JP2022552987A - 動物の医療用検査のための方法及び検査装置 - Google Patents

動物の医療用検査のための方法及び検査装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2022552987A
JP2022552987A JP2022522868A JP2022522868A JP2022552987A JP 2022552987 A JP2022552987 A JP 2022552987A JP 2022522868 A JP2022522868 A JP 2022522868A JP 2022522868 A JP2022522868 A JP 2022522868A JP 2022552987 A JP2022552987 A JP 2022552987A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
curve
sensor
animal
determined
leg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022522868A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021074297A5 (ja
Inventor
ウルス アンリカー
シュテファン バウアー
マルコ バーゲナー
クリスティアン カウト
ジャニーヌ フレート-ジャム
ラインハルト フォルベルガー
ジルケ ハーグ-ディアガルテン
ダクマー ポロツェック
ダニエラ カタリーナ ラフメル
タニヤ マルグリット ツィマリング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH
Original Assignee
Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH filed Critical Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH
Publication of JP2022552987A publication Critical patent/JP2022552987A/ja
Publication of JPWO2021074297A5 publication Critical patent/JPWO2021074297A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0537Measuring body composition by impedance, e.g. tissue hydration or fat content
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/02108Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics
    • A61B5/02125Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics of pulse wave propagation time
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02416Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • A61B5/0261Measuring blood flow using optical means, e.g. infrared light
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • A61B5/0295Measuring blood flow using plethysmography, i.e. measuring the variations in the volume of a body part as modified by the circulation of blood therethrough, e.g. impedance plethysmography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/33Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG] specially adapted for cooperation with other devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/352Detecting R peaks, e.g. for synchronising diagnostic apparatus; Estimating R-R interval
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/364Detecting abnormal ECG interval, e.g. extrasystoles, ectopic heartbeats
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/366Detecting abnormal QRS complex, e.g. widening
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6843Monitoring or controlling sensor contact pressure
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts
    • A61B5/7214Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts using signal cancellation, e.g. based on input of two identical physiological sensors spaced apart, or based on two signals derived from the same sensor, for different optical wavelengths
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7221Determining signal validity, reliability or quality
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7246Details of waveform analysis using correlation, e.g. template matching or determination of similarity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/40Animals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0233Special features of optical sensors or probes classified in A61B5/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/04Arrangements of multiple sensors of the same type
    • A61B2562/046Arrangements of multiple sensors of the same type in a matrix array

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

本発明は、動物の医療検査、特に血圧測定のための方法に関する。動物は、好ましくは脚を有し、特にネコ亜科の動物である。本方法では、動物の動脈血流、特にフォトプレチスモグラムに関する情報を含む曲線が記録される。本発明によれば、曲線は、各曲線セクションが心拍に対応するように、複数の曲線セクション切り分けられる。別の独立した態様によれば、センサ又はセンサの部分集合が、調査を実行するために同じ種類の複数のセンサから選択される。【選択図】図1

Description

本発明は、請求項1又は17の前文に記載の動物の医療用検査方法、並びに検査装置、コンピュータプログラム及びコンピュータ可読記録媒体に関するものである。
一般に、本発明の目的は、猫又は犬などのペットの非侵襲的な血圧測定を可能にすること、又は簡略化することである。ヒトの場合、非侵襲的な血圧測定には、腕の周りに装着する膨張式のカフが用いられることが多い。しかしながら、カフを用いて血圧を測定することは、犬、特に猫にとって問題がないわけではなく、これは、これらの動物はこのような検査に慣れておらず、特に猫にとってはカフを装着するのが難しい可能性があることに起因する。一方、カフの装着は、動物にとってストレスを伴い、このストレスが測定結果の誤りとなる可能性があるので、可能であれば避けたいものである。
しかしながら、本発明は、猫又は犬などのペットへの適用に限定されるものではなく、原理的に、あらゆる種類の動物、特に人間にも用いることができる。更に、本発明は、血圧測定に限定されるものではなく、一般に、医療検査、特に光学的、非侵襲的及び/又は経皮的検査、特に好ましくはフォトプレチスモグラフィー及び/又はパルスオキシメトリ用に設計又は適合される。
カフを用いた血圧測定に加えて、非侵襲的に血圧を測定する他の方法は、従来技術として既に知られている。
WO85/03211A1は、動脈血圧測定方法に関するものであり、心電計によって心拍を測定し、フォトプレチスモグラフィーによって動脈血流を測定するものである。次いで、血圧は、心拍と、これによって引き起こされてフォトプレチスモグラフィーによって測定される動脈の脈波との間の時間間隔から決定される。これは、血圧が、心拍とこれによって引き起こされる動脈の脈波との間の時間スパンに相関していることを利用することによって行われる。
心拍と結果として生じる動脈の脈波との間の時間は、脈波伝播時間とも呼ばれる。
WO89/08424A1は、ヒトの血圧を連続的に測定する方法に関するものである。3つの血圧量(収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧)のうちの1つを決定するために、使用する血圧量の関数としての脈波伝播時間を示すプローブ固有の較正曲線を利用して、脈波伝播時間が連続的に測定される。脈波伝播時間を測定するために、患者の心臓の上に2つの電極を置いて、センサがイヤクリップで耳垂に取り付けられて、ECGが記録される。センサの小型光源が耳垂から照射され、血圧に比例して変化する耳垂の透過率が、フォトダイオードにより測定される。時間的な透過率曲線は、ECG信号によって登録された収縮期に対する耳垂への脈波の到達を示す。従って、心臓と耳垂の間の距離に対する脈波伝播時間が求められる。
国際公開第85/03211A1号 国際公開第89/08424A1号
本発明の目的は、信頼性が高く正確で高速及び/又は非侵襲的な、特にカフを使用しない犬又は猫などの動物の医療検査、特に血圧測定が可能となり、検査又は測定が動物にとってできるだけ快適となる解決策を提供することである。
上記の目的は、請求項1又は17に記載の方法、請求項31又は35に記載の検査装置、請求項36に記載のコンピュータプログラム、又は請求項37に記載のコンピュータ可読記録媒体によって解決される。更なる有利な展開は、従属請求項の主題である。
本発明は、特に、動物の医療用検査方法に関する。特に、本方法で動物の血圧が決定される。決定された血圧は、特に拡張期血圧とすることができる。
更に、本方法は、好ましくは、脚を有する動物、好ましくは、ネコ上科(猫様)又はイヌ上科(犬様)の動物、特にネコ科(猫)又はイヌ科(犬)の動物、特に好ましくはネコ亜科(小型猫)又はイヌ亜科(真性犬)の動物、この族では特にイヌ族(狼様及びジャッカル様)の動物、特に好ましくは飼い猫又は飼い犬の検査に対して構成され及び/又は適切である。
しかしながら、原理的に、本方法は、あらゆる動物、特にヒトの医療検査、特に血圧測定に適している。
本発明による方法では、動物の動脈血流を、好ましくはセンサデバイスを用いて光学的に検査する。特に好ましくは、フォトプレチスモグラフィーが実行される。これにより、カフの装着を回避することができる。更に、センサデバイスは、検査中に動物が自由に動くことを可能にする。そのため、動物にとって快適で、その結果ストレスのない検査が可能となる。その結果、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定を行うことができる。
更に、本方法は、動物の動脈血流に関する情報を含む曲線、特にフォトプレチスモグラムを記録すること、及び各曲線セクションが心拍に、特に単一及び/又は厳密に1つの心拍に対応するように曲線を複数の曲線セクションに切り分けることを含む。これにより、信頼性の高い正確な検査、特に血圧測定を行うことができる。
曲線の評価には、好ましくは、複数の曲線セクションに基づいて、平均化を行う。平均化することにより、評価が簡略化され、及び/又は評価の精度が向上する。特に、信号及び/又は曲線セクションにおけるノイズを抑制及び/又はフィルタリングすることができ、動きアーチファクトを補正することができる。
評価のために曲線セクション分の部分集合を選択することが好ましい。特に、選択されない曲線セクションは、廃棄することができる。これにより、特に、検査条件が、例えば検査される動物が動いた場合などの一時的な障害をもたらす場合にも、方法の精度及び/又は信頼性が向上する。
好ましくは、リサンプリング法、特にブートストラップ法が評価のために使用され、副標本、特にブートストラップ標本が曲線セクションから生成される。これは、本方法の信頼性及び精度に寄与する。
副標本は、好ましくは200未満、好ましくは100未満、特に60未満、及び/又は15を上回る、好ましくは30を上回る、特に好ましくは約45の曲線セクションを有する。本実施例では、そのような少数の曲線セクションであっても、比較的低い算出量で信頼性の高い正確な結果を導くことが驚くべき方法で示されている。
更に好ましくは、1000未満、好ましくは500未満、特に好ましくは250未満、特に好ましくは100未満であり、極めて特に好ましくは75未満、及び/又は10を上回る、好ましくは30を上回る、特に好ましくは約50の副標本が生成される。このような少ない数の副標本であっても、信頼できる正確な結果が得られることが、驚くべき方法で示されている。
曲線セクション及び/又は副標本から、好ましくは曲線特徴が決定される。好ましくは、曲線特徴は、各副標本について決定され、及び/又は平均値は、好ましくは同じ種類である複数の曲線特徴から決定される。これにより、曲線特徴を決定する際の精度及び信頼性が向上する。
好ましくは、曲線特徴の分散の度合い、特に四分位範囲及び/又は標準偏差が決定される。ここで、複数の曲線が同時に及び/又は連続して記録され、曲線のうちの1つが、分散の度合いに基づいて更なる評価のために選択されることが特に好ましい。これにより、曲線特徴及び/又は血圧の測定における信頼性及び精度が向上する。
特に好ましいのは、血圧は、好ましくは経験的に決定された相関関数によって曲線特徴に基づいて測定される。
好ましくは、心拍曲線、特に心電図は、曲線と同時に記録され、好ましくは、心拍曲線からの情報を用いて曲線が曲線セクションに切り分けられる。心拍曲線は、心拍に対応したセクションに曲線を分割することを容易にする。
特に好ましくは、心拍曲線のQRS複合群又は心電図、特にQRS複合群のRピークを使用して、心拍の時間を決定し、好ましくは曲線は、QRS複合群により決定された時間にて曲線セクションに切り分けられる。これは、曲線特徴の簡単且つ正確な決定をもたらす。
心拍曲線は、自動的に有用性をチェックすることが好ましい。特に、心拍曲線が有用でない場合、心拍曲線及び好ましくは、心拍曲線及び/又はそれぞれの時間セグメントに対応する動脈血流に関する情報を含む曲線が破棄される。好ましくは、次いで新しい又は異なる心拍曲線が記録され、或いは心拍曲線の別の時間セグメントが使用される。また、好ましくは、新しい曲線が記録され、及び/又は心拍曲線の他の時間セグメントに対応する曲線の他の時間セグメントが使用される。その結果、心拍曲線の有用性は、好ましくは、動脈血流に関する情報を含む曲線を更なる評価に使用するための前提条件となる。これにより、本方法の信頼性及び精度が向上する。
好ましくは、動脈血流に関する情報を含む曲線は、自動的に有用性をチェックし、曲線が有用でない場合、その曲線を破棄し、新たな曲線が記録される。このことは、本方法の信頼性及び正確性をもたらす。
好ましくは、複数の曲線が同時に及び/又は連続して記録され、評価のため異なる又は複数の記録された曲線からの曲線セクションが使用される。これは、本方法の信頼性及び精度の向上をもたらす。
本方法では、好ましくはセンサデバイスを用いて、動物の動脈血流が光学に検査をされる。特に、フォトプレチスモグラフィーが行われる。これによりカフが不要となり、動物にストレスを与えない快適な検査となる。このことは、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定をもたらす。
センサデバイスは、好ましくは、電磁放射を放出するための同じ種類の1又は2以上のエミッタと、エミッタにより放出された放射を検出するための同じ種類の複数の検出器と、を備え、特にエミッタ及び検出器は、同じ種類の複数のセンサを形成している。
好ましくは、センサ又はセンサの部分集合(サブセット)が選択される。これは、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定をもたらし、好ましくは、信号の測定及び/又は評価に関わる労力を軽減する。
好ましくは、センサは各々、センサ領域又は検出領域を有し、センサのセンサ領域は各々、異なる位置にあり、共に記録/感知領域を形成し、各センサで感知領域の異なる部分領域を記録/感知し、或いは記録/感知することができる。医療検査、特に血圧測定の場合には、感知領域のある特定の部分が選択される。特に、これにより、センサ及び/又はセンサデバイスに対する脚の非常に正確な位置決め及び/又は固定を省略することが可能になる。従って、動物にとって非常に快適でストレスのない検査が可能になる。このことは、信頼性の高い正確な検査、特に血圧測定検査をもたらし、好ましくは、信号の測定及び/又は評価に関わる労力を軽減する。
好ましくは、脚がセンサ又はセンサの検出領域に位置するかどうかをチェックする。このチェックのために、センサで記録された信号が分析される。特に、信号の絶対信号強度が閾値を超えるか又は閾値を下回るかが調べられる。特に、これにより、センサ及び/又はセンサデバイスに対する脚の非常に精密な位置決め及び/又は固定を省略することが可能になる。従って、動物にとって非常に快適でストレスのない検査が可能になる。このことは、効率的で迅速、正確且つ信頼性の高い検査、特に血圧測定をもたらす。
好ましくは、センサは、動脈血流、特にフォトプレチスモグラムに関する情報を含む、一度に複数の曲線又は1つの曲線を記録するのに使用される。曲線の少なくとも1つ又はその一部を評価のために選択することができる。特に、記録された全ての曲線又はその一部の部分集合(だけ)が評価のために選択され、及び/又は選択されない曲線又はその一部が破棄される。特に、これにより、測定及び/又は記録中の動物及び/又は脚の動きによって引き起こされる動きアーチファクト又は誤差を補正することができる。これにより、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定をもたらす。
特に好ましくは、記録された曲線の品質は、統計的分析によって決定され、最も高い品質を有する曲線が評価のために選択される。原理的に、同じ又は類似の品質の複数の曲線を選択することができる。特に、これにより、測定及び/又は記録中の動物及び/又は脚の動きによって引き起こされる動きアーチファクト又は誤差を補償することができる。これにより、信頼性の高い正確な検査、特に血圧測定をもたらす。
評価のために選択された曲線は、好ましくは曲線セクションに分割され、特に好ましくは、選択された曲線の曲線セクションの部分集合のみが評価のために使用される。特に、これにより、測定及び/又は記録中の動物及び/又は脚の動きによって引き起こされる動きアーチファクト又は誤差を補償することができる。これにより、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定をもたらす。
複数の曲線、特に順に曲線を記録し、その曲線を曲線セクションに分割し、これにより同じセンサで順に記録された曲線の曲線セクションを評価に使用することが好ましい。これにより、信頼性の高い正確な検査、特に血圧測定をもたらす。特に、検査中に動物が動いて、個々の曲線又は曲線セクションが使えなくなった場合にも、この方法を適用することが可能である。
代替的又は追加的に、複数の曲線を同時に記録することができ、曲線を曲線セクションに分割することができ、異なるセンサで同時に記録された曲線の曲線セクションが評価に使用される。これにより、信頼性の高い正確な検査、特に血圧測定をもたらす。特に、検査中に動物が動いて、個々の曲線又は曲線セクションが使用できなくなった場合にも、この方法を適用することが可能である。
複数の曲線が同時に、及び/又は連続して記録され、これらの曲線ののうちの1又は2以上の曲線の曲線セクションを評価に用いることができるので、提案された方法は特に柔軟性に富んでいる。異なるセンサで同時に記録される曲線は、特に異なる位置で記録されるので、曲線は好ましくは猫の脚の異なる領域を表す。これにより、脚がセンサの1又は2以上に対して最適な位置になく、及び/又は検査中に脚が動いた場合でも、信頼性の高い正確な検査、特に血圧測定を行うことが可能となる。
好ましくは、曲線特徴、特に脈波伝播時間は、曲線によって決定される。曲線特徴、特に脈波伝播時間から、血圧は、好ましくは経験的に決定された相関関数によって決定される。
曲線は、好ましくは各々、特に厳密に1つの心拍に対応する曲線セクションに切り分けられる。これらの複数の曲線セクションから、好ましくは平均値が算出される。特に、これにより、測定及び/又は記録中の動物及び/又は脚の動きによって引き起こされる動きアーチファクト又は誤差を補正することができる。これにより、信頼性の高い正確な検査、特に血圧測定をもたらす。
特に、曲線と同時に心拍曲線を記録し、心拍からの心拍情報を用いて曲線セクションに切り分けられるのが好ましい。これにより、確実で正確な検査、特に血圧測定をもたらす。
別の態様によれば、本発明は、動物、特に脚を有する動物、特に好ましくはネコ亜科の動物の医療検査、特に血圧測定のための検査装置に関する。
検査装置は、動物の動脈血流の光学的検査、特にフォトプレチスモグラフィーを実施するためのセンサデバイスを有する。
この目的のために、検査装置は、好ましくは、電磁放射線、特に赤外線を含む光を放出するための少なくとも1つのエミッタと、エミッタによって放出された放射線、特に赤外線を含む光を検出するための少なくとも1つの検出器とを有する。
更に、検査装置は、本発明による方法のステップを実施するのに適した手段及び/又は測定装置及び/又は評価装置を有する。
独立して実現することもできる別の態様によれば、本発明は、動物の医療検査のための検査装置に関する。この検査装置は、特に、血圧測定のために設計されている。更に、検査器具は、好ましくは、好ましくは、ネコ上科(猫様)又はイヌ上科(犬様)の動物、特にネコ科(猫)又はイヌ科(犬)の動物、特に好ましくはネコ亜科(小型猫)又はイヌ亜科(真性犬)の動物、この族では特にイヌ族(狼様及びジャッカル様)の動物、特に好ましくは飼い猫又は飼い犬の片脚を用いた動物の検査に対して設計され及び/又は適切である。
しかしながら、本発明による検査装置は、原理的に、あらゆる動物、特にヒトの医療検査でも特に血圧測定に好適である。
検査装置は、動物の動脈血流の光学的検査のためのセンサデバイスを有する。この検査装置は、好ましくは、血流及び/又は動物の経皮検査用及び/又は非侵襲的検査に設計されている。センサデバイス及び/又は検査装置は、特に好ましくは、フォトプレチスモグラフィーを実施するために設計されている。
センサデバイスは、電磁放射線を放出するための同じ種類の1又は2以上のエミッタと、エミッタによって放出された放射線を検出するための同じ種類の複数の検出器と、を備え、エミッタ及び検出器は、同じ種類の複数のセンサを形成している。
本発明によれば、検査装置が、センサ又はセンサの部分集合(サブセット)を選択するように設計された制御器を有するようにされる。これにより、信頼性の高い、迅速且つ正確な検査、特に血圧測定をもたらす。
センサは、好ましくは、それぞれ複数のエミッタを有する。これは、信頼性が高く、正確な検査、特に血圧測定をもたらす。
代替的又は追加的に、エミッタは各々、複数のセンサの一部である。このようにすると、必要なエミッタの数を減らすことができ、及び/又は低く抑えることができるので、検査装置の設計が簡単になり、検査装置がより費用対効果の高いものとなる。
好ましくは、各センサはセンサ領域を有し、センサのセンサ領域は各々、異なる位置にあり、共に感知領域を形成し、各センサ領域が、感知領域の異なる部分領域を形成し、感知領域の異なる部分領域は、制御器により選択可能である。特に、これにより、センサ及び/又はセンサデバイスに対する脚の非常に正確な位置決め及び/又は固定を省略することが可能になる。従って、動物にとって非常に快適で、ストレスのない検査が可能になる。このことは、信頼性の高い正確な検査、特に血圧測定をもたらす。
検査装置及び/又は制御器は、好ましくは、本発明による方法を実行するように設計される。検査装置は、好ましくは、本発明による方法を実行するために適合された手段を有する。
別の態様によれば、本発明は、コンピュータプログラムによって実行されたときに、検査装置に本方法のステップを実行させる命令を含むコンピュータプログラムに関する。
別の態様によれば、本発明は、コンピュータプログラムを記憶させたコンピュータ可読記憶媒体、又は実行時に検査装置に方法のステップを実行させる命令を格納させたコンピュータ可読記憶媒体に関する。
その結果、本発明は、動物の血圧を測定することを可能にし、特に、経験上、特に飼い犬や飼い猫の場合と同様に、動物の身体の操作に関して高い移動衝動及び/又は低いストレス耐性を有する動物においても血圧を測定することが可能になる。
ここで、従来、血圧測定は常に動物に大きなストレスを与えていた。本発明は、動物が固定され、及び/又はセンサ技術が動物に固定される既知の手法とは全く異なる方法でこの問題を解決する。本発明は、動きの制限を必要とするのではなく、少なくとも基本的には動きの自由を制限しない手段を組み合わせることで、予測できない驚くべき方法で解決策を提供する。動物を固定する代わりに、検査中に動物の可能な動きによって起こり得る測定上の問題を技術的に解決される。特に、いわゆる動きアーチファクト、すなわち、動きによって引き起こされる測定の不正確さ及び測定誤差が排除され及び/又は補償される。
この目標を達成するために、異なる手段が記載及び/又は適用され、これらは個々に実現することができるが、互いに干渉し合うため、相乗的な方法で特に信頼性が高く均等にストレスの少ない血圧測定を可能にする。
従って、一方では、好ましくは、動物の位置、特に脚の位置が厳密に与えられないことが意図されている。その代わりに、複数のセンサが使用され、測定に適したセンサを選択することができる。
これは、好ましくは更なる手段と組み合わされ、その各々は、測定された曲線から最終的に曲線特徴を決定し、特に曲線特徴に基づいて血圧を測定するために、個別に実装されて、特に有利な方法で組み合わせることができる。
特に有利であり更なる手段の幾つかの基礎となるものは、同時に決定された心拍曲線に基づいて、信号又は曲線を曲線セクションに細分化又は切り分けることである。提案された措置のほとんどの別の基礎は、曲線セクション間の平均化である。
更に、特に適切な曲線セクションの選択、及び/又は曲線特徴及び/又はフィルタ手段及び/又は統計的方法について決定された幾つかの代替結果からの選択も存在する。特に、これら及び詳細に説明される更なる手段は、曲線特徴の有意義な決定及びそこから得られる信頼性の高い血圧測定を達成するためには、センサデバイス上又はセンサデバイスにおいて1又は複数の脚を単純に置くこと及び/又は動物を検査装置上に置くことで十分であるということを導き出す。これは、以前はこの形態では不可能であったように思われる。
本発明の意味における「動物」は、好ましくは脊椎動物、特に哺乳類、特に好ましくは陸生哺乳類である。特に、本発明の意味の範囲内で「動物」という用語は、ヒトも含む。好ましくは、検査される動物は、脚を有する。好ましくは、検査される動物は、ネコ上科(猫様)又はイヌ上科(犬様)の動物、特にネコ科(猫)又はイヌ科(犬)の動物、特に好ましいくはネコ亜科(小型猫)又はイヌ亜科(真性犬)の族の動物であり、この族では特にイヌ族(狼様及びジャッカル様)の動物、特に好ましいのが飼い猫又は飼い犬である。
本発明の意味での「エミッタ」は、好ましくは、特に光学及び/又は赤外線範囲の電磁放射を放出する、又は放出するように設計された構造体である。好ましくは、エミッタは、発光ダイオード、レーザーダイオード、又は一般に光発生素子によって形成される。しかしながら、エミッタはまた、少なくともエミッタの位置に関する限り、光ファイバによって導かれた光が出る光ファイバの端部によって形成されることも可能である。見方によっては、関連する光源と導光体の組み合わせがエミッタである。従って、原理的には、本発明の意味での「エミッタ」という用語は、広義に理解されることが好ましい。
本発明の意味での「検出器」は、好ましくは、特に光及び/又は赤外線領域における電磁放射を検出するように設計された構造体である。好ましくは、検出器は、フォトダイオードによって形成される。しかしながら、原理上は、検出器はまた、特にエミッタによって放出される電磁放射の検出のために設計された別の構造、例えば光電陰極、フォトセル、CCDセンサ又は同様のものによって形成することも可能である。検出器はまた、導光体によって導かれた光が入射することができる一方端を有する導光体を有することができる。この場合、少なくとも検出器の位置に関する限り、導光体の端部は検出器である。
本発明の意味におけるエミッタの「放射領域」は、好ましくは、エミッタによって放出された放射線が到達又は到達し得る領域である。好ましくは、エミッタは、ある特定の方向、例えば、ある角度範囲に放射線を放出する。従って、放射領域は、好ましくは、1又は2以上の放射角度によって定義又は制限される。放射領域は、本質的に円錐形とすることができる。
本発明の意味における検出器の「検出領域」は、好ましくは、放射線が検出器に到達又は到達し得る領域である。検出領域は、好ましくは、1又は2以上の検出角度によって定義又は制限される。検出領域は、本質的に円錐形とすることができる。
本発明の意味での「センサ」は、好ましくは、少なくとも1つのエミッタと少なくとも1つの検出器との組み合わせである。特に、1又は2以上のエミッタと共に検出器は、本発明の意味でのセンサを形成する。センサは、好ましくは、厳密には1つの検出器と少なくとも1つのエミッタとを備える。エミッタは、検出器が感知できる波長を有する電磁放射を放出するように設計され、及び/又はこの電磁放射を検出することができる。
本発明の意味でのセンサの「センサ領域」は、好ましくは、センサによって検出/感知可能な領域、又はセンサによって測定を行うことが可能な領域である。特に、センサ領域は、センサのエミッタの放射領域と検出器の検出領域とが重なり合う領域である。センサ領域は、連続した領域によって、又は複数の分断された領域又は分離された領域によって形成することができる。
本発明の意味における「センサデバイス」は、好ましくは、1又は2以上のセンサを有するデバイスである。特に、センサデバイスは、動物の身体部分の光学的検査のためのデバイスである。センサデバイスは、特に、フォトプレチスモグラフィーを実行するように設計されている。
本発明の意味におけるセンサデバイスの「感知領域」は、好ましくは、センサデバイス及び/又はエミッタ及び/又は検出器によって検出可能/感知可能な領域である。感知領域は、特に、エミッタの放射領域と検出器の検出領域とが重なり合う領域である。好ましくは、感知領域は、重なり合う1又は2以上の放射領域と1又は2以上の検出領域とによって形成される。感知領域は、連結することができ、或いは、複数の別個の領域によって形成することができる。特に、感知領域は、本質的に円錐形の放射領域及び検出領域の1又は2以上の重なり合う領域によって形成することができる。
本発明の意味でのエミッタ及び/又は検出器の「周期的」配置は、エミッタ及び/又は検出器が、少なくとも実質的に等間隔で繰り返される構造で配置される配置であることが好ましい。このような周期性は、特に互いに直交する1又は2以上の方向に存在することができる。
本発明の意味での「光学的検査」は、好ましくは、動物の身体部分が、人間に見える光学的範囲及び/又は赤外線範囲、特に380nm~1400nmの波長の電磁放射線で照射され、身体部分によって反射及び/又は散乱された放射線及び/又は身体部分を透過した放射線が検出器によって測定される検査である。光学的検査は、好ましくは、リフレクトメトリック検査である。次いで、反射、散乱及び/又は透過した放射線から、例えば動脈血流に関して結果を導き出すことができる。特に、定義された波長又は定義された波長範囲の電磁放射線が光学的検査に使用される。特に好ましくは、光学的検査は、身体の内部の非侵襲的及び/又は経皮的な検査である。
本発明の意味における「フォトプレチスモグラフィー」は、動物の動脈血流を光学的に検査する方法である。特に、フォトプレチスモグラフィーは、非侵襲的な光学的検査のための方法であり、動物の身体部分が電磁放射線、特に人間に見える範囲及び/又は赤外線範囲で照射され、身体部分によって散乱及び/又は(特に拡散的に)反射及び/又は透過された放射線が、検出器を用いて測定される方法である。反射及び/又は散乱及び/又は透過、特に検出器の方向に反射又は透過された電磁放射の割合は、とりわけ、動脈血流、特に動脈血の体積及び/又は動脈血の酸素飽和度に依存する。好ましくは、動脈血流の変動及び/又は動脈血の体積の変化及び/又は酸素飽和度の変化は、検出器によって測定される信号を変化させ、測定信号及び/又は測定信号の経過における変動によって、動脈血流について結果を導き出すことができるようになる。従って、パルスオキシメトリはまた、本発明の意味での(拡張)フォトプレチスモグラフィーである。
本発明の意味において、パルスオキシメトリは、少なくとも1つのフォトプレチスモグラフィーを含む。パルスオキシメトリでは、血液中の酸素含有量が決定され、ここで、酸素含有量を決定するために2つのフォトプレチスモグラフィーが特に同時に実施され、これらの2つのフォトプレチスモグラフィーには、異なる波長が使用される。2つの波長における異なる吸収率から、血液の酸素飽和度が決定することができる。
本発明の意味での「フォトプレチスモグラム」は、特に、フォトプレチスモグラフィーの実行中に記録又は測定される曲線である。
しかしながら、従来技術から、例えば血液中の酸素含有量を決定するため、フォトプレチスモグラフィーを表さない又は含まない光学的検査も知られている。特に、脳オキシメトリー及び組織オキシメトリーの方法は、フォトプレチスモグラフィーを含まない。これらの方法はまた、特に使用される電磁放射の波長に起因して、動脈血流の検査に適していない。
本発明の意味での「心拍曲線」は、好ましくは、動物の心臓の活動を表す曲線である。特に好ましくは、心拍曲線は、電気的に、特に動物の皮膚に接触させる電極によって記録され、及び/又は心電図である。しかしながら、原理的には、心拍曲線を記録するための他の方法も考えられ、例えば、心拍曲線が心音図であるように、インピーダンス心拍曲線又は音響記録である。
本発明の意味での「検出素子」は、好ましくは、動物の心臓の活動を検出するための素子である。検出素子は、特に、心拍曲線を記録するのに適しているか、又は設計されている。検出素子は、好ましくは、電極によって形成される。しかしながら、検出素子はまた、マイクロフォン又は他の音センサ又は同様のものによって形成されるか、或いはこれ/これらを有することができる。
本発明の意味での「動脈血流」とは、好ましくは、動脈を通る血液の流れである。動脈は、特に、心臓から離れた位置に血液を導く血管である。特に、動脈血流は、被検査動物の血流である。
本発明の意味での「血圧」とは、好ましくは、血管、特に被検動物の血管における血液の圧力(面積あたりの力)である。血管は、好ましくは動脈である。好ましくは、血圧は、大動脈の血圧である。血圧は、収縮期血圧、拡張期血圧及び/又は平均血圧とすることができる。特に、本発明の関連において、驚くべきことに、提案された方法及び/又は検査装置が、拡張期血圧測定にも使用できることが示されている。しかしながら、これは必須ではない。
本発明の意味での「曲線」は、好ましくは、検出器又はセンサによって測定された信号の時間経過である。用語「曲線」はまた、(一緒になって)経過を表すか又は対応する個々のデータ点のようなデータ技術的な等価物を含む。曲線は、好ましくは、幾つかの心拍にわたる時間的経過である。
本発明の意味での「曲線セクション」は、好ましくは、曲線のセクション又は部分、すなわち、特に、検出器又はセンサによって測定された信号の時間経過でもある。特に、曲線セクションは、心拍に対応する曲線のセクションであり、特に心拍の時間に始まり、好ましくはその後の心拍の時間に終了する。
本発明の意味での「動脈血流に関する情報を含む曲線」とは、特に、動脈血流、特に脈波の到来、動脈内の血液量の変化、動脈内の血液の酸素飽和度の変化又は同様のものに関する結果を導き出すことができる曲線である。フォトプレチスモグラムは、動脈血流に関する情報を含む曲線の特に好ましい例である。
本発明の意味での「曲線特徴」は、好ましくは、特に動脈血流に関する情報を含む、曲線及び/又は曲線のセクションの特徴である。曲線特徴は、好ましくは、脈波伝播時間及び/又は血圧に関連する特徴であり、及び/又は脈波伝播時間及び/又は血圧に相関する特徴である。特に、曲線特徴は、これにより血圧を測定することができる特徴である。曲線特徴は、特に好ましくは、曲線及び/又は曲線セクションの経過(コース)及び/又は形態に対応する、及び/又は曲線及び/又は曲線セクションの形態に関する情報を含む、曲線及び/又は曲線セクションの特徴である。例えば、曲線特徴は、(絶対)極値の位置、(絶対)極値間の距離、(最大)勾配の位置又は絶対値、極値及び/又は曲線の1次及び/又は2次微分のゼロ点間の距離、又は曲線のフーリエ変換の特徴とすることができる。
特に好ましくは、曲線の特徴は、脈波伝播時間に対応する。
本発明の意味での「脈波伝播時間」は、好ましくは、脈波が血管系の距離を移動するのに必要な時間である。ここで、心拍に起因して心臓を起点として動脈を通過する圧力波を脈波と表す。この圧力波の速度は、特に、血液が動脈を流れるときの流速よりも速い。脈波伝播時間は、多くの場合、「PTT」と略記される。特に、本発明において、脈波伝播時間という用語は、心拍と、この心拍によって引き起こされる脈波が動脈の特定の位置に到達するまでの時間、すなわち、脈波が心臓から動脈の位置までの距離を移動するのに必要な時間を含む。しかしながら、好ましくは、脈波伝播時間という用語はまた、脈波が第1の場所に到達するまでの時間距離と第2の場所に到達するまでの時間距離を含む。
本発明の意味での「脈波伝播速度」は、好ましくは、脈波が移動した距離と、この距離を移動するために脈波が必要とする脈波伝播時間との間の商である。脈波伝播速度は、しばしば「PWV」と略記される。
本発明の意味での「部分集合」(サブセット)は、好ましくは、適切な部分集合、特にこのように部分集合に割り当てられた上位集合の要素の全ては含まない部分集合である。特に、センサデバイスのセンサの部分集合は、センサデバイスのセンサの全ては含まない又は有していないセンサの集合である。
本発明の意味での「経皮的」検査は、好ましくは、皮膚を介した検査である。光学的経皮検査では、身体内部は、好ましくは、(人間にとって)光学的に可視な範囲及び/又は赤外線範囲の電磁放射で皮膚を介して照射され、その散乱、透過及び/又は反射部分が検出される。
本発明の意味の範囲内で「非侵襲的」検査とは、好ましくは、検査される動物が損傷又は傷つけられない検査である。
本発明の意味での「再標本化法」は、好ましくは、特に数学的及び/又は統計的な方法であり、推定量又は検定統計量などの「標本統計量」の統計的特性が、初期標本からの標本いわゆる副標本の反復抽出に基づいて決定される方法である。この意味での「標本統計量」は、好ましくは、標本の確率変数の任意の測定可能な関数であり、統計量は、好ましくは統計的目的のために使用される。好ましくは、再標本化法において、標本統計量は、抽出された副標本に基づいて繰り返し算出され、特に、その結果は、これらの分布特性を調べるのに使用される。
上述した態様及び特徴、並びに特許請求の範囲及び以下の記載から得られる更なる態様及び特徴は、互いに独立して且つ異なる組み合わせで実現することができる。
本発明の更なる利点、特徴、特性及び態様は、特許請求の範囲及び図面に基づく好ましい実施形態の以下の説明からもたらされる。
本発明による検査装置の概略上面図である。 動物がその上に置かれている状態の本発明による検査装置の概略斜視図である。 第1の実施形態によるセンサデバイスの概略上面図である。 第2の実施形態によるセンサデバイスの概略上面図である。 センサデバイスを通る概略断面図である 電極がその上に配置された状態のセンサデバイスの概略分解斜視図である。 脚がその上に配置されたセンサデバイスの概略断面図である。 検査装置のブロック図様概略図である。 心拍曲線と動脈血流に関する情報を含む曲線の概略図である。 本発明による方法のシーケンスの概略図である。 センサ及び/又は曲線の選択を示す概略図である。 曲線セクションの平均化を示す概略図である。 本発明による方法のシーケンスの別の概略図である。 動物の医療用検査の異なる段階を示す概略図である。 曲線の曲線性の算出を説明する例図である。
一部で縮尺通りではない概略図では、同一又は類似の部品には同じ参照符号が使用されており、繰り返しの説明が省略される場合でも、対応する又は同等の特性及び利点を得ることができる。
図1は、検査装置1の概略上面図である。
検査装置1は、好ましくは、動物Tの、特に脚2を有する動物T、好ましくはネコ亜科の動物T、特に好ましくは飼い猫の医療検査、特に血圧BPを測定するように設計されている。
しかしながら、原理上は、検査装置1は、あらゆる動物T、特に人間、特に血圧BPを測定することができる動物Tの医療検査に好適である。検査装置1を用いた検査では、動物Tが脚又は同様のものを有している場合には特に有利である。
しかしながら、検査装置1は、他の動物T、特に家畜、例えばイヌ、マウス、ラット、ウサギ、モルモット又は同様のもの等の医療検査、特に血圧BPの測定のために設計され、及び/又は適することもでき、及び/又はこれらの動物Tの検査のために特に適合させることもできる。
血圧BPは、収縮期血圧、拡張期血圧及び/又は平均血圧の何れであってもよい。特に、提案された方法及び/又は検査装置が、拡張期血圧BPの測定にも使用できることが、本発明の関連において意外にも示されている。しかしながら、これは必須ではない。
図2において、本発明による検査装置1が、動物Tを配置した状態で概略斜視図で示されている。
好ましくは、検査装置1は、動物Tの少なくとも1つの脚2又は身体の他の部分、特に脚に類似する部分、例えば手又は指のための支持体として設計されている。
特に好ましくは、検査装置1及び/又は支持体は、検査される動物Tが検査装置1及び/又は支持体上に完全に配置及び/又は位置決めできるように、特にこのように動物Tの全ての脚が検査装置1上に位置決めできるように設計されている。しかしながら、これは必須ではない。原理的には、検査装置1は、1又は2以上の脚2のみが検査装置1上に配置又は位置決めできるように設計することも可能である。
検査装置1は、プレート又はマットとして、又はマット状もしくはプレート状として、或いはマット又はプレートの形態で設計されるのが好ましい。特に、プレート又はマットは、その幅及び長さが高さの倍数を超える装置であると理解される。プレートは、好ましくは、少なくとも実質的に剛性のある装置であると理解される。マットは、好ましくは、少なくとも部分的に柔軟な装置であると理解される。例えば、検査装置1がマットとして設計されている場合、検査装置1は、少なくとも部分的にロール可能及び/又は折り畳み可能とすることができる。
好ましくは、検査装置1は、載置面3を有する。動物T、特に飼い犬、飼い猫、又は同等かそれよりも小さい別の動物Tは、好ましくは完全に載置面3上に置くことができる。
好ましくは、検査装置1及び/又は載置面3は、少なくとも本質的に平坦及び/又は平面である。
好ましくは、検査装置1は、一方の上面に載置面3を有し、及び/又は載置面3は、検査装置1又はその一部の上面によって形成される。
載置面3は、その使用位置にあり、特に検査中に、好ましくは少なくとも実質的に水平面であるか又は水平面を形成する。使用位置は、検査のために動物Tを検査装置1上に置くことができる検査装置1の好ましい位置である。使用位置は、特に図2に示されている。
検査装置1及び/又は載置面3は、好ましくは、20cmを上回る、好ましくは40cmを上回る、及び/又は80cm未満、好ましくは60cm以下の幅Bを有する。
検査装置1及び/又は載置面3は、好ましくは、40cmを上回る、好ましくは60cmを上回る、及び/又は120cm未満、好ましくは80cm未満の長さLを有する。原理的には、検査装置1及び/又は載置面3の異なる幅B及び/又は異なる長さLも考えられる。
好ましくは、検査中に検査装置1が片側のみに脚2及び/又は身体部分に接触し、及び/又は片側のみで静止又は配置されることが意図される。従って、検査装置1は、動物T及び/又はその脚2と片側で接触するように設計されるのが好ましい。
検査装置1は、好ましくは、固定手段及び/又は締結手段を有していない。好ましくは、検査装置1は、脚2を留めるように設計されていない。好ましくは、検査装置1は、脚2に取り付けるためのクリップがなく、また脚2に適用するためのカフ、或いはセンサ又は電極などの検査手段を動物Tに取り付ける、固定する、又は締結するための他の固定手段又は締結手段を有していない。対照的に、検査装置1が接触面及び載置面3を有しており、これによって脚2又は身体部分がデバイスの上に置いた又は配置されたときに検査を行うことができることが好ましい。
動物Tの支持体及び/又は載置面3としての検査装置1の設計は、動物Tにとって検査を特に快適にし、従ってストレスのないものにする。好ましくは、動物Tを検査装置1に固定して検査を行うこと、又はセンサ又は同様のもの等の検査装置1の一部を動物Tに取り付ける又は固定することは意図されていない。このような方法は動物Tにストレスを生じるので、動物Tにとって検査は不快であり、加えてストレスによって血圧BPが影響を受けることが示されている。これに対し、本発明による検査装置1を設計することにより、動物Tにとって極めて快適で、ストレスのない検査を行うことができる。
好ましくは、検査装置1又は載置面3は、動物Tが検査装置1及び/又は載置面3上で自由に移動できるように設計される。
以下でより詳細に説明する検査装置1の設計、特にセンサデバイス4及び/又は電極15の設計及び/又は配置によって、動物Tの検査、特に信頼性の高い及び/又は正確な血圧測定が、動物Tの固定を回避しながら可能となり、又は動物Tの固定なしに行うことができ、又は検査装置1による検査の間に動物Tが移動する場合に行うことができ又は可能となることが達成されている。
検査装置1は、好ましくは、センサデバイス4を有する。センサデバイス4は、動物Tの動脈血流BFの光学的検査のために、特に動物Tの動脈血流BFに関する情報を含む曲線Kを記録するように設計されている。特に、センサデバイス4は、フォトプレチスモグラフィーを実行するように、及び/又はフォトプレチスモグラムを記録するように、設計されている。
動脈血流BFに関する情報を含む曲線Kは、図9に一例として示されているが、後で詳細に説明する。
センサデバイス4及び/又は検査装置1は、好ましくは、検査中に動物Tの移動を可能又は許容するように、及び/又は信頼性が高く正確な検査、特に血圧測定を可能にするように、及び/又は動きアーチファクトを低減、回避及び/又は補償するように設計されている。
検査装置1は、好ましくは、載置面3の領域にセンサデバイス4を有する。従って、脚2又は身体部分が表面上に置かれたときに、センサデバイス4による検査を実行することができる。
センサデバイス4は、特に動物Tが検査装置1及び/又は載置面3上に位置する場合、動物Tの脚2がセンサデバイス4の位置に、上方に及び/又はその近傍に位置することができるように、検査装置1に配置又は検査装置1に一体化されることが好ましい。図1に示す例では、センサデバイス4は、動物Tの左前脚2が何の問題もなく且つ動物Tにとって心地よい及び/又は自然な位置でセンサデバイス4の上方に位置できるように配置されている。しかしながら、センサデバイス4は、他の位置に設けることもできる。
図2及び図7は、一例として、センサデバイス4による検査中の脚2の位置決めを示している。センサデバイス4による検査のために、脚2は、好ましくは、脚2の1又は好ましくは複数の肉球がセンサデバイス4、特にカバー14及び/又は電極15に接触するように、位置決めされる。
また、検査装置1は、複数の、特に2つのセンサデバイス4、例えば検査対象の動物Tの左前脚2用のセンサデバイス4と右前脚2用のセンサデバイス4とを有することができる。この場合、センサデバイス4は、好ましくは、類似又は同一の設計である。これは、特に図2に示されている。
センサデバイス4は、好ましくは、動脈血流BFの反射的測定のために設計される。
センサデバイス4は、電磁放射線R(特に紫外線及び/又は赤外線を含む光)を放出する少なくとも1つのエミッタ5と、好ましくはエミッタ6によって放出される電磁放射線R(特に紫外線及び/又は赤外線を含む光)を検出する少なくとも1つの検出器6とを有する。
エミッタ5は、好ましくは、発光ダイオード又はレーザーダイオードとして設計される。
検出器6は、好ましくは、フォトダイオードとして設計される。
好ましくは、エミッタ5は、特にエミッタ5に割り当てられたMOSFETによって、別々に、活性化及び/又は不活性化及び/又はスイッチオン及び/又はオフすることができる。
図3及び図4は、異なる実施形態におけるセンサデバイス4の概略上面図の一例を示す。図3及び図4によるセンサデバイス4は、基本的に同一又は類似の設計であり、主にエミッタ5及び検出器6の数のみ異なる。
好ましくは、センサデバイス4は、複数のエミッタ5と複数の検出器6とを有する。しかしながら、原理的には、センサデバイス4はまた、厳密に1つのエミッタ5と厳密に1つの検出器6、又は厳密に1つのエミッタ5と複数の検出器6、又は複数のエミッタ5と厳密に1つの検出器6とを有することができる。
しかしながら、好ましくは、センサデバイス4は、少なくとも9個、図1及び図3に示す例では厳密に9個のエミッタ5及び/又は少なくとも4個、図1及び図3に示す例では厳密に4個の検出器6と、を有する。
エミッタ5及び検出器6は、同一平面上に配置されるのが好ましい。
エミッタ5及び検出器6は、好ましくは、繰り返し及び/又は反復構造で配置される。特に好ましくは、エミッタ5及び検出器6は、周期的又は周期的構造で配置される。
好ましくは、エミッタ5及び検出器6は、(仮想)横列及び縦列を有する又は横列及び縦状のマトリクスの形態、又はマトリクス状もしくはアレイ状で配置される。好ましくは、マトリクス又はアレイは、3以上の横列及び/又は3以上の縦列を有する。
エミッタ5及び検出器6は、好ましくは交互に配置される。好ましくは、エミッタ5及び検出器6は、特に直線的な列で1又は2以上を形成し、エミッタ5及び検出器6は、各列において交互に配置される。列はまた、湾曲していてもよく、及び/又は脚2のような有機的な形状を模倣することができる。
好ましくは、(場合によっては、センサデバイス4及び/又は横列及び/又はマトリクスの最も外側にある及び/又は縁部に配置されているエミッタ5及び/又は検出器6を除いて)検出器6は各々、複数のエミッタ5によって(直接)囲まれており、及び/又はエミッタ5は各々、複数の検出器6によって(直接)囲まれている。
特に好ましくは、複数のエミッタ5が各検出器6に割り当てられるか、又はその逆である。これにより、好ましくは、エミッタ5及び/又は検出器6の複数使用が可能となる。
エミッタ5と検出器6とは、特に、エミッタ5によって放出された放射線Rが特に脚2における散乱又は反射の後に検出器6に到達するか又は到達できるように配置されている場合に、互いに割り当てられる。特に好ましくは、これらのエミッタ5は、この検出器6に対して最小の距離Dを有する、及び/又はこの検出器6に(直接)隣接する検出器6に割り当てられている。同様に、特に、これらの検出器6は、このエミッタ5に対して最小の距離Dを有するエミッタ5、及び/又はこのエミッタ5に(直接)隣接するエミッタ5に割り当てられる。
エミッタ5と検出器6との間の距離Dは、特に、エミッタ5又はその発光面の中心点又は幾何学的中心と、検出器6又はその検出面の中心点又は幾何学的中心との間の距離として理解される。好ましくは、エミッタ5及び検出器6は、図1~図4の異なるサイズの矩形によっても示されるように、異なるサイズの構成要素及び/又は矩形構成要素によって形成され、エミッタ5及び検出器6は、図3に点で示されるこれらの構成要素の中心点又は幾何学的重心が互いから同じ距離Dを有するように配置されている。
好ましくは、検出器6に割り当てられたエミッタ5は、検出器6まで同じ距離Dを有する。同様に、これはまた、エミッタ5に割り当てられた検出器6にも適用される。
距離Dは、好ましくは2mmを上回る、より好ましくは3mmを上回る、特に4mmを上回る、及び/又は10mm未満、好ましくは8mm未満、特に7mm未満である。距離Dは、特に好ましくは4mm~6mmである。
好ましくは、センサデバイス4のエミッタ5は、同じ設計又は種類である。特に好ましくは、センサデバイス4のエミッタ5は、同一の構造であり、及び/又は同一の波長又は同一の波長範囲の発光に設計されている。
好ましくは、センサデバイス4の検出器6は、同じ設計又は種類である。特に好ましくは、検出器6は、特にエミッタ5によって放出される同じ放射線R又は波長での検出のために同一の構造及び/又は設計である。
センサデバイス4は、好ましくは、赤外線領域の電磁放射線Rによる検査のために設計される。特に好ましくは、エミッタ5は、赤外線の放射のために設計され、及び/又は検出器6は、赤外線の検出のために設計される。
赤外線は、特に、780nm~1400nmの波長を有する電磁放射線Rである。
好ましくは、エミッタ5は、900nmを上回る及び/又は1200nm又は1100nm未満の波長を有する電磁放射線Rの放射のために設計されている。特に好ましくは、エミッタ5は、920nmを上回る及び/又は960nm未満、特に(およそ)940nmの波長を有する電磁放射線Rの放射のために設計される。しかしながら、代替的又は追加的に、エミッタ5又はエミッタ5のサブセットが、1030nmを上回る及び/又は1070nm未満、特に(およそ)1050nmの波長を有する電磁放射線Rを放出するように設計されることも可能である。
検出器6は、好ましくは、エミッタ5によって放出された放射線Rを検出するように設計される。
好ましくは、センサデバイス4は、少なくとも1つの、好ましくは複数のセンサ7を有する。センサ7は、少なくとも1つのエミッタ5と少なくとも1つの検出器6を有するか、又はこのように形成される。特に好ましくは、センサ7は、厳密には1つの検出器6と複数のエミッタ5、図3及び図4に示す例では厳密には4つのエミッタ5とを有する。
好ましくは、センサ7のエミッタ5は、センサ7の検出器6を中心として対称的に配置され、及び/又はセンサ7のエミッタ5は、センサ7の検出器6に対して同じ距離Dを有する。
特に、センサデバイス4は、同じタイプ又は種類、特に同一の構造である複数のセンサ7を有する。特に好ましくは、センサデバイス4の全てのセンサ7は同一である。しかしながら、ここで、他の解決策も可能である。
図3に示す図示の例では、センサデバイス4は、厳密に4つのセンサ7を有し、4つのセンサ7のうちの1つが図2において点線で示されている。また、図4では、複数のセンサ7が破線で示されている。
好ましくは、エミッタ5が複数のセンサ7に割り当てられ、及び/又はエミッタ5が各々、複数のセンサ7の一部を形成する(センサデバイス4の最外縁部に配置されるエミッタ5とは別である)。特に、各エミッタ5は、横列又は縦列の隣接する検出器6及び/又は最小距離Dを有する検出器6に割り当てられる。図示の例では、エミッタ5(縁部に配置されたエミッタ5とは別)は、4つの検出器6各々に割り当てられている。
図示の実施形態では、複数のエミッタ5が各検出器6に割り当てられ、これらのエミッタ5(最外のエミッタ5又は縁部に配置されたエミッタ5を除く)は、順番に各々複数の検出器6に割り当てられる。これにより、特に同じ種類又はタイプの複数のセンサ7が形成され、エミッタ5(最外のエミッタ5又は縁部に配置されたエミッタ5を除く)は、複数のセンサ7の各部である。図3に示す例では、センサデバイス4の中央に配置されたエミッタ5は、4つの検出器6の各々に割り当てられる。図3において最上部、最下部、最左部、最右部に配置されたエミッタ5は、各々1つの検出器6にのみ割り当てられる。図3の残りの4つのエミッタ5は、各々2つの検出器6に割り当てられる。このようにして、特に同じ種類又はタイプの4つのセンサ7が、図3において形成される。
図3は、センサデバイス4の基本設計、又はエミッタ5、検出器6及び/又はセンサ7の基本配置を示しているが、センサデバイス4は、好ましくは、一例として図4に示すように、かなり多数のエミッタ5、検出器6及び/又はセンサ7を有する。このようにして、大きなセンサ領域を実現することができるので、検査及び/又は血圧測定のための脚2の正確な位置決めは決定的ではなく、センサデバイス4によってより大きな領域を検査することができる。これにより、動物Tの脚2を固定する必要がないので、動物Tの検査中のストレスが軽減され、より迅速で、より正確な、より信頼性のある、動物Tにとってできるだけ快適な検査、特に血圧測定を実現できることになる。
センサデバイス4は、好ましくは30を上回る、特に60を上回る、及び/又は500未満の、好ましくは200未満の、より好ましくは100未満の、特に100未満、特に好ましくは約80のエミッタ5を有する。
好ましくは、センサデバイス4は、20を上回る、好ましくは40を上回る、及び/又は500未満、好ましくは200未満、特に100未満、特に好ましくは約60の検出器6を有する。
好ましくは、複数のエミッタ5と共に検出器6がセンサ7を形成するので、センサ7の数は、検出器6の数に対応する。しかしながら、複数の検出器6と共にエミッタ5がセンサ7を形成する場合、センサ7の数は、好ましくは、エミッタ5の数に対応する。
センサデバイス4及び/又はエミッタ5と検出器6のマトリクスは、好ましくは10cm2を上回る、特に20cm2を上回る、特に好ましくは30cm2を上回る、極めて特に好ましくは40cm2を上回る、及び/又は200cm2未満、好ましくは150cm2未満、より好ましくは100cm2未満、特に80cm2以下の面積を有する。
好ましくは、エミッタ5の面積密度、検出器6の面積密度、センサ7の面積密度、及び/又はエミッタ5と検出器6の共通の面積密度は、0.5/cm2を上回る、好ましくは1/cm2を上回る、特に2/cm2を上回る、及び/又は40/cm2未満、好ましくは20/cm2未満、特に10/cm2未満である。ここで、面積あたりのエミッタ5及び/又は検出器6及び/又はセンサ7の数は、特に面積密度と表記される。
センサデバイス4、エミッタ5、検出器6及び/又はセンサ7の数、配置、面積及び/又は面積密度は、好ましくは、センサなどの検査手段に対して動物Tの脚2を固定することなく、信頼性が高く正確な検査、特にフォトプレチスモグラフィー及び/又は血圧BPの測定を行うことを可能にするので、検査中に動物Tがセンサデバイス4に対して自由に動くことが可能になる。これにより、動物Tにとって特に快適でストレスのない検査となり、測定精度を向上させる。
エミッタ5及び/又は検出器6は、好ましくは各々、複数のグループに分けられ、又は好ましくは複数のグループを形成し、これらは特に互いに別個のものであり、及び/又は別個に接続される。
好ましくは、エミッタ5は、2つのグループに分けられ、及び/又はエミッタ5が2つのグループを形成する。
好ましくは、検出器6は、5つのグループに分割され、及び/又は検出器6は、5つのグループを形成する。
グループ内のエミッタ5及び/又はグループ内の検出器6は、好ましくは、直列に接続又は相互接続される。
図5は、センサデバイス4を通る概略断面図である。
図6は、センサデバイス4を概略分解図で示している。
センサデバイス4は、好ましくは、制限デバイス8を有する。
この時点で、制限デバイス8並びに関連する特徴及び利点は、原理上は、センサデバイス4の上述した設計とは独立して実現可能であることに留意されたい。特に、制限デバイス8はまた、厳密には1つのエミッタ5及び厳密には1つの検出器6を有するセンサデバイス4に対しても有利とすることができる。その結果、以下では、用語「エミッタ」及び「検出器」は、好ましくは単数形で使用される。勿論、この説明は、複数のエミッタ5及び/又は複数の検出器6を有するセンサデバイス4の設計、特に上記のように設計されたセンサデバイス4にも適用される。
制限デバイス8は、好ましくは、エミッタ5の放射領域9、検出器6の検出領域10、センサ7のセンサ領域11、及び/又はセンサデバイス4の感知領域12を決定、規定、及び/又は制限するように設計されている。特に、制限デバイス8は、エミッタ5及び/又は検出器6のためのアパーチャとして設計される。
この目的のために、図示の例の制限デバイス8は、以下でより詳細に説明する障壁13を有するか、又はこれにより形成される。しかしながら、代替的又は追加的に、制限デバイス8は、特に放射線Rを集束することによって放射領域9及び/又は検出領域10の対応する制限をもたらす、図示しない1又は2以上のレンズ、特に集束レンズを有することができる。
エミッタ5の放射領域9は、一般に、エミッタ5によって放射線Rを放出することができる範囲である。例えば、エミッタ5の放射領域9は、少なくとも本質的に円錐形である、及び/又は1又は(特に非円錐形の放射領域9の場合には)複数のエミッション角9aによって定めることができる。
検出器6の検出領域10は、一般に、放射線Rが検出器6に到達することができる範囲、及び/又は放射線Rが検出器6で検出することができる範囲である。例えば、検出器6の検出領域10は、少なくとも本質的に円錐形である、及び/又は1又は(特に非円錐形の検出領域10の場合)複数の検出角度10aによって定めることができる。
好ましくは、エミッタ5及び/又は検出器6は、必然的に、ある特定の放射領域9又は検出領域10をそれぞれ有する。好ましくは、この自然の放射領域9及び/又は検出領域10は、制限デバイス8によってそれぞれ制限又は限定されるか、或いは制限デバイス8がこの目的のために設計される。従って、本発明の意味での「放射領域」及び「検出領域」という用語は、好ましくは、制限デバイス8によって定義又は制限された放射領域9又は検出領域10を指し、エミッタ5又は検出器6の自然放射領域9又は検出領域10それ自体を指すのではない。
放射領域9は、図5において、エミッタ5を起点とするV字型の点線で示されている。点線は放射領域9の境界を表し、特に制限デバイス8によって定められている。特に、放射領域9は、線によって囲まれ又は制限された領域である。
検出領域10は、図5において、検出器6を起点とするV字型の点線で示されている。点線は、検出領域10の境界を表し、特に制限デバイス8が定められている。特に、検出領域10は、線によって囲まれた又は制限された領域である。
エミッタ5の放射領域9は、好ましくは、(仮想)線、特に図5に一点鎖線で示される線によって制限され、この線は、エミッタ5の放射領域の中心点又は幾何学的中心起点としてセンサデバイス4から出ることができる光線の最外光線の光路を表すものである。特に、線は、放射領域9のエッジ又は境界を表している。特に、放射領域9は、線によって囲まれた又は制限された領域である。
図5に示すように、制限デバイス8が障壁13によって実現される場合、これらの最外ビームは、中心点又は幾何学的中心起点として制限デバイス8によって遮断されないビームであるので、図5のこれらのビームを表す線は、制限デバイス8又は障壁13の縁部又はコーナーと接触している。
制限デバイス8が、障壁13の代わりに又はこれに加えて、レンズを有するか又はレンズによって形成される場合、これらの最外の光線は、エミッタ5の発光面の中心点又は幾何学的中心からレンズの最外縁部を通過する光線である。
検出器6の検出領域10は、好ましくは、(仮想)線、特に図5に一点鎖線で示される線によって制限され、この線は、センサデバイス4の外部から検出器6の検出面、特にその中心点又は幾何学的中心に到達することができる光線のうち最外の光線の光路を表すものである。特に、線は、検出領域10のエッジ又は境界を表している。特に、検出領域10は、線によって囲まれた又は制限された領域である。
図5に示すように、制限デバイス8が障壁13によって実現される場合、これらの最外光線は、制限デバイス8によって遮断されず、従って検出器6の検出面の中心点又は幾何学的中心に到達できる光線であるので、これらの光線を表す図5の線は、制限デバイス8又は障壁13のリム又は縁部又はコーナーに接触する。
制限デバイス8が、障壁13の代わりに又はこれに加えて、レンズを有するか又はレンズによって形成される場合、これらの最外の光線は、センサデバイス4の外側からレンズの最外縁部を通過して検出器6の検出面の中心点又は幾何学的中心に到達することができる光線である。
好ましくは、放射角度9Aは、放射領域9の境界を表す(仮想、特にセンサデバイス4が延びる外の)線間の角度である。これは、特に図5に示されている。
好ましくは、検出角度10Aは、検出領域10の境界を表す(仮想の、特にセンサデバイス4が延びる外の)線間の角度である。これは、特に、図5に示されている。
放射領域9及び検出領域10の上記の定義において、理想化された手法が選択され、放射領域又は検出領域の中心点又は幾何学的中心が参照されたが、実際には点状から逸脱して、(極めて小さくとも)拡張領域を形成している。これにより、実際にはエミッタ5からの放射線Rはまた、上記で定義された放射領域9の外側の領域にも到達することができ、及び/又は上記で定義された検出領域10の外側からの放射線Rは、特に散乱光として検出器6に到達できることが可能となる。しかしながら、放射領域9及び検出領域10の上記の定義は、これによって影響を受けないままである。更に、上記で定義された放射領域9及び検出領域10はまた、実際には、エミッタ5によって放出される放射線Rの大部分が放出される領域、及び/又は放射線Rが検出器6に到達することができる領域を表す。
センサ7のセンサ領域11は、一般に、センサ7で検査又は感知することができる領域である。好ましくは、センサ領域11に位置する物体のみが、センサ7によって検査することができる。特に、センサ7のセンサ領域11は、センサ7のエミッタ5の放射領域9とセンサ7の検出器6の検出領域10とが重なり合う領域である。
図5において、例として、矢印は、放射線Rがエミッタ5から検出器6にどのように通過することができるかを示している。矢印は、エミッタ5によって放出されて検出領域10に、従って放射領域9と検出領域10とが重なり合う領域、及び図示しない物体によって検出器6の方向に散乱又は反射されてこのようにして検出器6に到達する光ビームの経路を極めて概略的に示している。
原理的には、ここで選ばれた理想化された見方から逸脱して、実際には、上記で定義したセンサ領域11の外側の物体が、センサ7によって少なくとも部分的に検出又は検知可能であることが可能である。一方では、これは、既に上述したように、実際には少量の放射線Rが定義された放射領域9の外側の領域にも到達することができる、及び/又は定義された検出領域10の外側からの放射線Rも検出器6に到達することができるということにより行うことができる。しかしながら他方では、例えば物体における多重散乱の場合、物体又は物体の一部が、定義されたセンサ領域11の外側に位置するセンサ7で検出されることも起こり得る。
センサデバイス4の感知領域12は、センサデバイス4で検査及び/又は検知/感知することができる範囲である。特に、感知領域12は、放射領域9、検出領域10及び/又はセンサ領域11を含み、又はこれによって形成される。
好ましくは、感知領域12は、センサデバイス4のセンサ7のセンサ領域11の合計/全体である。
感知領域12は、連続/連結領域によって形成することができる。これは、センサデバイス4のセンサ7のセンサ領域11が重なり合っている場合である。
しかしながら、感知領域12が接続されていない、又は、別々の又は接続されていない領域もしくはセンサ領域11によって形成されていることも可能である。これは、センサ7のセンサ領域11の少なくとも一部が、他のセンサ領域11と重なり合っていない場合である。
感知領域12は、好ましくは、境界Gを有する。境界Gは、好ましくは、センサ領域11の縁部又は縁部全体によって形成される。境界Gは、特に、放射領域9と検出領域10とが交差する点又は線である。これは、特に、図5に示されている。
感知領域12及び/又はその境界Gは、好ましくは、センサデバイス4からの距離Xを有する。特に、検査中にエミッタ5によって放出され及び/又は検出器6によって検出される放射線Rの脚2への(最小)浸透深さを達成又は確保することができる。特に、この最小浸透深さ又は距離Xは、脚2の表面から反射又は散乱された光が検出器6に到達することを防止する。これにより、検査の精度及び信頼性、特に血圧測定が改善される。
距離Xは、好ましくは、センサデバイス4からの感知領域12又はその境界線Gの最小距離である。好ましくは、特に図5から分かるように、感知領域12の境界Gは、センサデバイス4に対して直線的又は平行に延びていない。図5に示すような断面図では、境界線Gは特にジグザグに延びている。これは特に、センサ7のセンサ領域11が、好ましくはセンサデバイス4からの距離が増加するに伴ってV字形に(断面で)増加することに起因するものである。その結果、感知領域12は、好ましくは、センサデバイス4の異なる位置でセンサデバイス4から異なる距離を有し、距離Xは、これらの異なる距離のうち最小のものである。
制限デバイス8は、好ましくは、センサデバイス4からの感知領域12の境界Gの距離Xが、0.5mmを上回る、好ましくは1mmを上回る、及び/又は10mm未満、好ましくは5mm未満、特に3mm未満となるように設計される。
制限デバイス8は、好ましくは、(特に図5に示す断面平面において)エミッタ5の放射角度9A及び/又は検出器6の検出角度10Aを90°未満、好ましくは75°未満、特に約60°に制限する。図5に示す断面平面は、エミッタ5と検出器6のマトリクスによって定義される平面に対して垂直であり、マトリクスの横列又は縦列に沿ってエミッタ5と検出器6を交差させる。
制限デバイス8は、好ましくは、1又は2以上の障壁13によって形成される。障壁13は、エミッタ5と検出器6との間に配置される。好ましくは、障壁13は、各検出器6と、それぞれの隣接するエミッタ5との間に配置される。
障壁13は、エミッタ5によって放出される放射線Rに対して、特に赤外線に対して不透過性である。
障壁13は、好ましくは、センサデバイス4からの検出範囲8の境界Gの上述の距離Xに達するように、又は実現されるように、配置又は設計される。
制限デバイス8又は障壁13の寸法、特にその高さHB及び/又は幅BB、並びにエミッタ5及び検出器6からの制限デバイス8又は障壁13の距離DB及び検出器6からのエミッタ5の距離Dは、好ましくは、エミッタ5の放射領域9及び検出器6の検出領域10が重なり合い、センサデバイス4からの感知領域12の境界Gの上記距離X及び/又は上記放射角度9A及び/又は検出角度10Aに到達又は実現するように互いに一致させる。
好ましくは、障壁13は、複数の機能を果たし、及び/又は特にこれらの機能を実現する複数のセクション13B、13Cを有する。
障壁13の機能は、好ましくは、特に、エミッタ5によって放出された放射線Rが直接或いは中間散乱及び/又は反射なしに検出器6に到達できないような方法で、検出器6からエミッタ5を遮蔽することである。この目的のために、障壁13は、好ましくは、遮蔽セクション13bを有する。従って、遮蔽セクション13Bは、好ましくは、検出器6をエミッタ5から遮蔽するように、又はエミッタ5から検出器6への直接クロストークを防止するように設計される。遮蔽セクション13Bは、好ましくは、エミッタ5と検出器6との間に配置される。シールド部13Bは、好ましくは、エミッタ5の主放射方向に対して少なくとも実質的に平行に、及び/又はエミッタ5及び検出器6によって形成される平面に対して横方向に、特に少なくとも実質的に垂直に延びる。
障壁13の別の機能は、既に上述したように、放射領域9、検出領域10、センサ領域11及び/又は感知領域12を制限することが好ましい。言い換えれば、障壁13及び/又はその一部は、好ましくは、エミッタ5及び/又は検出器6のためのアパーチャを表す。この目的のために、障壁13は、好ましくは、アパーチャセクション13Cを有する。アパーチャセクション13Cは、好ましくは、エミッタ5の放射領域9及び/又は検出器6の検出領域10が、特に上述した方法で限定又は制限されるように設計及び/又は配置されている。アパーチャセクション13Cは、好ましくはアパーチャを形成する。特に、アパーチャセクション13Cは、好ましくは、エミッタ5の主放射方向に対して横方向に、好ましくは少なくとも実質的に垂直に、及び/又はエミッタ5及び検出器6によって形成される平面に対して少なくとも実質的に平行に延びる。
遮蔽セクション13B及びアパーチャ13Cは、一体部品で設計され、及び/又は同じ構成要素の異なるセクションによって形成されるのが好ましい。特に、アパーチャセクション13Cは、遮蔽セクション13Bよりも広くすることができ、その結果、図5に示すように、障壁13のT字型断面が得られる。しかしながら、これは必須ではない。
制限デバイス8及び/又は障壁13、特にアパーチャセクション13Cは、好ましくは、1mmを上回る、特に2mmを上回る、及び/又は5mm未満、特に4mm未満の幅BBを有する。更に、制限デバイス8及び/又は障壁13は、好ましくは、1mmを上回る、好ましくは2mmを上回る、及び/又は5mm未満、特に4mm未満の高さHBを有する。
好ましくは、障壁13は、エミッタ5によって放出され及び/又は検出器6によって検出された放射線Rに対して透明及び/又は半透明である領域13Aを形成又は制限する。これらの透明領域13Aは、各々、エミッタ5及び検出器6に対応して配置されているので、センサデバイス4においてエミッタ5及び検出器6それぞれの上方に位置し、透明領域13Aの間に位置する材料又は透明領域13Aを囲む材料は、制限デバイス8及び/又は障壁13を形成する。これは、図5及び図6に例として示されている。
検査装置1及び/又はセンサデバイス4は、好ましくは、障壁要素13Dを有する。好ましくは、障壁要素13Dは、1又は複数の障壁13を有するか又は形成する。
障壁要素13Dは、好ましくは、透明領域13Aを有する、一体部品、特に平坦及び/又はプレート状の部品である。
透明領域13Aは、好ましくは、障壁要素13Dの貫通孔によって形成される。しかしながら、原理上は、代替的又は追加的に、透明領域13Aが、エミッタ5によって放出され及び/又は検出器6によって検出される放射線Rに対して透明な材料、例えばガラス、プレキシガラス又は同様のものによって形成されるか、又はこれらを含むことが可能である。
制限デバイス8及び/又は障壁13及び/又は障壁要素13D及び/又は透明領域13Aは、好ましくは、エミッタ5及び/又は検出器6に対応するグリッド又は格子、特に格子アパーチャを形成する。
好ましくは、センサデバイス4は、エミッタ5によって放出され及び/又は検出器6によって検出される放射線Rに対して透明であるカバー14を有する。カバー14は、ガラス、プレキシガラス、透明プラスチック又は同様のもので作ることができる。
好ましくは、カバー14は、センサデバイス4を完全に、連続的に、及び/又は隙間なく覆う。
カバー14は、好ましくは、センサデバイス4及び/又はエミッタ5及び/又は検出器6を、汚損及び/又は損傷から保護するように設計される。カバー14は、好ましくは、脚2を支持するために、少なくとも実質的に平坦な及び/又は均一な、特に滑らかな表面を形成するか、又は有する。
特に好ましくは、センサデバイス4からの感知領域12の境界Gの距離Xは、カバー14からの感知領域12の境界Gの距離、特にエミッタ5及び/又は検出器6から外方に面するカバー14の側面からの距離であり、又はこれに対応するものである。
好ましくは、検査装置1は、動物Tの心臓の活動を検出するための、特に心拍曲線KGを記録するための1又は2以上の検出素子を有する。
心拍曲線KGは、好ましくは、心臓、特に検査装置1によって検査される動物Tの活動を表し、及び/又は心臓の活動に関する情報を含む。
図9は、心拍曲線KGの一例を示す図である。
特に、心拍又は心拍が発生した時刻は、心拍曲線KGから読み取るか、又は導き出すか、或いは決定することができる。
心拍曲線KGは、好ましくは、心電図である。しかしながら、原理的には、心拍曲線KGはまた、インピーダンス心拍曲線、心音図、心弾動図又は同様のものとすることができる。
検出素子は、好ましくは、電極15によって形成される。しかしながら、原理的には、検出素子はまた、1又は2以上のマイクロフォン又は他のサウンドセンサ又は同様のものによって形成することができ、又はこれらを備えることができる。
好ましくは、検査装置1は、このように、少なくとも1つの電極15、好ましくは少なくとも2つの電極15を有する。図示の例では、検査装置1は、3つの電極15を有している。しかしながら、原理的には、検査装置1は、著しく多数の電極15を有することもできる。
好ましくは、心拍曲線KGは、電極15によって記録することができ、及び/又は電極15は、心拍曲線KGを記録するように設計されており、特に心拍曲線KGは心電図である。
電極15は、好ましくは、平坦及び/又は層状である。特に、電極15は、導電性材料からなる、又は導電性材料を有する。
好ましくは、電極15の少なくとも1つは、ティッシュ電極として設計される。これは、図1において、電極15のハッチングで概略的に示されている。好ましくは、全ての電極15は、布電極として設計される。これは、検査が動物Tにとって特に快適なものとすることができるので、猫又は犬などの動物Tの検査に特に有利であることが判明している。特に、動物Tは、金属及び/又は光沢のある表面によって容易に刺激されることが判明しており、これは、ティッシュ電極を使用することによって回避することができる。
以下では、少なくとも2つの電極15を良好に区別するために、第1の電極15A及び第2の電極15Bと表記する。電極15A、15Bは、同一であってもよいし、異なる設計であってもよい。
従って、第1の電極15Aを参照した説明は、好ましくは、第2の電極15Bにも適用され、逆もまた同様である。
好ましくは、電極15A,15Bは各々、動物Tの脚2に接触するように設計されている。特に好ましくは、第1の電極15Aは左前脚に接触し、第2の電極15Bは右前脚に接触するように設計される。
任意選択的に、検査装置1は、第3の電極15Cを有する。第3の電極15Cは、好ましくは、参照電極又は集電電極として設計される。第3の電極15Cは、好ましくは、検査される動物Tの身体の複数の部分、特に複数の脚2、特に動物Tの2つの後脚に同時に接触するように設計されている。
電極15は、好ましくは、動物Tが検査装置1上に、特に座位又は横臥位などの動物Tにとって自然な姿勢で置かれたときに、動物Tの1つの脚2が電極15の1つに接触するように配置される。このようにすることで、動物Tにとって特に快適に検査を行うことができる。
電極15の配置、サイズ及び設計は、好ましくは、検査される動物T、特に飼い猫の解剖学的構造に適合され、検査が動物Tにとって自然な、好ましくは快適な位置で行うことができるように、及び/又は動物Tが検査中に電極15に対して自由に動くことができるようにされる。
電極15、特に第1の電極15A及び第2の電極15Bは、好ましくは2cmを上回る、特に5cmを上回る、及び/又は25cm未満、特に20cm未満、特に好ましくは15cm未満、極めて特に好ましくは約10cmの距離DEで配置される。
2つの電極15間の距離DEは、特に、電極15又はその表面の中心点又は幾何学的中心間の距離DEと称される。これは、図1に概略的に示されている。
電極15、特に第2の電極15Bからの第1の電極15Aの距離DEは、好ましくは固定され及び/又は可変ではない。
(それぞれの)電極15A、15Bは、好ましくは、10cm2を上回る、特に15cm2を上回る、及び/又は100cm2未満、特に80cm2未満、特に好ましくは50cm2未満の面積を有する。
第3の電極15Cは、好ましくは、50cm2を上回る、特に100cm2を上回る、及び/又は1000cm2未満、好ましくは500cm2未満、特に200cm2未満の面積を有する。
第3の電極15Cは、第1の電極15A及び/又は第2の電極15Bよりも面積が大きいことが好ましく、特に第1の電極15A及び/又は第2の電極15Bの面積より2倍又は3倍より大きく、特に好ましくは4倍より大きい面積を有することが好ましい。
好ましくは、第1の電極15Aは、脚2、特に左前脚又は右前脚において、第1の電極15Aによって心拍曲線KGを記録することができ、同時に光学検査を行うことができ、及び/又はセンサデバイス4によって曲線K、特にフォトプレチスモグラムを記録できるように配置されている。
図7は、例証として、第1の電極15Aによって心拍曲線KGを記録することができると同時に光学的検査を行うことができ、及び/又はセンサデバイス4によって曲線Kを記録することができるように位置付けられた脚2を示している。
第1の電極15Aは、好ましくは、ティッシュ電極(tissue electrode)として設計される。
ティッシュ電極とは、好ましくは、薄織物を有する、又は薄織物によって形成される電極である。特に、ティッシュ電極の場合、身体の一部と、特に脚2と接触する接触面は、薄織物を有するか、又は薄織物により形成される。薄織物は、好ましくは、導電性の薄織物、例えば、導電糸が組み込まれた薄織物及び/又は導電層でコーティングされた薄織物である。
第1の電極15Aは、好ましくは、センサデバイス4上及び/又はカバー14上に、特に好ましくは、エミッタ5及び検出器6から外方に面するカバー14の側面上に配置される。これは、特に図5から図7に示されている。
第1の電極15Aは、好ましくは、エミッタ5と検出器6との間、及び/又はカバー14及び/又はエミッタ5及び検出器6によって形成される平面に対して垂直な投影で障壁13と反対側に(のみ)配置される。代替的に又は追加的に、電極15Aは、エミッタ5によって放出される放射線Rに対して透明である。これにより、センサデバイス4による動物T及び/又は脚2の光学的検査は、第1の電極15Aによって影響を受けない。
第1の電極15Aは、好ましくは、エミッタ5によって放出され及び/又は検出器6によって検出される放射線Rに対して透明である領域16を有する。これらの透明な領域16は、エミッタ5及び検出器6に対応して配置されているので、これらは、エミッタ5及び検出器6の上方にそれぞれ(エミッタ5及び/又は検出器6の平面に及び/又はカバー14に垂直な投影で)位置する。
これは、特に図5、図6に示される。
第1の電極15Aの透明領域16は、好ましくは、電極15Aの貫通孔によって形成されている。原理上は、代替的又は追加的に、透明領域16又は第1の電極15A全体が、エミッタ5によって放出される及び/又は検出器6によって検出される放射線Rに対して透明である材料によって形成されるか、又はこれを含むことが可能である。
第1の電極15A及び/又は透明領域16は、好ましくは、エミッタ5及び/又は検出器6に対応する格子又はグリッドを形成する。
任意選択的に、検査装置1は、位置決め補助具24を有する。位置決め補助具24は、検査のために動物T又は脚2の正しい位置決めを支援するように設計されている。特に、位置決め補助具24は、脚2又は複数の脚2、特に左前脚及び/又は右前脚を位置決めするための領域を示す又はマークするように設計されている。位置決め補助具24は、好ましくは、センサデバイス4の近くに配置され、及び/又は好ましくはセンサデバイス4の周囲を囲む。代替的に又は追加的に、電極15の1又は2以上の電極の位置は、位置決め補助具24によって示すことができる。
位置決め補助具24は、好ましくは、検査装置1及び/又は載置面3の隆起部又は凹部によって形成される。位置決め補助具24は、例えば、漏斗状であるか、又は漏斗の形状を有することができる。
しかしながら、位置決め補助具24はあくまで任意選択のものであり、必須ではない。
検査装置1は、好ましくは、回路基板17、特にプリント回路基板(PCB)を有する。
好ましくは、回路基板17は、センサデバイス4を保持し、及び/又はセンサデバイス4は、回路基板17上に配置される。
好ましくは、回路基板17は、第1及び/又は第2の電極15A、15Bを保持するか、又は第1及び/又は第2の電極15A、15Bが回路基板17上に配置されている。任意選択的に、回路基板17は、更に第3の電極15Cも保持し、及び/又は第3の電極15Cも回路基板17上に配置される。
回路基板17は、好ましくは、センサデバイス4、特にエミッタ5及び/又は検出器6及び/又はセンサ7、並びに電極15A、15Bの動作に、並びに検出器6及び/又は電極15によって測定された信号の評価に必要な周辺機器及び/又は電線路を有するか又は形成する。
検査装置1は、好ましくは、スケール(scale、はかり)18を有する。スケール18は、好ましくは、電子スケール18である。
スケール18は、好ましくは、検査装置1上に位置決め又は配置された動物Tの重量を測定するように設計される。
検査装置1及び/又はスケール18は、好ましくは、体脂肪測定、すなわちスケール18上の動物Tの体脂肪率を決定するように設計される。体脂肪測定又は体脂肪率の決定は、好ましくは、生体インピーダンス測定を介して行われる。特に、電極15、15A、15B、15Cのうちの2又は3以上をこの目的のために使用することができる。
検査装置1は、好ましくは、力センサ18Aを有する。力センサ18Aは、好ましくは、動物Tによって検査装置1に及ぼされる力、特に重力を測定又は検出するように設計される。
力センサ18Aは、スケール18の一部を形成するか、又はスケール18に一体化することができるが、スケール18の代わりとして又はスケール18に加えて設けることもできる。
力センサ18Aは、例えば、ピエゾ素子又は歪みゲージ又は同様のものとして設計することができる。
検査装置1はまた、特に同じ種類又はタイプの複数の力センサ18Aを有することができる。好ましくは、1又は2以上の力センサ18Aが、センサデバイス4の下、載置面3の下、及び/又は電極15の下(それぞれ)に配置され、及び/又は力センサ18Aは、センサデバイス4及び/又は載置面3及び/又は電極15に一体化される。特に、力センサ18Aは、動物Tの存在及び/又は位置決めを決定するために、及び/又はこのような決定を支援するために、かかる配置によって設計することができる。
検査装置1は、好ましくは、ディスプレイデバイス19を有する。ディスプレイデバイス19は、特に、光学的表示のために設計されている。ディスプレイデバイス19は、好ましくは、ディスプレイ、例えば、LCDディスプレイ、LEDディスプレイ、OLEDディスプレイ等によって形成される。
ディスプレイデバイス19は、好ましくは、心拍曲線KG、心拍数、血圧BP、体重、体脂肪率又は同様のものなど、検査装置1によって測定又は判定された値を表示するように設計される。特に、ディスプレイデバイス19による血圧BP及び心拍曲線KGの表示は、図1に概略的に示されている。
代替的又は追加的に、ディスプレイデバイス19は、例えば、検査装置1の動作又は使用に関する指示、選択メニュー、エラーメッセージ、警告メッセージ又は同様のものを表示するためのユーザガイダンス用に設計することができる。
更に、検査装置1は、好ましくは、入力デバイス20を有する。入力デバイス20は、好ましくは、設定及び/又は調整及び/又は検査装置1の制御のために設計される。入力デバイス20は、好ましくは、ディスプレイデバイス19の直近に配置され、及び/又はディスプレイデバイス19に一体化される。
例えば、入力デバイス20は、1又は2以上のキー、ボタン、スイッチ又は同様のものによって形成することができる。しかしながら、ディスプレイデバイス19は、タッチディスプレイ又はタッチセンシティブディスプレイとして設計され、ディスプレイデバイス19が、入力デバイス20を有するか又は形成するように、及び/又は入力デバイス20がディスプレイデバイス19に一体化されるようになる。
検査装置1は、好ましくは、電源装置21を有する。電源装置21は、検査装置1に電気エネルギーを供給するように設計される。
好ましくは、電源装置21は、電気エネルギーを貯蔵するためのエネルギー貯蔵装置、例えば、アキュムレータ、バッテリ又は同様のものを有する。特に、電源装置21は、アキュムレータ又はバッテリを充電する、特に好ましくは誘導充電用に設計される。この目的のために、電源装置21は、好ましくは、対応する充電装置を有する。代替的又は追加的に、電源装置21はまた、電源装置21を外部電源、例えば家庭用電源に接続するための接続部を有するか又は形成することができる。特に、接続部は、充電装置又はその一部を備えるか、又は形成することができる。
検査装置1は、好ましくは、検査装置1及び/又は検査を制御するための制御装置25を有する。制御装置25は、好ましくはプロセッサPによって形成され、及び/又は好ましくはプロセッサPを有する。プロセッサPは、好ましくはマイクロプロセッサである。制御装置25及び/又はプロセッサPは、好ましくは、センサデバイス4、特にエミッタ5、検出器6及び/又はセンサ7を制御して、電極15を制御する、及び/又はスケール18を制御するように設計される。
従って、制御装置25は、好ましくは、センサデバイス4、エミッタ5、検出器6、センサ7、電極15、スケール18及び/又は力センサ18Aと結合される。
更に、電源装置21は、好ましくは、制御装置25に電力を供給するように設計されている。特に、制御装置25は、電源装置21に結合されている。
制御装置25は、好ましくは、ディスプレイデバイス19を制御するように設計され、及び/又はディスプレイデバイス19に結合される。好ましくは、制御装置25は、入力デバイス20に結合され、及び/又は入力デバイス20によって動作することができる。
制御装置25は、好ましくは、センサデバイス4及び/又は電極15によって測定された信号を処理及び/又は転送するように設計されている。
検査装置1は、好ましくは、データ貯蔵のためのメモリ及び/又は記憶媒体26を有する。好ましくは、記憶媒体26は、制御装置25と結合される。特に、記憶媒体26は、センサデバイス4及び/又は電極15によって測定された信号の少なくとも一時的な記憶のために設計されている。
記憶媒体26は、複数の別個の構成要素を有することができ、及び/又はこれにより形成することができる。
好ましくは、記憶媒体26は、例えばハードディスク(HDD)、半導体ドライブ(SSD)、RAMモジュール及び/又はフラッシュメモリ又は同様のものの1又は2以上の永久取り付けのメモリモジュール及び/又は記憶素子を有する。
代替的に又は追加的に、記憶媒体26は、USBスティック又は同様のものなど、検査装置1とは別個の及び/又は接続可能な1又は2以上の記憶要素を有するか又はこれらによって形成することができる。
原理上は、記憶媒体26は、CD-ROM、ハードディスク、USBメモリ、フラッシュメモリ、クラウドメモリ、外部データベースなどの電子データを記憶する1又は2以上の任意記憶装置、又は検査装置1とは別個のもしくはその外部にある他のコンピュータ機器、及び/又はPC、データセンター、スーパーコンピュータ、クラウドコンピュータ、サーバ、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン又は同様のものなどの一体式メモリを備えたモバイル端末デバイスによって形成されるか又はこれらを備えることができる。
検査装置1は、好ましくは、電極15、センサデバイス4及び/又はスケール18で測定された信号の分析及び/又は評価のために設計される。信号の評価は、好ましくは、制御装置25及び/又はプロセッサPによって行われ、及び/又は特に記憶媒体26を使用することによってこれにより制御される。
検査装置1は、好ましくは、検査装置1を1又は2以上の外部デバイス23と接続するためのインターフェースデバイス22を有する。インターフェースデバイス22は、複数の特に異なるインターフェースを有することができる。インターフェースは、有線又は無線インターフェースとすることができる。例えば、インターフェースデバイスは、1又は2以上のシリアルインターフェース、1又は2以上のUSBインターフェース、1又は2以上のHDMIインターフェース、及び/又は幾つか又はそれ以上の他のインターフェースを有することができ、これらは、特に、外部デバイス23と検査装置1との間の(特に有線の)データ交換のために設計されたものである。代替的又は追加的に、インターフェースデバイス22はまた、WiFiインターフェース、Bluetooth(登録商標)インターフェース、特にBluetooth Low Energyインターフェース(BLEインターフェース)、NFCインターフェース又は同様のものなどの1又は2以上の無線インターフェースを有することができる。
言い換えれば、検査装置1は、好ましくは、特にインターフェースデバイス22を用いて外部デバイス23とデータ交換を行うように設計される。
検査装置1は、好ましくは、センサデバイス4及び/又は電極15で測定されたデータ又は信号及び/又はこれらのデータ又は信号に基づいて決定された結果又は評価を、特にインターフェースデバイス22によって外部デバイス23に送信するように設計される。
外部デバイス23は、好ましくは、検査装置1とは別個の、特に物理的に分離された装置である。
外部デバイス23は、検査装置1を制御し、及び/又は検査装置1によって測定された信号及び/又はデータ及び/又は検査装置1によって送信された結果を、記録及び/又は評価及び/又は分析及び/又は表示又は他の方法で出力するように設計することができる。好ましくは、外部デバイス23は、図8に概略的に示すように、心拍曲線KG及び/又は血圧BPを表示すように設計されている。
外部デバイス23は、例えば、スマートフォン、タブレット、ラップトップなどのモバイルエンドデバイスとして、及び/又はPC、サーバ、コンピュータネットワーク、クラウド、インターネットポータル、アプリ及び/又は他のコンピュータデバイスとして設計されるのが好ましい。
代替的又は追加的に、外部デバイス23は、メモリスティックなどの記憶媒体26として設計される。特に、外部デバイス23は、記憶媒体26又はその一部を形成又は有することができる。
好ましくは、検査装置1は、外部デバイス23を有するか、外部デバイス23が検査装置1の一部を形成するか、又は外部デバイス23が検査装置1に割り当てられている。
好ましくは、検査装置1によって、特にセンサデバイス4及び/又は電極15、15A、15B、15Cによって測定された信号の評価は、検査装置1自体において、又は検査装置1自体によって実行される。代替的に又は追加的に、評価又はその一部はまた、検査装置1の外部で、及び/又は外部デバイス23によって行うことができる。
図8では、電極15の配線並びにセンサデバイス4及び電極15によって測定された信号の処理が、ブロック図様の概略的表現で示されている。
検査装置1は、好ましくは、前処理装置27を有する。前処理装置27は、好ましくは、増幅器、特に差動増幅器を有するか、又は増幅器によって形成される。差動増幅器は、特に好ましくは、オペアンプによって形成されるか、又はこのような増幅器を有する。しかしながら、他の解決策も可能である。
前処理装置27は、好ましくは、電極15に結合又は接続され、特に、電極15、15A、15B、15Cによって測定された信号を前処理するように設計される。特に、前処理装置27は、異なる電極15で測定された信号間の差、特に生体電位などの電圧を増幅し、特に好ましくは第1の電極15Aで測定された信号と第2の電極15Bで測定された信号との間の差を増幅するように設計されている。
任意選択的に、電極15は、キャパシタンス又はキャパシタを介して前処理装置27に結合される。これは、図8において、点線のボックス内のキャパシタンス記号によって示されている。
更に、前処理装置27は、電極15によって測定された信号をフィルタリングするように設計されていることが好ましい。
好ましくは、単に任意選択ではあるが、前処理装置27は、コモンモード抑制装置28を有する。
コモンモード抑制装置28は、好ましくは、種々の電極15によって測定された信号のDC電流成分又はDC電圧成分を抑制又はフィルタリングするように設計される。
検査装置1は、好ましくは、A/D変換器29を有する。A/D変換器29は、好ましくは、電極15によって、場合によっては前処理装置27によって前処理された信号、特にアナログ信号をデジタル信号に変換するように設計されている。A/D変換器29は、好ましくは、前処理装置27の下流にある。
電極15で測定された信号、特に電極15で記録された心拍曲線KGは、好ましくは、特にデジタル信号への変換後、更に評価及び/又は処理される。特に、有用性チェックは、例えば、チェックデバイス29Aによって実行することができる。有用性チェックの間、好ましくは、心拍曲線KGが有用であるかどうか、すなわち、有意義に評価することができるか、及び/又は有用な情報を含んでいるかどうかが判定される。これは、図8において右下隅のボックスによって概略的に示されている。
好ましくは、検査装置1は、前処理装置27の代替として又はこれに加えて、1又は2以上の更なる前処理装置30を備える。前処理装置30は、好ましくは、センサデバイス4又は検出器6及び/又はセンサ7によって測定された信号Sの前処理のために設計されている。
前処理装置30は、好ましくは、増幅器31を有する。増幅器31は、好ましくは、検出器6又はセンサ7によって測定された信号Sを増幅するように設計されている。特に、増幅器31は、トランスインピーダンス増幅器であり、及び/又は電流を電圧に変換する。
好ましくは、前処理装置30は、特に増幅器31によって増幅される信号Sをフィルタリングするためのフィルタデバイス32を有する。
フィルタデバイス32は、好ましくは、複数の異なる電気フィルタを有する。特に、フィルタデバイス32は、1又は2以上のパッシブフィルタ及び/又は1又は2以上のアクティブフィルタを有するか又は形成することができる。フィルタデバイス32は、例えば、1又は2以上のバンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ、ハイパスフィルタ及び/又はローパスフィルタを有するか、又は形成することができる。
好ましくは、各検出器6又はセンサ7には、前処理装置30が割り当てられ、又は各検出器6又はセンサ7が前処理装置30を有する。
好ましくは、センサデバイス4によって測定され、好ましくは前処理装置30によって前処理された信号Sの評価、特に曲線Kは、心拍曲線KGと共に、及び/又は心拍曲線KGを考慮した上で実行される。
その後、評価の結果は、例えば、既に上述して図8に概略的に示したように、外部デバイス23に転送することができる。
検査装置1は、以下に説明する方法を実行するように設計されていることが好ましい。代替的又は追加的に、検査装置1は、以下に説明する方法を実行するのに使用することができる。この使用は、本発明の更なる態様から独立して実現することも可能である。
以下、本発明による方法について具体的に説明する。
本方法は、好ましくは、上述の検査装置1を用いて実施される。上述の検査装置1は、本方法を実施するため、特に1又は2以上のセンサ7の選択及び/又は1又は2以上の曲線Kの評価のために特に有利である。しかしながら、本方法はまた、記載された検査装置1とは独立して実施することができ、好ましくは、上述したものとは異なるように設計された検査装置1を用いて実施することもできる。
検査装置1は、好ましくは、以下に説明する方法を実行するように設計される。代替的又は追加的に、検査装置1は、以下に説明する方法を実行するのに使用することができる。この使用はまた、本発明の更なる態様とは独立して実現することができる。
特に、検査装置1は、本方法のステップを実行するための手段を有する。これらの手段は、好ましくは、コンピュータプログラムを含むか、又はコンピュータプログラムによって形成される。
手段及び/又はコンピュータプログラムは、好ましくは、実行時に検査装置1に対して記載された方法を実行させる命令を含む。
別の態様によれば、コンピュータプログラム及び/又は命令は、コンピュータ可読記憶媒体26に記憶されているか、又はコンピュータ可読記憶媒体26がコンピュータプログラム及び/又は命令を含む。
検査装置1による医療検査、特に血圧測定のために、好ましくは、動物T、特に飼い猫又は飼い犬を検査装置1上に置くことが意図される。特に、動物Tは、完全に検査装置1上に置かれ、すなわち、好ましくは、全ての肢、特に脚2が検査装置1上にあるように、及び/又は動物Tの全体重が検査装置1によって担持されるように置かれる。
特に好ましくは、動物Tは、動物Tの脚2、特に前脚がセンサデバイス4上に載るように、及び/又はセンサデバイス4の真上に位置するように検査装置1上に位置付けられ、及び/又は動脈血流BFに関する情報を含む曲線Kは、脚2に対して記録することが可能である。
好ましくは、動物Tは、電極15、15A、15B、15Cのそれぞれが動物Tの身体部分、特に脚2に接触するように位置付けられ、電極15によって心拍曲線KGを記録することができるようになる。特に、動物Tは、前脚の一方が第1の電極15Aに接触し、他方の脚が第2の電極15Bに接触し、検査装置1が第3の電極15Cを有する場合には、一方又は両方の後脚が第3の電極15Cに接触するように位置決めされる。
動物Tを位置決めした後、好ましくは、医療検査及び/又は血圧測定を開始する。任意選択的に、動物Tの位置決め後に、まず少し待機し、動物Tが落ち着くことができ、待機時間の後にのみ、医療検査及び/又は血圧測定が開始されるようにすることが可能である。特に、動物Tの動脈血流BFに関する情報を含む曲線Kが、医療検査又は血圧測定のために記録される。この曲線Kは、特にフォトプレチスモグラムである。
図9の下段には、曲線Kが一例として示されている。
特に好ましくは、曲線Kを記録するために反射測定が行われ、或いは検査装置1がこの目的のために設計されている。これは特に、センサデバイス4が脚2の片側にのみ配置され、及び/又は脚2の反対側に配置された構成要素を有していないことを意味する。
好ましくは、検査又は測定は、赤外線領域の放射線Rを用いて行われる。
検査装置1によって、特に、動物Tの動脈血流BFに関する情報を含む曲線Kの記録と同時に、動物Tの心拍曲線KGが記録されることが特に好ましい。
図9の上段には、心拍曲線KGが一例として示されている。
検査装置1は、検査装置1、特にセンサデバイス4、センサ7、検出器6、及び/又は電極15から情報及び/又は信号S及び/又は曲線Kを受信及び/又は処理するプロセッサPを有することができる。代替的又は追加的に、プロセッサP及び/又は検査装置1は、提案された方法を表すコンピュータプログラムを有する記憶媒体26を有し、このプログラムは、プロセッサPで実行されて本方法を実行することができる。特に、コンピュータプログラムは、記憶媒体26に格納されている。更に、プロセッサPで結果を形成することができる。これらの結果は、特にディスプレイデバイス19を介して出力され、及び/又は特に外部デバイス23に送信することができる。
記憶媒体26は、検査装置1に内蔵されるか、又は別個、例えば、メモリスティック又は外部データベース、サーバ又は同様のものなど、インターフェースを介して検査装置1に接続可能な記憶手段とすることができる。また、コンピュータプログラムは、外部から検査装置1に供給されて、検査装置1に記憶させることができる。しかしながら、ここでは、他の解決策も可能である。
本方法、特に光学的検査は、好ましくは、少なくとも1つのセンサ7、好ましくは複数のセンサ7を用いて実施される。好ましくは、各センサ7は、1つの測定チャネルに対応し、各センサ7は、1つの測定チャネルに対応し、及び/又は1つの測定チャネルが各センサ7に割り当てられる。
本発明の意味における「測定チャネル」は、好ましくは、センサ7によって測定される信号S、特にセンサ7によって測定される曲線Kの伝送路である。この意味で、「測定チャネル」と「センサ」という用語は、互いに密接に接続されているので、以下では、センサ7と測定チャネルを区別していない。代わりに、以下では、「測定チャネル」と「センサ」という用語は同義語として使用され、「センサ」という用語が主に使用されることになる。特に、「測定チャネル」と「センサ」という用語は、置き換え可能である。
複数の曲線Kは、複数のセンサ7を介して、好ましくは別々に又は互いに独立して同時に及び/又は次々に記録することができる。
好ましくは、各センサ7は、少なくとも1つの検出器6を有する。極めて特に好ましくは、各センサ7は、厳密に1つの検出器6を有する。従って、センサ7を選択することにより、検出器6も選択され、その逆もまた同様である。この点で、「センサの選択」及び「検出器の選択」という用語は、好ましくは同義語であり、特に置き換え可能である。
更に、既に上述したように、各センサ7は、好ましくは、センサ領域11を有する。言い換えれば、好ましくは、各センサ7は、センサデバイス4の異なる測定位置又は感知領域12の部分領域に割り当てられる。特に、各センサ7は、ある特定の測定位置及び/又はセンサ領域11及び/又は感知領域12の部分領域に対応する。従って、センサ7の選択は、測定位置及び/又はセンサ領域11及び/又は感知領域12の部分領域の選択として理解することができる。従って、用語「センサの選択」、「測定位置の選択」、「センサ領域の選択」及び「感知領域の部分領域の選択」は、好ましくは互いに同義であり、特に置き換え可能である。
更に、1又は2以上の曲線Kが、好ましくは、各センサ7で記録される。言い換えれば、各曲線Kは、センサ7に割り当てられる。特に、各曲線Kは、ある特定のセンサに対応する。従って、曲線Kの選択は、センサ7の選択として理解することができ、及び/又はこのようなことを表している。間接的には、曲線Kの選択はまた、測定位置及び/又はセンサ領域11及び/又は感知領域12の部分領域の選択も表している。「曲線の選択」、「測定位置の選択」、「センサ領域の選択」、「感知領域の部分領域の選択」という用語は、好ましくは互いに同義であり、特に置き換え可能である。
更に、上述した検査装置1では、センサ7は、同じ種類又はタイプであることが好ましいので、各センサ7は、原理的に同じ測定を行い、測定は、異なる位置で測定することだけが異なり、異なる(同時)測定信号S又は曲線Kが得られる。
図10は、本方法の一般的なシーケンスの概略図を示している。
本方法は、好ましくは、図10に概略的に示される複数のステップS1~S9を有する。以下では、最初に、ステップS1~S9の大まかな概要を説明する。次いで、ステップS1~S9をより詳細に説明する。
本発明による方法は、必ずしも全てのステップS1~S9を含むとは限らない。特に、個々のステップS1~S9又はステップS1~S9の個々の態様は、互いに独立して、又は異なる組み合わせで実現可能とすることができる。
本発明による方法では、動物Tは医学的に検査される。好ましくは、動物Tの脈波伝播時間PTT及び/又は血圧BPは、本発明による方法において決定される。
動物Tは、好ましくは、検査のために検査装置1上に配置される。好ましくは、動物Tは、検査装置1上に固定されず、特にセンサデバイス4及び/又は電極15に対して自由に動くことができる。
ステップS1では、動物Tが検査装置1上に位置するかどうか、及び/又は検査装置1によって医療検査を行うことができるように検査装置1上に位置付けられるかどうかを判定することが好ましい。しかしながら、ステップS1は、任意選択に過ぎず、省略することも可能である。
ステップS2では、光学検査、特にフォトプレチスモグラフィーがセンサデバイス4を用いて行うことができるように、脚2がセンサデバイス4上又はその上方に位置付けられているかどうかを判定することが好ましい。代替的又は追加的に、ステップS2において、脚2がどのセンサ7の上に位置するか、又はセンサ7のどの手段によって検査を実行することができるかが決定される。好ましくは、脚2が位置する、及び/又は検査を実行することができるセンサ7のみが、選択及び/又は使用される。ステップS2は、ステップS1と同時に実行することもでき、又はステップS1と置き換えることもできる。ステップS2は任意選択であり、省略することも可能である。
好ましくは、検査が実行されるセンサ7又はセンサ7の部分集合(サブセット)の選択は、ステップS3で行われる。これは、特に、センサデバイス4が複数又は多数のセンサ7を有する場合に有利である。このようにして、特に、脚2が配置されていないセンサ7及び/又は検出器6を測定又は評価から除外及び/又は選択しないようにすることによって、測定及び/又は評価に要する労力を大幅に削減することができる。ステップS3はまた、ステップS1及び/又はステップS2と同時に実行することができる。しかしながら、ステップS3は原則として任意選択であり、省略することも可能である。
一方、ステップS3又はセンサ7又はセンサ7の部分集合の選択は、後続のステップなしでも有利とすることができ、特に後続のステップなしで本発明を形成することが可能である。
ステップS4では、動物Tの動脈血流BFに関する情報を含む曲線K、特にフォトプレチスモグラムが記録される。好ましくは、心拍曲線KGを、特に曲線Kを記録するのと同時に記録することが好ましい。
特に、複数の曲線Kを同時に、特に心拍曲線KGと同時に記録することが好ましい。代替的に又は追加的に、複数の曲線K及び/又は心拍曲線KGは、特に時間的な距離をおいて次々に記録することができる。ステップS4において、好ましくは、測定の品質及び/又は記録された曲線K及び/又は心拍曲線KGの有用性もチェックされる。
ステップS5では、動脈血流BFに関する情報を含む曲線Kが、好ましくは、曲線セクションKAに切り分けられ又は分割される。これは、特に、曲線セクションKAが、心拍に対応するような、特に好ましくは、各曲線セクションKAが厳密に1つの心拍に対応するような方法で行われる。好ましくは、曲線Kは、心拍曲線KGからの情報を使用して曲線セクションKA切り分けられる。しかしながら、ここでは他の解決策も可能である。
ステップS6では、好ましくは、更なる評価のため、特に曲線特徴M及び/又は血圧BPの決定のため、曲線セクションKAの選択がなされる。この目的のために、ステップS6では、曲線セクションKAの一部を廃棄することができる。曲線セクションKAの選択は、好ましくは、特に曲線セクションKAのみが単一のセンサ7又はセンサ7の部分集合から選択される場合、1又は2以上のセンサ7の選択を構成する。しかしながら、ステップS6は任意選択であり、省略することも可能である。
ステップS7では、曲線セクションKAに基づく平均化又は平均化決定を行うことが好ましい。好ましくは、曲線セクションKAに基づいて、1又は2以上の曲線平均値KMが決定される。好ましくは、ブートストラップ法が使用又は適用される。
ステップS8において、好ましくは、曲線特徴Mが決定される。このために、好ましくは、まず、複数の曲線特徴Mが決定される。特に、曲線特徴Mは、各センサ7、各曲線セクションKA及び/又は各曲線平均値KMについて別々に決定される。特に好ましくは、各曲線特徴Mに加えて、割り当てられた分散の度合いが各場合において決定される。特に好ましくは、ステップS8で決定された曲線特徴Mの最終結果として、最も低い分散の度合いを有する曲線特徴Mが選択される。次いで、この選択された曲線特徴Mは、ステップS8で決定された曲線特徴Mを表す。次に、決定された曲線特徴Mは、血圧BP測定のための基礎として出力及び/又は使用することができる。
ステップS9では、好ましくは血圧BPが、特に、ステップS8で決定された曲線特徴Mから測定される。これは、特に、好ましくは経験的に決定された相関関数Fによって行われる。
ステップS5、S6、S7及び/又はS8の1又は2以上の間に、特に心拍曲線KG及び/又は曲線Kの有用性についてのチェックを行うことができる。
心拍曲線KGの有用性についてのチェックは、心拍曲線KGの検査又は記録の開始直後、特に数秒後、好ましくは最大でも約5秒後、特に好ましくは約2秒後に行うことが好ましい。
曲線Kの有用性のチェックは、心拍曲線KGの有用性をチェックした後に行うことが好ましい。特に、少なくとも約5秒後及び/又は最大約45秒後、特に好ましくは約10秒後及び/又は約30秒後に曲線Kの有用性をチェックすることが好ましい。曲特に、曲線Kの有用性のチェックは、複数回及び/又は2つの異なる時間経過後に行うことが特に好ましく、特に、第1のチェックは約10秒後、第2のチェックは約30秒後に行う。
曲線Kの有用性の(第1及び/又は第2の)チェックは、曲線Kの記録中又はこれと並行して行われることが好ましい。
測定が有用でないと判定された場合、及び/又は更なる測定が必要とされる場合、これらのステップS5、S6、S7及び/又はS8の後、図10に矢印で示すように、ステップS4に戻ることができ、及び/又は新規及び/又は追加の測定を行うことが可能である。
代替的又は追加的に、ステップS4、S5、S6、S7及び/又はS8のうちの1のステップの後にステップS3に戻ること、及び/又はセンサ7の新たな及び/又は異なる選択を行うことも可能である。
ステップS3又はステップS4に戻った後、次のステップS4~S9又はS5~S9をそれぞれ、再度完全に又は部分的に実行することが好ましい。
前のステップに戻り、1又は2以上のステップを複数回及び/又は再度実行することで、動物Tが検査中に移動する場合又は脚2が検査中に動いた場合でも、動物Tの検査、特に血圧BPの測定を正確且つ確実に行うことができる。特に、1又は2以上のステップを繰り返すことで、十分な数のデータ又は曲線Kが測定又は利用可能になるまで、累積的測定又は記録を行うことが可能となる。これにより、測定誤差及び/又は動きアーチファクトを補償することができ、検査中の動物T又は脚2の動きが可能となる。動物Tが、好ましくは、検査中に自由に動くことができるので、検査は、動物Tにとって非常に快適であり、従ってストレスがない。このことは、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定に寄与する。
以下、ステップS1~S9について、より詳細に説明する。
ステップS1
好ましくは、ステップS1において、検査装置1上の動物Tの存在が判定される。
検査装置1は、好ましくは、検査装置1上又は検査装置1における、特に載置面3上、電極15の少なくとも1つ、及び/又はセンサデバイス4上の動物T、特に脚2の(潜在的な)存在を識別するように設計されている。
原理的に、この目的のために、異なる方法を使用することができ、及び/又は異なるセンサを設けることができる。例えば、検査装置1は、光障壁、運動検出器又は同様のもの(図示せず)などの存在センサを有することができる。しかしながら、検査器具1の1又は2以上の構成要素、特に、別の目的も果たす電極を含むセンサを使用することが特に好ましい。
極めて特に好ましくは、センサデバイス4、又はセンサ7及び/又は検出器6のうちの1又は2以上、力センサ18A及び/又は1又は2以上の電極15は、検査装置1及び/又はセンサデバイス4上の動物T又は脚2の存在を検出するのに使用される。
特に好ましくは、検査装置1は、特に電極15間のインピーダンス又は抵抗を測定することによって、電極15の1又は2以上との脚2の接触を識別する。電極15で測定される抵抗は、特に、電極15が動物Tの脚2に接触しているか否かによって変化する。このようにして、動物Tの存在及び/又は電極15上での脚2の正しい位置決め、特に電極15によって心拍曲線KGを記録することができるような脚2の位置決めを識別することができる。
代替的又は追加的に、力センサ18A及び/又はスケール18を使用して、この動物Tの存在を識別することができる。特に、この目的のために、力又は重量の閾値を指定又は指定可能とすることができる。この場合、力又は重量閾値は、好ましくは、飼い猫又は飼い犬又は他の検査される動物Tが検査装置1上に置かれたときに、その閾値を超えるように選択される。従って、重量閾値を超えることは、動物Tの存在を示すものである。重量閾値を下回ることは、動物Tが検査装置1上に位置付けられていないこと、及び/又は動物Tが検査装置1上に部分的にしか位置付けられていないこと、又は検査装置1上に意図した方法で位置付けられていないことを示すものである。
力センサ18Aの適切な配置によって、好ましくは、電極15及び/又はセンサデバイス4に動物Tが接触しているかどうか及び/又はどの電極15及び/又はセンサデバイス(s)4が接触しているかを、力センサ18Aによって決定することも可能である。
代替的又は追加的に、センサデバイス4又はセンサ7及び/又は検出器6の1又は2以上を使用して、動物Tの存在を識別又は決定することができる。特に、動物Tの脚2又は身体の他の部分がセンサデバイス4の真上に位置するかどうか、及び/又はセンサデバイス4によって脚2及び/又は身体部分を光学的に検査できるように配置されているかどうか、特にフォトプレチスモグラフィーを実行できるかどうかは、センサデバイスにより決定することができる。これは、好ましくは、センサデバイス4のセンサ7によって測定された信号Sを比較することによって行われる。
この関連で、一方では、エミッタ5の1又は2以上によって放射された放射線Rが、物体、すなわち好ましくは動物Tの存在下でのみ、特に反射又は散乱によって少なくとも本質的に検出器6の1つに到達することを利用することができる。他方、センサデバイス4上に配置された脚2によっては、周囲光が少なくとも部分的に遮蔽され、及び/又はセンサ7の一部にのみ到達することを利用することができる。従って、動物Tの存在に関する情報は、特に信号Sを詳細に評価する必要もなく、それぞれの検出器6又はセンサ7によって測定された信号Sから収集することができる。例えば、信号レベルを例えば閾値と比較すること、又は他のセンサ7又は同様のものにより測定された信号Sと比較することによりある特定の信号Sを識別するので十分である。
存在検出又は存在判定は、連続的に行うことも可能であるが、エネルギー効率のため間欠的に行うことが好ましい。
存在検出又は存在判定の結果は、好ましくは保存される。結果は、動物Tが存在するか又は存在を決定できた(肯定的な結果)、或いは動物Tが存在しない又は存在を決定できなかった(否定的な結果)の何れかであるので、好ましくは二値情報である。特に、結果又は情報は、センサ7及び/又は検出器6及び/又は電極15のうちの1又は2以上についての信号において、特にビット、最も好ましくは最下位ビットにおいて符号化される。このような方法は、「リードオフ検出」としても知られている。
好ましくは、存在検出又は存在判定は、曲線K及び/又は心拍曲線KGの検査及び/又は記録の実行中に、自動的に、連続的に及び/又は一定の間隔で、例えば2秒未満又は1秒未満の間隔で繰り返し及び/又は(再び)実行される。
動物T又はその脚2が検査装置1上に存在する(可能性がある)と判定された場合、検査装置1は(自動的に)スイッチオンにすることができ、特に省電力モードから動作モードに切り替えることができる。従って、検査装置1は、省電力モードをサポートし、動物T又はその脚2の存在が検出されると直ぐにこの省電力モードから離れるように設計することができる。
動物T又は脚2の存在の判定、特にそれによる検査装置1の電源の制御が有利であるが、原理的に、特に本発明の更なるステップについては、検査装置1の起動は、あまり便利ではないが、特に検査装置1のスイッチ又は他の動作デバイスによって代替的に又は追加的に行うことができるので、必須ではない。
ステップS2
好ましくは、検査装置1は、ステップS2において、脚2がセンサデバイス4上にあるか及び/又はどの位置にあるか、或いは、検査装置1が、特にセンサデバイス4によりこの目的のために設計されているかどうかがチェックされる。
提案された検査を可能にするために、上述したような光学的検査を行うことができるように、動物Tの脚2がセンサデバイスの上に又はセンサデバイスに接している必要がある。特に好ましくは、脚2は、センサデバイス4に、特にこのためのカバー14上に直接当接している。この場合、信頼性の高い光学的検査を実施することができる。代替的に又は追加的に、動物Tの脚2は、電極15と直接電気的に又はガルバニ的に、或いは場合によっては容量的に接触している必要があり、これにより心拍曲線KGの記録を確実に実行することができるようになる。
ステップS2では、好ましくは、脚2がセンサデバイス4の上に載っているかどうか、又はセンサデバイス4に適切な方法で接触しているかが自動的にチェックされ、検査、特に光学的検査及び/又は心拍曲線KGの記録が可能となる。
一方では、センサ7によって測定された信号Sが評価されるようにすることができる。これは、1又は複数の信号Sが光の入射に対応するかどうかを単に決定することからなることができる。このようにして、動物T又は脚2による影が判定でき、従って、センサデバイス4上の脚2の位置を検出することができる。
特に有利なのは、エミッタ5により放出される電磁放射線Rを検出器6により測定することである。エミッタ5が作動しているとき、検出器6からの1又は2以上の信号Sを評価することによって、物体及び特に動物Tの脚2が、エミッタ5によって放出された放射線Rが検出器6に到達するように配置されているかどうかを判定することも可能である。この場合、又はその強度に応じて、センサデバイス4上に脚2が存在することを推定することができる。
センサデバイス4の上方に脚2が存在すること及び/又はその位置を決定することは、好ましくは、センサデバイス4のセンサ7によって測定された信号Sを比較することによって行われる。
センサ7及び/又は検出器6で測定された信号Sの比較は、好ましくは活性化又はスイッチオン又は放出しているエミッタ5を用いて行われるが、スイッチオフのエミッタ5で行うことも可能である。
異なるセンサ7及び/又は検出器6からの信号Sを比較することにより、好ましくは、特にセンサデバイス4及び/又は異なるセンサ7及び/又は検出器6に対して脚2がどの位置にあるのかを判定することができる。特に、センサデバイスのセンサ7及び/又は検出器6のうちのどの上に脚2が位置するか、及びひいてはどのセンサ7及び/又は検出器6によって検査、特に血圧BPの測定を行うことができるかを決定することができる。特に、好ましくは、脚2の形状及び/又は位置決めをモデル化することができる。
脚2がセンサデバイス4上に位置する場合、好ましくは、センサデバイス4の一部の領域及び/又は一部のセンサ7が脚2によって覆われ、他の領域及び/又はセンサ7は、脚2によって覆われない。特に、これは、個々のセンサ7によって測定される明るさ及び/又は放射Rの差異をもたらす。センサデバイス4による検査のために、好ましくは、センサ7又は少なくとも1つのセンサ7が脚2によって完全に覆われるように、脚2がセンサデバイス4の上に位置付けられることが意図される。このようにして、周囲光がセンサ7又はその検出器6に到達できず、センサ7のエミッタ5又はエミッタ5の1つによって放出されて脚2において検出器6に向かって散乱した放射線Rのみが到達することが可能である。
異なるセンサ7及び/又はセンサ7で測定された信号Sの比較は、好ましくは、異なるセンサ7の信号S間に差を形成することによって行われる。
代替的又は追加的に、センサデバイス4による位置又は存在の判定は、センサデバイス4によって測定された信号Sが閾値、特に絶対信号強度を超えるか又は下回るかを調べることによって実施することができる。
好ましくは、閾値は、絶対的な明るさを表す。このようにして、特に、動物Tの脚2及び/又は他の何れかの身体部分が、センサデバイス4のセンサ7の上方に位置するかどうか、及び/又は脚2又は他の何れかの身体部分がセンサデバイス4のどのセンサ7の上方に位置するかを決定することができる。
特に、閾値を超えることは、動物Tの身体のどの部分もセンサデバイス4又はセンサ7の上にないことを示しており、及び/又は閾値を下回ることは、動物Tの脚2又は身体の別の部分が、曲線Kを記録できるようにセンサデバイス4及び/又はセンサ7の上に位置することを示している。
代替的又は追加的に、検出器6又はセンサ7によって測定された放射線Rの波長が分析されるようにすることができる。好ましくは、エミッタ5は、ある特定の波長又は狭波長範囲の放射線Rを放出するように設計されている。換言すれば、エミッタ5は、好ましくは、狭いスペクトルを有する。対照的に、太陽光などの環境光及び/又は室内照明のための人工的に生成された光は、通常、広いスペクトル、すなわち複数の異なる波長を有し、これらは特にエミッタ5によって放出される波長範囲の外にある。従って、検出器6又はセンサ7によって検出された放射線Rのスペクトル分析によって、好ましくは、センサ7が脚2によって覆われているか、又は周囲光が測定されるかを判定することができる。
脚2がセンサデバイス4の幾つかのセンサ7の上にのみ位置し、特に従ってセンサデバイス4の全てのセンサ7の上にはないことが判定された場合、これらのセンサ7は、検査を行うため、及び/又は動脈血流BFに関する情報を含む曲線Kを記録するために選択することが可能である。
センサデバイス4による存在及び/又は位置決定のために、特に、センサ7によるスキャン又は検索実行を行うことができ、この際、異なるセンサ7及び/又はエミッタ5が次々に起動又はスイッチオンされる。特に、周囲光の影響は、このようにして及び/又はエミッタ5のスイッチが入った状態で測定された信号Sとエミッタ5のスイッチオフ状態で測定された信号Sとを比較することによって、決定することができる。
センサデバイス4の上方及び/又はセンサデバイス4に対する脚2の位置を決定するために、特にセンサ7及び/又は検出器6によって測定された信号Sの質量中心又は重心を算出又は決定される。信号Sは、好ましくは、それぞれのセンサ7及び/又は検出器6によって測定された放射線Rの強度に比例する。
測定された信号Sの質量中心又は重心の決定は、特に以下のように行われる。
最初に、好ましくは、各エミッタ5、検出器6及び/又はセンサ7に位置が割り当てられ、好ましくは、位置は2つの座標x、yによって表される。従って、各エミッタ5、検出器6及び/又はセンサ7の位置は、座標(xi、i)のペアによって指定又は定義することができ、ここでインデックスiは、エミッタ5、検出器6及び/又はセンサ7の数をカウントしている。これは、特に、図4にも示されている。
脚2の位置又は信号Sの質量中心又は重心位置は、以下の座標ペア(xc,yc)で与えられる。
Figure 2022552987000002
Figure 2022552987000003
ここで、Siは、それぞれの座標xi又はyiで測定した信号Sの信号強度Sorig,i、又はそれぞれの座標xi又はyiでそれぞれ測定した信号強度Sorig,iの和に相当する値である。係数1/Stotは正規化係数であり、必要に応じて省略することができる。
好ましくは
Figure 2022552987000004
信号強度Sorigは、好ましくは、センサ7及び/又は検出器6によって測定された信号Sの値、例えば、電圧、電流又は同様のもの、特にセンサ7及び/又は検出器6によって測定されたDC値である。
信号強度Sorig,iに対応する値Siは、信号強度Sorig,iに直接リンクする値、例えば信号強度Sorig,i自体の値(Si=Sorig,i)であることが好ましい。特に好ましくは、値Siは、信号強度Sorig,iと信号強度Siの平均値又は中央値Smとの差(Si=Sorig,i-Sm)又はその絶対値(Si=|Sorig,i-Sm|)である。
脚2の位置又は質量中心もしくは重心(xc,yc)の決定後、1又は好ましくは複数のセンサ7、エミッタ5及び/又は検出器6が、好ましくは、医療検査、特にフォトプレチスモグラフィーのために決定された位置又は決定された重心に基づいて選択又は使用される。好ましくは、センサ7、エミッタ5及び/又は検出器6は、決定された位置に最も近いもの、及び/又は決定された位置の周囲のある特定の位置にあるものが選択又は使用される。例えば、質量又は重力中心(xc,yc)の周りに正方形、矩形、(正)六角形、(正)八角形又は同様のものに位置するセンサ7、エミッタ5及び/又は検出器6が選択される。
光学的検査中及び/又は後続のステップの1又は2以上、特にステップS3及び/又はS4のうちの1つの間に、脚2の位置が変化したかどうか、特に測定中及び/又は最初の位置決定の後にチェックされ、及び/又は脚2の位置の決定が繰り返されることが好ましい。この位置チェックは、好ましくは、自動的に、連続的に、及び/又は一定の間隔で、好ましくは2秒未満又は1秒未満の間隔で行われる。
最初の位置決定の後に脚2の位置が変化したかどうかをチェックするために、センサ7、エミッタ5及び/又は検出器6、特に検査のために選択又は使用されるものによって測定された信号S、又はこれらの信号Sから決定された制御値Snewが、基準値Srefと比較される。
基準値Srefは、好ましくは、チェックに先立つ脚2の位置の初期決定の間に測定及び/又は決定される値であり、好ましくは記憶される。
制御値Snewは、好ましくは、基準値Srefと同じ方法で、及び/又は基準値Srefを決定するために使用されたこれらの信号Sと同じセンサ7、エミッタ5及び/又は検出器6を用いて測定された信号Sに基づいて決定される。言い換えれば、制御値Snewと基準値Srefとの間の唯一の違いは、これらが異なる時間に記録又は決定されることであり、すなわち、脚2の位置の初期決定時又は医療検査前の基準値Srefと、脚2の位置の初期決定後又は医療検査、特にフォトプレチスモグラフィー中の制御値Snewである。
好ましくは、基準値は、選択されたセンサ7、エミッタ5及び/又は検出器6によって測定された信号S又は信号強度Sorigに基づいて決定される値Srefである。特に好ましくは、基準値Srefは、(選択された)センサ7、エミッタ5及び/又は検出器6の値Siの合計(
Figure 2022552987000005
)又は(選択された)センサ7エミッタ5及び/又は検出器6の値Siの平均値である(
Figure 2022552987000006

)、ここでSiは上記で説明した値、インデックスiは好ましくは選択されたセンサ7エミッタ5及び/又は検出器6を通しており、nは(選択された)センサ7、エミッタ5及び/又は検出器6の数である。
制御値Snewと基準値Srefとを比較する場合、好ましくは、制御値Snewの基準値Srefからの偏差、制御値Snewと基準値Srefとの比、制御値Snewと基準値Srefとの差、又は同様のものなどが決定又は算出される。
特に好ましくは、制御値Snewと基準値Srefとの商Snew/Srefを決定することにより、制御値Snewが基準値Srefと比較される。
更に好ましくは、比較の結果を得るために、比較において決定された値、例えば制御値Snewと基準値Srefとの差、特に好ましくは商Snew/Srefが、指定又は特定可能な閾値以上であるかどうかがチェックされる。
制御値Snewと基準値Srefとの比較の結果は、好ましくは、脚2の位置が変化したこと、又は脚2の位置が変化していないことの何れかである。
比較において決定された値、特に商Snew/Srefが指定の閾値以上である場合、比較の結果は、好ましくは、脚2の位置が変化していないことである。閾値は、例えば、0.5とすることができる。
制御値Snewと基準値Srefとの比較の結果が、脚2の位置が変化した(最初に決定された位置から)ことである場合、脚2の位置は、特に上述の方法によって再度決定されることが好ましい。
制御値Snewと基準値Srefとの比較は、好ましくは一定の(時間)間隔で、例えば1秒ごと、2秒ごと、3秒ごと又は同様のもので行われる。
脚2の位置が変化したことが判明した場合、及び/又は基準値Srefと制御値Snewとの比較において決定された値が閾値以上である場合、脚2の位置の決定、特にサーチラン又はスキャンは、好ましくは特に自動的に再び実行される。
センサデバイスによる存在及び/又は位置決定の代替として又はこれに加えて、電極15の1又は2以上を使用して、センサデバイス4上の脚2の存在を検出することができる。この場合、脚2とセンサデバイス4に割り当てられた電極15との間に、導電性、特に直接(ガルバニ)又は容量性の電気接続が存在するか、又はセンサデバイスの一部又は上に配置されているどうかを決定するために、測定が実行されることが好ましい。電気的接続が存在する場合、これは脚2の存在を示す。
これらの手段は、特に有利な方法で組み合わせることができる。特に、電極15との接触と、1又は2以上の検出器6の遮光又はエミッタ5から来る電磁放射の検出器6との識別の両方が登録されている場合、脚2の十分な存在が自動的に検出される。
存在検出は、省エネルギー方式で行われることが好ましい。例えば、センサデバイス4上の脚2の存在検出は、複数のステップで実行することができる。
手段は、互いに積み重ねることができる。例えば、特に断続的及び/又は省エネルギーの手段を最初に使用することができ、動物Tの(潜在的な)存在が検出された場合、これを他の手段のうちの1又は2以上で検証することができる。
第1のステップでは、電力を節減するためにエミッタ5を非アクティブにすることができる。その後、検出器6でシャドーイングが検出され、及び/又は電極15で電気的接触が検出された場合、検査を行うことができるように脚2がセンサデバイス4の上に載っているか又はセンサデバイス4に対して横たわっていることは、更なるステップで上述の別の手段によって及び/又はエミッタ5を作動させることによって検証することができる。
従って、原理的に、センサデバイス4上の脚2の存在判定に加えて、検査を行うために検査装置1によって提供される複数の装置を使用することが特に好ましい。
好ましくは、方法の更なるステップは、センサデバイス4上又はセンサデバイスに脚2が存在することが識別された場合にのみ実行される。そうでなければ、意味のある結果が期待できないまま、エネルギー及び演算能力が費やされることが予想されるはずである。
しかしながら、原理的に、提案された方法は、特に、ある特定の場合において、対応する情報を持たない可能性のある信号の評価を受け入れる追加の労力が許容される場合、及び/又は、提案された方法の後の時点における評価に基づいて、好適な信号S又はその一部が選択される場合、及び/又は不適なものが破棄される場合には、ステップS2なしで行うことも可能である。
原理的に、ステップS1は、ステップS2によって補完又は置換することができる。これは、センサデバイス4上の脚2の存在の識別又は検出が、好ましくは、検査装置1上の動物Tの検出に付随して起こることに起因する。つまり、1又は2以上の検出器6からの1又は2以上の信号Sの評価、及び/又は脚2との電気的接触の決定のための検査装置1の1又は2以上の電極15の使用はまた、検査装置1上の動物Tの存在を決定するのにも使用できることを意味する。
ステップS2、特にセンサデバイス4の上方にある脚2の位置の決定、及び/又は脚2の位置が変わったかどうかをチェックすることはまた、複数回、及び/又は心拍曲線KG及び/又は1又は2以上の曲線Kの測定又は記録と同時に、及び/又は測定値又は記録値の評価と同時に行うことも可能である。特に好ましくは、脚2が動かされたかどうかは、自動的に、連続的又は定期的に、及び/又は短い間隔で、例えば2秒又は1秒未満の間隔でチェックされる。特に、ステップS2は、従って、ステップS4、S5、S6、S7、S8及び/又はS9のうちの1又は2以上と同時に実行することができる。
特に、これにより、検査中に検査される動物Tが動くこと、及び/又は検査中に脚2が動くことが可能となる。測定誤差及び/又はこれによって生じる動きアーチファクトは、特にセンサ7の選択及び/又は使用できない曲線K又は曲線セクションKAの廃棄に関連して、位置決定によって補償することができる。特に、動物T又は脚2の移動中及び/又は移動後に、1又は2以上の他のセンサ7又は移動前とは異なるセンサ7の部分集合で検査が持続又は継続されることが可能である。動物Tが検査中に好ましくは自由に動くことができるという事実は、動物Tにとって検査が非常に快適でストレスのないものになる。このことは、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定検査をもたらす。
ステップS3
極めて特に好ましくは、検出器6及び/又はセンサ7が選択される。特に、検出器6の選択又はセンサ7により測定された信号Sの選択はまた、センサ7の選択を表すか又は構成し、又はその逆もまた同様である。特に、センサ7の事前選択は、曲線特徴M及び/又は血圧BPの測定の決定のための情報及び/又は評価可能性が期待される場合、更なるステップ、特にセンサ7によって測定された信号Sの評価が行われるように実施される。
センサ7の選択は、このように、特にこのセンサ7で測定が行われ、特に信号S及び/又は曲線Kが記録され、特に更なる評価に供給されることで行われる。代替的又は追加的に、センサ7の選択はまた、センサ7のエミッタ5を動作及び/又はスイッチオンすることによって、及び/又は測定された信号Sを記録する点で行うことができる。
センサ7の非選択は、特に、センサ7で信号Sが測定されないこと、及び/又は曲線Kが記録されないこと、及び/又はセンサ7で測定された信号S又は記録された曲線Kが更なる評価で考慮されない点で行われる。特に、選択されていないセンサ7からの信号Sは、このように拒否される。
検出器6及び/又はセンサ7の選択は、図11に概略的に示されており、×印は、それぞれの検出器6又はセンサ7が選択されないことを表し、フックは、それぞれの検出器6又はセンサ7が選択されることを表している。ステップS3の例では、図示された6つの検出器6及び/又はセンサ7のうちの2つが選択され、4つの検出器6及び/又はセンサ7が選択されていない。
この関連において、光学検査、特にフォトプレチスモグラフィーを実行するために、少なくとも1つの動脈Aを有する脚2の一部をセンサ7のセンサ領域11に配置する必要があることを考慮すべきであり、光学検査及び特にフォトプレチスモグラフィーを実行できるようになる。これは、図7に概略的に示される。
光学検査、特にフォトプレチスモグラフィーを実施するために。従って、身体の一部、特に脚2がセンサデバイス4及び/又はカバー14の上に置かれ、動脈血流BFがセンサデバイス4により検査され、及び/又は信号Sが動脈血流BFに関する情報を含むようにされるのが好ましい。言い換えれば、身体の一部、特に脚2は、信号Sが動脈血流BFに関する情報を含むように特に配置される。
光学的検査、特にフォトプレチスモグラフィーを実施するためには、脚2のボール/肉球をセンサデバイス4及び/又はカバー14上に/接して配置されることが特に好ましい。特に、脚2の裏側にある毛のない領域を肉球と呼ばれる。肉球の領域では、光学的検査が特に良好に実行可能であることが示されている。また、肉球の外側には毛があるために光学検査や光電式容積脈波検査(フォトプレチスモグラフィー)を行うことが困難であることが分かっている。
従って、好ましくは、センサ7及び/又は検出器6のうちどれが脚2の下、特に肉球の下に位置し、従って光学検査を実施するのに特に適しているかが検出又は決定される。好ましくは、これらの検出器6及び/又はセンサ7又はこれらを用いて測定された信号Sが選択される。このようにして、更なる評価は、それぞれ、動脈血流に関する有用な又は評価可能な情報を示す曲線Kを潜在的に導く信号S又はセンサ7に限定することができ、及び/又はこれに基づいて、フォトプレチスモグラフィーを実施することができ、特に脈波伝播時間PTT及び/又は血圧BPの測定を実施することができる。これにより、特に省エネルギー方式で検査を行うことができる。
信号S及び/又はセンサ7の選択によって、好ましくは少なくとも間接的に、センサデバイス4の一部、センサ7及び/又は検出器6の部分集合、及び/又は感知領域12又はセンサ領域11及び/又は検出領域10の部分集合の選択が実施され、好ましくは選択された部分又は領域に由来する情報又は信号S又は曲線Kのみが、更なる経過において記録及び/又は評価及び/又は処理されるようになる。
情報及び/又は信号Sの選択及び/又は選択的評価は、コンピューティングパワー及びひいてはエネルギー消費の両方を節減でき、提供されるべきコンピューティングパワーを低減でき、その結果、リソースを節減できるので、特に有利である。
ステップS3は、ステップS2及び/又はステップS1と共に又は同時に実行することができる。特に、互いに基づく措置により、一方では、検査装置1上の動物Tの存在及び/又は位置、並びにセンサデバイス4上の脚2の存在及び/又は位置の決定を可能にし、他方、好ましくは互いに又は同時に又は同じ信号Sに基づいて、検出器6及び/又はセンサ7の選択を可能にすることができる。しかしながら、原理的には、本方法の更なるステップは、このような選択なしに及び/又は別々に実現することも可能である。
ステップS3における検出器6及び/又はセンサ7の選択は、特にサーチラン又はスキャンによって、特に自動的に、及び/又はステップS2で行われた脚2の位置の決定に基づいて行われる。従って、好ましくはステップS3において、脚2がこれらの検出器6及び/又はセンサ7の上方に位置すること又は脚2がこれらの検出器6及び/又はセンサ7を覆うことがステップS2において決定された検出器6及び/又はセンサ7が選択される。
ステップS3はまた、特にステップS2において又は新たな位置決定によって、センサデバイス4上の脚2の位置が、例えば曲線Kの測定及び/又は検査及び/又は記録中の脚2の移動によって変わったことが判明した場合、繰り返し実行することができる。この場合、好ましくは1又は2以上の他のセンサ7又はセンサ7の以前とは異なる部分集合が選択される。特に、これにより、検査される動物Tが検査中に動くこと、又は脚2が検査中に動くことが可能になる。これによって引き起こされる測定誤差及び/又は動きアーチファクトは、センサ7を再び選択することによって、及び/又はセンサ7の異なる選択によって、特に位置の決定(再び)及び/又は使用できない曲線K又は曲線セクションKAの廃棄に関連して補償することができる。特に、動物T又は脚2の移動中又は移動後に、1又は2以上の他のセンサ7又は移動前とは異なるセンサ7の部分集合で検査が持続又は継続されることが可能である。動物Tが好ましくは検査中に自由に動くことができるという事実は、動物Tにとって検査が非常に快適でありストレスフリーにする。このことは、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定検査をもたらす。
更に、ステップS3又はステップS3で実施される措置は、更なるステップS4~S9とは独立して実現され有利とすることができる。
ステップS4
ステップS4では、好ましくは、特にセンサデバイス4により1又は2以上の測定が行われる。特に、動脈血流量BFに関する情報を含む1又は2以上の曲線K、特にフォトプレチスモグラムが記録される。
これは、1又は2以上の検出器6及び/又はセンサ7を用いて行うことができる。従って、曲線Kは、好ましくは、検出器6によって検出された電磁放射線R、特にこの放射線の強度に対応する。
電磁放射線Rは、好ましくはエミッタ5から発生する。この関連において、曲線Kは、検出された電磁放射線Rが動脈血流BFに伴って特にその強度が変化することによって動脈血流BFに関する情報を示し、好ましくは含む。
エミッタ5によって放出された放射線Rは、脚2の検査中に脚2内で散乱及び/又は反射され、その結果、検出器6に到達することができる。これは、図7に例として示されている。検出器6によって測定された信号Sは、このように、エミッタ5によって放射された放射線Rの脚2内での散乱、反射及び/又は吸収に対応する。ここで、散乱、反射及び/又は吸収は、特に、脚2内に延びる血管内の血液の体積及び/又は血液の酸素飽和度に依存する。
検出器6及び/又はセンサ7によって測定される散乱、反射及び/又は吸収、従って曲線Kは、時間的に少なくともほぼ一定の成分と時間的に変化する成分とから構成される。
検出器6又はセンサ7によって記録された信号Sの時間的経過が一定であることは、特に、筋肉、神経、腱、骨及び/又は皮膚などの血管を取り巻く組織によって引き起こされ、この組織による散乱及び/又は吸収は、好ましくは変化しないか又は小さい程度にしか変化しないからである。特に、この時間的に少なくともほぼ一定の成分は、動物Tの心拍とは相関がない。静脈を流れる血液も、この少なくともほぼ一定の成分に寄与し得る。
時間的に変化する成分は、好ましくは、少なくとも本質的に、動脈血流BF、すなわち動脈Aを流れる血液の時間的変化によって引き起こされる。動脈Aは、血液が心臓から運ばれる血管である。動脈Aを流れる血液量又は体積流量、及び動脈Aにおける血液の酸素飽和度は、心拍と相関する形で変化する。特に、動脈Aにおける血液の吸収及び/又は散乱は、動脈Aにおける血液量又は血液流量に依存するだけでなく、動脈Aにおける血液の酸素含有量又は酸素飽和度にも依存する。
この関連では、コヒーレント及び/又は連続的に記録された信号Sの時間経過は、曲線Kとして示される。図9に示すように、信号Sのグラフ表示において、曲線Kは、図中の対応するグラフである。
しかしながら、曲線Kは、信号Sのグラフ又は経過の等価物、特にデータ等価物によって形成又は表すことができる。曲線Kが、好ましくは連続経過であっても、数多く接続される単一点又はデータ点によって、ベクトル列によって又は同様のものによって表現又は形成することができる。曲線Kは、検出器6及び/又はセンサ7から生じるデジタル化されたアナログ信号Sとすることができ、又はこれを有することができる。
特に好ましくは、曲線Kは、個々のデータ点の形態のデジタル信号Sであり、及び/又は曲線Kは、取得後に更なる評価のために個々のデータ点に変換される。
好ましくは、曲線Kは、信号Sの測定開始又は信号Sの記録開始で始まる。好ましくは、曲線Kは、信号Sの測定又は記録の終了又は中断で終了する。
信号S又は曲線Kの「記録」は、特に、信号S又は曲線Kの好ましくは一時的な記憶又は中間記憶である。特に、用語「記録」は、信号S又は曲線Kの測定及び同時記憶又は中間記憶を意味する。従って、用語「記録」はまた、測定、特にフォトプレチスモグラフィーを含む。
異なる曲線Kは、その各々が記録される異なる測定を実施することによって、又は測定された信号Sを部分的又はセクションごとにのみ記録、記憶及び/又は使用(連続)することによって生成することができる。
好ましくは、複数の曲線Kが、特にセンサデバイス4の異なるセンサ7及び/又は検出器6によって同時に記録される。代替的又は追加的に、複数の曲線Kは、同じセンサ7及び/又は検出器6で順に記録することができ、及び/又は複数の曲線Kは、異なるセンサ7及び/又は検出器6で順に記録することができる。
特に好ましい態様によれば、複数の曲線Kは、このように、特に異なるセンサ7で同時に記録される。ここで、異なるセンサ7は、上記で説明したように、好ましくは、センサデバイス4又は脚2の異なる領域に対応し、センサデバイス4の異なる領域からの結果として得られた曲線Kが記録されるようになる。好ましくは、曲線Kは、ステップS3において選択された検出器6及び/又はセンサ7でのみ記録される。しかしながら、これは必須ではない。
別の態様によれば、複数の曲線Kが、1つの検出器6及び/又はセンサ7で順に記録される。しかしながら、このセンサ7による曲線Kの記録と同時に、及び/又は時間遅延を伴って他のセンサ7によって更なる曲線Kを記録することができる。
言い換えれば、センサ7は、上述のようにエミッタ5の一部が好ましくは複数のセンサ7の一部を形成するとしても、好ましくは互いに分離されており、各センサ7で複数の曲線Kを順に記録することができ又は記録され、これとは独立して、他のセンサ7で1以上の曲線Kを同時に記録することができ又は記録される。
しかしながら、センサ7は、特に好ましくは同期されており、曲線Kがセンサ7と同時に記録されるようになる。
必須ではないが、特に好ましくは、心拍曲線KG、特に心電図及び/又はインピーダンス心拍曲線は、1又は複数の曲線Kと同時に記録される。心拍曲線KGは、特に電極15によって記録される。しかしながら、原理的には、心拍曲線KGはまた、別の検出素子、例えばマイクロフォン又は同様のものを用いて記録され、心音図とすることもできる。
心拍曲線KGを記録するため、特に好ましくは電極15が使用され、この電極は、センサデバイス4による光学的検査が行われる脚2に接触する。好ましくは、センサデバイス4に割り当てられた(第1の)電極15Aが、この目的のために使用され、(第1の)電極15Aは、好ましくは、脚2がセンサデバイスの上に置かれるとき、脚2と電極15aの電気的結合が行われると同時に、フォトプレチスモグラフィーが実施可能となるように設計及び配置される。図示の例では、第1の電極15Aは、センサデバイス4上又はその直近に配置又は形成されている。
好ましくは、心拍曲線KGは、特に自動的又は自動化された方法で有用性がチェックされる。有用性のチェックは、心拍曲線KGの記録中又は記録後に行うことができる。
心拍曲線KGの記録のため、好ましくは複数の電極15が使用され、そのうちの1つの電極15Aは、必須ではないが、センサデバイス4に割り当てられた電極15Aとすることができる。更に、検査装置1は、1又は2以上の電極15を有するので、動物T又はその異なる脚2又は他の身体部分は、好ましくは異なる電極15によって電気的に結合又は接触される。
ここで、電極15の1つ、特に第3電極15Cは、1又は2以上の他の電極15に対する集電極又は参照電極として機能することができる。好ましくは、特に1934年のフランク・ノーマン・ウィルソンによるリードシステム、1942年のEmanuel Goldbergerによるリードシステム及び/又は1913年のWillem Einthovenによるリードシステムの後に、単極及び/又は双極リードが使用される。しかしながら、ここでは他のアプローチも実施可能である。
収集電極又は参照電極15Cは、DC電圧を補償するため、又は電位を設定するため、動物Tに電流を導入するため、又は電位を設定するために使用することができる。収集電極又は基準電極15Cは、好ましくは、他の電極15で測定された電位の基準点を形成する平均電位又は基準電位の測定に役立つものである。
原理的に、1チャネルの心拍曲線KG及び/又は2つの電極15で十分である。少なくとも第3の電極15を使用することが特に好ましく、複数の心拍曲線KG、特にECGチャネルを記録することが可能となる。更に、これらを互いに代替として、或いは組み合わせて使用することができる。
好ましくは、心拍曲線KGは、特に前処理装置27で前処理される。特に、心拍曲線KGは、フィルタリングされ、特に好ましくはバンドパスフィルタリングすることができる。ここで、中間の周波数帯に隣接する低周波の周波数帯及び高周波の周波数帯が減衰される。代替的又は追加的に、ノッチフィルタ及び/又はバンドストップフィルタを使用して、心拍曲線KGをフィルタリングすることができる。ここで、特定の周波数又は周波数帯域が、減衰又は抑制される。特に、電力網からの外乱、例えば、周波数50Hzの外乱を抑制することができる。
心拍曲線KGが有用でない場合、すなわち有用性のチェック基準を満たさない場合、心拍曲線KGは、好ましくは廃棄される。特に、心拍曲線KGが有用でない場合、心拍曲線KGと同時に記録されたK曲線もまた廃棄されることになる。好ましくは、更なる評価は、破棄されなかった曲線K及び/又は心拍曲線KGに対して排他的に行われる。
特に好ましくは、心拍曲線KGが有用でない場合、新たな心拍曲線KG、及び好ましくは新たな心拍曲線KGに対応する1又は2以上の新しい曲線Kが、好ましくは新しい心拍曲線KGと同時に記録される。
有用性のチェックは、好ましくは、心拍曲線KGに対して、又は2を上回る、好ましくは4を上回る、及び/又は20未満、好ましくは15未満、特に10未満、最も好ましくは約6~8個の心拍及び/又はQRS複合群を有するか又はそれに相当する心拍曲線KGのセクションに対して行われる。
有用性のチェックは、これによって、又は代替的に、或いは追加的に、好ましくは心拍曲線KGに対して、或いは、その長さは0.5秒を上回る、好ましくは1秒を上回る、及び/又は10秒未満、特に5秒未満、特に好ましくは3秒未満であるか、又はそれに相当する心拍曲線KGのセクションに対して行われる。最も好ましくは、心拍曲線KGの長さ又はセクションは、それぞれ約2秒である。心拍曲線KGの長さ又はセクションは、特に心拍曲線KG又はセクションの測定の持続時間である。
好ましくは、心拍曲線KGの有用性をチェックする際に、1又は2以上の基準がチェックされる。心拍曲線KGは、好ましくは、以下に説明する基準を全て満たす場合に有用である。しかしながら、原理的に、以下に説明する基準の一部のみをチェックする他の方法も可能であり、及び/又は心拍曲線KGはまた、基準の1又は部分集合のみが満たされている場合に有用であるとみなされる。代替的に又は追加的に、以下に説明される基準以外の他の基準も提供することができる。
第1の基準によれば、好ましくは心拍曲線KGのピーク間振幅が決定される。フィルタリング及び/又は前処理された心拍曲線KGは、好ましくは、この目的のために用いられる。ピーク間振幅は、心拍曲線KGの絶対最大値と絶対最小値との差である。ピーク間振幅が、指定された又は指定可能な閾値以上である場合、基準は満たされるとみなされる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。
第2の基準によれば、好ましくは心拍曲線KGのパワースペクトル密度又はパワー分布が決定される。特に、第1の区間におけるパワー密度スペクトルの積分値と第2の区間におけるパワー密度スペクトルの積分値との商が、下限閾値以上及び/又は上限閾値以下であるか否かがチェックされる。商が下限閾値以上及び/又は上限閾値以下である場合、基準は満たされたとみなされる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。
第3の基準によれば、好ましくは、心拍曲線KGの振幅分布関数の歪度及び/又は尖度が検査される。尖度及び/又は歪度が、指定された又は指定可能な閾値以上である場合、基準は満たされるとみなされる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。
第4及び第5の基準によれば、好ましくは、心拍曲線KGのPan-Tompkinsプロットが検査される。
Pan-Tompkinsアルゴリズムは、心拍曲線KG、特に心電図中のQRS複合群を検出するためのアルゴリズムである。Pan-Tompkinsアルゴリズムによれば、心拍曲線KGは、フィルタリング、導出、二乗、次いで畳み込み及び/又は積分される。これらのステップ又は心拍曲線KGに対するPan-Tompkinsアルゴリズムの適用から得られる曲線は、Pan-Tompkinsプロットと呼ばれる。心拍曲線KGのQRS複合群及び/又はRピークは、Pan-Tompkinsプロットから確実に決定することができる。
また、本発明の関連において、心拍曲線KGの有用性についても、Pan-Tompkinsプロットによってチェックできることが分かった。
第4の基準によれば、Pan-Tompkinsプロットのピークの最小及び/又は平均振幅が検査される。パントンプキンスプロットの最小及び/又は平均振幅が、指定された又は指定可能な閾値以上である場合、基準は満たされたとみなされる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。最小振幅と平均振幅には、異なる閾値を設けてもよい。
第5の基準によれば、パントンプキンスプロットのピークの最小、最大、及び/又は平均距離が検査される。パントンプキンスプロットのピークの最小、最大、及び/又は平均距離が、下限閾値以上及び/又は上限閾値以下である場合、基準は満たされたとみなされる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。最小距離、最大距離、平均距離には、異なる閾値を設けてもよい。
第6の基準によれば、心拍曲線KGの飽和度又は電極15によって測定された信号が検査される。信号又は心拍曲線KGの飽和は、信号が電極15で測定されたときに、可能な最大値又は最小値を信号がとるときに存在する。好ましくは、第6の基準は、電極15で測定された飽和している信号又は心拍曲線KGの割合、特に時間的割合を決定するのに使用される。その割合が、指定された又は指定可能な閾値以下である場合、基準は満たされたとみなされる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。例えば、閾値は、0.15又は15%とすることができ、心拍曲線KGの15%より多くが飽和している場合は、基準を満たさないことになる。
心拍曲線KGの有用性のチェックの代わりとして、或いはこれに加えて、曲線Kの有用性をチェックすることができる。このK曲線の有用性のチェックは、好ましくは、曲線Kの測定又は記録の後、特に個々の曲線セクションKAに基づいて、及び好ましくは、心拍曲線KGが、その有用性の基準を満たす場合に行われる。
曲線Kの有用性のチェックは、好ましくはステップS6で行われ、従って、ステップS6に関して以下でより詳細に説明する。しかしながら、原理的に、曲線Kの(基本的な)有用性のチェックが、ステップS4の一部を追加的に形成すること、及び/又は有用性のチェックが曲線Kの記録中に実行されることも可能である。曲線Kの有用性をチェックするために、例えば期待される基本形状、期待されるスペクトル、期待される振幅又は同様のものなど、基準に関して評価することが好ましい。
曲線Kの有用性のチェックは、曲線Kの測定又は記録の後、特に個々の曲線セクションKAに基づいて、及び好ましくは心拍曲線KGが有用性の基準を満たす場合に行われる。
原理的に、心拍曲線KG及び/又は曲線Kの有用性をチェックすることは必須ではない。しかしながら、これは、簡単な及び/又は迅速な方法により無駄な測定、すなわち何らかの有用な情報を含まない及び/又は信頼できる評価結果をもたらさない測定が選別され及び/又は無視され、又は更なる評価について考慮されないままにすることができるので、動物T、特に飼い犬又は飼い猫の検査に特に有利であることが証明されている。特に、有用性チェックは、好ましくは、動物Tが検査装置1に対して、特にセンサデバイス4及び/又は電極15に対して固定されていない場合でも、或いは、検査中に動物Tが、検査装置1、特にセンサデバイス4及び/又は電極15に対して移動する又は移動できる場合でも、動物Tの医療検査、特に血圧測定を実施することができることをもたらす。特に、有用性チェックによって、動物Tが動いた測定値を検出し、好ましくは選別し、又は更なる評価に考慮しないようにすることができる。このようにして、動物Tにとって、検査が特に快適でストレスのないものにすることができる。このことは、信頼性の高い正確な検査、特に血圧BPの測定をもたらす。
好ましくは、曲線Kの測定又は記録の持続時間は、30秒を上回る及び/又は60秒未満、特に約45秒である。ここで、複数の曲線K及び/又は心拍曲線KGは、好ましくは同時に記録される。
特に好ましくは、曲線K及び/又は心拍曲線KGの記録中に動物T、特に脚2が動いたかどうか、及び/又はいつ動いたかが決定され、好ましくは、これは、ステップS2で既に説明した脚2の位置のチェックによって行われる。動物T及び/又は脚2が動いた曲線K及び/又は心拍曲線KGのセグメントは、好ましくは、曲線K及び/又は心拍曲線KGから除去又は切り出される。動物T又は脚2の動きが発生していない又は検出されていないセグメントで、長さが5秒未満又は最大でも5秒であるセグメントもまた、曲線K及び/又は心拍曲線KGから切り出されることが好ましい。
曲線K及び/又は心拍曲線KGの残りのセグメント、すなわち動物T又は脚2の動きが検出されなかったセグメント及び/又は除去されなかったセグメントは、好ましくは、共に接合されて、特に新しい曲線Kを形成する。
好ましくは、このように組み合わされた曲線K又は曲線KKG、及び/又はこのようにして組み合わされた心拍曲線KGは、更なる評価又は医療検査、特に血圧測定のための基礎を形成する。言い換えれば、更なるステップS5からS9は、好ましくは、動物T及び/又は脚2が動いたセグメントが削除された曲線K及び/又は心拍曲線KGを用いて実行される。
動物T及び/又は脚2が動いたセグメントの除去は、好ましくは、心拍曲線KGの(先に説明した)有用性チェックに加えて及び/又はその後に実行される。
このように組み合わされた曲線K及び/又は心拍曲線KGは、少なくとも20秒、特に好ましくは少なくとも30秒の長さを有し、及び/又は3秒を上回る、好ましくは5秒を上回る長さを有するセグメントのみからなる。動きが生じたセグメントを切り出した後に、これらの要件が満たされない場合、曲線K及び/又は心拍曲線KGの記録は、好ましくは再スタート又は繰り返される。
更に、特に、複数の曲線Kの記録中に、脚2の位置が変更された場合、及び/又は脚2のそのような位置の変更に起因して、曲線Kが異なる検出器6及び/又はセンサ7で記録された場合、曲線Kは、異なる検出器6及び/又はセンサ7で測定又は記録された複数の曲線Kのセグメントから構成されることも可能である。
ステップS4の間又は曲線K及び/又は心拍曲線KGの記録中に、特にステップS1で実行又は説明した存在判定、特にステップS2で説明した位置判定及び/又は特にステップS2で説明した位置チェックが実行されることが特に好ましい。これは、特に自動的に、連続的に、及び/又は一定の間隔で、好ましくは2秒未満又は1秒未満の間隔で実行される。特に、動物Tが移動した又は移動している、及び/又は1又は2以上の脚2の位置が変化するかどうかを、このようにして判定することが可能である。動物T又はその脚2が動いたことが判明した場合、存在及び/又は位置の判定は、好ましくは、特に自動的に繰り返され、好ましくは、新しいセンサ7及び/又は検出器6が選択され、これらの新たに選択されたセンサ7及び/又は検出器6を用いて、曲線Kの測定又は記録を継続し、又は更に又は新しい曲線Kが特に自動的に記録される。このことは、動物Tの検査中に発生し得る異なる状況又はフェーズP1~P7について以下に説明される。
図14では、心拍曲線KG及び/又は曲線Kの測定又は記録中に起こり得る様々なフェーズP1~P7が概略的に一例として示している。従って、フェーズP1~P7の順序は、説明のために純粋に例示的なものであり、フェーズP1~P7の必須の順序を表すものではない。むしろ、フェーズP1~P7は、任意の順序で起こることができ、フェーズP1~P7は、曲線K及び/又は心拍曲線KGの検査又は記録中に複数回及び/又は全く発生しない可能性もある。
以下のフェーズP1~P7の説明では、検査装置1が(少なくとも)2つの電極15、特に動物Tの左(前)脚用の電極15Aと右(前)脚用の電極15Bとを有すると仮定している。更に、検査装置1は、1つのセンサデバイス4のみ又は厳密に1つのセンサデバイスを有し、センサデバイス4は、検査中の動物Tの左(前)脚に割り当てられるか、左(前)脚の下方に位置付けられると仮定する。好ましくは、動物Tの存在は、電極15A、15Bによって決定され、及び脚2、特に左前脚の位置は、センサデバイス4で判定及びチェックされ、曲線Kは記録される。勿論、検査装置1の他のバージョンも可能であり、この場合、以下の説明が適宜適用される。
図14は、フェーズP1~P7の間に実行される異なる動作又は動作の結果を4つの横列R1~R4で示している。図14の図の横軸又はX軸は、特に時間軸を表している。
横列R1において、特にステップS1で実行される存在判定の結果が示されている。存在判定中、好ましくは、記載されるように、動物Tの脚2、特に右前脚が、心拍曲線KGを記録できるように割り当てられた電極15A、15B上に置かれているか否かが判定される。ここで、値「1」は、存在判定が成功したこと、又は右前脚が正しく置かれたこと(肯定的な結果)を意味する。値「0」は、存在判定ができなかったこと、又は右前脚が正しく置かれていないこと(否定的な結果)を意味する。
横列R2において、脚2、特に左前脚の位置の決定の実行が示されている。位置の決定は、特にステップS2において上述したように、好ましくはセンサ7を用いたサーチラン又はスキャンを実施することによって、及び/又は測定信号Sの質量中心又は重心を決定することによって実施される。ここで、値「1」は、位置決定及び/又はサーチランもしくはスキャンが実施されることを意味する。値「0」は、位置決定又はサーチランもしくはスキャンが行われないことを意味する。
横列R3において、上記ステップS2で説明したように好ましくは実施される、脚2、特に左前脚の位置のチェックの結果が示されている。特に、説明したように、左前脚の位置が、当初又は以前に決定された位置と比較して変化しているかどうかが、連続的及び/又は定期的にチェックされる。値「1」は、位置検出に成功したこと、又は初期又は前回決定された位置から変化していないことを意味する(肯定的な結果)。値「0」は、位置が検出されていない、又は最初に以前検出された位置と比べて変化していることを意味する(否定的な結果)。
横列R4において、測定又は検査の実行、特に曲線K及び心拍曲線KGの記録が示されている。曲線Kの記録は、特に動物Tの左前脚上のセンサデバイス4により行われる。心拍曲線KGの記録は、電極15A、15Bによって行われ、一方の電極15Aが動物Tの左前脚に接触し、他方の電極15Bが右前脚に接触する。値「1」は、曲線K及び心拍曲線KGが記録していることを意味する。値「0」は、曲線K及び/又は心拍曲線KGが記録されていないことを意味する。
フェーズP1は、特に開始フェーズである。フェーズP1では、動物Tは、検査のために検査装置1上に置かれる。フェーズP1では、動物T又は脚2の存在判定が、好ましくは最初に実行される。動物Tの存在が正常に決定又は検出されると(R1の値が0から1にジャンプする)、センサ7を用いてサーチラン及び/又は位置決定が好ましくは実施され左前脚の位置を決定する。(R2の値が0から1にジャンプする)。左前脚の位置が正常に決定され、及びひいてはサーチラン及び/又は位置決定が終了すると(R2の値が1から0に、R3の値が0から1にジャンプする)、測定が開始され、及び/又は少なくとも1つの曲線K及び心拍曲線KGが記録される(R4の値が0から1にジャンプする)。
フェーズP2では、左前脚の位置は、左前脚をセンサデバイスから離すか持ち上げることなく変化する。この間、右前脚は、割り当てられた電極15Bに接触したままである。フェーズP2全体の間の存在検出の結果は、動物の脚2が存在する(R1の値は1)ことである。位置チェックの間、左前脚の位置が、当初の決定された位置と比べて変わっていると決定される(R3の値が1から0にジャンプする)。従って、曲線Kと心拍曲線KGの記録が中断又は終了し(R4の値は1から0にジャンプする)、新たな位置決定が行われる(R2の値が0から1にジャンプする)。左前脚の(新しい)位置が正常に決定されると(R2の値は1から0に、R3の値は0から1にジャンプする)、曲線Kと心拍曲線KGの新たま記録が開始され、又は曲線Kと心拍曲線KGの記録が継続される(R4の値が0から1にジャンプする)。
フェーズP3では、最初に右前脚が割り当てられた電極15Bから持ち上げられ、次いで、再び電極15Bの上に置かれる。この間、左前脚の位置は変化しない。従って、右前脚を持ち上げたとき又は持ち上げた後、存在検出の結果が否定になる(R1KGの値が1から0にジャンプする)。左前脚の位置は変わらないので、位置チェックの結果は正となり、新たな位置判定は行われない(R3の値は一定1、R2の値は一定0となる)。右前脚が電極15Bから持ち上げられたので、心拍曲線KGは記録されず、曲線Kと心拍曲線KGの記録が中断又は終了する(R4の値は1から0にジャンプする)。右前脚が電極15Bに戻された後、存在検出の結果は再び正となる(R1の値は0から1にジャンプする)。従って、曲線K及び心拍曲線KGの記録は継続される(R4の値が0から1にジャンプする)。
フェーズP4では、左前脚をセンサデバイス4及び割り当てられた電極15Aから持ち上げ、次いでセンサデバイス4と割り当てられた電極15A上の同じ位置に再度置かれる。左前脚を持ち上げたとき又はその後、存在検出の結果は負である(R1の値は1から0にジャンプする)。また、位置チェックの結果も負である(R3の値が1から0になる)。従って,曲線K及び心拍曲線KGの記録が中断又は停止される(R4の値が1から0になる)。左前脚が割り当てた電極15A及びセンサデバイス4の上に再度置かれると(前と同じ位置で)、存在検出の結果は再び正(R1の値は0から1にジャンプする)となり、位置チェックの結果も正となる(R3の値は0から3にジャンプする)。左前脚の位置は前回決定した又は前回保存した位置と比べて変化していないので、新たな位置決定は行われない(R2の値は一定0)。左手前脚2が再び置かれた後、曲線K及び心拍曲線KGの新たな記録が始まり、又は曲線Kと心拍曲線KGの記録が継続される(R4の値が0から1にジャンプする)。
フェーズP5では、左前脚が電極15A及び/又はセンサデバイスから持ち上げられ、次いで、センサデバイス4及び割り当てられた電極15A上の変化した位置に再度置かれる。左前脚を持ち上げた後、存在検出と位置チェックの結果が負になり(R1及びR3の値が1から0にジャンプする)、曲線K及び心拍曲線KGの記録が中断又は終了するようになる(R4の値が1から0にジャンプする)。脚が戻されると直ぐに、存在検出の結果が正となる(R1が0から1にジャンプする)。位置が変化したので、位置検出の結果は最初は負のままであり(R3の値は0のまま)、左前脚の位置が再度決定される(R2の値は0から1にジャンプする)。左前脚の新しい位置が正常に決定され、位置決定が完了すると(R2の値が1から0にジャンプし、R3の値が0から1にジャンプする)、曲線Kと心拍曲線KGの新たな記録が開始され、又は曲線Kと心拍曲線KGの記録を継続する(R4の値が0から1にジャンプする)。
フェーズP6では、動物T又は両前脚が割り当てられた電極15A、15Bから離される。従って、存在検出及び位置チェックの結果は負であり(R1及びR3の値は1から0にジャンプする)、曲線K及び心拍曲線KGの記録が中断又は終了する(R4の値が1から0にジャンプする)。動物Tの再存在が検出されないので、R2の値は常に0である。
フェーズP7では、前脚が割り当てられた電極15A、15Bに接触するが、左前脚は、位置を決定できないように、及び/又は意味のある測定を行うことができないように置かれる。従って、存在検出の結果は負である(R1の値は0から1にジャンプする)。位置判定が繰り返し行われるが、良好な結果は得られない(R2の値が0と1の間で交互に変化し、R3の値は0)。従って、カーブKも心拍曲線KGも記録されない(R4の値は0)。
ステップS4又は1又は2以上の心拍曲線KG及び/又は曲線Kの記録及び/又は有用性のチェックはまた、特に曲線Kの評価又は部分的評価が、特にステップS5、S6、S7、S8及び/又はS9の何れか1つに従って既に実施された後であっても、複数回又は連続した複数回行うこともできる。例えば、評価によって、有用な曲線セクションKAが十分になく、そのため、更なる曲線Kが含まれなければならないことが明らかになる場合がある。これは、例えば、動物T又は脚2の動きによって引き起こされる可能性がある。
特に、心拍曲線KG及び/又は曲線Kの複数回記録、又はステップS4の繰り返しにより、検査中に動物Tを動かすこと、及び/又は検査中に脚2を動かすることが可能となる。これによって生じる測定誤差及び/又は動きアーチファクトは、特に複数の存在検出及び/又はセンサ7の選択及び/又は使用できない曲線K又は曲線セクションKAの廃棄に関連して、心拍曲線KG及び/又は曲線Kの複数の記録によって補償することができる。特に、動物T又は脚2の移動中又は移動後に、移動前とは異なる1又は2以上の他のセンサ7又はセンサ7の異なる部分集合を用いて検査を持続又は継続することが可能である。動物Tが好ましくは検査中に自由に動くことができるという事実は、動物Tにとって検査が非常に快適であり、ストレスのないものとなる。このことは、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定検査をもたらす。
ステップS5
ステップS5において、曲線Kは、好ましくは、特に曲線セクションKAが1つの心拍に各々対応するような方法で曲線セクションKAに切り分けられる。特に好ましくは、各曲線セクションKAは、厳密に1つの心拍に対応する。
本発明の意味での曲線Kの切り分け又はスライシングは、好ましくは、時間軸に沿った曲線Kの分割又は仕切りとして理解される。このように、曲線Kは、時間的セクションに分割される。これは、曲線セクションKAの開始及び/又は終了が識別及び/又はマークされるような方法でのデータ処理によって実現することができる。原理的には、曲線セクションKAを互いに分離することが可能である。更なる処理において、曲線セクションKAもまた、好ましくは別々に扱われる。しかしながら、このような背景から、「スライシング」又は「切り分け」は、必ずしも、結果として得られる曲線セクションKAを互いに物理的に分離することを意味するものではない。
実際に猫で測定したフォトプレチスモグラムに相当し、通常は特に心拍曲線KGとは対照的である、図9に例として示された曲線Kから分かるように、曲線Kの規則性又は周期性、特に心拍との相関性を直接確認することはできない。そのため、心拍曲線KGからの情報を用いて曲線Kを切り分け、次いで、個々の曲線セクションKAに基づいて更に評価を行うことが有利である。
以下では、曲線Kの切り分け又はスライシングについて、単一の曲線Kを例にとって説明する。好ましくは、記録された全ての曲線Kは、同じように曲線セクションKAに切り分けられる。
曲線Kを曲線セクションKAに切り分けることは、好ましくは自動化されるか、又は自動化された方法で行われる。
特に好ましくは、曲線Kと同時に記録された心拍曲線KGの情報を用いて、曲線Kを曲線セクションKAに切り分ける。原理的には、しかしながら、他の方法も考えられる。
曲線Kを曲線セクションKAにスライス/切り分けるために心拍曲線KGを使用することは、心拍曲線KGにおいて心拍の時間THを特に容易且つ確実に決定でき、曲線Kをこの時間THで又はこの時間THに基づいて切り分けることができるので、特に有利である。
好ましくは、心拍の時間THは、心拍曲線KGに基づいて決定され、これらの時間THにおける曲線Kは、曲線セクションKAに切り分けられる。好ましくは、各曲線セクションKAは、ある心拍の時刻THで始まり、直後の次の心拍の時刻THで終了する。
しかしながら、一般に、曲線セクションKAは、特に曲線特徴Mの正確な又は信頼できる決定に役立つので、曲線セクションKAの終わりの正確な決定は重要ではない。この目的のために、心拍の時間THを曲線セクションKAの始まりとしてできるだけ正確に選択すること、及び/又は心拍の時間THに対して同じポイントを曲線セクションKAの始まりとしてできるだけ正確に選択することが最も重要なことである。
好ましくは、曲線セクションKAは、同じ長さであり、及び/又は曲線Kは、各々が同じ長さを有する曲線セクションKAに切り分けられる。好ましくは、曲線セクションKAの長さは、平均心拍数に相当するか、又はこの心拍数における2つの(直近の)連続する心拍の時間TH間の持続時間に対応するか、又はこれに対応する。これにより、曲線K又は曲線セクションKAの有用性又は品質の判定が簡略化され、血圧BPの測定がより高い精度で実行することができることが示されている。
平均心拍数は、好ましくは、心拍数の特に算術的な平均値及び/又は中央値であり、特に、心拍数は、心拍曲線KGにより決定される。「心拍数」とは、特に、単位時間当たり、特に1分間当たりの心拍の(平均)数を意味する。例えば、平均心拍数が120bpmの場合、これは0.5秒の心拍の(平均)継続時間に対応し、又は2つの心拍間の(平均)間隔が0.5秒に相当する。
曲線セクションKAの長さLは、好ましくは、式:L=dHB・aによって決定され、ここで、dHBは、特に平均心拍数に基づいて決定される心拍の平均持続時間であり、aは、好ましくは1以上の値を有する因数である。因数aによって、曲線セクションKAの長さLはまた、心拍の平均継続時間よりも大きくなるように選択することができる。これは、曲線K又は曲線セクションKAの有用性又は品質を決定するため、及び血圧BPを測定するのに有利であることが証明されている。
従って、曲線セクションKAの長さは、2つの連続する心拍の時間TH間の具体的な/それぞれの持続時間と独立して選択することができる。
記載されるように、曲線セクションKAは、好ましくは、それぞれ心拍の時間THで始まり、長さが等しいので、曲線セクションKAが重なり合い、及び/又は曲線Kのセグメントが複数の曲線セクションKAに含まれることが可能となる。これは、曲線セクションKAの長さが2つの隣接する心拍間の距離よりも大きい場合に特に当てはまる。
特に好ましくは、心拍曲線KGが心電図である。特に心電図に基づいて、心臓の活動の異なるフェーズに割り当てられ、又はその結果として生じることができる、様々な特徴的な構造を識別することができる。本方法では、いわゆるQRS複合群が特に重要である。
図9では、心拍曲線KGの異なるQRS複合群がマークされる。1つのQRS複合群は、好ましくは1つの心拍を表す。
好ましくは、心拍曲線KGの1又は2以上のQRS複合群の位置は、曲線Kを曲線セクションKAに切り分けるのに使用される。特に、心拍曲線KGのQRS複合群は、心拍の時間THを決定するために使用され、好ましくは、曲線Kは、QRS複合群によって決定された時間THで曲線セクションKAに切り分けられる。言い換えれば、QRS複合群又はその一部は、曲線KがセクションKAに切り分けられる手段の情報である。
QRS複合群は、好ましくは3つのピーク、特にQピーク、Rピーク及びSピークを有する。
Qピークとして、QRS複合群の最初の、特に負又は下向きの偏向又はピークを示す。
Rピークとは、Qピークに続くQRS複合群の、特に負方向又は下向きの偏向又はピークを示す。
Sピークとは、Rピークに続くQRS複合群の、特に正又は上向きの偏向又はピークを示す。
特に、Rピークの位置又はRピークの最大値の位置は、心拍の時間THとして使用することができる。これは、例として図9に示される。
また、Rピークを心拍の時間THとして使用する代わりに、心拍曲線KGの他の構造又は他の特徴点を使用することも考えられ、例えば、Qピーク、Sピーク、2つのピークの間の中間点又は変曲点、特にRピークとSピーク又は同様のものである。
Rピーク又はその位置の決定は、好ましくは、特に以下に詳細に説明するように、心拍曲線KGのPan-Tompkinsプロットによって行われる。
Rピークの決定のために、好ましくは、最初に、全ての局所ピーク、特にPan-Tompkinsプロットの全て極大が決定される。
上記で説明したように、心拍曲線KG、従ってまたPan-Tompkinsプロットは、好ましくは離散データ点diのセットとして存在し、ここでdは、位置iにおけるPan-Tompkinsプロットの値である。添字iは、データ点diを通してカウントし、好ましくは、それぞれのデータ点diが測定された時間に対応する。特に、Pan-Tompkinsプロットの極大は、従って、データ点diによって表され、及び/又はデータ点diの一部が、Pan-Tompkinsプロットの極大を表す。
データ点diは、特にdi>d(i-1)及びdi>d(i+1)が当てはまる場合、すなわちデータ点diの値が隣接するデータ点の値よりも大きい場合に、極大を表す。
極大を示すデータ点diから、次のステップでは、好ましくは、データ点diの周囲のある特定の区間内により高い値を有するデータ点が存在しないものだけが選択される。この区間は、好ましくは200msを上回る、特に300msを上回る、及び/又は600ms未満、好ましくは500ms未満、特に400ms未満の幅を有する。特に好ましくは、区間は、300msと400msの間、例えば約372msの間の幅を有する。
このようにして決定又は選択されたPan-Tompkinsプロットのピーク又はデータ点diについて、好ましくは、エンブレース高さ又はプロミネンスが決定される。
好ましくは、自律高さ又はプロミネンスが指定又は特定可能な閾値以上であるPan-TompkinsプロットのRピークとして、ピーク又はデータ点diのみが選択又は決定される。
閾値は、好ましくは、適応的閾値である。本発明の意味での適応閾値は、好ましくは、全てデータ点diについて同じではない閾値、又は異なるデータ点diについて異なる閾値である。例えば、個々の閾値tiは、各時点i又は各データ点diについて決定することができる。好ましくは、適応閾値tiは、特に各ポイントiについて、Pan-Tompkinsプロットと窓関数との間の畳み込みを決定及び/又は算出することによって決定される。次いで、閾値tiは、特に、位置iにおけるPan-Tompkinsプロットと窓関数との畳み込みの値である。
原理的に、任意の窓関数を使用することができる。特に好ましくは、窓関数は、Blackman-Nuttall窓である。好ましくは、0.6秒の窓幅及び/又はゲイン係数3が使用される。しかしながら、ここでは他の値も可能である。
好ましくは、このようにして決定されたRピークの位置は、やはり補正される。すなわち、Pan-TompkinsプロットにおけるRピークの位置は、元の心拍曲線KGにおけるRピークの位置と比較して僅かにシフトしていること、及び/又はピークのシフトが窓関数との畳み込みにより生じることが可能である。従って、Pan-Tompkinsプロットによって決定されたRピークの位置は、「不正確」である可能性があり、又は心拍曲線KG及び/又はフィルタリングされた心拍曲線KGの生信号におけるRピークの位置と異なる場合がある。
Rピークの位置を補正することにより、Pan-Tompkinsプロットを生成するためのフィルタの適用及び/又はRピークの代わりにQピークを意図せずに使用することによって生じる潜在的なシフトが防止される。従って、Rピークの位置を補正することにより、心拍の正確な判定が可能となり、動物Tの信頼性の高い又は正確な検査、特に血圧測定をもたらす。
Rピークの位置の補正は、好ましくは、フィルタリング及び/又は前処理された心拍曲線KGに基づいて行われるが、未処理の心拍曲線KG、言い換えれば心拍曲線KGの「生信号」に基づくこともできる。
好ましくは、Rピークの位置の補正のために、Pan-Tompkinsプロットによって決定された位置を起点として、このRピークの位置は、好ましくは、心拍曲線KGにおいて、特にフィルタリング及び/又は前処理された心拍曲線KGにおいて検索され又は決定される。心拍曲線KG、特にフィルタリング及び/又は前処理された心拍曲線KG中のこの位置は、その後、好ましくはRピークの位置として用いられ、特にPan-Tompkinsプロットによって決定されたRピークの位置に置き換えられる。
特に好ましくは、Pan-Tompkinsプロットによって決定されたRピークの位置における心拍曲線KGの勾配又は傾き又は導関数は、心拍曲線KGにおいて決定され、これに基づいて、心拍曲線KGの次の最大値が検索及び/又は決定される。好ましくは、勾配又は傾き又は導関数が正である場合、心拍曲線KGを右へ進むこと及び/又は心拍曲線KGにおいて次のデータ点を調べることが好ましい。勾配又は傾き又は導関数が負の場合、心拍曲線KGを左に進むこと、及び/又は前のデータポイントを調べることが好ましい。この時点で、特に次の又は前のデータポイントにて、心拍曲線KGの勾配又は傾き又は導関数が、好ましくは、再度決定され、特に勾配又は傾き又は導関数の前回値と比較する。これらのステップは、好ましくは、勾配又は傾き又は導関数が最小値又は最小量を有する位置が見つかるまで繰り返される。この位置がRピークの位置となる。
より分かりやすく説明すると、勾配に基づいて、心拍曲線KGは、勾配又はその絶対値が値ゼロ及び/又は最小値に達するまで、及びひいては心拍曲線KGの最大値が得られるまで、最大値の方向にサンプリング又はスキャンされる。
心拍曲線KGにおける最大値及び/又はRピークの位置を決定するためのこの方法は、位置を迅速に算出することができ、対応するアルゴリズムの実装が簡単であると同時に、確実に位置が決定されるという利点がある。
しかしながら、心拍曲線KGにおける最大及び/又はRピークの位置を決定及び/又は補正するための他の方法又はアルゴリズムも考えられる。
例えば、心拍曲線KGの最大値は、Pan-Tompkinsプロットによって決定されたRピークの位置周辺の区間にて決定することができる。
代替的又は追加的に、3つの最も高いピークが、Pan-Tompkinsプロットによって決定されたRピークの位置の周りの間隔において決定することができ、これらのピークの第1及び第3が、第2又は中央ピークとは異なる方向を指すかどうか、すなわち、第1及び第3ピークが最大値を表し、第2ピークが最小値を表すか、又はその逆(第1及び第3ピークが最小値、第2ピークが最大値を表す)であるかをチェックすることが可能である。肯定の場合、第2ピーク又は中間ピークがRピークを表すので、その位置は、Rピークの検索又は補正位置として決定される。
一般に、Pan-Tompkinsプロットによって決定されたRピークの位置を補正するために、心拍曲線KGの最大値又はRピークを決定する様々な方法が考えられる。
心拍曲線KGのRピークの決定は、好ましくは、ステップS4の後に実行される。しかしながら、代替的又は追加的に、Rピークの決定はまた、ステップS4、特に心拍曲線KGの有用性チェックの前及び/又はその間に実行することもできる。
好ましくは、心拍曲線KGの飽和セクションは、特に血圧BP及び/又は脈波伝播時間PTTを測定する目的で除去される。セクション内の信号が理論的に可能な最大又は最小の信号値を取る場合、そのセクションは特に飽和している。飽和した信号は、例えば、測定中に脚2が動かされ及び/又は取り外された場合に発生する可能性がある。
好ましくは、心拍曲線KGの飽和セクションは、そのセクションがある特定の最小の長さに達するか又はこれを超えた場合に削除される。最小の長さは、好ましくは10msを上回る及び/又は20ms未満であり、例えば12ms又は15msである。
更に、好ましくは、飽和セクションからの時間的最小距離を下回る、例えば飽和セクションの前後で200ms又は100ms未満の(既に決定されている)Rピークが、心拍曲線KGから除去される。
飽和セクションが心拍曲線KGから削除された場合、心拍曲線KGの飽和セクションに対応する曲線Kのセクションもまた、除去されるのが好ましい。この意味での対応するセクションとは、特に、うち、心拍曲線KGの飽和セクションと同時に記録又は測定された曲線Kのセクションを意味する。
好ましくは、隣接するRピークからの時間的最小距離を下回る(既に決定された)Rピークが、心拍曲線KGから除去される。ここで、最小距離未満のRピークの両方が心拍曲線KGから削除されることが好ましい。
最小距離は、好ましくは、心拍曲線KGのRピークの分布の分散の度合いに基づいて、例えば四分位範囲や標準偏差に基づいて決定又は定義される。特に、最小距離は、Rピークの平均距離を遙かに下回るRピークが除去されるように決定される。
例えば、最小距離は、式:MA=Q1-f・IQRによって定義又は決定され、ここで、MAは最小距離、Q1は下位四分位(0.25四分位)の値、IQRは四分位範囲、すなわち、上位四分位(0.75四分位)と下部四分位との差であり、fは好ましくは1以上の値を有する因数であり、例えば1.5である。
Rピーク又はRピークを有するセクションが心拍曲線KGからを削除される場合、好ましくは、これに対応する曲線Kのセクションも削除される。この意味での対応するセクションとは、特に、心拍曲線KGから削除される心拍曲線KGのセクションと同時に記録又は測定された曲線Kのセクションであると理解される。
ステップS5は、特に、前のステップS1、S2、S3及び/又はS4の1又は2以上が複数回及び/又は繰り返し行われる場合、複数回及び/又は繰り返し行うことができる。これにより、特に、検査中に動物T又は脚2が動いた場合、正確且つ信頼性の高い検査、特に血圧測定をもたらす。
ステップS6
曲線Kは、好ましくは、フィルタリングされる。これは、好ましくは、検出器6及び/又はセンサ7に割り当てられた前処理装置30において、少なくとも部分的に既に行われる。代替的又は追加的に、フィルタリングはまた、曲線セクションKAの形成の前又は後で行うことができる。フィルタリングによって、脈波によって生じる影響に起因しない周波数範囲にある妨害的影響が、有利な方法で除去され、これによって曲線K又は曲線セクションKAのうち動脈血流BFに関する情報を含む部分が除去される。フィルタリングは、本ステップS6に関連して、或いは事前に行うことができるが、必須ではない。
更なる評価、特に曲線セクションKAによる曲線特徴Mの決定の前に、好ましくは幾つかの曲線セクションKA又は曲線セクションKAの部分集合が選択され、特に選択されない曲線セクションKAは破棄される。
通常、曲線セクションKAの経過から、曲線セクションKAが有用であるか否かを直接見分けることはできない。特に、一見すると無秩序であり、有用な情報を含んでいないように見える図9に示す曲線から、このことは明らかである。ここで、図9に描かれた曲線Kは、ランダムに選ばれた曲線Kではなく、実際に猫で測定されたフォトプレチスモグラムに相当することは強調しておく。
しかしながら、本発明の関連では、曲線特徴Mの信頼できる決定は、それにもかかわらず、提案された手段によって好ましくは組み合わせて達成できることが、驚くべき方法で判明している。特に曲線セクションKAの選択及び/又は排除によって、動きアーチファクトを補償することができるので、検査を実施することができるようになり、特に、センサデバイスを用いた検査中に、動物Tや脚2が特にセンサデバイスに対して動いても、血圧BPは確実に測定することができる。
特に好ましくは、以下でより詳細に説明される特定の基準に基づく曲線セクションKAの選択が実施される。特に、曲線K又は曲線セクションKAの有用性を評価することができ、評価結果は、使用できない曲線セクションKAを破棄することにより改善することができる。
特に、使用できない曲線セクションKAが選別され、又は廃棄され、又はもはや考慮されない場合、曲線特徴Mのより正確な決定を達成することができる。
曲線セクションKAは、好ましくは、特にチェック基準によって有用性がチェックされる。好ましくは、有用な曲線セクションKAが選択され、及び/又は使用できない曲線セクションKAが廃棄される。廃棄された曲線セクションKAは、更なる評価には使用されない。
好ましくは、(使用可能な)曲線セクションKAの部分集合が、更なる評価のために選択され、(使用不可能な)曲線セクションKAの部分集合が破棄される。
特に曲線セクションKAの有用性のチェックは、曲線セクションKAが生成された曲線Kの有用性のチェックを構成する。従って、曲線Kの個々の曲線セクションKAの排除又は曲線Kの曲線セクションKAの部分集合の排除は、特に、曲線Kの部分的な排除を構成する。同様に、曲線Kの全ての曲線セクションKAの排除は、(完全な)曲線Kの排除を構成する。
代替的に又は追加的に、潜在的に適切な曲線セクションKAが、曲線セクションKAの有用性のチェックに基づいて選択又は選ばれる。選択された又は選ばれた曲線セクションKAは、更なる評価に用いられる。しかしながら、選択されない又は選ばれていない曲線セクションKAは、更なる評価のための基礎として使用されず、すなわち、これらは破棄される。
有用性がチェックされて選択又は破棄される曲線セクションKAは、様々な曲線Kに由来することができる。この場合、曲線セクションKAは、同じセンサ7及び/又は検出器6を用いて連続して記録された様々な曲線Kに由来することが可能である。
代替的又は追加的に、曲線セクションKAは、異なるセンサ7及び/又は検出器6を用いて同時又は連続的に記録された曲線Kに由来することも可能である。
好ましくは、曲線セクションKAの有用性のチェックの際に、1又は2以上の基準がチェックされる。曲線セクションKAは、好ましくは、以下に説明する基準のうちの1つ、幾つか、又は全てが満たされる場合に有用である。
第1の基準によれば、好ましくは、曲線セクションKAの第1の極値の振幅、特に絶対最大値の振幅が決定される。第1の極値の振幅又はその絶対値が、指定された又は指定可能な閾値以上である場合、好ましくは、基準が満たされたとみなされる。そうでない場合、好ましくは、基準は満たされていないとみなされる。
第1の極値の振幅の代替として又はこれに加えて、第1の基準によれば、曲線セクションKAのピーク間振幅を決定し、好ましくは指定又は規定可能な閾値と比較することができる。ピーク間振幅は、曲線セクションKAの絶対最大値と絶対最小値との差である。ピーク間振幅又はその絶対値が、指定又は特定可能な閾値以上である場合、好ましくは、基準が満たされたとみなされる。そうでない場合、好ましくは、基準は満たされていないとみなされる。
第1の基準により、特に平坦な経過を有する曲線セクションKAを廃棄することができる。このような曲線セクションKAには有用な情報が含まれていないこと、特に最大値、従って脈波伝播時間PTT及び/又は他の曲線特徴Mの正確な又は信頼できる決定が特に困難であることが分かっている。従って、このような曲線セクションKAが廃棄された場合、評価の精度及び/又は信頼性が向上する。
第2の基準によれば、好ましくは、曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTTの妥当な値が曲線セクションKAから生じる、又は生じ得るかどうかがチェックされる。特に、この目的のために、曲線セクションKAの第1の、好ましくは絶対最大値の位置が決定され、これは好ましくは脈波伝播時間PTTに対応する。この位置が下限指定又は指定可能な閾値以上である、及び/又は上限指定又は指定可能閾値以下である場合、基準は満たされたとみなされる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。
ここで、下限閾値は、好ましくは最小脈波伝播時間PTTに相当し、及び/又は上限閾値は、最大脈波伝播時間PTTに相当する。
このようにして、生物学的、物理的又は解剖学的に非現実的な、特に低過ぎる及び/又は高過ぎる脈波伝播時間PTTをもたらす曲線セクションKAを排除することができる。生物学的、物理的又は解剖学的な原理に起因して、脈波伝播時間PTTは、ある特定の間隔内にだけ存在することができる。例えば、心拍と、動脈Aにおけるある特定の場所での心拍によって引き起こされる脈波の到達との間にある特定の最小時間がある。従って、下限閾値を下回る非常に小さな脈波伝播時間PTTは現実的ではない。他方、上限閾値を用いることもでき、これは到達又は超えることが現実的でない脈波伝播時間PTTに相当する。
例えば、(前)脚2で検査を行う飼い猫の場合、下限閾値は20msとして定義することができ、上限閾値は175msとして定義することができる。しかしながら、他の動物種又は身体部位については、他の閾値及び/又は最小及び/又は最大脈波伝播時間PTTが妥当又は指定可能とすることができる。
第3の基準によれば、曲線セクションKAにおける曲線Kの経過は、好ましくは検査又はチェックされる。この目的のために、曲線Kは特に平滑化され、好ましくは平滑化された曲線Kの一次導関数並びに一次導関数のゼロが算出される。好ましくは平滑化された曲線Kの一次導関数のゼロの数が少なくとも2及び/又は最大でも4であり、一次導関数の第1のゼロの第1の位置における曲線Kの一次導関数の傾き又は曲線Kの二次導関数の傾きが負である場合、基準は満たされると考えられる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。
第3の基準では、曲線Kが本質的に異なる最大値と異なる最小値を有する波状の経過を有するかどうかが特にチェックされ、最初に最大値、次に最小値が想定される。このような「最適」な経過は、図12の右側に例として示されている。
第1、第2及び第3の基準は、好ましくは絶対的な基準、すなわち、曲線セクションKAが単独で、特にこのチェックにおいて他の曲線セクションKAを考慮せずに、有用性を考慮又は分析又はチェックされる基準である。
以下に説明する更なる基準は、好ましくは相対的基準、すなわち、曲線セクションKAの有用性が、他の曲線セクションKAを考慮に入れることによって、及び/又は他の曲線セクションKA又は平均値等の他の曲線セクションKAに基づいて求められた結果との比較によってチェックされる基準である。
第4、第5、第6の基準により、好ましくは、ある特定の曲線セクションKAが他の曲線セクションKAから逸脱し過ぎているかどうかチェックされる。特に、第4~第6の基準は、極端な外れ値を選別又は廃棄するのに役立つ。
第4、第5及び/又は第6の基準は、好ましくは、各曲線Kについて及び/又は各センサ7及び/又は検出器6について別々にチェックされる。特に、第4、第5及び/又は第6の基準の曲線セクションKAをチェックするときに、同じ曲線K及び/又は同じセンサ7及び/又は検出器6に割り当てられた曲線セクションKAのみが考慮され、又は使用される。
第4、第5及び/又は第6の基準において、曲線セクションKAは、好ましくはスケーリングされ、特に正規化される。これにより、曲線セクションKA、特にステップS5で選択された曲線セクションKAが、同じ振幅、平均値、最大値及び最小値及び/又は山谷値を有することができる。これにより、曲線セクションKAを比較することが容易になる。
続いて、曲線セクションKAから曲線平均値KM、すなわち曲線セクションKAの経過の平均値を決定することが好ましい。曲線平均値KMは、特に、曲線セクションKAの平均又は平均経過、或いは曲線セクションKAにおける曲線Kである。特に、曲線平均値KMは、曲線セクションKAのそれぞれの時点の平均値又はこの時点の平均値を算出することによって決定される。この平均値は、好ましくは算術平均値又は中央値であるが、他の平均値であってもよい。
例示として、曲線セクションKAの平均化又は曲線平均値KMの決定は、好ましくは、曲線セクションKAの重ね合わせ及び重ね合わせた曲線セクションKAの平均経過のその後の決定に対応する。
この意味での複数の曲線セクションKAに基づく平均化は、一例として図12にグラフで示されており、図12の左側には、異なる曲線セクションKAが示され、図12の中央には曲線セクションKAが重ね合わされ、図12の右側には、曲線セクションKAから求めた曲線平均値KMが示されている。
別の見方をすれば、曲線平均値KMは、曲線K又は曲線セクションKAの和又は重ね合わせである。
曲線セクションKAは各々、好ましくは、個別のデータ点(ti (KAj)、ki (KAj))の形態で存在する。好ましくは、このようにj番目の曲線セクションKAは、データ点(ti (KAj)、ki (KAj))によって表されるか、又はこれからなる。ここで、iはデータ点を数える添字である。
ここで、ti (KAj)は、特にi番目のデータ点のx座標(ti (KAj)、ki (KAj))である。以下では、x座標又は物理量ti (KAj)は、i番目のデータ点の位置と称される。位置ti(KAj)は、好ましくは、データ点(ti (KAj)、ki (KAj))の時間に相当し、特に、曲線セクションKAの始点からのデータ点(ti (KAj)、ki (KAj))の(時間的)距離に相当する。
更に、ki (KAj)は、特にi番目のデータ点のy座標、すなわち特に位置ti (KAj)における曲線セクションKAの値又は測定値である。以下では、y座標又は物理量ki (KAj)は、i番目のデータ点の値と称される。
曲線平均値KMの形成には、ある特定の位置又はある特定の時点ti (KAj)において存在する値ki (KA j )が合計される。その結果は、好ましくは正規化される。曲線平均値KMは、従って、好ましくは、データ点(ti (KM)、ki (KM))からなり、特にki (KM)は、位置又は時間ti (KM)における曲線セクションKAの値、ki (K)の算術平均値である。好ましくは、従って、
Figure 2022552987000007
であり、mは曲線セクションKAの数である。
曲線セクションKAのデータ点の物理量ti (KAj)、ki (KAj)の指定と同様に、好ましくは、物理量ti (KM)は、曲線平均値KMのi番目のデータ点の位置と呼ばれ、物理量ki (KM)は、曲線平均値KMのi番目のデータ点の値と呼ばれる。
曲線平均値KMの決定後、平均曲線セクションに対する有用性についてチェックされる曲線セクションKAの特に経験的に決定された相関係数(積モーメント相関係数とも呼ばれる)、特にピアソン相関係数又はピアソン積モーメント相関係数が、チェックされる曲線セクションKAについて算出される。相関係数が指定又は指定可能な閾値に達するか又はこれを超える場合に、基準は満たされるとみなされる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。例えば、閾値は0.5とすることができる。
相関係数は、好ましくは、次式を用いて算出される。
Figure 2022552987000008

但し、
Figure 2022552987000009
及び
Figure 2022552987000010
である。
ここで、rjはj番目の曲線セクションKAの相関係数、
Figure 2022552987000011
は曲線平均値KMの値ki (KM)の平均値、特に算術平均値であり、
Figure 2022552987000012
はj番目の曲線セクションKAの値ki (KA j )の平均値、特に算術平均であり、nは曲線セクションKAのデータ点の数である。
第4の基準において、好ましくは、残りの曲線セクションKAの極値間の距離と比較して、曲線セクションKAの2つの極値間の距離の偏差が検査される。2つの極値間の距離又はピーク間距離は、ここでは特に、時間的距離又は特に絶対的な極値の位置の距離、特にこのようにx軸上の極値の距離として理解される。例えば図12から分かるように、曲線セクションKAは、好ましくは各々が2つの絶対極値、特に絶対最大値と絶対最小値とを有する。極値間の距離は、特に、最小の位置PM2と最大の位置PM1との間の差、又はこの差の絶対値である。
特に、第4の基準では、各曲線セクションKAについて、極値(ピーク間距離)と、下位四分位値(0.25-四分位値)、上位四分位値(0.75-四分位値)、及び四分位範囲、すなわち上位四分位と下部四分位の間の差、ピーク間距離又はピーク間距離の分布。基準は、好ましくは、検査される曲線セクションKAのピーク間距離が、上限指定又は指定可能閾値に達するか又はこれを超えるか、及び/又は下限指定又は指定可能閾値に達するか又はこれを下回る場合に、満たされたとみなされる。上限閾値は、好ましくは、上位四分位値又はその位置と、係数fと四分位範囲との積の合計であり、すなわち:
UTV=Q3+f・IQRであり、
ここで、UTVは上限閾値、Q3は上限四分位値又はその位置、IQRは四分位範囲である。下限閾値は、好ましくは、下位四分位値又はその位置と、因数fと四分位範囲との積との差であり、すなわち:
LTV=Q1-f・IQR、ここで、LTVは下限閾値、Q1は下位四分位値又はその位置、IQRは四分位値間範囲である。係数fは、好ましくは1より大きく、特に好ましくは値1.5を有する。
第4の基準によれば、特に、(他の曲線セクションKAと比較して)特に大きい及び/又は特に小さいピーク間距離を有する曲線セクションKAを選別又は破棄することができる。
第5の基準では、好ましくは、他の曲線セクションKAの値の分散と比較した曲線セクションKAの値ki (KAj)の分散又は標本分散の偏差が検査される。
特に、第5の基準では、値ki (KAj)の分散又は標本分散、下位四分位値(0.25-四分位)、上位四分位値(0.75-四分位)、四分位範囲、すなわち上位四分位と下位四分位との差の分散又は分散の分布を曲線セクションKAごとに算出する。j番目の曲線セクションKAの値の分散は、好ましくは、次式で算出される。
Figure 2022552987000013
但し、
Figure 2022552987000014
であり、ここでVは分散を表す。Vの式では、和の前の因数1/nの代わりに、因数1/(n-1)を使用してもよい。
第5の基準は、好ましくは、検査される曲線セクションKAの値の分散が、上限指定又は指定可能閾値に達するか又はこれを超える、及び/又は下限指定又は指定可能閾値に達するか又はこれを下回る場合に満たされたとみなされる。上限閾値は、好ましくは、上位四分位値又はその位置と、因数fと四分位範囲の積との合計である。下限閾値は、好ましくは、下位四分位値又はその位置と、因数fと四分位範囲の積との差である。因子fは、1より大きいことが好ましく、特に好ましくは値1.5を有する。
第5の基準によれば、特に曲線セクションKAは、その値が特に大きな及び/又は特に小さな分散を示すものを選別又は排除することができる。
第6の基準において、好ましくは、曲線セクションKAと曲線平均値KMとの差が算出され、すなわち、特に各位置ti (KAj)に対して、差ki (KAj)-ki (KM)である。続いて、得られた曲線又は差分曲線に対して、指定又は指定可能な周波数範囲、例えば15Hz~40Hzについてのスペクトルパワー密度が算出される。この周波数範囲におけるスペクトルパワー密度の積分値が、指定又は指定可能閾値以下である場合、基準は満たされたとみなされる。そうでない場合、基準は満たされていないとみなされる。
記載された基準に基づいて曲線セクションKAを選択することにより、好ましくは、最大値200、好ましくは最大値100、特に好ましくは最大値60、特に好ましくは最大値45、特に好ましくは最大値30の心拍又は曲線セクションKAに基づいて曲線特徴Mを決定することができる。これにより、曲線K及び/又は心拍曲線KGを測定又は記録するのに必要な時間をできる限り短く維持することが可能となる。
基準の全て又は一部を適用することができ、代替的又は追加的に、曲線K又は曲線セクションKAの有用性をチェックするのに他の基準を用いてもよい。
曲線セクションKAは、好ましくは、説明した基準のうちの1つが満たされない場合は廃棄され、及び/又は更なる評価に使用されない。曲線セクションKAが、基準の全て又は適用された全ての基準を満たす場合、曲線セクションKAは、好ましくは、更なる評価のために選択又は使用される。
好ましくは、曲線セクションKAは、説明した基準の全てを満たす場合にのみ選択される。しかしながら、原理的には、説明した基準のうちの1つ又は一部だけをチェックする、及び/又は基準のうちの1つ又は一部だけが満たされていても曲線セクションKAを選択する他の方法も可能である。代替的又は付加的に、説明したもの以外の基準を設けてもよい。
代替的に又は追加的に、曲線セクションKAの有用性の評価又は有用性チェックのために、力センサ18A及び/又はスケール18を用いた測定結果を考慮に入れることができる。例えば、低い測定値は、動物T又は脚2がセンサデバイス4上に正しく位置付けられていないことの指標とすることができ、これに応じて曲線セクションKAが破棄される。
曲線セクションKAの有用性をチェックすること、及び/又は有用な曲線セクションKAを選択し及び/又は使用できない曲線セクションKAを廃棄することによって、評価に必要な曲線セクションKAの数、及びひいては測定時間を縮小又は最小化することが可能である。これは、検査をできるだけ迅速且つ快適なものにし、従って動物Tにとってストレスがないようにするのに有利である。これは、特に、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定に有利である。また、動物Tの移動の間で有意義な測定ができる確率が高まる。
特に、使用できない曲線セクションKAを廃棄することによる曲線セクションKAのばらつき又は分散が小さくなることで、必要な曲線セクションKAの数が削減される。特に、これにより統計値が改善される。
測定値のばらつき又は分散が大きい場合、すなわち測定結果が大きく異なる場合、信頼性の高い平均値又は同様のものを求めるためには、特に多数の測定が必要となる。測定値が良好に一致するほど、良好な統計に必要な測定値は少なくなる。このように、使用できない曲線セクションKAを選別することで、相乗的に、その最初から評価に必要とされる曲線セクションKAをより少なくすることにつながる。
特に、先行するステップS1、S2、S3、S4及び/又はS5のうちの1又は2以上が、複数回及び/又は繰り返し行われる場合、ステップS6は、複数回及び/又は繰り返し行うことができる。これにより、特に、検査中に動物T又は脚2が動いた場合、正確且つ信頼性の高い検査、特に血圧測定をもたらす。
特に、ステップS6において、1又は2以上のセンサ7の多過ぎる曲線セクションKA及び/又は合計で多過ぎる曲線セクションが使用不能であるか、又は有用性の基準を適合しない/満たさない、又は曲線セクションのうちの少な過ぎるものが有用であるか、又は有用性基準を適合/満たすことが判明した場合、ステップS1、S2、S3及び/又はS4の何れかに戻ることが可能である。
前のステップに戻ることによって、特に、検査中に動物Tが動くこと、又は検査中に脚2が動くことが可能となる。これにより発生する測定誤差及び/又は動きアーチファクトは、特に複数の存在検出及び/又はセンサ7の選択及び/又は心拍曲線KG及び/又は曲線Kの複数の記録に関連して、使用できない曲線K又は曲線セクションKAを廃棄することによって補償することができる。特に、動物T又は脚2の移動中又は移動後に、1又は2以上の他のセンサ7又は移動前とは異なるセンサ7の部分集合を用いて検査を持続又は継続することが可能である。動物Tが好ましくは検査中に自由に動くことができるという事実は、動物Tにとって検査が非常に快適であり、ストレスのないものとなる。このことは、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定検査をもたらす。
ステップS7
ステップS7では、好ましくは、複数の曲線セクションKAに基づいて平均化が行われる。特に、この平均化には、ステップS6で選択された又は破棄されなかった曲線セクションKAのみが使用される。
この意味での「平均化」は、特に、複数の曲線セクションKAのセットの平均又は平均経過、或いは心拍中の曲線Kの平均又は平均経過の決定である。
平均化の間、特に曲線平均値KMが決定される。曲線セクションKAからの曲線平均値KMの平均化又は決定は、好ましくは、ステップS6において既に上述したように実施される。曲線平均値KMの決定のために、好ましくは、曲線セクションKAのある特定の位置又はある特定の時点ti (KAj)に対して存在する値ki (KAj)がこのようにして加算される。その結果は、好ましくは正規化される。曲線平均値KMは、従って、好ましくは、データ点(ti (KM)、ki (KM))からなり、特にki (KM)は、位置又は時間ti (KM)における曲線セクションKAの値、ki (K)の算術平均値である。好ましくは、従って、
Figure 2022552987000015
であり、mは曲線セクションKAの数である。
特に、ステップS7では、1又は複数の曲線平均値KMの決定のためにステップS6で選択された又は破棄されなかった曲線セクションKAのみが使用される。このように曲線セクションKAから曲線平均値KMを決定する方法は、好ましくはステップS6とS7で同一であるが、ステップS6で決定された曲線平均値KMと、ステップS7で決定された曲線平均値KMとは、曲線平均値KMの決定のために異なる量の曲線セクションKAが用いられるか、又は基準として取られるという点で異なっている。
曲線平均値KMを決定するために、曲線セクションKAは、好ましくは、特に、曲線平均値KMを決定するために用いられる全ての曲線セクションKAが同じ値の範囲、例えば-1~1又は同様の値を有するように、スケーリング及び/又は正規化される。
好ましくは、ステップS7において、リサンプリング法が使用される。この目的のために、好ましくは、いわゆる副標本が曲線セクションKAから生成される。
リサンプリング法では、平均値、分散、分散の度合い又は同様のものなどの標本統計量の統計的特性は、初期標本からの副標本の繰り返し抽出に基づいて決定することができる。
リサンプリング法は、例えば、ブートストラップ法、ジャックナイフ法、クロスバリデーション、又は並べ替え検定もしくはランダム化検定とすることができる。しかしながら、特に好ましくは、本発明において、リサンプリング法はブートストラップ法である。以下では、ブートストラップ法について、より詳細に説明する。
ブートストラップ法を用いる場合、副標本はまた、ブートストラップ標本と呼ぶこともできる。特に、ブートストラップ法に関連して以下で使用される用語「副標本」はまた、用語「ブートストラップ標本」と置き換え可能である。
本方法において、初期標本は、好ましくは、曲線セクションKA(場合によってはステップS6で選択される)、特に1又は2以上の曲線K及び/又はセンサ7の全体によって形成される。特に、初期標本は、N個の曲線セクションKAを有する。従って、Nは、初期標本における曲線セクションKAの数である。
初期標本は、好ましくは、同じ曲線K又は同じセンサ7の曲線セクションKAのみを有する。
提案されるブートストラップ法の基本原理は、初期標本、すなわちこの場合は曲線セクションKAから、「復元抽出」によって1又は2以上の部分標本を作成することである。
副標本は、初期標本のN個の曲線セクションKAからM個の曲線セクションKAを選択することによって作成される。
副標本の曲線セクションKAの数Mは、好ましくは、初期標本の曲線セクションKAの数Nに対応する(M=N)。
特に、M個の曲線セクションKAの選択は、ランダムである。副標本用に選択される曲線セクションKAは、好ましくは、互いに独立して選択される。つまり、副標本を生成するためのM個の曲線セクションKAのうちの最初のものは、初期標本のN個の曲線セクションKAからランダムに選択される。次に、初期標本のN個の曲線セクションKAから更なる曲線セクションKAが選択される。特に、更なる曲線セクションKAは、最初の曲線セクションKAと同じ曲線セクションKAセットから選択される。その後、M個の曲線セクションKAが選択されるまで、同じ曲線セクションKAの集合から更なる曲線セクションKAが同じ方法で選択される。
言い換えると、副標本を生成するための初期標本から既に一度選択された曲線セクションKAは、更なる曲線セクションKAを選択する際に再度考慮されるため、副標本は同じ曲線セクションKAを複数回含む可能性がある。これは、副標本の生成のために既に一度選択された曲線セクションKAが、初期標本からの曲線セクションKAのその後の抽出のために再び選択できることを意味する。
統計学又は確率論の観点から、これは「復元サンプリング」に相当し、例として、曲線セクションKAが、曲線セクションKAの集合から順に「抽出」され、次の曲線セクションKAを抽出する前に再び「戻される」。従って、曲線セクションKAの抽出は、常に曲線セクションKAの同じ集合から行われる。これは、数回の抽出の間に同じ曲線セクションKAを複数回抽出することができ、曲線セクションKAを全く抽出しないことはできないことを意味する。
従って、本方法では、極端な場合、原理的には、1つの副標本が同じ曲線セクションKAをM回含むことが可能である。また、原理的には、副標本が同じ曲線セクションKAを2度と有していないことも可能であり、副標本が初期標本に厳密に対応するようになる。
しかしながら、通常は、副標本は、初期標本の幾つかの曲線セクションKAを複数回含み、初期標本の幾つかの曲線セクションKAは全く含まないことになる。
好ましくは1000未満、好ましくは500未満、特に250未満、特に好ましくは100未満、極めて特に好ましくは75未満、及び/又は10を上回る、好ましくは30を上回る、特に好ましくは約50の副標本が生成される。
通常は、リサンプリング法又はブートストラップ法を用いる場合、非常に多くの副標本が生成され、例えば1000又はそれよりも多くの副標本が生成される。一般に、サンプリング関数の精度及び/又は信頼性は、生成される副標本の数を増やすことにより向上させることができる。
しかしながら、副標本の数が増えると、曲線K又は曲線セクションKAの生成及び評価に必要な計算量も増加する。これは、一方では、本方法の実行に使用されるシステム、特に検査装置1のエネルギー消費に対して、他方では、本方法の実行に必要な計算能力及び/又は計算時間に悪影響を及ぼす。従って、生成される副標本の数を可能な限り少なくしておくことが有利である。
本発明の関連において、上述の比較的少数の副標本で、十分に信頼できる及び/又は正確な結果、特に曲線特徴Mを既に達成又は決定できることが、驚くべき方法で示されている。
しかしながら、利用可能な計算能力が非常に低い場合、更に少数の副標本、例えば30未満、特に僅かに15個の副標本を生成することが可能であり、また好ましい場合がある。このような少数の副標本で意味のある結果が既に得られたことが実験により示されている。
作成又は作成されることになる副標本の数は、固定であることが好ましい。特に、曲線K又は曲線セクションKAの各分析について、例えば、連続して記録された曲線K及び/又は異なるセンサ7で測定された曲線Kについて、同じ数の副標本が生成される。
ステップS7において、曲線平均値KMは、好ましくは、初期標本の曲線セクションKAによって決定される。
好ましくは、ステップS6の下で上述したように、曲線セクションKAの曲線平均値KMが決定され、ここで、初期標本の各曲線セクションKAは、曲線平均値KMの算出において厳密に1回含まれる。
好ましくは、曲線平均値KMはまた、特に初期標本と同じ方法で副標本(各々)から決定される。この目的のために、ブートストラップ標本の曲線平均値KMを算出する際にが、副標本のM個の曲線セクションKAの各々が厳密に1回考慮される。この意味で、M個の曲線セクションKAのうちの幾つかが、副標本を生成する際に初期標本からこれらの曲線セクションKAを複数選択したことに起因して、同一であるべきであっても、副標本のM個の曲線セクションKAは、異なる曲線セクションKAを表している。
言い換えると、複数の曲線セクションKAに基づく平均化は、特に、副標本を考慮して行うことができる。特に、曲線平均値KMは、副標本の各々について、好ましくは初期標本についても決定される。
上述のように、初期標本は、好ましくは、同じ曲線Kに由来する及び/又は同じセンサ7及び/又は検出器6で測定された曲線セクションKAのみを有する。しかしながら、初期試料が、異なるセンサ7及び/又は検出器6で、特に連続的に及び/又は時間的にシフトして測定された曲線セクションKAを有することも可能である。これは特に、1又は2以上の曲線Kの検査又は記録中に動物Tが移動した場合、又は脚2が移動した場合及び/又はその際に1又は2以上のセンサ7が再び、特にセンサ7の別の部分集合が選択された場合に当てはまることができる。
基本的に、リサンプリング法又はブートストラップ法を用いることが有利であるが、必須ではない。
ステップS8
ステップS8では、好ましくは、曲線特徴Mが決定される。曲線特徴Mの決定は、特に、ステップS7で決定された曲線平均値KMに基づいている。
好ましくは、曲線特徴Mは、このようにして、曲線セクションKA及び/又は副標本に基づいて決定される。
この目的のために、好ましくは同じ種類の複数の曲線特徴Mを、最初に決定することができ、その中で1つの曲線特徴Mが、ステップS8の最後に形成又は選択される。このステップS8の最後に選択及び/又は形成された曲線特徴Mは、ステップS8で決定された曲線特徴Mと呼ばれる。
曲線特徴Mの決定は、各曲線K、又は各センサ7及び/又は検出器6について別個に行うことができる。特に、曲線特徴Mの決定のために、同じ曲線K又は同じセンサ7及び/又は検出器6の異なる曲線Kに由来する曲線セクションKAのみが考慮される。しかしながら、ここでは他の方法も可能である。
特に好ましくは、曲線特徴Mは、初期標本について、及び各副標本、特に曲線K及び/又はセンサ7及び/又は検出器6について決定される。
従って、特にステップS7において、先に決定された曲線平均値KMの各々について、同じ曲線特徴Mを決定することが特に好ましい。原理的には各曲線平均値KMに対して異なる値を取ることができるこれらの同じ曲線特徴Mから、曲線特徴平均値は、好ましくは、特に曲線特徴Mの算術平均が算出される。
曲線平均値KMは、好ましくは各センサ7及び/又は検出器6について別個に決定され、すなわち曲線平均値を算出する場合、好ましくは同じセンサ7及び/又は検出器6で測定された曲線セクションKAのみが用いられるので、曲線特徴平均値の算出は、好ましくは各センサ7及び/又は検出器6について別個に実行される。このようにして、曲線特徴平均値は、好ましくは、各センサ7及び/又は検出器6について利用可能である。好ましくは、(ステップS8の終了時に)これらの曲線特徴平均値のうちの1つが選択され、これによって、特にセンサ7及び/又は検出器6が選択される。この選択された曲線特徴平均値は、ステップS8で決定された曲線特徴Mと呼ばれる。
しかしながら、原理的には、曲線平均値KMを算出するために、センサ7及び/又は検出器6のうちの異なるもので測定された曲線Kの曲線セクションKAを使用することも可能である。ここで、異なるセンサ7及び/又は検出器6で測定された曲線セクションKAは、同時に測定された曲線Kから、又は代替的に又は追加的に、連続的に及び/又は時間遅延して測定された曲線Kから取得することが可能である。
曲線特徴Mは、曲線K又は曲線セクションKAの特徴であることが好ましい。曲線特徴Mは、好ましくは、脈波形遅延PTT及び/又は血圧BP測定に関連する特徴であり、好ましくは、脈波形遅延PTT及び/又は血圧BP測定に関連する特徴量である。代替的に又は追加的に、曲線特徴Mは、曲線平均値の経過に対応することができる。特に、曲線特徴Mは、血圧BPを測定するのに用いることができる特徴である。
以下では、曲線特徴Mを表すことができる曲線K又は曲線セクションKAの幾つかの特徴について、例を挙げて説明する。しかしながら、以下に説明する特性以外の更なる特性や特徴も、曲線特徴Mを表すことができる。
更に、曲線特徴Mの決定について、曲線平均値KMを援用して以下に説明する。しかしながら、原理的には、曲線平均値KMや曲線平均値KMの決定なしで、曲線セクションKAを用いて直接曲線特徴Mを決定することも可能である。この場合、曲線特徴Mは、好ましくは、各曲線セクションKAについて個別に決定され、好ましくは、その後曲線特徴平均値が決定される。
特に好ましくは、曲線特徴Mは脈波伝播時間PTTであるか、又はこれに相当する。
好ましくは、脈波伝播時間PTTは、曲線平均値KMの極値、特に最大値の時間又は位置PM1に対応する。
図12は、曲線平均値KM又はその経過の一例を示す図である。曲線平均値KMは、好ましくは、波状である。特に、曲線平均値KMは、2つの連続する極値、特に(絶対)最大値と(絶対)最小値とを有し、特に好ましくは、最初に最大値が、次に最小値が想定される。
曲線平均値KMの最大値の時間又は位置PM1は、好ましくは、脈波伝播時間PTTに相当する。従って、曲線特徴Mは、好ましくは、曲線平均値KMの最大値の位置PM1である。
特に、曲線平均値KMの最大値の時間又は位置PM1は、曲線セクション開始点が心拍の時間THに対応する場合、脈波伝播時間PTTに相当する。冒頭で説明したように、心拍の時間THに対応する時間の心拍曲線KGに基づいて曲線Kを切り分けた場合、脈波伝播時間PTTは直接読み取ることができる。また、曲線の始まりと心拍の時間差に基づいて補正を行うことができ、或いは、後の意図される血圧測定を相対脈波伝播時間PTTに基づいて行うことができる。従って、脈波伝播時間PTTは、必ずしも心拍と、測定位置での脈波到達との間の時間差の絶対値である必要はなく、(直接的に)対応するのみでもよい。
脈波伝播時間PTTの測定に代えて又は追加して、脈波伝播速度を決定することができる。脈波速度は、脈波の伝播距離と、この距離を移動するのに必要な脈波伝播時間PTTの商である。特に、脈波速度は、脈波伝播時間PTTから血圧BPを測定するため相関関数Fの変数として脈波伝播時間PTTの代わりに用いることができ、及び/又は脈波伝播時間PTTに加えて相関関数Fにおいて考慮することができる。
代替的に又は追加的に、曲線特徴Mは、曲線平均値KMの第1及び/又は絶対最小値の時間又は位置PM2である。
代替的又は追加的に、曲線特徴Mは、曲線平均値KMの最大の負の傾きの時間又は位置である。この場合、曲線平均値KMは、好ましくは最初に平滑化され、この平滑化された曲線平均値KMを用いて、曲線特徴M又は最大負勾配の位置が決定される。好ましくは、von-Hann窓のような平滑化フィルタを用いて、曲線平均値KMを平滑化する。最大負勾配の位置は、図12による説明例において絶対最大値と絶対最小値との間である。
代替的又は追加的に、(好ましくは、最大負勾配の位置の代わりに)最大負勾配の絶対値が使用される。この場合、曲線平均値KMは、好ましくは最初に平滑化され、この平滑化された曲線平均値KMを用いて、曲線特徴M又は最大負勾配の値もしくは絶対値が決定される。好ましくは、von-Hann窓のような平滑化フィルタを用いて、曲線平均値KMを平滑化する。
代替的又は追加的に、曲線特徴Mは、絶対最大値の位置PM1と絶対最小値の位置PM2との間の距離又は時間差である。
代替的又は追加的に、曲線特徴Mは、曲線平均値KMの2次導関数が各ケースで(局所的な)最大値を取る位置の間の距離である。この距離は、曲線平均値KMが最も強い曲率を有する位置の間の距離に相当する。
代替的又は追加的に、曲線特徴Mは、瞬時高調波位相シフトである。これは、好ましくは、以下のように決定される。すなわち、曲線平均値KMに、好ましくは離散的なフーリエ変換が適用される。その後、第1高調波振動の位相及び第2高調波振動の位相が、特に曲線平均値KMのフーリエ変換のアークタンジェントの実部及び虚部を算出することにより算出される。第1高調波振動の位相と第2高調波振動の位相の差は、瞬時高調波位相シフトと呼ばれる。
代替的又は付加的に、曲線特徴Mは、セクション比率である。セクション比率は、曲線平均値KMの異なるセクションの長さの比率である。このために、最初に、曲線平均値KMの第1セクションと第2セクションとが決定される。好ましくは、第1セクションは、曲線平均値KMの1次導関数の第1ゼロの位置から始まり、第1セクションは、曲線平均値KMの1次導関数の第2ゼロの位置で終了する。好ましくは、第2セクションは、曲線平均値KMの第2導関数の第1ゼロの位置又は曲線平均値KMの第1導関数の第1最大値の位置からそれぞれ始まり、第2セクションは、曲線平均値KMの第1導関数の第2ゼロの位置で終了する。好ましくは、第1セクションの長さと第2セクションの長さとの商が形成される。
代替的又は追加的に、曲線特徴Mは、曲線K又は曲線セクションKAの曲線性である。これは、特に図15に示されている。
曲線Kの曲線性は、特に、曲線Kが曲線セクションKAにおいて、特に第1の最大値の位置PM1と第1の最小値の位置PM2との間で直線からどの程度偏位しているかを示す尺度である。
曲線性を求めるには、好ましくは、第1の最大値から第1の最小値まで延びる直線と共に、第1の最大値の位置PM1と第1の最小値の位置PM2との間に曲線Kが含む面の面積が決定される。表面は、図15に示すように、複数の非接続セクションからなることができ、ここでは、直線より上のシングルハッチセクションと直線より下のダブルハッチセクションという2つのセクションからなる。この囲まれた表面は、好ましくは、特に図15に示すように、第1の最大値から第1の最小値まで延びる矩形の面積に正規化され、又は曲線Kの第1の最大値と第1の最小値が2つの対向する隅点を形成するその面積で分割される。好ましくは、第1の最大値から第1の最小値までの線は、矩形の対角線を形成する。矩形の辺は、x軸及びy軸に平行に延びている。
従って、曲線性とは、特に、第1の最大値と第1の最小値との間で、第1の最大値から第1の最小値まで延びる直線と曲線が囲む表面又は面積と、その辺がX軸及びY軸に平行であり且つ第1の最大値から第1の最小値までの直線が対角線を形成する矩形の面積との商である。
曲線性を求めるには、直線より上にある領域又は面(図15ではシングルハッチ)を正の符号で数え、直線より下にある領域又は面(図15ではダブルハッチ)を負の符号で数えることでよい。この場合、例えば、直線の上方及び下方の囲まれた面が、各々同じ面積であれば、曲線性は0の値を有することになる。
しかしながら、代替的又は追加的に、曲線Kの直線からの偏差の尺度である絶対曲線性を決定することも可能である。絶対曲線性を決定するために、好ましくは、直線と曲線Kとの間に囲まれた面又は面積を決定するために、曲線Kと第1の最大値から第1の最小値まで延びる直線との間で囲まれる全ての面の面積の絶対値が加算される。言い換えると、これらの面積は、好ましくは同じ符号が入力される。従って、好ましくは、絶対曲線性を算出する際には、表面が直線の上方にあるか下方にあるかは考慮されない。
特に、絶対曲線性の決定が好ましい。
代替的又は追加的に、曲線特徴Mは、勾配がゼロの第1の最大値を通る水平線又は直線と、第1の最大値と第1の最小値の間の勾配が最大の点を通る直線又は接線との交点の位置又はx座標であり、接線は、当該点における曲線K又は曲線セクションKAの勾配を有する。この交点はまた、略して接線交点とも呼ばれる。
従って、要約すると、曲線特徴Mは、好ましくは、曲線平均値KMの以下の値のうちの幾つかの1つ又は組み合わせである。
・第1の最大値又は脈波伝播時間PTTの位置PM1
・第1の最小値の位置PM2
・第1の最大値の位置PM1と第1の最小値の位置PM2との間の距離
・最大の負の傾きの位置
・.二次導関数が極大を取る位置の距離
・最大負勾配の値又は絶対値
・瞬時高調波位相シフト
・セクション比率
・曲線Kの曲率
・接線交点
曲線特徴Mは、好ましくは、妥当性がチェックされる。特に、曲線特徴Mが指定又は指定可能な上限閾値を超えるか、及び/又は指定又は指定可能な下限閾値を下回るかがチェックされる。このことは、脈波伝播時間PTTの例を用いて上記でより詳細に説明され、PTTは、解剖学的条件に起因して一定の間隔内にだけ存在することができる。同様に、脈波伝播時間PTT外の曲線特徴Mについても、対応する閾値を指定することができ、その値を下回る又は上回ることは、例えば解剖学的、生物学的、及び/又は物理的法則に起因して妥当ではない。
この曲線特徴Mの妥当性チェックは、特に、第1の最大値の位置PM1及び/又は決定された脈波伝播時間PTTの妥当性のチェックを含む。第1の最大値の位置PM1及び/又は脈波伝播時間PTTの分散の度合い、特に四分位範囲が、指定又は指定可能な上限閾値に達するか又はこれを超える場合、曲線K又は曲線Kが記録されたセンサ7及び/又は検出器6は、好ましくは廃棄されるか又は選択されない。例えば、閾値は、5msとするか、又は5msの脈波伝播時間PTTの分散の度合い、特に四分位範囲に対応させることができる。このようにして、特に非一貫した又は非均一な脈波伝播時間PTTが曲線セクションKAを基に決定することができる曲線K又はセンサ7及び/又は検出器6は、破棄するか又は選択しないことができる。
好ましくは、上記で説明した様々な曲線特徴Mのうちの単一のものだけが、特に各曲線平均値KMについて決定され、好ましくは血圧BPの測定のために使用される。しかしながら、特に各曲線平均値KMについて複数の曲線特徴Mを決定し、好ましくは血圧BPの測定に使用することも可能である。
好ましくは、曲線特徴平均値、特に曲線特徴Mの算術平均は、初期標本及び副標本の曲線特徴Mから決定される。従って、曲線特徴平均値は、特に、初期標本の曲線特徴Mと副標本の曲線特徴Mとの平均値、好ましくは算術平均値である。
特に好ましくは、従って、先に説明した曲線特徴Mのうちの1つが、初期標本について並びに副標本の各々について決定され、その後、これらの曲線特徴Mの平均値が決定される。
好ましくは、曲線特徴Mの分散の度合い、特に四分位範囲、標準偏差及び/又は(経験的)分散も決定される。分散の度合い及び/又は四分位範囲、標準偏差及び/又は(経験的)分散は、曲線特徴平均値に割り当てられる。
分散の度合いは、特に、値の分散を表す尺度であり、この場合、特に初期標本及び副標本の曲線特徴Mの分散を表す尺度である。
曲線特徴Mの四分位範囲とは、特に下位四分位(0.25四分位)と上位四分位(0.75四分位)の間の距離のことである。従って、四分位範囲は、好ましくは、決定された曲線特徴Mの中間の50%が位置する間隔の幅である。しかしながら、原理的には、別の四分位範囲も使用できる。
四分位範囲の代替として、分散の度合いは、分散、特に経験的分散、及び/又は標準偏差とすることもできる。しかしながら、四分位範囲の使用、は非常に堅牢であることが証明されており、従って特に有利である。
好ましくは、各曲線K又は各センサ7及び/又は検出器6について、この曲線K又はこのセンサ7及び/又は検出器6に割り当てられた分散の度合いは、別個に決定される。特に、従って、分散の度合いの決定においては、初期標本及び同じ曲線K又は同じセンサ7及び/又は検出器6の副標本に割り当てられた曲線特徴Mのみが考慮される。
曲線特徴Mは、好ましくは、各センサ7及び/又は検出器6について別個に決定される。特に、従って、単一のセンサ7及び/又は検出器6の曲線平均値KMのみが、曲線特徴Mの決定のために使用される。
その結果、各センサ7及び/又は検出器6について、このセンサ7及び/又は検出器6に割り当てられた曲線特徴平均値は、従って、別個に決定することができる。
特に、異なるセンサ7及び/又は検出器6の曲線特徴M及び/又は曲線特徴平均値の決定された値は、異なる場合がある。
好ましくは、曲線特徴平均値の1つがその後に選択される。特に、センサ7及び/又は検出器6のうちの1つ、及び/又は曲線Kのうちの1つがこれにより選択される。
曲線特徴平均値及び/又は曲線K及び/又はセンサ7及び/又は検出器6の選択は、好ましくは、(ステップS8において)決定された分散の度合い、特に四分位範囲、(経験的)分散及び/又は標準偏差に基づいて、又はそれを考慮して行われる。
曲線特徴平均値及び/又は曲線K及び/又はセンサ7及び/又は検出器6を選択する1つの可能性は、最も低い分散の度合い、特に最も低い四分位範囲、最も低い(経験的)分散及び/又は最も低い標準偏差を有する曲線特徴平均値を選択することである。
本発明の関連において特に好ましいと判明した更なる可能性は、曲線特徴平均値を選択するために、分散又は四分位範囲の測定に加えて、初期標本及び/又は副標本の曲線平均値KMの最大値の振幅を使用することである。
この場合、以下のように、特に各センサ7及び/又は検出器6について個別に進めることが好ましい。
最初に、上記のように、各副標本について及び好ましくは各初期標本について、曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTT、及び場合によっては1又は2以上の更なる曲線特徴Mが決定される。次に、曲線特徴Mは、上述のように、各副標本及び好ましくは初期標本について別個に妥当性がチェックされる。曲線特徴Mが妥当である場合、又は試験した全ての曲線特徴Mが妥当である場合、それぞれの標本は全体として妥当であるとみなされる。更に、それぞれの標本の曲線平均値KMの振幅、特に第1の最大値の値が決定される。
更に、好ましくは、個々の標本又は副標本について決定された曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTTの四分位範囲が決定される(「IQR」)。更に、個々の標本又は副標本の曲線平均値KMの第1の最大値の振幅又は値の平均値又は中央値が決定される(「meanA」)。更に、全体として妥当であるとみなされた標本又は副標本の数が決定される(「num_S_plausible」)。
これらの値IQR、meanA及びnum_S_plausibleから、特に曲線が評価された各検出器6及び/又はセンサ7について、値L=IQR/meanA num_S_plausible”、すなわち四分位範囲IQRと振幅平均値又は中央値meanAと妥当標本の数num_S_plausibleの積との商が、好ましくは決定される。
このようにして、値Lは、各センサ7及び/又は検出器6に別個に割り当てることができる。
好ましくは、次に、最小の値Lが対応する曲線特徴平均値が選択される。曲線特徴平均値は、好ましくは、単一のセンサ7の曲線K又は曲線セクションKAに基づいて決定されたので、この選択は、好ましくは、センサ7の選択に相当する。
振幅平均値又は振幅中央値meanAが、指定又は指定可能な閾値以下である場合、曲線K及び/又は曲線Kが測定されたセンサ7及び/又は検出器6が、好ましくは廃棄され及び/又は選択されない。閾値は、例えば、値0.2を有することができる。上記で説明したように、曲線特徴M及び/又は曲線平均値KMを決定するために正規化された曲線セクションが好ましくは使用され、各曲線セクションKAにおける第1の最大値の振幅又は値が1となるようにする。従って、第1の最大値の位置及び/又は経過又は形状が完全に一致する場合には、振幅平均値又は中央値meanAは値1を有し、値は第1の最大値の位置及び/又は経過又は形状が異なるほど低くなるので、振幅平均値又は振幅中央値meanAは、曲線セクションKAの第1の最大値の位置及び/又は経過又は形状が、(妥当な)標本においてどのように良好に一致するかを示す尺度である。
曲線特徴Mの決定が現実の脈波伝播時間PTTをもたらす副標本の割合が、指定又は指定可能な閾値以下である場合、曲線K及び/又は曲線Kが測定されたセンサ7及び/又は検出器6は、好ましくは破棄され及び/又は選択されない。現実の脈波伝播時間PTTは、好ましくは、上記で説明したように、下限閾値、例えば20ms以上である、及び/又は上限閾値、例えば175ms以下である脈波伝播時間PTTである。曲線特徴Mの決定が現実の脈波伝播時間PTTをもたらす副標本の割合の閾値は、例えば値0.8を有することができる。特に、これは、現実の脈波伝播時間PTTをもたらす副標本の割合が80%以下である場合、曲線K及び/又はセンサ7及び/又は検出器6が廃棄され及び/又は選択されないことを意味する。
好ましくは、分散の度合い及び/又は初期標本及び/又は副標本の曲線平均値KMの最大値又は極大値の振幅を考慮して選択される曲線特徴平均値は、好ましくはステップS8で決定される曲線特徴Mである。
その結果、血圧BPの測定に使用される曲線特徴M、特に曲線特徴平均値は、複数の以前に(好ましくは異なるセンサ7について)決定された曲線特徴M又は曲線特徴平均値(特に曲線特徴M又は曲線特徴平均値は同じ種類のもの)から選択される。
選択は、1つの検出器6及び/又はセンサ7に各々が対応する曲線特徴M又は曲線特徴平均値から行うことができる。代替的に又は追加的に、副標本を使用することによって前のステップS7に関連して決定された曲線特徴M又は曲線特徴平均値から選択することも可能である。
代替的又は追加的に、異なるセンサ7及び/又は検出器6の曲線セクションKAを組み合わせることによって形成された曲線特徴M又は曲線特徴平均値から選択することができる。しかしながら、以下では、1つの曲線特徴M又は曲線特徴平均値のみを決定して使用することも可能である。
ステップS8における曲線特徴M又は曲線特徴平均値の選択は、従って、特に、センサ7及び/又は検出器6の選択を構成する。これは、図11に例として示されている。明確にするために、ステップS3及びS8のみが図11に示されており、ここではセンサ7及び/又は検出器6の選択が行われる、又は行われることができる。しかしながら、これは、ステップS4からS7が必ずしも省略されることを意味するものではない。図11に示すように、好ましくは、ステップS3におけるセンサ7及び/又は検出器6の予備選択と、ステップS8における曲線K又は曲線特徴M又は曲線特徴平均値の選択の両方が、センサ7及び/又は検出器6の選択を構成している。
従って、センサ7の選択は、好ましくは、複数のステップ、特にステップS3及びステップS8で行われる。好ましくは、(特にステップS3において)センサ7の(第1の)選択は、光学的検査、特にフォトプレチスモグラフィー及び/又はセンサデバイス4による曲線Kの記録の前に行われる。更に好ましくは(代替的又は追加的に、特にステップS3において)、光学的検査、特にフォトプレチスモグラフィー、及び/又はセンサデバイス4による曲線Kの記録の後、センサ7の(更なる)選択が行われる。ステップS6において、センサ7の曲線Kの全ての曲線セクションKAが廃棄されるべきである場合、これは、好ましくはセンサ7の選択でもあり、つまり、特にこの場合、曲線セクションKAが完全に廃棄されていないセンサ7のみが選択される。
好ましくは、ステップS6で説明した曲線セクションKAの有用性チェックの後、曲線Kの残りの曲線セクションKA及び/又は廃棄されない曲線セクションKAの数が、指定又は指定可能な閾値以下である場合、曲線K及び/又は曲線Kが記録されたセンサ7及び/又は検出器6は、廃棄される、及び/又は選択されない。閾値は、例えば30とすることができ、30以下の有用な曲線セクションKAを有する曲線Kが排除され及び/又は選択されないようなる。有効な曲線セクションKAが少な過ぎる曲線Kを排除及び/又は選択しないこのステップは、必ずしもステップS8のみで行われるとは限らず、ステップS6の後及び/又はステップS7の前で、又はステップS6及びS7の一方の部分ステップとして行うことも可能である。好ましくは、ステップS7における平均化は、十分に有用な曲線セクションKAを有する曲線K、又は有用な曲線セクションKAの数が上述の閾値以上である曲線Kでのみ行われる。
特に、ステップS8において、例えば決定された値Lが小さ過ぎるか、又は曲線特徴Mに割り当てられた分散の度合いが大き過ぎることに起因して、決定された曲線特徴M又は決定された曲線特徴Mの幾つかもしくは全てが不正確又は信頼できないことが判明した場合、ステップS1、S2、S3及び/又はS4の何れかに戻ることが可能である。
特に、前のステップに戻ることにより、検査中に動物Tが動くこと、検査中に脚2が動くことが可能となる。このようにして発生する測定誤差及び/又は動きアーチファクトは、特にセンサ7の複数の存在検出及び/又は選択、及び/又は心拍曲線KG及び/又は曲線Kの複数の記録に関連して、使用できない曲線K又は曲線セクションKAを廃棄することによって補償することが可能である。特に、動物T又は脚2の移動中又は移動後に、1又は2以上の他のセンサ7又は移動前とは異なるセンサ7の部分集合を用いて検査を持続又は継続することが可能である。動物Tが好ましくは検査中に自由に動くことができるという事実は、動物Tにとって検査が非常に快適であり、ストレスがない。このことは、正確で信頼性の高い検査、特に血圧測定検査をもたらす。
ステップS9
ステップS9では、好ましくは、特に収縮期、拡張期、及び/又は平均血圧BPは、特に、ステップS8で決定された曲線特徴Mから決定される。血圧BPは、好ましくは経験的に決定された相関関数Fを使用して決定される。
従って、相関関数Fは、好ましくは、特にステップS8で決定された曲線特徴Mと血圧BPとの間のリンクを表し、血圧BPを曲線特徴Mに割り当てる。
特に、相関関数Fは、好ましくは、動物Tの脚2と心臓との間の腕の長さ又は脚の長さを明示的に考慮しないようにする。言い換えると、好ましくは、腕の長さ又は脚の長さを明示的に決定する必要はない。
むしろ、本発明の関連において、同じ種又は品種の異なる動物T、特に異なる飼い猫について、同じ相関関数Fを使用することができ、意味のある結果につながることが驚くべき方法で示された。しかしながら、好ましくは、異なる動物の種又は品種に対して異なる相関関数Fが使用される。
相関関数Fは、好ましくは、血圧BPを測定するための確立された方法によって血圧BPが決定される研究によって決定され、本発明による方法によって決定された曲線特徴Mに割り当てられる。次いで、相関関数Fは、本発明による方法によって決定された血圧BPが、確立された方法によって決定された血圧BPに少なくとも実質的に対応するように、相関関数Fのパラメータを適合させることによって決定される。
相関関数Fは、好ましくは、少なくとも2つの変数に依存するスカラー場である。
好ましくは、曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTTは、相関関数Fの変数を構成する。
好ましくは、曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTTに加えて、心拍数は相関関数Fの変数を構成することが好ましい。心拍数は、ある特定の時間間隔における心拍の回数を表し、好ましくは心拍曲線から、特にQRS複合群又はRピークの距離から決定される。
従って、相関関数Fは、例えば、次のような関数形式を取ることができる。
F(x,y)=a・x+b・y+c
ここで、xは曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTT及び/又は第1の最大値の位置PM1、yは心拍数、a、b、cは決定すべきパラメータを表す。
更に、相関関数Fは、更なる変数に依存することができる。特に好ましくは、曲線セクションKAの第1の最大値の位置PM1と、第1の最小値の位置PM2との間の距離、又は曲線平均値KMが、相関関数Fの更なる変数を構成する。
従って、相関関数Fはまた、次のような関数形式を取ることができる。
F(x,y)=a・x+b・y+c・z+d
ここで、xは曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTT及び/又は第1の最大値の位置PM1、yは心拍数、zは第1の最大値の位置PM1と第1の最小値の位置PM2との間の距離、a、b、c及びdは決定すべきパラメータを示す。
更に、相関関数Fは、非線形関数であることが好ましい。相関関数Fは、従って、曲線特徴M及び/又は心拍数に非線形的に依存することができ、特に、従って、x、y及び/又はzにおける高次の項(x2、x3、y2、y3、z2、z3、その他)を有することができる。
更に、相関関数Fは、更なる変数又は3つの変数x、y、zよりも多い変数に依存することができる。
特に、血圧BPの測定において、又は相関関数Fの変数として、既に述べた量に代わる又は追加として曲線Kの曲線性を考慮することができる。
特に例えばネコであるネコ亜科の動物Tにおいては、脈波伝播時間PTTの代わりに、或いはこれに加えて血圧BPの変化によって曲線Kの曲線性が変化することが示されている。言い換えると、場合によっては血圧 BPは、脈拍伝播時間PTTの変化をもたらす血圧BPが特に変化しなくても、曲線Kの曲線性に反映される場合があり、そのため、相関関数F又は血圧BPの決定において、脈波伝播時間PTTの代替又は追加として曲線Kの曲線性を考慮することが重要とすることができる。
脈波伝播時間及び/又は心拍数からの血圧測定のための各種相関関数Fについては、M.Sharma他,Cuff-Less and Continuous Blood pressure Monitoring: A Methodological Review, Technologies 2017, 5(2), 21に記載されている。本発明の相関関数Fは、第3章及び第4章において説明された数学モデルの1つの、特に式(6)~(10)の1つに従う又は表3に従う関数形式を有することができる。
相関関数F、特にそのパラメータにおいて、動物Tの他の様々な特性、例えば、サイズ、体重、性別、年齢、及び/又は脚2又は脚2の肉球の色及び/又は色素、を代替的又は追加的に考慮することができる。
原理的には、相関関数Fはまた、それぞれの動物Tの解剖学的特殊性に依存することができる。例えば、動物Tのサイズ及び/又は動物Tのサイズに対応する尺度、例えば体長、肩の高さ、脚又は腕の長さ、又は心臓と脚2の間の距離に対応する他の何れかのパラメータが、特にパラメータa、b、c又はdの何れかの形式で相関関数Fに考慮されるようにすることができる。多くの場合、これにより心臓と脚2との間の距離について十分に正確な結論を引き出すことができるので、この関連における好ましいパラメータは、動物Tの体重とすることができる。この点で、相関関数Fは、動物Tの体重をパラメータとして有することができ、又は動物Tの体重は、パラメータa、b、c、dのうちの1つによって考慮することができる。
補完的に、生体インピーダンスなどの体脂肪率に対応するパラメータを考慮することもできる。それぞれの測定は、心拍曲線KGを測定する電極15及び/又はスケール18を使用して行うことができる。特に、生体インピーダンスと動物Tの体重との組み合わせは、心臓と脚2との間の距離に関する動物Tの解剖学的特殊性についての暗黙の又は実際の結論によって相関関数Fに考慮され、曲線特徴Mから血圧BPをより確実に測定できるようにすることができる。
身長、体重、体脂肪率又は同様のものなどの動物Tの特性を考慮することは、相関関数Fにおいて、変数(x、y、z)の代わりにパラメータ(a、b、c、d)の形式で行うことが好ましい。言い換えると、それぞれの特性は、変数として直接的に相関関数Fに入力するのではなく、好ましくはパラメータとしてのみ、或いは間接的に相関関数Fに入る。
好ましくは、動物Tの特性は、離散パラメータの形態で考慮される。この意味での離散パラメータは、特に、一定数の異なる値、例えば2、3又は4つの異なる値を取ることができるパラメータである。これにより、検査される動物の特性を相関関数Fの変数として明示的に含むことなく、相関関数Fにこの特性を考慮することが可能となる。
特に、身長、体重、体脂肪率又は同様のものなどの特性に応じて動物Tを異なるグループに分類することができ、この場合、この特性は、相関関数Fにおいて、離散的なパラメータを用いて考慮され、パラメータの異なる値の各々が異なるグループの1つに対応する。
動物Tの分類と、これに伴う実施可能な離散パラメータ値間の選択を自動的に行うようにすることができる。代替的又は追加的に、動物Tの分類は、手動入力又は同様のものによって、特に検査装置1での入力によって及び/又は検査又は測定が実行される前に行うようにすることができる。
特に好ましくは、相関関数Fのパラメータの1つ、特に曲線特徴Mにリンクされたパラメータaにおいて、動物T、特に猫のサイズ及び/又は体重が考慮される。好ましくは、これは、バイナリパラメータの形態で行われる。バイナリパラメータは、特に、2つの異なる値のみを取ることができるパラメータである。言い換えれば、好ましくは、パラメータaに対して2つの異なる値a1及びa2が提供され、大型及び/又は重量のある動物Tに対しては、値a1が相関関数Fにおけるパラメータaとして用いられ、小型及び/又は軽量の動物Tに対しては、値a2が相関関数Fにおけるパラメータaとして用いられる。大型及び/又は重量のある動物Tと小型及び/又は軽量の動物Tへの細分化は、好ましくは限界値によって行われ、限界値を超えた場合、動物Tは大型及び/又は重量のある動物として分類され、限界値を下回った場合、動物Tは小型及び/又は軽量の動物として分類される。ここで、限界値は、例えば、腕及び/又は脚の長さ、肩の高さ、動物Tの全長、動物Tの体重又は同様のものなど、動物Tのサイズ及び/又は体重に対応する値であることが好ましい。
好ましくは、収縮期及び/又は拡張期血圧BPが決定される。収縮期及び拡張期血圧BPには、異なる相関関数Fを使用することが好ましく、異なる相関関数Fは、好ましくは、同じ関数形式を有するか、又は同じ変数に依存し、及び/又はパラメータ(a、b、c、d)の値のみが異なる。
本発明による方法及び/又は検査装置は、特に拡張期血圧測定にも使用できることが明示的に指摘されている。このことは、本発明の開発中の研究において示されている。
相関関数Fによって曲線特徴Mから決定された血圧BPは、例えば外部デバイス23に、例えば、携帯端末、スマートフォン、サーバ又はデータベース又は同様のものに出力又は送信することができる。代替的又は付加的に、決定された血圧BPは、検査装置1、特にディスプレイデバイス19を用いて表示することができる。
概要
図13において、本提案による方法又は本提案による方法の複数のステップが、再びグラフで要約されている。
好ましくは、心拍曲線KGが記録される。特に、心拍曲線KGは心電図であり、及び/又は心拍曲線KGは、検査装置1の電極15を使用して記録される。
好ましくは、心拍曲線KGの有用性チェックは、何れかの更なる測定及び/又は評価の前に実行される。特に、ここでは、心拍曲線KGにおいて心拍を確実に識別することができるかどうか、及び/又は心拍曲線KGが有用な情報を含むかどうかがチェックされる。心拍曲線KGの有用性のチェックは、好ましくは、数秒の長さの心拍曲線KGの心拍曲線KGに基づいて実施され、及び/又は複数の心拍、例えば5から10の心拍を有する又は表す心拍曲線KGに基づいて実施される。
心拍曲線KGが有用でない、又は有用性チェックの基準を満たさない/適合しない場合、新たな心拍曲線KGを記録することが望ましい。これは、図13において矢印P1によって表される。
更に、好ましくは、動脈血流BFに関する情報を含む曲線Kが記録される。これは特にセンサデバイス4を用いて行われる。曲線Kは、好ましくは心拍曲線KGと同時に記録される。
好ましくは、曲線Kの有用性がチェックされる。曲線Kが有用でない場合、好ましくは、新たな曲線Kが記録される。これは、図13において矢印P2によって表される。代替的に又は追加的に、新たな心拍曲線KGが記録することができ、又は心拍曲線KG及び/又は曲線Kの測定を再び開始することができる。これは、特に矢印P3によって表される。
その後、曲線Kは、好ましくは、特に心拍曲線KGからの情報を考慮して評価される。この目的のために、曲線Kは、好ましくは、時間THで曲線セクションKAに切り分けられ、時間THは、心拍曲線KGに基づいて決定され、特にそのQRS複合群からの位置、好ましくはRピークに対応する。
心拍曲線KG及び/又は曲線Kから、血圧BPが測定されるのが好ましい。これは、好ましくは、曲線Kから少なくとも1つの曲線特徴Mを決定し、好ましくは経験的相関関数Fによって曲線特徴Mから血圧BPを測定することによって行われる。
相関関数Fは、予め設定され、特に検査装置1の記憶媒体26又は外部デバイス23に記憶させることができる。
血圧BPは、特にディスプレイデバイス19及び/又は外部デバイス23により出力することができる。
上述した態様及び特徴と独立して又は組み合わせて実現可能な本発明の更なる態様は、特に以下の通りである。
1. 動物T、特に脚2を有する動物T、特に好ましくはネコ亜科の動物Tの医療検査、特に血圧BPの測定の方法であって、動物Tの動脈血流BFに関する情報を含む曲線K、特にフォトプレチスモグラムが記録される、方法において、
曲線Kは、複数の曲線セクションKAに切り分けられて、各曲線セクションKAが心拍に対応するようにする、ことを特徴とする方法。
2. 評価のために、複数の曲線セクションKAに基づいて平均化が行われ、及び/又は複数の曲線セクションKAから曲線平均値KMが決定される、ことを特徴とする、態様1に記載の方法。
3. 曲線セクションKAの部分集合が評価のために選択され、特に1又は2以上の曲線セクションKAが破棄される、ことを特徴とする態様1又は2に記載の方法。
4. リサンプリング法、特にブートストラップ法が評価のために使用され、副標本、特にブートストラップ標本が、曲線セクションKAから生成される、ことを特徴とする態様1~3の何れか1つに記載の方法。
5. 副標本が、200未満、好ましくは100未満、特に60未満、及び/又は15を上回る、好ましくは30を上回る、特に好ましくは約45の曲線セクションKAを有する、ことを特徴とする態様4に記載の方法。
6. 1000未満、好ましくは500未満、特に250未満、特に好ましくは100未満、極めて特に好ましくは75未満、及び/又は10を上回る、好ましくは30を上回る、特に好ましくは約50のブートストラップ標本が生成される、ことを特徴とする態様4又は5に記載の方法。
7. 1又は2以上の曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTT及び/又はそれに対応する又はそれと相関する値が、曲線セクションKA及び/又は副標本から決定される、態様1~6の何れか1つに記載の方法。
8. 各副標本について、曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTTが決定され、及び/又は平均値及び/又は曲線特徴平均値が、特に各副標本及び好ましくは初期標本について、曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTTから算出される、ことを特徴とする態様7に記載の方法。
9. 曲線特徴M及び/又は曲線特徴平均値、特に脈波伝播時間PTT、特に四分位範囲の分散の度合いが決定される、ことを特徴とする態様7又は8に記載の方法。
10. 複数の曲線Kが同時に及び/又は連続して記録され、曲線Kの各々について分散の度合いが決定され、分散の度合いに基づいて、曲線Kの1つが更なる評価、特に血圧BPの測定のために選択される、ことを特徴とする態様1~9の何れか1つに記載の方法。
11. 血圧BPは、曲線特徴M、特に脈波伝播時間PTTから好ましくは経験的に決定された相関関数Fによって測定される、ことを特徴とする態様7~10のうちの何れか1つに記載の方法。
12. 心拍曲線KGが曲線Kと同時に記録される、ことを特徴とする態様1~11の何れか1つに記載の手順。
13. 曲線Kが、心拍曲線KGからの情報によって曲線セクションKAに切り分けられる、ことを特徴とする態様12に記載の方法。
14. 心拍曲線KGのQRS複合群、特にQRS複合群のRピークの位置を用いて、心拍の時間THを決定し、好ましくは、曲線Kが、QRS複合群を用いて決定された時間THにおいて曲線セクションKAに切り分けられる、ことを特徴とする態様12又は13に記載の方法。
15. 心拍曲線KGの有用性を自動的にチェックし、心拍曲線KGが有用でない場合、心拍曲線KG及び曲線Kを破棄し、新しい心拍曲線KG及び新しい曲線Kが記録される、ことを特徴とする態様12~14の何れか1つに記載の方法。
16. 曲線K又はその曲線セクションKAが有用性を自動的にチェックされ、曲線Kが有用でない場合、曲線Kが破棄され、新しい曲線Kが記録される、ことを特徴とする態様1~15の何れか1つに記載の方法。
17. 複数の曲線Kが記録され、記録された複数の曲線Kの異なるものからの曲線セクションKAが評価のために使用される、ことを特徴とする態様1~16の何れか1つに記載の方法。
18. 動物T、特に脚2を有する動物T、特に好ましくはネコ亜科の動物Tの医療検査、特に血圧BPの測定のための方法であって、好ましくは、本方法が上記の態様の1つに従って設計されており、動物Tの動脈血流BFが、センサデバイス4を用いて光学的に検査され、特にフォトプレチスモグラフィーが行われ、センサ手段4は、電磁放射線Rを放出するための同じ種類の1又は2以上のエミッタ5と、エミッタ5によって放出される放射線を検出するための同じ種類の複数の検出器6と、を有し、エミッタ5と検出器6とが同じ種類の複数のセンサ7を形成するようになる、方法において、
センサ7又はセンサ7の部分集合が選択される、
ことを特徴とする方法。
19. センサ7が各々、センサ領域11を有し、センサ7のセンサ領域11が各々、異なる位置にあり、共に感知領域を形成し、各センサ7で感知領域の異なる部分領域が感知され、感知領域の特定の部分領域が医療検査用に選択される、ことを特徴とする態様18による方法。
20. 存在決定が行われ、特に、動物T又は脚2が、検査装置1及び/又はセンサデバイス4により光学検査を行うことができるように本方法を実施するのに使用される検査装置1上及び/又はセンサデバイスの上方に位置しているかどうかがチェックされる、ことを特徴とする態様18又は19に記載の方法。
21. 位置決定が行われ、特にセンサデバイス4のどのセンサ7の上方に脚2、特に肉球が位置するか及び/又はどのセンサ7で光学検査を行うことができるかがチェック及び/又は決定される、ことを特徴とする態様18~20の何れか1つに記載の方法。
22. 脚2がセンサ7のセンサ領域11に位置しているかどうかがチェックされ、このチェックのために、センサ7で測定された信号Sが分析され、特に絶対信号強度が閾値を超えるか又は閾値を下回るかが検査される、ことを特徴とする態様18~21の何れか1つに記載の方法。
23. センサ7又はセンサ7の部分集合の選択は、センサデバイス4を用いて光学的検査を実施する前及び/又は曲線Kがセンサデバイス4で記録される前に行われる、ことを特徴とする態様18~22のうちの何れか1つに記載の方法。
24. センサ7又はセンサ7の部分集合の選択は、センサデバイスを用いて光学検査を実施した後及び/又はセンサデバイス4で曲線Kを記録した後、特に異なるセンサ7で記録された曲線Kの部分集合の選択によって行われる、ことを特徴とする態様18~23のうちの何れか1つに記載の方法。
25. 動脈血流BFに関する情報を含む曲線K、特にフォトプレチスモグラムがセンサ7で記録され、曲線Kの少なくとも1つが評価のために選択され、好ましくは記録された曲線Kの品質が、統計分析によって決定され、最高の品質を有する曲線Kが、評価のために選択される、ことを特徴とする態様1~24の何れか1つに記載の方法。
26. 評価のために選択された曲線Kが、曲線セクションKAに分割され、選択された曲線Kの曲線セクションKAの部分集合が、評価のために使用される、ことを特徴とする前記態様の何れか1つに記載の方法。
27. 複数の曲線Kが連続して記録され、曲線Kが曲線セクションKAに分割され、同じセンサ7で連続して記録された曲線Kの曲線セクションKAが、評価のために用いられる、ことを特徴とする態様1~26の何れか1つに記載の方法。
28. 複数の曲線Kが同時に記録され、曲線Kが曲線セクションKAに分割され、異なるセンサ7で同時に記録された曲線Kの曲線セクションKAが、評価のために使用される、ことを特徴とする態様1~27の何れか1つに記載の方法。
29. 曲線特徴M及び/又は曲線特徴平均値、特に脈波伝播時間PTT、又はこれに対応する又はこれと相関する値が、曲線Kによって決定される、ことを特徴とする態様1~28の何れか1つに記載の方法。
30. 曲線Kによって、複数の異なる曲線特徴M及び/又は曲線特徴平均値が決定され、好ましくは異なる曲線特徴M及び/又は曲線特徴平均値が、同じ曲線Kの異なる特徴であるか又はこれを表す、ことを特徴とする態様1~29の何れか1つに記載の方法。
31. 血圧BPが、好ましくは経験的に決定された相関関数Fによって、曲線特徴M及び/又は曲線特徴平均値、特に脈波伝播時間PTTから測定される、ことを特徴とする態様29又は30に記載の方法。
32. 曲線Kが各々、心拍に対応する曲線セクションKAに切り分けられ、平均値が複数の曲線セクションKAから算出され、好ましくは心拍曲線KGが、曲線Kと同時に記録され、曲線Kは、心拍曲線KGからの情報によって曲線セクションKAに切り分けられる、ことを特徴とする態様1~31の何れか1つに記載の方法。
33. 拡張期血圧測定BPが決定される、ことを特徴とする態様1~32の何れか1つに記載の方法。
34. 動物T、特に脚2を有する動物T、特に好ましくはネコ亜科の動物Tの医療検査、特に血圧BPの測定のための検査装置1であって、
動物Tの動脈血流BFの光学的検査のための、特にフォトプレチスモグラフィーを実行するためのセンサデバイス4を備え、
センサ手段4が、電磁放射線Rを放出するための同じ種類の1又は2以上のエミッタ5と、エミッタ5によって放出される放射線Rを検出するための同じ種類の複数の検出器6とを有し、エミッタ5及び検出器6が同じ種類の複数のセンサ7を形成するようになる、検査装置1において、
検査装置1が、センサ7又はセンサ7の部分集合を選択するように設計された制御装置25を有する、ことを特徴とする検査装置1。
35. センサ7は各々、複数のエミッタ5を有する、ことを特徴とする態様34に記載の検査装置。
36. エミッタ5は各々、複数のセンサ7の一部である、ことを特徴とする態様34又は35に記載の検査装置。
37. 各センサ7は、センサ領域11を有し、センサ7のセンサ領域11が各々、異なる位置にあって共に感知領域を形成し、各センサ領域11が感知領域の異なる部分領域を形成し、感知領域の異なる部分領域が、制御器又は制御装置25によって選択することができるようになる、ことを特徴とする態様34~36の何れか1つに記載の検査装置。
38. 検査装置1及び/又は制御装置25は、態様1~33の何れか1つに記載の方法を実施するように設計されており、検査装置1及び/又は制御装置25は、拡張期血圧を測定するように設計されている、態様34~37の何れか1つに記載の検査装置。
39. 医療検査、特にフォトプレチスモグラフィーを実施するための検査装置1であって、
好ましくは、検査装置1が、態様35~38の何れか1つに従って設計されており、
電磁放射線Rを放出するための少なくとも1つのエミッタ5と、エミッタ5によって放出される放射線Rを検出するための少なくとも1つの検出器6とを備え、
検査装置1が、態様1~33の何れか1つに記載の方法のステップを実行するように適合された手段を有する、ことを特徴とする検査装置。
40. 実行時に、態様34~39の何れか1つに記載の方法のステップを検査装置1に実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。
41. コンピュータ可読記憶媒体26であって、態様40に記載のコンピュータプログラムを記憶させた、又は実行時に、態様34~39のうちの1つに記載の検査装置1に、態様1~33の何れか1つに記載の方法のステップを実行させる命令を記憶させた、コンピュータ可読記憶媒体26。
1 検査装置
2 脚
3 載置面
4 センサデバイス
5 エミッタ
6 検出器
7 センサ
8 制限装置
9 放射領域
9A 放射角度
10 検出領域
10A 検出角度
11 センサ領域
12 感知領域
13 障壁
13A 透過領域
(障壁)
13B 遮蔽セクション
13C アパーチャセクション
13D 障壁要素
14 カバー
15 電極
15 第1の電極
15B 第2の電極
15C 第3の電極
16 透明領域
(電極)
17 回路基板
18 スケール
18A 力センサ
19 ディスプレイデバイス
20 入力デバイス
21 電源装置
22 インターフェースデバイス
23 外部デバイス
24 位置決め補助装置
25 制御装置
26 記憶媒体
27 前処理装置
28 コモンモード抑制装置
29 A/D変換器
29A チェックデバイス
30 前処理装置
31 増幅器
32 フィルタデバイス
A 動脈
B 幅(検査装置)
BB 幅(障壁)
BF 血流
BP 血圧
D 距離(エミッタ-検出器)
DB 距離(障壁-エミッタ/検出器)
DE 距離(電極)
DM 距離(極値)
F 相関関数
G 境界
HB 高さ(障壁)
K 曲線
KA 曲線セクション
KG 心拍曲線
KM 曲線平均値
L 長さ
M 曲線特徴
P プロセッサ
P1~P7 フェーズ
PM1 位置決め最大値
PM2 位置決め最小値
PTT パルス遷移時間(脈波伝播時間)
R 放射線
R1~R4 横列
S 信号
S1~S9 ステップ
T 動物
TH 心拍発生時間
X 距離

Claims (37)

  1. 動物(T)、特に脚(2)を有する動物(T)、特に好ましくはネコ亜科の動物(T)の医療検査、特に血圧(BP)の測定の方法であって、
    上記動物(T)の動脈血流に関する情報を含む曲線(K)、特にフォトプレチスモグラムが記録される、方法において、
    前記曲線(K)は、複数の曲線セクション(KA)に切り分けられて、各曲線セクション(KA)が心拍に対応するようにする、ことを特徴とする方法。
  2. 評価のために、前記複数の曲線セクション(KA)に基づく平均化が行われる、ことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 曲線セクション(KA)の部分集合が評価のために選択される、ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 曲線セクション(KA)の長さが、平均心拍数に基づいて決定される、ことを特徴とする、請求項1~3の何れか1項に記載の方法。
  5. リサンプリング法、特にブートストラップ法が評価に使用され、副標本、特にブートストラップ標本が、曲線セクション(KA)から生成される、ことを特徴とする、請求項1~4の何れか1項に記載の方法。
  6. 副標本が、200未満、好ましくは100未満、特に60未満、及び/又は15を上回る、好ましくは30を上回る、特に好ましくは約45の曲線セクション(KA)を有する、ことを特徴とする、請求項5に記載の方法。
  7. 1000未満、好ましくは500未満、特に250未満、特に好ましくは100未満、極めて特に好ましくは75未満、及び/又は10を上回る、好ましくは30を上回る、特に好ましくは約50の副標本が生成される、ことを特徴とする請求項5又は6に記載の方法。
  8. 曲線特徴(M)が、前記曲線セクション(KA)及び/又は副標本から決定され、好ましくは、前記曲線特徴(M)が、各副標本について決定され、及び/又は平均値が複数の前記曲線特徴(M)から決定される、ことを特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の方法。
  9. 前記曲線特徴(M)の分散の度合い、特に四分位範囲及び/又は標準偏差が決定され、好ましくは、複数の曲線(K)が、特に同時に記録され、前記曲線(K)の1つが、前記分散の度合いに基づいて更なる評価のために選択される、ことを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 前記曲線特徴(M)に基づいて好ましくは経験的に決定された相関関数(F)によって血圧(BP)が測定される、ことを特徴とする請求項8又は9に記載の方法。
  11. 心拍曲線(KG)が前記曲線(K)と同時に記録され、好ましくは、前記心拍曲線(KG)からの情報によって、前記曲線(K)は曲線セクション(KA)に切り分けられる、請求項1~10の何れか1項に記載の方法。
  12. 前記心拍曲線(KG)のQRS複合群、特にQRS複合群のRピークを使用して、心拍の時間(TH)を決定し、好ましくは、前記QRS複合群を使用して決定された時間(TH)において、前記曲線(K)が曲線セクション(KA)に切り分けられる、ことを特徴とする請求項11に記載の方法。
  13. 前記心拍曲線(KG)のPan-Tompkinsプロット及び/又は適応閾値が、前記Rピーク又はその位置を決定するために用いられ、好ましくは、前記Pan-Tompkinsプロットによって決定されたRピークの位置が、その後補正される、ことを特徴とする請求項12に記載の方法。
  14. 前記心拍曲線(KG)の有用性を自動的にチェックし、前記心拍曲線(KG)が有用でない場合、前記心拍曲線(KG)及び前記曲線(K)を破棄し、新しい心拍曲線(KG)及び新しい曲線(K)が記録される、ことを特徴とする、請求項11~13の何れか1項に記載の方法。
  15. 前記曲線(K)の有用性を自動的に及び/又は繰り返しチェックし、前記曲線(K)が有用でない場合、前記曲線(K)又は個々の曲線セクション(KA)が破棄され、新しい曲線(K)が記録される、ことを特徴とする請求項1~14の何れか1項に記載の方法。
  16. 複数の曲線(K)が記録され、記録された前記複数の曲線(K)の異なるものからの曲線セクション(KA)が、評価のために使用される、ことを特徴とする請求項1~15の何れか1項に記載の方法。
  17. 動物(T)、特に脚(2)を有する動物(T)、特に好ましくはネコ亜科の動物(T)の医療検査、特に血圧(BP)の測定のための方法であって、好ましくは前記方法が、請求項1~16の何れか1項に従って設計されており、
    前記動物(T)の動脈血流(BF)が、センサデバイス(4)を用いて光学的に検査され、特にフォトプレチスモグラフィーが行われ、
    前記センサデバイス(4)は、電磁放射線(R)を放出するための同じ種類の1又は2以上のエミッタ(5)と、前記エミッタ(5)によって放出される放射線(R)を検出するための同じ種類の複数の検出器(6)と、を含み、前記1又は2以上のエミッタ(5)及び前記検出器(6)が同じ種類の複数のセンサ(7)を形成する、
    方法であって、
    センサ(7)又はセンサ(7)の部分集合が選択される、ことを特徴とする方法。
  18. 前記センサ(7)が各々、センサ領域(11)を有し、前記センサ(7)の前記センサ領域(11)が各々、異なる位置にあり、共に感知領域(12)を形成し、前記各センサ(7)で前記感知領域(12)の異なる部分領域が感知され、前記感知領域(12)の特定の部分領域が、医療検査用に選択される、ことを特徴とする、請求項17に記載の方法。
  19. 脚(2)がセンサ(7)のセンサ領域(11)に位置しているかどうかがチェックされ、このチェックのために、前記センサ(7)で測定された信号(S)が分析され、特に絶対信号強度が閾値を超えるか又は下回るかが検査される、ことを特徴とする、請求項17又は18に記載の方法。
  20. 前記動物(T)の脚(2)が前記センサデバイス(4)及び/又はセンサ(7)に対してどの位置に位置付けられるかを決定し、好ましくは、センサ(7)は、前脚(2)によって覆われているものが選択される、ことを特徴とする、請求項17~19の何れか1項に記載の方法。
  21. 前記脚(2)の位置は、前記センサ(7)を用いて実施されるサーチラン又はスキャンによって決定され、好ましくは、前記サーチラン又はスキャンの間に、異なるエミッタ(5)及び/又はセンサ(7)が順に起動される、ことを特徴とする請求項20に記載の方法。
  22. 前記脚(2)の決定された位置が記憶され、前記選択された1又は複数のセンサ(7)を用いて前記動脈血流(BF)に関する情報を含む少なくとも1つの曲線(K)の記録中に、前脚(2)の位置が変更されたかどうかを自動的に、連続的に、及び/又は定期的にチェックする、ことを特徴とする、請求項20又は21に記載の方法。
  23. 前記脚(2)の位置が変更されたと決定されたときに、前記センサ(7)の新たな又は繰り返される位置決定及び/又は選択が行われる、ことを特徴とする請求項22に記載の方法。
  24. 動脈血流(BF)に関する情報を含む前記複数の曲線(K)が、前記センサ(7)で記録され、前記曲線(K)の少なくとも1つが評価のために選択され、好ましくは、前記記録された曲線(K)の品質が、統計分析によって決定され、最も高い品質を有する前記曲線(K)が評価のために選択される、ことを特徴とする請求項17~23の何れか1項に記載の方法。
  25. 評価のために選択された曲線(K)が、曲線セクション(KA)に分割され、前記選択された曲線(K)の前記曲線セクション(KA)の部分集合が、評価のために使用される、ことを特徴とする請求項1~24の何れか1項に記載の方法。
  26. 複数の曲線(K)が連続して記録され、前記曲線(K)が曲線セクション(KA)に分割され、前記同じセンサ(7)で連続して記録された曲線(K)の曲線セクション(KA)が、評価のために使用される、ことを特徴とする請求項1~25の何れか1項に記載の方法。
  27. 複数の曲線(K)が同時に記録され、前記曲線(K)が曲線セクション(KA)に分割され、異なるセンサ(7)で同時に記録された曲線(K)の曲線セクション(KA)が、評価のために用いられる、ことを特徴とする請求項1~26の何れか1項に記載の方法。
  28. 曲線特徴(M)、特に脈波伝播時間(PTT)が前記曲線(K)によって決定され、前記血圧(BP)が、前記曲線特徴(M)、特に脈波伝播時間(PTT)から、好ましくは経験的に決定された相関関数(F)により決定される、請求項1~27の何れか1項に記載の方法。
  29. 前記曲線(K)が各々、心拍に対応する曲線セクション(KA)に切り分けられ、曲線平均値(KM)が複数の曲線セクション(KA)から算出され、好ましくは心拍曲線(KG)が、前記曲線(K)と同時に記録され、前記曲線(K)は、前記心拍曲線(KG)からの情報によって曲線セクション(KA)切り分けられる、ことを特徴とする請求項1~28の何れか1項に記載の方法。
  30. 拡張期血圧(BP)が決定される、ことを特徴とする請求項1~29の何れか1項に記載の方法。
  31. 動物(T)、特に脚(2)を有する動物(T)、特に好ましくはネコ亜科の動物(T)の医療検査、特に血圧(BP)測定のための検査装置(1)であって、
    前記動物(T)の動脈血流(BF)の光学的検査のための、特にフォトプレチスモグラフィーを実行するためのセンサデバイス(4)を備え、
    前記センサ手段(4)が、電磁放射線(R)を放出するための同じ種類の1又は2以上のエミッタ(5)と、前記1又は複数のエミッタ(5)によって放出された前記放射線(R)を検出するための同じ種類の複数の検出器(6)とを有し、前記1又は複数のエミッタ(5)及び前記検出器(6)が同じ種類の複数のセンサ(7)を形成するようになる、検査装置(1)において、
    前記検査装置(1)が、前記センサ(7)又は前記センサ(7)の部分集合を選択するように設計された制御装置(25)を有する、ことを特徴とする検査装置(1)。
  32. 前記センサ(7)は各々、複数のエミッタ(5)を有し、及び/又は前記エミッタ(5)は各々、複数のセンサ(7)の一部である、ことを特徴とする請求項31に記載の検査装置。
  33. 前記各センサ(7)がセンサ領域(11)を有し、前記センサ(7)のセンサ領域(11)が各々、異なる位置にあって共に感知領域を形成し、各センサ領域(11)が、前記感知領域(12)の異なる部分領域を形成し、これにより前記感知領域(12)の異なる部分領域が、制御装置(25)によって選択することができる、ことを特徴とする請求項31又は32に記載の検査装置。
  34. 前記検査装置(1)及び/又は制御器又は制御装置(25)が、請求項1~21の何れか1項に記載の方法を実行するように設計されており、及び/又は前記検査装置(1)が、請求項1~30の何れか1項に記載の方法のステップを実行するように適合された手段を含む、ことを特徴とする請求項31から33の1項に記載の検査装置。
  35. 医療検査、特にフォトプレチスモグラフィーを実施するための検査装置(1)であって、電磁放射線(R)を放出するための少なくとも1つのエミッタ(5)と、前記エミッタ(5)により放出された放射線(R)を検出するための少なくとも1つの検出器(6)と、を備え、好ましくは前記検査装置(1)が、請求項1~34の何れか1項に従って設計されており、前記検査装置(1)が、請求項1から30の何れか1項による方法のステップを実行するように適合された手段を有する、検査装置(1)。
  36. コンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムの実行時に、請求項31から35の何れか1項に記載の検査装置(1)に、請求項1から30の何れか1項に記載の方法のステップを実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。
  37. 請求項36に記載のコンピュータプログラムを記憶させた、又は実行時に、請求項31から35の何れか1項に記載の検査装置(1)に、請求項1から30の何れか1項に記載の方法のステップを実行させる命令を記憶させたコンピュータ可読記憶媒体(26)。
JP2022522868A 2019-10-17 2020-10-15 動物の医療用検査のための方法及び検査装置 Pending JP2022552987A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19203861.0 2019-10-17
EP19203861 2019-10-17
EP19203849 2019-10-17
EP19203849.5 2019-10-17
PCT/EP2020/079045 WO2021074297A1 (en) 2019-10-17 2020-10-15 Method and examination apparatus for medical examination of an animal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022552987A true JP2022552987A (ja) 2022-12-21
JPWO2021074297A5 JPWO2021074297A5 (ja) 2023-10-23

Family

ID=72885579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022522868A Pending JP2022552987A (ja) 2019-10-17 2020-10-15 動物の医療用検査のための方法及び検査装置

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20210113094A1 (ja)
EP (1) EP4044912A1 (ja)
JP (1) JP2022552987A (ja)
KR (1) KR20220079963A (ja)
CN (1) CN114554945A (ja)
AU (1) AU2020368639A1 (ja)
BR (1) BR112022007382A2 (ja)
CA (1) CA3154680A1 (ja)
MX (1) MX2022004479A (ja)
TW (1) TW202128078A (ja)
WO (1) WO2021074297A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023209345A1 (en) * 2022-04-27 2023-11-02 Prevayl Innovations Limited Electronics module and method
CN115153492A (zh) * 2022-07-20 2022-10-11 梅拉宠物护理股份有限公司 一种具备宠物体形检测功能的模块化智能体脂秤
KR20240015523A (ko) * 2022-07-27 2024-02-05 재단법인대구경북과학기술원 하이브리드형 신경 전극

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6331162B1 (en) * 1999-02-01 2001-12-18 Gary F. Mitchell Pulse wave velocity measuring device
US20080183232A1 (en) * 2007-01-30 2008-07-31 Voss Gregory I Method and system for determining cardiac function
JP5955341B2 (ja) * 2011-01-27 2016-07-20 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ レランド スタンフォード ジュニア ユニバーシティー 循環系を観察するためのシステム及び方法
US9848814B2 (en) * 2014-02-20 2017-12-26 Faurecia Automotive Seating, Llc Vehicle seat with integrated sensors
US10292658B2 (en) * 2015-06-23 2019-05-21 Rochester Institute Of Technology Apparatus, system and method for medical analyses of seated individual

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220079963A (ko) 2022-06-14
BR112022007382A2 (pt) 2022-07-05
US20210113094A1 (en) 2021-04-22
TW202128078A (zh) 2021-08-01
WO2021074297A1 (en) 2021-04-22
MX2022004479A (es) 2022-05-06
CA3154680A1 (en) 2021-04-22
CN114554945A (zh) 2022-05-27
EP4044912A1 (en) 2022-08-24
AU2020368639A1 (en) 2022-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2022552987A (ja) 動物の医療用検査のための方法及び検査装置
US10631742B2 (en) Hand-held device having health monitoring capabilities
CN100518630C (zh) 指环式生理信息监测装置
EP1475037B1 (en) Apparatus for evaluating biological function
KR100242547B1 (ko) 생물체의 건강진단 장치
US7470235B2 (en) Pulse wave detecting device and method therefor
US8406865B2 (en) Bioimpedance system and sensor and technique for using the same
EP3205263B1 (en) Blood pressure estimation using a hand-held device
EA013620B1 (ru) Мобильный диагностический прибор
US10105089B2 (en) Systems and methods for blood pressure measurement with psychological status validation
JP2006158974A (ja) 一体型生理学的信号評価装置
JP2010051822A (ja) 自律神経機能評価装置
JP2022552988A (ja) 動物の医療検査のための検査装置
US20140228654A1 (en) Diagnostic measurement device
Yu et al. An unobtrusive stress recognition system for the smart office
Miah et al. Low cost computer based heart rate monitoring system using fingertip and microphone port
US20050010121A1 (en) System and method for detecting and analyzing electrocardiological signals of a laboratory animal
JP2012157423A (ja) 脈波信号計測装置、およびプログラム
CN210843087U (zh) 一种超声医师情绪量化装置
JP6732316B2 (ja) 解析装置、解析プログラム
Huotari et al. Arterial pulse wave analysis based on PPG and EMFi measurements
Přibil et al. PPG Signal Measurement in Weak Magnetic Field by a Wearable Sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231013

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231013