(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザのＲ−Ｒ間隔を測定するための方法およびシステムを提供する。【解決手段】この方法は、ユーザの心電図（ＥＣＧ）信号を検出するステップ２０２を含む。この方法は、ＥＣＧ信号に対してＱＲＳピーク検出を行って低分解能ピークを取得するステップ２０４と、低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を探索することによって、低分解能ピーク付近で高分解能ピークを探索するステップ２０６とを含む。この方法は、高分解能ピークに基づいてＲ−Ｒ間隔測定値を計算するステップ２０８を含むことを特徴とする。【選択図】図２
2018038830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザのＲ−Ｒ間隔を測定するための方法において、
前記ユーザの心電図（ＥＣＧ）信号を検出するステップと、
前記ＥＣＧ信号に対してＱＲＳピーク検出を行って低分解能ピークを取得するステップと、
前記低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を探索することによって、前記低分解能ピークの近位で高分解能ピークを探索するステップと、
前記高分解能ピークに基づいて前記Ｒ−Ｒ間隔測定値を計算するステップと
を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記検出するステップが、高いサンプリングレートで行われ、
アンチエイリアシングフィルタを使用して前記ＥＣＧ信号をフィルタリングするステップと、
アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して前記ＥＣＧ信号をアナログ領域からデジタル領域に変換するステップと、
バンドパスフィルタを使用して前記デジタルＥＣＧ信号をフィルタリングするステップと、
前記デジタルＥＣＧ信号を低いサンプリングレートでダウンサンプリングするステップと、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号のピークを検出するために、デジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号の少なくとも１つのＥＣＧサンプルを処理するステップと、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号の前記ピーク付近で、前記高いサンプリングレートで前記高分解能ピークを探索するステップと
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記検出するステップが、低いサンプリングレートで行われ、
アンチエイリアシングフィルタを使用して前記ＥＣＧ信号をフィルタリングするステッ
プと、
アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して前記ＥＣＧ信号をアナログ領域からデ
ジタル領域に変換するステップと、
バンドパスフィルタを使用して前記デジタルＥＣＧ信号をフィルタリングするステップ
と、
デジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号を処理し
て、前記低分解能ピークを検出するステップと、
前記低分解能ピーク付近で前記高分解能ピークを探索するステップ
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法において、
前記処理するステップが、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号のピークを検出するために、ロバストなデジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号の４つ毎のＥＣＧサンプルを処理するステップ
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法において、
前記探索するステップが、
前記低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を探索して、前記高分解能ピークを決定するステップ
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、ＥＣＧサンプル点の前記範囲が、前記低分解能ピークの左に３点から右に３点まで及ぶことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項３に記載の方法において、
前記探索するステップが、
前記低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を選択するステップと、
前記範囲の間を補間して、高分解能の補間サンプルを得るステップと、
前記高分解能の補間サンプルの中から探索して、前記高分解能ピークを決定するステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
ＥＣＧサンプル点の前記範囲が、前記低分解能ピークの左に１０点から右に１０点まで及び、前記高分解能の補間サンプルの中からの探索が、前記高分解能の補間サンプルの左に３点から右に３点まで及ぶことことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
前記計算するステップが、
前記高分解能ピークを前に計算された別の高分解能ピークと比較して、前記Ｒ−Ｒ間隔計算値を計算するステップ
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、
少なくとも１つの電極を介して前記ユーザにワイヤレスセンサデバイスを取り付けるステップと、
前記ワイヤレスセンサデバイスによって前記ユーザの前記ＥＣＧ信号を検出するステップと
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、前記低分解能ピークが、１２５ＨｚのサンプリングレートでのＱＲＳピークであることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法において、前記高分解能ピークが、５００ＨｚのサンプリングレートでのＱＲＳピークであることを特徴とする方法。
【請求項１３】
ユーザのＲ−Ｒ間隔を測定するためのワイヤレスセンサデバイスにおいて、
処理装置と、
前記処理装置に結合されたメモリデバイスを備え、前記メモリデバイスが、実行可能な命令を含み、前記実行可能な命令が、前記処理装置によって実行されるときに、
検出された前記ユーザの心電図（ＥＣＧ）信号に基づいててＱＲＳピーク検出を行って低分解能ピークを取得すること、
前記低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を探索することによって、前記低分解能ピークの近位で高分解能ピークを決定すること、および
前記高分解能ピークに基づいて前記Ｒ−Ｒ間隔測定値を計算すること
を前記処理装置に行わせること
を特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１４】
請求項１３に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記ワイヤレスセンサデバイスの回路が、アンチエイリアシングフィルタを使用して前記ＥＣＧ信号をフィルタリングし、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して前記ＥＣＧ信号をデジタルＥＣＧ信号に変換し、バンドパスフィルタを使用して前記デジタルＥＣＧ信号をフィルタリングし、前記検出が、高いサンプリングレートであり、前記アプリケーションが、前記処理装置によって実行されるときに、
前記デジタルＥＣＧ信号を低いサンプリングレートでダウンサンプリングすること、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号のピークを検出するために、デジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号の少なくとも１つのＥＣＧサンプルを処理すること、および
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号の前記ピーク付近で、前記高いサンプリングレートで前記高分解能ピークを探索すること
を前記処理装置にさらに行わせることを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１５】
請求項１３に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記ワイヤレスセンサデバイスの回路が、アンチエイリアシングフィルタを使用して前記ＥＣＧ信号をフィルタリングし、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して前記ＥＣＧ信号をデジタルＥＣＧ信号に変換し、バンドパスフィルタを使用して前記デジタルＥＣＧ信号をフィルタリングし、前記検出が、低いサンプリングレートであり、前記アプリケーションが、前記処理装置によって実行されるときに、
デジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号を処理して、前記低分解能ピークを検出すること、および
前記低分解能ピーク付近で前記高分解能ピークを探索すること
を前記処理装置にさらに行わせることを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１６】
請求項１４に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記処理することが、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号のピークを検出するために、ロバストなデジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号の４つ毎のＥＣＧサンプルを処理すること
をさらに含むことを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１７】
請求項１３に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
ＥＣＧサンプル点の範囲が、前記低分解能ピークの左に３点から右に３点まで及ぶ
ことを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１８】
請求項１５に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記探索することが、
前記低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を選択すること、
前記範囲の間を補間して、高分解能の補間サンプルを得ること、および
前記高分解能の補間サンプルの中から探索して、前記高分解能ピークを決定すること
をさらに含むことを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１９】
請求項１８に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
ＥＣＧサンプル点の前記範囲が、前記低分解能ピークの左に１０点から右に１０点まで及び、前記高分解能の補間サンプルの中からの探索が、前記高分解能の補間サンプルの左に３点から右に３点まで及ぶこと
を特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項２０】
請求項１３に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記計算することが、前記高分解能ピークを前に計算された別の高分解能ピークと比較して、前記Ｒ−Ｒ間隔計算値を計算すること
をさらに含むことを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、ワイヤレスセンサデバイスに関し、より詳細には、マルチレートＥＣＧ処理を使用してＲ−Ｒ間隔を測定するワイヤレスセンサデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスセンサデバイスは、ユーザの心機能測定を含めた様々な用途で使用される。これらの用途の多くにおいて、ワイヤレスセンサデバイスは、特定のデータを測定するためにユーザの皮膚に直接取り付けられる。この測定されたデータを様々な低複雑性の心機能測定アルゴリズムと組み合わせることにより、ワイヤレスセンサデバイスによってユーザの心機能測定値が計算される。ウェアラブルセンサ環境に典型的な欠点として、そのようなアルゴリズムの性能を劣化させるモーションアーチファクト雑音およびベースライン変動が挙げられる。
【０００３】
その結果、ロバストな心機能測定アルゴリズムを作成するためにさらなる処理が必要とされる。そのような処理は大量の数学的計算を必要とし、そのため、ワイヤレスセンサデバイスのマイクロプロセッサがより高い電力を消費することになる。したがって、ロバストな心機能測定アルゴリズムの利点を利用すると共に、これらのアルゴリズムの実行に必要とされる電力消費を最小限にする電力効率の良い解決策が強く求められている。本発明は、そのような必要性に応える。
【発明の概要】
【０００４】
ユーザのＲ−Ｒ間隔を測定するための方法およびシステムが開示される。第１の態様では、この方法は、ユーザの心電図（ＥＣＧ）信号を検出するステップを含む。この方法は、ＥＣＧ信号に対してＱＲＳピーク検出を行って低分解能ピークを取得するステップと、前記低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を探索することによって、低分解能ピーク付近で高分解能ピークを探索するステップとを含む。この方法は、高分解能ピークに基づいてＲ−Ｒ間隔測定値を計算するステップを含む。
【０００５】
第２の態様では、ワイヤレスセンサデバイスが、処理装置と、処理装置に結合されたメモリデバイスとを備え、メモリデバイスが、実行可能な命令ンを含み、実行可能な命令が、処理装置によって実行されるときに、検出された前記ユーザの心電図（ＥＣＧ）信号に対してＱＲＳピーク検出を行って低分解能ピークを取得すること、前記低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を探索することによって、低分解能ピークの近位で高分解能ピークを決定すること、および高分解能ピークに基づいてＲ−Ｒ間隔測定値を計算することを処理装置に行わせる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
添付図面は、本発明のいくつかの実施形態を例示し、本明細書と合わせて本発明の原理を説明するものである。図面に示される特定の実施形態は単に例示にすぎず、本発明の範囲を限定することは意図されていないことを当業者は容易に理解されよう。
【０００７】
【図１】図１は、一実施形態によるワイヤレスセンサデバイスを示す図である。
【図２】図２は、一実施形態による方法の流れ図である。
【図３】図３は、一実施形態によるピーク検出のグラフを示す図である。
【図４】図４は、一実施形態による方法のより詳細な流れ図である。
【図５】図５は、一実施形態による方法のより詳細な流れ図である。
【図６】図６は、一実施形態によるＲ−Ｒ間隔のグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、ワイヤレスセンサデバイスに関し、より詳細には、マルチレート心電図（ＥＣＧ）処理を使用してＲ−Ｒ間隔を測定するワイヤレスセンサデバイスに関する。以下の説明は、当業者が本発明を形成および使用できるようにするために提示され、特許出願およびその要件の文脈で提供される。本明細書で述べられる好ましい実施形態ならびに全般的な原理および特徴に対する様々な修正は、当業者には容易に明らかであろう。したがって、本発明は、図示される実施形態に限定されることは意図されず、本明細書で述べる原理および特徴と一貫性がある最も広範な範囲を与えられるものとする。
【０００９】
Ｒ−Ｒ間隔の計算は、心電図（ＥＣＧ）における２つの連続するＲ波の間での経過時間を表す。ユーザのＥＣＧに基づいてＲ−Ｒ間隔を測定するために、ワイヤレスセンサデバイスの電極がユーザの身体に取り付けられて、ＥＣＧ信号を検出する。次いで、この信号は、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用してアナログ領域からデジタル領域に変換される。Ｒ−Ｒ間隔測定の精度は、元のアナログ形態に対するＥＣＧ信号のデジタル形態の忠実度に依存する。ＥＣＧ信号のサンプリングレートが高ければ高いほど、Ｒ−Ｒ間隔測定がより正確になるが、その一方で電力消費の増加によりバッテリ寿命が縮まる。電力消費の増加は、ワイヤレスセンサデバイスが単位時間当たりにさらに多くの数学的演算を計算することにより生じる。
【００１０】
限定はしないが適格ピーク検出を含めた様々な低複雑性の心機能測定アルゴリズムは、計算が単純であり、最適な条件および比較的低いサンプリングレートの下で適切な性能を実現する。これらのアルゴリズムにより、ＥＣＧ信号は、ベースラインおよび帯域雑音を除去するためにバンドパスフィルタに通される。所定の期間にわたってＥＣＧ信号の極大値が見つけられる。極大値がＱＲＳピークとみなされるためには、識別された極大値が特定のピークしきい値よりも高くなければならず、このピークしきい値は、雑音またはＴ波複素数成分により生じるピークを棄却する助けとなる。ピークしきい値は、限定はしないが、前に検出されたピークの平均値の関数であるしきい値（これは、ＥＣＧ信号の変化にアルゴリズムが適応できるようにする）、および本発明の精神および範囲内に含まれるしきい値を含めた様々なしきい値でよいことを当業者は容易に理解されよう。
【００１１】
本発明による方法およびシステムは、マルチレートＥＣＧ処理を使用して、ロバストであり低電力のＲ−Ｒ間隔測定を提供する。少なくとも１つの電極を含むワイヤレスセンサデバイスをユーザに取り付けてＥＣＧ信号を検出することによって、ロバストなＤＳＰピーク検出アルゴリズムにより必要とされるよりも高いサンプリングレートでアナログＥＣＧ信号をサンプリングすることで、またはロバストなＤＳＰピーク検出アルゴリズムにより検出されている低分解能ピーク付近でデジタルＥＣＧ信号を再サンプリングすることで、高分解能ピーク検出が実現される。検出された高分解能ピークを利用して、ユーザのＲ−Ｒ間隔測定値を計算し、限定はしないが心拍数および心拍数変動測定値を含めた様々な心機能測定値を得る。
【００１２】
限定はしないが３軸加速度計、１軸加速度計、２軸加速度計、ジャイロスコープ、電極システム、圧力センサ、および本発明の精神および範囲内に含まれるセンサを含めた様々なワイヤレスセンサデバイスを利用することができることを当業者は容易に理解されよう。
【００１３】
本発明の特徴をより詳細に述べるために、次に、添付図面に関連付けて以下の説明を参照する。
【００１４】
一実施形態では、ワイヤレスセンサデバイスがユーザに取り付けられ、限定はしないがユーザのＥＣＧサンプルを含めた様々なタイプのデータを連続的かつ自動的に取得する。ワイヤレスセンサデバイスの処理装置内部に埋め込まれたアプリケーションが、ＥＣＧサンプルを分析および比較して、ユーザの心機能測定値を測定する。
【００１５】
図１は、一実施形態によるワイヤレスセンサデバイス１００を示す。ワイヤレスセンサデバイス１００は、センサ１０２と、センサ１０２に結合された処理装置１０４と、処理装置１０４に結合されたメモリ１０６と、メモリ１０６に結合されたアプリケーション１０８と、アプリケーション１０８に結合された送信機１１０とを含む。センサ１０２は、ユーザからデータを取得し、そのデータをメモリ１０６に送信し、さらにアプリケーション１０８に送信する。処理装置１０４は、ユーザのＲ−Ｒ間隔情報を測定するためにアプリケーション１０８を実行する。この情報は、限定はしないが心拍数および呼吸数を含めた他の有用な情報をさらに導出するためにアプリケーションによってローカルで使用されるか、または送信機１１０に送信され、さらに別のユーザまたはデバイスに中継される。
【００１６】
一実施形態では、センサ１０２は２つの電極を備え、処理装置１０４はマイクロプロセッサである。処理装置１０４、メモリ１０６、アプリケーション１０８、送信機１１０、および本発明の精神および範囲内に含まれる構成要素に関して様々なデバイスを利用することができることを当業者は容易に理解されよう。
【００１７】
図２は、一実施形態による方法２００の流れ図を示す。図１と図２を合わせて参照すると、方法２００は、ステップ２０２で、ワイヤレスセンサデバイス１００がユーザの心電図（ＥＣＧ）信号を検出することを含む。この方法は、ステップ２０４で、ＥＣＧ信号に対してＱＲＳピーク検出を行って低分解能ピークを取得すること、およびステップ２０６で、低分解能ピーク付近で高分解能ピークを探索することを含む。ステップ２０８で、高分解能ピークに基づいて、ユーザのＲ−Ｒ間隔測定値が計算される。この実施形態では、ワイヤレスセンサデバイス１００内部に収容されたセンサ１０２が、ユーザのＥＣＧ信号を測定する。別の実施形態では、ユーザのＲ−Ｒ間隔測定値の通知情報が、ワイヤレスセンサデバイス１００によって別のユーザまたはデバイスに中継される。
【００１８】
一実施形態では、ワイヤレスセンサデバイス１００がユーザのＥＣＧ信号を検出した後、適切に高いサンプリングレートを使用することによって、またはデジタル領域で信号を再サンプリングすることによって、またはその両方の方法によって、高忠実度のデジタルＥＣＧ信号が獲得される。この実施形態では、ＥＣＧ信号の複数のＥＣＧサンプルに対してＱＲＳピーク検出が行われて、より低いサンプリングレートでＱＲＳピークを取得する。より低いサンプリングレートでＱＲＳピークを見つけた後、ワイヤレスセンサデバイス１００は、より低いサンプリングレートでのＱＲＳピークの近傍にある全てのＥＣＧサンプルの中から、より高いサンプリングレートで高分解能ピークを探索する。図３は、一実施形態によるピーク検出のグラフ３００を示す。このグラフ３００において、ピーク３０２は、より低いサンプリング周波数で検出され、ピーク３０４は、その後、より高いサンプリング周波数で検出される。
【００１９】
一実施形態では、ワイヤレスセンサデバイス１００は、５００ＨｚでアナログＥＣＧ信号をサンプリングし、アナログＥＣＧ信号をＡＤＣに供給する。変換後、デジタルＥＣＧ信号はバンドパスフィルタリングされ、デジタルＥＣＧ信号の全てのＥＣＧサンプルが、毎秒５００サンプルで、ピーク検出用のロバストなＤＳＰアルゴリズムによって処理されて、高分解能ピークを出力する。この実施形態では、ピーク検出用のロバストなＤＳＰアルゴリズムの出力が、Ｒ−Ｒ間隔計算に利用される。
【００２０】
図４は、一実施形態による方法４００のより詳細な流れ図を示す。方法４００は、ピーク検出用のロバストなＤＳＰアルゴリズムによって利用されるよりも高いサンプリングレートでユーザのアナログＥＣＧ信号をサンプリングすることによって、電力消費量をより低くしながら高分解能ピークを検出する。一実施形態では、アナログＥＣＧ信号は、毎秒５００サンプル（５００Ｈｚ）でサンプリングされ、ロバストなＤＳＰアルゴリズムは、その計算のために毎秒１２５サンプル（１２５Ｈｚ）を利用する。
【００２１】
方法４００において、ワイヤレスセンサデバイスは、より高いサンプリングレートでユーザのアナログＥＣＧ信号を検出する。一実施形態では、アナログＥＣＧ信号は、５００Ｈｚでサンプリングされる。アナログＥＣＧ信号は、ステップ４０２でアンチエイリアシングフィルタによってフィルタリングされ、ステップ４０４でＡＤＣによってデジタルＥＣＧ信号に変換され、ステップ４０６でバンドパスフィルタによって再びフィルタリングされる。バンドパスフィルタリング後、デジタルＥＣＧ信号は、ステップ４０８でダウンサンプルされ、ステップ４１０でロバストなＤＳＰアルゴリズムによってより低いサンプリングレートで処理されて、低分解能ピーク４１２が検出される。したがって、デジタルＥＣＧ信号のＥＣＧサンプルの部分集合が、ロバストなＤＳＰアルゴリズムによって処理される。一実施形態では、部分集合は、デジタルＥＣＧ信号の４つ毎のＥＣＧサンプル、または毎秒１２５サンプル（１２５Ｈｚ）を含む。
【００２２】
ステップ４１４で、検出された低分解能ピーク４１２の左右への点の広がりにわたって探索することによって、元のより高いサンプリングレートで高分解能ピークが決定される。一実施形態では、点の広がりは、検出された低分解能ピーク４１２の左に３点から右に３点まで及ぶものである。決定された高分解能ピークは、ステップ４１６で、前に決定されたおよび／または後で決定される高分解能ピークと共に、Ｒ−Ｒ間隔を計算するために利用される。
【００２３】
図５は、一実施形態による方法５００のより詳細な流れ図を示す。方法５００は、より低いサンプリングレートでユーザのアナログＥＣＧ信号をサンプリングし、ピーク検出用のロバストなＤＳＰアルゴリズムによって検出されている低分解能ピーク付近でデジタルＥＣＧ信号を再サンプリングすることによって、電力消費量をより低くしながら高分解能ピークを検出する。一実施形態では、アナログＥＣＧ信号は、毎秒１２５サンプル（１２５Ｈｚ）でサンプリングされる。
【００２４】
方法５００において、ワイヤレスセンサデバイスは、より低いサンプリングレートでユーザのアナログＥＣＧ信号を検出する。一実施形態では、アナログＥＣＧ信号は、１２５Ｈｚでサンプリングされる。アナログＥＣＧ信号は、ステップ５０２でアンチエイリアシングフィルタによってフィルタリングされ、ステップ５０４でＡＤＣによってデジタルＥＣＧ信号に変換され、ステップ５０６でバンドパスフィルタによって再びフィルタリングされる。バンドパスフィルタリング後、ロバストなＤＳＰアルゴリズムが、ステップ５０８でデジタルＥＣＧ信号を処理して、低分解能ピーク５１０を検出する。
【００２５】
ステップ５１２で、検出された低分解能ピーク５１０の左右への点の広がりを選択することによって、およびこれらの点の間を補間することでより高い時間分解能のＥＣＧサンプルを取得することによって、高分解能ピークが決定される。一実施形態では、点の広がりは、検出された低分解能ピーク５１０の左に１０点から右に１０点まで及ぶものである。
【００２６】
補間後、ワイヤレスセンサデバイスは、ステップ５１４で、補間されたＥＣＧサンプルのうち、前に検出されたピークの左右への点の広がりにわたって、より高い時間分解能で高分解能ピークを探索する。一実施形態では、点の広がりは、補間されたＥＣＧサンプルのうち、前に検出されたピークの左に３点から右に３点まで及ぶものである。決定された高分解能ピークは、ステップ５１６で、前に決定されたおよび／または後で決定される高分解能ピークと共に、Ｒ−Ｒ間隔を計算するために利用される。
【００２７】
図４および図５によって表される手法は、ワイヤレスセンサデバイス１００の電力消費要件を減少させる。図４の第１の手法は、より低い処理電力を利用することによって電力節減を提供する。図５の第２の手法は、より低いアナログ電力（より低いサンプリングレート）およびより低い処理電力（Ｒ−Ｒ間隔のより少ない計算頻度）を利用することによって電力節減を提供する。どちらの手法も、ユーザの心機能測定値を計算するためにワイヤレスセンサデバイス１００によって利用されるＲ−Ｒ間隔計算値を出力する。図６は、一実施形態によるＲ−Ｒ間隔のグラフ６００を示す。このグラフ６００では、Ｒ−Ｒ間隔６０２は、第１のＱＲＳピークと第２のＱＲＳピークの間に表される。
【００２８】
上述したように、本発明の方法およびシステムは、マルチレートＥＣＧ処理に基づくユーザのＲ−Ｒ間隔の測定を可能にする。ＥＣＧ信号を検出するためにワイヤレスセンサデバイス内に少なくとも１つの電極を実装し、適切に高いサンプリングレートを使用することで、またはデジタル領域で信号を再サンプリングすることで、またはその両方で高忠実度のデジタルＥＣＧ信号を獲得することによって、ワイヤレスセンサデバイスの電力消費量を減少させる電力効率の良いＲ−Ｒ間隔測定システムが実現される。
【００２９】
ユーザのＲ−Ｒ間隔を測定するための方法およびシステムが開示されている。本明細書で述べる実施形態は、完全にハードウェアとしての実装形態、完全にソフトウェアとしての実装形態、またはハードウェア要素とソフトウェア要素との両方を含む実装形態を取ることができる。いくつかの実施形態は、限定はしないがアプリケーションソフトウェア、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含めたソフトウェアで実装することもできる。
【００３０】
本明細書で述べるステップは、任意の適切な制御装置または処理装置、および任意の適切な記憶位置またはコンピュータ可読媒体に記憶することができるソフトウェアアプリケーションを使用して実施することができる。ソフトウェアアプリケーションは、本明細書で述べる機能を処理装置が行うことができるようにする命令を提供する。
【００３１】
さらに、いくつかの実施形態は、コンピュータまたは任意の命令実行システムによる使用のため、またはそれに関連付けた使用のためのプログラムコードを提供するコンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品の形態を取ることもできる。本明細書では、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスによる使用のため、またはそれに関連付けた使用のためのプログラムを含む、記憶する、通信する、伝播する、または輸送することができる任意の装置でよい。
【００３２】
媒体は、電子、磁気、光学、電磁、赤外線、半導体システム（または装置またはデバイス）、または伝播媒体でよい。コンピュータ可読媒体の例としては、半導体またはソリッドステートメモリ、磁気テープ、リムーバブルコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、リジッド磁気ディスク、および光ディスクが挙げられる。現在の光ディスクの例としては、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ（ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｋ−ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、およびＣＤ−Ｒ／Ｗ（ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｋ−ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ）が挙げられる。
【００３３】
図示される実施形態に従って本発明を説明してきたが、それらの実施形態に対する変形形態があり得、それらの変形形態が本発明の精神および範囲内に含まれることを当業者は容易に理解されよう。したがって、当業者は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱することなく多くの修正を施すことができる。
【図１】
2018038830.tif 000003
【図２】
2018038830.tif 000004
【図３】
2018038830.tif 000005
【図４】
2018038830.tif 000006
【図５】
2018038830.tif 000007
【図６】
2018038830.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月10日(2017.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザのＲ−Ｒ間隔を測定するための方法において、
前記ユーザの心電図（ＥＣＧ）信号を検出するステップと、
前記ＥＣＧ信号に対してＱＲＳピーク検出を行って低分解能ピークを取得するステップと、
前記低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を探索することによって、前記低分解能ピークの近位で高分解能ピークを探索するステップと、
前記高分解能ピークに基づいて前記Ｒ−Ｒ間隔測定値を計算するステップと
を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記検出するステップが、高いサンプリングレートで行われ、
アンチエイリアシングフィルタを使用して前記ＥＣＧ信号をフィルタリングするステップと、
アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して前記ＥＣＧ信号をアナログ領域からデジタル領域に変換するステップと、
バンドパスフィルタを使用して前記デジタルＥＣＧ信号をフィルタリングするステップと、
前記デジタルＥＣＧ信号を低いサンプリングレートでダウンサンプリングするステップと、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号のピークを検出するために、デジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号の少なくとも１つのＥＣＧサンプルを処理するステップと、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号の前記ピーク付近で、前記高いサンプリングレートで前記高分解能ピークを探索するステップと
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記検出するステップが、低いサンプリングレートで行われ、
アンチエイリアシングフィルタを使用して前記ＥＣＧ信号をフィルタリングするステップと、
アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して前記ＥＣＧ信号をアナログ領域からデジタル領域に変換するステップと、
バンドパスフィルタを使用して前記デジタルＥＣＧ信号をフィルタリングするステップと、
デジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号を処理して、前記低分解能ピークを検出するステップと、
前記低分解能ピーク付近で前記高分解能ピークを探索するステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法において、
前記処理するステップが、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号のピークを検出するために、ロバストなデジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号の４つ毎のＥＣＧサンプルを処理するステップ
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法において、ＥＣＧサンプル点の前記範囲が、前記低分解能ピークの左に３点から右に３点まで及ぶことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、
前記探索するステップが、
前記範囲の間を補間して、高分解能の補間サンプルを得るステップと、
前記高分解能の補間サンプルの中から探索して、前記高分解能ピークを決定するステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
ＥＣＧサンプル点の前記範囲が、前記低分解能ピークの左に１０点から右に１０点まで及び、前記高分解能の補間サンプルの中からの探索が、前記高分解能の補間サンプルの左に３点から右に３点まで及ぶことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、
前記計算するステップが、
前記高分解能ピークを前に計算された別の高分解能ピークと比較して、前記Ｒ−Ｒ間隔計算値を計算するステップ
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、
少なくとも１つの電極を介して前記ユーザにワイヤレスセンサデバイスを取り付けるステップと、
前記ワイヤレスセンサデバイスによって前記ユーザの前記ＥＣＧ信号を検出するステップと
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、前記低分解能ピークが、１２５ＨｚのサンプリングレートでのＱＲＳピークであることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、前記高分解能ピークが、５００ＨｚのサンプリングレートでのＱＲＳピークであることを特徴とする方法。
【請求項１２】
ユーザのＲ−Ｒ間隔を測定するためのワイヤレスセンサデバイスにおいて、
処理装置と、
前記処理装置に結合されたメモリデバイスを備え、前記メモリデバイスが、実行可能な命令を含み、前記実行可能な命令が、前記処理装置によって実行されるときに、
検出された前記ユーザの心電図（ＥＣＧ）信号に基づいてＱＲＳピーク検出を行って低分解能ピークを取得すること、
前記低分解能ピークの左右に広がるある範囲のＥＣＧサンプル点を探索することによって、前記低分解能ピークの近位で高分解能ピークを決定すること、および
前記高分解能ピークに基づいて前記Ｒ−Ｒ間隔測定値を計算すること
を前記処理装置に行わせること
を特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１３】
請求項１２に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記ワイヤレスセンサデバイスの回路が、アンチエイリアシングフィルタを使用して前記ＥＣＧ信号をフィルタリングし、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して前記ＥＣＧ信号をデジタルＥＣＧ信号に変換し、バンドパスフィルタを使用して前記デジタルＥＣＧ信号をフィルタリングし、前記検出が、高いサンプリングレートであり、前記実行可能な命令が、前記処理装置によって実行されるときに、
前記デジタルＥＣＧ信号を低いサンプリングレートでダウンサンプリングすること、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号のピークを検出するために、デジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号の少なくとも１つのＥＣＧサンプルを処理すること、および
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号の前記ピーク付近で、前記高いサンプリングレートで前記高分解能ピークを探索すること
を前記処理装置にさらに行わせることを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１４】
請求項１２に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記ワイヤレスセンサデバイスの回路が、アンチエイリアシングフィルタを使用して前記ＥＣＧ信号をフィルタリングし、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して前記ＥＣＧ信号をデジタルＥＣＧ信号に変換し、バンドパスフィルタを使用して前記デジタルＥＣＧ信号をフィルタリングし、前記検出が、低いサンプリングレートであり、前記実行可能な命令が、前記処理装置によって実行されるときに、
デジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号を処理して、前記低分解能ピークを検出すること、および
前記低分解能ピーク付近で前記高分解能ピークを探索すること
を前記処理装置にさらに行わせることを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１５】
請求項１３に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記処理することが、
前記ダウンサンプリングされたＥＣＧ信号のピークを検出するために、ロバストなデジタル信号処理（ＤＳＰ）アルゴリズムを使用して前記デジタルＥＣＧ信号の４つ毎のＥＣＧサンプルを処理すること
をさらに含むことを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１６】
請求項１２に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
ＥＣＧサンプル点の範囲が、前記低分解能ピークの左に３点から右に３点まで及ぶ
ことを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１７】
請求項１２に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記探索することが、
前記範囲の間を補間して、高分解能の補間サンプルを得ること、および
前記高分解能の補間サンプルの中から探索して、前記高分解能ピークを決定すること
をさらに含むことを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１８】
請求項１７に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
ＥＣＧサンプル点の前記範囲が、前記低分解能ピークの左に１０点から右に１０点まで及び、前記高分解能の補間サンプルの中からの探索が、前記高分解能の補間サンプルの左に３点から右に３点まで及ぶこと
を特徴とするワイヤレスセンサデバイス。
【請求項１９】
請求項１２に記載のワイヤレスセンサデバイスにおいて、
前記計算することが、前記高分解能ピークを前に計算された別の高分解能ピークと比較して、前記Ｒ−Ｒ間隔計算値を計算すること
をさらに含むことを特徴とするワイヤレスセンサデバイス。