JP5432253B2 - 反復特徴によって信号を処理するシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
本願は、米国仮特許出願第61/076,945号(名称「Systems and Methods For Processing Signals With Repetitive Features」、2008年6月30日出願)の優先権を主張し、この出願の全体が本明細書に参考として援用される。
本開示は、信号処理システムおよび方法に関し、より具体的には、反復成分を有する信号を分析するための信号処理システムおよび方法に関する。
λ=波長、
t=時間、
I=検出される光の強度、
Io=透過される光の強度、
s=酸素飽和度、
β0、βr=経験的に導出された吸収係数、
l(t)=時間の関数としての濃度とエミッタから検出器までの経路長との組み合わせ
である。
1.最初に、IRおよび赤色の(1)の自然対数を求める(「log」は、自然対数を表すために使用される)。
以下の関係を使用すると、
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
信号を処理するための方法であって、
反復成分を含む該信号を受信することと、
少なくとも1つの該反復成分に対応する該信号の複数の特徴を識別することと、
該信号の複数の区画を転置して、区画のスタックを形成することであって、該区画は、識別された特徴に隣接する開始点および終了点を有する、ことと、
該区画のスタックに少なくとも部分的に基づく情報を導出することと
を含む、方法。
(項目2)
前記信号は、光電脈波信号(PPG)を含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
情報を導出することは、前記区画のスタック内の個々の呼吸を識別することを含む、項目2に記載の方法。
(項目4)
情報を導出することは、呼吸速度を導出することを含む、項目2に記載の方法。
(項目5)
前記反復成分は、PPG信号のパルス成分を含む、項目2に記載の方法。
(項目6)
前記信号の複数の特徴を識別することは、前記信号の複数の転換点を識別することを含む、項目1に記載の方法。
(項目7)
前記信号の複数の区画を転置して、区画のスタックを形成することは、先行区画の次に各後続区画を第1の軸に沿って整列することを含み、各区画の長さは、該第1の軸に垂直な第2の軸に沿って延在する、項目1に記載の方法。
(項目8)
前記第1の軸および/または前記第2の軸のいずれかと交差する極大値を検出して、リッジを識別することをさらに含む、項目7に記載の方法。
(項目9)
前記信号は、PPG信号を含み、情報を導出することは、前記第1の軸に沿って検出された前記リッジを分析し、各区画内の呼吸の微分位相効果を計算することを含む、項目8に記載の方法。
(項目10)
前記信号は、PPG信号を含み、情報を導出することは、血圧変動を決定することを含む、項目1に記載の方法。
(項目11)
前記信号は、PPG信号を含み、情報を導出することは、動脈コンプライアンス変化を決定することを含む、項目1に記載の方法。
(項目12)
前記信号は、PPG信号を含み、情報を導出することは、疾患重症度を決定することを含む、項目1に記載の方法。
(項目13)
信号を処理するためのシステムであって、
反復成分を含む該信号を受信することと、
該反復成分に対応する該信号の特徴を識別することと、
該信号の複数の区画を転置して、区画のスタックを形成することであって、該区画は、識別された特徴に略隣接する開始および終了点を有する、ことと、
該区画のスタックに少なくとも部分的に基づいて、情報を導出することと
が可能である、プロセッサを含む、システム。
(項目14)
センサを含み、前記プロセッサは、前記センサから前記信号を受信する、項目13に記載のシステム。
(項目15)
前記センサは、パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波信号(PPG)を含む、項目14に記載のシステム。
(項目16)
情報を導出することは、前記区画のスタックにおける極大値を識別することによって、個々の呼吸を識別することを含む、項目15に記載のシステム。
(項目17)
情報を導出することは、呼吸速度を導出することを含む、項目15に記載のシステム。
(項目18)
前記反復成分は、PPG信号のパルス成分を含む、項目15に記載のシステム。
(項目19)
前記信号の特徴を識別することは、該信号の転換点を識別することを含む、項目13に記載のシステム。
(項目20)
前記信号の複数の区画を転置し、区画のスタックを形成することは、先行区画の次の各後続区画を第1の軸に沿って整合することを含み、各区画の長さは、該第1の軸に垂直な第2の軸に沿って延在する、項目13に記載のシステム。
(項目21)
前記プロセッサは、前記スタック内のリッジを識別することを可能にする、項目24に記載のシステム
(項目22)
パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含み、情報を導出することは、前記第1の軸に沿って検出された前記リッジを分析し、各区画内の呼吸の微分位相効果を計算することを含む、項目21に記載のシステム。
(項目23)
パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含み、情報を導出することは、血圧変動を決定することを含む、項目13に記載のシステム。
(項目24)
パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含み、情報を導出することは、動脈コンプライアンス変化を決定することを含む、項目13に記載のシステム。
(項目25)
パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含み、情報を導出することは、疾患重症度を決定することを含む、項目13に記載のシステム。
(項目26)
前記プロセッサは、前記導出された情報に部分的に基づいて、警告を発することを可能にする、項目13に記載のシステム。
(項目27)
コンピュータ可読命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、該命令は、プロセッサによって実行されると、該プロセッサに、
反復成分を含む信号を受信することと、
少なくとも1つの該反復成分に対応する該信号の複数の特徴を識別することと、
該信号の複数の区画を転置して、区画のスタックを形成することであって、該区画は、識別された特徴に隣接する開始点および終了点を有する、ことと、
該区画のスタックに少なくとも部分的に基づいて情報を導出することと
を含む方法を行わせる、コンピュータ可読媒体。
(項目28)
前記信号は、光電脈波信号(PPG)信号を含む、項目27に記載のコンピュータ可読媒体。
(項目29)
情報を導出することは、前記スタックの第1の軸に沿って検出されたリッジを分析し、各区画内の呼吸の微分位相効果を計算することを含む、項目28に記載のコンピュータ可読媒体。
(項目30)
情報を導出することは、血圧における変動を決定すること、動脈コンプライアンス変化を決定すること、および疾患重症度を決定することのうちの少なくとも1つを含む、項目28に記載のコンピュータ可読媒体。
Claims (29)
- 信号を処理するためのシステムを動作させる方法であって、該システムは、プロセッサを含み、該方法は、
反復成分を含む該信号を受信することと、
少なくとも1つの該反復成分に対応する該信号の複数の特徴を識別することと、
該信号の複数の区画を転置することにより、区画の3次元スタックを形成することであって、該複数の区画は、識別された特徴に隣接する開始点および終了点を有する、ことと、
該区画の3次元スタック内のリッジを識別することによって、該区画の3次元スタックに少なくとも部分的に基づいて情報を導出することと
を含むステップを該プロセッサが実行することを含む、方法。 - 前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含む、請求項1に記載の方法。
- 情報を導出することは、前記区画の3次元スタック内の個々の呼吸を識別することを含む、請求項2に記載の方法。
- 情報を導出することは、呼吸速度を導出することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記反復成分は、前記PPG信号のパルス成分を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記信号の複数の特徴を識別することは、前記信号の複数の転換点を識別することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記信号の複数の区画を転置することにより、区画の3次元スタックを形成することは、先行区画の次に各後続区画を第1の軸に沿って整列することを含み、各区画の長さは、該第1の軸に垂直な第2の軸に沿って延在する、請求項1に記載の方法。
- 前記プロセッサが、前記第1の軸および/または前記第2の軸のいずれかと交差する極大値を検出することにより、前記リッジを識別することをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記信号は、PPG信号を含み、情報を導出することは、前記第1の軸に沿って検出された前記リッジを分析することにより、各区画内の呼吸の微分位相効果を計算することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記信号は、PPG信号を含み、情報を導出することは、血圧変動を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記信号は、PPG信号を含み、情報を導出することは、動脈コンプライアンス変化を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記信号は、PPG信号を含み、情報を導出することは、疾患重症度を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 信号を処理するためのシステムであって、該システムは、プロセッサを含み、
該プロセッサは、
反復成分を含む該信号を受信することと、
該反復成分に対応する該信号の特徴を識別することと、
該信号の複数の区画を転置することにより、区画の3次元スタックを形成することであって、該複数の区画は、識別された特徴に略隣接する開始点および終了点を有する、ことと、
該区画の3次元スタック内のリッジを識別することによって、該区画の3次元スタックに少なくとも部分的に基づいて情報を導出することと
を行うことが可能である、システム。 - センサを含み、前記プロセッサは、前記センサから前記信号を受信する、請求項13に記載のシステム。
- 前記センサは、パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含む、請求項14に記載のシステム。
- 情報を導出することは、前記区画の3次元スタックにおける極大値を識別することによって、個々の呼吸を識別することを含む、請求項15に記載のシステム。
- 情報を導出することは、呼吸速度を導出することを含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記反復成分は、PPG信号のパルス成分を含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記信号の特徴を識別することは、該信号の転換点を識別することを含む、請求項13に記載のシステム。
- 前記信号の複数の区画を転置することにより、区画の3次元スタックを形成することは、先行区画の次の各後続区画を第1の軸に沿って整合することを含み、各区画の長さは、該第1の軸に垂直な第2の軸に沿って延在する、請求項13に記載のシステム。
- パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含み、情報を導出することは、前記第1の軸に沿って検出された前記リッジを分析することにより、各区画内の呼吸の微分位相効果を計算することを含む、請求項20に記載のシステム。
- パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含み、情報を導出することは、血圧変動を決定することを含む、請求項13に記載のシステム。
- パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含み、情報を導出することは、動脈コンプライアンス変化を決定することを含む、請求項13に記載のシステム。
- パルス酸素濃度計を含み、前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含み、情報を導出することは、疾患重症度を決定することを含む、請求項13に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記導出された情報に部分的に基づいて警告を発することが可能である、請求項13に記載のシステム。
- コンピュータ可読命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、該命令は、プロセッサによって実行されると、
反復成分を含む信号を受信することと、
少なくとも1つの該反復成分に対応する該信号の複数の特徴を識別することと、
該信号の複数の区画を転置することにより、区画の3次元スタックを形成することであって、該複数の区画は、識別された特徴に隣接する開始点および終了点を有する、ことと、
該区画の3次元スタック内のリッジを識別することによって、該区画の3次元スタックに少なくとも部分的に基づいて情報を導出することと
を含む方法を実行することを該プロセッサに行わせる、コンピュータ可読媒体。 - 前記信号は、光電脈波(PPG)信号を含む、請求項26に記載のコンピュータ可読媒体。
- 情報を導出することは、前記スタックの第1の軸に沿って検出されたリッジを分析し、各区画内の呼吸の微分位相効果を計算することを含む、請求項27に記載のコンピュータ可読媒体。
- 情報を導出することは、血圧における変動を決定すること、動脈コンプライアンス変化を決定すること、疾患重症度を決定することのうちの少なくとも1つを含む、請求項27に記載のコンピュータ可読媒体。
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