RU2011128710A

RU2011128710A - Способ и устройство анализа баллистокардиографических сигналов

Info

Publication number: RU2011128710A
Application number: RU2011128710/14A
Authority: RU
Inventors: Дэвид ФРИДРИХ; Ксавье Л. М. А. ОБЕР; Андреас БРАУЭРС; Хартмут ФЮР; Курт ШТАДЛТАННЕР
Original assignee: Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2013-01-20
Also published as: ATE556653T1; US20110251502A1; RU2517583C2; EP2375982A1; WO2010067294A1; EP2375982B1; CN102245102B; JP5416218B2; CN102245102A; JP2012511384A

Abstract

1. Способ анализа баллистокардиографического сигнала для определения частоты сердечных сокращений, содержащий этапы, на которых:определяют оценочное начальное временное значение для первого сокращения сердца в баллистокардиографическом сигнале;итерационно вычисляют оценочные значения для последующих сокращений сердца в баллистокардиографическом сигнале, используя оценочное начальное временное значение;при этом каждая итерация на этапе вычисления содержит оценку целевой функции, которая содержит взвешенную сумму множества оценочных функций;причем каждый итерационный этап при вычислении оценочных значений для последовательных сердечных сокращений в баллистокардиографическом сигнале ограничен целевым интервалом после оценочного временного значения, найденного на предшествующем итерационном этапе вычисления.2. Способ по п.1, в котором оценка целевой функции содержит идентификацию максимального значения целевой функции, при этом максимальное значение целевой функции соответствует сердечному сокращению.3. Способ по п.1, в котором одна из оценочных функций отражает наличие высокочастотных составляющих в баллистокардиографическом сигнале.4. Способ по п.2, в котором одна из оценочных функций отражает наличие высокочастотных составляющих в баллистокардиографическом сигнале.5. Способ по п.3, в котором упомянутую оценочную функцию, отражающую наличие высокочастотных составляющих в баллистокардиографическом сигнале, определяют с помощью этапов, на которых:фильтруют баллистокардиографический сигнал для выделения высокочастотных составляющих;возводят в квадрат отфильтрованный баллистокардиогра

Claims

1. Способ анализа баллистокардиографического сигнала для определения частоты сердечных сокращений, содержащий этапы, на которых:

определяют оценочное начальное временное значение для первого сокращения сердца в баллистокардиографическом сигнале;

итерационно вычисляют оценочные значения для последующих сокращений сердца в баллистокардиографическом сигнале, используя оценочное начальное временное значение;

при этом каждая итерация на этапе вычисления содержит оценку целевой функции, которая содержит взвешенную сумму множества оценочных функций;

причем каждый итерационный этап при вычислении оценочных значений для последовательных сердечных сокращений в баллистокардиографическом сигнале ограничен целевым интервалом после оценочного временного значения, найденного на предшествующем итерационном этапе вычисления.

2. Способ по п.1, в котором оценка целевой функции содержит идентификацию максимального значения целевой функции, при этом максимальное значение целевой функции соответствует сердечному сокращению.

3. Способ по п.1, в котором одна из оценочных функций отражает наличие высокочастотных составляющих в баллистокардиографическом сигнале.

4. Способ по п.2, в котором одна из оценочных функций отражает наличие высокочастотных составляющих в баллистокардиографическом сигнале.

5. Способ по п.3, в котором упомянутую оценочную функцию, отражающую наличие высокочастотных составляющих в баллистокардиографическом сигнале, определяют с помощью этапов, на которых:

фильтруют баллистокардиографический сигнал для выделения высокочастотных составляющих;

возводят в квадрат отфильтрованный баллистокардиографический сигнал;

фильтруют возведенный в квадрат и отфильтрованный баллистокардиографический сигнал для получения конечного сигнала.

6. Способ по п.4, в котором упомянутую оценочную функцию, отражающую наличие высокочастотных составляющих в баллистокардиографическом сигнале, определяют с помощью этапов, на которых:

7. Способ по п.5 или 6, в котором этап определения оценочного начального временного значения для первого сердечного сокращения в баллистокардиографическом сигнале содержит этапы, на которых:

выбирают точку максимума упомянутой оценочной функции, которая отражает наличие высокочастотных составляющих в баллистокардиографическом сигнале, при этом точка максимума выбрана из интервала в начальной части баллистокардиографического сигнала.

8. Способ по любому из пп.1-6, в котором этап определения оценочного начального временного значения для первого сердечного сокращения в баллистокардиографическом сигнале содержит этапы, на которых:

оценивают целевую функцию для оценочного начального значения и оценочного возможного временного значения второго сердечного сокращения в баллистокардиографическом сигнале и

выбирают оценочное начальное временное значение и оценочное возможное временное значение в качестве значений, при которых целевая функция достигает максимума для первых двух сердечных сокращений.

9. Способ по любому из пп.1-6, в котором этап определения оценочного начального временного значения для первого сердечного сокращения в баллистокардиографическом сигнале содержит этап, на котором:

выбирают значение времени в начальной части баллистокардиографического сигнала в качестве оценочного начального временного значения.

10. Способ по любому из пп.1-6, в котором после выполнения множества итераций этапа вычисления способ дополнительно содержит уточнение оценочного начального временного значения путем:

выполнения дополнительных этапов вычисления, при этом каждый целевой интервал для проведения уточнения ограничен целевым интервалом в малой близлежащей области оценочного временного значения, найденного на предшествующем итерационном этапе вычисления.

11. Способ по любому из пп.1-6, в котором одна из оценочных функций отражает долгосрочное прогнозирование частоты сердечных сокращений.

12. Способ по п.11, в котором упомянутую оценочную функцию, отражающую долгосрочное прогнозирование частоты сердечных сокращений, определяют с помощью этапа, на котором:

оценивают спектрограмму баллистокардиографического сигнала во множестве временных точек, при этом временные точки зависят от оценочного временного значения, найденного на предшествующем итерационном этапе вычисления.

13. Способ по п.11, в котором упомянутую оценочную функцию, отражающую долгосрочное прогнозирование частоты сердечных сокращений, определяют с помощью этапа, на котором:

оценивают автокорреляционную функцию баллистокардиографического сигнала.

14. Способ по любому из пп.1-6, в котором одна из оценочных функций отражает информацию о стохастических характеристиках интервалов сердечных сокращений.

15. Способ по п.14, в котором упомянутую оценочную функцию, отражающую информацию о стохастических характеристиках интервалов сердечных сокращений, определяют с помощью этапа, на котором:

рассчитывают вероятностное распределение, отражающее вероятностное распределение длительности интервалов сердечных сокращений.

16. Способ по п.14, в котором упомянутую оценочную функцию, отражающую информацию о стохастических характеристиках интервалов сердечных сокращений, определяют с помощью этапа, на котором:

оценивают синхронизацию обнаруженных ранее сердечных сокращений.

17. Способ по любому из пп.1-6, дополнительно содержащий этап, на котором:

используют оценочные временные значения последующих сердечных сокращений и баллистокардиографический сигнал для уточнения идентификации сердечных сокращений.

18. Способ по п.17, в котором этап использования оценочных временных значений содержит этапы, на которых:

применяют фильтр верхних частот к баллистокардиографическому сигналу;

идентифицируют максимальные значения в отфильтрованном баллистокардиографическом сигнале, связанные с оценочными временными значениями; и

идентифицируют сердечные сокращения в виде волнового сигнала низкой частоты, но с высокой амплитудой, вслед за идентифицированными максимальными значениями баллистокардиографического сигнала.

19. Способ по п.17, в котором этап использования оценочных временных значений содержит этап, на котором:

используют способ обнаружения периодичности во временном ряду для идентификации кардиоинтервала между двумя последовательными сердечными сокращениями.

20. Компьютерный программный продукт, содержащий управляющую компьютерную программу, которая при выполнении на компьютере или процессоре выполнена с возможностью реализации этапов способа по каждому из пп.1-19.

21. Устройство для использования совместно с блоком измерения баллистокардиографического сигнала у пациента, при этом устройство содержит:

средство получения баллистокардиографического сигнала от блока; и

средство обработки информации для реализации способа, охарактеризованного в каждом из пп.1-19, применительно к полученному баллистокардиографическому сигналу.