JP3212918U - 身体部分の動脈血を測定するのに適する装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、
m(t)は、IRセンサ106の何れか1つにより受信される信号、
LはIRセンサの定常ゲイン、
Io(t)はIR発光体への送信信号、
hb(t)は心拍数信号、
γは心拍数信号hb(t)の結合係数、
Ns(t)は検出信号中の変化の遅いノイズ、
Nf(t)は検出信号中の典型的な付加熱ノイズ、
z(t)は身体部分の屈曲により生じる動きに起因するノイズ信号である。
となる。
ここで、
h(t)は着用者の水平方向における指の屈曲により生じる動き信号、
v(t)は着用者の相対的な垂直方向における指の屈曲により生じる動き信号、
センサkの方向は水平方向からθ、
εはセンサへの動き信号の結合係数である。
ここで、
m(t)、m2(t)、m3(t)、m4(t)は4つのセンサ106にそれぞれ受信された信号、
L1、L2、L3、L4は各IRセンサ106の定常ゲイン、
I01(t)、I02(t)、I03(t)、I04(t)はそれぞれIR LED発光体104への送信信号、
hb(t)は心拍数信号、
γ1、γ2、γ3、γ4は心拍数信号hb(t)の結合係数、
Ns1(t)、Ns2(t)、Ns3(t)、Ns4(t)は検出信号中の変化の遅いノイズ、
Nf1(t)、Nf2(t)、Nf3(t)、Nf4(t)は検出信号中の典型的な付加熱ノイズ、
z1(t)、z2(t)、z3(t)、z4(t)は動きに起因するノイズ信号である。
に書き換えることができ、
ここで、
h(t)は水平方向における動き信号、
v(t)は相対的な垂直方向における動き信号、
センサ106kの方向は水平方向からθk、
εkはセンサ106への動き信号の結合係数である。
ここで、N'sk(t)、N'fk(t)、Zk'(t)は元のノイズ信号をスケーリングしたものである。
となる。
であり、
であり、
であり、yは、
を最大化する入力信号の線形結合であり、
ここで、
Rmmは動きからの4つの信号の相互相関行列、
s=[s1s2s3s4]Tは心拍数信号の対応ゲイン、この場合、4つの入力チャネルのすべてが正規化されていると、
s=[1111]T、 Rmm=MMT−σ2ssTとなり、ここで、σ2は心拍数信号の分散である。
Rmmは正であると定義されていることから、
と書くことができ、
及び
と書くことができる。
となる。
及び
の場合であり、
ここで、Rmm=MMT−σ2ssTである。
となる。
であり、
ここで、
wは4×1列ベクトル: y=wTM、
y[n]は4つの入力信号の線形結合である。
ここで、
m(t)、m2(t)、m3(t)、m4(t)、m5(t)、m6(t)は6つのセンサ106にそれぞれ受信された信号、
I01(t)、I02(t)、I03(t)、I04(t)、I05(t)、I06(t)はそれぞれIR LED発光体104への送信信号、
L1、L2、L3、L4、L5、L6は各IRセンサ106の定常ゲイン、
hb(t)は心拍数信号、
γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6は心拍数信号hb(t)の結合係数、
Ns1(t)、Ns2(t)、Ns3(t)、Ns4(t)、Ns5(t)、Ns6(t)は検出信号中の変化の遅いノイズ、
Nf1(t)、Nf2(t)、Nf3(t)、Nf4(t)、Nf5(t)、Nf6(t)は検出信号中の典型的な付加熱ノイズ、
z1(t)、z2(t)、z3(t)、z4(t)、z5(t)、z6(t)は動きに起因するノイズ信号である。
Claims (20)
- 身体部分の動脈血を測定するのに適する装置であって、
装置は身体部分に着用するのに適し、及び
前記装置は
複数の発光体と、
少なくとも1つのセンサと、を具備し、
前記複数の発光体は、複数の発光体からの光が身体部分を貫通して少なくとも1つのセンサに到達できるように配置され、
前記複数の発光体は、少なくとも1つのセンサにより検出すべき連続的な順序で光を放射することを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記少なくとも1つのセンサの2つは、複数の発光体からの光透過を検出するように配置され、及び
これら2つのセンサの1つは、連続的な順序で光を放射する2つ以上の発光体からの光透過を検出するように配置され、
前記2つのセンサにより光透過の少なくとも3つの観察情報を検出する、
ことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記少なくとも1つのセンサの3つは、複数の発光体からの光透過を検出するように配置され、及び
これら3つのセンサの少なくとも1つは、連続的な順序で光を放射する2つ以上の発光体からの光透過を検出するように配置され、
前記3つのセンサにより光透過の少なくとも3つの観察情報を検出する、
ことを特徴とする装置。 - 請求項2又は請求項3の何れかに記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記装置は、機能不全になった何れかのセンサの読取値を無視すると共に、動脈血を測定するために動作している残りのセンサの読取値を考慮するように構成されていることを特徴とする装置。 - 請求項4の何れかに記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記装置は、身体部分に取り付け可能な支持体であり、湾曲面を有する支持体を具備し、
前記少なくとも1つのセンサは、複数のセンサであり、
前記複数のセンサは、支持体の湾曲面の湾曲に沿って均等配置され、同時に何れか一方向からの周囲光に複数のセンサが均一に露出される可能性を下げることを特徴とする装置。 - 請求項5に記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記装置は、身体部分に取り付け可能な湾曲面を有するリング状であることを特徴とする装置。 - 請求項5に記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記装置は、身体部分に取り付け可能な湾曲面を有するアームバンド状であることを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記装置は、耳栓であることを特徴とする装置。 - 請求項5の何れかに記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記装置は、動脈血流の脈動を測定するのに適し、及び
前記装置は、心拍計であることを特徴とする装置。 - 請求項5の何れかに記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記装置は、血液中の酸素レベルを検出するのに適するオキシメータであり、
前記複数の発光体は、赤色光を放射することが可能な発光体を含むと共に、赤外線を放射することが可能な発光体をさらに含み、
前記少なくとも1つのセンサは、赤色光と赤外線の両方を検出することが可能であることを特徴とする装置。 - 請求項5の何れかに記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記装置は、血液中の酸素レベルを検出するオキシメータであり、
前記複数の発光体は、赤色光と赤外線の両方を放射することが可能な発光体を含み、
前記少なくとも1つのセンサは複数のセンサであり、赤色光を検出することが可能な少なくとも1つのセンサと、赤外線を検出することが可能な少なくとももう1つのセンサを含む、
ことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記少なくとも1つのセンサの3つが、3つの発光体からの光透過を検出するように配置され、
前記3つのセンサの各々が、発光体の少なくとも2つからの光透過を検出するように配置され、3つのセンサにより光透過の少なくとも6つの観察情報を検出し、
前記装置は、4つの観察情報だけを使用して身体部分の動脈血を測定して、少なくとも6つの観察情報の2つを冗長な観察情報とするように構成され、及び
前記装置は、装置が機能不全であることを検出したセンサの何れかの2つの観察情報を無視すると共に、動脈血を測定するために動作している残りのセンサの4つの観察情報を考慮するように構成されていることを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の身体部分の動脈血を測定するのに適する装置において、
前記少なくとも1つのセンサの3つが、3つの発光体からの光透過を検出するように配置され、
前記3つのセンサの各々が、発光体の少なくとも2つからの光透過を検出するように配置され、3つのセンサにより光透過の少なくとも6つの観察情報を検出し、
前記装置は、身体部分に取り付け可能な支持体であって、湾曲面を有する支持体を具備し、
前記複数のセンサは、支持体の湾曲面の湾曲に沿って均等配置され、同時に何れか一方向からの周囲光に複数のセンサが均一に露出される可能性を下げ、
前記装置は、4つの観察情報だけを使用して身体部分の動脈血を測定し、少なくとも6つの観察情報の2つを冗長な観察情報とするように構成され、及び
前記装置は、装置が周辺光による飽和に起因する機能不全であることを検出したセンサの何れかの2つの観察情報を無視すると共に、動脈血を測定するために動作している残りのセンサの4つの観察情報を考慮するように構成されていることを特徴とする装置。 - 光透過の観察情報を取得して身体部分の動脈血を測定する方法であって、
身体部分の1つの側部に少なくとも1つのセンサを設ける過程と、
身体部分の異なる側部に第1発光体と第2発光体を設けて第1発光体と第2発光体から放射される光が身体部分を貫通して前記少なくとも1つのセンサに到達するようにする過程と、
第1発光体と第2発光体に交互に光を放射させると共に、第1観察情報と第2観察情報を取得するために第1発光体と第2発光体が光を放射する順序に従って、前記少なくとも1つのセンサに第1発光体と第2発光体からの光を検出させる過程と、
を具備することを特徴とする方法 - 請求項14に記載の光透過の観察情報を取得して身体部分の動脈血を測定する方法であって、さらに、
身体部分の別の側部に別のセンサを設ける過程と、
前記別のセンサに第1発光体又は第2発光体からの光を検出させて、第3観察情報を取得する過程と、
を具備することを特徴とする方法。 - 請求項15に記載の光透過の観察情報を取得して身体部分の動脈血を測定する方法であって、さらに、
第4観察情報を取得するために、前記別のセンサに第1発光体又は第2発光体からの光を検出する過程を含むことを特徴とする方法。 - 請求項14又は請求項15に記載の光透過の観察情報を取得して身体部分の動脈血を測定する方法であって、さらに、
センサ又は発光体の何れか1つが機能不全であると判定する過程と、
機能不全のセンサ又は発光体の前記1つにより得られた観測結果を無視する過程と、及び
動脈血を測定するために動作している残りのセンサの読取値を考慮する過程と、
を具備することを特徴とする方法。 - 請求項17に記載の光透過の観察情報を取得して身体部分の動脈血を測定する方法において、
前記センサの機能不全は周辺光による飽和に起因することを特徴とする方法。 - 図面の何れか1つに示されたような身体部分の動脈血を測定するのに適する装置。
- 明細書に記載されたような身体部分の動脈血を測定するのに適する装置。
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