KR20180059911A

KR20180059911A - 심장탄도의 기준점 사이에서 계측된 시간 간격으로부터 대동맥 맥파 전달 시간을 추정하기 위한 방법 및 기구

Info

Publication number: KR20180059911A
Application number: KR1020187012248A
Authority: KR
Inventors: 아레니 라몬 팔라스; 알론소 라몬 카사넬라; 클라펄스 조안 고메즈
Original assignee: 유니베르시타트 폴리테크니카 데 카탈루냐
Priority date: 2015-10-02
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2018-06-05
Also published as: CN108366743A; EP3357418A4; WO2017055670A1; EP3357418A1; ES2607721A1; ES2607721B2; KR102206785B1; US10925516B2; JP2018534023A; US20180279917A1; JP6670376B2

Abstract

본 발명은 동맥 맥박파의 도착을 검출하는 것이 요망되는 구역에 임의의 센서를 적용할 필요 없이, 종적 심장탄도 (BCG)의 기준점 사이에서 계측된 시간 간격으로부터 대동맥 맥파 전달 시간 (PTT)을 단독으로 추정하기 위한 방법 및 기구를 제안한다. 개체의 신체가 접촉하는 단일 요소 내로 통합된 센서에 의하여 획득될 수 있는, 개체의 종적 BCG를 이용하여, BCG 파형의 2개 기준점이 검출되고, 이들 기준점 중에서 하나는 심장에 대하여 근위 구역에 동맥 맥박파의 도착과 연관되고 다른 하나는 원위 구역에 동맥 맥박파의 도착과 연관된다. 이들 2개 포인트 사이에 시간 간격에 근거하여, 대동맥 (경동맥-대퇴) PTT의 추정이 직접적으로 또는 이전 보정 과정을 통해 제공된다.

Description

심장탄도의 기준점 사이에서 계측된 시간 간격으로부터 대동맥 맥파 전달 시간을 추정하기 위한 방법 및 기구

발명의 분야

본 발명은 물리적 방법을 통해 생리학적 파라미터를 계측하기 위한 시스템, 그리고 특히, 심장탄도 (BCG)에서 배타적으로 계측된 기준점 사이에서 계측된 시간 간격으로부터 대동맥 맥파 전달 시간을 추정하기 위한 방법 및 기구에 전반적으로 관계한다.

발명의 배경

심장으로부터 동맥 시스템으로 혈액의 박출에 의해 산출된 맥파 전달 시간 (PTT)은 심혈관계의 상태를 진단하기 위한 매우 중요한 파라미터이다. 이것은 심장의 근위에 포인트에서 맥박파의 도착 및 다른 원위 포인트에서 도착 사이에 시간 간격으로서 규정된다. PTT를 이용하여, 예로서 동맥 탄력성이 평가될 수 있는데, 이것은 심혈관 질환의 위험을 예측하기 위한 점점 더 인정되는 지표이다. 동맥 탄력성은 심혈관 위험 요인 및 동맥경화성 질환의 존재와 연관되었고, 그리고 장래 심혈관 사건, 예를 들면, 그 중에서도 특히, 심근 경색, 뇌졸중, 혈관재생 또는 대동맥 증후군의 위험을 예측하기 위한 이의 적합성이 C. Vlachopoulos, K. Aznaouridis 및 C. Stefanadis에 의한 문서, "Prediction of Cardiovascular Events and All-cause Mortality With Arterial Stiffness: a Systematic Review and Meta-analysis," Journal American College Cardiology, vol. 55, no. 13, pp. 1318-27, Mar. 2010에서 설명된 바와 같이 폭넓게 확증되었다.

동맥의 탄력성의 정도는 통상적으로, Moens-Korteweg's 공식에 따라, 혈액 맥박파의 증파 속도, 이른바 맥박파 전파 속도 (PWV)로부터 평가되는데,

,

여기서 E는 동맥의 탄성률이고, h는 동맥 벽의 너비이고, r은 동맥 반지름이고, 그리고 ρ는 혈액 밀도이다.

대동맥에서 PWV의 계측은 최대 임상적 관련성을 갖는데, 그 이유는 대동맥 및 이의 주요 분지가 동맥 경직으로부터 유래된 병리생리학적 효과 중에서 대부분에 책임을 지기 때문이고, 따라서 대동맥 PWV는 개체의 동맥의 경직 상태의 우수한 지표이다. 대동맥 PWV는 L. M. Van Bortel, S. Laurent, P. Boutouyrie, P. Chowienczyk, J. K. Cruickshank 등에 의한 문서 "Expert Consensus Document on the Measurement of Aortic Stiffness in Daily Practice Using Carotid-femoral Pulse Wave Velocity," Journal Hypertension, vol. 30, no. 3, pp. 445-448, Mar. 2012에서 설명된 바와 같이, 여러 역학 연구에서 심혈관 사건의 높은 예측성을 보여주었다.

동맥에서 PWV를 비침습성으로 계측하는 통상적인 방법은 아래의 공식에 따라, 상기 동맥에서 PTT로부터 유래되고:

,

여기서 D는 고려되는 근위 및 원위 부위 사이에 거리이다. 대동맥에서, PWV는 통상적으로, 흉쇄유돌근의 앞쪽 가장자리의 내측 구역에서 위치된 경동맥 부위 및 서혜부 주름의 내측 구역에서 위치된 대퇴 부위 사이에서 계측된다. 이런 부위에서 동맥은 표재성이고 피부에 직접 접촉하는 센서를 이용함으로써 쉽게 접근가능하고, 그리고 이들 사이에 PTT는 대동맥 PTT를 적절하게 반영하는데, 그 이유는 이것이 대동맥 및 대동맥-장골 전파 중에서 대부분을 포함하기 때문이다.

동맥의 탄력성으로부터 계측될 수 있는 다른 파라미터는 혈압인데, 그 이유는 탄력성의 계수가 아래의 공식에 따라 평균 혈압 P에서 변화에 관련되기 때문인데,

,

여기서 E ₀은 참조 평균 동맥압에서 동맥의 탄성 계수이고, 그리고 k는 동맥에 의존하고 발로 (valor)가 0.016 mmHg^-1 및 0.018 mmHg^-1 사이에 포함되는 상수이다. 동맥혈 압력에서 변화 및 동맥혈 압력의 절대값은 예로서, D. Buxi, J. M. Redoute 및 M. R. Yuce에 의한 문서, "A Survey on Signals and Systems in Ambulatory Blood Pressure Monitoring Using Pulse Transit Time," Physiological Measurements, DOI 10.1088/0967-3334/36/3/R1에서 설명된 바와 같이, 상이한 보정 방법을 이용함으로써 대동맥에서 또는 다른 동맥에서 PTT 치수로부터 추정될 수 있다.

대동맥 PTT를 계측하기 위한 통상적인 절차는 예로서, 압력 맥파의 도착으로 인한 국부 용적 변화를 검출하는 광용적맥파 측정법 (PPG) 또는 임피던스 체적변동기록기 (IPG)에 의하여, 또는 표재성 동맥이 자신에게 근접하여 접촉하는 표재성 동맥에 발휘하는 압력을 계측하는 동맥 혈압계에 의하여, 이들 각각에서 혈압 맥파의 도착을 검출하기 위한 경동맥 및 대퇴 부위의 준비 (노출시키다, 청소하고, 센서를 배치하고, 케이블을 연결한다)를 필요로 한다. 배치되는 구역에서 혈액 맥박파의 도착을 검출할 수 있는 이런 저런 센서는 그들의 배치에서 기술을 필요로 하고, 느린 절차를 수반하고, 개체에게 불편함을 준다. 이에 더하여, 센서의 연장된 적용은 개체에 불편을 유발할 수 있는데, 이로 인해 계측 행동의 가능한 생리학적 효과로 인해 긴 시간 동안 계측을 하는 것은 권장되지 않는다.

개체의 더욱 적은 준비를 필요로 하는, 대동맥에서 심혈관 기계적 활성에 관한 정보를 획득하는 대안적 방법은 심장탄도 (BCG)의 기준점의 타이밍을 결정하는 것인데, 이것은 각 심박동에서 혈액의 박출 및 동맥 나무를 통한 혈액 맥박파의 결과적인 전파의 결과로서, 이동, 속도 또는 가속의 면에서, 인체의 무게 중심의 변이를 반영한다. BCG는 상이한 시스템으로부터 획득될 수 있는데, 이들 중에서 일부는 O. T. Inan, P. F. Migeotte, K.-S. Park, M. Etemadi, K. Tavakolian 등에 의한 문서, "Ballistocardiography and Seismocardiography: a Review of Recent Advances," IEEE Journal of Biomedical Health and Informatics, DOI 10.1109/JBHI.2014.2361732에서 설명된 바와 같이 일상 용품, 예를 들면, 체중 계량기, 의자 또는 침대에 끼워 넣어지거나, 또는 의복, 예를 들면, 신발 또는 양말에 끼워 넣어진 센서로 실행된다. 이런 시스템에서, 계측은 더욱 빠르고 더욱 편안해지고, 그리고 일부 실행에서, 개체에게 임의의 골칫거리를 유발하지 않으면서 긴 기간 동안 수행될 수 있는데, 그 이유는 압력파의 도착을 검출하기 위해 특정한 부위에 센서를 배치하는 대신에, 개체의 신체가 센서가 통합된 요소 (플랫폼, 체중 계량기, 의자, 침대, 의복)와 자연적으로 접촉하기 때문이다.

상당 기간 동안, BCG의 기준점의 타이밍이 BCG 및 대동맥 내로 혈액 박출의 개시 사이의 관계로 인해, 심장에 대해 근위 부위에 혈액 맥박파의 도착을 검출하는데 이용되었다. 가령, 특허 US 20130310700 A1에서, 저울 내로 끼워 넣어진 시스템으로부터 획득된 BCG의 기준점을 대동맥 PTT를 계측하기 위한 근위 타이밍 참조로서 이용하는 것이 제안된다. 하지만, 상기 특허에서 설명된 방법은 원위 부위에 혈압 파의 도착을 검출하기 위한 추가 센서를 필요로 한다.

동일한 BCG 신호에 관한 근위 및 원위 시간 정보를 획득하는 것은 대동맥 PTT가 더욱 빠르게 및 심지어 긴 시간에 걸쳐 편안하게 계측될 수 있도록 허용할 것이고, 이것은 동맥 탄력성 및 이의 유래된 파라미터를 평가하는데 매우 유용할 것이다. 상기 방법은 또한, 대동맥 PTT를 수반하는 다른 건강 지표, 예를 들면, 맥파 도착 시간 (PAT)으로부터 PTT를 감산함으로써 계산된 프리-박출기 (PEP)로부터 평가된 심근 수축력을 계산하는데 큰 주목을 받을 것이다.

발명의 요약

본 발명은 대동맥 맥파 전달 시간 (PTT)을 추정하기 위한 방법 및 기구를 제공하고, 상기 방법 및 기구는 독립항에서 규정된다. 여러 바람직한 구체예가 종속항에서 설명된다. 본원에서 및 임의의 첨부된 청구항에서 이용된 바와 같이, 용어 대동맥 PTT는 흉쇄유돌근의 앞쪽 가장자리의 내측 구역에서 위치된 경동맥 부위 및 서혜부 주름의 내측 구역에서 위치된 대퇴 부위 사이에 PTT를 지칭한다.

본 발명에서 제안된 혁신적인 해법은 BCG로부터 배타적으로 획득된 기준점 사이에서 계측된 시간 간격으로부터 대동맥 PTT의 추정이다. 이러한 신호가 통상적으로, 개체의 신체가 접촉하는 단일 요소에서 통합된 센서에 의하여 획득되기 때문에, BCG의 이용은 추가 맥박파 센서에 대한 필요 및 동맥 맥박파의 도착이 검출되는 특정한 구역에 이들 센서를 배치해야 하는 불편함을 방지한다.

이러한 혁신적인 해법은 BCG 파가 심장 박출의 중첩 효과 및 동맥 맥박파의 전파로부터 발생하는 인체의 무게 중심에서 변화를 반영한다는 사실에 근거된다. 이런 이유로, 심장 수축기에 대하여 BCG의 가장 빠른 기준점은 심장 박출에 연결된 사건에 주로 관련되고, 반면 심장 수축기에 대하여 신호의 시작으로부터 가장 먼 기준점은 원위 구역에 맥박파의 도착에 관련된 사건에 의해 더욱 많은 영향을 받을 것으로 예상된다. 대동맥이 혈액의 최대 용적을 갖는 동맥과 필적하고 이의 방향이 종적 (머리-발 축과 평형하게)이기 때문에, 종적 BCG의 파는 특히, 이러한 주요 동맥에서 일어나는 맥박파의 전파로부터 유래된 기계적 활성에 의해 영향을 받을 것으로 예상된다.

결과적으로, 먼저, BCG의 2개 기준점: 심장에 더욱 가까운 구역에 맥박파의 도착에 아마도 관련된 첫 번째 기준점 및 더욱 원위 구역에 맥박파의 도착에 아마도 관련된 시간적으로 추후에 두 번째 기준점을 검출하는 것을 포함하는, 대동맥 PTT를 추정하기 위한 방법이 제안된다. 이들 2개의 기준점 사이에 시간 간격은 이후, 계측된다. 이러한 간격은 이것을 획득하는 첫 번째 방식에서, 대동맥 PTT에 직접적으로 상응한다. 이들 2개의 기준점 사이에서 계측된 시간 간격으로부터 이러한 전달 시간을 획득하는 두 번째 대안적 방식은 참조로서 공지된 최신 방법 중에서 한 가지와 동시에 획득된 대동맥 PTT를 이용하여 BCG 간격을 보정하는 것이다. 상기 보정에서 획득된 관계를 이용하여; 차후 계측에서 대동맥 PTT는 BCG로부터 배타적으로 획득된 시간 간격으로부터 계산될 수 있고, 따라서 비록 초기 절차가 더욱 느리고 더욱 복잡하긴 하지만, 제안된 첫 번째 방식에서보다 더욱 큰 정확도를 달성한다.

제안된 방법을 적용하면, 본 발명자들은 특이적으로, BCG 파 I 및 J가 각각, 경동맥 및 대퇴 포인트에서 맥박파의 도착과 조직적으로 일치하고, 대동맥 PTT를 획득하는 첫 번째 제안된 방법에 따라, IJ 간격을 이것으로부터 직접적으로 대동맥 PTT를 획득하는데 특히 적합하도록 만든다는 것을 발견하였다. IJ 간격 보정에 근거된 두 번째 방법의 이용 역시, 대동맥 PTT의 더욱 정확한 계측이 요망되면 적합하다.

다른 한편, 다른 임의적으로 선택된 종적 BCG 기준점 사이에서 계측된 간격, 예를 들면, 파 I 및 K 사이에 간격, 또는 파 J 및 K 사이에 간격은 대동맥에서 PTT의 변화에 동등하게 민감한 것으로 예상된다. 하지만, 대동맥 PTT에 대하여 이들 간격의 상이한 지속 기간은 고려되는 간격 및 전통적인 방법 중에서 한 가지로 계측된 대동맥 PTT 사이의 관계의 이전 보정에 근거하여, 대동맥 PTT를 획득하는 제안된 두 번째 방법의 이용을 유발할 것이다.

비록 전문가가 본 발명에서 제안된 BCG의 파 및 동맥 나무의 특정 부위에 혈압 맥파의 도착 시간 사이의 시간 관계를 이용하여, BCG 기록에서 소정의 심박동에 속하는 기준점을 시각적으로 확인하고 그들 사이에 시간 간격을 수동으로 계측할 수 있긴 하지만, 본 발명의 최적 실행은 신호를 처리하여 BCG 신호에서 첫 번째 및 두 번째 기준점을 자동적으로 검출하기 위한 수단, 상기 기준점 사이에 시간 간격을 계산하고 이것으로부터 대동맥 PTT를 획득하기 위한 수단, 그리고 디스플레이 요소를 통해 사용자에게 또는 다른 장치에 상기 대동맥 PTT를 통신하기 위한 수단을 내포하는 기구를 통해 이루어진다. BCG 신호로부터 I 및 J 파 사이에 시간 간격을 단독으로 검출하고 계측할 수 있는 알고리즘은 예로서, A. Akhbardeh, B. Kaminska 및 K. Tavakolian에 의한 문서, "BSeg++: A modified Blind Segmentation Method for Ballistocardiogram Cycle Extraction," Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2007, pp.1896-1899에서 설명된 것일 수 있었다. 최신 기술에 속하는 다른 알고리즘은 BCG 단독을 이용하는 대신에, I 파 및 J 파를 확인하기 위한 더욱 견실한 타이밍 참조를 제공하기 위해 추가 심혈관 신호에 의존한다. 가령, Inan 등에 의한 이전에 인용된 문서 (DOI 10.1109/JBHI.2014.2361732)에서, J 파는 심전도 (ECG)의 R 파 뒤에 일정한 시간 간격에서 BCG 신호의 최대로서 확인된다. 이러한 방법은 BCG보다 더욱 우수한 신호 대 잡음 비율 (SNR)을 갖는 다른 심혈관 신호로부터 쉽게 반복가능하고, 그리고 신체의 원위 부위로부터 드러나지 않게 획득될 수 있다, 예를 들면, PPG, 국부 계측된, 다시 말하면, 표적 부위 상에 배치된 IPG, 또는 2개의 사지 사이에서 계측된 IPG.

본원에서 설명된 발명의 주요 이점은 대동맥 PTT가 단지 BCG의 기준점만을 이용하여 획득된다는 것이다. 이것은 시간 간격을 계측하는데 필요한 2개의 기준점 중에서 최소한 하나를 획득하기 위해 상이한 심혈관 신호를 필요로 하거나, 또는 PTT가 계측되는 구역에서 하나 또는 그 이상의 센서의 배치를 수반하는 현존하는 시스템보다 계측을 더욱 쉽고, 더욱 빠르고, 그리고 심지어 장기간 계측의 경우에도 더욱 편안하게 만든다.

도면의 간단한 설명
상세한 설명을 보충하고, 그리고 본 발명의 특질의 더욱 우수한 이해를 제공하기 위해, 한 세트의 도면이 이러한 설명의 필수적인 부분으로서 동반되는데, 여기서 다음 도면은 제한이 아닌 예시로서 제시된다:
도면 1은 BCG를 획득할 수 있는 체중 계량기를 나타내고, 그리고 본 발명의 구체예 중에서 한 가지에서 개체의 신체가 접촉하는 요소를 구성하는 다이어그램이다.
도면 2는 서있는 개체에서 계측된 전형적인 BCG 파형, 각 심박동에서 나타나는 이들의 주요 파: I, J, K, L 및 M, 그리고 IJ 간격을 보여준다. 가로좌표 축에서 제로는 ECG R 파의 피크와 일치하는데, 하지만 이러한 ECG 신호는 IJ 간격을 계측하는데 필수적이지 않다.
도면 3은 위쪽에서 아래쪽으로, ECG 기록 (BCG의 기준점 사이에 간격을 계측하는데 필수적이진 않지만, 본 발명의 해석을 용이하기 위해 제시됨), 체중 계량기로부터 획득된 BCG 기록, 경동맥 부위에서 획득된 PPG, 그리고 대퇴 부위에서 획득된 PPG를 보여주는데, 이들 모두 동일한 개체로부터 동시에 계측되었다.
도면 4는 개체가 호흡-유도된 혈압 변이를 통해 동맥 경직을 조정하기 위해 페이스 조절된 호흡 동작을 수행하는 동안, 상기 동일한 개체로부터 동시에 획득된 BCG의 IJ 간격 기록 및 경동맥-대퇴 PTT 기록을 보여준다.
도면 5는 동시적 IJ 간격 및 경동맥-대퇴 PTT의 407개 치수의 선형 회귀 분석 및 Bland-Altman 분석을 보여준다.
도면 6은 개체가 호흡-유도된 혈압 변이를 통해 동맥 경직을 조정하기 위해 페이스 조절된 호흡 동작을 수행하는 동안, 상기 동일한 개체로부터 동시에 획득된 BCG의 IK 간격 기록 및 경동맥-대퇴 PTT 기록을 보여준다.

다양한 바람직한 구체예의 상세한 설명

도면 1에서 묘사되는 본 발명의 바람직한 구체예에서, 체중 계량기 (1) 내로 통합된 시스템은 대동맥 내로 심장 박출로 인해 기계적 활성을 드러내는 종적 BCG를 획득하는데, 상기 BCG는 체중 계량기 내에 이미 포함된 압력전달계로 구성되는 센서 (2), 여기서 이들은 체중을 계측하는데 이용되고, 그리고 아날로그 신호 처리 블록 (3)으로부터 획득된다.

설명된 시스템의 출력에서 획득된 BCG로부터, 대동맥 맥파 전달 시간을 추정하기 위한 방법은 먼저, 디지털 신호 처리에 의해 BCG에서 2개의 기준점을 검출한다: 더욱 근위 구역에 동맥 맥박파의 도착에 관련된 첫 번째 기준점, 이것은 이 경우에 있어서 파 I의 최소에 상응할 것이고, 그리고 더욱 원위 구역에 동맥 맥박파의 도착에 관련된 두 번째 기준점, 이것은 이 경우에 있어서 파 J의 최대에 상응할 것이다. 그 다음, 이들 기준점을 검출하기 위해 이러한 바람직한 구체예에서 이용되는 디지털 신호 처리 시스템 (4)은 그들 사이에 시간 간격을 계측하는데, 상기 시간 간격은 이러한 바람직한 구체예에서 각 박동에서 IJ 간격으로 불리는, 파 I의 최소 및 파 J의 최대 사이에 시간 간격이다. 이러한 IJ 간격은 이것을 획득하는 첫 번째 방식에서, 대동맥 PTT에 상응할 것이다. 최종적으로, 통신 모듈 (5)는 LCD 모니터를 통해 개체의 추정된 대동맥 PTT 값을 통신하는 책임을 진다.

도면 2는 단일 심장 박동에 속하고, 그리고 체중 계량기에 끼워 넣어진 시스템으로부터 획득된 BCG 기록의 실례를 보여준다; I 파, J 파 및 IJ 간격은 주해된다. 도면 3은 동일한 개체로부터 동시에 획득된 ECG 및 BCG 추적도뿐만 아니라 경동맥 및 대퇴 부위 상에 배치된 개별 PPG 센서로부터 획득된 2가지 추적도를 보여준다; 대동맥 PTT는 이들 2개의 센서 각각을 특정한 부위 상에 배치함으로써 이들 센서로부터 계측될 수 있는데, 여기서 혈압 맥파는 종전과 같이, 검출되어야 한다. 이러한 도면은 경동맥 부위에서 I 파의 최소 및 동맥혈 맥파의 발 사이에 상응 (6), 대퇴 부위에서 J 파의 최대 및 동맥혈 맥파의 발 사이에 상응 (7), 그리고 결과적으로, 대동맥 PTT가 이러한 바람직한 구체예에서 제안된 방법을 추종함으로써 상기 2개의 기준점으로부터 어떻게 획득될 수 있는 지를 도해한다.

도면 4는 이러한 바람직한 구체예로부터 획득된 동시적 IJ 간격 추적도, 그리고 경동맥 및 대퇴 부위에서 배치된 2개의 PPG 센서를 이용함으로써 계측된 대동맥 PTT 추적도를 보여준다. 이들 2개의 추적도는 개체가 호흡-유도된 혈압 변화를 통해 동맥 경직을 조정하기 위해 페이스 조절된 호흡을 수행할 때, IJ 간격 및 대동맥 PTT 사이에 상응을 보여준다. 도면 5는 페이스 조절된 호흡 하에 상이한 개체로부터 획득된 IJ 간격 및 대동맥 PTT 치수의 407개 쌍의 선형 회귀 분석 및 Bland-Altman 분석을 보여주는데, 이들 분석은 양쪽 파라미터 사이에 상응을 더욱 예증한다. IJ 간격 지속 기간이 대동맥 PTT 지속 기간과 유사하고 호흡-유도된 경향의 크기가 동등하기 때문에, 이러한 바람직한 구체예에서 대동맥 PTT는 IJ 간격으로서 추정된다. 간격 사이의 차이 (도면 5에서 보여 지는 바와 같이, 평균 -5.2 ms 및 표준 편차 13.2 ms)는 계측의 내재적 불확실성에 기인한다.

대동맥 PTT 추정의 정확도를 향상시키기 위해, 보정을 통해 이전에 결정된 IJ 간격 및 대동맥 PTT 사이의 관계를 이용하여 본 발명의 두 번째 바람직한 구체예가 제안된다. 이러한 바람직한 구체예에서, IJ 간격 및 대동맥 PTT 사이에 선형 회귀가 계산되고, 표적 군 또는 이의 대표적인 부분에서 양쪽 간격의 동시적 계측으로부터 획득되는데, 이것은 차후 계측에서 획득된 라인의 방정식을 통해, IJ 간격 단독으로부터 대동맥 PTT의 더욱 정확한 추정을 허용한다.

도면 6은 다른 바람직한 구체예에서 획득된 데이터를 보여주는데, 여기서 PTT는 이른바 IK 간격인, 파 I의 최소 및 파 K의 최소 사이에 간격으로부터 추정된다. 결과는 페이스 조절된 호흡 동작 동안 동일한 개체에서 동시에 계측된 경동맥-대퇴 PTT와 함께 도시된다. 도면 4에서 IJ 간격에서처럼, IK 간격은 상기 동작에 의해 유도된 경동맥-대퇴 PTT에서 변화를 반영하지만, 그들의 지속 기간이 IJ 간격의 지속 기간보다 길기 때문에 현재 증가되고 있고, 따라서, 이러한 구체예에서, 경동맥-대퇴 PTT는 다른 수단으로 계측된 경동맥-대퇴 PTT에 대하여 IK 간격의 보정으로부터 반드시 획득된다.

본 발명이 충분히 설명되었을 뿐만 아니라 3개의 바람직한 구체예가 제시되었기 때문에, 다음 청구항에서 규정된 발명의 범위로부터 일탈하지 않으면서, 이의 구성, 이용된 물질, 그리고 BCG를 획득하는데 이용된 센서 및 이러한 BCG의 기준점을 확인하는 방법의 선택에서 변경을 만드는 것이 가능할 것이다.

Claims

심장탄도 (BCG)의 기준점(fiducial point) 사이에서 계측된 시간 간격으로부터 대동맥 맥파 전달 시간 (PTT)을 추정하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법:

a) 디지털 신호 처리 시스템에 의해, BCG에서 첫 번째 기준점을 검출하고;
b) 디지털 신호 처리 시스템에 의해, 첫 번째 기준점에 후자이고 동일한 심박동에 속하는 BCG에서 두 번째 기준점을 검출하고;
c) 전산 시스템에 의해, 상기 첫 번째와 두 번째 기준점 사이에 시간 간격을 계측하고; 그리고
d) 이들 2개의 선택된 기준점 사이에서 계측된 상기 시간 간격으로부터 대동맥 PTT를 추정하고,
여기서 추정된 대동맥 PTT는 BCG의 검출된 기준점 사이에 획득된 간격에 직접적으로 상응하거나, 또는
여기서 추정된 대동맥 PTT는 상기 대동맥 PTT 및 BCG의 2개 기준점 사이에 시간 간격 사이의 관계를 이용하여 획득되고, 상기 관계는 대동맥 PTT를 획득하기 위한 다른 방법에 대하여 상기 시간 간격의 보정을 통해 획득됨.
청구항 1에 있어서, BCG의 첫 번째와 두 번째 기준점은 BCG를 배타적으로 이용함으로써 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1에 있어서, BCG의 2개 기준점은 보조 심혈관 신호로부터 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 3에 있어서, 심박동은 심전도의 R 피크로부터 검출되고, 그리고 BCG의 2개 기준점은 동일한 심박동에 상응하는, 심전도의 R 피크로부터 규정된 간격 내에서 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 3에 있어서, 심박동은 광용적맥파 또는 임피던스 지첨용적맥파의 맥박파의 발(foot)로부터 검출되고, 그리고 BCG의 2개 기준점은 동일한 심박동 내에 상기 맥박파의 발(foot)로부터 규정된 간격 내에서 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1 내지 5 중에서 어느 한 항에 있어서, BCG의 검출된 기준점은 I 및 J 파에 속하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1 내지 5 중에서 어느 한 항에 있어서, BCG의 검출된 기준점은 I 및 K 파에 속하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1 내지 5 중에서 어느 한 항에 있어서, BCG의 검출된 기준점은 J 및 K 파에 속하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1 내지 6 중에서 어느 한 항에 있어서, BCG 기준점 사이에 간격은 I 파의 최소 및 J 파의 최대 사이에서 계측되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1 내지 5 또는 7 중에서 어느 한 항에 있어서, BCG 기준점 사이에 간격은 I 파의 최소 및 K 파의 최소 사이에서 계측되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1 내지 5 또는 8 중에서 어느 한 항에 있어서, BCG 기준점 사이에 간격은 J 파의 최대 및 K 파의 최소 사이에서 계측되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 보정은 BCG 기준점 사이에서 계측된 시간 간격 및 상기 다른 방법에 의해 획득된, 광용적맥파로부터 획득된 대동맥 PTT 사이에 선형 회귀의 성과를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
심장탄도 (BCG)의 기준점 사이에 시간 간격으로부터 대동맥 맥파 전달 시간 (PTT)을 자동적으로 추정하기 위한 기구에 있어서, 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 기구:

a) BCG의 단일 심박동에서 2개의 기준점을 자동적으로 검출할 수 있는 디지털 신호 처리 시스템;
b) 상기 2개 기준점 사이에 시간 간격을 계산하고 계산된 시간 간격으로부터 대동맥 PTT를 추정할 수 있는 전산 시스템, 여기서 추정된 대동맥 PTT는 BCG의 검출된 기준점 사이에 획득된 간격에 직접적으로 상응하거나, 또는 대동맥 PTT는 상기 대동맥 PTT 및 BCG의 2개 기준점 사이에 시간 간격 사이의 관계를 이용하여 획득되고, 상기 관계는 대동맥 PTT를 획득하기 위한 다른 방법에 대하여 상기 시간 간격의 보정을 통해 획득되고; 그리고
c) 추정된 대동맥 PTT를 사용자 또는 다른 기구에 통신할 수 있는 통신 시스템.
청구항 13에 있어서, 상기 시간 간격으로부터 대동맥 PTT를 획득할 수 있는 두 번째 전산 시스템을 부가적으로 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 기구.
청구항 13 또는 14에 있어서, 보조 심혈관 신호에 대한 입력 및 상기 보조 신호에서 참조점(reference point) 뒤에 BGC 신호에서 극단값을 결정하기 위한 수단을 포함하고, 여기서 보조 심혈관 신호는 임피던스 지첨용적맥파, 광용적맥파, 또는 심전도인 것을 특징으로 하는 기구.