JP6158799B2 - 痙攣の検出装置および同装置を作動する方法 - Google Patents
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Description
ΔT二乗値=(T二乗統計値)−(基準T二乗値)(式1)
式中、ΔT二乗値=監視期間中に計算されたT二乗統計値と基準T二乗値の差
T二乗統計値=監視期間中に取得されたデータから特定されたHotellingのT二乗統計値
基準T二乗値=基準−訓練期間中に取得されたデータまたは特定の患者集合のデータから特定されたHotelligのT二乗統計値
前述のように、いくつかの実施形態において、基準T二乗値は、たとえば定期的正規化中に(たとえば、検出器の正規化およびシステムの訓練または再訓練によって)、低い数値となるように調整してもよい。それゆえ、いくつかの実施形態において、基準T二乗値をΔT二乗値の計算に含めることができ、いくつかの実施形態において、ゼロと仮定してもよい。
Z値=[ΔT二乗値]/[(σ)基準T二乗値](式2)
式中、Z値=標準偏差の単位でスケーリングされたT二乗統計値間の差
ΔT二乗値=監視期間中に取得されたデータから計算されたT二乗統計値と基準統計期間内に取得されたデータから計算されたT二乗統計値の差
(σ)基準T二乗値=T二乗ベースラインの標準偏差
Z値は、したがって、ΔT二乗の数値を、基準期間中に特定されたT二乗ベースラインからの標準偏差の単位でスケーリングすることができる。Zファクタのスケーリングに使用されるT二乗ベースラインの標準偏差は、重み係数の計算に使用される基準−訓練期間としても使用される基準期間(またはそれに連続する基準期間)から測定できる。他の実施形態において、基準期間は、加重係数の決定に使用される基準−訓練期間と同時でなくてもよい。たとえば、患者が特定の活動を行っている基準期間は、標準偏差の測定に使用でき、監督された状況下で実行でき、重み付け係数を確定するための基準期間は、日常の家庭での使用中に実行できる。いくつかの実施形態において、T二乗値の閾値を使用してもよく、T二乗値の比較は、このT二乗値の閾値(たとえば、MVCを使って決定されるか、1つまたは複数の分類基準に基づいて特定される)と行ってもよい。
Z値>Zファクタの閾値の場合(アラームプロトコルを開始する)(式3)
Z値<Zファクタの閾値の場合(アラームを起動しない)(式4)
いくつかの実施形態において、T二乗統計値の大きさに対するアラームの感度を調整することができる。アラーム状態のトリガに使用されるZファクタの閾値を、より高い数値に設定してもよい。Zファクタの閾値を高くすることは、誤ったアラームの頻度を減らすのに役立つ。Zファクタの閾値はたとえば、T二乗値のベースラインからの標準偏差1つとすることができる。それゆえ、Z値の1は、訓練期間中に特定されたT二乗値ベースラインからの標準偏差1つであり、Z値の2は、そのベースラインからの標準偏差2つであり、Z値の3は、そのベースラインからの標準偏差3つ等々である。痙攣による筋活動の増大(より高振幅のEMG信号)によって、より大きなT二乗値が生成される可能性があり、使用者はたとえば、Z値の閾値を3に設定して、筋活動が特定の振幅レベルに到達しなければ、アラーム状態に達しないようにすることができる。一般に、Z値の閾値がより低い数値であると、より多くの誤ったアラームが生成される可能性があり、より高いZ値の閾値を使って、誤ったアラームの頻度を低下させることができる。
Zファクタの閾値=N[((MVC中の基準T二乗値)−(基準T二乗値))/(α)基準T二乗値]
Zファクタの閾値の数値、アラームラグ、またはこれらの組み合わせを、痙攣イベントが発生しているか否の査定に使用できる。システムが、痙攣が起きているかもしれないとみなした場合、このシステムはアラームプロトコルを開始してもよい(ステップ50)。もちろん、アラームを起動するか否かの判断中に、システムはいくつのZ値をメモリの中に保存して、分析してもよい。たとえば、アラームラグが2秒に設定されると、適当な数の以前の測定値から、Zファクタを考えることができる。あるいは、システムは、痙攣が存在しないとみなし、たとえば、次のサイクルのEMGデータを収集し、痙攣が発生しているか否かの査定を繰り返すことができる。
Claims (18)
- 運動徴候を伴う痙攣を検出するための装置を作動する方法であって、前記方法は、
ある期間にわたってEMG信号を検出するステップであって、この期間が基準期間と監視期間とを含むステップと、
デジタルフィルタリングを用いて、EMG信号から、2Hz〜1000Hzの範囲から選択された複数の周波数帯域に関するスペクトルデータを分離するステップと、
基準期間の少なくとも1つの部分から第一のT二乗値を計算するステップであって、第一のT二乗値が複数の周波数帯域に関するスペクトルデータから特定されるステップと、
監視期間の少なくとも1つの部分から第二のT二乗値を計算するステップであって、第二のT二乗値が複数の周波数帯域に関するスペクトルデータから特定されるステップと、
前記複数の周波数帯域中の異なる帯域に対して加重係数を割り当てるステップであって、加重係数を割り当てることが、前記基準期間中に収集されたEMGデータに基づき、かつ前記基準期間中に計算される加重係数が、前記第二のT二乗値の計算において、前記監視期間中に収集される複数の周波数帯域中の各周波数について、スペクトルデータの寄与を調整するために使用される、前記加重係数を割り当てるステップと、
第二のT二乗値を第一のT二乗値と比較するステップと、
第一のT二乗値と第二のT二乗値との前記比較を使用して、アラーム状態をトリガするか否かを判定するステップと、を前記装置が実行することを含む、方法。 - 請求項1に記載の方法は、
患者に最も近く類似する集合を患者について確定するステップと、
集合に関する許容可能なT二乗値の閾値のデータに基づいてT二乗値の閾値を設定するステップと、
を前記装置が実行することをさらに含み、
前記第二のT二乗値と前記第一のT二乗値との比較は、同第二のT二乗値と同第一のT二乗値との間の差を計算することを含み、かつアラームをトリガするか否かを判定するステップは、差がT二乗値の閾値を超えるかの計算を含む方法。 - 患者は、年齢、性別、人種、体重、体脂肪率、腕の脂肪量、脚の脂肪量、上腕円周径、体力レベルおよび一つ以上の最大随意収縮レベルからなる群より選択される少なくとも一つの基準に基づいて分類される、請求項2に記載の方法。
- 前記加重係数は、基準期間中に収集されたデータから計算されたT二乗データの分散/共分散行列の逆行列から計算される、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の周波数帯域は、300Hz乃至400Hzの第一の周波数帯域と、130Hz乃至240Hzの第二の周波数帯域と、30Hz乃至40Hzの第3の周波数帯域と、を含み、かつ
前記基準期間中に計算される加重係数は、同加重係数が許容可能な範囲内にある場合のみ設定として使用される、請求項1に記載の方法。 - 請求項1に記載の方法は、前記基準期間の開始時に収集されるEMG信号の振幅の調整を前記装置が実行することをさらに含む、方法。
- 請求項1に記載の方法は、前記監視期間中における複数のT二乗値の計算と、前記複数のT二乗値からの標準偏差の計算と、を前記装置が実行することをさらに含む、方法。
- 前記アラーム状態は、前記標準偏差が標準偏差の閾値を上回らない場合はトリガされない、請求項7に記載の方法。
- 請求項8に記載の方法は、患者が最大随意収縮を実行している間のEMG信号を収集して、最大随意収縮時の異なる時点における複数のT二乗値を測定するステップと、
最大随意収縮時の異なる時点における複数のT二乗値からの基準標準偏差を計算するステップと、
前記基準標準偏差に基づいて標準偏差の閾値を設定するステップと、
を前記装置が実行することをさらに含む、方法。 - 運動徴候を伴う痙攣を検出するための装置を作動する方法であって、前記方法は、
EMG信号を検出するステップと、
デジタルフィルタリングを用いて、前記EMG信号から、2Hz〜1000Hzの範囲から選択された複数の周波数帯域に関するスペクトルデータを分離するステップと、
第一のT二乗値をそのスペクトルデータから計算するステップと、
前記第一のT二乗値をT二乗値の閾値と比較するステップと、
第一のT二乗値とT二乗値の閾値との前記比較を使用して、アラーム状態をトリガするか否かを判定するステップと、を前記装置が実行することを含み、
前記T二乗値の閾値は、基準T二乗値よりも大きい値であり、
前記基準T二乗値は、基準期間中に患者を監視しながら、検出されたEMG信号から判定され、
前記T二乗値の閾値は、前記基準期間中に実行される最大随意収縮の強度に基づいてスケーリングされる値の分だけ前記基準T二乗値よりも大きい、方法。 - 運動徴候を伴う痙攣を検出するための装置を作動する方法であって、前記方法は、
EMG信号を検出するステップと、
デジタルフィルタリングを用いて、前記EMG信号から、2Hz〜1000Hzの範囲から選択された複数の周波数帯域に関するスペクトルデータを分離するステップと、
第一のT二乗値をそのスペクトルデータから計算するステップと、
前記第一のT二乗値をT二乗値の閾値と比較するステップと、
第一のT二乗値とT二乗値の閾値との前記比較を使用して、アラーム状態をトリガするか否かを判定するステップと、
基準期間に患者を監視するステップであって、前記T二乗値の閾値が、同基準期間中に得られたスペクトルデータから特定された基準T二乗値よりも大きい、前記ステップと、
前記基準期間からの痙攣データを確認して、同痙攣データをGTC波形に対して分析するステップと、
GTC波形の特徴的な点に関連する痙攣データの少なくとも1つの周波数値を特定するステップと、
前記特徴的な点に基づいて前記複数の周波数帯域に含まれる少なくとも1つの帯域を指向させるステップと、
を前記装置が実行することを含む、方法。 - 運動徴候を伴う痙攣を検出する装置を作動する方法であって、前記方法は、
第一の基準期間中にEMGデータを収集することによって個人を監視するステップと、
前記第一の基準期間中に得られたEMGデータから第一の基準T二乗値を特定するステップと、
患者が最大随意収縮を行っている間にT二乗値を特定するステップと、
前記第一の基準T二乗値と、前記患者が最大随意収縮を実行している間に特定された前記T二乗値と、の差を計算するステップと、
第二の基準期間中にEMGデータを収集することによって前記個人を監視するステップであって、前記第二の基準期間は前記個人の家庭環境にて実行されるステップと、
前記第二の基準期間中に第二の基準T二乗値を特定するステップと、
T二乗値の閾値を設定するステップであって、前記T二乗値の閾値は、前記第一の基準T二乗値と、前記患者が最大随意収縮を実行している間に決定された前記T二乗値との間の差に関連したスケーリングファクタによる前記第二の基準T二乗値よりも大きい値である、ステップと、
前記第二の基準期間に続く期間であり、かつ前記患者の家庭環境において、EMGデータを収集することにより患者を監視するステップと、
を前記装置が実行することを含む、方法。 - 前記スケーリングファクタは、前記差の50%乃至500%である、請求項12に記載の方法。
- 運動徴候を伴う痙攣を検出するための装置であって、前記装置は、
痙攣関連の筋肉活動をほぼ表すEMG信号を提供できる1つまたは複数のEMG電極と、
プロセッサと、を含み、前記プロセッサは、
前記EMG信号を受信することと、
デジタルフィルタリングを用いて、前記EMG信号から、2Hz〜1000Hzの範囲から選択された複数の周波数帯域に関する第一のスペクトルデータを分離することと、
基準期間中に得られた第二スペクトルデータから、前記複数の周波数帯域中の異なる帯域に対して一組の加重係数を決定することであって、前記一組の加重係数を決定することは、分散/共分散行列の逆行列の係数を計算することに基づいている、前記決定することと、
前記第一のスペクトルデータから第一のT二乗値を計算することであって、前記一組の加重係数が、前記第一のT二乗値を計算するために使用される異なる帯域における前記第一のスペクトルデータの寄与を調整する、前記計算することと、
前記第一のT二乗値をT二乗値の閾値と比較することと、
第一のT二乗値とT二乗値の閾値との前記比較を使用して、アラーム状態をトリガするか否かを判定することと、
を実行するように構成されている、装置。 - 1つまたは複数の環境オブジェクトと関連付けられる環境トランシーバをさらに備える請求項14に記載の装置。
- 前記環境トランシーバが、前記プロセッサと前記環境トランシーバとの相対位置に依存する信号を基地局に送信するように構成される請求項15に記載の装置。
- 前記基地局がプロセッサを備え、同プロセッサは、前記環境トランシーバからの信号を処理し、前記プロセッサに利用可能な少なくとも2つのテンプレートファイルからテンプレートを選択し、前記EMG信号を処理する際に選択されたテンプレートファイルを使用することができる請求項16に記載の装置。
- 前記装置は、GPS技術を備えて構成される、請求項14に記載の装置。
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