JP7180776B2 - 対象者の時間的情報の提供 - Google Patents
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Description
フィンランド国特許発明第126631号明細書は、心弾動図検査(BCG)を使用して取得された心拍変動を使用する方法を開示し、ストレスと、夜間回復と、睡眠の質とを推定する優れたツールを提供している。
アールト大学のSami Nurmiによる修士論文「Nocturnal sleep quality and quantity analysis with ballistography」は、睡眠の定性的および定量的な分析のための心弾動図検査に基づく方法の有用性とパフォーマンスとを評価する。
スタンフォード大学のO.T.Inan,M.Etemadi,R.M.Wiard,L.Giovangrandi and G.T.A.Kovacsによる「Robust ballistocardiogram acquisition for home monitoring」は、BCG信号を取得する方法を開示する。
-対象者の安静時の平均HRよりも上昇する、頻脈と、
-心拍の脱落を含む場合もある、平均HRよりも低下する、徐脈と、
-脱水または糖尿病を示す可能性のある、非常に軽度の洞不整脈または非常に小さいSVVと、
-心臓上部の心房が不規則に収縮する(震える)、心房細動と、
-心房が過度に速く収縮する心房粗動と、
-心室の電気的活動の乱れにより、心臓が拍出せずに震えを起こす、心室細動と、を含む。
Claims (13)
- -対象者の心弾動図信号を受信することと、
-前記心弾動図信号を処理して、少なくとも心拍間隔時間(TB2B)信号および一回拍出量(SV)信号を取得することと、
-心拍に起因しない誤った値を削除するためのTB2B信号のフィルタリングであって、-第1の期間の平均TB2B信号強度を算出することと、
-前記TB2B信号強度の許容変動範囲を定義することと、
-前記許容変動範囲内に収まらないピークを前記TB2B信号から削除して、フィルタリングされたTB2B信号を生成することと、
を含むTB2B信号のフィルタリングにより、前記フィルタリングされたTB2B信号を生成することと、
-前記SV信号をフィルタリングして心拍に起因しない誤ったSV値を削除することにより、フィルタリングされたSV信号を生成することと、
-前記フィルタリングされたTB2B信号から、心拍に起因しない誤ったピークによってもたらされる誤差を実質的に含まない真のHR信号を算出することと、
-心拍に起因しない誤った値によってもたらされる誤差を実質的に含まない真のSV信号として前記フィルタリングされたSV信号を用い、前記フィルタリングされたSV信号から一回拍出量変動(SVV)信号を算出することと、
-前記真のHR信号をフィルタリングして異常心拍を検出することと、
-前記真のSV信号と、前記SVV信号とのうちの少なくとも1つをフィルタリングして前記一回拍出量変動の変化を検出し、前記一回拍出量変動の変化を、異常心拍の正常心拍からの分離を容易にする追加パラメータとして使用することと、
-異常心拍が検出された場合には、さらに、前記検出された異常心拍に関連する不整脈の種類を特定することと、
-前記特定された不整脈の発生に関する時間的情報および種類、ならびに前記検出された一回拍出量変動の変化に関する時間的情報を出力することと、
を含む方法であって、さらに、
-前記TB2B信号のフィルタリングおよび前記SV信号のフィルタリングに関連して、前記誤ったTB2B信号ピークと、誤ったSV信号値とのうちの少なくとも1つの発生に関する情報を取得することと、
-スライディングウィンドウにわたって前記受信した心弾動図信号の強度の平均を算出することにより信号強度(SS)信号を取得することと、
-事前定義された信号強度間隔内のSS信号が前記対象者からの実際のBCG測定結果を表すと見なされ、前記事前定義された信号強度間隔よりも弱いSS信号がノイズを表すと見なされ、前記事前定義された信号強度間隔よりも強いSS信号が前記対象者の動きを表すと見なされる、前記SS信号を使用して、前記受信した心弾動図信号が前記対象者からの実際のBCG測定結果を表すのか、バックグラウンドノイズを表すのか、または前記対象者の動きを表すのかを識別することと、
-前記誤ったTB2B信号ピークと、前記誤ったSV信号値と、前記SS信号とのうちの少なくとも1つの発生に関する前記情報に基づいて、前記対象者の動きの時間的表示を出力することと、
を含む、対象者に関する時間的情報を提供する方法。 - -呼吸数(RR)信号を算出することと、
-前記フィルタリングされたTB2B信号から、HFHRV(高周波心拍変動)信号、および、LFHRV(低周波心拍変動)信号とVLFHRV(超低周波心拍変動)信号とのうちの少なくとも1つを算出することと、
-前記フィルタリングされたSV信号、前記RR信号、および、前記LFHRV信号とVLFHRV信号とのうちの少なくとも1つを分析して睡眠障害の発生を判定することと、1つまたは複数の睡眠障害が発生したと判定された場合には、睡眠障害の種類を特定し、睡眠障害の前記発生に関する時間的情報および前記特定された種類を不整脈に関する前記時間的情報と組み合わせて出力することと、
-少なくとも前記RR信号と、前記HFHRV信号と、前記LFHRV信号とを分析して、ストレスと、回復と、睡眠段階とのうちの少なくとも1つの時間的情報を判定し、前記判定された、ストレスと、回復と、睡眠段階とのうちの少なくとも1つに関する前記それぞれの時間的情報を、不整脈に関する前記時間的情報と組み合わせて出力することと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - -第2の期間の平均SV信号強度を算出することと、
-前記SV信号値の許容変動範囲を定義することと、
-前記許容変動範囲内に収まらない値を前記SV信号から削除して、前記フィルタリングされたSV信号を生成することと、
を前記SV信号の前記フィルタリングに含む、請求項1から2のいずれか一項に記載の方法。 - -第3の期間中の正常心拍間隔時間を定義することと、
-前記第3の期間中の前記心拍間隔時間の正常変動に対応する時間枠を指定することと、-前記時間枠よりも短い、または長い心拍間隔時間を、異常心拍として特定することと、を前記真のHR信号の前記フィルタリングに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記時間枠が前記対象者の過去のHRVデータに基づいて動的に定義される、請求項4に記載の方法。
- -前記対象者の長手方向の加速度を測定する加速度計から前記対象者の前記心弾動図信号を取得すること
をさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。 - -対象者の心弾動図信号を取得するように構成された加速度計と、
-前記心弾動図信号を処理して、少なくともTB2B(心拍間隔時間)信号と、RR(呼吸数)信号と、SV(一回拍出量)信号とを取得するように構成された処理手段であって、
前記TB2B信号をフィルタリングして心拍に起因しない誤ったTB2B信号ピークを削除することにより、フィルタリングされたTB2B信号を生成するように構成され、
-第1の期間の平均TB2B信号強度を算出し、
-前記TB2B信号強度の許容変動範囲を定義し、
-前記許容変動範囲内に収まらないピークを前記TB2B信号から削除して、前記フィルタリングされたTB2B信号を生成するように構成された第1のフィルタと、
-前記SV信号をフィルタリングして心拍に起因しない誤ったSV信号ピークを削除することにより、真のSV信号を生成するように構成された第2のフィルタと、
-前記フィルタリングされたTB2B信号から、心拍に起因しない誤ったピークによってもたらされる誤差を実質的に含まない真のHR信号を算出するように構成された算出手段と、
-前記真のSV信号から一回拍出量変動、すなわちSVV信号を算出するように構成された算出手段と、
-前記真のHR信号をフィルタリングして異常心拍を検出するように構成され第3のフィルタと、
を含む処理手段と、を含むシステムであって、
前記処理手段が、前記真のSV信号と前記SVV信号とをフィルタリングして前記一回拍出量変動の変化を検出し、前記一回拍出量変動の変化を、異常心拍の正常心拍からの分離を容易にする追加パラメータとして使用するように構成され、異常心拍が検出された場合には、さらに、前記異常心拍に関連する不整脈の種類を特定し、前記特定された不整脈の発生に関する時間的情報および種類、ならびに前記検出された一回拍出量変動に関する時間的情報を出力するように構成されており、
前記処理手段が、さらに、
-前記TB2B信号のフィルタリングおよび前記SV信号のフィルタリングに関連して、前記誤ったTB2B信号ピークと、誤ったSV信号値とのうちの少なくとも1つの発生に関する情報を取得し、
-スライディングウィンドウにわたって前記取得した心弾動図信号の強度の平均を算出することにより信号強度(SS)信号を取得し、
-事前定義された信号強度間隔内のSS信号が前記対象者からの実際のBCG測定結果を表すと見なされ、前記事前定義された信号強度間隔よりも弱いSS信号がノイズを表すと見なされ、前記事前定義された信号強度間隔よりも強いSS信号が前記対象者の動きを表すと見なされる、前記SS信号を使用して、前記取得した心弾動図信号が前記対象者からの実際のBCG測定結果を表すのか、バックグラウンドノイズを表すのか、または前記対象者の動きを表すのかを識別するように構成され、
-前記出力ユニットが、さらに、前記誤ったTB2B信号ピークと、前記誤ったSV信号値と、前記SS信号とのうちの少なくとも1つの発生に関する前記情報に基づいて、前記対象者の動きの時間的表示を提供するように構成される、対象者に関する時間的情報を提供するシステム。 - -呼吸数(RR)信号を算出し、
-前記フィルタリングされたTB2B信号から、HFHRV(高周波心拍変動)信号、および、LFHRV(低周波心拍変動)信号とVLFHRV(超低周波心拍変動)信号とのうちの少なくとも1つを算出し、
-前記SV信号、前記RR信号、および、前記LFHRV信号とVLFHRV信号とのうちの少なくとも1つを分析して睡眠障害の発生を判定し、1つまたは複数の睡眠障害が発生したと判定された場合には、睡眠障害の種類を特定し、
-睡眠障害の前記発生に関する時間的情報および特定された種類を不整脈に関する前記時間的情報と組み合わせて出力し、
-少なくとも前記RR信号と、前記HFHRV信号と、前記LFHRV信号とを分析することにより、ストレスと、夜間回復と、睡眠段階とのうちの少なくとも1つに関する時間的情報を判定し、
-前記判定された、ストレスと、回復と、睡眠段階とのうちの少なくとも1つ、および睡眠障害に関する時間的情報を、不整脈に関する前記時間的情報と組み合わせて出力するように
前記処理手段がさらに構成される、請求項7に記載のシステム。 - -第2の期間の平均SV信号強度を算出することと、
-前記SV信号値の許容変動範囲を定義することと、
-前記許容変動範囲内に収まらない値を前記SV信号から削除して、前記真のSV信号を生成することと、
を前記SV信号の前記フィルタリングに含む、請求項7から8のいずれか一項に記載のシステム。 - -第3の期間中の正常心拍間隔時間を定義することと、
-前記第3の期間中の前記心拍間隔時間の正常変動に対応する時間枠を指定することと、
-前記時間枠よりも短い、または長い心拍間隔時間を、不整脈を示す異常心拍として特定することと、
を前記真のHR信号の前記フィルタリングに含む、請求項7から9のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記時間枠が前記対象者の過去のHRVデータに基づいて動的に定義される、請求項10に記載のシステム。
- 前記加速度計が、前記対象者の長手方向の加速度を測定することにより、前記対象者の前記心弾動図信号を取得するように構成される、請求項7から11のいずれか一項に記載のシステム。
- -対象者の心弾動図信号を受信するステップと、
-前記心弾動図信号を処理して、少なくとも心拍間隔時間(TB2B)信号および一回拍出量(SV)信号を取得するステップと、
-心拍に起因しない誤った値を削除するためのTB2B信号のフィルタリングであって、
-第1の期間の平均TB2B信号強度を算出するステップと、
-前記TB2B信号強度の許容変動範囲を定義するステップと、
-前記許容変動範囲内に収まらないピークを前記TB2B信号から削除して、フィルタリングされたTB2B信号を生成するステップと、を含むTB2B信号のフィルタリングにより、前記フィルタリングされたTB2B信号を生成するステップと、
-前記SV信号をフィルタリングして心拍に起因しない誤ったSV値を削除することにより、真のSV信号を生成するステップと、
-前記フィルタリングされたTB2B信号から、心拍に起因しない誤ったピークによってもたらされる誤差を実質的に含まない真のHR信号を算出するステップと、
-前記真のSV信号から一回拍出量変動(SVV)信号を算出するステップと、
-前記真のHR信号をフィルタリングして異常心拍を検出するステップと、
-前記真のSV信号と、前記SVV信号とのうちの少なくとも1つをフィルタリングして前記一回拍出量変動の変化を検出し、前記一回拍出量変動の変化を、異常心拍の正常心拍からの分離を容易にする追加パラメータとして使用するステップと、
-異常心拍が検出された場合には、さらに、前記検出された異常心拍に関連する不整脈の種類を特定するステップと、
-前記特定された不整脈の発生に関する時間的情報および種類と、前記検出された一回拍出量変動の変化に関する時間的情報とを出力するステップと、
をコンピューティングシステムまたはデバイスに実行させ、前記ステップが、さらに、-前記TB2B信号のフィルタリングおよび前記SV信号のフィルタリングに関連して、前記誤ったTB2B信号ピークと、誤ったSV信号値とのうちの少なくとも1つの発生に関する情報を取得するステップと、
-スライディングウィンドウにわたって前記受信した心弾動図信号の強度の平均を算出することにより信号強度(SS)信号を取得するステップと、
-事前定義された信号強度間隔内のSS信号が前記対象者からの実際のBCG測定結果を表すと見なされ、前記事前定義された信号強度間隔よりも弱いSS信号がノイズを表すと見なされ、前記事前定義された信号強度間隔よりも強いSS信号が前記対象者の動きを表すと見なされる、前記SS信号を使用して、前記受信した心弾動図信号が前記対象者からの実際のBCG測定結果を表すのか、バックグラウンドノイズを表すのか、または前記対象者の動きを表すのかを識別するステップと、
-前記誤ったTB2B信号ピークと、前記誤ったSV信号値と、前記SS信号とのうちの少なくとも1つの発生に関する前記情報に基づいて、前記対象者の動きの時間的表示を出力するステップと、
を含む、コンピューティングデバイスまたはシステムで実行された場合に、対象者に関する時間的情報を提供する方法を実行するように構成されたコンピュータプログラム製品。
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