JP6608822B2 - 対象のバイタルサインを決定する装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、人間又は動物等の対象のバイタルサインを決定する装置及び方法に関する。

例えば心拍数（ＨＲ）、呼吸数（ＲＲ）又は血液の酸素飽和度等、人間のバイタルサインは、人間の現在の状態の指標として、及び、重大な医学的事象の強力な予測因子として役立つ。この理由のため、バイタルサインは、入院患者及び外来患者の医療環境において、自宅にて、又は、さらなるヘルス、レジャー及びフィットネス環境において広くモニターされる。

バイタルサインを測定する１つの方法はプレチスモグラフィである。プレチスモグラフィは、一般的に、臓器又は身体部位の容積変動の測定を意味し、特に、心拍毎に対象の体を通って移動する心血管脈波（ｃａｒｄｉｏ−ｖａｓｃｕｌａｒ ｐｕｌｓｅ ｗａｖｅ）による容積変動の検出を意味する。

フォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）は、関心のある領域又は容積の光の反射率又は透過率における経時変化を評価する光学測定技術である。ＰＰＧは、周囲の組織よりも血液が光を吸収するため、心拍毎の血液量における変動が対応して透過率又は反射率に影響を与えるという原理に基づく。心拍数に関する情報の他に、ＰＰＧ波形は、呼吸等のさらなる生理現象に起因し得る情報を含み得る。異なる（典型的には赤色及び赤外線の）波長にて透過率及び／又は反射率を評価することによって、血液の酸素飽和度を決定することができる。

対象の心拍数及び（動脈）血中酸素飽和度（ＳｐＯ２とも呼ばれる）を測定するための従来のパルスオキシメーター（本明細書において接触ＰＰＧ装置とも呼ばれる）は、例えば指先、耳たぶ又は額等、対象の皮膚に取り付けられ、従って、「接触」ＰＰＧ装置と呼ばれる。典型的なパルスオキシメーターは、光源として赤色ＬＥＤ及び赤外線ＬＥＤ、並びに、患者組織を透過してきた光を検出するための１つのフォトダイオードを含む。市販のパルスオキシメーターは、赤色の波長及び赤外線の波長での測定を迅速に切り換え、その結果、２つの異なる波長で同じ組織の領域又は容積の透過率を測定する。これは、時分割多重化と呼ばれる。各波長での時間の経過に伴う透過率は、赤色及び赤外線の波長に対するＰＰＧ波形を与える。接触ＰＰＧは基本的には非侵襲性の技術とみなされるけれども、接触ＰＰＧ測定は、パルスオキシメーターが対象に直接取り付けられ且ついかなるケーブルも動く自由を制限するため、不快なものとして経験されることが多くある。

最近では、非影響測定に対する非接触の遠隔ＰＰＧ（ｒＰＰＧ）装置（本明細書においてカメラｒＰＰＧ装置とも呼ばれる）が紹介されている。遠隔ＰＰＧは、関心のある対象から離して配置された光源、又は一般に、放射源を利用する。同様に、例えばカメラ又は光検出器等の検出器も、関心のある対象から離して配置することができる。従って、遠隔フォトプレチスモグラフィシステム及び装置は、非影響のものであると考慮され、さらに、医学的並びに非医学的な毎日の適用に対して適切である。しかし、遠隔ＰＰＧ装置は、典型的には、より低い信号対雑音比を達成する。

非特許文献１は、フォトプレチスモグラフィ信号は、環境光、並びに、赤、緑及び青のカラーチャンネルを使用する従来の消費者レベルのビデオカメラを使用して離れて測定することができるということを実証している。

非特許文献２は、異なる波長でのプレチスモグラフィ信号の測定に基づく組織における動脈血酸素飽和度の非接触画像に対する遠隔ＰＰＧシステムを開示している。このシステムは、モノクロームＣＭＯＳカメラ、及び、３つの異なる波長のＬＥＤを有する光源を含む。カメラは、３つの異なる波長で３つの対象の動画を順次取得する。脈拍数を、１つの波長での動画から決定することができる一方で、少なくとも２つの異なる波長での動画が、酸素飽和度を決定するために要求される。測定は、一度に１つの波長のみを使用して暗室内で行われる。

ＰＰＧ技術を使用して、バイタルサインを測定することができ、それは、拍出血液量によりもたらされる皮膚における微小な光吸収の変化によって、すなわち、容積脈波により誘発されるヒトの皮膚の周期的な色の変化によって明らかにされる。この信号は非常に小さく、且つ、照明の変化及び動きによるはるかに大きな変動において隠れるため、根本的に低い信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善することにおいて一般的関心がある。バイタルサイン測定装置及び方法の改善された頑強性及び精度が要求される激しい動き、挑戦的な環境的照射条件、又は、高く要求される適用の正確性では、特に、より重大な意味を持つヘルスケアの適用に対しては、依然として要求が厳しい状況である。

特許文献１は、組織内の混合した静脈血及び動脈血の脈動の存在を検出する方法及び装置を開示しており、この方法及び装置は、赤外線及び赤色の光の波長に対応する血液潅流組織部分からの第１及び第２の電磁放射信号を受信すること、第１の電磁放射信号と第２の電磁放射信号との位相差の程度を得ること、その程度を閾値と比較して、比較スペクトル（ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ）を形成すること、並びに、その比較スペクトルを使用して静脈拍動の有無を検出することを含む。

特許文献２は、対象の臨床ストレスの決定を開示している。複雑にからみ合っていない費用効果の高い、対象のストレス状態をモニターする方法をもたらすために、プレチスモグラフィ信号データが対象から取得され、さらに、上記の信号データ内に現れる呼吸調節の所定の特徴を示す第１の測定信号が得られる。次に、インデックス信号が第１の測定信号に基づき形成され、さらに、インデックス信号は、対象の臨床ストレスを示す指標として利用される。

特許文献３は、ウェブカム等のビデオカメラによって撮られた対象の画像内のＰＰＧ信号を検出することによるバイタルサインの遠隔モニタリングの方法を開示している。ＰＰＧ信号は、対象の皮膚上の関心のある領域から反射された環境光の自己回帰分析によって同定される。環境光の周波数成分、及び、ビデオカメラのフレームレートから生じる折り返しアーチファクトが、例えばバックグラウンド等、対象の皮膚上にはない関心のある領域から反射された環境光の自己回帰分析によって無効にされる。これによって、環境光のスペクトル成分が明らかにされ、対象のＰＰＧ信号の同定を可能にする。心拍数、酸素飽和度及び呼吸数が、ＰＰＧ信号から得られる。それらの値を組み合わせて、それらの値の統計学的分析に基づく健康状態の指標にすることができる。

ＵＳ２００５／１９７５７９ Ａ１ ＵＳ２００６／２１７６１５ Ａ１ ＷＯ２０１３／０２７０２７ Ａ２

Ｖｅｒｋｒｕｙｓｓｅ ｅｔ ａｌ．，"Ｒｅｍｏｔｅ ｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｍａｇｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ａｍｂｉｅｎｔ ｌｉｇｈｔ"，Ｏｐｔｉｃｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ，１６（２６），２２ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００８，ｐｐ．２１４３４−２１４４５ Ｗｉｅｒｉｎｇａ，ｅｔ ａｌ．，"Ｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ：Ａ Ｆｉｒｓｔ Ｓｔｅｐ Ｔｏｗａｒｄ "ＳｐＯ２ Ｃａｍｅｒａ"Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ"，Ａｎｎ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｅｎｇ．３３，１０３４−１０４１（２００５）

信号対雑音比、及び、歪み、特に対象の動きにより引き起こされるアーチファクトの減少における効率が増加した、対象のバイタルサインを決定するための改善された装置及び方法を提供することが本発明の目的である。

本発明の第１の態様において、対象のバイタルサインを決定する装置が示され、当該装置は：
− ＰＰＧ測定によって対象から得られる周期的なフォトプレチスモグラフィＰＰＧ信号を受けるインターフェースと、
− 時間においてＰＰＧ信号を分割して、半周期又は整数倍の半周期をカバーする複数のＰＰＧサブ信号にする信号分割ユニットと、
− 時間及び／又は振幅において、ＰＰＧ信号を分割に先立って正規化する、及び／又は、ＰＰＧサブ信号を正規化する正規化ユニットと、
− 多くの正規化されたＰＰＧサブ信号を組み合わせて、組み合わされたＰＰＧサブ信号を得る信号組み合わせユニットと、
− ＰＰＧ信号、１つ又は複数の組み合わされたＰＰＧサブ信号、又は、多くの組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置することによって得られる強調されたＰＰＧ信号から、所望のバイタルサインを得るバイタルサインプロセッサと、
を含む。

本発明のさらなる態様において、対応する方法が示される。

本発明の別のさらなる態様において、コンピュータプログラムが提供され、コンピュータプログラムは、該コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行された場合にコンピュータに方法のステップを行わせるプログラムコード手段を含み、同様に、コンピュータプログラムプロダクトを格納する非一時的なコンピュータ可読記録媒体が提供され、コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータプロセッサによって実行された場合に、本明細書において開示される方法が行われるようにする。

本発明の好ましい実施形態が従属項において定められている。本発明の方法、コンピュータプログラム及び媒体は、本発明の装置と類似の及び／又は同じ、さらに、従属項において定められる好ましい実施形態を有するということが理解されたい。

本発明は、接触ＰＰＧ又はカメラｒＰＰＧ装置から得られる波形（すなわちＰＰＧ信号）を強調することを介して信号を改善するアイデアに基づいている。おそらく適応性がある１心拍ごとの波形の最新のヒストリーが、時間及び／又は振幅において正規化され、さらに、組み合わされて、より関連した生理学的意味を有する強調（若しくは合成）された波形を作製する。この強調された波形は、実際の１心拍ごとの波形を少なくとも部分的に交換するか又は補って、リアルタイムの強調されたパルス信号（すなわち、強調されたＰＰＧ信号）を生成するために使用される。次に、１つ又は複数のバイタルサインを、より高い精度及び頑強性で、元のＰＰＧ信号、１つ又は複数の組み合わされたＰＰＧサブ信号、又は、多くの組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置することによって得られる強調されたＰＰＧ信号から得ることができる。

例えば、一実施形態において、組み合わされたＰＰＧサブ信号をコンピュータ処理し、さらに、（任意で（時間及び振幅において）正規化された）ＰＰＧサブ信号を、未加工の（元の）ＰＰＧ信号に加えて表示することが提唱される。この場合、形状情報を、（１つの周期の、ディスプレイ上で静止した）組み合わされたＰＰＧサブ信号から観察することができ、規則正しさを、（おそらく強調されていないディスプレイにわたって動く）元のＰＰＧ信号から観察することができる。

別の実施形態において、多くの組み合わされたＰＰＧサブ信号が、強調されたＰＰＧ信号を得るために継続的に配置され、次に、強調されたＰＰＧ信号から、１つ又は複数のバイタルサインが得られる。

このように、バイタルサインを得るために、正規化されたＰＰＧサブ信号を使用する及び／又は組み合わせることによって、歪み及び動きの負の効果が効率的に減らされる。

結果として生じる強調されたＰＰＧ信号が、同じ皮膚部分から繰り返し測定された場合に再現される一方、好ましくは、異なる位置から、又は、既知の病態を有する異なる人間から測定された場合に違いを示す。これは、接触ＰＰＧセンサを用いて現在実証されているだけである遠隔ＰＰＧ技術に対する新たな用途を可能にする。同じ技術をさらに適用して、接触センサから得られる信号の質を次のレベルに導くことができる。

生物学的組織との電磁放射、特に光の相互作用は複雑であり、さらに、（多重）散乱、後方散乱、吸収、透過及び（拡散）反射の（光学）処理を含む。本発明に関連して使用される場合「反射する」という用語は、鏡面反射に限定されるとして解釈されることはないが、上述のタイプの組織との電磁放射、特に光の相互作用、及び、いかなるその組合せも含む。

本発明に関連して使用される場合「バイタルサイン」という用語は、対象（すなわち生物）の生理学的パラメータ及び派生パラメータを意味する。特に、「バイタルサイン」という用語は、血液量パルス信号、（脈拍数とも呼ばれることがある）心拍数（ＨＲ）、心拍変動（脈拍変動）、拍動性強度、灌流、灌流指標、灌流変動、Ｔｒａｕｂｅ Ｈｅｒｉｎｇ Ｍａｙｅｒ波、呼吸数（ＲＲ）、体温、血圧、（動脈）血中酸素飽和度又はグルコースレベル等、血液及び／又は組織中の物質の濃度を含む。さらに、「バイタルサイン」は、一般的に、ＰＰＧ信号の形状から得られる健康指標を含む（例えば、形状は、部分的な動脈閉塞に関して何か伝えている（例えば、手のＰＰＧ信号から得られる形状は、腕に血圧カフを適用した場合により正弦曲線状である）、又は、皮膚の厚さに関して何か伝えている（例えば、顔からのＰＰＧ信号は手とは異なる）、又は、温度等に関してさえも何か伝えている場合がある）。

本発明に関連して使用される場合「バイタルサイン情報」という用語は、上記の１つ又は複数の測定されたバイタルサインを含み、さらに、後の分析に役立ち得る生理学的パラメータを指すデータ、対応する波形トレース又は時間の生理学的パラメータを指すデータを含む。

対象のバイタルサイン情報信号を得るために、皮膚領域内の皮膚ピクセル領域のデータ信号が評価される。ここで、「皮膚ピクセル領域」とは、１つの皮膚ピクセル又は隣接する皮膚ピクセルの群を含む領域を意味し、すなわち、データ信号は、単一ピクセル又は皮膚ピクセルの群に対して得られてもよい。

一実施形態において、上記の信号組み合わせユニットは、正規化されたＰＰＧサブ信号の発生順に従って、正規化されたＰＰＧサブ信号から得られる組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置するように構成される。好ましくは、上記の信号組み合わせユニットは、組み合わされたＰＰＧサブ信号を得るために、タイムウィンドウ内に配置された所定の数の継続的な正規化されたＰＰＧサブ信号を組み合わせるように構成され、タイムウィンドウは、組み合わされるＰＰＧサブ信号毎に時間においてシフトされる。従って、時間において移動する一種のスライディングタイムウィンドウが、組み合わされて組み合わされたＰＰＧサブ信号になる正規化されたＰＰＧサブ信号を選択するために使用される。この方法で、ＰＰＧ信号の元の時間系列を再現することができる。

別の実施形態において、上記の信号分割ユニットは、ＰＰＧ信号を分割するために、ＰＰＧ信号のゼロ交差及び／又は極値（山及び／又は谷）を検出するよう、さらに、検出されたゼロ交差及び／又は極値を使用するように構成される。例えば、この分割によって得られたＰＰＧサブ信号は、（例えば、１つのゼロ交差から次のゼロ交差まで、若しくは、山から後の谷までの）１つの周期の半分まで、又は、（例えば、１つの山から次の山まで、１つの谷から次の谷まで、若しくは、ゼロ交差から、一つおいて次のゼロ交差までの）全周期に及び得る。従って、後の時間における正規化は、ＰＰＧサブ信号の時間の長さが等しいということを確実にする。

好ましくは、正規化ユニットは、ＰＰＧ信号の極値を検出する、検出された山を通る第１の曲線、及び、検出された谷を通る第２の曲線をフィットさせる、第１及び第２の曲線の瞬間の平均値を、ＰＰＧ信号の瞬間の信号値から引く、さらに、第１及び第２の曲線の瞬間の差分値によって、瞬間の結果として生じる値を割ることで、正規化されたＰＰＧ信号の信号値を得ることによって、分割に先立ってＰＰＧ信号を正規化するように構成される。これによって、得られたバイタルサインの精度及び頑強性の別の改善が定められる。

有利に、正規化ユニットは、停止条件が満たされるまで、又は、正規化から得られた正規化された信号値が収束するまで正規化を繰り返すように構成され、それによって、強調されたＰＰＧ信号のＳＮＲを、潜在的にさらに改善することができる。

正規化されたＰＰＧサブ信号の組み合わせに対しては、種々の選択肢が存在する。一実施形態において、信号組み合わせユニットは、２つ以上の正規化されたＰＰＧサブ信号の、特に、（（例えば、数分までであるが、おそらく、はるかに長いヒストリーが減少値を有する等）最新の時間間隔までであるが、「道理をわきまえた」ヒストリーに限定される）全ての正規化されたＰＰＧサブ信号の平均値、加重平均値又はトリム平均値を生成するように構成される。これらの実施形態は、優れた結果を提供するということが示されてきた。

別の実施形態において、信号組み合わせユニットは、２つ以上の正規化されたＰＰＧサブ信号の、特に、全ての正規化されたＰＰＧサブ信号の加重平均値又はトリム平均値を生成するように構成され、正規化されたＰＰＧサブ信号を重み付けするための重みは、最新の時間間隔までの時間距離と共に減少する。従って、最近のＰＰＧサブ信号の影響は、組み合わされたＰＰＧサブ信号の生成において、以前のＰＰＧサブ信号と比較して大きい。

好ましくは、当該装置は、受けたＰＰＧ信号にローパスフィルタ又はバンドパスフィルタをかけるためのフィルタをさらに含み、フィルタをかけられたＰＰＧ信号は、後の処理に使用される。これは、所望のバイタルサインの典型的な周波数の範囲外のＰＰＧ信号における周波数成分が、前もってＰＰＧ信号から除去されるということを確実にする。

別の実施形態において、組み合わせユニットは、強調されたＰＰＧ信号を得るために、時間において組み合わされたＰＰＧサブ信号の周期を調整して、最新の時間間隔の周期に整合させる、及び、多くの調整された組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置するように構成される。従って、組み合わされたＰＰＧサブ信号は、強調されたＰＰＧ信号の生成の前に元のＰＰＧ信号において提供された元の周期まで、時間において再度調整される。この方法で、強調されたＰＰＧ信号を、例えばオーバーレイとして、例えば、元のＰＰＧ信号と同時に、又は、元のＰＰＧ信号の代わりに表示し、改善を可視化する、又は、混乱を防ぐために単に強調された信号を示すことができる。これによって、最新のＰＰＧ信号の代わりに、雑音が減った（又は強調された）ＰＰＧ信号を示すことが可能になる。目下示されているＰＰＧ信号も、必ずしも未加工の信号であるというわけではないが、種々のフィルタ／処理の作動が、信号を改善するために適用されてきてもよい。従って、本実施形態は、現在の処理／フィルタリングを用いて達成することができないパルス信号に対するさらなる改善を提供する。

さらに別の実施形態において、当該装置は、ＰＰＧサブ信号及び／又は強調されたＰＰＧ信号における高周波数高調波のブーストのためのブーストフィルタをさらに含む。これは、より容易な異なる波形の視覚識別を可能にする。

さらに別の実施形態において、当該装置は、さらに、（例えば、赤色、赤外線、赤、緑、青等の）異なる波長又はカラーチャンネルから得られた多くのＰＰＧ信号を利用でき、強調されたＰＰＧ信号（上記のように、１つ又は複数のカラーチャンネルから得ることができ、さらに、連続的に強調することができる）は、バイタルサインを計算するために後の処理に使用される。特定のバイタルサインに対して、ＰＰＧ信号内の特定の色の範囲が、最良の結果を示しており、例えば、約６５０ｎｍ（赤色）及び８４０ｎｍ（赤外線）の波長間隔の相対振幅比が、血液の酸素濃度（ＳｐＯ２）に関する明白な情報を与えるとして示されてきた。従って、そのような特定のバイタルサインが計算されることになる場合、明白な（強調された）ＰＰＧ信号の有効性から利益を得ることができる。相対振幅の比における雑音は、強調されたＰＰＧ信号との赤色及び赤外線のＰＰＧ信号の相関比をコンピュータ処理することによって減らすことができる。或いは、強調されたＰＰＧ信号から得られる整合フィルタを用いて、赤色及び赤外線のＰＰＧ信号を畳み込むことが可能である。

好ましい実施形態において、提唱される装置は、対象の画像フレームを取得するためのイメージングユニット、特に、ビデオカメラ等のカメラ、並びに、画像フレーム内に示されている対象の皮膚部分からＰＰＧ信号を得るため、及び、インターフェースにＰＰＧ信号を提供するためのＰＰＧ信号生成装置をさらに含む。イメージングユニットは、１つ又は複数のイメージング要素を含み得る。例えば、イメージングユニットは、フォトダイオードのアレイ又は電荷結合素子を含み得る。

代わりとなる実施形態において、提唱される装置は、対象の皮膚部分でのＰＰＧ測定からＰＰＧ信号を取得するため、及び、インターフェースにＰＰＧ信号を提供するためのＰＰＧセンサをさらに含む。

本発明の上記及び他の態様が、以下に記載の実施形態から明らかになり、以下に記載の実施形態を参考にして解明される。

本発明による装置の第１の実施形態を含むモニタリングシステムの概略図である。 本発明による装置の第１の実施形態の概略図である。 典型的なＰＰＧ信号の図である。 ＰＰＧサブ信号へのＰＰＧ信号の分割の例示のためのＰＰＧ信号の拡大された部分の図である。 ＰＰＧサブ信号の組み合わせの概略図である。 得られる組み合わされたＰＰＧサブ信号の一例を示した図である。 得られる組み合わされたＰＰＧサブ信号の一例を示した図である。 本発明による装置の第２の実施形態の概略図である。 本発明によるＰＰＧ信号を処理する別の実施形態の図である。 強調されたＰＰＧ信号の一例を示した図である。 組み合わされたＰＰＧサブ信号の別の例を示した図である。

図１は、本発明による対象１４のバイタルサインを得るための装置１２を含むモニタリングシステム１０の概略図を示している。対象１４、この例において患者は、例えば病院若しくは他の健康管理施設内のベッド１６において横たわっているが、例えば保育器内で横たわっている新生児若しくは未熟児、又は、自宅にいる若しくは異なる環境にいる人間であってもよい。対象１４の画像フレームが、適した光センサを含むカメラ１８（カメラベースのＰＰＧセンサ又は遠隔ＰＰＧセンサとも呼ばれる）によってキャプチャされる。カメラ１８は、記録された画像フレームを装置１２に転送する。装置１２は、決定された情報を表示するため、及び／又は、装置１２、カメラ１８若しくはモニタリングシステム１０の設定を変更するためにインターフェースを医療関係者に提供するためのインターフェース２０にさらに接続される。そのようなインターフェース２０は、異なるディスプレイ、ボタン、タッチスクリーン、キーボード又は他のヒューマン−マシンインターフェース手段を含んでもよい。或いは、又は、カメラに加えて、全てのあり得る実施形態のうち２〜３例を挙げると、例えば、血中酸素飽和度を測定するためのフィンガークリップ、心拍数センサ、及び／又は、呼吸数を測定するための加速器の形のＰＰＧセンサ８（接触ＰＰＧセンサとも呼ばれる）が提供される。

カメラ１８によってキャプチャされる画像フレームは、特に、例えば（デジタル）カメラ内のアナログ又はデジタル光センサによってキャプチャされるビデオシーケンスに対応し得る。そのようなカメラは、通常、特定のスペクトル範囲（可視、ＩＲ）でも作動し得る、若しくは、異なるスペクトル範囲に対する情報を提供し得るＣＭＯＳ又はＣＣＤセンサ等の光センサを含む。カメラ１８は、アナログ又はデジタル信号を提供してもよい。画像フレーム１９は、関連したピクセル値を有する複数の画像ピクセルを含む。特に、画像フレームは、光センサの異なる感光要素を用いてキャプチャされた光強度値を表すピクセルを含む。これらの感光要素は、特定のスペクトル範囲において感受性があり得る（すなわち、特定の色を表す）。画像フレームは、対象の皮膚部分を表す少なくともいくつかの画像ピクセルを含む。その結果、画像ピクセルは、光検出器の１つの感光要素及びその（アナログ若しくはデジタル）出力に対応し得るか、又は、複数の感光要素の（例えばビニングを介した）組み合わせに基づき決定し得る。ＰＰＧ信号生成装置１７は、この実施形態において、画像フレーム内に示されている対象の皮膚部分からＰＰＧ信号を得るために提供される。

図１において例示されているモニタリングシステム１０は、例えば、病院、健康管理施設又は高齢者福祉施設等に置かれてもよい。患者のモニタリングとは別に、本発明は、新生児モニタリング、一般的な監視用途、セキュリティモニタリング、又は、フィットネス機器等のいわゆるライフスタイル環境等の他の分野において適用することもできる。装置１２とカメラ１８とインターフェース２０との一方向性又は双方向性の通信は、無線又は有線通信インターフェースを介して機能し得る。本発明の他の実施形態は、スタンドアロンでは提供されないがカメラ１８又はインターフェース２０内に統合される装置１２を含んでもよい。

図２は、本発明による装置１２の第１の実施形態１２ａのより詳細な概略図を示している。装置１２ａは、ＰＰＧ測定によって対象１４から得られる周期的なフォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）信号１９を受けるインターフェース２２を含む。上記のＰＰＧ信号１９は、カメラ１８によって得られた画像フレームのセットから、又は、センサ８から得ることができる。インターフェース２２は、有線又は無線のネットワーク接続、いかなる種類のシリアル接続、又は、別の標準的若しくは非標準的な通信インターフェースに対応してもよい。

装置１２ａは、時間においてＰＰＧ信号を分割して、半周期又は整数倍の半周期をカバーする複数のＰＰＧサブ信号にするための信号分割ユニット２４をさらに含む。これは、図３Ａにおいて示された（その振幅Ａ対時間ｔを有する）ＰＰＧ信号Ｐの拡大（時間において広げられた）図を示した図３Ｂにおいて概略的に例示されている。図３Ａは、遠隔ＰＰＧ技術を使用して半静止の対象から得られるＰＰＧ信号Ｐの典型的な波形を示している。パルス信号は、ある程度高いＳＮＲで得られるけれども、その波形は、動き及び他の非生理学的な歪みによる比較的大きい変動を示している。図３Ｂは、ＰＰＧサブ信号Ｐ１、Ｐ２乃至ＰｍへのＰＰＧ信号の分割を示している。この実施形態において、ＰＰＧサブ信号は、１つのゼロ交差から、一つおいて次のゼロ交差までＰＰＧ信号Ｐの全周期にわたって及び、例えば、第１のＰＰＧサブ信号Ｐ１は、第１のゼロ交差Ｚ１から第３のゼロ交差Ｚ３に及び、第２のＰＰＧサブ信号Ｐ２は、第３のゼロ交差Ｚ３から第５のゼロ交差Ｚ５に及ぶ。実際には、ＰＰＧ信号の最急エッジでゼロ交差を決定することが、雑音の被害が最も少ないため最良である。他の実施形態において、ＰＰＧサブ信号は、１つの半周期にわたって、又は、３つ以上の半周期にわたって及ぶ。またさらに、ＰＰＧサブ信号の開始及び終了点としてゼロ交差を使用する代わりに、山又は谷等、ＰＰＧ信号の他の特徴的な（容易に検出可能な）点も使用することができる。

装置１２ａは、時間及び／又は振幅において、好ましくは、時間及び振幅の両方において、分割ユニット２４による分割に先立ってＰＰＧ信号を正規化する、並びに／又は、分割ユニット２４から得られたＰＰＧサブ信号を正規化するための正規化ユニット２６をさらに含む。どちらの場合においても、結果として、（正規化された）ＰＰＧサブ信号は、実質的に同じ時間分及び／又は振幅を有する。

装置１２ａは、多くの正規化されたＰＰＧサブ信号を組み合わせて、組み合わされたＰＰＧサブ信号を得るため、及び、任意で、多くの組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置して、強調されたＰＰＧ信号を得るための信号組み合わせユニット２８をさらに含む。これは、そのような組み合わせの一実施形態を示した図４において概略的に例示されている。この実施形態において、図３Ｂにおいて示されているＰＰＧサブ信号Ｐ１、Ｐ２乃至Ｐｎの正規化されたバージョンであり得る正規化されたＰＰＧサブ信号Ｐ１_ｎ、Ｐ２_ｎ乃至Ｐｍ_ｎは組み合わされて、組み合わされたＰＰＧサブ信号Ｐ１_ｃ、Ｐ２_ｃ乃至Ｐｍ_ｃになる。例えば、正規化されたＰＰＧサブ信号Ｐ１_ｎ、Ｐ２_ｎ、Ｐ３_ｎが、組み合わされたＰＰＧサブ信号Ｐ２_ｃを得るために組み合わされ、正規化されたＰＰＧサブ信号Ｐ２_ｎ、Ｐ３_ｎ、Ｐ４_ｎが、組み合わされたＰＰＧサブ信号Ｐ３_ｃを得るために組み合わされる。ＰＰＧサブ信号が半周期のみに及ぶ場合、それぞれ第２のＰＰＧサブ信号のみが、組み合わされたＰＰＧサブ信号への組み合わせのために使用され得る。

従って、組み合わせは、タイムウィンドウ内に配置された所定の数の継続的な正規化されたＰＰＧサブ信号が、組み合わされたＰＰＧサブ信号を得るために組み合わされるように行われるのが好ましく、図４に描かれている例において３つの周期にわたって及ぶタイムウィンドウは、組み合わされるＰＰＧサブ信号毎に時間においてシフトされる。

そのような組み合わせの結果が、図５Ａ、５Ｂにおいて示されており、それぞれ、多くの正規化されたＰＰＧサブ信号（図５Ａに対して）Ｐ１_ｎ１、Ｐ２_ｎ１乃至Ｐｍ_ｎ１及び（図５Ｂに対して）Ｐ１_ｎ２、Ｐ２_ｎ２乃至Ｐｍ_ｎ２、並びに、それぞれの組み合わされたＰＰＧサブ信号Ｐｘ_ｃ１、Ｐｘ_ｃ２（この実施形態においては、それぞれの正規化されたＰＰＧサブ信号のトリム平均値）を示している。図５Ａにおいて示されている正規化されたＰＰＧサブ信号は、対象の手から得られた遠隔ＰＰＧ信号から得られ、図５Ｂにおいて示されている正規化されたＰＰＧサブ信号は、対象の顔から得られた遠隔ＰＰＧ信号から得られる。個々の正規化されたＰＰＧサブ信号は非常に異なるけれども、強調された波形、すなわち、組み合わされたＰＰＧサブ信号は、第２の測定から正確に再現された。同様に、手及び顔から得られた波形も異なっており、これらの波形は生理学的に意義があるということを示唆している。

多くの得られる組み合わされたＰＰＧサブ信号Ｐ１_ｃ、Ｐ２_ｃ乃至Ｐｍ_ｃは、次に、継続的に配置されて、強調されたＰＰＧ信号が得られ、強調されたＰＰＧ信号から、心拍数、呼吸数、（動脈）血中酸素飽和度等の所望のバイタルサイン３１が、バイタルサインプロセッサ３０によって最終的に得られる。好ましくは、上記の既知の方法がこの目的のために使用される。

一般的に、バイタルサインは、元のＰＰＧ信号、１つ又は複数の組み合わされたＰＰＧサブ信号、又は、多くの組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置することによって得られる強調されたＰＰＧ信号から得られる。上記の実行とは別の実行において、（例えば１つの周期の）組み合わされたＰＰＧサブ信号がコンピュータ処理され、さらに、元のＰＰＧ信号に加えて、（好ましくは時間及び振幅において正規化されて）表示されるため、形状情報を組み合わされたＰＰＧサブ信号から観察することができる一方で、規則性を元のＰＰＧ信号から観察することができる。

装置１２ａの種々のユニットが、どのように及びどこで本発明が適用されるかに応じて、１つ又は多数のデジタル又はアナログプロセッサにおいて含まれてもよい。異なるユニットが、ソフトウェアにおいて完全に又は部分的に実行されてもよく、さらに、カメラ装置等、対象の画像フレームを得るための装置に接続されたパーソナルコンピュータ上で実行されてもよい。要求される機能性の一部又は全てを、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）において又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）において等、ハードウェアにおいて実行することもできる。

本発明による装置の別の実施形態１２ｂが、図６において描かれている。この実施形態によると、受けたＰＰＧ信号１９にローパス（又はバンドパス）フィルタをかけるためのフィルタ２３が提供され、さらに、フィルタをかけられたＰＰＧ信号は、後の処理に使用される。さらに、フィルタ２３において、未加工のローパスフィルタをかけられたＰＰＧ信号の移動平均値が、ＰＰＧ信号から（一種のトレンド除去として）減算される（この減算は、バンドパスフィルタが、ＰＰＧ信号にフィルタをかけるために使用される場合に必要でなくてもよい）。これによって、ＰＰＧ信号の低頻度の変動及びＤＣ信号成分が、フィルタをかけられたＰＰＧ信号から取り除かれる。上記のように、フィルタをかけられ且つトレンド除去されたＰＰＧ信号の極値又はゼロ交差が、次に、例えば正及び／又は負の１次導関数（典型的には、ＰＰＧ信号の最急部分上のゼロ交差）を用いて決定される。後に、そのようなゼロ交差のうち２つのゼロ交差間の多くの最近得られたＰＰＧサブ信号が、例えば上記のように平均されて、改善された（組み合わされた）ＰＰＧサブ信号が、最終的には強調されたＰＰＧ信号が得られる。平均化に先立ち、ＰＰＧサブ信号の部分が、実質的に同じ振幅及び／又は時間分を有するために第一に正規化される。強調されたＰＰＧ信号が、波形情報を加えるために、未加工の（最初に受けた）ＰＰＧ信号の代わりに又はそれと共に示されてもよい。

図６において示されている実施形態と同じ又は類似の要素を概して有するさらに別の実施形態において、未加工だが、任意でバンドパスフィルタをかけられたＰＰＧ信号が、この実施形態における山及び谷検出器を含む（又は、山及び谷を検出するように構成された）分割ユニット２４に対する入力として使用される。この山及び谷検出器は、より進歩した極値検出器であってもよく、さらに、抑制間隔（ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｖａｌ）を使用して、以前の山又は谷に近過ぎる距離での山及び／又は谷の検出を抑制してもよい。連続的なステップにおいて、正規化ユニット２６では、第１の曲線が山を通ってフィットさせられ、さらに、第２の曲線が谷を通ってフィットさせられる。これは、元のＰＰＧ信号Ｐ、第１の曲線Ｃｐが通ってフィットさせられた山ｐ、第２の曲線Ｃｖが通ってフィットさせられた谷ｖ、及び、第１の曲線Ｃｐと第２の曲線Ｃｖとの平均曲線Ａを描いた図７において例示されている。

ＰＰＧ信号Ｐの全てのサンプルに対して、これら２つの曲線Ｃｐ、Ｃｖの平均が減算され、結果として生じる値が、２つの曲線の瞬間の差分によって割られて、ＰＰＧ信号がトレンド除去及び振幅により正規化される。この手順は、（固定された数、又は、有意な変化が発生しなくなるまで）数回繰り返されてもよい。このプロセスは、いくぶん、経験的モード分解（又はＨｉｌｂｅｒｔ−Ｈｕａｎｇ変換）における基本ステップに類似しており、信号を正規化する代わりに多くの異なる信号成分を生成するために使用される。次に、第１の実施形態のように、ゼロ交差が、信号の時間による正規化に対して使用され、さらに、２つのそのようなゼロ交差間の多くの最近の信号部分が平均されて、改善された波形が得られる。

さらに別の実施形態によると、ＰＰＧ信号の最新のヒストリーから合成された得られる組み合わされたＰＰＧサブ信号をさらに使用して、最新のＰＰＧ信号を、その期間を最新の間隔の期間に適応させた後で、（完全に又は（例えば歪められた）一部分のみ）交換することができる。結果が、元のＰＰＧ信号Ｐ及び強調されたＰＰＧ信号Ｐｓを描いた図８において示されている。この目的を達成するために、十分な数の周期後に組み合わせプロセスを始めること（オプション１）、又は、ヒストリーが少なくとも２つの周期になるとすぐに組み合わせを始めること（オプション２）が可能である。さらに、組み合わせは、任意で、オプション１に対して固定された数の周期を含んでもよく、オプション２に対して増加する数の周期を含んでもよく、又は、トリム平均への寄与が、時間においてより離れた周期に対して減少する場合に重み付けが使用されてもよい。従って、組み合わせのアイデアは、単に、（通常モニターに示されるであろう）ＰＰＧ信号の最新の１つ又は複数の周期を、最新の１つ又は複数のＰＰＧ周期の期間に（及びおそらく振幅さえも）整合させるためにそれ（それら）を調整し戻した後で、強調された１つ又は複数の周期と交換することである。

上記の実施形態からの結果として生じるパルス信号波形が、（例えば顔及び手等）異なる身体部位に対しては異なっていながら、（例えば、同じ人間由来の異なる日の手等）同じ身体部分にて測定された場合に再現されるということがわかってきている。これは、合成波形（すなわち、強調されたＰＰＧ信号）が、生理学的に意義があると強く示唆している。

本発明は、遠隔ＰＰＧ信号を用いて使用されてもよいが、ＰＰＧ信号又は接触ＰＰＧセンサから得られる組み合わされたＰＰＧサブ信号Ｐ´_ｃ及び正規化されたＰＰＧサブ信号Ｐ´_ｎを示した図９において示されているように、接触ＰＰＧセンサからの信号を強調するために等しく適用することができる。この図から、接触センサからのＰＰＧ信号Ｐ´は、雑音がより少なく、さらに、おそらく使用された赤外線源の皮膚内へのより深い侵入深さにより、はっきりと異なる波形を示すということがさらにわかる。この波形は、年齢、測定及びあり得る病態の体の位置に関する関連した情報を持っているとしてすでに示されている。一部の血管の部分閉塞も、例えば、両手又は両足を比較する等、左右一対の身体部分から取得された波形を比較することによって見つけることができる。

遠隔ＰＰＧに対する結果として生じる波形は、接触センサから典型的に見られるものよりも低い振幅の高調波を含有し、従って、形状は異なる。これは、おそらく、浅い測定深さ（緑色の光は制限された皮膚内への侵入深さを有する）によって引き起こされる可能性があり、そのため、高周波数（パルス信号の高調波）が減衰させられる場合に最も小さい血管のみが到達される。より容易な異なる波形の視覚識別を可能にするために、（診断値を有すると仮定して）（図６において任意で示されている）ＨＦブーストフィルタ３２が、強調されたＰＰＧ信号をブーストするために提供されてもよい。

さらに、強調されたＰＰＧ信号は、個々のカラーチャンネルにおけるＰＰＧ信号の振幅をより確実に見つけるために使用することもできる。これは、赤色のスペクトル範囲における正しいパルスの振幅を見つける（ＳｐＯ２は赤及び赤外線における相対振幅の比として測定される）ことが、低い振幅及びその結果乏しいＳＮＲによって複雑にされることが多くあるＳｐＯ２測定に関連し得る。同じ波長、近くの波長又は波長の組み合わせ由来さえの赤色ＰＰＧ信号及び赤外線ＰＰＧ信号と、強調されたＰＰＧ信号との相関性を使用することによって、ノイズの影響が減らされ得る。この場合、ＳｐＯ２は、正規化された赤色及び赤外線のＰＰＧ信号の、強調されたＰＰＧ信号との相関比から得られる。

さらに別の実施形態において、緑色のＰＰＧ信号（高い振幅）から、若しくは、赤外線（ＩＲ）ＰＰＧ信号（均一な空間分布）から生成される強調されたＰＰＧ信号、又は、２つ以上の波長の組み合わせから得られる強調されたＰＰＧ信号でさえも、赤色のＰＰＧ信号の整合フィルタリングの間に使用することができる。この場合、赤色及びＩＲのスペクトル範囲における「元の」ＰＰＧ信号が使用され、緑色又は／及びＩＲスペクトル範囲における強調されたＰＰＧ信号との整合フィルタを使用してクリーンにされる。一実施形態において、強調されたＰＰＧ信号の特定の最近の長さが取得され、おそらく、ハニングウィンドウを用いて処理され、さらに、異なるカラーチャンネルからの未加工のＰＰＧ信号は、このフィルタカーネルを用いて畳み込まれる。

記載される処理は全ての時変バイタルサインに適用することができるけれども、意義がある結果は、たいがい、脈波又はＴｒａｕｂｅ Ｈｅｒｉｎｇ Ｍａｙｅｒ波等のほぼ周期的なバイタルサインに対するものであり、おそらく、サイクル毎に形状がやや変わる呼吸のような信号に対するものでもある。

例として、本発明は、例えば非影響遠隔患者モニタリング等のヘルスケア、一般的な監視、セキュリティモニタリング、及び、フィットネス機器等のいわゆるライフスタイル環境等の分野において適用することができる。適用業務は、酸素飽和度（パルスオキシメトリ）、心拍数、血圧、心拍出量、血液灌流の変化のモニタリング、自律神経機能の評価及び末梢血管疾患の検出を含んでもよい。

本発明は、図面及び上記の説明において詳細に例示及び記述されてきたけれども、そのような例示及び記述は、例示的又は例証的であり、拘束性はないと考慮されることになり；本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変化は、請求された発明を実行する際に、図面、明細書、及び付随の特許請求の範囲の調査から当業者により理解する及びもたらすことができる。

特許請求の範囲において、「含む」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞はその複数形を除外しない。１つの要素又は他のユニットは、特許請求の範囲において列挙されたいくつかの項目の機能を満たすことができる。特定の手段が互いに異なる従属項において記載されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを役立つよう使用することができないと示しているわけではない。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に若しくはその一部として供給される、光記憶媒体又は固体記憶媒体等、適したメディア上に記憶／分散させてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線の通信システムを介して等、他の形状で分散させてもよい。

本明細書において使用される場合、「コンピュータ」という用語は、各種の処理装置を意味する。言い換えると、かなりの計算能力を有するモバイルデバイスも、標準的なデスクトップコンピュータよりも少ない処理動力資源を提供するけれども、計算装置と呼ぶことができる。さらに、「コンピュータ」という用語は、クラウド環境において提供される計算能力を含むか又はそれを使用することができる分散計算処理装置を意味することもあり得る。

特許請求の範囲におけるいかなる参照番号も、その範囲を限定するとして解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. 対象のバイタルサインを決定する装置であって、
   − ＰＰＧ測定によって対象から得られる周期的なフォトプレチスモグラフィＰＰＧ信号を受けるインターフェースと、
   − 時間において前記ＰＰＧ信号を分割して、半周期又は整数倍の半周期をカバーする複数のＰＰＧサブ信号にする信号分割ユニットと、
   − 時間及び／又は振幅において、前記ＰＰＧ信号を前記分割に先立って正規化する、及び／又は、前記ＰＰＧサブ信号を正規化する正規化ユニットと、
   − 複数の正規化されたＰＰＧサブ信号の時間軸を重ね合わせて、組み合わされたＰＰＧサブ信号を得る信号組み合わせユニットと、
   − 前記ＰＰＧ信号、１つ又は複数の組み合わされたＰＰＧサブ信号、又は、複数の組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置することによって得られる強調されたＰＰＧ信号から、所望のバイタルサインを得るバイタルサインプロセッサと、
   を含み、
   前記正規化ユニットは、前記ＰＰＧ信号の極値を検出する、検出された山を通る第１の曲線、及び、検出された谷を通る第２の曲線をフィットさせる、前記第１の曲線及び前記第２の曲線の瞬間の平均値を、前記ＰＰＧ信号の瞬間の信号値から引く、さらに、結果として生じるＰＰＧ信号の瞬間の信号値を、前記第１の曲線及び前記第２の曲線の瞬間の差分値によって割ることで、正規化されたＰＰＧ信号の信号値を得ることによって、前記分割に先立って前記ＰＰＧ信号を正規化するように構成される、装置。
2. 前記信号組み合わせユニットが、前記正規化されたＰＰＧサブ信号の発生順に従って、前記正規化されたＰＰＧサブ信号から得られる組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置するように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記信号組み合わせユニットは、組み合わされたＰＰＧサブ信号を得るために、タイムウィンドウ内に配置された所定の数の継続的な正規化されたＰＰＧサブ信号を組み合わせるように構成され、前記タイムウィンドウは、組み合わされるＰＰＧサブ信号毎に時間においてシフトされる、請求項１に記載の装置。
4. 前記信号分割ユニットは、前記ＰＰＧ信号を分割するために、前記ＰＰＧ信号のゼロ交差及び／又は極値を検出するよう、さらに、検出された前記ゼロ交差及び／又は極値を使用するように構成される、請求項１に記載の装置。
5. 前記正規化ユニットは、停止条件が満たされるまで前記正規化を繰り返すように構成される、請求項１に記載の装置。
6. 前記信号組み合わせユニットは、２つ以上の正規化されたＰＰＧサブ信号の平均値、加重平均値又はトリム平均値を生成するように構成される、請求項１に記載の装置。
7. 前記信号組み合わせユニットは、２つ以上の正規化されたＰＰＧサブ信号の加重平均値又はトリム平均値を生成するように構成され、正規化されたＰＰＧサブ信号を重み付けするための重みは、最新の時間間隔までの時間距離と共に減少する、請求項１に記載の装置。
8. 受けた前記ＰＰＧ信号にローパスフィルタ又はバンドパスフィルタをかけるためのフィルタをさらに含み、フィルタをかけられた前記ＰＰＧ信号は、後の処理に使用される、請求項１に記載の装置。
9. 前記組み合わせユニットは、前記強調されたＰＰＧ信号を得るために、時間において前記組み合わされたＰＰＧサブ信号の周期を調整して、最新の時間間隔の周期に整合させる、及び、複数の調整された前記組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置するように構成される、請求項１に記載の装置。
10. 前記ＰＰＧサブ信号及び／又は前記強調されたＰＰＧ信号における高周波数高調波のブーストのためのブーストフィルタをさらに含み、フィルタをかけられた前記ＰＰＧ信号は、後の処理に使用される、請求項１に記載の装置。
11. 対象の画像フレームを取得するためのイメージングユニット、並びに、
    前記画像フレーム内に示されている前記対象の皮膚部分からＰＰＧ信号を得るため、及び、前記インターフェースに前記ＰＰＧ信号を提供するためのＰＰＧ信号生成装置、
    をさらに含む、請求項１に記載の装置。
12. 前記対象の皮膚部分でのＰＰＧ測定からＰＰＧ信号を取得するため、及び、前記インターフェースに前記ＰＰＧ信号を提供するためのＰＰＧセンサをさらに含む、請求項１に記載の装置。
13. 対象のバイタルサインを決定する方法であって、
    ＰＰＧ測定によって対象から得られる周期的なフォトプレチスモグラフィＰＰＧ信号を受けるステップと、
    時間において前記ＰＰＧ信号を分割して、半周期又は整数倍の半周期をカバーする複数のＰＰＧサブ信号にするステップと、
    − 時間及び／又は振幅において、前記ＰＰＧ信号を前記分割に先立って正規化する、及び／又は、前記ＰＰＧサブ信号を正規化するステップと、
    − 複数の正規化されたＰＰＧサブ信号の時間軸を重ね合わせて、組み合わされたＰＰＧサブ信号を得るステップと、
    − 前記ＰＰＧ信号、１つ又は複数の組み合わされたＰＰＧサブ信号、又は、複数の組み合わされたＰＰＧサブ信号を継続的に配置することによって得られる強調されたＰＰＧ信号から、所望のバイタルサインを得るステップと、
    を含み、
    前記正規化するステップは、前記ＰＰＧ信号の極値を検出する、検出された山を通る第１の曲線、及び、検出された谷を通る第２の曲線をフィットさせる、前記第１の曲線及び前記第２の曲線の瞬間の平均値を、前記ＰＰＧ信号の瞬間の信号値から引く、さらに、結果として生じるＰＰＧ信号の瞬間の信号値を、前記第１の曲線及び前記第２の曲線の瞬間の差分値によって割ることで、正規化されたＰＰＧ信号の信号値を得ることによって、前記分割に先立って前記ＰＰＧ信号を正規化することを含む、方法。
14. コンピュータプログラムであって、当該コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行された場合に、前記コンピュータに、請求項１３に記載の方法のステップを行わせるプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム。
15. 前記イメージングユニットはカメラである、請求項１１に記載の装置。

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