剤を有する薄い層(protectant layer、保護層)で被覆されてもよい。 Each of the two temperature sensors (temperature sensors) 1111a and 1111b are positioned on two alternative opposing sides (parent side and infant side) of the apparatus 100a. 1101, 1102, and the temperature sensors 1111a and 1111b may be thermally isolated from each other, while the temperature sensors 1111a and 1111b are often It is also waterproof, watertight or water resistant. A thermally shielding or insulating layer (heat shielding/heat insulating layer) 1103a realizes a heat insulating effect for the electronics (circuit portion) 1103 and/or the two temperature sensors 1111a and 1111b. good too. Additional spacers 1103b are passed through the heat shielding/insulating layer 1103a to provide a throughway for electrically conducting the temperature sensor 1111b to the electronics layer (electronics layer, circuitry portion) 1103. You can set it to A silicone bead 1104 may be placed for thermal insulation and to help provide a waterproof and water resistant seal on the "infant side" 1102. A silicone cover 1121 may also provide a waterproof or water resistant barrier on the “parent side” 1101 . Temperature sensor 1111b located on the "parent side" or top or exterior side 1101 may be slightly protruding relative to the surface of cover 1121, in which case it is often Embodiments may have a thin/thinner layer covering the protrusion of the temperature sensor 1111b and made of a covering material and/or silicone. good. The temperature sensor 1111a located on the "child side", i.e., the patient side, i.e., the circuit side 1102 protrudes beyond the surface of the adhesive (adhesive 1113). past the adhesive, or protruding through the adhesive and/or placed exposed, or additionally/alternatively waterproof or watertight Alternatively, it may be coated with a thin layer of protective agent to achieve water resistance.

前記断熱層(The thermally insulating layer、遮熱/断熱層1103a)は、1または2またはそれ以上の数の機能を実現してもよい。それ(It、その遮熱/断熱層1103a)は、「幼児側」の温度センサ1111aが平衡状態(equilibrium、熱平衡状態、温度センサの温度と幼児の体温とが一致する状態)に到達し、それにより、幼児の「深部体温(core temperature、環境温度の影響を受け難い内臓などの温度)」を高精度に提供することを可能にするものであってもよい。それ(It、その遮熱/断熱層1103a)は、追加的にまたは置換的に、幼児の体温の測定値を母親の体温または外気温度から遮断するものであってもよい。「母親側」の温度センサ1111bが母親の深部体温を高精度に提供することは必須要件ではない。典型的には、その温度センサ1111bの機能は、幼児が、母親の皮膚に正しく直に接触している状態とそうではない状態とを区別すること、すなわち、幼児が母親に相対的に接触しているか相対的に接触していないかを判断するための相対的な測定値(relative measurement、幼児の体温と母親の体温との差)を提供することであろう。幼児が誤った方向を向いているが依然として「抱擁状態(pouch、ポーチ状態、幼児が母親に抱っこされている状態、母親の腹袋または懐の中)」にあると、そのセンサ(the sensor、温度センサ1111b)の測定値は、その環境の周辺温度(that environment's ambient temperature、ポーチ内のうち当該装置の周辺の温度など)を表すことになる。幼児がポーチの外側に居ると、そのセンサ(the sensor、温度センサ1111b)の測定値は、室内周囲温度(the room ambient temperature、室内のうち当該装置の周辺の温度)を表すことになる。それら相対的な偏差の状態(The relative differences、温度センサ1111bの測定値の、温度センサ1111aの測定値に対する相対的な関係)は、幼児がどのような姿勢にあるのか、すなわち、幼児が母親に接触している状態にあるのか、または、規定の(controlled、許容される)「抱擁」環境において母親との間に近接した関連がある(しかし、母親に接触していない)状態にあるのか、または、母親からさらに離れた環境において前記(pouch、ポーチ、母親の懐)の外側に位置するのかを表す指標(an indication、識別情報)を提供すると解釈することが可能である。 The thermally insulating layer (1103a) may perform one or two or more functions. It, its heat shield/insulation layer 1103a, reaches an equilibrium state (equilibrium, a state in which the temperature of the "infant side" temperature sensor 1111a coincides with the temperature of the infant) and it It may be possible to provide an infant's "core temperature (the temperature of internal organs, etc., which are not easily affected by environmental temperature)" with high accuracy. It (It, the heat shielding/insulating layer 1103a) may additionally or alternatively shield the measurement of the infant's body temperature from the mother's body temperature or the outside air temperature. It is not a requirement that the "mother's side" temperature sensor 1111b provide an accurate mother's core body temperature. Typically, the function of the temperature sensor 1111b is to distinguish between situations in which the infant is in proper direct contact with the mother's skin and situations in which the infant is not in relative contact with the mother. It would provide a relative measurement (the difference between the infant's temperature and that of the mother) to determine whether the infant is in contact or relatively out of contact. If the infant is misoriented but still "in the pouch" (the infant being held by the mother, in the mother's stomach or bosom), the sensor, The temperature sensor 1111b) measurement will represent that environment's ambient temperature, such as the temperature around the device in the pouch. When the infant is outside the pouch, the sensor (temperature sensor 1111b) reading will represent the room ambient temperature (the temperature in the room surrounding the device). The relative differences (the relative relationship of temperature sensor 1111b readings to temperature sensor 1111a readings) determine what position the infant is in, i. in contact or in close association (but not in contact with the mother) with the mother in a controlled (allowed) environment of "cuddle"; Alternatively, it can be interpreted as providing an indication of being outside the pouch in an environment further away from the mother.

Bluetooth(登録商標)または他の方法で無線接続されるデバイスからのアラーム(alarm、警告のための刺激など)を、母親(または健康状態を管理するための専門家)に、幼児がもはや所望の姿勢に正しく位置していないか、または、幼児がもはや前記「(pouch、ポーチ、母親の懐)」の内側に位置していないことを警告するために使用してもよい。 Alarms (e.g., alarms, stimuli for alerts) from Bluetooth® or other wirelessly connected devices can be used by mothers (or health management professionals) to inform their infants that they are no longer desired. It may be used to warn that the posture is incorrect or that the infant is no longer positioned inside said "(pouch, pouch, mother's bosom)".

明細書に記載されているもののいくつかの別の実施態様は、ドリブン・ライト・レッグ(driven right leg、DRL、右脚駆動式の)心電図(ECG)回路を有することが可能であり、そのDRL心電図回路は、胸部のみに使用される1または複数の電極(「ドリブン・チェスト(Driven Chest、胸部駆動式の)電極」)を備えている。1リードまたは複数リード(a single or multiple lead、1誘導または複数誘導)の心電図信号を測定するために用いられる前記複数の電極に加えて、デバイス100は、コモン・モード・ノイズ(common mode noise、同相雑音、雑音として混入する同相信号)を低減するために、別の電極を用いることが可能であり、その別の電極は、例えば、参照電極110(例えば図1A,図1C,図1Dおよび図1G参照)を用いることが可能である。この種の電極は、一般的に使用される(commonly-used)DRL(driven right leg、右脚駆動)用電極と同様な方法で機能することが可能であるが、この実施態様においては、患者の右足上にではなく、患者の胸部上に配置され、しかし、それにもかかわらず、この第三の電極/参照電極は、前記足用電極としての役割を果たすことが可能である。よって、この胸部用電極は、右足用電極を模擬し、および/または、右足駆動用電極の代わりにそれと同じ機能を実現する代理(proxy、プロキシ、疑似)右足駆動用電極であると考えることが可能である。ある回路、または、全体回路のうちの一部であって、このような方法で作動するように設計されたものは、回路作動安定性の確保と、全体周波数応答特性の調整とを目的とするフィルタリングに加えて、ゲイン(gain、増幅)を実現するための複数段のアンプ(amplifier stages)を有することが可能である。この種の回路は、前記心電図信号のコモン・モード・バイアス(common mode bias、同相バイアス)を調整するためにバイアスを印加することが可能である。胸部駆動用電極を有するこの実施態様は、コモン・モード・ノイズ(common mode noise、同相雑音、雑音として混入する同相信号)を低減するために差動アンプまたは計測用アンプ(instrumentation amplifier、イン・アンプ、計測アンプ)と組み合わせて使用することが可能である。この態様においては、検出用電極(sense electrode)が、複数の心電図用電極のうちの一つとして使用されることが可能である。これに代えて、差動心電図信号がグランド(ground、グランド電圧、接地電圧、アース電圧)または他の既知の電圧を基準にして参照される(referenced to ground or to some other known voltage、グランド電圧または他の既知の電圧を基準電圧とする)場合に、シングルエンド心電図アンプ(single-ended(1本の信号線で信号を電圧レベルで正負を表現して伝送する方式) electrocardiogram amplifier)を用いることが可能である。 Some alternative implementations of those described herein can have a driven right leg (DRL) electrocardiogram (ECG) circuit, the DRL The ECG circuit has one or more electrodes that are used only in the chest ("Driven Chest Electrodes"). In addition to the plurality of electrodes used to measure a single or multiple lead electrocardiogram signal, the device 100 is sensitive to common mode noise, In order to reduce common-mode noise, common-mode signals mixed as noise), a separate electrode can be used, such as the reference electrode 110 (e.g., FIGS. 1A, 1C, 1D and 1G) can be used. This type of electrode can function in a similar manner to commonly-used DRL (driven right leg) electrodes, but in this embodiment the patient It is placed on the patient's chest rather than on the right leg of the patient, but this third/reference electrode can nonetheless serve as the foot electrode. Thus, the chest electrode can be considered a proxy right leg drive electrode that mimics the right leg electrode and/or performs the same function in place of the right leg drive electrode. It is possible. A circuit, or part of an overall circuit, designed to operate in this manner is intended to ensure circuit operational stability and adjust overall frequency response characteristics. In addition to filtering, it is possible to have multiple amplifier stages to achieve gain. Such circuitry can be biased to adjust the common mode bias of the electrocardiogram signal. This embodiment with chest drive electrodes uses a differential or instrumentation amplifier to reduce common mode noise. amplifier, measurement amplifier) can be used in combination. In this embodiment, a sense electrode can be used as one of multiple ECG electrodes. Alternatively, the differential ECG signal is referenced to ground or to some other known voltage. other known voltage as a reference voltage), it is possible to use a single-ended electrocardiogram amplifier. It is possible.

図2に示すように、回路または部分回路(sub-circuit)200であってトランジスタ201を有するものは、それらのような回路(モジュールとして知られている)である可能性があり、よって、図2Aにさらに示すように、検出用電極202と、駆動用電極(drive electrode)203と、アンプ204とを備える可能性がある。検出用電極202および駆動用電極203の双方は、患者の胸部上に、それら電極が患者と電気的に接続されるように配置される。アンプ204は、ゲイン(gain、増幅)およびフィルタリングを有することが可能である。そのアンプ204の出力部は、駆動用電極203に接続され、そのアンプの反転入力部は、検出用電極202に接続され、そして、そのアンプの非反転入力部は、バイアス電圧205に接続されている。アンプ204は、検出用電極202の電圧を、前記バイアス電圧に近いレベルに維持する。心電図信号は、その後、別のいくつかの電極を用いて測定されることが可能である。たしかに、前述のいくつかの異方性粘着部の使用によって伝導特性(conductivity、導通特性)が改善されることについては事実であったのであるが、ここでは、追加的にまたは置換的に、この第三の電極が右足用電極の代理(proxy)(すなわち、右足駆動用電極の代わりにそれと同じ機能を実現する代理(proxy)右足駆動用電極)として使用されることにより、それがなければ利用不可能である信号受信が実現され得る。よって、無雑音の信号(clean signal)により、心臓P波の受信が可能であり、その心臓P波は、それ以外の方法では検出できない不整脈を検出する能力を向上させる。 As shown in FIG. 2, a circuit or sub-circuit 200 having a transistor 201 may be such a circuit (known as a module), thus As further shown in 2A, it may comprise a sense electrode 202, a drive electrode 203, and an amplifier 204. FIG. Both the sensing electrode 202 and the driving electrode 203 are placed on the patient's chest such that they are electrically connected to the patient. Amplifier 204 may have gain and filtering. The output of the amplifier 204 is connected to the driving electrode 203, the inverting input of the amplifier is connected to the sensing electrode 202, and the non-inverting input of the amplifier is connected to the bias voltage 205. there is Amplifier 204 maintains the voltage of sensing electrode 202 at a level close to the bias voltage. The electrocardiogram signal can then be measured with some other electrodes. While it was certainly true that the use of some anisotropic adhesives mentioned above improves the conductivity, here, in addition or alternatively, this A third electrode is used as a proxy for the right foot electrode (i.e., a proxy right foot drive electrode that performs the same function as the right foot drive electrode), thereby reducing the otherwise available Impossible signal reception can be achieved. Thus, a clean signal allows for the reception of cardiac P-waves, which enhance the ability to detect arrhythmias that would otherwise be undetectable.

回路についてのさらに別の説明が、図2Bおよび図2Cに示されているものを有しており、それら図には、本発明の範囲を限定しない複数の別の態様が示されており、それら別の態様においては、互いに隣接する3個の電極E1,E2およびE3が、心電図信号をピックアップするために用いられることが可能であり、それら電極のうちの一つは、従来からの心電図モニタ(ECG monitor、心電計)の遠位肢体用電極(distant limb electrode)の役割を果たす。電極-患者間インタフェースが、付随インピーダンス(associated impedance、付随電気抵抗)(Re1およびRe2)を有するため、このインタフェースを通過する電流により、患者と電極との間に電圧差が発生するであろう。今回の回路は、検出用電極(E1)を、患者の電圧を検出するために用いることが可能である。この例示的な回路ノード(node、要素間の接続点、節点)が、回路グランド(GND、接地点、アース)に対して高いインピーダンスを有するため、前記電極インタフェースを通過する電流がほとんど発生せず、それにより、患者とこのノードとの間における電圧降下量が最小化される。それら別の態様のうちの第1の態様は、本発明の範囲を限定しない回路(図2B)であり、その回路は、さらに、アンプ(U1)を有し、そのアンプの低インピーダンス出力部は、独立した電極である(separate、別の電極である、他から絶縁されている)駆動用電極(E2)に接続されている。そのアンプは、その駆動用電極を、患者電圧(検出用電極E1によって測定される)がバイアス電圧(V1)と等しくなるように調整するために、負帰還を用いる。このことにより、駆動用電極(E2)と患者との間の電圧差が存在するにもかかわらず、患者電圧がバイアス電圧と等しい高さに効果的に維持されることが可能である。このことは、駆動用電極と患者(Re2を経由して)との間の電流であってパワーラインによって誘導される(power line-induced)ものによって発生させられる電圧差を有する可能性がある。この構成態様は、従来の「DRL(右足駆動式)」回路に対し、少なくとも2つの点で異なっており、それは、駆動用電極が患者の胸部上に配置される(患者の右足にではなく)点と、心電図信号がシングルエンド(single-ended、アンプの回路の一方がアースしてある)(差動的ではない)測定値であって第三の電極(E3)から取得されたものである点とである。胸部に設置される例においては、すべての電極が患者の胸部上に配置されるため、その胸部に設置される小型のデバイスは、心電図計測に必要なすべての電極を有することが可能である。シングルエンド測定値の1つの潜在的な利点は、ゲイン(gain、増幅)およびフィルタリングを行う回路(U2およびそれに付随する部品(図2C))であってレコーディング(心電図出力)に先立って心電図信号の特性を調整する(condition)ために必要なものが、少ない数の部品しか必要とせず、さらに、部品トレランス・マッチング(component tolerance matching、トレランスすなわち製品精度を部品間で互いに一致させること)に対してそれほど敏感でない。図2A,図2Bおよび図2Cは、本発明の範囲を限定しない複数の例であり、それら図は、明細書における複数の請求項の範囲を限定することを意図しておらず、なぜなら、他の回路要素を有する他の回路が、当業者により、そのことを考慮して形成することが可能であるとともに、そのような回路は、依然として、明細書における複数の請求項の主旨および範囲から逸脱しないからである。 A further explanation of the circuit comprises that shown in FIGS. 2B and 2C, which illustrate several alternative non-limiting aspects of the invention, which are illustrated in FIGS. In another embodiment, three electrodes E1, E2 and E3 adjacent to each other can be used to pick up ECG signals, one of the electrodes being a conventional ECG monitor ( ECG monitor, electrocardiograph) serves as a distant limb electrode. Since the electrode-patient interface has associated impedances (Re1 and Re2), current passing through this interface will generate a voltage difference between the patient and the electrodes. The current circuit can use the sensing electrode (E1) to sense the patient's voltage. Since this exemplary circuit node (node) has a high impedance to circuit ground (GND, ground point, earth), little current flows through the electrode interface. , thereby minimizing the amount of voltage drop between the patient and this node. A first of these alternatives is a non-limiting circuit (FIG. 2B) which further comprises an amplifier (U1), the low impedance output of which is , is connected to a drive electrode (E2) which is a separate electrode (separate, insulated from the others). The amplifier uses negative feedback to adjust its drive electrode such that the patient voltage (measured by sense electrode E1) is equal to the bias voltage (V1). This effectively allows the patient voltage to be maintained at a height equal to the bias voltage despite the presence of a voltage difference between the drive electrode (E2) and the patient. This can have a voltage difference caused by the power line-induced current between the driving electrode and the patient (via Re2). This configuration differs from conventional "DRL (Right Leg Driven)" circuits in at least two respects: the drive electrodes are placed on the patient's chest (rather than on the patient's right leg); point and the ECG signal was a single-ended (one of the amplifier circuits grounded) (not differential) measurements taken from the third electrode (E3). It is a point. In the chest-placed example, all the electrodes are placed on the patient's chest, so a small chest-placed device can have all the electrodes needed for an electrocardiogram measurement. One potential advantage of single-ended measurements is the gain and filtering circuitry (U2 and its associated components (Fig. 2C)) to extract the ECG signal prior to recording (ECG output). Requires only a small number of parts to condition the characteristics, and for component tolerance matching less sensitive. Figures 2A, 2B, and 2C are non-limiting examples of the invention, and they are not intended to limit the scope of the claims herein, because other Other circuits can be formed with that in mind by those skilled in the art, and such circuits still depart from the spirit and scope of the claims herein. because it doesn't.

多くの実施態様においては、明細書に記載されているシステムが、他の回路であって前記複数の心電図用電極と共に作動可能であるものを有することが可能であり、よって、このシステムは、他のいくつかのセンサを、次の目的のために伴うことが可能であり、その目的は、互いに同期する複数の時刻歴(trace、トレース、時間的記録、波形)を提供することにあり、それら時刻歴(trace、トレース、時間的記録、波形)は、i)心電図のp波、qrs波およびt波、ii)酸素飽和度であってパルス・オキシメトリによって測定されたもの、および/または、iii)xyz加速度であって、物理的活動の指標(index、係数)を提供するためのものについてである。いくつかの実施態様においては、全体システムが、2週間という程度に長い(またはそれより長い)連続運転時間(continuous run time)を有し、その時間の間にデータ収集を行うかもしれない。いくつかの実施態様は、1000回もの多くの回数またはそれより多い回数の使用を実現するように設計されることが可能である。別のいくつかの態様は、流体や湿気に曝された後またはその曝されている間においても、作動可能であることが可能であり、いくつかのこの種の例においては、耐水、防水または水密であり、いくつかの事例においては、完全に水没した状態で(低濃度塩水中に)完全に作動可能である状態に維持される。いくつかの他の実施態様は、高速データ伝送を有し、ある例においては、完全データ伝送を約90秒より短い時間で行うためにHS USBを用いる。典型的には、再充電可能なバッテリを用いることが可能である。 In many embodiments, the system described herein can have other circuitry operable with the plurality of electrocardiogram electrodes, and thus the system can can be accompanied for the purpose of providing multiple time histories (trace, time record, waveform) synchronized with each other, which The time history (trace, time record, waveform) includes i) electrocardiographic p, qrs and t waves, ii) oxygen saturation as measured by pulse oximetry, and/or iii ) xyz acceleration to provide an index of physical activity. In some embodiments, the entire system may have a continuous run time as long as two weeks (or longer) during which data collection may occur. Some implementations can be designed to provide as many as 1000 uses or more. Some other embodiments may be operable after or during exposure to fluids or moisture, and in some such examples may be water resistant, waterproof or It is watertight and in some cases remains fully submerged and fully operational (in low salt water). Some other implementations have high speed data transfer, in some examples using HS USB for complete data transfer in less than about 90 seconds. Typically, rechargeable batteries can be used.

さらに別の実施態様は、電子的な「グランド」を有することが可能であり、明細書に記載されているデバイスにおいては、そのグランドが、フレキシブルな回路基板(board、ボード)上に全面にわたって搭載されており、そのグランド・プレーン(ground plane、グランド層)としての機能が、前記複数の信号用リード(lead、導線)に隣接した複数の同軸(coaxial ground)グランド用リード(lead、導線)によって実現されることが可能である。この種の接地システムの主要な貢献は、その接地システムにより、当該デバイスが、皮膚に追従するとともに装着されるために必要な柔軟性を有することが可能となるということである。 Yet another embodiment can have an electronic "ground", which in the devices described herein is completely mounted on a flexible circuit board. and its function as a ground plane is provided by a plurality of coaxial ground leads adjacent to the plurality of signal leads. can be realized. A major contribution of this type of grounding system is that it allows the device to follow the skin and have the necessary flexibility to be worn.

心電図、すなわち、EKGまたはECGについては、いくつかの実施態様は、約10メグΩより大きい入力インピーダンスを有することが可能であり、いくつかの実施態様は、0.1-48Hzの帯域幅を用いて作動することが可能であり、いくつかの実施態様は、約256Hzのサンプリング・レートを有することが可能であり、また、12ビットの解像度を実現することが可能である。PPGおよびパルス・オキシメータについては、作動が、660nmおよび940nmの波長、約80-100のSpO2範囲(経皮的動脈血酸素飽和濃度範囲)、0.05-4.8Hzの帯域幅、16Hzのサンプリング・レート、および12ビットの解像度を用いて行われることが可能である。加速度計については、3軸測定が採用されることが可能であり、いくつかの実施態様においては、プラス・マイナス2Gの範囲を用い、16Hzのサンプリング・レートと、12ビットの解像度とを用いることが可能である。 For an electrocardiogram, ie EKG or ECG, some embodiments can have an input impedance of greater than about 10 MegΩ, and some embodiments use a bandwidth of 0.1-48 Hz. and some implementations may have a sampling rate of approximately 256 Hz and may achieve 12-bit resolution. For PPG and pulse oximeters, operation is at wavelengths of 660 nm and 940 nm, SpO2 range of approximately 80-100 (percutaneous arterial oxygen saturation range), bandwidth of 0.05-4.8 Hz, sampling at 16 Hz. - can be done with 12-bit resolution. For accelerometers, 3-axis measurement can be employed, in some embodiments using a range of plus or minus 2G, using a sampling rate of 16 Hz and a resolution of 12 bits. is possible.

パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、動脈血酸素飽和度)については、PPG(PPG、容積脈波計、光電容積脈波計、容積脈波信号、PPG信号)の周辺光減算(ambient light subtraction、パルス・オキシメトリ信号から、ノイズを表すノイズ信号を回路によってキャンセルする処理)ための選択肢が含まれるかもしれない。周辺光が原因となってパルス・オキシメトリに発生する誤差(errors、エラー、ノイズ)を低減するための方法および回路が文章によって説明されており、それは、図2Dに示す任意選択的な回路である。ここでは、相関2重サンプリング(correlated double sampling)法が、周辺光、光ディテクタ(photodetector、光検出器、受光器、フォトダイオード・センサ112c)の暗電流およびフリッカ・ノイズの影響を除去するための使用法として図示されている。 For pulse oximetry (arterial blood oxygen saturation), ambient light subtraction of PPG (PPG, plethysmography, photoelectric plethysmography, plethysmogram signal, PPG signal) From the signal, options may be included for processing to cancel the noise signal representing the noise by the circuit). The text describes a method and circuit for reducing errors in pulse oximetry due to ambient light, which is the optional circuit shown in FIG. 2D. . Here, a correlated double sampling method is used to remove the effects of ambient light, photodetector (photodetector, photoreceiver, photodiode sensor 112c) dark current and flicker noise. Illustrated as usage.

図2Dに示す概略図は、まず、ノイズを表すノイズ信号(the noise signal)が測定されるかもしれない場合に用いられるかもしれない。前記光源がオフにされ、スイッチS1(第1スイッチ)が閉じられ、そして、スイッチS2(第2スイッチ)が開かれる。これにより、前記ノイズ信号(the noise signal)に比例する電荷がC1(C1、容量C1を有する第1キャパシタ)に蓄積されることが可能となる。その後、スイッチS1が開かれる。この時点においては、C1の電圧が前記ノイズ信号の電圧と等しい。次に、光を表す光信号(the light signal)が測定される。前記光源がオンにされ、スイッチS2が閉じられ、そして、電荷が、C1およびC2(C2、容量C2を有する第2キャパシタ)を経由して直列に流れることが可能となる。その後、スイッチS2が開かれ、C2の電圧が、全プロセスが反復される場合において次回の測定サイクルが開始されるまでホールドされる。 The schematic shown in FIG. 2D may first be used when the noise signal representing noise may be measured. The light source is turned off, switch S1 (first switch) is closed and switch S2 (second switch) is opened. This allows a charge proportional to the noise signal to accumulate in C1 (C1, the first capacitor with capacitance C1). After that, the switch S1 is opened. At this point, the voltage on C1 is equal to the voltage of the noise signal. The light signal representing light is then measured. The light source is turned on, switch S2 is closed, and charge is allowed to flow in series via C1 and C2 (C2, the second capacitor with capacitance C2). Switch S2 is then opened and the voltage on C2 is held until the next measurement cycle is started in case the whole process is repeated.

C1がC2よりはるかに大きい(C1 is much larger than C2、容量C1が容量C2よりはるかに大きい、C1/C2が1より十分に大きい、C2/C1が十分に0に近い)場合には、前記電圧(the voltage、前記光信号の電圧)のほぼ全部がC2に出現するであろうし、また、C2の電圧は、無ノイズ信号(the noise-free signal、ノイズが除去された光信号)(s)と一致するであろう。C1がC2よりはるかに大きいとはいえない場合には、C2の電圧が、C2の電圧の前回値(p)と前記無ノイズ信号との組合せであって線形であるもの、すなわち、(C2*s+C1*p)/(C1+C2)となるであろう。これは、1次ローパスIIR(IIR、無限インパルス応答)離散時間系フィルタ(discrete-time filter、デジタル・フィルタ)が前記信号(the signall、前記光信号)に適用されるという効果(the effect、フィルタリング効果)を有する。このフィルタリング効果が望ましくない場合には、C2にホールドされる前記信号(the signall、前記光信号、電圧)が、単に、(C2*s)/(C1+C2)となるように、前記信号(the signall、前記光信号)が各サイクルごとに測定される前に、C2を放電してC2の電圧を0にしてもよい。 If C1 is much larger than C2 (C1 is much larger than C2, capacitance C1 is much greater than capacitance C2, C1/C2 is well above 1, C2/C1 is sufficiently close to 0), then Almost all of the voltage, the voltage of the light signal, will appear on C2, and the voltage of C2 is the noise-free signal, the light signal with noise removed (s ) would match. If C1 is not much greater than C2, then the voltage on C2 is a linear combination of the previous value (p) of the voltage on C2 and the noise-free signal, i.e. (C2* s+C1*p)/(C1+C2). This is the effect of applying a first-order low-pass IIR (IIR, infinite impulse response) discrete-time filter (digital filter) to the signal (the optical signal). effect). If this filtering effect is not desired, the signal (the optical signal, voltage) held in C2 is simply (C2*s)/(C1+C2). , the optical signal) is measured each cycle, C2 may be discharged to bring the voltage on C2 to zero.

この回路は、抵抗器Rの代わりにトランスインピーダンス・アンプを用い、前記フォトダイオードの代わりにフォトトランジスタを用い、前記複数のスイッチの代わりに複数のFETを用いてもよい。この回路の出力部の後段に、追加のバッファリング段、増幅段、フィルタリング段および処理段が配置されるかもしれない。 The circuit may use a transimpedance amplifier instead of the resistor R, a phototransistor instead of the photodiode, and FETs instead of the switches. Additional buffering, amplification, filtering and processing stages may be arranged after the output of this circuit.

ここで、図3との関連において、いくつかの概略的な方法論が理解されるかもしれないが、他の方法論も、明細書に開示されているもののうちの他の部分の複数の箇所を通しておよびそれら箇所として理解されるかもしれない。図3におけるようなフローチャート300が、複数の選択肢(alternative、代替案)のうちのいくつかを示しており、ここにおいては、最初の操作(initial manuever)301が、デバイス100を患者に装着することであるかもしれない。たしかに、このステップは、粘着体を用いて装着を行うための前述の複数の選択肢(alternative、代替案)のうちの1つまたは複数を含むかもしれないが、その粘着は、図1Dの113のような粘着体の使用によるか、図1E、図1Fおよび/または図1Gのそれのような粘着体の使用によるかを問わず、行われる。その後、図示されているように、フロー線311によって移動し、データ取得処理302が実施される。注目されたいことは、このステップは、連続的もしくは実質的に連続的な取得、間欠的なもしくは周期的な取得、または、一つの時間すなわち1つの時刻または1つの区間に1つまたは複数の事象を表すデータを取得すること(a one time event collection)を有するかもしれないということである。この取得方法は、取得すべきデータの種類に依存しおよび/または他の特徴もしくは選択肢(alternative、代替案)に依存し、一例においては、心電図の例については、長期にわたる量のデータが要望されるか否かに依存し、また、パルス・オキシメトリのいくつかの事例におけるように、例えば、相対的に見て単一であるデータ・ポイント(a relative single data point、1つの時間すなわち1つの時刻または区間に1つまたは複数の事象を表すデータ取得すること)が有用であるか否かに依存するかもしれない(例えば、飽和度ポイントが明らかに低い場合には、単一の飽和度ポイントが注目されることがあるが、時間経過に伴うトレンドを示す比較データが存在するのが、たしかに、より典型的である)。 At this point, some general methodologies may be understood in connection with FIG. They may be understood as passages. A flow chart 300 as in FIG. 3 shows some of the alternatives, where the initial manuever 301 is to attach the device 100 to the patient. may be. Certainly, this step may involve one or more of the aforementioned alternatives for attachment with an adhesive, but the adhesion is similar to that of 113 in FIG. 1D. 1E, 1F and/or 1G. Thereafter, as shown, traveling by flow line 311, data acquisition process 302 is performed. It should be noted that this step may be continuous or substantially continuous acquisition, intermittent or periodic acquisition, or one or more events at one time or time or interval. (a one time event collection). The method of acquisition depends on the type of data to be acquired and/or other features or alternatives, in one example, for the electrocardiogram example, where long-term amounts of data are desired. and, as in some cases of pulse oximetry, e.g., a relative single data point (one time or instant). or acquiring data representing one or more events in an interval) may be useful (e.g., if the saturation point is clearly low, a single saturation point As may be noted, it is certainly more typical to have comparative data showing trends over time).

その後、いくつかの選択肢(alternative、代替案)が、図3すなわちフローチャート300に存在し、第1の選択肢(alternative、代替案)は、フロー線312に後続するデータ送信処理303であり、このステップは、デバイス100から、データ解析および/またはストレージを行うデバイスおよび/またはシステム(図3においては、個別に示されておらず、コンピューティング・デバイスであって例えば後述の図4に示されているものやその他同様なものを有することが可能である)に、無線または有線でデータ通信を行うことを含むことが可能である。このポイントから分岐する複数の選択肢(alternative、代替案)も出現するが、第1の選択肢(alternative、代替案)は、フロー線313に沿ってデータ解析処理304に移行することであり、その処理は、患者が相対的に健康であるか否かを判定するためのデータおよび/または患者の病気を診断するためのデータを解析することを目的とする。いくつかのコンピューティング・システム、例えば、1つのコンピュータ(多くの形式を採用することが可能であり、それは、携帯型か、パーソナル型か、メインフレーム型か、またはそれら以外の形式であるかの如何を問わず、図4および後述の文章による説明を参照されたい)が、この解析のために用いられることが可能であるが、ある解析部がデバイス100自体上においてかまたはデバイス100自体の内部において作動可能であるように、十分な知能(intelligence)がデバイス100の電子部品部103内に組み込まれることが可能である。本発明の範囲を限定しないある例は、しきい値比較(threshold comparison、しきい値と比較すること)であり、それは、例えば、パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、動脈血中酸素飽和度)との比較であり、この例においては、低い(または、いくつかの例においては、おそらく高い)しきいレベルに到達すると、インジケータまたはアラームがデバイス100の電子部品部103上において/電子部品部103によってすべて起動されるかもしれない。 Several alternatives then exist in FIG. 3, flow chart 300, the first alternative being data transmission processing 303 following flow line 312, this step is a device and/or system (not separately shown in FIG. 3, but a computing device such as shown in FIG. 4 below) that performs data analysis and/or storage from the device 100 and the like) may include communicating data wirelessly or by wire. A plurality of options (alternatives) branching from this point also appear, but the first option (alternative) is to move along the flow line 313 to the data analysis process 304, and the process aims at analyzing data to determine whether a patient is relatively healthy and/or to diagnose a patient's disease. Several computing systems, e.g., one computer (which can take many forms, whether portable, personal, mainframe, or otherwise). In any event, see FIG. 4 and textual description below) can be used for this analysis, although some analysis may be on the device 100 itself or internal to the device 100 itself. Sufficient intelligence can be built into the electronic components portion 103 of the device 100 so that it can operate in the . One non-limiting example of the scope of the invention is a threshold comparison, which for example compares with pulse oximetry (arterial blood oxygen saturation) and in this example, an indicator or alarm is all activated on/by the electronics portion 103 of the device 100 when a low (or, in some instances, perhaps a high) threshold level is reached. may be

同様な例が、任意選択的な(optional)別の(alternative、代替的な)フロー経路312aによって考慮され、そのフロー経路312aは、それ自身、複数の部分312bおよび312cに分岐している。フロー経路312aに後続し、その後、フロー経路312bについての第1の例においては、データ送信処理303がスキップされ、それにより、解析304が、実質的なデータ伝送なしで行われることが理解される。このことは、オンボード解析(on board analysis、デバイス100による解析、現場での解析、基板上での解析)を説明しており、例えば、その解析が前述のしきい値の例に従うか、または、いくつかの例において、電子部品部103上において/電子部品部103の内部に組み込まれた知能(intelligence)の量に応じて、より詳細な解析を行うことを有するかもしれない。別の視点は、たとえ送信処理303が用いられたとしても、どの程度の送信(transmission、送信量)が関与するかという相対的なものであり、その程度は、その送信処理303が、1つのレベルにおいて、電子部品部103においての解析のために、患者皮膚から、コンダクタ(conductors、電極、導電体)108,109および/または110および複数の導電経路(traces、トレース)107を経由して、電子部品部103まで、データが送信されることを有する程度である。別のいくつかの例においては、もちろん、その送信が、オフボードの(off-board、デバイス100外における)他のコンピューティング資源(例えば、図4)にダウンロードすること(off-board downloading)を有することが可能である。いくつかの事例においては、そのようなデータのオフロード(off-loading、データを周辺装置に転送すること)により、より高度のコンピューティング能力資源を用いてより高度の解析を行うことが可能である。 A similar example is considered by an optional alternative flow path 312a, which itself branches into multiple portions 312b and 312c. Following flow path 312a, it will be appreciated that in the first example for flow path 312b, data transmission processing 303 is skipped, whereby analysis 304 is performed without substantial data transmission. . This describes on board analysis (analysis by device 100, analysis in situ, analysis on board), e.g., if the analysis follows the aforementioned threshold example, or , in some examples, depending on the amount of intelligence embedded on/within the electronics section 103, may have more detailed analysis performed. Another point of view is relative to how much transmission is involved, even if transmission processing 303 is used, and how much that transmission processing 303 At a level, from the patient's skin, via conductors 108, 109 and/or 110 and a plurality of traces 107, for analysis in the electronics section 103, It is only to the extent that data is transmitted to the electronic component unit 103 . In some other examples, of course, the transmission includes off-board downloading to other computing resources (e.g., FIG. 4) off-board (outside device 100). It is possible to have In some cases, such data off-loading (transferring the data to a peripheral device) allows higher computing power resources to be used for higher analysis. be.

更なる複数の選択肢(alternative、代替案)は、主に、データ・ストレージ(data storage、データ保存)を有することが可能であり、そのデータ・ストレージが用いられる場合には、時刻と場所とが記憶される。知能(intelligence)と同様に、あるストレージまたはメモリが、オンボード・デバイス(on-board device、基板に搭載されたデバイス)100の電子部品部103の内部において/電子部品部103によって利用可能であるか、またはストレージもメモリも存在しない。ストレージが存在する場合には、それの容量が小型であるか大型であるかを問わず、デバイス100上において利用可能にされ、その後、フロー経路312aからフロー経路312cまでが、データ保存305を達成するために用いられる。この工程は、多くの事例においては、送信または解析に先立って存在することがあるが、このことは不可欠ではない(注目されたいことは、いくつかの種類のデータについては、複数のフロー経路が一緒に、同時にではないにしても互いに並行してもしくは直列して(例えば、フロー経路312bおよび312cは、他方を除外するように全体的に採用されることは不要である)、それにより、保存と送信または保存と解析が、他方の処理を開始する前、または他方の処理を、前記開始という態様以外の態様で実施する前に、特定の処理が完了することを必ずしも要求することなく、実行されることが可能である)。よって、保存305の実行後(または実行中)、それに引き続いて、フロー経路315aが、保存されたデータのためにたどられ、そのデータは、その後、フロー経路315bによって処理303に移行することにより、送信され、および/または、そのデータは、フロー経路315cによって処理304に移行することにより、解析される。このような保存の例は、多くの場合、オンボード保存の例でもあるが、この例においては、データが取得され、その後、そのデータがローカル・メモリ内に保存され、その後、解析のために、ロバスト性を有する(robust、頑強性を有する、耐外乱性を有する、構造安定性を有する)1または複数のコンピューティング資源(例えば、図4)に、オフロードされる(off-loaded、データが周辺装置に転送される)/送信される。頻繁に起こることであるが、この処理は、長期データ保存を、例えば、数日もしくは数週間またはそれより長い期間という態様で有することが可能であり、また、よって、患者が医師の病院または他の医療施設から離れている場合に、遠隔的データ取得を有することが可能である。よって、データは、患者の現実世界の環境から取得されることが可能である。そして、データ取得後、そのデータは、デバイス100上のストレージから、目的のコンピューティング資源(例えば、図4)に送信され、その送信は、無線、有線またはそれらの組合せであって、例えば、パーソナル・コンピュータ(一例については、図4)に接続されるブルーツース(登録商標)またはWi-Fiであり、そのパーソナル・コンピュータは、その後、最終的な解析のために、前記データをインターネットを経由して、指定されたコンピュータに通信する。別の例は、コンピュータにUSBが接続された構成を有し、そのUSBは、PCまたはメインフレーム(図4)に接続され、また、そのUSBは、患者のコンピュータ、または、解析のために、医師のコンピュータに接続されるかもしれない。 Further alternatives can primarily include data storage, and if that data storage is used, the time and place remembered. Similar to intelligence, some storage or memory is available within/by the electronics portion 103 of the on-board device 100 or no storage or memory. Storage, if any, whether small or large, is made available on device 100 and flow path 312a to flow path 312c then accomplishes data storage 305. used to This step may precede transmission or parsing in many cases, but this is not essential (note that for some types of data, multiple flow paths may be used). together, in parallel or in series with each other if not simultaneously (e.g., flow paths 312b and 312c need not be employed entirely to the exclusion of the other), thereby saving and transmit or store and analyze without necessarily requiring that a particular process be completed before initiating the other process or before performing the other process in a manner other than said initiating can be done). Thus, after (or during) storage 305 is subsequently performed, flow path 315a is followed for stored data, which is then passed to operation 303 by flow path 315b. , is transmitted and/or the data is parsed by passing to operation 304 via flow path 315c. An example of such storage is often an example of on-board storage, but in this example data is acquired and then stored in local memory for analysis. , is off-loaded (data is transferred to the peripheral)/sent. As is frequently the case, this process can have long-term data storage, for example in the form of days or weeks or even longer, and thus the patient may be transferred to a doctor's hospital or other It is possible to have remote data acquisition when away from a medical facility. Thus, data can be obtained from the patient's real-world environment. Then, after data acquisition, the data is transmitted from storage on device 100 to a destination computing resource (eg, FIG. 4), the transmission being wireless, wired, or a combination thereof, such as by personal - Bluetooth or Wi-Fi connected to a computer (Fig. 4 for an example), which personal computer then transmits said data via the Internet for final analysis , to the specified computer. Another example has a configuration where the USB is connected to a computer, the USB is connected to a PC or mainframe (Fig. 4), and the USB is connected to the patient's computer or, for analysis, It may be connected to the doctor's computer.

デバイス100上のストレージまたはメモリの容量が少ないかまたは存在しない場合(または、いくつかの例においては、利用可能な大容量の常駐メモリまでも存在する)には、データ取得後比較的速やかに、前記データの送信およびその後の保存のうちの一方または双方が必要となるかまたは望ましく、この場合、処理303の実行後にフロー経路313aを経験し、および/または、データの送信および解析が行われ、この場合、フロー経路312および313を経験する。フロー経路313aが用いられる場合には、より典型的には、前述のデータ・ストレージが、コンピューティング資源(図3には示されていないが、後述の図4を参照されたい)の内部/それコンピューティング資源の上に存在し、そのコンピューティング資源は、オフボードであり(off-board、デバイス100外にあり)(ただし、オンボード(on-board、デバイス100内の)・メモリを同様にして用いることが可能である)、このとき、フロー経路315a、315bおよび315cのうちのいずれかが用いられることが可能である。 If the amount of storage or memory on device 100 is low or non-existent (or even, in some instances, there is even a large amount of resident memory available), relatively soon after data acquisition: it may be necessary or desirable to transmit and/or subsequently store said data, where flow path 313a is experienced after execution of process 303 and/or data is transmitted and analyzed; In this case, flow paths 312 and 313 are experienced. If flow path 313a is used, then more typically the aforementioned data storage is internal/into a computing resource (not shown in FIG. 3, but see FIG. 4 below). It exists on a computing resource, and the computing resource is off-board (outside the device 100) (but on-board (inside the device 100)), and has memory as well. ), then any of flow paths 315a, 315b and 315c can be used.

明細書に記載されているものの特徴は、全体システムを含み、その全体システムは、1または複数のデバイス100と、いくつかのコンピューティング資源(例えば図4を参照されたい)とを有し、そのコンピューティング資源は、デバイス100に搭載されている(on-board device、オンボード・デバイス)か、デバイス100から分離されている(separate、セパレート)かを問わず、後者の場合、例えば、パーソナルまたはモバイルもしくはハンドヘルド型のコンピューティング・デバイス(図4に概略的に示す)であり、当該全体システムは、医師またはドクターが取得済検査データの解析および発表を即座にかつ院内で(in-office、現場で)行うための能力を実現する。これにより、いくつかの実施態様においては、データ抽出および解析のために第三者を利用することなく、当該デバイスから現場でのデータ解析を行うことが可能となる。 A feature of what is described herein includes an overall system, which has one or more devices 100 and some computing resources (see, eg, FIG. 4), which Computing resources may be on-board device 100 or separate from device 100, in the latter case, e.g., personal or A mobile or handheld computing device (schematically illustrated in Figure 4), the entire system allows a physician or doctor to analyze and present acquired test data immediately and in-office. to achieve the ability to do). This allows, in some embodiments, on-site data analysis from the device without the use of a third party for data extraction and analysis.

明細書に記載されているものについての選択的な(alternative、別の、代替的な)いくつかの実施態様は、よって、ハードウエアとソフトウエアとの1つの組合せまたは複数の組合せを、選択的な(alternative、別の、代替的な)複数のデータ・ソース解釈のために備えることが可能である。前述のように、明細書中のデバイス100は、ハードウエアを備えており、そのハードウエアは、種々の生理パラメータのうちの1または複数のものをモニタし、その後、関連データであって前記生理パラメータを表すものを生成して保存する。そして、あるシステムは、デバイス100および/またはデバイス100のいくつかの部品のようなハードウエアと、ソフトウエアおよびコンピューティング資源(図4に概略的に示す)とを、生理パラメータを処理するために備えている。そのシステムは、データの取得のみならず、そのデータの解釈(interpretation)および関連付け(correlation)を行う。 Some alternative embodiments of what is described in the specification may thus optionally include a combination or combinations of hardware and software. Provision can be made for alternative multiple data source interpretations. As previously mentioned, the device 100 herein includes hardware that monitors one or more of various physiological parameters and then uses relevant data to Create and store a representation of the parameter. A system may then combine hardware, such as device 100 and/or some components of device 100, and software and computing resources (shown schematically in FIG. 4) to process physiological parameters. I have it. The system not only acquires data, but also interprets and correlates that data.

例えば、激しい運動中に心室不整脈が発生していることを示す心電図の時刻歴(trace、トレース、時間的記録、心電図波形)は、安静(rest)中に発生する同じ不整脈とは異なるように(differently、異なる事象として、異なる手法で)解釈される(interpreted than the same arrhythmia during a period of rest、安静(rest)中に同じ不整脈が発生していることを示す心電図の時刻歴とは異なる)可能性がある。血中酸素飽和度レベルであって運動と共に大きく変化する(vary greatly with movement、運動中であるか安静中であるかによって大きく変化する、患者の運動の激しさの程度によって大きく変化する)ものは、特に安静(rest)時における状態(conditions、症状)より深刻な(serious)状態(conditions、症状)を示すことがあり得る。前記4つの生理パラメータの多くの組合せを用いることが可能であり、潜在的な問題(problems、医師の正しい診断を妨げ得る事由)を可視化して強調する能力がソフトウエアにあれば、医師の診断を高度に支援できる。よって、明細書に記載されているシステムによれば、役に立つデータ解釈が実現され得る。 For example, an ECG time history showing the occurrence of a ventricular arrhythmia during strenuous exercise may differ from the same arrhythmia occurring during rest ( differently interpreted than the same arrhythmia during a period of rest (different from the ECG time history showing the same arrhythmia occurring during rest) have a nature. Blood oxygen saturation levels that vary greatly with movement (vary greatly with movement or rest) , especially at rest, may present with more serious conditions (symptoms). It is possible to use many combinations of the four physiological parameters, and if the software has the ability to visualize and highlight potential problems (things that may hinder the doctor's correct diagnosis), the doctor's diagnosis can highly support Thus, useful data interpretation can be achieved with the system described herein.

前述の複数の特徴のうち、この目的の達成を支援することが可能であるものが図3の処理303および304のうちの1または複数のものの中に組み込まれる可能性があり、そこにおいては、デバイス100上に取得されたデータが、コンピューティング・デバイス(繰り返すが、デバイス100に搭載されているか、例えば図4に示すように、そのデバイス100から離散しているかを問わない)にかなり簡単に送出/送信されることが可能である。例えば、あるデバイスが装着された(処理301)患者が、データが取得された(処理302)検査期間の経過後に医師の診療所(physician's office、診察室)に戻る場合に、当該デバイスは、データ送信を行う1または複数の選択肢(alternative、代替案)、例えば、USBを経由して、前記診療所内にあるコンピュータ(ウインドウズ(登録商標)またはマック(登録商標))(その概要は、図4および発明の詳細な説明を参照して説明される)に接続され、それにより、前記患者が待っている間に前記医師による即座の解析が可能となる(注目されたいことは、デバイス100が最初に患者から取り外されるか、または、より多くのデータが要望されるか否かを判断するための送信および解析が行われるまで(pending、間)、デバイス100が患者に装着されたままとされるということである)。いくつかの実施態様においては、データ解析時間が比較的に短く、いくつかの実施態様においては、約15分であり、また、そのデータ解析は、前記医師が前記解析用ソフトウエアを使いこなすように前記医師を案内するために、ユーザが使い易いGUI(グラフィック・ユーザ・インタフェース)を用いて行われるかもしれない。 Among the features described above, those that can help achieve this goal may be incorporated into one or more of processes 303 and 304 of FIG. 3, in which: Data captured on device 100 can be transferred to a computing device (again, whether onboard device 100 or discrete from device 100, for example, as shown in FIG. 4) in a fairly straightforward manner. It can be sent/sent. For example, when a patient wearing a device (process 301) returns to a physician's office after an examination period during which data was acquired (process 302), the device One or more alternatives for transmission, e.g., via USB, to a computer (Windows or Mac) located in the clinic (which is outlined in FIGS. 4 and 5). described with reference to the detailed description of the invention), thereby allowing immediate analysis by the physician while the patient is waiting (note that device 100 is initially The device 100 remains attached to the patient until removed from the patient or pending transmission and analysis to determine if more data is desired. that is). In some embodiments, the data analysis time is relatively short, in some embodiments, about 15 minutes, and the data analysis is time sensitive to the physician's familiarity with the analysis software. A user-friendly GUI (Graphic User Interface) may be used to guide the physician.

解析/ソフトウエア・パッケージが、前記医師に検査結果を種々の形式(format、表現配列、表現形式、フォーマット)で提示するように調製される(disposed)ことが可能である。いくつかの実施態様においては、検査結果の全体概要(overview、オーバービュー)が、より詳細な結果と一緒にか、または、より詳細な結果に代えて提示されることが可能である。いずれの事例においても、検出された異常および/または患者誘発事象(patient-triggered event、患者トリガ事象)のサマリー(summary、要約、簡略的な概要)が、全体概要(overview、オーバービュー)として、および/または前記より詳細な報告の一部として提供されることが可能である。個々の異常または個々の患者誘発事象を選択することにより、医師が別の詳細情報であって前記心電計および/または他のセンサから取得される生データを含むものを閲覧することを可能にするような望ましいフレキシビリティが実現される。前記パッケージによれば、さらに、データが、業界標準のEHR(EHR、電子健康記録、電子医療記録)用の形式(format、表現配列、表現形式、フォーマット)でいくつかのアノテーション(annotations、注釈)が付記された状態で、印刷および保存されることも可能である。 An analysis/software package may be disposed to present test results to the physician in various formats. In some embodiments, an overview of the test results can be presented along with or in place of the more detailed results. In either case, a summary of the abnormalities and/or patient-triggered events detected will be presented as an overview: and/or may be provided as part of the more detailed report. Selecting individual anomalies or individual patient-induced events allows the physician to view additional details, including raw data obtained from the electrocardiograph and/or other sensors. The desired flexibility is realized. Said package further provides that the data is provided in industry standard EHR (EHR, Electronic Health Record, Electronic Medical Record) format with some annotations. It can also be printed and saved with .

一実施態様においては、患者データが、後述の複数の仕様(specifications)のうち、前記1または複数のものを有するソフトウエアを用いて解析されることが可能である。いくつかの選択的な(alternative、別の、代替的な)能力は、
1.データ獲得、すなわち、デバイスからデータ・ファイルのローディング、
2.データ・フォーマティング(formatting、データの形式変換)、すなわち、生データの形式を業界標準のファイル形式(例えば、ECG(xml)、DICOMまたはSCP-ECGのいずれであるかを問わない)に変換する処理(注目されたいことは、そのようなデータ・フォーマティングは、データの獲得、保存または解析の一部として行われる可能性があり、また、あるものから別のものへの変換(translation、翻訳)(例えば、データは、解析を行うために変換または他の方式のアンパッキング(un-packing、解凍)を必要とする圧縮形式でうまく保存されるかもしれない)、
3.データ保存(ローカルに、すなわち、診療所/医療施設レベルで保存されるか、例えば、クラウド(the Cloud)内に保存されるかを問わない(クラウドは、任意に選択されるものであり、オフラインで動作する携帯可能なブラウザをベースとする報告(presentation、可視化、出力)/解析を行うことが可能である)、
4.解析であって、特に、例えば、雑音フィルタリング(ハイパス/ローパス・デジタル・フィルタリング)、および/または、QRS(心拍(Beat))検出(いくつかの事例においては、高速化および高精度化のために、連続波変換(CWT)を有する)を有するもの、および/または、
5.データ/解析結果の報告(presentation、可視化、出力)であって、1または複数のグラフィカル・ユーザ・インタフェース(GUI)であって、おそらく、より具体的には、全体的なサマリーおよび/または全体的な統計値および/または患者誘発事象の異常に関するサマリーを伴うもの;
時間(incident、時刻、区間、インシデント)ごとに(前へ、次へ)、血中酸素飽和度、ストレスとの相関(stress correlation)、もしくはその他同様のものについての異常データのストリップ・ビュー(Strip view)を別の詳細レベルで報告すること;および/または
介護者が、時間(incident、時刻、区間、インシデント)ごとに、ブックマークすること/アノテーションを付記すること/メモを付記することを可能にすることを有するもの、および/または
印刷する能力
を有することが可能である。
In one embodiment, patient data can be analyzed using software having one or more of the specifications described below. Some alternative abilities are
1. data acquisition, i.e. loading of data files from the device;
2. Data formatting, i.e. converting the raw data format into an industry standard file format, whether for example ECG (xml), DICOM or SCP-ECG Processing (it should be noted that such data formatting may occur as part of data acquisition, storage or analysis, as well as transformation from one thing to another). ) (e.g., data may well be stored in compressed formats that require conversion or other forms of un-packing to perform analysis),
3. Data storage (whether stored locally, i.e. at the clinic/clinic level) or stored e.g. in the Cloud (the Cloud is an arbitrary choice, offline portable browser-based reporting (presentation, visualization, output)/analysis that runs on
4. analysis, in particular for example noise filtering (high-pass/low-pass digital filtering) and/or QRS (Beat) detection (in some cases for speed and accuracy , with continuous wave conversion (CWT)), and/or
5. Reporting (presentation, visualization, output) of data/analysis results, one or more graphical user interfaces (GUIs), perhaps more particularly an overall summary and/or an overall with summary statistics and/or patient-induced event abnormalities;
Strip views of anomalous data for blood oxygen saturation, stress correlation, or the like by time (incident, hour, interval, incident) (previous, next) view) at another level of detail; and/or allow caregivers to bookmark/annotate/note by time (incident, hour, interval, incident). and/or have the ability to print.

さらに、ハードウエアが、独自のいくつかのソフトウエア・パッケージに組み合わされた複数の選択肢(alternative、代替案)に関し、次のものがあり、
i)デバイスに搭載された1つのソフトウエア・パッケージであって、心電図(右足駆動式、および/または、p波、qrs波および/またはt波)、または酸素飽和度、またはxyz加速度であって、互いに同期するもののうちの1つまたは複数のものから獲得された複数のデータ信号から取得されたいくつかの測定値を保存するように構成され、それにより、医師が、前記複数の測定値についての時刻歴(temporal history)を(例えば、いくつかの例においては、1-2週間の間隔で)アクセスすることが可能となり、それにより、心臓に関する事象の発生前、発生中または発生後において患者の活動度がどの程度であったかについての有用な情報を提供されることが可能であるもの。
ii)前記リアルタイムに測定された複数のパラメータを近くのステーションまたは中継地にリアルタイムで送信することを代替的に(alternately)管理するための選択肢(alternative、代替案)。および/または、
iii)デバイスに搭載されていない心電図解析用ソフトウエアであって不整脈を認識することを目的とするもの。
In addition, with respect to alternatives in which the hardware is combined into its own software package, there are:
i) one software package on the device, electrocardiogram (right foot driven and/or p-wave, qrs-wave and/or t-wave) or oxygen saturation or xyz acceleration , are configured to store a number of measurements obtained from a plurality of data signals obtained from one or more of the ones synchronized with each other, thereby allowing a physician to determine the plurality of measurements. (e.g., in some instances, at intervals of 1-2 weeks), whereby the patient's that can provide useful information about how active a person has been.
ii) an alternative for managing real-time transmission of said real-time measured parameters to a nearby station or relay station. and/or
iii) Off-device electrocardiogram analysis software intended to recognize arrhythmias.

上述のソフトウエアは、業界によって理解されたソフトウエアであってサード・パーティによって提供されたものであるか、または、ウェアラブルなデバイス100によって生成されて送信されるかおよび/またはデバイス100から受信されたデータ向けに特別に設計されたものであることが可能である。標準的な(MIT-BIH/AHA/NST)不整脈データベースを用いた検査の全体を通じて、FDAの510(k)の認可があることが望ましい。この種のソフトウエアは、自動的心電図解析および解釈のうちの1または複数のものを、心電図信号処理、QRS検出および測定、QRS特徴抽出、正常および心室性期外収縮の分類、心拍数測定、PR間隔およびQT間隔の測定、および調律(rhythm)の解釈のための複数の呼び出し可能関数(callable functions)を提供することにより、実行するように構成されることが可能である。 Such software may be industry-understood software and provided by third parties, or may be generated and transmitted by and/or received from wearable device 100 . It can be designed specifically for the data FDA 510(k) clearance is desirable throughout testing using standard (MIT-BIH/AHA/NST) arrhythmia databases. Such software provides one or more of automatic ECG analysis and interpretation, ECG signal processing, QRS detection and measurement, QRS feature extraction, classification of normal and ventricular extrasystoles, heart rate measurement, It can be configured to do so by providing several callable functions for PR and QT interval measurements and rhythm interpretation.

多くの実施態様においては、前記ソフトウエアが、複数の測定値のうちの1または複数のものを提供するように構成されるか、および/または、前記複数の測定値のうちの1または複数のものを供給することが可能であるように構成されることが可能であり、前記複数の測定値は、次のようなものであり、

テーブル1:
1.心拍数の最小値、最大値および平均値
2.QRS幅の平均値
3.PR間隔の平均値
4.QT間隔の平均値
5.ST偏位の平均値
さらに、前記ソフトウエアは、広範囲にわたる種々の不整脈を認識するように構成されることが可能であり、それら不整脈は、次のようなものである。

テーブル2A:
1.サイナスリズム
2.サイナスリズム+IVCD(心室内伝導障害)
3.洞徐脈
4.洞徐脈+IVCD
5.洞頻脈
6.脈の結滞(PAUSE)
7.分類不可能なリズム
8.アーチファクト
In many embodiments, the software is configured to provide one or more of the plurality of measurements and/or one or more of the plurality of measurements. wherein the plurality of measurements are:

Table 1:
1. heart rate minimum, maximum and average;2. Average QRS width3. Average value of PR interval4. Mean value of QT interval5. Mean ST Deviation Further, the software can be configured to recognize a wide variety of arrhythmias, such as the following.

Table 2A:
1. sinus rhythm 2. Sinus rhythm + IVCD (intraventricular conduction defect)
3. Sinus bradycardia4. Sinus bradycardia + IVCD
5. 6. Sinus tachycardia. Pulse stagnation (PAUSE)
7. Unclassifiable Rhythms8. artifact

上述の8種類の不整脈から成る第1のグループは、認識可能なP波が存在しない場合でも認識可能な種類の不整脈である。それらは、外来患者モニタリング市場であって本出願人が取り扱うことを提案するものにおいて既に存在しているいくつかの製品によって一般的に認識される種類の不整脈である。 The first group of eight types of arrhythmias described above are the types of arrhythmias that are recognizable even in the absence of a recognizable P-wave. They are the type of arrhythmia commonly recognized by several products already in existence in the outpatient monitoring market that the applicant proposes to address.

下記の複数の不整脈より成る第2のセットないしはグループは、認識可能であるとともに測定可能であるP波を必要とするかもしれない。これについてのいくつかの実施態様は、それら不整脈を検出して認識することが可能であるように構成されることが可能であり、このとき、デバイス100は、前述のように、P波を検出することが可能であり、その検出は、もちろん、および、例えば、P波の強度がデバイス100の装着(placement、装着位置、装着状態)または患者の生理状態によって影響されるか否かに依存する可能性がある。

テーブル2B:
9.心房細動/心房粗動体血管抵抗SVR(遅い)
10.心房細動/心房粗動心電図Rの変動係数CVR(正常レート)
11.心房細動/心房粗動RVR(速い)
12.第1度房室ブロック+サイナスリズム
13.第1度房室ブロック+洞頻脈
14.第1度房室ブロック+洞徐脈
15.第2度房室ブロック
16.第3度房室ブロック
17.心房期外収縮
18.上室頻拍
19.心室期外収縮
20.2連発心室期外収縮(COUPLET)
21.心室二段脈
22.心室三段脈
23.固有心室調律
24.心室頻拍
25.遅伝心室頻拍
A second set or group of arrhythmias, described below, may require P-waves that are both recognizable and measurable. Some implementations of this can be configured to be able to detect and recognize these arrhythmias, where the device 100 detects P-waves, as described above. the detection of which depends, of course, and, for example, on whether the intensity of the P-wave is affected by the placement of the device 100 or the physiological state of the patient. there is a possibility.

Table 2B:
9. Atrial Fibrillation/Atrial Flutter Systemic Vascular Resistance SVR (slow)
10. Atrial fibrillation/atrial flutter ECG R coefficient of variation CVR (normal rate)
11. Atrial fibrillation/atrial flutter RVR (fast)
12. 1st degree atrioventricular block + sinus rhythm 13 . 1st degree atrioventricular block + sinus tachycardia 14 . 1st degree atrioventricular block + sinus bradycardia15. 2nd degree atrioventricular block 16 . 3rd degree atrioventricular block 17 . Premature atrial contraction 18 . supraventricular tachycardia19. Ventricular Premature Contractions 20.2 Coupling Ventricular Premature Contractions (COUPLET)
21. ventricular double pulse 22. ventricular triplicate 23. Intrinsic ventricular rhythm 24 . ventricular tachycardia25. slow ventricular tachycardia

さらに、選択的な(alternative、別の、代替的な)複数のソフトウエア実装例においては、いくつかのスクリーンショット(screenshot、デバイスの出力結果であってモニタ・スクリーン上に画像として表示されているものを描写したもの)の例が図5に示されている。この種の第1の選択肢(alternative、代替案)が図5Aに示されており、これは、デバイス100のようなパッチ・デバイス(patch device、身体に装着されて使用されるデバイス)を用いて取得された心電図および酸素飽和度のデータを示すスクリーンショットの例である。極めてクリーンな信号が図示されている(このデータについては、フィルタリングも平滑化も行われていなかった)。互いに異なる複数のp波も図示されている(それらのうちの3つが、矢印を用いて一例として図示されている)。P波検出は、心電図異常検出にとって極めて重要たり得る。パルス・オキシメトリによって測定された酸素飽和度が下側のグラフ(plot、プロット)上に図示されている。これは、胸部上に装着されたデバイスによって取得されたデータであり、上述の心電図データと同期するように取得される。 Additionally, in alternative software implementations, some screenshots are the output of the device and displayed as images on the monitor screen. An example of a depiction of an object is shown in FIG. A first alternative of this kind is shown in FIG. 5A, which uses a patch device, such as device 100, to FIG. 4 is an example screenshot showing acquired electrocardiogram and oxygen saturation data. FIG. A very clean signal is shown (no filtering or smoothing was done on this data). Different p-waves are also shown (three of them are shown as an example with arrows). P-wave detection can be crucial for ECG anomaly detection. Oxygen saturation measured by pulse oximetry is illustrated on the lower plot. This is data acquired by a device worn on the chest and is acquired synchronously with the electrocardiogram data described above.

別の選択肢(alternative、代替案)が図5Bに示されており、これは、解析ソフトウエアについてのスクリーンショットの例である。これは、MIT-BIH不整脈データベースのレコード205から取得された心電図データのサンプルである。前記解析システムによって解析されるように、事象発生のサマリーの欄(左上部)に、5つの異常の種類(正常なサイナスリズム(normal sinus rhythm, NSR)に追加される)が見える。この欄は、さらに、それぞれの異常の発生数、全体心電図中における各異常の全持続時間、および、各異常が前記全体心電図中に発生する時間の比率も示している。各異常のいくつかの具体的な(specific)インスタンス(instance、症例、局面、場面)を見るために、ユーザは、図5Cに示すように、事象発生のサマリーの欄中、特定の行をダブルクリックする。 Another alternative is shown in FIG. 5B, which is an example screenshot for the analysis software. This is a sample of electrocardiogram data obtained from record 205 of the MIT-BIH Arrhythmia Database. In the Event Occurrence Summary column (top left), five types of abnormalities (in addition to the normal sinus rhythm (NSR)) are visible as analyzed by the analysis system. This column also shows the number of occurrences of each anomaly, the total duration of each anomaly in the full ECG, and the percentage of time each anomaly occurs in the full ECG. To see several specific instances (cases, phases, scenes) of each anomaly, the user doubles the specific line in the Event Occurrence Summary column, as shown in FIG. 5C. click.

既に紹介したように、図5Cは、心室頻拍の具体的なインスタンス(instance、症例、局面、場面)を示すスクリーンショットの例である。心電図のグラフ(plot、プロット)が、自動的に、心電図波形内の特定の時刻に移り(navigate to)、その事象の開始点および終了点をマーキングする。この具体的な事象についてのより詳細なデータが、今回は、発生の詳細という欄に示されており、そのデータは、この事象の持続期間についての心拍数の平均値(HR Average)、最大値(HR Max)などである。図5Dに示すように、このECG内の別の異常のいくつかのインスタンスを表示するために、ユーザは、事象発生のサマリーという欄のうちの心室期外収縮(PVC)という行においてクリックすることが可能である。 As previously introduced, FIG. 5C is an example screenshot showing a specific instance of ventricular tachycardia. An electrocardiogram plot automatically navigates to a particular time within the electrocardiogram waveform, marking the start and end of that event. More detailed data for this specific event are now presented in the Occurrence Details column, which includes HR Average, Maximum (HR Max) and so on. To view several instances of another abnormality in this ECG, the user clicks in the row labeled Ventricular Premature Beats (PVC) in the Event Occurrence Summary column, as shown in FIG. 5D. is possible.

既に紹介したように、図5Dは、心室期外収縮(Premature Ventricular Contraction, PVC)の具体的なインスタンス(instance、症例、局面、場面)を示すスクリーンショットの例である。これは、そのPVCの複数の発生箇所を示している。開始時刻の欄(上段中央)が、この心電図におけるPVCの発生個所のすべてのインスタンスを示しており、その欄は、それぞれの発生個所ごとに開始時刻を列挙している。この場合には、ユーザは、00時15分27秒(11番目の発生個所)に開始するPVCにおいてクリックすることが可能である。この心電図のグラフは、自動的に、その時刻に移り、それにより、当該波形(the waveform、心電図波形)内における複数のPVCインスタンスを表示するとともに指示する。このタイムスロットには、PVCについて3つのインスタンスが存在するため、3つの発生個所のすべてがマーキングされている。 As previously introduced, FIG. 5D is an example screenshot showing a specific instance of Premature Ventricular Contraction (PVC). This shows multiple occurrences of that PVC. The start time column (top middle) shows all instances of PVC occurrence in this ECG and lists the start time for each occurrence. In this case, the user can click on the PVC starting at 00:15:27 (11th occurrence). The ECG graph automatically jumps to the time, thereby displaying and indicating multiple PVC instances within the waveform. Since there are 3 instances of the PVC in this time slot, all 3 occurrences are marked.

前述のように、明細書に記載されているいくつかの開発の成果の一側面においては、パルス・オキシメトリ信号と同期するように取得された心電図信号が、特に、パルス・オキシメトリ・データのためのセンサが、胸部のように、患者のうち雑音が発生し易いいくつかの部位に装着されるいくつかの状況において、前記パルス・オキシメトリ信号において雑音を低減するという目的と、酸素飽和度についてのいくつかの値の計算を可能にするという目的とのために、用いられることが可能である。いくつかの実施態様においては、この側面が、次のいくつかの工程によって実現されることが可能であり、それら工程は、(a)複数の心拍(heart beat、脈と脈との間の期間)にわたって心電図信号を測定する工程と、(b)複数の心拍にわたって1または複数のパルス・オキシメトリ信号を、前記心電図信号と前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号とが、1または複数の心拍にわたって互いに同期するように、測定する工程と、(c)前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号の各々のうち、定常成分(constant component)と主周期成分(primary periodic component、複数の周期成分すなわち交流成分のうち振幅が最も大きいもの、1次周期成分)とを検出する(determine、求める)ために、前記心電図信号のうちの一部と、前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号とを、両者が互いに同期するように、1または複数の心拍にわたって互いに比較する工程と、(d)前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号のうちの前記いくつかの定常成分(constant components)といくつかの主周期成分(primary periodic component)とから、酸素飽和度を検出する(determine、求める)工程とである。心電図信号および複数のパルス・オキシメトリ信号を測定することは、明細書に記載されているいくつかのデバイスのいくつかの具体例によって実施することが可能である。特に、複数のパルス・オキシメトリ信号は、反射性赤外信号と反射性赤色光信号とであって、明細書に記載されているデバイスの光ディテクタによって集められたものであることが可能である。いくつかの別の選択肢(alternatives、代替案)は、いくつかの他の色、例えば、緑色を、赤色および赤外の一方または両方に加えるかまたはそれに代えて有してもよい。そのようないくつかの選択肢は後に詳述する。 As noted above, in one aspect of some of the developments described herein, the electrocardiogram signal acquired synchronously with the pulse oximetry signal is used specifically for the pulse oximetry data. In some situations where the sensor is placed in some noise prone areas of the patient, such as the chest, the purpose of reducing noise in the pulse oximetry signal and some of the oxygen saturation It can be used for the purpose of allowing calculation of any value. In some embodiments, this aspect can be achieved by the following steps: (a) multiple heart beats, periods between pulses; ); and (b) measuring one or more pulse oximetry signals over a plurality of heart beats, said electrocardiogram signal and said one or more pulse oximetry signals being measured against each other over one or more heart beats. (c) a constant component and a primary periodic component, a plurality of periodic or alternating components of each of said one or more pulse oximetry signals; synchronizing a portion of the electrocardiogram signal and the one or more pulse oximetry signals with each other to determine the highest amplitude primary periodic component of the electrocardiogram signal; (d) some of the constant components and some of the primary components of the one or more pulse oximetry signals; and determining oxygen saturation from periodic components. Measuring electrocardiogram signals and multiple pulse oximetry signals can be performed by some embodiments of some of the devices described herein. In particular, the plurality of pulse oximetry signals can be a reflective infrared signal and a reflective red light signal collected by the photodetectors of the devices described herein. Some alternatives may have some other color, eg green, in addition to or instead of one or both of red and infrared. Some such options are detailed below.

複数のパルス・オキシメトリ信号(the pulse oximetry signals、各パルス・オキシメトリ信号)の複数の間隔(interval、時間幅を有する区間、インターバル、時間間隔)であって複数の心拍に対応するものは、それらパルス・オキシメトリ信号(the pulse oximetry signals、各パルス・オキシメトリ信号)を、それらパルス・オキシメトリ信号(the pulse oximetry signals、各パルス・オキシメトリ信号)と同期する心電図信号と比較することによって検出する(determine、求める)ことが可能である。例えば(本発明の範囲を限定することを意図しない)、同期する心電図信号のうち、互いに連続した複数のR波(R wave、QRS波)ピークが、前記複数の間隔(interval、時間幅を有する区間)を求める(identify、特定する)ために用いられることが可能であるが、同じ心電図信号のうち、他の特徴部も用いられることが可能である。ひとたびそれら複数の間隔(interval、時間幅を有する区間)が特定される(identify、位置決めされる)と、それら間隔について測定された複数の数値であって、それら間隔同士の間において互いに対応する複数の時間にそれぞれ測定された複数の数値(values at corresponding times within the intervals、各間隔内の、ある時間(時刻または区間)における数値と、別の間隔内の、前記時間に対して相対的に同じ時間における数値)が平均化され、それにより、信号雑音が低減されるとともに、前記複数のパルス・オキシメトリ信号(the pulse oximetry signals、各パルス・オキシメトリ信号)のうちの前記複数の定常成分(「直流成分(DC component)」と称されることがある)と前記複数の主周期成分(primary periodic component、複数の周期成分すなわち交流成分のうち振幅が最大であるもの、1次周期成分)(「交流成分(AC component)」と称されることがある)とについてのより信頼性が高い複数の数値が取得され、例えば、Warnerらが著者であるAnesthesiology, 108: 第950-958頁(2008年)を参照されたい。1つの間隔(interval、時間幅を有する区間)内に記録される複数の信号値の数は、前記採用されるディテクタおよび処理用電子部品部の信号サンプリング・レートに依存する。また、前記複数の間隔は、それぞれの持続時間(duration、時間幅)に関し、互いに異なる可能性があるため、平均化して平均値を計算する処理(averaging)が、前記複数の間隔(interval、時間幅を有する区間)全体に存在する複数の数値の集合より少ない数の数値の集まりである部分集合(subset、サブセット)に対して適用されることが可能である。後述のように、複数の酸素飽和度値が、従来からのアルゴリズムを用いることにより、上述の直流成分および交流成分から計算されることが可能である。上述のいくつかの平均値(averages)が計算される範囲に存在する複数の心拍または複数の間隔の総数が大幅に変動するかもしれず、このことは後述される。いくつかの実施態様においては、1もしくは複数の心拍(heart beat)または1もしくは複数の間隔(interval)から取得される複数の信号が解析されることが可能であり、いくつかの別の実施態様においては、複数の心拍または複数の間隔から取得される複数の信号が解析されることが可能であり、また、いくつかの実施態様においては、それら心拍または間隔の数が2から25までの範囲内にあるか、または、5から20までの範囲内にあるか、または、10から20までの範囲内にある。 Intervals of the pulse oximetry signals, corresponding to heartbeats, are defined as those pulses Detecting the pulse oximetry signals by comparing the pulse oximetry signals with electrocardiogram signals synchronous with them (determine )Is possible. For example (not intended to limit the scope of the present invention), a plurality of consecutive R wave (QRS wave) peaks of the synchronized electrocardiogram signal have the plurality of intervals. interval), but other features of the same electrocardiogram signal can also be used. Once the intervals have been identified, the numerical values measured for the intervals and corresponding to each other between the intervals values at corresponding times within the intervals values over time) are averaged to reduce signal noise and to reduce the stationary components ("direct current") of the pulse oximetry signals (each pulse oximetry signal). and the plurality of primary periodic components (the one having the largest amplitude among the plurality of periodic components, ie, alternating current components, the primary periodic component) ("alternating current More reliable numbers have been obtained for the AC component (sometimes referred to as the "AC component"), see, for example, Warner et al., Anesthesiology, 108: 950-958 (2008). See The number of signal values recorded in an interval depends on the signal sampling rate of the detector and processing electronics employed. In addition, since the plurality of intervals may differ from each other with respect to their respective durations, the process of averaging to calculate an average value may be performed by averaging the plurality of intervals. It can be applied to a subset, which is a set of numerical values less than the set of multiple numerical values present in the entire interval). As described below, multiple oxygen saturation values can be calculated from the DC and AC components described above using conventional algorithms. The total number of beats or intervals within which some of the above averages are calculated may vary significantly, as will be discussed below. In some embodiments, multiple signals obtained from one or more heart beats or one or more intervals can be analyzed; In can be analyzed multiple signals obtained from multiple beats or multiple intervals, and in some embodiments the number of beats or intervals ranges from 2 to 25 or within the range of 5 to 20 or within the range of 10 to 20.

前述のように、パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、動脈血酸素飽和度、パルス・オキシメータ、動脈血酸素飽和度の計測)の方法により、赤色光の波長および赤外光の波長の位置において、いくつかの容積脈波(photoplethysmogram、光電容積脈波)信号が測定される。前記直流成分(DC、非脈動成分)または前記平均値は、推定されて減算され(subtracted、パルス・オキシメータ信号、PPG信号、もとの信号、2つの信号のそれぞれなどから減算され)、また、交流信号すなわち脈動信号(pulsatile signal、前記周期成分、前記交流成分、非定常成分、変動成分、脈動成分)の比率(the ratio of AC、脈動成分に関する2つの信号間の比率など)は、推定され、および/または平均化される。2つの信号(the two signal、2つのパルス・オキシメトリ信号、2つの光電容積脈波信号、前記センサが受光した、互いに波長が異なる2つの光波など)の間の線形回帰(linear regression、線形回帰分析)を、後述のように用いることが可能である。しかし、性能(performance、その線形回帰によって達成される性能)には、前記赤色光および前記赤外光の双方にそれぞれ互いに近似するノイズが存在するために限界がある。緑色光(約550nm)を用いる光電容積脈波法を採用すると、その光は、水分または他の組織によって吸収される量より、血液によって吸収される量が多いため、体動ノイズ(motion noise、体動アーチファクト、患者の運動中の体動に起因するノイズ)に対する耐性(resilient、安定性)が高い。しかし、酸素化(oxygenated、酸素を豊富に含んだ)血液と脱酸素化(deoxygenated、酸素を含まない)血液との間の差は、スペクトル(the spectrum、光のスペクトル、電磁波のスペクトルなど)のうちの緑色領域内において、赤色領域におけるより非常に少ない。別の例においては、緑色PPG信号(または赤色光/(または)赤外光の長時間平均値(long time averages、それぞれの信号の強度についての長時間平均値、波形によって表されるデータの長時間平均値、時間平均値))(後述)を、前記脈動信号の形状(the shape of the pulsatile signal、脈波信号の形状)を測定するために用いてもよい。任意の数の波長であって互いに異なるもの(例えば、緑色光、赤色光および赤外光)についての加重平均値(weighted average、複数の波長信号を同期的に加重平均化した値)を、前記脈波の形状を推定するために用いてもよい。 As mentioned above, by the method of pulse oximetry (arterial blood oxygen saturation, pulse oximeter, measurement of arterial blood oxygen saturation), several A photoplethysmogram signal is measured. the direct current component (DC, non-pulsatile component) or the average value is estimated and subtracted (subtracted from the pulse oximeter signal, the PPG signal, the original signal, each of the two signals, etc.); , the ratio of AC (such as the ratio between the two signals with respect to the pulsatile component) of the pulsatile signal, said periodic component, said alternating component, non-stationary component, fluctuating component, pulsating component, is estimated and/or averaged. linear regression between two signals (the two signals, two pulse oximetry signals, two photoelectric plethysmogram signals, two light waves of different wavelengths received by the sensor, etc.) ) can be used as described below. However, performance (the performance achieved by its linear regression) is limited due to the presence of noise in both the red light and the infrared light that are close to each other. Photoplethysmography with green light (approximately 550 nm) employs motion noise because the light is absorbed more by blood than by water or other tissues. high resistance to motion artifacts, noise caused by motion of the patient during motion); But the difference between oxygenated (enriched with oxygen) and deoxygenated (deoxygenated) blood is the spectrum (spectrum of light, spectrum of electromagnetic waves, etc.) Within our green region there is much less than in the red region. In another example, long time averages of the green PPG signal (or red light/(or) infrared light, long time averages of the intensity of each signal, the length of the data represented by the waveform) A time-averaged value, time-averaged value)) (described later) may be used to measure the shape of the pulsatile signal. A weighted average (a value obtained by synchronously weighting a plurality of wavelength signals) for any number of wavelengths that are different from each other (e.g., green light, red light, and infrared light) is calculated as described above. It may be used to estimate the shape of the pulse wave.

さらに別のいくつかの実施態様においては、線形回帰アルゴリズム(linear regression algorithm、線形回帰法、複数の要因間の相関を線形回帰式を用いて分析する手法)を酸素飽和度(Oxygen Saturation)の測定のために用いてもよい。このような意味において、患者のECG信号および/または緑色(または他の色)のLED型PPG信号のうちのいずれかまたは双方を用いてもよい。第1の例については、ECG信号を、複数の心拍タイミング(when heart beats occur、複数の心拍の発生時刻、複数の心拍が発生する時間的位置)を測定するために用いてもよい。複数の心拍位置(beat locations、心拍が発生する位置)により、前記2つの容積脈波信号(the two of photoplethysmogram signals、選択された2つの容積脈波信号、2つのPPG信号、前記センサが受光した、互いに波長が異なる2つの光波、図6Aにおけるカーブ600および602)のそれぞれについて、相関時間平均(correlated time averaging、患者の同じバイタル・サインを時系列的に表す2つの信号の各々のうち、心拍タイミングに関連付けて、互いに同期する部分同士の平均値を取得すること)を行うことが可能となる。その場合、その結果取得される複数のアンサンブル平均値(the ensemble averages、各心拍発生位置ごとに取得される、前記2つの容積脈波信号の平均値(前記2つの容積脈波信号を互いに同期させて合成したものに相当する)であって時間軸上に複数並んだもの、複数の信号を同期的に平均化して取得される値、患者の同じバイタル・サインを時系列的に表す複数の信号を同期的に順次平均して取得される平均値、信号間平均値)についての線形回帰法を、前記2つの信号(the two signals、前記2つの容積脈波信号など)間の線形ゲイン係数(linear gain factor)を決定するために用いてもよい。この線形ゲイン係数は、患者の酸素飽和度を測定するために用いることが可能である。 In some further embodiments, a linear regression algorithm (linear regression method, a technique that analyzes correlations between multiple factors using linear regression equations) is used to measure oxygen saturation (Oxygen Saturation). may be used for In this sense, either or both of the patient's ECG signal and/or the green (or other color) LED-based PPG signal may be used. For the first example, ECG signals may be used to measure when heart beats occur, when heart beats occur, and where in time heart beats occur. The two of photoplethysmogram signals, the two selected volume pulse wave signals, the two PPG signals, the sensor received , curves 600 and 602 in FIG. 6A), for each of the two lightwaves with different wavelengths, curves 600 and 602 in FIG. acquisition of an average value between mutually synchronized portions in association with timing). In that case, a plurality of ensemble averages obtained as a result (the ensemble averages, the average values of the two volume pulse wave signals obtained for each heartbeat occurrence position (the two volume pulse wave signals are synchronized with each other values obtained by synchronously averaging multiple signals, and multiple signals representing the same patient's vital signs in chronological order. The linear regression method for the average value obtained by synchronously sequential averaging, the average value between signals) is used as a linear gain coefficient between the two signals (the two signals, the two volume pulse wave signals, etc.) ( may be used to determine the linear gain factor). This linear gain factor can be used to measure the patient's oxygen saturation.

置換的におよび/または追加的に、緑色光(約550nm)を用いる光電容積脈波法(PPG)(光電脈波計測)が実施される場合、そのPPG信号を、前記脈動信号の形状を測定するために用いてもよい。この低ノイズ信号は、その後、前記赤色光信号および前記赤外光信号の双方に対する線形回帰を行うための(for linear regression、線形回帰直線についての)従属変数(the independent variable、赤色光信号についての線形回帰結果と、赤外光信号についての線形回帰結果とを互いに比較するために、それら線形回帰結果に共通の変数)として用いてもよい。それら2つの回帰結果(regression results、2つの回帰係数)の比率は、赤色光信号と赤外光信号との間の相関係数の推定値である。この書類に記載されているように、ノイズを、複数の心拍にわたって(over multipule heart beats、複数の心拍タイミングにわたって)アンサンブル平均化(ensemble averaging、患者の同じバイタル・サインを時系列的に表す複数の信号間で同期的に行われる平均化、複数の波長信号間で同期的に行われる平均化)を行うことによって低減させることが可能である(例えば、後述の、複数のフレームについての説明を参照されたい)。心拍タイミングを測定するためにECG信号を用いることに加えてかまたはそれに代えて、緑色光波長のPPG信号を用いてもよい。これに代えて、任意の数の波長であって互いに異なるもの(例えば、緑色光、赤色光および赤外光または赤色光/(または)赤外光の長時間平均値(long time averages、それぞれの信号の強度についての長時間平均値、時間平均値)(後述))についての加重平均値(weighted average、複数の波長信号を同期的に加重平均化した値)を用いてもよい。前記アンサンブル平均化は、外れ心拍(outlier beats、他の測定値としての心拍から飛び離れたタイミングを有する心拍)を発見して除去することにより、高精度化されてもよく、その外れ心拍の発見および除去は、推定されたアンサンブル平均値に対する相関性が、他の心拍の、推定されたアンサンブル平均値に対する相関性より弱い心拍を無視することによるか、または、ノイズを推定し、強いノイズを有するいくつかの領域から出現する心拍に他の心拍より小さい重み係数を与える(weight less、軽視する)ことにより、行うことが可能である。ノイズは、また、長い区間にわたって平均化を行うことによって(through longer averaging periods、前記長時間平均値を用いることによって)改善されてもよい。 Alternatively and/or additionally, if a photoplethysmography (PPG) (photoplethysmography) with green light (approximately 550 nm) is performed, the PPG signal can be used to measure the shape of the pulsatile signal. may be used to This low noise signal is then used as the independent variable for the linear regression (for the linear regression line) for both the red light signal and the infrared light signal. In order to compare the linear regression results and the linear regression results for the infrared light signal with each other, it may be used as a variable common to the linear regression results. The ratio of the two regression results (two regression coefficients) is an estimate of the correlation coefficient between the red and infrared light signals. As described in this paper, the noise is ensemble-averaged over multiple heart beats (over multiple heart beat timings) to represent the same patient vital signs in time series. synchronous averaging between signals, synchronous averaging across multiple wavelength signals) (see e.g., discussion of multiple frames below). want to be). In addition to or instead of using ECG signals to measure heartbeat timing, green light wavelength PPG signals may be used. Alternatively, any number of wavelengths that differ from each other (e.g., long time averages of green light, red light, and infrared light or red/(or) infrared light, respectively) A weighted average (a value obtained by synchronously weighting and averaging a plurality of wavelength signals) of the signal intensity (long-term average, time average) (described later) may also be used. The ensemble averaging may be refined by finding and removing outlier beats (beats with timing that deviate from the other measured beats), and finding the outlier beats. and remove by ignoring beats whose correlation to the estimated ensemble mean is weaker than the correlation of other beats to the estimated ensemble mean, or by estimating noise and having strong noise This can be done by giving beats emerging from some regions a weight less than other beats. Noise may also be improved by averaging through longer averaging periods.

このような意味において、この書類に含まれる健康状態モニタリング方法は、
ユーザのECG信号および/または第1の光電容積脈波PPG信号のいずれかまたは双方および/または複数の波長(wavelengths、同じ色でも異なる複数の波長、異なる色で異なる複数の波長)をそれぞれ重みを付けて合成したもの(a weighted combination、複数の波長を有する複数の信号につき、時間ごとのアンサンブル平均値の時系列によって表されるものなど)から、複数の心拍がそれぞれ出現するタイミングを決定する工程と、
第1の脈波形状(pulse shape、脈動信号の波形)を表す第1の脈波形状テンプレート(template、脈波形状の見本、サンプル、パターンなど、図6Eにおける破線カーブ632および634のような包絡線など)またはデータセットを生成するために、前記第1の光電容積脈波PPG信号の時間平均値を計算する工程と、
前記複数の心拍の位置に関連付けて、別の2つの光電容積脈波信号の各々の時間平均値を計算する工程であって、それら別の光電容積脈波信号の一方は赤色光信号であり、他方の光電容積脈波信号は赤外光信号であるものと、
前記赤色光信号について赤色光信号用アンサンブル平均値を生成するとともに、前記赤外光信号について赤外光信号用アンサンブル平均値を生成する工程と、
それら赤色光信号用アンサンブル平均値および赤外光信号用アンサンブル平均値の各々を、前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットと比較する工程と、
前記2つの信号(the two signals、赤色光信号および赤外光信号)間の線形ゲイン係数(linear gain factor)を決定するために、前記赤色光信号用アンサンブル平均値と前記赤外光信号用アンサンブル平均値との各々の、前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットとの比較における線形回帰(a linear regression、前記赤色光信号用アンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットとの間の線形回帰結果と、前記赤外光信号用アンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットとの間の線形回帰結果と)を用いる工程と、
前記線形ゲイン係数から患者(the patient、前記ユーザ)の酸素飽和度を決定する工程と
を含んでいる。
In this sense, The health monitoring methods contained in this document are
Either or both of the user's ECG signal and/or the first photoplethysmogram PPG signal and/or a plurality of wavelengths (wavelengths, different wavelengths with the same color, different wavelengths with different colors) are respectively weighted. Determining the timing at which each of the plurality of heartbeats appears from a weighted combination, represented by a time series of ensemble average values for each time for a plurality of signals having a plurality of wavelengths, etc. When,
A first pulse shape template (template, sample, pattern, etc.) representing a first pulse shape (waveform of the pulsatile signal), envelope such as dashed curves 632 and 634 in FIG. 6E. calculating a time-averaged value of the first photoplethysmographic PPG signal to generate a data set;
calculating a time-averaged value of each of two further photoelectric plethysmogram signals, one of the further photoelectric plethysmogram signals being a red light signal; the other photoelectric plethysmogram signal is an infrared light signal;
generating a red light signal ensemble mean value for the red light signal and generating an infrared light signal ensemble mean value for the infrared light signal;
comparing each of the red light signal ensemble mean value and the infrared light signal ensemble mean value with the first pulse shape template or data set;
the ensemble mean value for the red light signal and the ensemble for the infrared light signal to determine a linear gain factor between the two signals, the red light signal and the infrared light signal; a linear regression in comparison with said first pulse shape template or data set, each of said ensemble mean values for red light signals and said first pulse shape template or data set; and a linear regression result between the infrared light signal ensemble mean value and the first pulse shape template or data set);
determining the oxygen saturation of the patient from the linear gain factor;
contains.

同様な視点において、この書類に含まれるパルス・オキシジェネーション測定(determining pulse oxygenation、パルス・オキシメトリ、非侵襲型酸素飽和度測定)方法は、
a)緑色光を用いるか、または、複数の波長(wavelengths、互いに異なる複数の波長、波長が異なる複数の光、光成分、電磁波、電磁波成分、信号成分など)をそれぞれ重みを付けて合成したもの(a weighted combination)を用いて、複数の心拍(heart beats、心拍タイミング、心拍位置)を検出する工程と、
b)第1の脈波形状(pulse shape、脈動波形)テンプレートまたは第1の脈波形状を表すデータセットのうちの1または複数のものを生成する工程であって、
緑色光波長(green wavelengths、1つまたは複数の緑色光波長、互いに異なる複数の緑色光波長、波長が互いに異なる複数の緑色光)、
赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたる緑色光についてのアンサンブル平均値(an ensemble average、いずれも緑色であるが波長が互いに異なる複数の緑色光についてのアンサンブル平均値、波長は同じで緑色光であるが異なる複数の時刻についてのアンサンブル平均値、波長は同じ緑色光であるが異なる複数のフレームについてのアンサンブル平均値、複数の緑色光を同期的に平均化したもの)、
赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたる複数の波長(wavelengths、互いに異なる複数の波長、波長が異なる複数の光、電磁波または信号光など)についてのアンサンブル平均値(an ensemble average)、もしくは
赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さよりかなり(significantly)長い時間長さにわたる複数の波長(wavelengths)についてのアンサンブル平均値(an ensemble average)を用いる工程(心拍波形を得るためにアンサンブル平均値を用いることが可能であり、アンサンブル平均値は心拍波形を示す)、または、
いずれかの色を有する1つの波長(a single wavelength)についての長時間平均値(a long time average、前記信号によって表される複数の時系列データのうち長時間の時間区間内に存在するものの平均値、酸素飽和度を測定するために用いられる赤色光および赤外光についてのより時間平均値の時間区間より長い時間区間を有する時間平均値、時間平均値など)を用いる工程
を含むものと、
c)赤色脈波形状(pulse shape、赤色光信号によって表される脈波形状)テンプレートまたは同じ脈波形状を表すデータセットと、赤外脈波形状(pulse shape、赤外光信号によって表される脈波形状)テンプレートまたは同じ脈波形状を表すデータセットとを取得する工程であって、それら脈波形状のそれぞれを前記第1の脈波形状と比較するものと、
d)線形回帰により、赤色光についてのアンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートとの間の相関度(相関係数など)を決定するとともに、線形回帰により、赤外光についてのアンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートとの間の相関度(相関係数など)を決定する工程であって、それら相関度(correlations、複数の相関係数など)の比率が、その後、酸素飽和度を求めるための前記脈動成分比率(the AC ratio、赤色光信号や赤外光信号などの複数の信号間のAC(脈動)成分比率)として用いられるものと
を含んでいる。
In a similar light, the methods of pulse oxygenation (determining pulse oxygenation, pulse oximetry, non-invasive oxygen saturation measurement) contained in this document are:
a) Using green light or combining weighted multiple wavelengths (wavelengths, multiple different wavelengths, multiple lights with different wavelengths, optical components, electromagnetic waves, electromagnetic wave components, signal components, etc.) A step of detecting a plurality of heartbeats (heartbeats, heartbeat timing, heartbeat position) using (a weighted combination);
b) generating one or more of a first pulse shape template or a data set representing the first pulse shape,
green wavelengths, one or more green light wavelengths, different green light wavelengths, different green light wavelengths;
an ensemble average for green light over roughly the same length of time as for either red or infrared light, and for multiple green lights that are all green but have different wavelengths values, ensemble average values for different times with the same green light wavelength, ensemble average values for different frames with the same green light wavelength, multiple green lights averaged synchronously thing),
Ensemble average value for multiple wavelengths (wavelengths, multiple wavelengths different from each other, multiple lights with different wavelengths, electromagnetic waves or signal lights, etc.) over roughly the same length of time as for either red or infrared light (an ensemble average), or using an ensemble average for multiple wavelengths over a length of time significantly longer than the length of time for either red or infrared light ( The ensemble average can be used to obtain the heartbeat waveform, the ensemble average indicating the heartbeat waveform), or
a long time average for a single wavelength of any color, the average of the multiple time series data represented by the signal that exist within a long time interval values, time-averaged values having a longer time interval than the time interval of the longer time-averaged values for red and infrared light used to measure oxygen saturation, time-averaged values, etc.);
c) a red pulse shape (pulse shape represented by a red light signal) template or dataset representing the same pulse shape and an infrared pulse shape represented by an infrared light signal obtaining a pulse wave shape template or data set representing the same pulse wave shape, wherein each of the pulse wave shapes is compared to the first pulse wave shape;
d) determining the degree of correlation (such as a correlation coefficient) between the ensemble average value for red light and the first pulse wave shape template by linear regression, and determining the ensemble average for infrared light by linear regression; determining a correlation (such as a correlation coefficient) between the value and the first pulse wave shape template, wherein the ratio of the correlations (correlations, correlation coefficients, etc.) is then the oxygen It includes what is used as the pulsation component ratio (the AC ratio, AC (pulsation) component ratio between a plurality of signals such as a red light signal and an infrared light signal) for obtaining the degree of saturation.

前記脈波形状テンプレート(pulse shape template)またはデータセットは、いくつかの実施態様においては、前記脈波形状テンプレートが前記PPG信号についての長時間アンサンブル平均値を表す点で、この書類に記載されている基準フレーム・テンプレート(reference frame template)に似ている。しかし、相違点は、この書類において他の箇所に記載されている前記基準フレーム・テンプレートは、脈波伝播時間(pulse transit time、脈波伝播速度、パルス伝播時間)を求めるために設計されているものであり、一方、第1の脈波形状(first pulse shape、第1の脈波形状テンプレート)もしくはデータセットまたはその他同様のものに関連する今回の説明箇所においては、酸素飽和度を求めるために設計されているものであるという点である。 The pulse shape template or data set is described in this document in that, in some embodiments, the pulse shape template represents a long-term ensemble average for the PPG signal. similar to the reference frame template The difference, however, is that the reference frame templates described elsewhere in this document are designed to determine pulse transit time. , whereas where presently related to a first pulse shape (first pulse shape template) or data set or the like, to determine oxygen saturation The point is that it is designed.

第1の方法は、緑色光が心拍検出のために用いられる場合の方法であるが、他のいくつかの方法は、ECG信号が心拍検出のために用いられる場合にも同様に有用である。さらに、前述のいくつかの代替案は、前記第1の脈波形状について用いられるものとして、緑色光、または、赤色光および赤外光についての長時間平均値を有し、また、赤色光および赤外光についての短時間平均値が、前記酸素飽和度を前記第1の脈波形状と比較するために用いられる。有用であるかもしれないことは、前記第1の脈波形状(pulse waveform shape)(またはデータセット)について用いられる赤色光および赤外光についての長時間平均値が、酸素飽和度測定値について用いられる赤色光および赤外光についての比較的短時間の信号に関連付けられるということを理解することである。前記形状(the shape、脈波形状)が酸素飽和度より低速で変化することが予想されるため、酸素飽和度の部分を求めるために依然としてより短時間の平均値を用い(および、よって、より高速の応答時間を取得し)つつ、前記形状を求めるために長時間平均値を用いることが可能である。 The first method is when green light is used for heartbeat detection, but several other methods are equally useful when ECG signals are used for heartbeat detection. Further, some of the alternatives described above have long-term averages for green light, or red light and infrared light as used for the first pulse wave shape, and red light and A short-term average value for infrared light is used to compare the oxygen saturation to the first pulse wave shape. It may be useful that long-term averages for red and infrared light used for the first pulse waveform shape (or data set) are used for oxygen saturation measurements. is associated with relatively short duration signals for red and infrared light. Because the shape is expected to change more slowly than oxygen saturation, we still use shorter time averages to determine the oxygen saturation fraction (and thus more Long term averages can be used to determine the shape while obtaining fast response times.

注記すべきことは、緑色は、信号対雑音比が高いため、望ましいことが判明し、前記脈動信号(the pulse signal、交流信号、脈波信号)は、存在可能な他の体動ノイズより強いということである。しかし、緑色に代えて他の波長を用いることが可能であり、すなわち、緑色は、光のスペクトル内の他の色によって置き換えることが可能であり、留意すべきことは、信号対雑音という観点では、ある色が良好に作用するか、または他の色が良好に作用しないということである。注記すべきことは、他の色は、たとえ望ましい信号対雑音比を有していなくても、この書類に記載の態様において用いることが可能であるということである。同様に、赤色波長および/または赤外波長がこれまで好んで選択されてきたということは、赤色および/または赤外が、被検者(test subject、被検体)におけるヘモグロビン血液の特定の酸素(oxygenation、含有酸素、血中酸素、血中酸素飽和度など)に対する反射率が他の光に比較して高いということであることが発見されたということであった。酸素を豊富に含む血液のそれぞれは、赤色光のうちの有効部分(effective amount、一部、反射光として有効となる部分)であって他の光の場合より多いものを反射し、また、酸素を含まない血液は、赤外光のうちの有効部分(effective amount、一部、反射光として有効となる部分)であって他の光の場合より多いものを反射する。赤色光および赤外光を全く用いずに他の色の光を用いることが可能であるが、他の色の光は、いくつかの特定の用途において低い(または高い)実効性を有するかもしれない。さらに注目すべきことは、当業界において理解されるように、任意の具体的な色の光が説明されるときはいつでも、離散的な複数の波長が、そのような定義範囲(such definition)の内側にあるものとして理解されるということと、ユーティリティ(utility、実用対象物、注目対象物)が前記定義範囲の内側または外側にあるかもしれないということとである。よって、緑色でも赤色でも赤外でもない色が用いられることが理解され、および/または、そのような色の選択(color selection、選択可能な色の範囲、どのようにして色を選択するのかということ)は、信号対雑音比および/または含有酸素(oxygenation)もしくは他のユーティリティ(utility、実用対象物、注目対象物)に対する反射性(reflectiveness、反射率)のいずれかが実用上最低限の性能(minimal effectiveness、最低の実効性)を有するという要求によってしか制限されないかもしれない。 It should be noted that green was found to be desirable due to its high signal-to-noise ratio, the pulse signal being stronger than other possible body motion noise. That's what it means. However, other wavelengths can be used in place of green, i.e. green can be replaced by other colors in the spectrum of light, and it should be noted that in terms of signal to noise , that some colors work well and others do not. It should be noted that other colors can be used in the manner described in this document even if they do not have the desired signal-to-noise ratio. Similarly, red and/or infrared wavelengths have been the preferred choice hitherto, indicating that red and/or infrared are the specific oxygen of hemoglobin blood in a test subject. oxygenation, oxygen content, blood oxygen, blood oxygen saturation, etc.) was found to be higher than other lights. Each of the oxygen-rich blood reflects an effective amount of red light (some of which is effective as reflected light) more than the other light, and oxygen Blood that does not contain λ reflects an effective amount of infrared light (the portion that is effective as reflected light) that is greater than other light. It is possible to use other colors of light without red and infrared light at all, but other colors of light may have lower (or higher) effectiveness in some particular applications. do not have. It should also be noted that whenever any particular color of light is described, discrete wavelengths of such definition range, as is understood in the art. It is understood as being inside, and the utility (utility, object of interest, object of interest) may be inside or outside the defined range. Thus, it is understood that colors other than green, red, or infrared may be used, and/or any such color selection (color selection, range of colors available, how to select colors, etc.) is the minimum practical performance for either signal-to-noise ratio and/or reflectiveness to oxygen content or other utilities. may be limited only by the requirement to have (minimal effectiveness).

ECG(心電図)データまたは緑色PPGデータ(もしくはそれと同様なもの)または赤色光/(もしくは)赤外光の長時間平均値データを、互いに異なる光波長を有する2以上の容積脈波(photoplethysmographs、容積脈波信号、光電容積脈波)に時間的に関連付けて記録してもよい。前記複数の心拍は、心電図信号または緑色PPG信号の中に検出される。それら心拍により、それらのうち互いに隣接した2つの心拍間の時間の間における容積脈波データのうちの1つの「フレーム」を定義することが可能となる。その後、複数のフレーム(these frames、1つの信号についての複数のフレームなど)のうちの2以上のものを、各時刻において(at each point in time、各時刻ごとに)、まとめて平均化し、それにより取得された時間間隔(the time interval、前記平均化によって取得されたフレーム継続時間平均値)を有する1つの平均フレーム(an average frame)を生成することが可能である。容積脈波は心拍に関連付けられる(correlated、時間相関を持たされる、時間的に関連付けられる、容積脈波タイミングと心拍タイミングとが互いに一致する)ため、容積脈波信号は、前記平均化処理によって強調される(reinforced、強化される、ノイズを軽減される)。しかし、心拍に時間的に関連付けられない体動アーチファクトも他のノイズ発生源(noise source)も、軽減される。よって、前記1つの平均フレームの信号対雑音比が、典型的には、個々のフレーム(individual frames、同じ信号についての平均化前の複数のフレームの時系列)の信号対雑音比より高い。 ECG (electrocardiogram) data or green PPG data (or the like) or red light/(or) infrared long-term average data are taken from two or more photoplethysmographs with different light wavelengths. pulse wave signal, photoelectric plethysmogram) may be recorded in association with time. The plurality of heart beats are detected in an electrocardiogram signal or green PPG signal. The beats make it possible to define one "frame" of plethysmogram data during the time between two beats adjacent to each other. Then, two or more of the frames (such as frames for one signal) are averaged together at each point in time, and It is possible to generate an average frame with the time interval (frame duration average obtained by said averaging) obtained by . Since the plethysmogram is correlated with the heartbeat (correlated, time-correlated, temporally correlated, plethysmogram timing and heartbeat timing match each other), the plethysmogram signal is obtained by the averaging process. reinforced (reinforced, noise-reduced). However, motion artifacts and other noise sources not temporally related to heart beats are also mitigated. Thus, the signal-to-noise ratio of said one average frame is typically higher than the signal-to-noise ratio of individual frames (time series of frames before averaging for the same signal).

互いに異なる光波長を有する少なくとも2つの容積脈波(photoplethysmographs、容積脈波信号、光電容積脈波)のそれぞれについての平均フレームを構成した後、線形回帰法を、それら2つの容積脈波についての2つの平均フレーム(the two average frame signals、2つの信号のそれぞれの平均フレームであって互いに同期するもの)間のゲイン(gain、信号間の強度比、ゲイン係数、線形ゲイン係数など)を推定するために用いることが可能である。そのゲイン値を、血中酸素飽和度を取得するための情報、または血中に存在する他の成分、例えば、ヘモグロビン、二酸化炭素またはその他のようなものを推定するために用いてもよい。それと同じことを目的として、このプロセスを追加的な(additional、別の)および/または置換的な(alternative、相互代替的な)光波長について反復してもよい。 After constructing an average frame for each of at least two photoplethysmographs, photoplethysmographs, photoplethysmograms, photoplethysmograms with different optical wavelengths, a linear regression method is applied to the two photoplethysmographs. To estimate the gain (gain, intensity ratio between the signals, gain factor, linear gain factor, etc.) between the two average frame signals, which are synchronous with each other can be used for The gain value may be used to obtain information for obtaining blood oxygen saturation, or to estimate other components present in blood, such as hemoglobin, carbon dioxide, or the like. For the same purpose, this process may be repeated for additional and/or alternative light wavelengths.

明細書に記載の望ましい/(または)別のいくつかの方法は、赤色フレーム信号(the red frame signal、赤色光の信号のうちのフレーム内の強度変化を表す信号)および赤外フレーム信号(IR frame signal、赤外光の信号のうちのフレーム内の強度変化を表す信号)および/または緑色フレーム信号(green frame signal、緑色光の信号のうちのフレーム内の強度変化を表す信号、緑色光信号)が存在する場合には(if/when)、赤色フレーム信号および赤外フレーム信号および/または緑色フレーム信号の間というように、複数の特定の信号間のゲイン(gain、信号間の強度比、ゲイン係数、線形ゲイン係数など)を決定する工程を有してもよい。それら(these、ゲイン)を求めるために、まず、それら2つのフレーム(the two frames、もともとの赤色フレームおよび赤外フレームであって同期するもの)をまとめて平均化(averaging together、各時刻ごとに平均化)してもよい。このことの結果として、ノイズが軽減された1つの信号が取得されるかもしれない。前記ゲインは、
赤色フレーム信号対合成値(combined、赤色フレーム信号と赤外フレーム信号または別の信号とを合成ないしはまとめて平均化したもの、前記アンサンブル平均値など)について線形回帰法を実行するとともに、赤外フレーム信号対合成値(combined、赤外フレーム信号と赤色フレーム信号または別の信号とを合成ないしはまとめて平均化したもの、前記アンサンブル平均値など)について線形回帰法を実行し、次に、その結果取得された2つの値(these two results、赤色フレーム信号対合成値の回帰係数と、赤外フレーム信号対合成値の回帰係数)間の比率を取得することによって取得されるか、または、
赤色フレーム信号対緑色合成値(combined with green、赤色フレーム信号と緑色フレーム信号(緑色PPG信号、緑色光信号)とを合成ないしはまとめて平均化したもの、前記アンサンブル平均値など)について線形回帰法を実行するとともに、赤外フレーム信号対緑色合成値(combined with green、赤外フレーム信号と緑色フレーム信号(緑色PPG信号、緑色光信号)とを合成ないしはまとめて平均化したもの、前記アンサンブル平均値など)について線形回帰法を実行し、次に、その結果取得された2つの結果値(these two results、赤色フレーム信号対緑色合成値の回帰係数と、赤外フレーム信号対緑色合成値の回帰係数)間の比率を取得することによって取得されるか、または、
赤色フレーム信号対緑色フレーム信号(green、緑色PPG信号、緑色光信号)について線形回帰法を実行するとともに、赤外フレーム信号対緑色フレーム信号(green、緑色PPG信号、緑色光信号)について線形回帰法を実行し、次に、その結果取得された2つの結果値(these two results、赤色フレーム信号対緑色フレーム信号(green、緑色PPG信号、緑色光信号)の回帰係数と、赤外フレーム信号対緑色フレーム信号(green、緑色PPG信号、緑色光信号)の回帰係数間の比率を取得することによって取得されるか、または、
緑色フレーム信号(green、緑色PPG信号、緑色光信号)を赤色フレーム信号に組み合わせて合成したものについて線形回帰法を実行し、緑色フレーム信号(green、緑色PPG信号、緑色光信号)を赤外フレーム信号に組み合わせて合成したものについて線形回帰法を実行し、その結果取得された複数の結果値(results、前者の線形回帰についての回帰係数と、後者の線形回帰についての回帰係数など)間の比率を用いることによって取得される。
Some preferred and/or other methods described herein include the red frame signal (a signal representing intensity variations within a frame of the red light signal) and an infrared frame signal (IR frame signal, a signal representing intensity changes within a frame of the infrared light signal) and/or a green frame signal (a signal representing intensity changes within a frame of the green light signal, a green light signal) ) is present (if/when), the gain between a plurality of specific signals, such as between the red frame signal and the infrared frame signal and/or the green frame signal, the intensity ratio between the signals, gain factor, linear gain factor, etc.). In order to obtain these (gain), first, the two frames (the original red frame and the infrared frame that are synchronized) are averaged together (the gain). averaging). As a result of this, a signal with reduced noise may be obtained. The gain is
A linear regression method is performed on the red frame signal versus the composite value (combined, the combination or average of the red frame signal and the infrared frame signal or another signal, the ensemble average value, etc.), and the infrared frame Performing a linear regression method on the signal pair composite value (combined, combining or averaging the infrared frame signal and the red frame signal or another signal together, the ensemble average value, etc.), and then obtaining the results. obtained by taking the ratio between these two results, the regression coefficient of the red frame signal vs. the composite value and the regression coefficient of the infrared frame signal vs. the composite value, or
A linear regression method is applied to a red frame signal versus a green combined value (combined with green, a combination or an average of the red frame signal and the green frame signal (green PPG signal, green light signal), the ensemble average value, etc.). In addition, infrared frame signal vs. green combined value (combined with green), infrared frame signal and green frame signal (green PPG signal, green light signal) combined or averaged together, the above ensemble average value, etc. ), and then the two resulting values (these two results, the regression coefficient of the red frame signal versus the green composite value, and the regression coefficient of the infrared frame signal versus the green composite value). obtained by taking the ratio between, or
Linear regression was performed on the red frame signal versus the green frame signal (green, green PPG signal, green light signal) and linear regression was performed on the infrared frame signal versus the green frame signal (green, green PPG signal, green light signal). , and then the regression coefficients of these two results, the red frame signal versus the green frame signal (green, green PPG signal, green light signal), and the infrared frame signal versus the green obtained by obtaining the ratio between the regression coefficients of the frame signal (green, green PPG signal, green light signal), or
A linear regression method was performed on the combination of the green frame signal (green, green PPG signal, green light signal) with the red frame signal to convert the green frame signal (green, green PPG signal, green light signal) into the infrared frame signal. The ratio between multiple result values (results, regression coefficients for the former linear regression and regression coefficients for the latter linear regression, etc.) obtained by running a linear regression method on a combined composite of signals. is obtained by using

別の方法は、1つの候補ゲイン値(a possible gain value)を選択する工程と、その候補ゲイン値を前記平均フレーム信号(the average frame signal、ある波長を有する信号の平均フレーム、互いに異なる2つの波長の一方の平均フレーム信号、赤色フレーム信号および赤外フレーム信号の一方)に乗算する工程と、別の波長を有する別の平均フレーム(an average frame、別の平均フレーム、赤色フレーム信号および赤外フレーム信号の他方)に対する残差(resdual error、誤差、偏差、前記候補ゲイン値と前記平均フレームとの乗算値と前記別の平均フレームとの差)を求める工程とを有する。この方法を、候補ゲイン値の数の分、反復してもよい。単線形回帰法(simple linear regression、説明変数が1個の回帰モデル)によれば、全体領域の中の(global、グローバルな)最小ゲイン値が取得されるが、この方法によれば、局所的な(local、ローカルな、局所領域の中の)複数の最小値を取得することが可能である。よって、全体の中の最小値がモーション・アーチファクト、静脈血運動または別のノイズ発生源に起因する相関度(correlation、相関係数など)を示す可能性がある場合には、その全体の中の最小値を無視してもよく、その代わりに、局所的な1つの最小値を選んでもよい。 Another method comprises the steps of selecting a possible gain value and applying that candidate gain value to the average frame signal, the average frame of a signal having a wavelength, two different an average frame signal of one wavelength, one of the red frame signal and the infrared frame signal) and another average frame having another wavelength (an average frame, another average frame, the red frame signal and the infrared determining a residual error (error, deviation, difference between the product of said candidate gain value and said average frame and said another average frame) for the other frame signal). This method may be repeated for as many candidate gain values. According to the simple linear regression (regression model with one explanatory variable), the minimum gain value in the whole area (global) is obtained, but according to this method, the local It is possible to obtain multiple local minima. Therefore, if the minimum value in the whole may indicate the degree of correlation (correlation, correlation coefficient, etc.) due to motion artifact, venous blood movement, or another noise source, The minimum may be ignored, and instead a single local minimum may be chosen.

さらに別の方法は、前記赤色光信号および/または赤外光信号につき、一層長い時間区間にわたって計算されたアンサンブル平均値を用いて前記脈波形状を決定し、次に、その脈波形状に、より短い時間区間にわたって時間平均化された信号(shorter time averaged signals、前記アンサンブル平均値についての時間区間より短い時間区間にわたって時間平均化された信号)をあてはめる(fitting、脈波形状を、より短い時間区間にわたって時間平均化された信号で近似する)。基本的には、出願人は、前述の緑色光信号またはECG信号(the green light sginal or ECG signal described above、より短い時間区間にわたって時間平均化された信号など)の代わりに、赤色光信号または赤外光信号についての長時間平均値を用いる。 Yet another method is to determine the pulse shape using ensemble averages calculated over longer time intervals for the red and/or infrared light signals, and then determine the pulse shape by: Fitting (shorter time averaged signals, signals time averaged over a time interval shorter than the time interval for the ensemble average) approximating the signal time-averaged over the interval). Basically, Applicants propose that instead of the green light signal or ECG signal described above, such as a signal time-averaged over a shorter time interval, the red light signal or red A long-term average value for the ambient light signal is used.

上述のように、明細書に記載されている患者に着用して使用されるウェアラブルなデバイスであって上述の側面を実現するものは、例えば、胸部の部位のような、局所的な皮膚の動きが比較的大きい部位のように、雑音の多いいくつかの部位において、前述の測定値を取得するために、酸素飽和度をモニタリングするために特に有用であるかもしれない。 As noted above, the wearable devices described herein for use on a patient that implement the above aspects are subject to localized skin movement, e.g., in the chest area. It may be particularly useful for monitoring oxygen saturation in some noisy sites, such as sites with relatively high , to obtain the aforementioned measurements.

上述の側面についての一具体例が図6A-図6Cに示されてる。図6Aにおいては、カーブA(600)が、デバイスのうちの、前記フォトダイオードからの赤外(IR)反射用の出力信号であって時間と共に変化するものを示し、また、カーブB(602)が、前記デバイスのうちの、前記フォトダイオードからの赤色光反射用の出力信号であって時間と共に変化するものを示している。いくつかの実施態様においては、皮膚が、赤色LEDと赤外LEDとによって交互に照射され、それにより、同じフォトダイオードによって集められる複数の信号が生成される。図6Bにおいては、時間的に同期させられている(time synchronized、前記カーブAおよびBの複数のパルス・オキシメトリ信号に対して時間的に同期させられている)(すなわち、時間的に同期している(time concordant))心電図データ(または、代替的な/追加的な緑色光PPGデータまたは赤色光信号もしくは赤外光信号についての長時間平均値であって前述のもの)であって、カーブC(604)で示されているものが、図6Aのグラフに追加されている。前記心電図データ(または、緑色光PPGデータまたは赤色光信号もしくは赤外光信号についての長時間平均値であり、上記を参照されたい)における複数のピーク値(例えば、ピーク606および608)が、パルス・オキシメトリ・データの複数のフレームまたは複数の間隔(interval、時間幅を有する区間)を定義するために用いられることが可能である。別の連続する複数のフレームまたは複数の間隔が、612および614によって明記されており、また、更なる複数のフレームが、同様にして検出される(determined、位置決めされる)ことが可能である。この側面に従い、複数のフレームから成るパルス・オキシメトリ・データが集められる。それら複数のフレームの大きさ(magnitude、フレーム数、フレームのデータサイズ)は、具体的な用途によって大きく変動するかもしれない。いくつかの実施態様においては、前記複数のフレームであって集められるものの数が、5から25までの範囲内にあり、一具体例においては、それらフレームが、8から10までの範囲内の数のフレームである。典型的には、パルス・オキシメトリ・データの複数のフレームまたは複数の間隔が、複数の信号サンプルであって互いに異なる数であるものを含んでいる。すなわち、前記センサ(sensors、前記複数のセンサ)からの出力信号が、予め設定されたレート、例えば、毎秒32個のサンプルを取得するというようなレートでサンプリングされることが可能である。心電図信号(または、緑色光PPGデータまたは赤色光信号もしくは赤外光信号についての長時間平均値)のピーク間に存在する時間の長さが変化すると、各フレーム当たりのサンプル数が変化する。一具体例においては、当該心電図データ(または、緑色光PPGデータまたは赤色光信号もしくは赤外光信号についての長時間平均値)内の複数の特徴であって1つのフレームの開始点(starting points、複数の開始点)として作用するものが、当該パルス・オキシメトリ・データにおける関連ピーク(associated peak、パルス・オキシメトリ・データのピークであって、同じ時刻において心電図に関連付けられるもの)がほぼ当該フレームの中央点(mid-point)または中心点(center)となるように選択され、その後、予め設定された数の信号サンプルが、各フレームごとに記録される。この具体例においては、望ましくは、前記予め設定された数が、前記パルス・オキシメトリ信号のピークがほぼフレーム中央点(mid-frame)であることが確保されるのに十分に大きな数であるように選択される。複数の時刻(time point、時点、時刻点、時間ポイント)に対応する複数のサンプル値であって前記予め設定された値を超えるものは、用いられない。データについての複数のフレームが集められた後、それらフレームの、互いに対応する複数の時刻における複数の数値の複数の平均値(averages、1つのフレームについての複数の平均値)が計算される。前記パルス・オキシメトリ・データのうちの交流成分および直流成分が、上述の複数の平均値から検出され、その後、それら交流成分および直流成分が、従来からの方法により、相対的な酸素飽和度を計算するために用いられ、その従来からの方法は、ratio-of-ratiosアルゴリズムのようなものであり、そのアルゴリズムの一例は、Cypress Semiconductor document No. 001-26779 Rev A (2010年1月18日)である。この基本的な手順は、図6Cのフローチャートにおいて概説されている。フレーム・サイズ(サンプル値の数という意味で)が検出される(620)。各フレーム内の、互いに対応する複数の時刻における複数のサンプルの値が合計され(622)、その後、各時刻ごとに平均値(average values、複数の平均値)が計算され、それら平均値は、今度は、低減された雑音を有する赤外反射および赤色光反射および/または緑色光反射の交流成分および直流成分を与える。いくつかの具体例においては、それら交流成分および直流成分についての複数の数値が、従来からのアルゴリズムを用いて、酸素飽和度を計算するために用いられることが可能である(626)。酸素飽和度についての複数の相対値(relative value、環境条件に依存する数値)が、特定のいくつかの具体例については、前記複数の測定値を較正する(calibrating)ことによって、複数の絶対値(absolute value、環境条件に依存しない数値)に変換されることが可能である。較正は、制御された環境において実行されることが可能であり、その制御された環境においては、複数人の個人が、大気中の濃度が互いに異なる酸素に曝されるとともに、酸素飽和度についての複数の測定値が、対応する複数の酸素レベル(oxygen level、大気中の酸素濃度)に関連付けられる。 One embodiment of the aspects described above is shown in FIGS. 6A-6C. In FIG. 6A, curve A (600) shows the time varying output signal for infrared (IR) reflection from the photodiode of the device and curve B (602). shows the time varying output signal for red light reflection from the photodiode of the device. In some embodiments, the skin is alternately illuminated by red and infrared LEDs, thereby generating multiple signals that are collected by the same photodiode. In FIG. 6B, time synchronized (time synchronized with respect to the plurality of pulse oximetry signals of curves A and B) (i.e., time concordant ECG data (or alternative/additional green light PPG data or long term averages for red light or infrared light signals as previously described), curve C Those indicated at (604) have been added to the graph of FIG. 6A. A plurality of peak values (e.g., peaks 606 and 608) in the electrocardiogram data (or long-term averages for green light PPG data or red or infrared light signals, see above) indicates that the pulse • Can be used to define frames or intervals of oximetry data. Another consecutive frames or intervals are specified by 612 and 614, and further frames can be similarly determined (located). According to this aspect, multiple frames of pulse oximetry data are collected. The dimensions of those multiple frames (magnitude, number of frames, data size of frames) may vary greatly depending on the specific application. In some embodiments, the number of frames collected is in the range of 5 to 25, and in one embodiment the frames are in the range of 8 to 10. is the frame of Typically, frames or intervals of pulse oximetry data contain different numbers of signal samples. That is, the output signals from the sensors can be sampled at a preset rate, such as taking 32 samples per second. The number of samples per frame changes as the length of time that exists between peaks in the ECG signal (or long term average for green light PPG data or red or infrared light signals) changes. In one embodiment, multiple features in the ECG data (or long-term averages for green light PPG data or red or infrared light signals) starting points of a frame. The associated peak in the pulse oximetry data (the peak of the pulse oximetry data that is associated with the electrocardiogram at the same time) is approximately the center of the frame. A mid-point or center point is chosen, after which a preset number of signal samples are recorded for each frame. In this embodiment, preferably the preset number is a large enough number to ensure that the peak of the pulse oximetry signal is approximately mid-frame. selected for Multiple sample values corresponding to multiple time points that exceed the preset value are not used. After the frames of data are collected, averages of the numerical values of the frames at corresponding times are calculated. The ac and dc components of said pulse oximetry data are detected from said multiple averages, and then the ac and dc components are used to calculate relative oxygen saturation by conventional methods. A conventional method is such as the ratio-of-ratios algorithm, an example of which is given in Cypress Semiconductor document No. 001-26779 Rev A (January 18, 2010) is. This basic procedure is outlined in the flow chart of FIG. 6C. The frame size (in terms of number of sample values) is detected (620). The values of a plurality of samples at corresponding times in each frame are summed 622 and then average values (average values) are calculated for each time, wherein the average values are: This in turn provides the AC and DC components of the infrared reflection and red light reflection and/or green light reflection with reduced noise. In some embodiments, multiple values for the AC and DC components can be used to calculate oxygen saturation (626) using conventional algorithms. A plurality of relative values (values dependent on environmental conditions) for oxygen saturation may be obtained, for certain embodiments, by calibrating said plurality of measurements to a plurality of absolute values. (absolute value, numerical value that does not depend on environmental conditions). The calibration can be performed in a controlled environment in which multiple individuals are exposed to different concentrations of oxygen in the air and have their oxygen saturation measured. A plurality of measurements are associated with a corresponding plurality of oxygen levels (oxygen concentration in the atmosphere).

心電図(ECG)信号および/または緑色光PPGまたは赤色光信号もしくは赤外光信号についての長時間平均値を複数のパルス・オキシメトリ信号と比較するための上述の具体例に加えて、そのような比較を行うための他のいくつかの具体例が、当業者による理解の範囲内に存在する。例えば、雑音の存在下に複数のパルス・オキシメトリ信号のうちの交流成分(AC component)の複数のピークを探し出すために、それと同期する心電図信号の複数の特徴であって、当該パルス・オキシメトリの最大値および/または最小値より先に出現する複数の特徴的時刻(characteristic time、パルス・オキシメトリの性質上、自ずと決まる時刻すなわち固有時刻)およびそれより後に出現する複数の特徴的時刻(characteristic time)に存在するものが、パルス・オキシメトリの複数の値が複数の心拍にわたって平均化される(前記複数の心拍にわたってパルス・オキシメトリ信号のすべての値を平均化する必要はない)場合に、パルス・オキシメトリのピーク値(peak value、最大値)および最小値を高い信頼性で検出するために用いられることが可能である。例えば、1つの間隔内において、ある心電図信号のうちのR波(R wave、QRS波)のピークが、その固有の性質として(characteristically)、パルス・オキシメトリ信号の最大値よりxミリ秒前に出現し、かつ、パルス・オキシメトリ信号の最小値よりyミリ秒後に出現すると、当該パルス・オキシメトリ信号のうちの交流成分についての必須の(essential、本質的な、固有な)情報が、複数のパルス・オキシメトリ信号のうちのたった2個の値(two values、2個の時刻における2個の値)のみの測定を反復することによって取得されることが可能である。 In addition to the above embodiments for comparing long-term averages for electrocardiogram (ECG) signals and/or green light PPG or red light or infrared light signals with a plurality of pulse oximetry signals, such comparisons Several other examples exist within the purview of those of ordinary skill in the art for doing so. For example, to locate the peaks of the AC component of a pulse oximetry signal in the presence of noise, the features of the electrocardiogram signal synchronous with it may be combined with the peak of the pulse oximetry signal. At multiple characteristic times appearing before the value and/or minimum value (a time that is determined by itself due to the nature of pulse oximetry, i.e., characteristic time) and multiple characteristic times appearing after that What exists is the value of pulse oximetry when multiple values of pulse oximetry are averaged over multiple heartbeats (it is not necessary to average all values of the pulse oximetry signal over said multiple heartbeats) It can be used to reliably detect peak values (maximum values) and minimum values. For example, within one interval, the peak of the R wave (R wave, QRS wave) of an electrocardiogram signal characteristically appears x milliseconds before the maximum value of the pulse oximetry signal. and appearing y milliseconds after the minimum value of the pulse oximetry signal, the essential information about the alternating component of the pulse oximetry signal is obtained by a plurality of pulse oximetry signals. It can be obtained by repeated measurements of only two values of the oximetry signal (two values at two times).

いくつかの具体例においては、赤外反射または赤色光反射についての複数の数値であって前記フォトダイオードによって測定されたものが、呼吸の深度および/または速度を推定するために用いられることが可能である。図6Dにおいては、時間と共に変化する赤色光用または赤外光用または緑色光用の複数の数値についてのカーブ(630)が示されている。図6Eにおいては、カーブ(630)の複数の最大値および複数の最小値が、破線カーブ(632)および破線カーブ(634)によってそれぞれ示されている。ある時刻における前記最大値と前記最小値との差は、モニタリングされている個人の呼吸の深度に対して単調な関係を有するように(monotonously)関連付けられる。よって、図示されているように、時刻(636)における呼吸は、時刻(638)における呼吸より浅い。いくつかの具体例においては、呼吸深度と時間との関係が、計算されるとともに個人においてモニタリングされることが可能である。時間の経過につれて(over time)、呼吸数(rate of respiration、呼吸速度)を、時間的に並んだ複数の最大値および複数の最小値を表すカーブ(the curve of maximum and minimum values、カーブ630、破線カーブ632および634より成るカーブ630)から評価してもよい。 In some embodiments, multiple values for infrared reflectance or red light reflectance measured by the photodiode can be used to estimate breathing depth and/or rate. is. In FIG. 6D, curves (630) for multiple values for red or infrared or green light over time are shown. In FIG. 6E, the maxima and minima of curve (630) are indicated by dashed curve (632) and dashed curve (634), respectively. The difference between the maximum value and the minimum value at a time is monotonously related to the depth of breathing of the individual being monitored. Thus, as shown, breathing at time (636) is shallower than breathing at time (638). In some implementations, the relationship between respiratory depth and time can be calculated and monitored in an individual. Over time, the curve of maximum and minimum values (curve 630; A curve 630) consisting of dashed curves 632 and 634 may be evaluated.

呼吸波形を心電図のR-S振幅およびR-R間隔から誘導されることの理解から目を移すと、明細書に記載されているPPG(PPG、容積脈波計、光電容積脈波)および/またはパルス・オキシメータを、比較的に直接的に呼吸波形を推定するために用いることが可能であることが分かる。胸部は、呼吸中に拡張および収縮するため、その胸部の運動は、PPG信号上においてふらつく(wandering、くねくね揺れ動く、振れ動く)ベースライン(baseline、振動の基準、基線)・アーチファクト(wandering baseline artifact、揺れ動くベースラインを有するアーチファクト)として出現する。呼吸信号(the breathing/respiration signal、前記呼吸波形を表す信号)に注目するために、前記PPGデータ(the PPG data、PPG信号を表すデータ、容積脈波計データ)をフィルタリングする(filter out、フィルタによって不要成分を除去する)ことにより、その呼吸信号(the respiration signal、前記呼吸波形を表す信号)を他の成分から分離させてもよい。このことは、PPG(PPG、容積脈波計、光電脈波計)が胸部に装着される場合に特に妥当であるかもしれな
い。
Turning from the understanding that the respiratory waveform is derived from the RS amplitude and RR interval of the electrocardiogram, the PPG (PPG, plethysmography, photoplethysmography) and/or Alternatively, it turns out that a pulse oximeter can be used to estimate the respiratory waveform relatively directly. Because the chest expands and contracts during breathing, its chest motion is a wandering baseline artifact on the PPG signal. artifacts with wobbly baselines). Filter out the PPG data (data representing the PPG signal, volume plethysmography data) to focus on the breathing/respiration signal (the signal representing the respiratory waveform). The respiration signal (the signal representing the respiration waveform) may be separated from the other components by removing unnecessary components by . This may be particularly relevant if the PPG (PPG, volume plethysmograph, photoplethysmograph) is worn on the chest.

一方、特にユーザが仰向け状態にある場合に呼吸波形を測定するために、胸部に装着される加速度計を追加的にまたは置換的に使用してもよい。胸部は伸縮するため、その胸部の加速度が上昇および下降し(またはその逆に、もしくはデバイスの向きに応じて)、このことは、加速度計によって測定されることが可能である。 On the other hand, a chest-worn accelerometer may additionally or alternatively be used to measure respiratory waveforms, particularly when the user is in a supine position. As the chest expands and contracts, its acceleration rises and falls (or vice versa, or depending on the orientation of the device), which can be measured by an accelerometer.

上述のいくつかのうちのいずれか、光電容積脈波計および/または加速度計、デバイスおよび/または方法を、互いに分離した状態または互いに組み合わせられた状態で、および/または、上述の、心電図をベースにした呼吸推定法が用いられる状態で、用いてもよい。複数の方法を採用すれば、単一の方法を用いて取得される推定値(estimates、呼吸数および/または呼吸深度の推定値など)より精度が改善されるかもしれない。その場合、呼吸数および呼吸深度を、時間ドメイン法および/または周波数ドメイン法を用いて前記呼吸信号から推定してもよい。 any of the above, photoelectric plethysmographs and/or accelerometers, devices and/or methods separately or in combination with each other and/or electrocardiogram-based as described above; It may also be used in situations where a respiration estimation method with Employing multiple methods may improve accuracy over estimates obtained using a single method (such as estimates of respiratory rate and/or respiratory depth). Respiration rate and respiration depth may then be estimated from the respiration signal using time-domain and/or frequency-domain methods.

いくつかの実施態様においては、心拍タイミング(例えば、心電図信号から取得される)およびPPG信号を、脈波伝播時間、すなわち、圧力波(the pressure wave、心臓圧力波)が人体内において心臓から他の部位に伝搬するのに必要な時間の長さを検出するために使用することが可能である。その場合、脈波伝播時間の検出値を、血圧値を検出または推定するために用いてもよい。注目すべきことは、心拍タイミング、心電図信号および/またはPPG信号を、従来の、または今後開発されるべき他の複数の方法、システムまたはデバイスを用いて生成してもよいし、または、それら信号を、ウェアラブル・デバイスであって明細書において他の方法で記載されているデバイスのようなものによって生成してもよいということである。すなわち、それについての複数のアルゴリズムは、それ自体独立して利用可能なものであってもよいし、ウェアラブル心臓デバイス内において利用可能なものであってもよい。 In some embodiments, the heartbeat timing (eg, obtained from an electrocardiogram signal) and the PPG signal are combined with the pulse transit time, i. can be used to detect the length of time required to propagate to the site of In that case, the detected value of the pulse wave transit time may be used to detect or estimate the blood pressure value. It should be noted that the heartbeat timing, electrocardiogram signal and/or PPG signal may be generated using any number of other methods, systems or devices, conventional or to be developed in the future, or may be generated by a wearable device, such as the devices otherwise described herein. That is, multiple algorithms for it may be available independently or within the wearable cardiac device.

明細書において他の箇所に開示されているように、複数回の(several、数回の)心拍についての複数のPPG信号(the PPG signals、例えば、一連のPPG信号のうち、複数の心拍に時間的に関連付けられる複数の部分信号)を、各PPG信号(each、各部分信号、1つの部分信号)を、対応する1つの心拍(a respective heartbeat)に関連付けることにより、平均化してもよい。その結果、1つのPPGフレーム(PPG frame、PPG信号フレーム)が生成され、その1つのPPGフレームにおいては、心拍に関連付けられたPPG信号が強調される(reinforced、強化される、ノイズを軽減される)一方、心拍に関連付けられないノイズが低減させられる。さらに、その1つのPPGフレームは、既に心拍タイミングに関連付けられているため、脈波伝播時間を、当該フレーム自身の始端または終端のいずれかを特定するために1つの極大値(peak、最大値)または1つの最小値のいずれかの出現位置を決定することにより、推定してもよい。このことは、複数のサンプル値のうちの最小値および/または最大値(the munimum and/or maximum sample(s)、心電図信号などの信号をサンプリングすることによって測定された複数のサンプル値から最小値および/または最大値)を求めるという手法、または、測定された複数のサンプル値の中間に存在する複数のポイントを求めるために前記信号(the signal、心電図信号などの信号について測定された複数のサンプル値)を内挿補間することにより、行ってもよい。例えば、内挿補間を、2次曲線当てはめ、3次スプライン曲線当てはめ、デジタル・フィルタリング補間または他の多くの方法を用いて行ってもよい。 As disclosed elsewhere in the specification, the PPG signals for several heartbeats, e.g. A plurality of sub-signals associated with each other may be averaged by associating each PPG signal with a corresponding heartbeat. As a result, one PPG frame (PPG signal frame) is generated, and in the one PPG frame, the PPG signal associated with the heartbeat is reinforced (reinforced, noise reduced). ), on the other hand, noise not associated with the heartbeat is reduced. Furthermore, since that one PPG frame is already associated with heartbeat timing, the pulse wave transit time is set to one local maximum (peak) to specify either the beginning or the end of the frame itself. Or it may be estimated by determining the position of occurrence of any of the single minimum values. This means the minimum and/or maximum sample(s), the minimum from a plurality of sample values measured by sampling a signal such as an electrocardiogram signal. and/or a maximum value), or a plurality of samples measured of the signal, such as an electrocardiogram signal, to determine a plurality of points lying intermediate the measured sample values. value). For example, interpolation may be performed using quadratic curve fitting, cubic spline curve fitting, digital filtering interpolation, or many other methods.

前記脈波伝播時間は、また、前記1つのPPGフレームを1つのサンプル信号(a sample signal、あるサンプル信号、そのPPGフレームとは別の参照信号)に関連付けることによって推定してもよい。それら2つの信号(the two signal)を互いにシフトさせる(shifting、信号を時間軸上で移動させる)ことにより、相関度が最高となるための時間シフト量を決定してもよい。前記1つのサンプル信号が、予想される1つのPPGフレームを近似するものであるとすると、最高相関度を有する時間シフト量は、前記脈波伝播時間を検出するために用いられるかもしれない。 The pulse transit time may also be estimated by associating the one PPG frame with a sample signal (a sample signal, a reference signal separate from the PPG frame). By shifting the two signals relative to each other (moving the signals on the time axis), the amount of time shift for the highest degree of correlation may be determined. Given that the one sample signal approximates one expected PPG frame, the time shift quantity with the highest correlation may be used to detect the pulse transit time.

明細書に記載のものにとって望ましい方法またはアルゴリズムが明細書に記載されているとともに図7A,図7Bおよび図7Cという図面に示されている。まず、この種の方法710(部分710a,部分710bおよび/または部分710cを有するか、または、それらによって構成される)が、少なくとも1つの心拍(典型的には、心電図)信号712と、少なくとも1つのPPG信号711とを入力信号として、例えば図7Aに示すように、取り込む。その心拍タイミング情報/信号712は、各心拍からR波または他の心電図特徴部を検出することにより、心拍タイミング情報を生成するために用いられ、複数の心電図信号(すなわち、人体上の複数の部位からの複数の異なるリード)を、前記心拍タイミング情報のより高精度な推定値を取得するために用いてもよい。PPG信号711は、単一の光波、または複数の光波から取得される複数の信号を用いるかもしれない。各PPG信号711に関連付けて、対応する心拍タイミング情報を用いることにより、各PPG信号711は、複数の「フレーム」に分断され、図7Aにおいて、PPGフレーム1、PPGフレーム2およびPPGフレームNとして示されており、この図においては、各フレームが、単一の波長を有する前記1つのPPG信号であって、複数の心拍のうち、対応する1つの心拍の持続時間の間、持続するものを含んでいる。 A preferred method or algorithm for those described herein is described herein and illustrated in the drawings of FIGS. 7A, 7B and 7C. First, such a method 710 (including or consisting of portions 710a, 710b and/or 710c) comprises at least one heartbeat (typically an electrocardiogram) signal 712 and at least one Two PPG signals 711 are taken as input signals, for example, as shown in FIG. 7A. The heartbeat timing information/signal 712 is used to generate heartbeat timing information by detecting R-waves or other electrocardiogram features from each heartbeat, and multiple electrocardiogram signals (i.e., multiple locations on the human body). , may be used to obtain a more accurate estimate of the heartbeat timing information. The PPG signal 711 may use a single lightwave or multiple signals derived from multiple lightwaves. By using corresponding heartbeat timing information associated with each PPG signal 711, each PPG signal 711 is segmented into a plurality of "frames", shown as PPG Frame 1, PPG Frame 2 and PPG Frame N in FIG. 7A. , wherein each frame contains one PPG signal having a single wavelength that lasts for the duration of a corresponding one of a plurality of heartbeats. I'm in.

任意選択的にではあるが、典型的には、PPG信号の品質推定も行ってもよい。この処理の一例が図7Bに、部分710bとして示されている。この推定は、前記PPG信号の分散度、前記PPG信号の信号対雑音比の推定値、PPG信号飽和度、加速度計またはジャイロスコープから取得される患者挙動情報、心電図もしくはインピーダンスの測定値のノイズの推定値、または前記PPG信号品質に関する他の情報を考慮するかもしれない。図7Bには、PPG信号品質値/推定値714を生成するために、PPG信号711と組み合わせて使用される加速度計信号713を用いる好例が示されている。この信号品質推定値714は、その後、各フレームごとにゲインを生成するために、心拍タイミング情報712と組み合わせて用いてもよく、図7Bには、PPGフレーム1のゲイン、PPGフレーム2のゲインおよびPPGフレームNのゲインが示されており、この図においては、信号品質が低下すると、ゲインが低下する。計算時間を短縮するために、信号品質推定値(the signal quality estimate、信号品質推定部)714を省略し、ある固定値をゲイン情報として用いてもよい。 Optionally, but typically also a quality estimate of the PPG signal may be performed. An example of this processing is shown in FIG. 7B as portion 710b. This estimate includes: the degree of variance of the PPG signal; an estimate of the signal-to-noise ratio of the PPG signal; Estimates or other information about the PPG signal quality may be considered. FIG. 7B shows a good example of using accelerometer signal 713 used in combination with PPG signal 711 to generate PPG signal quality value/estimate 714 . This signal quality estimate 714 may then be used in combination with heartbeat timing information 712 to generate gains for each frame, FIG. The gain for PPG frame N is shown, where the gain decreases as the signal quality decreases. To reduce computation time, the signal quality estimate (signal quality estimator) 714 may be omitted and some fixed value may be used as the gain information.

図7Cに示すように、加重n点移動平均(weighted, n-sample moving-average、重み付きn点移動平均フレーム(1つのフレームがn個のサンプル値を有し、そのフレームは、加重移動平均によって取得されたもの)715であって、前記PPG信号であって前記心拍タイミングに関連付けられる(correlated、時間的に関連付けられる)ものが強調される(reinforced)一方、前記心拍タイミングに関連付けられない(uncorrelated、時間的に関連付けられない)ノイズが低減させられるものを生成するために、前記ゲイン情報(図7Bから引用されるPPGフレーム1のゲイン、PPGフレーム2のゲインおよびPPGフレームNのゲイン)を、前記フレーム情報(図7Aから引用されるPPGフレーム1、PPGフレーム2およびPPGフレームN)と共に用いてもよい(図7Cにおいては、合成(combined、複数の信号の結合、複数の波長信号の結合など)/操作(manipulated、加重、平均化などのデータ処理など)が行われるものとして示されている)。フレーム(n)(frame (n)、加重n点移動平均フレーム)715に含まれるサンプル値の数(the number of samples、平均フレーム715を取得するために用いるサンプル値の数n)を、ノイズが削減されるかまたは応答時間が短縮されるように適合させてもよい。前記複数のフレームに対し、追加的に、時間重み付け(weighted by time、時間の長さに応じて異なる重みを付けること)を行い、それにより、現時点より直前であるかまたは直後であるいくつかのフレームの寄与度を、時間的にさらに離れていて潜在的に重要度が低いいくつかのフレームに対して増加させてもよい。この追加的な時間重み付けを、IIRフィルタまたはFIRフィルタを用いて実現してもよい。 As shown in FIG. 7C, weighted, n-sample moving-average, a weighted n-sample moving-average frame (one frame has n sample values, the frame is a weighted moving-average 715, wherein the PPG signals that are correlated with the heartbeat timing are reinforced, while those that are not correlated with the heartbeat timing are reinforced. The gain information (PPG frame 1 gain, PPG frame 2 gain and PPG frame N gain taken from FIG. , may be used with the frame information (PPG Frame 1, PPG Frame 2 and PPG Frame N quoted from FIG. 7A) (in FIG. 7C combined, multiple signals combined, multiple wavelength signals combined etc.)/manipulation (data processing such as manipulated, weighted, averaged, etc.) is shown as being performed.The samples contained in frame (n) (frame (n), weighted n-point moving average frame) 715 The number of samples (the number n of sample values used to obtain the average frame 715) may be adapted to reduce noise or shorten response time. Frames are additionally weighted by time, so that the contribution of some frames immediately before or after the current time The degree may be increased for some frames that are more distant in time and are potentially less important.This additional temporal weighting may be achieved using IIR or FIR filters. good.

ひとたび平均フレーム715がある瞬間時刻について生成されると、脈波伝播時間716が、今回のフレーム信号の、今回の心拍に対するシフト量を求めることにより、検出されるかもしれない。このことは、単に、前記信号(the signal、PPG信号などの信号)が最小点(minimum、真の最小値など)または最大点(maximum、真の最大値など)を示す位置であるサンプル・インデックス(index、頭出し位置)717を求めるとともに、脈波伝播時間716を検出するために、サンプル・インデックス717を今回のフレームの境界位置(心拍タイミング)と比較することにより、行ってもよい。より高精度な結果が必要である場合には、前記信号(the signal、PPG信号などの信号について測定された複数のサンプル値)の内挿補間716を、前記信号の最小値(the minimum value、最小点についての測定値など)または最大値(the minimum value、最大点についての測定値など)の近傍においてスプライン曲線当てはめまたは多項式補間を用いて行ってもよく、そうすれば、前記最小点(minimum)または前記最大値(maximum)を、サンプリング速度に対応する精度より高い精度で決定することが可能となる。最後に、今回のフレームと基準フレーム・テンプレートとの比較719を行ってもよく、この場合、平均フレーム715が前記基準フレーム・テンプレートに対してシフトされる(shifted、時間軸上で移動させられる)。平均フレーム715と前記基準フレーム・テンプレートとの間において最高相関度を有する前記シフトの量が、脈波伝播時間716を示している。この基準フレーム・テンプレートは、予め設定された信号であるかもしれないし、または、その予め設定された信号は、既知の脈波伝播時間を有する長期的に有用なフレーム平均値を用いることにより、適応する(adapt、形成される)ことが可能であるかもしれない。 Once the average frame 715 is generated for a moment in time, the pulse transit time 716 may be detected by determining the shift of the current frame signal relative to the current heartbeat. This is simply the sample index, which is the position where the signal (such as a PPG signal) exhibits a minimum (true minimum, etc.) or maximum (true maximum, etc.) point. In order to obtain (index, cue position) 717 and to detect the pulse wave propagation time 716, the sample index 717 may be compared with the boundary position (heartbeat timing) of the current frame. When a more precise result is required, interpolation 716 of the signal (a plurality of sample values measured for a signal, such as a PPG signal) is applied to the minimum value of the signal. may be performed using spline curve fitting or polynomial interpolation in the vicinity of the minimum value (such as the measured value for the minimum point) or the maximum value (such as the measured value for the maximum point), so that the minimum ) or said maximum can be determined with an accuracy higher than that corresponding to the sampling rate. Finally, a comparison 719 of the current frame with a reference frame template may be performed, where the average frame 715 is shifted relative to the reference frame template. . The amount of shift with the highest correlation between average frame 715 and the reference frame template indicates pulse transit time 716 . This reference frame template may be a preset signal, or the preset signal may be adapted by using long-term useful frame averages with known pulse transit times. It may be possible to adapt (form).

注目されるべきことは、この種の複数の方法は、PPG情報および心拍タイミング情報であって、従来の、および/または今後開発されるべき技術を非排他的に含む多種のソース(source、発生源)から取得されるものと一緒に用いてもよいし、または、それらPPG情報および心拍タイミング情報は、別々に単独で取得されてもよいし、一緒に取得されてもよいし、および/または、信号品質を表す信号(quality signal)であって、明細書の後半においてさらに記載されるようなウェアラブルなデバイスおよび/またはシステムから取得されるもの(PPG信号の分散度、PPG信号の信号対雑音比の推定値、PPG信号飽和度、患者挙動を検出するための加速度計またはジャイロスコープから取得されるデータ、心電図もしくはインピーダンスの測定値のノイズの推定値、または前記PPG信号品質に関する他の情報)と一緒に取得されてもよい。 It should be noted that multiple methods of this kind are available from a variety of sources, including PPG information and heartbeat timing information, non-exclusively from conventional and/or to-be-developed techniques. source), or the PPG information and heartbeat timing information may be obtained separately, alone or together, and/or , a quality signal representing the signal quality obtained from a wearable device and/or system as further described later in the specification (dispersivity of the PPG signal, signal-to-noise of the PPG signal ratio estimates, PPG signal saturation, data obtained from accelerometers or gyroscopes to detect patient behavior, noise estimates in electrocardiogram or impedance measurements, or other information about the PPG signal quality). may be obtained together with

更なるいくつかの選択肢(alternative、代替案)は、医師もしくはドクターの診察室であるか、例えばICU/CCU(集中治療室/冠状動脈疾患集中治療室)であるかを問わず、現場の医療設備を用いて行われるデータ送信および/またはデータ解釈を有することが可能である。したがって、このデバイス100であって、心電図、容積脈波(photoplethysmogram)、パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、動脈血酸素飽和度)および/または患者の加速度信号を含む可能性のある種々の生理信号のうちの1または複数のものを測定するものは、明細書に記載されているように、患者の胸部上に装着され、かつ、粘着体を用いて胸部上に保持されることになる。このデバイス100は、必要に応じ、それら生理信号の解釈および更なる送信のために、それら生理信号を無線または有線(例えば、USB)で、近くのベース・ステーション(base station、基地局)に送信する。その無線送信は、ブルーツース(登録商標)、Wi-Fi通信、赤外通信、RFID(無線周波数識別)または別の無線プロトコルを用いることが可能である。このデバイス100は、無線誘導(wireless induction)、バッテリまたはそれらの組合せを用いて電力を供給されることが可能である。このデバイス100は、生理信号をモニタし、および/または生理信号を表すデータを取得する。その取得されたデータは、その後、無線または有線で、リアルタイムで、前記近くのベース・ステーションに送信されることが可能である。このデバイス100は、前記ベース・ステーションによるか、または、バッテリによって無線で電力を供給されることが可能であり、それにより、患者と前記ステーションとの間にワイヤ(wires、信号線)が存在することが不要となる。 Some further alternatives are on-site medical care, whether in the doctor's or doctor's office, e.g. ICU/CCU (intensive care unit/coronary care unit) It is possible to have data transmission and/or data interpretation performed using equipment. Thus, the device 100 can be used to perform any of a variety of physiological signals, which may include an electrocardiogram, photoplethysmogram, pulse oximetry (arterial blood oxygen saturation) and/or patient acceleration signals. A device that measures one or more will be worn on the patient's chest and held on the chest with an adhesive as described herein. The device 100 optionally transmits the physiological signals wirelessly or by wire (e.g. USB) to a nearby base station for interpretation and further transmission. do. The wireless transmission may use Bluetooth®, Wi-Fi communication, infrared communication, RFID (radio frequency identification) or another wireless protocol. The device 100 can be powered using wireless induction, batteries or a combination thereof. The device 100 monitors and/or acquires data representative of physiological signals. The acquired data can then be transmitted wirelessly or by wire in real time to the nearby base station. The device 100 can be powered wirelessly by the base station or by a battery so that there are wires between the patient and the station. becomes unnecessary.

付随的におよび/または置換的に、患者または着用者を、ICU(集中治療室)または他の施設を有する病院において無線で監視することが可能である。この意味において、心電図信号を、小形で無線のパッチ・デバイス(patch device、身体に装着されて使用されるデバイス)であって明細書に記載のものを用いて患者について測定してもよい。その後、その心電図信号は、デジタル化されて無線で受信機に送信される。その受信機は、受信した心電図信号を、それがもとの心電図信号の振幅を近似的に表すように、アナログ信号に復元する。その後、その出力信号は、前記標準的な電極リードを経由して、既存の病院用心電図モニタに送信する。このことにより、患者をリード・ワイヤ(lead wires、導線、電気ケーブル)を用いて前記心電図モニタに接続することを必ずしも行うことなく、既存の病院インフラストラクチャを利用して、患者をモニタすることが可能となる。患者の胸部のインピーダンスも同様に測定してもよく、それによれば、前記復元された心電図信号が、心電図信号の振幅のみならず出力インピーダンスをも近似的に表すことが可能となる。このことは、接続状態にないパッチ・デバイスを発見するために利用することが可能である。前記出力インピーダンスは、連続的に変化するかもしれず、または、その出力インピーダンスは、複数の離散値であっていずれかが選択されて使用されてもよいもの(例えば、接続状態にあるデバイスを求めるために、1つの低い離散値、前記パッチ・デバイスが緩んできたことを知らせるために、1つの高い離散値)であるかもしれない。前記出力インピーダンスは、さらに、前記無線通信に関する問題を知らせるために用いてもよい。 Additionally and/or alternatively, patients or wearers can be monitored wirelessly in hospitals with ICUs (intensive care units) or other facilities. In this sense, electrocardiographic signals may be measured on the patient using a small, wireless patch device (device used on the body) described herein. The electrocardiogram signal is then digitized and wirelessly transmitted to a receiver. The receiver restores the received ECG signal to an analog signal such that it approximately represents the amplitude of the original ECG signal. The output signal is then sent to an existing hospital ECG monitor via the standard electrode leads. This allows existing hospital infrastructure to be used to monitor a patient without necessarily connecting the patient to the electrocardiogram monitor with lead wires. It becomes possible. The patient's thoracic impedance may be measured as well, allowing the reconstructed ECG signal to approximately represent the output impedance as well as the amplitude of the ECG signal. This can be used to discover patch devices that are not connected. The output impedance may vary continuously, or the output impedance may be a plurality of discrete values, any of which may be selected and used (e.g., to determine which device is connected). , one low discrete value, and one high discrete value to signal that the patch device has loosened). The output impedance may also be used to signal problems with the wireless communication.

他のいくつかの実施態様は、1または複数のセンサを幼児の額部に装着する(coupling、連結する)工程を有するかもしれない。まず、あるデバイスを幼児の額部に搭載することによって酸素飽和度データを取得する方法を、明細書に紹介されている方法で用いてもよい。しかし、拡張案または代案は、複数の酸素飽和度センサであって適切な相対位置を有するものおよび複数の温度センサを、額部に搭載される1つのデバイスに装着する(coupling、連結する)工程を有するかもしれない。そのようにして取得される結合データ(the combined data、複数のセンサからの複数のデータの組合せ)は、幼児が、うつ伏せ状態にあるために窒息の危険性があるか否かを確かめるために用いることが可能である。 Some other embodiments may include coupling one or more sensors to the infant's forehead. First, a method of obtaining oxygen saturation data by mounting a device on the infant's forehead may be used in the method introduced herein. However, an extension or alternative is to couple multiple oxygen saturation sensors, with appropriate relative positions, and multiple temperature sensors into one forehead-mounted device. may have The combined data obtained in this way (a combination of multiple data from multiple sensors) is used to ascertain whether an infant is at risk of suffocation due to being prone. It is possible.

よって、明細書に記載されている複数の選択肢(alternative、代替案)の組合せのうちのいくつかは、次の複数の要素のうちの1または複数のものを有することが可能であり、それら要素は、1)医療グレード(medical grade、メディカル・グレード、医療品質)を有する粘着体(ふさわしい多くのソースから入手可能である)であって、数日間(いくつかの例においては、例えば、最長で10日間または2週間)、皮膚を損傷することなく、皮膚に密着する状態で維持される能力と、種々のセンサとの間での運用可能性(operability、作動可能性)とを有するように選択されたものと、2)導電性電極または光感知性ディテクタであって、皮膚からの電気信号を供給することが可能であるか、または、光励起に対する皮膚組織もしくは皮下組織の光反応からの電気信号を供給することが可能であるものと、3)アンプ、マイクロプロセッサおよびメモリであって、前記信号を処理して保存することが可能であるものと、4)それら要素のうちの電子部品のための電源であって、前記電子部品に内蔵されるか、もしくは、無線によるアクセスが可能な再充電可能性を有するものと、5)柔軟性を有する回路であって、注目されている皮膚部位に追従することが可能である柔軟なストリップ内において上述の複数の要素を互いに結合することが可能であるものとである。 Thus, some of the alternative combinations described herein can have one or more of the following elements, which elements is 1) a medical grade adhesive (available from many suitable sources) for several days (in some instances, e.g., up to selected to have the ability to remain in close contact with the skin without damaging the skin for 10 days or 2 weeks) and operability with various sensors and 2) a conductive electrode or photosensitive detector, capable of supplying an electrical signal from the skin, or from the optical response of the skin tissue or subcutaneous tissue to light excitation. 3) amplifiers, microprocessors and memories capable of processing and storing said signals, and 4) electronic components among those elements and 5) a flexible circuit that can be placed on the skin site of interest. It is possible to connect the aforementioned elements together in a flexible strip that can be followed.

複数の生理パラメータの例であって、モニタリング、記録/取得および/または解析の対象となり得るものは、次の複数の要素のうちの1または複数のものを含むことが可能であり、それら要素は、心電図と、例えば血中酸素飽和度のようなものを検出するために、光によって励起された皮膚の光反応特性と、心拍数およびそれに関連する変動特性と、物理的活動(physical activity)/加速度を表す指標とである。それら要素のうちの1または複数のものは、心臓疾患を有する通院型の外来患者を、数日分の昼間および夜間にわたってモニタリングする際に用いられることが可能であり、それにより、検査後の分析に備えて、数日分の連続的な心電図信号を記録することが、酸素飽和度および物理的イグザーション(physical exertion、患者による物理的な負荷)の指標値を前記心電図信号と同時に記録することと共に行うことが可能となる。同様に、それら要素のうちの1または複数のものは、肺疾患を有する通院型の外来患者を、数日分の昼間および夜間にわたってモニタリングする際に用いられることが可能であり、そのモニタリングの目的は、検査後の分析に備えて、酸素飽和度の記録を、物理的活動(physical activity)の指標値を酸素飽和度と同時に記録することと共に行うことにある。置換的におよび/または追加的に、それら要素のうちの1または複数のものは、入院患者または他の対象患者であって例えば新生児を、診療所であるか、救急処置室であるか、ICUであるかを問わず、無線で(または、いくつかの事例においては、有線で)、モニタリングするために用いられることが可能であり、いくつかの例においては、心電図、酸素および/または物理的イグザーション(physical exertion、患者による物理的な負荷)を表す複数のパラメータを検出するが、それらパラメータを保存するのではなく、それらパラメータを無線で、ベッドの脇にあるモニタまたは中央ステーションにあるモニタに送信し、それにより、患者が物理的なワイヤを装着することから解放されることが可能である。特に、明細書に記載されているデバイスは、呼吸および酸素飽和度をモニタリングするために新生児の額に装着されることが可能である。別の選択肢(alternative、代替案)においては、明細書に記載されているデバイスが、睡眠時無呼吸という症状を患っている患者の呼吸および心電図をモニタするために用いられることが可能である。 Examples of physiological parameters that can be monitored, recorded/obtained and/or analyzed can include one or more of the following elements, which are: , the electrocardiogram, the photoresponse characteristics of the skin excited by light to detect such things as blood oxygen saturation, heart rate and related variability characteristics, and physical activity/ and an index representing acceleration. One or more of these elements can be used in monitoring ambulatory outpatients with heart disease over several days of daytime and nighttime, thereby allowing post-examination analysis. recording several days' worth of continuous electrocardiogram signals, along with simultaneously recording oxygen saturation and physical exertion (physical exertion by the patient) index values with the electrocardiogram signals; can be done. Similarly, one or more of these elements can be used in monitoring ambulatory outpatients with pulmonary disease over several days of daytime and nighttime, for the purposes of that monitoring. is to record the oxygen saturation for post-examination analysis, along with recording an index of physical activity simultaneously with the oxygen saturation. Alternatively and/or additionally, one or more of the elements may be an inpatient or other subject, such as a neonate, in a clinic, emergency room, or ICU. can be used to monitor wirelessly (or, in some cases, wired) whether the Detects multiple parameters representing physical exertion (physical exertion by the patient), but rather than storing them, wirelessly sends them to a bedside monitor or central station monitor transmission, thereby freeing the patient from wearing physical wires. In particular, the devices described herein can be worn on a newborn's forehead to monitor respiration and oxygen saturation. In an alternative, the devices described herein can be used to monitor respiration and electrocardiograms of patients suffering from sleep apnea.

ここで、明細書に記載されているデバイスと共に用いられることが可能である例示的なコンピュータ・システムまたはコンピューティング資源を説明するが、注目されるべきことは、コンピューティング用のシステムおよび資源における多くの代替案が、合理的に予見可能な範囲において利用可能であるとともに作動可能であり、それにより、後述の説明は、本発明の主旨および範囲の双方を逸脱しないように適切に意図された無数の、存在し得るコンピューティングを行う代替案を限定することが決してないように意図されているということである。 Although we now describe exemplary computer systems or computing resources that can be used with the devices described herein, it should be noted that many of the computing systems and resources Alternatives to are available and operable to the extent reasonably foreseeable, whereby the following description is properly intended to avoid departing from both the spirit and scope of the invention. It is intended in no way to limit the computing alternatives that may exist.

明細書に記載されているいくつかの開発の成果の複数の実施態様のうちのいくつかは、種々の工程を有している。それら種々の工程は、ハードウエア部品によって実行されるか、または、機械によって実行可能な複数の指令内に埋め込まれることが可能であり、それら指令は、汎用コンピュータ、または、前記複数の指令を用いてプログラムされた専用プロセッサに、前記種々の工程を実行させるために用いられることが可能である。これに代えて、それら工程は、ハードウエア、ソフトウエアおよび/またはファームウエアの組合せによって実行されることが可能である。したがって、図4は、複数のコンピューティング資源の一例すなわちコンピュータ・システム400であり、それと共に、明細書に記載されているいくつかの実施態様が用いられる。この例によれば、コンピュータ・システム400の如きサンプルが、バス401と、少なくとも1つのプロセッサ402と、少なくとも1つの伝送ポート(communication port、通信ポート)403と、主メモリ404と、着脱可能なストレージ媒体405と、ROM(read only memory、読出し専用メモリ)406と、マス・ストレージ(mass storage、大容量記録デバイス)407とを有することが可能である。それら要素のうちのより多い部分またはより少ない部分は、その数の大小の如何を問わず、特定の実施態様において用いられることが可能である。 Some of the multiple implementations of some of the development efforts described herein have various steps. The various steps may be performed by hardware components or embedded in machine-executable instructions, which may be executed using a general purpose computer or the instructions. A special purpose processor programmed with the software may be used to carry out the various steps described above. Alternatively, the steps can be performed by a combination of hardware, software and/or firmware. Thus, FIG. 4 is an example of a plurality of computing resources, computer system 400, with which some implementations described herein are used. According to this example, a sample such as computer system 400 includes a bus 401, at least one processor 402, at least one communication port 403, main memory 404, and removable storage. It may have media 405 , read only memory (ROM) 406 and mass storage (mass storage device) 407 . A greater or lesser number of these elements may be used in a particular embodiment.

プロセッサ402は、任意の既知のプロセッサであることが可能であり、そのようなプロセッサは、例えば、Intel(登録商標)社のItanium(登録商標)もしくはItanium 2(登録商標)というプロセッサ、AMD(登録商標)社のOpteron(登録商標)もしくはAthlon MP(登録商標)というプロセッサ、または、Motorola(登録商標)社の複数の製品ラインであるプロセッサであるが、それらに限定されない。伝送ポート403は、モデムを用いたダイアルアップ接続のためのRS-232ポート、10/100Ethernetポート、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)ポート、または、銅またはファイバを用いるギガビット・ポートのうちの任意のものとすることが可能である。伝送ポート403は、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN),ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)または他のネットワークであってコンピュータ・システム400が接続されるかもしくは接続されるように構成されているもののようなネットワークに応じて選択されることが可能である。 Processor 402 can be any known processor, such as, for example, Intel® Itanium® or Itanium 2® processors, AMD® (trademarks), Inc. Opteron(R) or Athlon MP(R) processors, or multiple product line processors from Motorola(R). Transmission port 403 is any of an RS-232 port, a 10/100 Ethernet port, a Universal Serial Bus (USB) port, or a Gigabit port using copper or fiber for dial-up connection using a modem. It is possible to Transmission port 403 may be a local area network (LAN), wide area network (WAN), or other network to which computer system 400 is connected or configured to be connected. can be selected depending on the network.

主メモリ404は、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)または他の任意のダイナミックなストレージ・デバイスであって当業界において周知であるものとすることが可能である。ROM406は、プロセッサ402のための複数の指令のようなスタティックな情報を保存するために、プログラマブルROM(PROM)チップのようなスタティックな任意のストレージ・デバイスとすることが可能である。 Main memory 404 may be random access memory (RAM) or any other dynamic storage device known in the art. ROM 406 may be any static storage device such as a programmable ROM (PROM) chip for storing static information, such as instructions for processor 402 .

マス・ストレージ・デバイス407は、情報および複数の指令を保存するために用いることが可能である。例えば、Adaptec(登録商標)社のファミリー製品であるSCSIドライブのようなハード・ディスク、光学ディスク、RAIDのようなディスク・アレイ、Adaptec(登録商標)社のファミリー製品であるRAIDドライブのようなディスク・アレイ、または、他の任意のマス・ストレージ・デバイスを用いることが可能である。 Mass storage device 407 may be used to store information and instructions. For example, hard disks such as SCSI drives from the Adaptec family of products, optical disks, disk arrays such as RAID, disks such as RAID drives from the Adaptec family of products. • An array or any other mass storage device can be used.

バス401は、プロセッサ402を、通信可能な状態で、他のメモリ、ストレージおよび伝送ブロックに接続する。バス401は、使用されるストレージ・デバイスに応じて、PCI/PCI-XまたはSCSI系のシステム・バスとすることが可能である。 Bus 401 communicatively connects processor 402 to other memory, storage and transmission blocks. Bus 401 may be a PCI/PCI-X or SCSI-based system bus, depending on the storage device used.

着脱可能なストレージ媒体405は、外付けのハード・ディスク・ドライブ、フロッピー(登録商標)・ディスク・ドライブ、IOMEGA(登録商標)社のZip Drive、コンパクト・ディスクROM(CD-ROM),コンパクト・ディスク-書換え可能(CD-RW),デジタル・ビデオ・ディスクROM(DVD-ROM)のうちの任意の種類とすることが可能である。 Removable storage medium 405 includes an external hard disk drive, floppy disk drive, IOMEGA Zip Drive, compact disk ROM (CD-ROM), compact disk - Can be any kind of Rewritable (CD-RW), Digital Video Disk ROM (DVD-ROM).

上述のいくつかの部品は、利用可能な種類のうちのいくつかを例示することを意味している。上述のいくつかの例が、それぞれの本発明の範囲を限定することは決してなく、なぜなら、それら例は、例示的な具体例に過ぎないからである。 The several parts described above are meant to illustrate some of the types available. The several examples described above in no way limit the scope of the respective inventions, as they are merely illustrative embodiments.

それぞれの本発明のいくつかの具体例は、特に、心臓パラメータおよびデータをモニタリングして処理するためのデバイス、システム、方法、媒体および構成態様に関連する。それぞれの本発明の1または複数の具体例が詳細に前述されたが、種々の代替案、変形例および均等物が、それぞれの本発明の主旨から逸脱することなく存在することが、当業者にとって明白である。したがって、前述の説明は、それぞれの本発明の範囲を限定するものとして把握されるべきものではなく、それぞれの本発明の範囲は、後続する複数の請求項によって定義される。
本発明により、次の複数の態様が得られる。
(態様1)
この書類に記載されている方法、デバイスおよび/またはシステム。
(態様2)
健康状態モニタリングのために、1または複数の光源またはLEDと障壁とを内部に有する光パイプを用いるシステムもしくはデバイスまたは方法。
(態様3)
1または複数の光源またはLEDと障壁とを内部に有する光パイプを用いるシステムもしくはデバイスまたは方法であって、健康状態モニタリングに適した態様で光を消散させる(disperse)ために、前記障壁を前記1または複数の光源またはLEDの周囲に配置することを含むもの。
(態様4)
態様1ないし3のいずれかに記載の、健康状態モニタリングのための光パイプであって、
1または複数の光源またはLEDと障壁とであってそれぞれ当該光パイプ内に配置されたものと、
1または複数の光センサまたはフォトダイオードであって健康状態モニタリングのためのものと
のうちのいずれかまたは双方を有する光パイプ。
(態様5)
態様1ないし4のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
前記1または複数の光源またはLEDと障壁とのうちの少なくとも一方を内部に有する光透過材と、
1または複数の光センサまたはフォトダイオードであって前記光透過材内に配置されたものと
のうちのいずれかまたは双方を有するもの。
(態様6)
態様1ないし5のいずれかに記載の、健康状態モニタリングのための方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
前記1または複数の光源と前記1または複数の光センサとのうちのいずれかまたは双方を封入する光透過材または光パイプを含むもの。
(態様7)
態様6に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
前記光透過材または光パイプであって前記1または複数の光源と前記1または複数の光センサとのうちのいずれかまたは双方を封入するものを含み、
その封入は、前記光透過材または光パイプ封入体と、前記1または複数の光源と前記1または複数の光センサとのうちのいずれかまたは双方との間にエア・ギャップが実質的に存在しないように行われ、その目的は、皮膚への光放出(light emission、発光)の効率を向上させることと、従来であれば(otherwise、当該技術が存在しないと)損失する複数の光子を捕捉することとのうちのいずれかまたは双方にあるもの。
(態様8)
態様1ないし7のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
外側障壁(external、前記障壁の外側に位置する別の障壁)を含むもの。
(態様9)
態様8に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
前記外側障壁は、集光のために用いられるもの。
(態様10)
態様1ないし9のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
前記光パイプを含有酸素(oxygenation、オキシジェネーション)の測定に用いるもの。
(態様11)
態様10に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
1または複数の光源またはLEDから光を放出することと、
その放出された光が前記障壁を横切ることを阻止することと、
前記1または複数の光源またはLEDから放出された光のうち、反射光を受光することと
を含むもの。
(態様12)
態様11に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
前記1または複数の光源から放出された光を透過して、被検体の皮膚内に入射させることと、
前記被検体からの反射光を受光することと、
その反射光から含有酸素(oxygenation)を測定することと
のうちの1つまたは複数を含むもの。
(態様13)
態様10ないし12のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
光を当該ユーザの皮膚に、直接的な(direct、他の物体を経由しない)放出および反射のうちのいずれかまたは双方によって放出することと、
光を、直接的な(direct、他の物体を経由しない)受光および反射のうちのいずれかまたは双方によって集光することと
のうちの1つまたは複数を含み、
前記反射は、前記障壁または前記外側障壁から離れる向きに行われるもの。
(態様14)
含有酸素(oxygenation)を測定する方法であって、1または複数の光源またはLEDと障壁とを内部に有する光パイプを用いる方法。
(態様15)
態様1ないし14のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
赤色光、赤外光(IR)および緑色光のうちの1つまたは複数を用いるか、または、複数の波長をそれぞれ重みを付けて合成したものを用いるもの。
(態様16)
態様1ないし15のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
光透過材がエポキシ製であることと、
複数の障壁の一方は金属製、他方も金属製であるか、一方の障壁は合成樹脂製、他方の障壁も合成樹脂製であるか、一方の障壁は金属製、他方の障壁は合成樹脂製であるか、または、一方の障壁は合成樹脂製、他方の障壁は金属製であることと、
障壁が、使用される光の1または複数の波長に対する不透明性および拡散反射性とのうちのいずれかまたは双方を有することと、
光透過材が実質的に平坦な表面を有することと、
薄層粘着体が、皮膚への粘着固定のために、光透過材の表面に粘着固定されることと、
薄層粘着体(the thin adhesive、皮膚に粘着固定される薄層粘着体)が光透過材の屈折率に近似する屈折率を有することと、
光透過体と、皮膚、光源およびセンサのうちの1または複数のものとの間にエア・ギャップが実質的にまたは完全に存在しないことと
のうちの1つまたは複数を含むもの。
(態様17)
含有酸素(oxygenation)を測定する方法であって、
1または複数の光源またはLEDと障壁とを内部に有する光パイプを用いる方法。
(態様18)
態様1ないし17のいずれかに記載の方法であって、
1または複数の光源またはLEDが1または複数の光センサまたはフォトダイオードに対して相対的に中央に配置されており、それにより、前記1または複数の光源またはLEDから放出された光のうち、反射光を検知する方法。
(態様19)
態様1ないし18のいずれかに記載の方法であって、
1または複数の光センサまたはフォトダイオードが1または複数の光源またはLEDに対して相対的に周辺に配置される方法。
(態様20)
態様1ないし19のいずれかに記載の方法であって、
2個の光源またはLEDが2個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと、
4個の光源またはLEDが2個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと、
4個の光源またはLEDが4個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと
のうちの1または複数が採用され、
障壁が、前記複数の光センサと前記複数の光源またはLEDとの間に配置される方法。
(態様21)
生理パラメータをモニタリングするデバイスであって、
当該デバイスは、前記生理パラメータのモニタリングのために被検体の皮膚に粘着固定されるように構成されており、
当該デバイスは、
サブストレートと、
a)そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、b)前記サブストレートに装着される1または複数のパルス・オキシメトリ・センサと、1または複数の波長に用いられる1または複数の光源またはLEDと、前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサおよび前記1または複数の光源またはLEDの間に配置される障壁とより成る組合せとのうちのいずれかまたは双方と
を含むデバイス。
(態様22)
態様21に記載のデバイスであって、
前記1または複数の光源またはLEDが前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサに対して相対的に中央に配置されるデバイス。
(態様23)
態様21または22に記載されているか、または態様1ないし20の複数の方法、デバイスまたはシステムのうちのいずれかを含むデバイスであって、
前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサおよび/または前記1または複数の光源またはLEDは、局所的なモーション・アーチファクト効果を軽減するために毛細管床についてのフォーカス・モードまたはコントロール・モードでの(focused or controlled、狭い測定エリアでの、局所的な)測定を実現するために提供されるデバイス。
(態様24)
含有酸素(oxygenation)を測定する方法であって、
中央に配置された1または複数の光源またはLEDを用いる方法。
(態様25)
態様24に記載の方法であって、
前記中央に配置された1または複数の光源またはLEDは、前記1または複数の光源またはLEDから放出された光のうち、反射光を検知するために、1または複数の光センサまたはフォトダイオードに対して相対的に中央に配置される方法。
(態様26)
態様24または25に記載の方法であって、
1または複数の光センサまたはフォトダイオードが、前記1または複数の光源またはLEDに対して相対的に周辺に(peripherally、外側に)配置される方法。
(態様27)
態様24ないし26のいずれかに記載の方法であって、
赤色光、赤外光(IR)または緑色光を用いるか、または、複数の波長をそれぞれ重みを付けて合成したものを用いる方法。
(態様28)
態様24ないし27のいずれかに記載の方法であって、
2個の光源またはLEDが2個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと、
4個の光源またはLEDが2個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと、
4個の光源またはLEDが4個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと
のうちの1または複数が採用される方法。
(態様29)
生理パラメータをモニタリングするデバイスであって、
当該デバイスは、前記生理パラメータのモニタリングのために被検体の皮膚に粘着固定されるように構成されており、
当該デバイスは、
サブストレートと、
a)そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、b)前記サブストレートに装着される1または複数のパルス・オキシメトリ・センサと1または複数の波長に用いられる1または複数の光源またはLEDとの組合せとのうちのいずれかまたは双方と
を含み、
前記1または複数の光源またはLEDは、前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサに対して相対的に中央に配置されるデバイス。
(態様30)
態様29に記載されているか、または態様24ないし28の複数の方法のうちのいずれ
かを含むデバイスであって、
前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサおよび/または前記1または複数の光源またはLEDは、局所的なモーション・アーチファクト効果を軽減するために毛細血管床のうちの拡大エリア(wider area、拡大標的領域、フォーカス・モードの場合の標的領域より拡大されたエリア)についての測定を実現するデバイス。
(態様31)
態様24ないし30のいずれかに記載の、生理パラメータをモニタリングするデバイスであって、
当該デバイスは、前記生理パラメータのモニタリングのために被検体の皮膚に粘着固定されるように構成されており、
当該デバイスは、
サブストレートと、
a)そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、b)周辺光に起因する誤差を相関2重サンプリング法を用いて低減させる回路とのうちのいずれかまたは双方と
を含み、
その回路は、
1または複数の光センサと、
1または複数の波長に用いられる1または複数の光源またはLEDであって、前記1または複数の光センサに対して相対的に中央に配置されるものと、
第1スイッチおよび第2スイッチと、
第1キャパシタおよび第2キャパシタと
を含み、
前記第1キャパシタは、前記光センサに対して直列となるように位置し、
前記第2キャパシタは、出力部に対して並列となるように位置し、
前記第1スイッチおよび第2スイッチは、前記出力部とグランドとの間に、出力を行う状態と前記グランドに短絡する状態とに交互に切り替えるように配置されているデバイス。
(態様32)
態様1ないし31のいずれかに記載の、生理パラメータをモニタリングするデバイス、システムまたは方法であって、
当該デバイスは、前記生理パラメータのモニタリングのために被検体の皮膚に粘着固定されるように構成されており、
前記デバイスは、
サブストレートと、
a)そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、b)周辺光に起因する誤差を相関2重サンプリング法を用いて低減させる回路とのうちのいずれかまたは双方と
を含み、
その回路は、
1または複数の光センサと、
1または複数の波長に用いられる1または複数の光源またはLEDと、
前記1または複数の光センサと前記1または複数の光源またはLEDとの間に配置される障壁と、
第1スイッチおよび第2スイッチと、
第1キャパシタおよび第2キャパシタと
を含み、
前記第1キャパシタは、前記光センサに対して直列となるように位置し、
前記第2キャパシタは、出力部に対して並列となるように位置し、
前記第1スイッチおよび第2スイッチは、前記出力部とグランドとの間に、出力を行う状態と前記グランドに短絡する状態とに交互に切り替えるように配置されているもの。
(態様33)
態様31または32に記載のデバイス、システムまたは方法であって、
前記1または複数の光源またはLEDは、前記1または複数の光センサに対して相対的に中央に配置されるもの。
(態様34)
態様31,32または33に記載のデバイス、システムまたは方法であって、さらに、
他の回路素子に対して並列となるように位置する抵抗器を含むもの。
(態様35)
態様31,32,33または34に記載のデバイス、システムまたは方法であって、
前記第1キャパシタはC1、前記第2キャパシタはC2、前記第1スイッチはS1、前記第2スイッチはS2であり、
前記光源がオフにされると、前記スイッチS1が閉じられ、そして、前記スイッチS2が開かれ、ノイズを表すノイズ信号に比例する電荷がC1に蓄積され、その後、前記スイッチS1が開かれ、その時点においては、C1の電圧が前記ノイズ信号の電圧と等しく、
次に、光を表す光信号が測定され、前記スイッチS2が閉じられ、そして、電荷が、C1およびC2を経由して直列に流れることが可能となり、その後、前記スイッチS2が開かれ、C2の電圧が、全プロセスが反復される場合において次回の測定サイクルが開始されるまでホールドされ、
C1がC2よりはるかに大きい場合には、前記電圧(the voltage、前記光信号の電圧)のほぼ全部がC2に出現し、C2の電圧は、前記ノイズが除去された光信号である無ノイズ信号(s)と一致し、一方、C1がC2よりはるかに大きいとはいえない場合には、C2の電圧が、C2電圧の前回値(p)と前記無ノイズ信号との組合せであって線形であるもの、すなわち、(C2*s+C1*p)/(C1+C2)となるもの。
(態様36)
態様35に記載のデバイス、システムまたは方法であって、
1次ローパスIIR離散時間系フィルタが前記光信号に適用されるというフィルタリング効果と、
そのフィルタリング効果が望ましくない場合には、前記光信号が各サイクルごとに測定される前に、C2が放電されてC2の電圧が0になり、C2にホールドされる前記光信号が、(C2*s)/(C1+C2)となることと
のうちのいずれかを採用するもの。
(態様37)
態様31ないし36にいずれかに記載のデバイスであって、
抵抗器Rに代わるトランスインピーダンス・アンプと、
前記光センサに代わるフォトトランジスタと、
前記第1および第2スイッチに代わる複数のFETと、
前記出力部の後段に配置され、追加のバッファリング段、増幅段、フィルタリング段および処理段のうちの1つまたは複数のものと
のうちの1つまたは複数を採用するデバイス。
(態様38)
個人の酸素飽和度を測定する方法、デバイスまたはシステムであって、
複数の心拍にわたって心電図信号を測定する測定工程と、
複数の心拍にわたって1または複数のパルス・オキシメトリ信号を、前記心電図信号と前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号とが、1または複数の心拍にわたって互いに同期するように測定する測定工程と、
前記心電図信号の一部と、前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号とであって、1または複数の心拍にまたって互いに同期するものを互いに比較し、それにより、前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号の各々の定常成分(constant component)と主周期成分(primary periodic component)とを検出する比較工程と、
前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号のうちの前記定常成分および前記主周期成分から酸素飽和度を決定する決定工程と
を含むもの。
(態様39)
態様38に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
前記パルス・オキシメトリ信号は、反射性赤外信号および反射性赤色光信号を含むもの。
(態様40)
態様38または39に記載の方法であって、
前記比較工程は、
前記心電図信号の特性に基づいて前記パルス・オキシメトリ信号の複数の間隔(intervals、時間的区間)を定義する工程と、
それら複数の間隔にわたって前記パルス・オキシメトリ信号の複数の数値を平均化する工程と
を含む方法。
(態様41)
態様38ないし40のいずれかに記載の方法であって、
前記パルス・オキシメトリ信号のうちの前記定常成分および前記主周期成分は、前記複数の平均値から決定される方法。
(態様42)
態様38ないし41のいずれかに記載の方法であって、
前記心電図信号は、R波信号を有し、そのR波信号の各々は、各心拍ごとにピーク値を有し、前記複数の間隔は、前記R波信号の複数のピーク値に着目して決定される方法。
(態様43)
態様38ないし42のいずれかに記載の方法であって、
前記心電図信号および前記パルス・オキシメトリ信号は、前記個人の胸部位置から測定される方法。
(態様44)
態様1ないし43のいずれかに記載のデバイス、システムまたは方法であって、
健康状態モニタリングにおいて雑音を低減するために、ウェアラブル・モニタリング・デバイスを含み、
そのウェアラブル・モニタリング・デバイスは、健康状態モニタリングのための少なくとも一つのセンサを含み、
そのウェアラブル・モニタリング・デバイスは、複合粘着体を含み、
その複合粘着体は、前記少なくとも一つのセンサに隣接するように適用される少なくとも1つの導電部を含み、
前記ウェアラブル・モニタリング・デバイスは、さらに、前記少なくとも一つのセンサを、その少なくとも一つのセンサが信号を雑音が低減された状態で受信する際の信号有効率(effectiveness、有効な信号の、雑音に対する比率)が向上するように適合化させる適合化部を含み、
その適合化部は、凸レンズを含むもの。
(態様45)
態様44に記載のデバイスであって、
前記凸レンズは、着用者またはユーザの皮膚に対し、作動可能な状態で(operative、皮膚と凸レンズとの間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触するように配置されるように設計されるデバイス。
(態様46)
態様44または45に記載のデバイスであって、
前記凸レンズは、着用者またはユーザの額部または胸部と同じ位置またはそれの近傍の位置において、前記着用者またはユーザの皮膚に対し、作動可能な状態で(operative、皮膚と凸レンズとの間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触するように配置されるように設計されるデバイス。
(態様47)
態様44ないし46のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズは、封入体であるデバイス。
(態様48)
態様44ないし47のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズとなる封入体は、前記少なくとも一つのセンサを封入するデバイス。
(態様49)
態様44ないし48のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズとなる封入体は、前記少なくとも一つのセンサを封入するとともに、前記少なくとも一つのセンサに対し、作動可能な状態で(operative、センサと凸レンズとの間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触し、それにより、前記少なくとも一つのセンサと当該封入体との間の境界面にエア・ギャップが存在することを許可しないデバイス。
(態様50)
態様44ないし49のいずれかに記載のデバイスであって、さらに、
1または複数のLEDを含み、前記凸レンズとなる封入体は、前記1または複数のLEDを封入するデバイス。
(態様51)
態様44ないし50のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズとなる封入体は、前記1または複数のLEDを封入するとともに、前記1または複数のLEDのうちの少なくとも一つに対し、作動可能な状態で(operative、LEDと凸レンズとの間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触し、それにより、前記1または複数のLEDのうちの前記少なくとも一つと当該封入体との間の境界面にエア・ギャップが存在することを許可しないデバイス。
(態様52)
態様44ないし51のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズは、透明であることと、無色であることと、シリコーン製であることと、医療グレードを有するシリコーン製であることとのうちの1つまたは複数を有するデバイス。
(態様53)
態様44ないし52のいずれかに記載のデバイスであって、
前記適合化部は、パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、非侵襲型酸素飽和度測定)のために用いられるデバイス。
(態様54)
態様44ないし53のいずれかに記載のデバイスであって、さらに、
EKG(心電図)測定と、PPG(容積脈波)測定と、着用者の加速度測定とのうちの1つまたは複数を含む1または複数の機能特徴部を含むデバイス。
(態様55)
態様44ないし54のいずれかに記載のデバイスであって、さらに、
DRL回路とプロキシDRL回路とのうちのいずれかまたは双方を含む1または複数の機能特徴部を含むデバイス。
(態様56)
態様44ないし55のいずれかに記載のデバイスであって、さらに、
着用者の胸部または着用者の額部上に装着されるDRL回路用電極またはプロキシDRL回路用電極を含むデバイス。
(態様57)
態様56に記載のデバイスであって、
前記適合化部は、着用者またはユーザの皮膚に対し、凹んだ接触面で、かつ、作動可能な状態で(operative、皮膚と前記適合化部との間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触する状態が維持されるように配置されるとともに構成されるデバイス。
(態様58)
態様44ないし57のいずれかに記載のデバイスであって、
LEDから放出されたLED光波が、当該デバイスを通過して着用者またはユーザの皮膚に到達するように進行することを、LED光波が着用者またはユーザの皮膚内に入射することを邪魔しないように行うデバイス。
(態様59)
態様58に記載のデバイスであって、
LEDから放出されたLED光波のうち、着用者またはユーザの皮膚からの反射光が当該デバイスを通過して前記少なくとも一つのセンサに到達するように進行することを、反射光が当該デバイスを通過することを邪魔しないように行うデバイス。
(態様60)
態様44ないし59のいずれかに記載のデバイスであって、
医療グレードを有するシリコーンを用いて製作され、
そのシリコーンは、実質的な透明性と、実質的な無色性と、実質的な軟質性と、実質的に低いデュロメータ硬さと、タッキー・ゲル(tacky gel、粘着性ゲル)とのうちの1または複数を有するか、または、当該シリコーンの両面上に埋設される複数枚の高度強粘着性粘着体(high-tack adhesives)を有するデバイス。
(態様61)
態様60に記載のデバイスであって、
両面粘着体を有する前記シリコーンにより、
前記レンズが、前記電子センサ(the electronic sensor、前記少なくとも一つのセンサ)と皮膚とのうちのいずれかまたは双方に適合すること(conformance、フィットすること)と、
皮膚、レンズおよびセンサ相互間の境界面上での動き(movement、相対運動)を制限することによってモーション・アーチファクトが軽減されることと
のうちのいずれかまたは双方が実現されるデバイス。
(態様62)
態様60または61に記載のデバイスであって、
前記レンズは、当該ウェアラブル・モニタリング・デバイスのうちの複合粘着ストリップ(composite adhesive strip、前記複合粘着体)を構成する複数の層間に捕捉されるとともに隆起部を有するように特別に構成されており、
その隆起部は、前記複合粘着ストリップ内の矩形状の開口部のサイズと同じサイズを有していて、前記レンズが前記複合粘着ストライプのうちの患者側の面からわずかに突出することを可能にするデバイス。
(態様63)
態様1ないし62のいずれかに記載のデバイス、システムまたは方法であって、
健康状態を検出する健康状態センサのためにレンズを有し、
そのレンズは、着用者またはユーザの皮膚に対し、作動可能な状態で(operative、レンズと皮膚との間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触するように構成されるとともに、エネルギー波が光パイプ内を非干渉状態で(noninterfering、他のエネルギー波と干渉しない状態で)伝送する非干渉型光パイプ内伝送を実現するように構成されるもの。
(態様64)
態様1ないし63のいずれかに記載の方法、システムまたはデバイスを用いることにより、脈波形状テンプレートまたは脈波形状を表すデータセットのうちの1または複数を生成する方法であって、
緑色光波長、
緑色光についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたるもの、
複数の波長についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたるもの、または
複数の波長についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さより長い時間長さにわたるものを用いる工程を含む方法。
(態様65)
態様1ないし64のいずれかに記載の方法、システムまたはデバイスを用いることにより、パルス・オキシジェネーションの測定(determining pulse oxygenation、非侵襲型酸素飽和度測定)を行う方法であって、
第1の脈波形状テンプレートまたは第1の脈波形状を表すデータセットのうちの1または複数を生成する生成工程を含み、
その生成工程は、
緑色光波長、
赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたる緑色光についてのアンサンブル平均値、
赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたる複数の波長についてのアンサンブル平均値、もしくは
赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さより長い時間長さにわたる複数の波長についてのアンサンブル平均値を用いる工程、または、
任意の色を有する1つの波長についての長時間平均値(long time average、波形によって表されるデータの時間平均値)を用いる工程
を含む方法。
(態様66)
態様1ないし65のいずれかに記載の方法、システムまたはデバイスを用いることにより、パルス・オキシジェネーションの測定(determining pulse oxygenation、非侵襲型酸素飽和度測定)を行う方法であって、
a)心電図(ECG)信号を用いるか、緑色光波長もしくはそれとは異なる波長を用いるか、または、複数の波長(wavelengths、互いに異なる複数の波長を有する複数の信号)をそれぞれ重みを付けて合成したものを用いることにより、複数の心拍(heart beats、心拍タイミング、心拍位置)を検出する検出工程と、
b)第1の脈波形状テンプレートまたは第1の脈波形状を表すデータセットのうちの1または複数を生成する生成工程であって、
緑色光波長、
緑色光についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたるもの、
複数の波長についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたるもの、もしくは
複数の波長についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さより長い時間長さにわたるものを用いる工程、または、
任意の色を有する1つの波長についての長時間平均値(long time average、波形によって表されるデータの時間平均値)を用いる工程
を含むものと、
c)赤色脈波形状テンプレートまたは同じ脈波形状を表すデータセットと、赤外脈波形
状テンプレートまたは同じ脈波形状を表すデータセットとを取得する取得工程であって、それら脈波形状のそれぞれを前記第1の脈波形状と比較するものと、
d)線形回帰により、赤色光についてのアンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートとの間の相関度を決定するとともに、線形回帰により、赤外光についてのアンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートとの間の相関度を決定する決定工程であって、それら相関度の比率が、その後、酸素飽和度を求めるための脈動成分比率(the AC ratio、赤色光および赤外光などの複数の光間のAC(脈動)成分比率)として用いられるものと
を含む方法。
(態様67)
緑色、赤色および赤外以外の色が用いられる態様1ないし66のいずれかに記載の方法。
(態様68)
色の選択は、信号対雑音比および/または含有酸素に対する反射性のいずれかが実用上最低限の性能を有するという要求によってしか制限されない態様67に記載の方法。
(態様69)
態様1ないし68のいずれかに記載の方法またはデバイスを用いることにより、健康状態モニタリングを行う方法であって、
ユーザのECG信号および/または第1の光電容積脈波PPG信号のいずれかまたは双方および/または複数の波長(wavelengths、互いに異なる複数の波長を有する複数の信号)をそれぞれ重みを付けて合成したものから、複数の心拍がそれぞれ出現するタイミングを決定する工程と、
第1の脈波形状テンプレートまたは第1の脈波形状を表すデータセットを生成するために、前記第1の光電容積脈波PPG信号の時間平均値を計算する工程と、
前記複数の心拍の位置に関連付けて、別の2つの光電容積脈波信号の各々の時間平均値を計算する工程であって、それら別の2つの光電容積脈波信号の一方は赤色光信号であり、他方の光電容積脈波信号は赤外光信号であるものと、
前記赤色光信号について赤色光信号用アンサンブル平均値を生成するとともに、前記赤外光信号について赤外光信号用アンサンブル平均値を生成する工程と、
それら赤色光信号用アンサンブル平均値および赤外光信号用アンサンブル平均値の各々を、前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットと比較する工程と、
前記2つの信号(the two signals、赤色光信号および赤外光信号)間の線形ゲイン係数を決定するために、前記赤色光信号用アンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットとの間の線形回帰と、前記赤外光信号用アンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットとの間の線形回帰とを用いる工程と、
前記線形ゲイン係数から患者酸素飽和度を決定する工程と
を含む方法。
(態様70)
前記第1の光電容積脈波PPG信号は、緑色光信号、非赤色光信号、非赤外光信号および/または複数の波長(wavelengths、互いに異なる複数の波長を有する複数の信号)をそれぞれ重みを付けて合成したもののうちの1つまたは複数である態様69に記載の方法。
(態様71)
前記別の2つの光電容積脈波信号は、緑色光信号、赤色光信号および赤外光信号のうちの1つ、2以上の一部またはすべてを含む態様69または70に記載の方法。
(態様72)
前記第1のPPGまたはECGデータを、別の1つの光電容積脈波または別の2以上の光電容積脈波(photoplethysmograms、光電容積脈波データ、光電容積脈波信号)であって互いに異なる光波長を有するものと同期するように記録する工程と、
前記第1のPPGまたはECGデータにおける複数の心拍を検出する工程であって、前記複数の心拍は、それら心拍のうち互いに隣接した2つの心拍間の時間の間における光電容積脈波データ(photoplethysmogram data)のうちの1つのフレームを定義することが可能であるものと、
前記光電容積脈波データの複数のフレームのうちの2以上のものを各時刻にまとめて平均化し、それにより取得された時間間隔を有する1つの平均フレームを生成する工程であって、前記光電容積脈波信号(the photoplethysmograph signal)は、前記光電容積脈波が前記心拍に時間的に関連付けられるために前記平均化によって強調されるとともに、前記心拍に時間的に関連付けられない体動アーチファクトも他のノイズ発生源も軽減されるものと、
前記1つの平均フレームの信号対雑音比を、個々の複数のフレーム(the individual frames、平均化前の複数のフレームの時系列)の信号対雑音比より高いと解釈する工程と、
前記光電容積脈波についての2つの信号についての2つの平均フレーム間のゲインを推定するために線形回帰を用いる工程と、
そのゲインの値から、ヘモグロビン、二酸化炭素またはその他のものを含む血中の酸素飽和度または他の成分のうちの1つまたは複数を推定する工程と
を含む態様1ないし71のいずれかに記載の方法。
(態様73)
前記複数の工程は、前記ゲインの値から、ヘモグロビン、二酸化炭素またはその他のものを含む血中の酸素飽和度または他の成分のうちの1つまたは複数を推定するために、別の複数の光波長について反復される態様1ないし72のいずれかに記載の方法。
(態様74)
態様1ないし73のいずれかに記載の方法またはデバイスを用いる方法であって、
1つの候補ゲイン値を選択する工程と、
その候補ゲイン値を平均フレーム信号(average frame signal、ある波長を有する信号の平均フレームを表す信号)に乗算する工程と、
別の波長を有する別の平均フレーム信号(an average frame、別の波長を有する別の信号の平均フレームを表す信号)に対する残差(residual error、前記乗算値と別の平均フレームとの差)を求める工程と
を含み、それにより、赤色フレーム信号(red frame signal、赤色光のフレーム信号)と赤外フレーム信号(IR frame signal、赤外光のフレーム信号)との間のゲインが、次の複数の工程によって取得され、
それら工程は、
緑色もしく他の色を有するPPG信号、または赤色光信号/赤外光信号の長時間平均値(long time average、時間平均値)のうちの1または複数を生成する工程と、
2つのフレームを生成するために、前記緑色PPG信号もしく他の色を有するPPG信号または前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)のうちの1または複数を、前記赤色フレーム信号(red frame signal、赤色光信号)および前記赤外フレーム信号(IR frame signal、赤外光信号)に組み込んで反映させる工程と、
ノイズが軽減された信号(a signal、赤色光信号、赤外光信号など)を生成するために、まず、前記2つのフレームをまとめて平均化する工程と、
赤色光信号と、その赤色光信号と緑色PPG信号とを合成したものとの間の線形回帰、または、赤色光信号と、その赤色光信号と前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)とを合成したものとの間の線形回帰と、
赤外光信号と、その赤外光信号と緑色PPG信号とを合成したものとの間の線形回帰、または、赤外光信号と、その赤外光信号と前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)とを合成したものとの間の線形回帰と
を計算するか、
赤色光信号と緑色PPG信号との間の線形回帰、または、赤色光信号と前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)との間の線形回帰と、
赤外光信号と緑色PPG信号との間の線形回帰、または、赤外光信号と前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)との間の線形回帰と
を計算するか、または、
緑色PPG信号または前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)を赤色光信号に組み合わせて合成したものと、緑色PPG信号または前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)を赤外光信号に組み合わせて合成したものとの間の線形回帰を計算する工程と、
その後、それぞれ互いに対応する2つの結果値間の比率を取得する工程と
を含む方法。
(態様75)
呼吸の深度および/または速度を決定するために行われる態様74に記載の方法。
(態様76)
呼吸の深度および/または速度を決定するためにECGデータ、PPGデータ、パルス・オキシメータ(pulse oximeter、非侵襲型酸素飽和度計)・データおよび/または加速度計データのうちの1または複数が用いられる態様74または75に記載の方法。
(態様77)
前記ECGデータ、PPGデータ、パルス・オキシメータ・データおよび/または加速度計データのうちの1または複数を用いることにより、呼吸波形を生成する工程を含む態様76に記載の方法。
(態様78)
時間と共に変化する赤色光用、赤外光用または緑色光用の複数の数値が用いられる態様74ないし77のいずれかに記載の方法。
(態様79)
呼吸の深度および/または速度を推定するために、赤外反射光、赤色反射光または緑色反射光をフォトダイオードによって測定する工程を含む態様74ないし78のいずれかに記載の方法。
(態様80)
赤外データ、赤色データまたは緑色データのカーブまたは波形の最大値および最小値のうちの一方または双方は、前記最大値と前記最小値との差が、モニタリングされている個人の呼吸の深度に関連付けられること、および/または、時間の経過につれて、呼吸の速度が、時間的に並んだ複数の最大値および複数の最小値を表すカーブから評価することが可能であることを表す態様74ないし79のいずれかに記載の方法。
(態様81)
複数のPPG信号を用いる態様74ないし80のいずれかに記載の方法。
(態様82)
呼吸中に胸部が拡張および収縮するときに、前記複数のPPG信号を生成する工程を含み、前記胸部の運動は、前記複数のPPG信号上において、ふらつきベースラインを有するアーチファクトとして出現する態様81に記載の方法。
(態様83)
呼吸信号に注目するために、前記PPG信号を表すデータをフィルタリングすることにより、前記呼吸信号を他の成分から分離する工程を含む態様81または82に記載の方法。
(態様84)
光電容積脈波計が胸部に装着される態様81ないし83のいずれかに記載の方法。
(態様85)
態様1ないし84のいずれかに記載の方法を用いるデバイスであって、前記複数の信号のうちの1または複数を取得するために、
ウェラブルな健康状態モニタリング・デバイスであって、サブストレートと、そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、少なくとも1つの導電性粘着部および少なくとも1つの非導電性粘着部を有する両面複合粘着体とを含むものを有することと、
前記両面複合粘着体が、前記サブストレートおよび前記導電性センサに装着されることと、
前記少なくとも1つの導電性粘着部が、導電によって信号伝達可能な状態で前記導電性センサに接触する状態で配置されることと、
前記少なくとも1つの導電性粘着部が、被検者から前記導電性センサに導電によって信号伝達を行うために、前記被検者の皮膚に導電可能な状態で装着されることと
のうちの1つまたは複数を採用するデバイス。
(態様86)
光電容積脈波計および/または加速度計および/または複数の方法のうちの1または複数が、互いに分離した状態または互いに組み合わせられた状態で、および/または、心電図をベースにした呼吸推定法と組み合わせられた状態で用いられる態様74ないし85のいずれかに記載の方法。
(態様87)
複数の方法を用いることにより、推定値(estimates、呼吸の深度および/または速度の
推定値)の精度を、単一の方法を用いる場合より改善する態様74ないし86のいずれかに記載の方法。
(態様88)
態様87に記載のデバイスを用いるシステムであって、さらに、コンピュータを含むシステム。
(態様89)
態様87または88に記載の方法を用いるデバイス。
(態様90)
ウェアラブルな健康状態モニタリング・デバイスを用いる態様89に記載のデバイス。
(態様91)
酸素飽和度を測定するためにソフトウェアとコンピュータ・ハードウェアとを用いる態様74ないし90のいずれかに記載の方法。

Several embodiments of each of the present inventions relate, among other things, to device, system, method, medium and construction aspects for monitoring and processing cardiac parameters and data. While one or more embodiments of the respective inventions have been described above in detail, it will be appreciated by those skilled in the art that various alternatives, modifications, and equivalents exist without departing from the spirit of the respective inventions. Obvious. Therefore, the foregoing description should not be taken as limiting the scope of the respective inventions, which are defined by the following claims.
The present invention provides the following aspects.
(Aspect 1)
Methods, devices and/or systems described in this document.
(Aspect 2)
A system or device or method that uses a light pipe with one or more light sources or LEDs and a barrier therein for health monitoring.
(Aspect 3)
1. A system or device or method using a light pipe having one or more light sources or LEDs and a barrier therein, wherein said barrier is placed in said one to disperse light in a manner suitable for health monitoring. or including arranging around multiple light sources or LEDs.
(Aspect 4)
A light pipe for health monitoring according to any of aspects 1-3, comprising:
one or more light sources or LEDs and a barrier, each disposed within the light pipe;
and/or one or more optical sensors or photodiodes for health monitoring.
(Aspect 5)
A method, device or system according to any of aspects 1-4, wherein
a light transmissive material having therein at least one of the one or more light sources or LEDs and a barrier;
and/or one or more photosensors or photodiodes disposed within said light transmissive material.
(Aspect 6)
A method, device or system for health monitoring according to any of aspects 1-5, further comprising:
A light transmissive material or light pipe encapsulating either or both of said one or more light sources and said one or more light sensors.
(Aspect 7)
The method, device or system of aspect 6, further comprising:
said light transmissive material or light pipe encapsulating either or both of said one or more light sources and said one or more light sensors;
The encapsulation is substantially free of air gaps between the light transmissive material or light pipe encapsulation and either or both of the one or more light sources and the one or more light sensors. The purpose is to improve the efficiency of light emission to the skin and to capture multiple photons that would otherwise be lost (in the absence of such technology). something that is either or both of and
(Aspect 8)
A method, device or system according to any of aspects 1-7, further comprising:
Including an external barrier (another barrier located outside of said barrier).
(Aspect 9)
The method, device or system of aspect 8, wherein
The outer barrier is used for light collection.
(Mode 10)
A method, device or system according to any of aspects 1-9, wherein
The light pipe is used for measurement of oxygen content (oxygenation).
(Aspect 11)
The method, device or system of aspect 10, further comprising:
emitting light from one or more light sources or LEDs;
blocking the emitted light from traversing the barrier;
receiving reflected light emitted from the one or more light sources or LEDs.
(Aspect 12)
A method, device or system according to aspect 11, further comprising:
transmitting light emitted from the one or more light sources into the skin of a subject;
receiving reflected light from the subject;
measuring oxygenation from the reflected light.
(Aspect 13)
13. The method, device or system of any of aspects 10-12, further comprising:
emitting light onto the user's skin by direct (not through other objects) emission and/or reflection;
collecting light by direct (not through another object) reception and/or reflection;
The reflection is directed away from the barrier or the outer barrier.
(Aspect 14)
A method of measuring oxygen content using a light pipe having one or more light sources or LEDs and a barrier inside.
(Aspect 15)
15. The method, device or system of any of aspects 1-14, comprising:
Using one or more of red light, infrared light (IR) and green light, or using a weighted combination of multiple wavelengths.
(Aspect 16)
16. The method, device or system of any of aspects 1-15, comprising:
that the light-transmitting material is made of epoxy;
Is one barrier made of metal and the other made of metal? Is one barrier made of synthetic resin and the other made of synthetic resin? One barrier is made of metal and the other is made of synthetic resin? or that one barrier is made of synthetic resin and the other barrier is made of metal;
the barrier is either or both opaque and diffusely reflective to the wavelength or wavelengths of light used;
the light transmissive material having a substantially flat surface;
The thin-layer adhesive is adhesively fixed to the surface of the light-transmitting material for adhesively fixing to the skin;
that the thin adhesive has a refractive index close to that of the light-transmitting material;
substantially or completely no air gap between the light transmissive body and one or more of the skin, light source and sensor.
(Aspect 17)
A method for measuring oxygenation comprising:
Using a light pipe with one or more light sources or LEDs and a barrier inside.
(Aspect 18)
18. The method of any one of aspects 1-17, wherein
One or more light sources or LEDs are positioned relatively centrally with respect to one or more photosensors or photodiodes such that of the light emitted from said one or more light sources or LEDs, reflected A method of detecting light.
(Aspect 19)
19. The method of any one of aspects 1-18, wherein
A method in which one or more photosensors or photodiodes are arranged peripherally relative to one or more light sources or LEDs.
(Aspect 20)
20. The method of any one of aspects 1-19, wherein
the two light sources or LEDs being centered relative to the two or more photosensors;
the four light sources or LEDs being centered relative to the two or more photosensors;
four light sources or LEDs are centered relative to the four or more light sensors;
A method wherein a barrier is positioned between said plurality of light sensors and said plurality of light sources or LEDs.
(Aspect 21)
A device for monitoring physiological parameters, comprising:
the device is configured to be adhesively secured to a subject's skin for monitoring the physiological parameter;
The device is
a substrate;
a) an electrically conductive conductivity sensor attached to the substrate; b) one or more pulse oximetry sensors attached to the substrate; one or more for one or more wavelengths; and/or a combination consisting of a barrier positioned between said one or more pulse oximetry sensors and said one or more light sources or LEDs.
(Aspect 22)
22. The device of aspect 21, wherein
A device wherein said one or more light sources or LEDs are centered relative to said one or more pulse oximetry sensors.
(Aspect 23)
A device as described in aspect 21 or 22 or comprising any of the methods, devices or systems of aspects 1-20, wherein
The one or more pulse oximetry sensors and/or the one or more light sources or LEDs are focused in a focus or control mode on the capillary bed to reduce local motion artifact effects. A device provided to achieve controlled or localized measurements in a small measurement area.
(Aspect 24)
A method for measuring oxygenation comprising:
A method using one or more centrally located light sources or LEDs.
(Aspect 25)
25. The method of aspect 24, wherein
The one or more centrally located light sources or LEDs are coupled to one or more photosensors or photodiodes to detect reflected light from the light emitted from the one or more light sources or LEDs. centered relative to each other.
(Aspect 26)
26. The method of aspect 24 or 25, wherein
A method wherein one or more photosensors or photodiodes are arranged peripherally relative to said one or more light sources or LEDs.
(Aspect 27)
27. The method of any of aspects 24-26, wherein
A method using red light, infrared light (IR) or green light, or using a weighted combination of multiple wavelengths.
(Aspect 28)
28. The method of any of aspects 24-27, wherein
the two light sources or LEDs being centered relative to the two or more photosensors;
the four light sources or LEDs being centered relative to the two or more photosensors;
wherein the four light sources or LEDs are centered relative to the four or more photosensors.
(Aspect 29)
A device for monitoring physiological parameters, comprising:
the device is configured to be adhesively secured to a subject's skin for monitoring the physiological parameter;
The device is
a substrate;
a) a conductive sensor having electrical conductivity attached to the substrate; b) one or more pulse oximetry sensors attached to the substrate and one or more for one or more wavelengths; either or both of a light source or in combination with an LED;
The device wherein said one or more light sources or LEDs are centrally located relative to said one or more pulse oximetry sensors.
(Aspect 30)
29. A device as described in aspect 29 or comprising any of the methods of aspects 24-28, wherein
The one or more pulse oximetry sensors and/or the one or more light sources or LEDs may be configured in a wider area of the capillary bed to reduce local motion artifact effects. , an area magnified from the target area in the case of focus mode).
(Aspect 31)
A device for monitoring a physiological parameter according to any of aspects 24-30, comprising:
the device is configured to be adhesively secured to a subject's skin for monitoring the physiological parameter;
The device is
a substrate;
a) an electrically conductive sensor mounted on the substrate, and/or b) circuitry for reducing errors due to ambient light using correlated double sampling. ,
The circuit is
one or more optical sensors;
one or more light sources or LEDs for one or more wavelengths, centered relative to said one or more photosensors;
a first switch and a second switch;
a first capacitor and a second capacitor;
the first capacitor is positioned in series with the photosensor;
The second capacitor is positioned in parallel with the output section,
A device in which the first switch and the second switch are arranged between the output and ground to alternately switch between providing an output and shorting to the ground.
(Aspect 32)
A device, system or method for monitoring a physiological parameter according to any of aspects 1-31, comprising:
the device is configured to be adhesively secured to a subject's skin for monitoring the physiological parameter;
The device is
a substrate;
a) an electrically conductive sensor mounted on the substrate, and/or b) circuitry for reducing errors due to ambient light using correlated double sampling. ,
The circuit is
one or more optical sensors;
one or more light sources or LEDs for one or more wavelengths;
a barrier positioned between the one or more photosensors and the one or more light sources or LEDs;
a first switch and a second switch;
a first capacitor and a second capacitor;
the first capacitor is positioned in series with the photosensor;
The second capacitor is positioned in parallel with the output section,
The first switch and the second switch are arranged between the output portion and the ground so as to alternately switch between a state of outputting and a state of short-circuiting to the ground.
(Aspect 33)
33. A device, system or method according to aspect 31 or 32, wherein
The one or more light sources or LEDs are centrally located relative to the one or more photosensors.
(Aspect 34)
A device, system or method according to aspects 31, 32 or 33, further comprising
Containing resistors placed in parallel with other circuit elements.
(Aspect 35)
A device, system or method according to aspects 31, 32, 33 or 34, wherein
the first capacitor is C1, the second capacitor is C2, the first switch is S1, the second switch is S2;
When the light source is turned off, the switch S1 is closed and the switch S2 is opened, a charge proportional to the noise signal representing noise is accumulated in C1, after which the switch S1 is opened and the at a point in time when the voltage of C1 is equal to the voltage of the noise signal,
Next, a light signal representing light is measured, the switch S2 is closed and charge is allowed to flow in series via C1 and C2, after which the switch S2 is opened and C2 the voltage is held until the next measurement cycle is started in which case the whole process is repeated;
If C1 is much larger than C2, then almost all of the voltage (the voltage of the light signal) appears on C2, and the voltage of C2 is the noise-free signal, which is the light signal with the noise removed. (s), while C1 is not much greater than C2, then the voltage on C2 is a combination of the previous value of C2 voltage (p) and the noise-free signal, linearly Something that is (C2*s+C1*p)/(C1+C2).
(Aspect 36)
A device, system or method according to aspect 35, wherein
a filtering effect in which a first-order low-pass IIR discrete-time filter is applied to the optical signal;
If that filtering effect is not desired, before the optical signal is measured each cycle, C2 is discharged to zero voltage on C2 and the optical signal held at C2 is (C2* s)/(C1+C2);
(Aspect 37)
37. The device of any of aspects 31-36, wherein
a transimpedance amplifier that replaces resistor R;
a phototransistor that replaces the photosensor;
a plurality of FETs that replace the first and second switches;
A device arranged after said output section and employing one or more of an additional buffering stage, an amplification stage, a filtering stage and a processing stage.
(Aspect 38)
A method, device or system for measuring oxygen saturation in an individual comprising:
a measuring step of measuring an electrocardiogram signal over a plurality of heart beats;
measuring one or more pulse oximetry signals over multiple heartbeats such that the electrocardiogram signal and the one or more pulse oximetry signals are synchronous with each other over one or more heartbeats;
comparing a portion of the electrocardiogram signal and the one or more pulse oximetry signals that are synchronous with each other over one or more heart beats, whereby the one or more pulse oximetry signals are a comparing step of detecting a constant component and a primary periodic component of each of the signals;
determining oxygen saturation from the stationary component and the main cycle component of the one or more pulse oximetry signals.
(Aspect 39)
A method, device or system according to aspect 38, wherein
The pulse oximetry signal includes a reflective infrared signal and a reflective red light signal.
(Aspect 40)
40. The method of aspect 38 or 39, wherein
The comparison step includes:
defining a plurality of intervals of the pulse oximetry signal based on characteristics of the electrocardiogram signal;
averaging a plurality of numerical values of said pulse oximetry signal over said plurality of intervals.
(Aspect 41)
41. The method of any of aspects 38-40, wherein
The method wherein the stationary component and the dominant periodic component of the pulse oximetry signal are determined from the plurality of average values.
(Aspect 42)
42. The method of any of aspects 38-41, wherein
The electrocardiogram signal has R-wave signals, each of the R-wave signals having a peak value for each heartbeat, and the plurality of intervals are determined by looking at the plurality of peak values of the R-wave signal. how to be
(Aspect 43)
43. The method of any of aspects 38-42, wherein
The method wherein said electrocardiogram signal and said pulse oximetry signal are measured from a chest location of said individual.
(Aspect 44)
44. The device, system or method of any of aspects 1-43, wherein
including a wearable monitoring device to reduce noise in health monitoring;
The wearable monitoring device includes at least one sensor for health monitoring,
The wearable monitoring device includes a composite adhesive,
the composite adhesive includes at least one conductive portion applied adjacent to the at least one sensor;
The wearable monitoring device further measures the at least one sensor for signal effectiveness (effective signal to noise ratio) at which the at least one sensor receives a signal with reduced noise. ) is adapted to improve,
The adaptation portion includes a convex lens.
(Aspect 45)
45. The device of aspect 44, wherein
The convex lens is placed in operative contact with the wearer's or user's skin. A device designed to
(Aspect 46)
46. The device of aspect 44 or 45, wherein
The convex lens is operatively applied to the skin of the wearer or user at a position at or near the wearer's or user's forehead or chest. devices that are designed to be placed in contact with each other (interoperable).
(Aspect 47)
47. The device of any of aspects 44-46, wherein
The device wherein the convex lens is an enclosure.
(Aspect 48)
48. The device of any of aspects 44-47, wherein
The encapsulant being the convex lens encloses the at least one sensor.
(Aspect 49)
49. The device of any of aspects 44-48, wherein
The enclosure serving as the convex lens encloses the at least one sensor, and operatively communicates signals between the sensor and the convex lens with respect to the at least one sensor. interoperable), thereby not allowing air gaps to exist at the interface between the at least one sensor and the enclosure.
(Aspect 50)
50. The device of any of aspects 44-49, further comprising:
A device comprising one or more LEDs, wherein the convex encapsulant encloses the one or more LEDs.
(Aspect 51)
51. The device of any of aspects 44-50, wherein
The convex lens encapsulant encloses the one or more LEDs and operatively energizes at least one of the one or more LEDs with a signal between the LED and the convex lens. so that there is an air gap at the interface between said at least one of said one or more LEDs and said encapsulant devices that do not allow
(Aspect 52)
52. The device of any of aspects 44-51, wherein
The device, wherein the convex lens is one or more of being transparent, colorless, made of silicone, and made of medical grade silicone.
(Aspect 53)
53. The device of any of aspects 44-52, wherein
A device in which the adapted portion is used for pulse oximetry (non-invasive oxygen saturation measurement).
(Aspect 54)
54. The device of any of aspects 44-53, further comprising:
A device including one or more functional features including one or more of EKG (electrocardiogram) measurements, PPG (volume pulse wave) measurements, and wearer acceleration measurements.
(Aspect 55)
55. The device of any of aspects 44-54, further comprising:
A device including one or more functional features including either or both of DRL circuitry and proxy DRL circuitry.
(Aspect 56)
56. The device of any of aspects 44-55, further comprising:
A device comprising electrodes for a DRL circuit or electrodes for a proxy DRL circuit worn on the wearer's chest or on the wearer's forehead.
(Aspect 57)
57. The device of aspect 56, comprising:
Said conforming portion is in contact with the wearer's or user's skin with a recessed contact surface and operative, in a state in which signals can be exchanged between the skin and said conforming portion. devices arranged and configured to remain in contact (interoperable).
(Aspect 58)
58. The device of any of aspects 44-57, wherein
LED light waves emitted from the LEDs do not interfere with traveling through the device to reach the wearer's or user's skin, so as not to impede the LED light waves from entering the wearer's or user's skin. device to do.
(Aspect 59)
59. The device of aspect 58, comprising:
Reflected light from the wearer's or user's skin travels through the device to reach the at least one sensor of the LED lightwave emitted from the LED. A device that does things out of the way.
(Aspect 60)
60. The device of any of aspects 44-59, wherein
Made with medical grade silicone,
The silicone is one of substantially transparent, substantially colorless, substantially soft, substantially low durometer, tacky gel, or A device that has multiple or multiple sheets of high-tack adhesives embedded on both sides of the silicone.
(Aspect 61)
61. The device of aspect 60, comprising:
With the silicone having a double-sided adhesive,
conformance of the lens to one or both of the electronic sensor (the at least one sensor) and the skin;
A device that reduces motion artifacts by limiting movement on the interface between skin, lens and sensor, and/or.
(Aspect 62)
62. The device of aspect 60 or 61, wherein
wherein said lens is specially configured to be captured between layers of a composite adhesive strip of said wearable monitoring device and to have a raised portion;
The ridge has the same size as the rectangular opening in the composite adhesive strip, allowing the lens to protrude slightly from the patient side of the composite adhesive strip. device.
(Aspect 63)
63. The device, system or method of any of aspects 1-62, wherein
having a lens for a health sensor for detecting health;
The lens is configured to operatively contact the skin of the wearer or user. and is configured to realize non-interfering intra-light pipe transmission in which energy waves are transmitted in the light pipe in a non-interfering state (a state in which they do not interfere with other energy waves).
(Aspect 64)
64. A method of generating one or more of a pulse shape template or a dataset representing a pulse shape by using the method, system or device of any of aspects 1-63, comprising:
green light wavelength,
ensemble averages for green light over roughly the same length of time as for either red or infrared light;
Ensemble averages for multiple wavelengths over roughly the same length of time for either red or infrared light, or ensemble averages for multiple wavelengths either red or infrared A method comprising using over a longer time length than for any of the lights.
(Aspect 65)
65. A method of determining pulse oxygenation (non-invasive oxygen saturation measurement) by using the method, system or device of any of aspects 1-64, comprising:
generating one or more of a first pulse shape template or a data set representing the first pulse shape;
The production process is
green light wavelength,
an ensemble average value for green light over approximately the same length of time as for either red or infrared light;
Ensemble average values for multiple wavelengths over a time length that is generally the same as the time length for either red or infrared light, or multiple over a longer time length for either red or infrared light using the ensemble average for the wavelengths of or
using a long time average (time average of the data represented by the waveform) for one wavelength with any color.
(Aspect 66)
66. A method of determining pulse oxygenation (non-invasive oxygen saturation measurement) by using the method, system or device of any of aspects 1-65, comprising:
a) using electrocardiogram (ECG) signals, or using green light wavelengths or different wavelengths, or wavelengths (multiple signals with different wavelengths) combined with weights respectively; A detection step of detecting a plurality of heartbeats (heartbeats, heartbeat timing, heartbeat position) by using an object;
b) generating one or more of the first pulse shape template or the first pulse shape data set, comprising:
green light wavelength,
ensemble averages for green light over roughly the same length of time as for either red or infrared light;
Ensemble averages for multiple wavelengths over roughly the same length of time for either red or infrared light, or ensemble averages for multiple wavelengths either red or infrared using a longer time length than for any of the lights, or
using a long time average (time average of the data represented by the waveform) for one wavelength with any color;
c) acquiring a red pulse shape template or a data set representing the same pulse shape and an infrared pulse shape template or a data set representing the same pulse shape, wherein each of the pulse shapes is one to compare with the first pulse wave shape;
d) linear regression to determine the degree of correlation between the ensemble average value for red light and the first pulse wave shape template, and linear regression to determine the ensemble average value for infrared light and the first pulse wave shape template; A determination step of determining the degree of correlation between the pulse wave shape template, wherein the ratio of the degrees of correlation is then used as the pulsation component ratio (the AC ratio, red light, infrared light, etc.) to determine the oxygen saturation used as the AC (pulsation) component ratio between the lights of .
(Aspect 67)
67. The method of any of aspects 1-66, wherein colors other than green, red and infrared are used.
(Aspect 68)
68. The method of aspect 67, wherein color selection is limited only by the requirement that either signal-to-noise ratio and/or reflectivity to contained oxygen have minimal practical performance.
(Aspect 69)
69. A method of health monitoring by using the method or device of any of aspects 1-68, comprising:
Either or both of the user's ECG signal and/or the first photoplethysmographic PPG signal and/or a weighted combination of multiple wavelengths (multiple signals having multiple different wavelengths), respectively from, determining the timing at which each of the plurality of heartbeats appears;
calculating a time-averaged value of the first photoplethysmogram PPG signal to generate a first pulse shape template or data set representing a first pulse shape;
calculating a time-averaged value of each of two further photoelectric plethysmogram signals in relation to the locations of the plurality of heart beats, one of the two further photoelectric plethwave signals being a red light signal; and the other photoelectric plethysmogram signal is an infrared light signal,
generating a red light signal ensemble mean value for the red light signal and generating an infrared light signal ensemble mean value for the infrared light signal;
comparing each of the red light signal ensemble mean value and the infrared light signal ensemble mean value with the first pulse shape template or data set;
an ensemble mean value for the red light signal and the first pulse shape template or data set to determine a linear gain factor between the two signals, the red light signal and the infrared light signal; and linear regression between the infrared light signal ensemble mean value and the first pulse shape template or data set;
and determining patient oxygen saturation from said linear gain factor.
(Aspect 70)
The first photoplethysmogram PPG signal weights a green light signal, a non-red light signal, a non-infrared light signal and/or a plurality of wavelengths (a plurality of signals having a plurality of wavelengths different from each other), respectively. 70. The method of aspect 69, which is one or more of the following:
(Aspect 71)
71. The method of aspect 69 or 70, wherein said two further photoelectric plethysmogram signals comprise one, some or all of two or more of a green light signal, a red light signal and an infrared light signal.
(Aspect 72)
The first PPG or ECG data is another photoplethysmogram or another two or more photoplethysmograms (photoplethysmograms, photoplethysmogram data, photoplethysmogram signal) with different light wavelengths and recording synchronously with
detecting a plurality of heart beats in the first PPG or ECG data, the plurality of heart beats being photoplethysmogram data during the time between two adjacent heart beats; ), and
averaging two or more of the plurality of frames of the photoelectric volume pulse wave data together at each time, thereby generating one average frame having the acquired time interval, wherein the photoelectric volume The photoplethysmograph signal is enhanced by the averaging because the photoplethysmograph is temporally related to the heartbeat, and motion artifacts not temporally related to the heartbeat are also emphasized by other The noise source is also reduced,
interpreting the signal-to-noise ratio of the single average frame as higher than the signal-to-noise ratio of the individual frames;
using linear regression to estimate the gain between two averaged frames for two signals of the photoelectric plethysmogram;
and estimating one or more of oxygen saturation or other components in the blood, including hemoglobin, carbon dioxide or others, from the gain values. Method.
(Aspect 73)
The steps include using another plurality of lights to estimate one or more of oxygen saturation or other components in blood including hemoglobin, carbon dioxide, or others from the gain values. 73. The method of any of aspects 1-72, wherein the method is repeated for wavelengths.
(Aspect 74)
74. A method of using the method or device of any of aspects 1-73, comprising:
selecting one candidate gain value;
multiplying the candidate gain value by an average frame signal (a signal representing an average frame of a signal having a wavelength);
The residual error (difference between said multiplied value and another average frame) for another average frame signal with another wavelength and whereby the gain between the red frame signal and the IR frame signal is a plurality of: obtained by the process of
Those processes are
generating one or more of a PPG signal having a green or other color, or a long time average of a red/infrared light signal;
one of the green PPG signal or the PPG signal with other colors or the red/infrared light signal long time average to generate two frames; incorporating and reflecting a plurality in the red frame signal and the IR frame signal;
first averaging the two frames together to generate a noise-reduced signal (a signal, red light signal, infrared light signal, etc.);
Linear regression between the red light signal and the combination of the red light signal and the green PPG signal, or the red light signal, the red light signal and the red light signal/infrared light signal long term average a linear regression between (long time average) and a composition of
linear regression between an infrared light signal and a combination of the infrared light signal and the green PPG signal, or an infrared light signal, the infrared light signal and the red light signal/infrared light signal compute a linear regression between the long time average and a composite of
a linear regression between a red light signal and a green PPG signal or a linear regression between a red light signal and a long time average of said red light signal/infrared light signal;
Linear regression between infrared light signal and green PPG signal, or linear regression between infrared light signal and said red light signal/infrared light signal long time average. Calculate and , or
A combination of a green PPG signal or the red light signal/infrared light signal long time average combined with a red light signal and a green PPG signal or the red light signal/infrared light calculating a linear regression between the signal long time average and a composite combined with the infrared light signal;
then obtaining the ratio between the two result values respectively corresponding to each other.
(Aspect 75)
75. A method according to aspect 74, performed for determining the depth and/or rate of breathing.
(Aspect 76)
One or more of ECG data, PPG data, pulse oximeter (non-invasive oximeter) data and/or accelerometer data are used to determine the depth and/or rate of breathing. 76. A method according to aspect 74 or 75.
(Aspect 77)
77. The method of aspect 76, comprising generating a respiratory waveform by using one or more of said ECG data, PPG data, pulse oximeter data and/or accelerometer data.
(Aspect 78)
78. The method of any of aspects 74-77, wherein multiple values for red, infrared or green light that change with time are used.
(Aspect 79)
79. A method according to any of aspects 74-78, comprising measuring infrared, red or green reflected light with a photodiode to estimate the depth and/or rate of breathing.
(Aspect 80)
one or both of the maximum and minimum values of the curve or waveform of the infrared data, the red data or the green data, wherein the difference between said maximum value and said minimum value relates to the depth of breathing of the individual being monitored. and/or that the rate of respiration over time can be estimated from a curve representing a plurality of maxima and a plurality of minima aligned in time. Any method described.
(Aspect 81)
81. The method of any of aspects 74-80 using multiple PPG signals.
(Aspect 82)
82. Aspect 81, comprising generating the plurality of PPG signals when the chest expands and contracts during breathing, wherein the chest motion appears on the plurality of PPG signals as an artifact having a wobbly baseline. described method.
(Aspect 83)
83. A method according to aspect 81 or 82, comprising separating the respiratory signal from other components by filtering data representative of the PPG signal to focus on the respiratory signal.
(Aspect 84)
84. The method according to any one of aspects 81 to 83, wherein the photoelectric plethysmograph is worn on the chest.
(Aspect 85)
85. A device using the method of any of aspects 1-84, wherein for acquiring one or more of the plurality of signals,
A wearable health monitoring device having a substrate, an electrically conductive sensor attached to the substrate and having electrical conductivity, at least one conductive adhesive and at least one non-conductive adhesive. Having a double-sided composite adhesive body,
attaching the double-sided composite adhesive body to the substrate and the conductive sensor;
The at least one conductive adhesive portion is disposed in contact with the conductive sensor in a state that enables signal transmission by electrical conduction;
wherein the at least one conductive adhesive is electrically conductively attached to the subject's skin to conduct signal transmission from the subject to the conductive sensor. Or a device that employs multiple.
(Aspect 86)
Photoplethysmography and/or accelerometer and/or one or more of the methods separately or in combination with each other and/or in combination with electrocardiogram-based respiration estimation methods 86. A method according to any of aspects 74-85, wherein the method is used in the state in which it is used.
(Aspect 87)
87. A method according to any of aspects 74-86, wherein using multiple methods improves the accuracy of the estimates, breathing depth and/or rate estimates, over using a single method.
(Aspect 88)
88. A system using the device of aspect 87, further comprising a computer.
(Aspect 89)
A device using the method according to aspect 87 or 88.
(Aspect 90)
90. The device according to aspect 89, using a wearable health monitoring device.
(Aspect 91)
91. The method of any of aspects 74-90 using software and computer hardware to measure oxygen saturation.

Claims (91)

この書類に記載されている方法、デバイスおよび/またはシステム。 Methods, devices and/or systems described in this document. 健康状態モニタリングのために、1または複数の光源またはLEDと障壁とを内部に有する光パイプを用いるシステムもしくはデバイスまたは方法。 A system or device or method that uses a light pipe with one or more light sources or LEDs and a barrier therein for health monitoring. 1または複数の光源またはLEDと障壁とを内部に有する光パイプを用いるシステムもしくはデバイスまたは方法であって、健康状態モニタリングに適した態様で光を消散させる(disperse)ために、前記障壁を前記1または複数の光源またはLEDの周囲に配置することを含むもの。 1. A system or device or method using a light pipe having one or more light sources or LEDs and a barrier therein, wherein said barrier is placed in said one to disperse light in a manner suitable for health monitoring. or including arranging around multiple light sources or LEDs. 請求項1ないし3のいずれかに記載の、健康状態モニタリングのための光パイプであって、
1または複数の光源またはLEDと障壁とであってそれぞれ当該光パイプ内に配置されたものと、
1または複数の光センサまたはフォトダイオードであって健康状態モニタリングのためのものと
のうちのいずれかまたは双方を有する光パイプ。
A light pipe for health monitoring according to any one of claims 1 to 3,
one or more light sources or LEDs and a barrier, each positioned within the light pipe;
and/or one or more light sensors or photodiodes for health monitoring.
請求項1ないし4のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
前記1または複数の光源またはLEDと障壁とのうちの少なくとも一方を内部に有する光透過材と、
1または複数の光センサまたはフォトダイオードであって前記光透過材内に配置されたものと
のうちのいずれかまたは双方を有するもの。
5. A method, device or system according to any one of claims 1 to 4,
a light transmissive material having therein at least one of the one or more light sources or LEDs and a barrier;
and/or one or more photosensors or photodiodes disposed within said light transmissive material.
請求項1ないし5のいずれかに記載の、健康状態モニタリングのための方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
前記1または複数の光源と前記1または複数の光センサとのうちのいずれかまたは双方を封入する光透過材または光パイプを含むもの。
A method, device or system for health monitoring according to any of claims 1 to 5, further comprising:
A light transmissive material or light pipe encapsulating either or both of said one or more light sources and said one or more photosensors.
請求項6に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
前記光透過材または光パイプであって前記1または複数の光源と前記1または複数の光センサとのうちのいずれかまたは双方を封入するものを含み、
その封入は、前記光透過材または光パイプ封入体と、前記1または複数の光源と前記1または複数の光センサとのうちのいずれかまたは双方との間にエア・ギャップが実質的に存在しないように行われ、その目的は、皮膚への光放出(light emission、発光)の効率を向上させることと、従来であれば(otherwise、当該技術が存在しないと)損失する複数の光子を捕捉することとのうちのいずれかまたは双方にあるもの。
7. The method, device or system of claim 6, further comprising:
said light transmissive material or light pipe encapsulating either or both of said one or more light sources and said one or more light sensors;
The encapsulation is substantially free of air gaps between the light transmissive material or light pipe encapsulation and either or both of the one or more light sources and the one or more light sensors. The purpose is to improve the efficiency of light emission to the skin and to capture multiple photons that would otherwise be lost (in the absence of such technology). that which is in either or both of and
請求項1ないし7のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、外側障壁(external、前記障壁の外側に位置する別の障壁)を含むもの。 8. A method, device or system according to any of claims 1 to 7, further comprising an external barrier (another barrier located outside said barrier). 請求項8に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
前記外側障壁は、集光のために用いられるもの。
9. The method, device or system of claim 8, comprising:
The outer barrier is used for light collection.
請求項1ないし9のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
前記光パイプを含有酸素(oxygenation、オキシジェネーション)の測定に用いるもの。
10. A method, device or system according to any of claims 1-9, comprising:
The light pipe is used for measurement of oxygen content (oxygenation).
請求項10に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
1または複数の光源またはLEDから光を放出することと、
その放出された光が前記障壁を横切ることを阻止することと、
前記1または複数の光源またはLEDから放出された光のうち、反射光を受光することと
を含むもの。
11. The method, device or system of claim 10, further comprising:
emitting light from one or more light sources or LEDs;
blocking the emitted light from traversing the barrier;
receiving reflected light emitted from the one or more light sources or LEDs.
請求項11に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
前記1または複数の光源から放出された光を透過して、被検体の皮膚内に入射させることと、
前記被検体からの反射光を受光することと、
その反射光から含有酸素(oxygenation)を測定することと
のうちの1つまたは複数を含むもの。
12. The method, device or system of claim 11, further comprising:
transmitting light emitted from the one or more light sources into the skin of a subject;
receiving reflected light from the subject;
measuring oxygenation from the reflected light.
請求項10ないし12のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、さらに、
光を当該ユーザの皮膚に、直接的な(direct、他の物体を経由しない)放出および反射のうちのいずれかまたは双方によって放出することと、
光を、直接的な(direct、他の物体を経由しない)受光および反射のうちのいずれかまたは双方によって集光することと
のうちの1つまたは複数を含み、
前記反射は、前記障壁または前記外側障壁から離れる向きに行われるもの。
13. A method, device or system according to any of claims 10-12, further comprising:
emitting light onto the user's skin by direct (not through other objects) emission and/or reflection;
collecting light by either or both of direct (not through another object) reception and reflection;
The reflection is directed away from the barrier or the outer barrier.
含有酸素(oxygenation)を測定する方法であって、1または複数の光源またはLEDと障壁とを内部に有する光パイプを用いる方法。 A method of measuring oxygen content using a light pipe having one or more light sources or LEDs and a barrier inside. 請求項1ないし14のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
赤色光、赤外光(IR)および緑色光のうちの1つまたは複数を用いるか、または、複数の波長をそれぞれ重みを付けて合成したものを用いるもの。
15. A method, device or system according to any of claims 1-14, comprising:
Using one or more of red light, infrared light (IR) and green light, or using a weighted combination of multiple wavelengths.
請求項1ないし15のいずれかに記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
光透過材がエポキシ製であることと、
複数の障壁の一方は金属製、他方も金属製であるか、一方の障壁は合成樹脂製、他方の障壁も合成樹脂製であるか、一方の障壁は金属製、他方の障壁は合成樹脂製であるか、または、一方の障壁は合成樹脂製、他方の障壁は金属製であることと、
障壁が、使用される光の1または複数の波長に対する不透明性および拡散反射性とのうちのいずれかまたは双方を有することと、
光透過材が実質的に平坦な表面を有することと、
薄層粘着体が、皮膚への粘着固定のために、光透過材の表面に粘着固定されることと、
薄層粘着体(the thin adhesive、皮膚に粘着固定される薄層粘着体)が光透過材の屈折率に近似する屈折率を有することと、
光透過体と、皮膚、光源およびセンサのうちの1または複数のものとの間にエア・ギャップが実質的にまたは完全に存在しないことと
のうちの1つまたは複数を含むもの。
16. A method, device or system according to any of claims 1-15, comprising:
that the light-transmitting material is made of epoxy;
Is one barrier made of metal and the other made of metal? Is one barrier made of synthetic resin and the other made of synthetic resin? One barrier is made of metal and the other is made of synthetic resin? or that one barrier is made of synthetic resin and the other barrier is made of metal;
the barrier is either or both opaque and diffusely reflective to the wavelength or wavelengths of light used;
the light transmissive material having a substantially flat surface;
The thin-layer adhesive is adhesively fixed to the surface of the light-transmitting material for adhesively fixing to the skin;
that the thin adhesive has a refractive index close to that of the light-transmitting material;
substantially or completely no air gap between the light transmissive body and one or more of the skin, light source and sensor.
含有酸素(oxygenation)を測定する方法であって、
1または複数の光源またはLEDと障壁とを内部に有する光パイプを用いる方法。
A method for measuring oxygenation comprising:
Using a light pipe with one or more light sources or LEDs and a barrier inside.
請求項1ないし17のいずれかに記載の方法であって、
1または複数の光源またはLEDが1または複数の光センサまたはフォトダイオードに
対して相対的に中央に配置されており、それにより、前記1または複数の光源またはLEDから放出された光のうち、反射光を検知する方法。
18. A method according to any one of claims 1 to 17,
One or more light sources or LEDs are positioned relatively centrally with respect to one or more photosensors or photodiodes such that of the light emitted from said one or more light sources or LEDs, reflected A method of detecting light.
請求項1ないし18のいずれかに記載の方法であって、
1または複数の光センサまたはフォトダイオードが1または複数の光源またはLEDに対して相対的に周辺に配置される方法。
19. A method according to any one of claims 1 to 18,
A method in which one or more photosensors or photodiodes are arranged peripherally relative to one or more light sources or LEDs.
請求項1ないし19のいずれかに記載の方法であって、
2個の光源またはLEDが2個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと、
4個の光源またはLEDが2個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと、
4個の光源またはLEDが4個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと
のうちの1または複数が採用され、
障壁が、前記複数の光センサと前記複数の光源またはLEDとの間に配置される方法。
20. A method according to any one of claims 1 to 19,
the two light sources or LEDs being centered relative to the two or more photosensors;
the four light sources or LEDs being centered relative to the two or more photosensors;
four light sources or LEDs are centered relative to the four or more light sensors;
A method wherein a barrier is positioned between said plurality of light sensors and said plurality of light sources or LEDs.
生理パラメータをモニタリングするデバイスであって、
当該デバイスは、前記生理パラメータのモニタリングのために被検体の皮膚に粘着固定されるように構成されており、
当該デバイスは、
サブストレートと、
a)そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、b)前記サブストレートに装着される1または複数のパルス・オキシメトリ・センサと、1または複数の波長に用いられる1または複数の光源またはLEDと、前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサおよび前記1または複数の光源またはLEDの間に配置される障壁とより成る組合せとのうちのいずれかまたは双方と
を含むデバイス。
A device for monitoring physiological parameters, comprising:
the device is configured to be adhesively secured to a subject's skin for monitoring the physiological parameter;
The device is
a substrate;
a) an electrically conductive conductivity sensor attached to the substrate; b) one or more pulse oximetry sensors attached to the substrate; one or more for one or more wavelengths; and/or a combination consisting of a barrier positioned between said one or more pulse oximetry sensors and said one or more light sources or LEDs.
請求項21に記載のデバイスであって、
前記1または複数の光源またはLEDが前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサに対して相対的に中央に配置されるデバイス。
22. The device of claim 21, wherein
A device wherein said one or more light sources or LEDs are centered relative to said one or more pulse oximetry sensors.
請求項21または22に記載されているか、または請求項1ないし20の複数の方法、デバイスまたはシステムのうちのいずれかを含むデバイスであって、
前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサおよび/または前記1または複数の光源またはLEDは、局所的なモーション・アーチファクト効果を軽減するために毛細管床についてのフォーカス・モードまたはコントロール・モードでの(focused or controlled、狭い測定エリアでの、局所的な)測定を実現するために提供されるデバイス。
A device as recited in claim 21 or 22 or comprising any of the methods, devices or systems of claims 1 to 20, comprising:
The one or more pulse oximetry sensors and/or the one or more light sources or LEDs are focused in a focus or control mode on the capillary bed to reduce local motion artifact effects. A device provided to achieve controlled or localized measurements in a small measurement area.
含有酸素(oxygenation)を測定する方法であって、
中央に配置された1または複数の光源またはLEDを用いる方法。
A method for measuring oxygenation comprising:
A method using one or more centrally located light sources or LEDs.
請求項24に記載の方法であって、
前記中央に配置された1または複数の光源またはLEDは、前記1または複数の光源またはLEDから放出された光のうち、反射光を検知するために、1または複数の光センサまたはフォトダイオードに対して相対的に中央に配置される方法。
25. The method of claim 24, wherein
The one or more centrally located light sources or LEDs are coupled to one or more photosensors or photodiodes to detect reflected light from the light emitted from the one or more light sources or LEDs. centered relative to each other.
請求項24または25に記載の方法であって、
1または複数の光センサまたはフォトダイオードが、前記1または複数の光源またはL
EDに対して相対的に周辺に(peripherally、外側に)配置される方法。
26. The method of claim 24 or 25, wherein
One or more photosensors or photodiodes detect the one or more light sources or L
A method that is positioned peripherally (outward) relative to the ED.
請求項24ないし26のいずれかに記載の方法であって、
赤色光、赤外光(IR)または緑色光を用いるか、または、複数の波長をそれぞれ重みを付けて合成したものを用いる方法。
27. The method of any of claims 24-26,
A method using red light, infrared light (IR) or green light, or using a weighted combination of multiple wavelengths.
請求項24ないし27のいずれかに記載の方法であって、
2個の光源またはLEDが2個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと、
4個の光源またはLEDが2個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと、
4個の光源またはLEDが4個以上の光センサに対して相対的に中央に配置されることと
のうちの1または複数が採用される方法。
28. The method of any of claims 24-27,
the two light sources or LEDs being centered relative to the two or more photosensors;
the four light sources or LEDs being centered relative to the two or more photosensors;
four light sources or LEDs are centered relative to the four or more photosensors.
生理パラメータをモニタリングするデバイスであって、
当該デバイスは、前記生理パラメータのモニタリングのために被検体の皮膚に粘着固定されるように構成されており、
当該デバイスは、
サブストレートと、
a)そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、b)前記サブストレートに装着される1または複数のパルス・オキシメトリ・センサと1または複数の波長に用いられる1または複数の光源またはLEDとの組合せとのうちのいずれかまたは双方と
を含み、
前記1または複数の光源またはLEDは、前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサに対して相対的に中央に配置されるデバイス。
A device for monitoring physiological parameters, comprising:
the device is configured to be adhesively secured to a subject's skin for monitoring the physiological parameter;
The device is
a substrate;
a) a conductive sensor having electrical conductivity attached to the substrate; b) one or more pulse oximetry sensors attached to the substrate and one or more for one or more wavelengths; either or both of a light source or in combination with an LED;
The device wherein said one or more light sources or LEDs are centrally located relative to said one or more pulse oximetry sensors.
請求項29に記載されているか、または請求項24ないし28の複数の方法のうちのいずれかを含むデバイスであって、
前記1または複数のパルス・オキシメトリ・センサおよび/または前記1または複数の光源またはLEDは、局所的なモーション・アーチファクト効果を軽減するために毛細血管床のうちの拡大エリア(wider area、拡大標的領域、フォーカス・モードの場合の標的領域より拡大されたエリア)についての測定を実現するデバイス。
A device as recited in claim 29 or comprising any of the methods of claims 24-28,
The one or more pulse oximetry sensors and/or the one or more light sources or LEDs may be configured in a wider area of the capillary bed to reduce local motion artifact effects. , an area magnified from the target area in the case of focus mode).
請求項24ないし30のいずれかに記載の、生理パラメータをモニタリングするデバイスであって、
当該デバイスは、前記生理パラメータのモニタリングのために被検体の皮膚に粘着固定されるように構成されており、
当該デバイスは、
サブストレートと、
a)そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、b)周辺光に起因する誤差を相関2重サンプリング法を用いて低減させる回路とのうちのいずれかまたは双方と
を含み、
その回路は、
1または複数の光センサと、
1または複数の波長に用いられる1または複数の光源またはLEDであって、前記1または複数の光センサに対して相対的に中央に配置されるものと、
第1スイッチおよび第2スイッチと、
第1キャパシタおよび第2キャパシタと
を含み、
前記第1キャパシタは、前記光センサに対して直列となるように位置し、
前記第2キャパシタは、出力部に対して並列となるように位置し、
前記第1スイッチおよび第2スイッチは、前記出力部とグランドとの間に、出力を行う状態と前記グランドに短絡する状態とに交互に切り替えるように配置されているデバイス。
A device for monitoring physiological parameters according to any of claims 24-30,
the device is configured to be adhesively secured to a subject's skin for monitoring the physiological parameter;
The device is
a substrate;
a) an electrically conductive sensor mounted on the substrate, and/or b) circuitry for reducing errors due to ambient light using correlated double sampling. ,
The circuit is
one or more optical sensors;
one or more light sources or LEDs for one or more wavelengths, centered relative to said one or more photosensors;
a first switch and a second switch;
a first capacitor and a second capacitor;
the first capacitor is positioned in series with the photosensor;
The second capacitor is positioned in parallel with the output section,
A device in which the first switch and the second switch are arranged between the output and ground to alternately switch between providing an output and shorting to the ground.
請求項1ないし31のいずれかに記載の、生理パラメータをモニタリングするデバイス、システムまたは方法であって、
当該デバイスは、前記生理パラメータのモニタリングのために被検体の皮膚に粘着固定されるように構成されており、
前記デバイスは、
サブストレートと、
a)そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、b)周辺光に起因する誤差を相関2重サンプリング法を用いて低減させる回路とのうちのいずれかまたは双方と
を含み、
その回路は、
1または複数の光センサと、
1または複数の波長に用いられる1または複数の光源またはLEDと、
前記1または複数の光センサと前記1または複数の光源またはLEDとの間に配置される障壁と、
第1スイッチおよび第2スイッチと、
第1キャパシタおよび第2キャパシタと
を含み、
前記第1キャパシタは、前記光センサに対して直列となるように位置し、
前記第2キャパシタは、出力部に対して並列となるように位置し、
前記第1スイッチおよび第2スイッチは、前記出力部とグランドとの間に、出力を行う状態と前記グランドに短絡する状態とに交互に切り替えるように配置されているもの。
32. A device, system or method for monitoring physiological parameters according to any of claims 1-31, comprising:
the device is configured to be adhesively secured to a subject's skin for monitoring the physiological parameter;
The device is
a substrate;
a) a conductive sensor mounted to the substrate and having electrical conductivity; and b) circuitry for reducing errors due to ambient light using correlated double sampling. ,
The circuit is
one or more optical sensors;
one or more light sources or LEDs for one or more wavelengths;
a barrier positioned between the one or more photosensors and the one or more light sources or LEDs;
a first switch and a second switch;
a first capacitor and a second capacitor;
the first capacitor is positioned in series with the photosensor;
The second capacitor is positioned in parallel with the output section,
The first switch and the second switch are arranged between the output section and the ground so as to alternately switch between an output state and a ground short-circuit state.
請求項31または32に記載のデバイス、システムまたは方法であって、
前記1または複数の光源またはLEDは、前記1または複数の光センサに対して相対的に中央に配置されるもの。
33. A device, system or method according to claim 31 or 32, comprising
The one or more light sources or LEDs are centrally located relative to the one or more photosensors.
請求項31,32または33に記載のデバイス、システムまたは方法であって、さらに、他の回路素子に対して並列となるように位置する抵抗器を含むもの。 34. The device, system or method of claim 31, 32 or 33, further comprising a resistor positioned in parallel with other circuit elements. 請求項31,32,33または34に記載のデバイス、システムまたは方法であって、
前記第1キャパシタはC1、前記第2キャパシタはC2、前記第1スイッチはS1、前記第2スイッチはS2であり、
前記光源がオフにされると、前記スイッチS1が閉じられ、そして、前記スイッチS2が開かれ、ノイズを表すノイズ信号に比例する電荷がC1に蓄積され、その後、前記スイッチS1が開かれ、その時点においては、C1の電圧が前記ノイズ信号の電圧と等しく、
次に、光を表す光信号が測定され、前記スイッチS2が閉じられ、そして、電荷が、C1およびC2を経由して直列に流れることが可能となり、その後、前記スイッチS2が開かれ、C2の電圧が、全プロセスが反復される場合において次回の測定サイクルが開始されるまでホールドされ、
C1がC2よりはるかに大きい場合には、前記電圧(the voltage、前記光信号の電圧)のほぼ全部がC2に出現し、C2の電圧は、前記ノイズが除去された光信号である無ノイ
ズ信号(s)と一致し、一方、C1がC2よりはるかに大きいとはいえない場合には、C2の電圧が、C2電圧の前回値(p)と前記無ノイズ信号との組合せであって線形であるもの、すなわち、(C2*s+C1*p)/(C1+C2)となるもの。
35. A device, system or method according to claim 31, 32, 33 or 34, wherein
the first capacitor is C1, the second capacitor is C2, the first switch is S1, the second switch is S2;
When the light source is turned off, the switch S1 is closed and the switch S2 is opened, a charge proportional to the noise signal representing noise is accumulated in C1, after which the switch S1 is opened and the at the moment the voltage of C1 is equal to the voltage of the noise signal,
Next, a light signal representing light is measured, the switch S2 is closed and charge is allowed to flow in series via C1 and C2, after which the switch S2 is opened and C2 the voltage is held until the next measurement cycle is started in which case the whole process is repeated;
If C1 is much larger than C2, then almost all of the voltage (the voltage of the light signal) appears on C2, and the voltage of C2 is the noise-free signal, which is the light signal with the noise removed. (s), while C1 is not much greater than C2, then the voltage on C2 is a combination of the previous value of C2 voltage (p) and the noise-free signal, linearly Something that is (C2*s+C1*p)/(C1+C2).
請求項35に記載のデバイス、システムまたは方法であって、
1次ローパスIIR離散時間系フィルタが前記光信号に適用されるというフィルタリング効果と、
そのフィルタリング効果が望ましくない場合には、前記光信号が各サイクルごとに測定される前に、C2が放電されてC2の電圧が0になり、C2にホールドされる前記光信号が、(C2*s)/(C1+C2)となることと
のうちのいずれかを採用するもの。
36. A device, system or method according to claim 35, comprising:
a filtering effect in which a first-order low-pass IIR discrete-time filter is applied to the optical signal;
If that filtering effect is not desired, before the optical signal is measured each cycle, C2 is discharged to zero voltage on C2 and the optical signal held at C2 is (C2* s)/(C1+C2);
請求項31ないし36にいずれかに記載のデバイスであって、
抵抗器Rに代わるトランスインピーダンス・アンプと、
前記光センサに代わるフォトトランジスタと、
前記第1および第2スイッチに代わる複数のFETと、
前記出力部の後段に配置され、追加のバッファリング段、増幅段、フィルタリング段および処理段のうちの1つまたは複数のものと
のうちの1つまたは複数を採用するデバイス。
37. A device according to any of claims 31-36, wherein
a transimpedance amplifier that replaces resistor R;
a phototransistor that replaces the photosensor;
a plurality of FETs that replace the first and second switches;
A device arranged after said output section and employing one or more of an additional buffering stage, an amplification stage, a filtering stage and a processing stage.
個人の酸素飽和度を測定する方法、デバイスまたはシステムであって、
複数の心拍にわたって心電図信号を測定する測定工程と、
複数の心拍にわたって1または複数のパルス・オキシメトリ信号を、前記心電図信号と前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号とが、1または複数の心拍にわたって互いに同期するように測定する測定工程と、
前記心電図信号の一部と、前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号とであって、1または複数の心拍にまたって互いに同期するものを互いに比較し、それにより、前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号の各々の定常成分(constant component)と主周期成分(primary periodic component)とを検出する比較工程と、
前記1または複数のパルス・オキシメトリ信号のうちの前記定常成分および前記主周期成分から酸素飽和度を決定する決定工程と
を含むもの。
A method, device or system for measuring oxygen saturation in an individual comprising:
a measuring step of measuring an electrocardiogram signal over a plurality of heart beats;
measuring one or more pulse oximetry signals over multiple heartbeats such that the electrocardiogram signal and the one or more pulse oximetry signals are synchronous with each other over one or more heartbeats;
comparing a portion of the electrocardiogram signal and the one or more pulse oximetry signals that are synchronous with each other over one or more heart beats, whereby the one or more pulse oximetry signals are a comparing step of detecting a constant component and a primary periodic component of each of the signals;
determining oxygen saturation from the stationary component and the main cycle component of the one or more pulse oximetry signals.
請求項38に記載の方法、デバイスまたはシステムであって、
前記パルス・オキシメトリ信号は、反射性赤外信号および反射性赤色光信号を含むもの。
39. The method, device or system of claim 38, comprising:
The pulse oximetry signal includes a reflective infrared signal and a reflective red light signal.
請求項38または39に記載の方法であって、
前記比較工程は、
前記心電図信号の特性に基づいて前記パルス・オキシメトリ信号の複数の間隔(intervals、時間的区間)を定義する工程と、
それら複数の間隔にわたって前記パルス・オキシメトリ信号の複数の数値を平均化する工程と
を含む方法。
40. The method of claim 38 or 39, wherein
The comparison step includes:
defining a plurality of intervals of the pulse oximetry signal based on characteristics of the electrocardiogram signal;
averaging a plurality of numerical values of said pulse oximetry signal over said plurality of intervals.
請求項38ないし40のいずれかに記載の方法であって、
前記パルス・オキシメトリ信号のうちの前記定常成分および前記主周期成分は、前記複数の平均値から決定される方法。
41. The method of any of claims 38-40,
The method wherein the stationary component and the dominant periodic component of the pulse oximetry signal are determined from the plurality of average values.
請求項38ないし41のいずれかに記載の方法であって、
前記心電図信号は、R波信号を有し、そのR波信号の各々は、各心拍ごとにピーク値を有し、前記複数の間隔は、前記R波信号の複数のピーク値に着目して決定される方法。
42. The method of any of claims 38-41, wherein
The electrocardiogram signal comprises an R-wave signal, each of which has a peak value for each heart beat, and the plurality of intervals are determined by looking at the plurality of peak values of the R-wave signal. how to be
請求項38ないし42のいずれかに記載の方法であって、
前記心電図信号および前記パルス・オキシメトリ信号は、前記個人の胸部位置から測定される方法。
43. The method of any of claims 38-42, wherein
The method wherein said electrocardiogram signal and said pulse oximetry signal are measured from a chest location of said individual.
請求項1ないし43のいずれかに記載のデバイス、システムまたは方法であって、
健康状態モニタリングにおいて雑音を低減するために、ウェアラブル・モニタリング・デバイスを含み、
そのウェアラブル・モニタリング・デバイスは、健康状態モニタリングのための少なくとも一つのセンサを含み、
そのウェアラブル・モニタリング・デバイスは、複合粘着体を含み、
その複合粘着体は、前記少なくとも一つのセンサに隣接するように適用される少なくとも1つの導電部を含み、
前記ウェアラブル・モニタリング・デバイスは、さらに、前記少なくとも一つのセンサを、その少なくとも一つのセンサが信号を雑音が低減された状態で受信する際の信号有効率(effectiveness、有効な信号の、雑音に対する比率)が向上するように適合化させる適合化部を含み、
その適合化部は、凸レンズを含むもの。
44. A device, system or method according to any of claims 1-43, wherein
including a wearable monitoring device to reduce noise in health monitoring;
The wearable monitoring device includes at least one sensor for health monitoring,
The wearable monitoring device includes a composite adhesive,
the composite adhesive includes at least one conductive portion applied adjacent to the at least one sensor;
The wearable monitoring device further measures the at least one sensor for signal effectiveness (effective signal to noise ratio) at which the at least one sensor receives a signal with reduced noise. ) is adapted to improve,
The adaptation portion includes a convex lens.
請求項44に記載のデバイスであって、
前記凸レンズは、着用者またはユーザの皮膚に対し、作動可能な状態で(operative、皮膚と凸レンズとの間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触するように配置されるように設計されるデバイス。
45. The device of claim 44, comprising:
The convex lens is placed in operative contact with the wearer's or user's skin. A device designed to
請求項44または45に記載のデバイスであって、
前記凸レンズは、着用者またはユーザの額部または胸部と同じ位置またはそれの近傍の位置において、前記着用者またはユーザの皮膚に対し、作動可能な状態で(operative、皮膚と凸レンズとの間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触するように配置されるように設計されるデバイス。
46. The device of claim 44 or 45, wherein
The convex lens is operatively applied to the skin of the wearer or user at a position at or near the wearer's or user's forehead or chest. devices that are designed to be placed in contact with each other (interoperable).
請求項44ないし46のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズは、封入体であるデバイス。
47. The device of any of claims 44-46, wherein
The device wherein the convex lens is an enclosure.
請求項44ないし47のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズとなる封入体は、前記少なくとも一つのセンサを封入するデバイス。
48. The device of any of claims 44-47, wherein
The encapsulant being the convex lens encloses the at least one sensor.
請求項44ないし48のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズとなる封入体は、前記少なくとも一つのセンサを封入するとともに、前記少なくとも一つのセンサに対し、作動可能な状態で(operative、センサと凸レンズとの間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触し、それにより、前記少なくとも一つのセンサと当該封入体との間の境界面にエア・ギャップが存在することを許可しないデバイス。
49. A device according to any of claims 44-48,
The enclosure serving as the convex lens encloses the at least one sensor, and operatively communicates signals between the sensor and the convex lens with respect to the at least one sensor. interoperable), thereby not allowing an air gap to exist at the interface between the at least one sensor and the enclosure.
請求項44ないし49のいずれかに記載のデバイスであって、さらに、
1または複数のLEDを含み、前記凸レンズとなる封入体は、前記1または複数のLEDを封入するデバイス。
50. The device of any of claims 44-49, further comprising:
A device comprising one or more LEDs, wherein the convex encapsulant encloses the one or more LEDs.
請求項44ないし50のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズとなる封入体は、前記1または複数のLEDを封入するとともに、前記1または複数のLEDのうちの少なくとも一つに対し、作動可能な状態で(operative、LEDと凸レンズとの間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触し、それにより、前記1または複数のLEDのうちの前記少なくとも一つと当該封入体との間の境界面にエア・ギャップが存在することを許可しないデバイス。
51. A device according to any of claims 44-50,
The convex lens encapsulant encloses the one or more LEDs and operatively energizes at least one of the one or more LEDs with a signal between the LED and the convex lens. interoperable) such that there is an air gap at the interface between said at least one of said one or more LEDs and said encapsulant devices that do not allow
請求項44ないし51のいずれかに記載のデバイスであって、
前記凸レンズは、透明であることと、無色であることと、シリコーン製であることと、医療グレードを有するシリコーン製であることとのうちの1つまたは複数を有するデバイス。
52. A device according to any of claims 44-51, wherein
The device, wherein the convex lens is one or more of being transparent, colorless, made of silicone, and made of medical grade silicone.
請求項44ないし52のいずれかに記載のデバイスであって、
前記適合化部は、パルス・オキシメトリ(pulse oximetry、非侵襲型酸素飽和度測定)のために用いられるデバイス。
53. The device of any of claims 44-52, wherein
A device in which the adapted portion is used for pulse oximetry (non-invasive oxygen saturation measurement).
請求項44ないし53のいずれかに記載のデバイスであって、さらに、
EKG(心電図)測定と、PPG(容積脈波)測定と、着用者の加速度測定とのうちの1つまたは複数を含む1または複数の機能特徴部を含むデバイス。
54. The device of any of claims 44-53, further comprising:
A device including one or more functional features including one or more of EKG (electrocardiogram) measurements, PPG (volume pulse wave) measurements, and wearer acceleration measurements.
請求項44ないし54のいずれかに記載のデバイスであって、さらに、
DRL回路とプロキシDRL回路とのうちのいずれかまたは双方を含む1または複数の機能特徴部を含むデバイス。
55. The device of any of claims 44-54, further comprising:
A device including one or more functional features including either or both of DRL circuitry and proxy DRL circuitry.
請求項44ないし55のいずれかに記載のデバイスであって、さらに、
着用者の胸部または着用者の額部上に装着されるDRL回路用電極またはプロキシDRL回路用電極を含むデバイス。
56. The device of any of claims 44-55, further comprising:
A device comprising electrodes for a DRL circuit or electrodes for a proxy DRL circuit worn on the wearer's chest or on the wearer's forehead.
請求項56に記載のデバイスであって、
前記適合化部は、着用者またはユーザの皮膚に対し、凹んだ接触面で、かつ、作動可能な状態で(operative、皮膚と前記適合化部との間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触する状態が維持されるように配置されるとともに構成されるデバイス。
57. The device of claim 56, comprising:
Said conforming portion is in contact with the wearer's or user's skin with a recessed contact surface and operative, in a state in which signals can be exchanged between the skin and said conforming portion. devices arranged and configured to remain in contact (interoperably).
請求項44ないし57のいずれかに記載のデバイスであって、
LEDから放出されたLED光波が、当該デバイスを通過して着用者またはユーザの皮膚に到達するように進行することを、LED光波が着用者またはユーザの皮膚内に入射することを邪魔しないように行うデバイス。
58. A device according to any of claims 44-57,
LED light waves emitted from the LEDs do not interfere with traveling through the device to reach the wearer's or user's skin, so as not to impede the LED light waves from entering the wearer's or user's skin. device to do.
請求項58に記載のデバイスであって、
LEDから放出されたLED光波のうち、着用者またはユーザの皮膚からの反射光が当該デバイスを通過して前記少なくとも一つのセンサに到達するように進行することを、反射光が当該デバイスを通過することを邪魔しないように行うデバイス。
59. The device of claim 58, comprising:
Reflected light from the wearer's or user's skin travels through the device to reach the at least one sensor of the LED lightwave emitted from the LED. A device that does things out of the way.
請求項44ないし59のいずれかに記載のデバイスであって、
医療グレードを有するシリコーンを用いて製作され、
そのシリコーンは、実質的な透明性と、実質的な無色性と、実質的な軟質性と、実質的に低いデュロメータ硬さと、タッキー・ゲル(tacky gel、粘着性ゲル)とのうちの1または複数を有するか、または、当該シリコーンの両面上に埋設される複数枚の高度強粘着性粘着体(high-tack adhesives)を有するデバイス。
60. A device according to any of claims 44-59,
Made with medical grade silicone,
The silicone is one of substantially transparent, substantially colorless, substantially soft, substantially low durometer, tacky gel, or A device having multiple or multiple sheets of high-tack adhesives embedded on both sides of the silicone.
請求項60に記載のデバイスであって、
両面粘着体を有する前記シリコーンにより、
前記レンズが、前記電子センサ(the electronic sensor、前記少なくとも一つのセンサ)と皮膚とのうちのいずれかまたは双方に適合すること(conformance、フィットすること)と、
皮膚、レンズおよびセンサ相互間の境界面上での動き(movement、相対運動)を制限することによってモーション・アーチファクトが軽減されることと
のうちのいずれかまたは双方が実現されるデバイス。
61. The device of claim 60, comprising:
With the silicone having a double-sided adhesive,
conformance of the lens to one or both of the electronic sensor (the at least one sensor) and the skin;
A device that reduces motion artifacts by limiting movement on the interface between skin, lens and sensor, and/or.
請求項60または61に記載のデバイスであって、
前記レンズは、当該ウェアラブル・モニタリング・デバイスのうちの複合粘着ストリップ(composite adhesive strip、前記複合粘着体)を構成する複数の層間に捕捉されるとともに隆起部を有するように特別に構成されており、
その隆起部は、前記複合粘着ストリップ内の矩形状の開口部のサイズと同じサイズを有していて、前記レンズが前記複合粘着ストライプのうちの患者側の面からわずかに突出することを可能にするデバイス。
62. A device according to claim 60 or 61, wherein
wherein said lens is specially configured to be captured between layers of a composite adhesive strip of said wearable monitoring device and to have a raised portion;
The ridge has the same size as the rectangular opening in the composite adhesive strip, allowing the lens to protrude slightly from the patient side of the composite adhesive strip. device.
請求項1ないし62のいずれかに記載のデバイス、システムまたは方法であって、
健康状態を検出する健康状態センサのためにレンズを有し、
そのレンズは、着用者またはユーザの皮膚に対し、作動可能な状態で(operative、レンズと皮膚との間で信号のやりとりが可能な状態で、相互連携可能な状態で)接触するように構成されるとともに、エネルギー波が光パイプ内を非干渉状態で(noninterfering、他のエネルギー波と干渉しない状態で)伝送する非干渉型光パイプ内伝送を実現するように構成されるもの。
63. A device, system or method according to any of claims 1-62, comprising:
having a lens for a health sensor for detecting health;
The lens is configured to operatively contact the skin of the wearer or user. and is configured to realize non-interfering intra-light pipe transmission in which energy waves are transmitted in the light pipe in a non-interfering state (a state in which they do not interfere with other energy waves).
請求項1ないし63のいずれかに記載の方法、システムまたはデバイスを用いることにより、脈波形状テンプレートまたは脈波形状を表すデータセットのうちの1または複数を生成する方法であって、
緑色光波長、
緑色光についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたるもの、
複数の波長についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたるもの、または
複数の波長についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さより長い時間長さにわたるものを用いる工程を含む方法。
64. A method of generating one or more of a pulse shape template or a dataset representing a pulse wave shape by using the method, system or device of any of claims 1-63, comprising:
green light wavelength,
ensemble averages for green light over roughly the same length of time as for either red or infrared light;
Ensemble averages for multiple wavelengths over roughly the same length of time for either red or infrared light, or ensemble averages for multiple wavelengths either red or infrared A method comprising using over a time length longer than the time length for either of the lights.
請求項1ないし64のいずれかに記載の方法、システムまたはデバイスを用いることにより、パルス・オキシジェネーションの測定(determining pulse oxygenation、非侵襲型酸素飽和度測定)を行う方法であって、
第1の脈波形状テンプレートまたは第1の脈波形状を表すデータセットのうちの1または複数を生成する生成工程を含み、
その生成工程は、
緑色光波長、
赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたる緑色光についてのアンサンブル平均値、
赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたる複数の波長についてのアンサンブル平均値、もしくは
赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さより長い時間長さにわたる複数の波長についてのアンサンブル平均値を用いる工程、または、
任意の色を有する1つの波長についての長時間平均値(long time average、波形によっ
て表されるデータの時間平均値)を用いる工程
を含む方法。
65. A method of determining pulse oxygenation (non-invasive oxygen saturation measurement) by using a method, system or device according to any one of claims 1 to 64, comprising:
generating one or more of a first pulse shape template or a data set representing the first pulse shape;
The production process is
green light wavelength,
an ensemble average value for green light over approximately the same length of time as for either red or infrared light;
Ensemble average values for multiple wavelengths over a time length that is generally the same as the time length for either red or infrared light, or multiple over a longer time length for either red or infrared light using the ensemble average for the wavelengths of or
using a long time average (time average of the data represented by the waveform) for one wavelength with any color.
請求項1ないし65のいずれかに記載の方法、システムまたはデバイスを用いることにより、パルス・オキシジェネーションの測定(determining pulse oxygenation、非侵襲型酸素飽和度測定)を行う方法であって、
a)心電図(ECG)信号を用いるか、緑色光波長もしくはそれとは異なる波長を用いるか、または、複数の波長(wavelengths、互いに異なる複数の波長を有する複数の信号)をそれぞれ重みを付けて合成したものを用いることにより、複数の心拍(heart beats、心拍タイミング、心拍位置)を検出する検出工程と、
b)第1の脈波形状テンプレートまたは第1の脈波形状を表すデータセットのうちの1または複数を生成する生成工程であって、
緑色光波長、
緑色光についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたるもの、
複数の波長についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さと概して同じ時間長さにわたるもの、もしくは
複数の波長についてのアンサンブル平均値であって赤色光または赤外光のいずれかについての時間長さより長い時間長さにわたるものを用いる工程、または、
任意の色を有する1つの波長についての長時間平均値(long time average、波形によって表されるデータの時間平均値)を用いる工程
を含むものと、
c)赤色脈波形状テンプレートまたは同じ脈波形状を表すデータセットと、赤外脈波形状テンプレートまたは同じ脈波形状を表すデータセットとを取得する取得工程であって、それら脈波形状のそれぞれを前記第1の脈波形状と比較するものと、
d)線形回帰により、赤色光についてのアンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートとの間の相関度を決定するとともに、線形回帰により、赤外光についてのアンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートとの間の相関度を決定する決定工程であって、それら相関度の比率が、その後、酸素飽和度を求めるための脈動成分比率(the AC ratio、赤色光および赤外光などの複数の光間のAC(脈動)成分比率)として用いられるものと
を含む方法。
66. A method of determining pulse oxygenation (non-invasive oxygen saturation measurement) by using a method, system or device according to any one of claims 1 to 65, comprising:
a) using electrocardiogram (ECG) signals, or using green light wavelengths or different wavelengths, or wavelengths (multiple signals with different wavelengths) combined with weights respectively; A detection step of detecting a plurality of heartbeats (heartbeats, heartbeat timing, heartbeat position) by using an object;
b) generating one or more of the first pulse shape template or the first pulse shape data set, comprising:
green light wavelength,
ensemble averages for green light over roughly the same length of time as for either red or infrared light;
Ensemble averages for multiple wavelengths over roughly the same length of time for either red or infrared light, or ensemble averages for multiple wavelengths either red or infrared using a longer time length than for any of the lights, or
using a long time average (time average of the data represented by the waveform) for one wavelength with any color;
c) acquiring a red pulse shape template or a data set representing the same pulse shape and an infrared pulse shape template or a data set representing the same pulse shape, wherein each of the pulse shapes is one to compare with the first pulse wave shape;
d) linear regression to determine the degree of correlation between the ensemble average value for red light and the first pulse wave shape template, and linear regression to determine the ensemble average value for infrared light and the first pulse wave shape template; A determination step of determining the degree of correlation between the pulse wave shape template, wherein the ratio of the degrees of correlation is then used as the pulsation component ratio (the AC ratio, red light, infrared light, etc.) to determine the oxygen saturation used as the AC (pulsation) component ratio between the lights of .
緑色、赤色および赤外以外の色が用いられる請求項1ないし66のいずれかに記載の方法。 67. A method according to any preceding claim, wherein colors other than green, red and infrared are used. 色の選択は、信号対雑音比および/または含有酸素に対する反射性のいずれかが実用上最低限の性能を有するという要求によってしか制限されない請求項67に記載の方法。 68. The method of claim 67, wherein color selection is limited only by the requirement that either signal-to-noise ratio and/or reflectivity to contained oxygen have minimum practical performance. 請求項1ないし68のいずれかに記載の方法またはデバイスを用いることにより、健康状態モニタリングを行う方法であって、
ユーザのECG信号および/または第1の光電容積脈波PPG信号のいずれかまたは双方および/または複数の波長(wavelengths、互いに異なる複数の波長を有する複数の信号)をそれぞれ重みを付けて合成したものから、複数の心拍がそれぞれ出現するタイミングを決定する工程と、
第1の脈波形状テンプレートまたは第1の脈波形状を表すデータセットを生成するために、前記第1の光電容積脈波PPG信号の時間平均値を計算する工程と、
前記複数の心拍の位置に関連付けて、別の2つの光電容積脈波信号の各々の時間平均値を計算する工程であって、それら別の2つの光電容積脈波信号の一方は赤色光信号であり、他方の光電容積脈波信号は赤外光信号であるものと、
前記赤色光信号について赤色光信号用アンサンブル平均値を生成するとともに、前記赤外光信号について赤外光信号用アンサンブル平均値を生成する工程と、
それら赤色光信号用アンサンブル平均値および赤外光信号用アンサンブル平均値の各々を、前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットと比較する工程と、
前記2つの信号(the two signals、赤色光信号および赤外光信号)間の線形ゲイン係数を決定するために、前記赤色光信号用アンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットとの間の線形回帰と、前記赤外光信号用アンサンブル平均値と前記第1の脈波形状テンプレートまたはデータセットとの間の線形回帰とを用いる工程と、
前記線形ゲイン係数から患者酸素飽和度を決定する工程と
を含む方法。
69. A method of health monitoring by using the method or device of any of claims 1-68, comprising:
Either or both of the user's ECG signal and/or the first photoplethysmographic PPG signal and/or a weighted combination of multiple wavelengths (multiple signals having multiple different wavelengths), respectively from, determining the timing at which each of the plurality of heartbeats appears;
calculating a time-averaged value of the first photoplethysmogram PPG signal to generate a first pulse shape template or data set representing a first pulse shape;
calculating a time-averaged value of each of two further photoelectric plethysmogram signals in relation to the locations of the plurality of heart beats, one of the two further photoelectric plethwave signals being a red light signal; and the other photoelectric plethysmogram signal is an infrared light signal,
generating a red light signal ensemble mean value for the red light signal and generating an infrared light signal ensemble mean value for the infrared light signal;
comparing each of the red light signal ensemble mean value and the infrared light signal ensemble mean value with the first pulse shape template or data set;
an ensemble mean value for the red light signal and the first pulse shape template or data set to determine a linear gain factor between the two signals, the red light signal and the infrared light signal; and linear regression between the infrared light signal ensemble mean value and the first pulse shape template or data set;
and determining patient oxygen saturation from said linear gain factor.
前記第1の光電容積脈波PPG信号は、緑色光信号、非赤色光信号、非赤外光信号および/または複数の波長(wavelengths、互いに異なる複数の波長を有する複数の信号)をそれぞれ重みを付けて合成したもののうちの1つまたは複数である請求項69に記載の方法。 The first photoplethysmogram PPG signal weights a green light signal, a non-red light signal, a non-infrared light signal and/or a plurality of wavelengths (a plurality of signals having a plurality of wavelengths different from each other), respectively. 70. The method of claim 69, which is one or more of the following: 前記別の2つの光電容積脈波信号は、緑色光信号、赤色光信号および赤外光信号のうちの1つ、2以上の一部またはすべてを含む請求項69または70に記載の方法。 71. A method according to claim 69 or 70, wherein said two further photoelectric plethysmogram signals comprise one, some or all of two or more of a green light signal, a red light signal and an infrared light signal. 前記第1のPPGまたはECGデータを、別の1つの光電容積脈波または別の2以上の光電容積脈波(photoplethysmograms、光電容積脈波データ、光電容積脈波信号)であって互いに異なる光波長を有するものと同期するように記録する工程と、
前記第1のPPGまたはECGデータにおける複数の心拍を検出する工程であって、前記複数の心拍は、それら心拍のうち互いに隣接した2つの心拍間の時間の間における光電容積脈波データ(photoplethysmogram data)のうちの1つのフレームを定義することが可能であるものと、
前記光電容積脈波データの複数のフレームのうちの2以上のものを各時刻にまとめて平均化し、それにより取得された時間間隔を有する1つの平均フレームを生成する工程であって、前記光電容積脈波信号(the photoplethysmograph signal)は、前記光電容積脈波が前記心拍に時間的に関連付けられるために前記平均化によって強調されるとともに、前記心拍に時間的に関連付けられない体動アーチファクトも他のノイズ発生源も軽減されるものと、
前記1つの平均フレームの信号対雑音比を、個々の複数のフレーム(the individual frames、平均化前の複数のフレームの時系列)の信号対雑音比より高いと解釈する工程と、
前記光電容積脈波についての2つの信号についての2つの平均フレーム間のゲインを推定するために線形回帰を用いる工程と、
そのゲインの値から、ヘモグロビン、二酸化炭素またはその他のものを含む血中の酸素飽和度または他の成分のうちの1つまたは複数を推定する工程と
を含む請求項1ないし71のいずれかに記載の方法。
The first PPG or ECG data is another photoplethysmogram or another two or more photoplethysmograms (photoplethysmograms, photoplethysmograms, photoplethysmograms, photoplethysmograms) and different light wavelengths and recording synchronously with
detecting a plurality of heart beats in the first PPG or ECG data, the plurality of heart beats being photoplethysmogram data during the time between two adjacent heart beats; ), and
averaging two or more of the plurality of frames of the photoelectric volumetric pulse wave data collectively at each time, thereby generating one average frame having the acquired time interval, wherein the photoelectric volume The photoplethysmograph signal is enhanced by the averaging because the photoplethysmograph is temporally related to the heartbeat, and motion artifacts not temporally related to the heartbeat are also emphasized by other The noise source is also reduced,
interpreting the signal-to-noise ratio of the single average frame as higher than the signal-to-noise ratio of the individual frames;
using linear regression to estimate the gain between two averaged frames for two signals for the photoelectric plethysmogram;
estimating from the gain value one or more of oxygen saturation or other components in the blood including hemoglobin, carbon dioxide or others. the method of.
前記複数の工程は、前記ゲインの値から、ヘモグロビン、二酸化炭素またはその他のものを含む血中の酸素飽和度または他の成分のうちの1つまたは複数を推定するために、別の複数の光波長について反復される請求項1ないし72のいずれかに記載の方法。 The steps include using another plurality of lights to estimate one or more of oxygen saturation or other components in blood including hemoglobin, carbon dioxide, or others from the gain values. 73. A method according to any preceding claim, wherein the method is repeated for wavelengths. 請求項1ないし73のいずれかに記載の方法またはデバイスを用いる方法であって、
1つの候補ゲイン値を選択する工程と、
その候補ゲイン値を平均フレーム信号(average frame signal、ある波長を有する信号の平均フレームを表す信号)に乗算する工程と、
別の波長を有する別の平均フレーム信号(an average frame、別の波長を有する別の信号の平均フレームを表す信号)に対する残差(residual error、前記乗算値と別の平均フ
レームとの差)を求める工程と
を含み、それにより、赤色フレーム信号(red frame signal、赤色光のフレーム信号)と赤外フレーム信号(IR frame signal、赤外光のフレーム信号)との間のゲインが、次の複数の工程によって取得され、
それら工程は、
緑色もしく他の色を有するPPG信号、または赤色光信号/赤外光信号の長時間平均値(long time average、時間平均値)のうちの1または複数を生成する工程と、
2つのフレームを生成するために、前記緑色PPG信号もしく他の色を有するPPG信号または前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)のうちの1または複数を、前記赤色フレーム信号(red frame signal、赤色光信号)および前記赤外フレーム信号(IR frame signal、赤外光信号)に組み込んで反映させる工程と、
ノイズが軽減された信号(a signal、赤色光信号、赤外光信号など)を生成するために、まず、前記2つのフレームをまとめて平均化する工程と、
赤色光信号と、その赤色光信号と緑色PPG信号とを合成したものとの間の線形回帰、または、赤色光信号と、その赤色光信号と前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)とを合成したものとの間の線形回帰と、
赤外光信号と、その赤外光信号と緑色PPG信号とを合成したものとの間の線形回帰、または、赤外光信号と、その赤外光信号と前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)とを合成したものとの間の線形回帰と
を計算するか、
赤色光信号と緑色PPG信号との間の線形回帰、または、赤色光信号と前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)との間の線形回帰と、
赤外光信号と緑色PPG信号との間の線形回帰、または、赤外光信号と前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)との間の線形回帰と
を計算するか、または、
緑色PPG信号または前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)を赤色光信号に組み合わせて合成したものと、緑色PPG信号または前記赤色光信号/赤外光信号長時間平均値(long time average、時間平均値)を赤外光信号に組み合わせて合成したものとの間の線形回帰を計算する工程と、
その後、それぞれ互いに対応する2つの結果値間の比率を取得する工程と
を含む方法。
74. A method of using the method or device of any of claims 1-73, comprising:
selecting one candidate gain value;
multiplying the candidate gain value by an average frame signal (a signal representing an average frame of a signal having a wavelength);
The residual error (difference between said multiplied value and another average frame) for another average frame signal with another wavelength and whereby the gain between the red frame signal and the IR frame signal is a plurality of: obtained by the process of
Those processes are
generating one or more of a PPG signal having a green or other color, or a long time average of a red/infrared light signal;
one of the green PPG signal or the PPG signal with other colors or the red/infrared light signal long time average to generate two frames; incorporating and reflecting a plurality in the red frame signal and the IR frame signal;
first averaging the two frames together to generate a noise-reduced signal (a signal, red light signal, infrared light signal, etc.);
Linear regression between the red light signal and the combination of the red light signal and the green PPG signal, or the red light signal, the red light signal and the red light signal/infrared light signal long term average a linear regression between (long time average) and a composition of
linear regression between an infrared light signal and a combination of the infrared light signal and the green PPG signal, or an infrared light signal, the infrared light signal and the red light signal/infrared light signal compute a linear regression between the long time average and a composite of
a linear regression between a red light signal and a green PPG signal or a linear regression between a red light signal and a long time average of said red light signal/infrared light signal;
Linear regression between infrared light signal and green PPG signal, or linear regression between infrared light signal and said red light signal/infrared light signal long time average. Calculate and , or
a combination of a green PPG signal or said red light signal/infrared light signal long time average with a red light signal and a green PPG signal or said red light signal/infrared light signal; calculating a linear regression between the signal long time average and a composite combined with the infrared light signal;
then obtaining the ratio between the two result values respectively corresponding to each other.
呼吸の深度および/または速度を決定するために行われる請求項74に記載の方法。 75. The method of claim 74, performed to determine the depth and/or rate of breathing. 呼吸の深度および/または速度を決定するためにECGデータ、PPGデータ、パルス・オキシメータ(pulse oximeter、非侵襲型酸素飽和度計)・データおよび/または加速度計データのうちの1または複数が用いられる請求項74または75に記載の方法。 One or more of ECG data, PPG data, pulse oximeter (non-invasive oximeter) data and/or accelerometer data are used to determine the depth and/or rate of breathing. 76. A method according to claim 74 or 75. 前記ECGデータ、PPGデータ、パルス・オキシメータ・データおよび/または加速度計データのうちの1または複数を用いることにより、呼吸波形を生成する工程を含む請求項76に記載の方法。 77. The method of claim 76, comprising generating a respiratory waveform by using one or more of said ECG data, PPG data, pulse oximeter data and/or accelerometer data. 時間と共に変化する赤色光用、赤外光用または緑色光用の複数の数値が用いられる請求項74ないし77のいずれかに記載の方法。 78. A method according to any one of claims 74 to 77, wherein multiple values for red, infrared or green light that change with time are used. 呼吸の深度および/または速度を推定するために、赤外反射光、赤色反射光または緑色反射光をフォトダイオードによって測定する工程を含む請求項74ないし78のいずれかに記載の方法。 79. A method according to any one of claims 74 to 78, comprising measuring infrared reflected light, red reflected light or green reflected light with a photodiode to estimate the depth and/or rate of breathing. 赤外データ、赤色データまたは緑色データのカーブまたは波形の最大値および最小値の
うちの一方または双方は、前記最大値と前記最小値との差が、モニタリングされている個人の呼吸の深度に関連付けられること、および/または、時間の経過につれて、呼吸の速度が、時間的に並んだ複数の最大値および複数の最小値を表すカーブから評価することが可能であることを表す請求項74ないし79のいずれかに記載の方法。
one or both of the maximum and minimum values of the curve or waveform of the infrared data, the red data or the green data, wherein the difference between said maximum value and said minimum value relates to the depth of breathing of the individual being monitored. and/or over time the rate of breathing can be estimated from a curve representing a plurality of maxima and a plurality of minima aligned in time. The method according to any one of
複数のPPG信号を用いる請求項74ないし80のいずれかに記載の方法。 81. A method according to any of claims 74-80, wherein multiple PPG signals are used. 呼吸中に胸部が拡張および収縮するときに、前記複数のPPG信号を生成する工程を含み、前記胸部の運動は、前記複数のPPG信号上において、ふらつきベースラインを有するアーチファクトとして出現する請求項81に記載の方法。 81. Generating said plurality of PPG signals when a chest expands and contracts during breathing, said chest motion appearing on said plurality of PPG signals as an artifact having a wobbly baseline. The method described in . 呼吸信号に注目するために、前記PPG信号を表すデータをフィルタリングすることにより、前記呼吸信号を他の成分から分離する工程を含む請求項81または82に記載の方法。 83. A method according to claim 81 or 82, comprising separating the respiratory signal from other components by filtering data representative of the PPG signal to focus on the respiratory signal. 光電容積脈波計が胸部に装着される請求項81ないし83のいずれかに記載の方法。 84. A method according to any one of claims 81 to 83, wherein the photoelectric plethysmograph is worn on the chest. 請求項1ないし84のいずれかに記載の方法を用いるデバイスであって、前記複数の信号のうちの1または複数を取得するために、
ウェラブルな健康状態モニタリング・デバイスであって、サブストレートと、そのサブストレートに装着される、導電性を有する導電性センサと、少なくとも1つの導電性粘着部および少なくとも1つの非導電性粘着部を有する両面複合粘着体とを含むものを有することと、
前記両面複合粘着体が、前記サブストレートおよび前記導電性センサに装着されることと、
前記少なくとも1つの導電性粘着部が、導電によって信号伝達可能な状態で前記導電性センサに接触する状態で配置されることと、
前記少なくとも1つの導電性粘着部が、被検者から前記導電性センサに導電によって信号伝達を行うために、前記被検者の皮膚に導電可能な状態で装着されることと
のうちの1つまたは複数を採用するデバイス。
85. A device using the method of any of claims 1-84, comprising:
A wearable health monitoring device having a substrate, an electrically conductive sensor attached to the substrate and having electrical conductivity, at least one conductive adhesive and at least one non-conductive adhesive. Having a double-sided composite adhesive body,
attaching the double-sided composite adhesive body to the substrate and the conductive sensor;
The at least one conductive adhesive portion is disposed in contact with the conductive sensor in a state that enables signal transmission by electrical conduction;
wherein the at least one conductive adhesive is electrically conductively attached to the subject's skin to conduct signal transmission from the subject to the conductive sensor. Or a device that employs multiple.
光電容積脈波計および/または加速度計および/または複数の方法のうちの1または複数が、互いに分離した状態または互いに組み合わせられた状態で、および/または、心電図をベースにした呼吸推定法と組み合わせられた状態で用いられる請求項74ないし85のいずれかに記載の方法。 Photoplethysmography and/or accelerometer and/or one or more of the methods separately or in combination with each other and/or in combination with electrocardiogram-based respiration estimation methods 86. A method according to any one of claims 74 to 85, used in a closed state. 複数の方法を用いることにより、推定値(estimates、呼吸の深度および/または速度の推定値)の精度を、単一の方法を用いる場合より改善する請求項74ないし86のいずれかに記載の方法。 87. A method according to any one of claims 74 to 86, wherein using multiple methods improves the accuracy of the estimates, breathing depth and/or rate estimates, over using a single method. . 請求項87に記載のデバイスを用いるシステムであって、さらに、コンピュータを含むシステム。 88. A system using the device of claim 87, further comprising a computer. 請求項87または88に記載の方法を用いるデバイス。 89. A device using the method of claim 87 or 88. ウェアラブルな健康状態モニタリング・デバイスを用いる請求項89に記載のデバイス。 90. The device of Claim 89, wherein the device employs a wearable health monitoring device. 酸素飽和度を測定するためにソフトウェアとコンピュータ・ハードウェアとを用いる請求項74ないし90のいずれかに記載の方法。

91. The method of any of claims 74-90, using software and computer hardware to measure oxygen saturation.

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