(57)【要約】      （修正有）【課題】着用型自動除細動器システム、プログラムを記憶する記憶媒体、および方法を提供する。【解決手段】着用型自動除細動器システムは、患者８２によって着用されるように構成された支持構造１７０を含む。そのように着用された場合、支持構造１７０は、異なるベクトルを定義するために、患者の身体の異なる場所に電極１０４、１０８を取り付け得る。測定回路は、異なるベクトルからＥＣＧ信号を実質的に同時に感知し得る。プロセッサは、実質的に同時のＥＣＧ信号を掛け合わせて、積波形を導出し得る。次いで、プロセッサは、積波形におけるピークを検出し、連続するピーク間の時間間隔の持続時間を測定し、これらの持続時間から患者の心拍数を決定し得る。利点は、個々のＥＣＧ信号における雑音にかかわらず、心拍数が計算され得るということであり得る。【選択図】図１
2019180798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着用型自動除細動器（ＷＣＤ）システムであって、
歩行可能患者によって着用されるように構成された支持構造と、
電荷を蓄積するように構成されたエネルギー蓄積モジュールと、
前記エネルギー蓄積モジュールに対して結合された放電回路と、
少なくとも第１のベクトルおよび前記第１のベクトルとは別個の第２のベクトルを定義するように、前記患者の身体の異なる場所に取り付けられるように構成された電極と、
前記第１のベクトルから第１の心電図（ＥＣＧ）信号を感知し、前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第２のベクトルから第２のＥＣＧ信号を感知し、前記第１のＥＣＧ信号を感知した後に後続のＥＣＧ信号を感知するように構成された測定回路と、
前記第１のＥＣＧ信号の値に前記第２のＥＣＧ信号の値を乗算して、積波形を導出し、
前記積波形において、検出閾値を越えるピークを検出し、
前記検出されたピークのうちの連続するピークのペアの間の時間間隔の持続時間を測定し、
前記測定された時間間隔の持続時間から前記患者の心拍数を計算し、
前記後続のＥＣＧ信号から、ショック基準が満たされたかどうかを決定し、
前記ショック基準が満たされたことに応じて、前記患者にショックを伝えるように、前記支持構造が前記患者によって着用されている間に、前記蓄積された電荷を前記患者を通じて放電するために前記放電回路を制御するように、構成されたプロセッサと、
前記計算された心拍数を無線で送信するように構成された通信モジュールと
を含む、ＷＣＤシステム。
【請求項２】
前記計算された心拍数を表示するように構成された画面をさらに含む、請求項１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項３】
前記第１のＥＣＧ信号は、ハイパス・フィルタリングされて、ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号が導出され、
前記積波形は、前記第１のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、前記ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出される、請求項１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項４】
前記電極は、第３のベクトルをさらに定義し、
前記測定回路は、前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第３のベクトルから第３のＥＣＧ信号を感知するようにさらに構成され、
前記プロセッサは、
前記第３のＥＣＧ信号の値に、前記第１のＥＣＧ信号の前記値および前記第２のＥＣＧ信号の前記値を乗算して、前記積波形を導出するようにさらに構成される、請求項１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項５】
前記電極は、第４のベクトルをさらに定義し、
前記測定回路は、前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第４のベクトルから第４のＥＣＧ信号を感知するようにさらに構成され、
前記プロセッサは、
前記第４のＥＣＧ信号の値に、前記第１のＥＣＧ信号の前記値、前記第２のＥＣＧ信号の前記値、および前記第３のＥＣＧ信号の前記値を乗算して、前記積波形を導出するようにさらに構成される、請求項４に記載のＷＣＤシステム。
【請求項６】
ピークが特定の瞬間において検出される場合、前記特定の瞬間の後の非アクティブな期間には、他のピークが検出されない、請求項１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項７】
前記検出閾値は、時間と共に変化する、請求項１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項８】
前記ピークのうちの特定の１つが結果として検出されることに応じて、前記特定の検出されたピークの特定の振幅が入力され、
次いで、前記検出閾値は、前記入力された特定の振幅に応じて確立される、請求項１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項９】
前記第２のＥＣＧ信号は、前記第１のＥＣＧ信号に関して時間シフトされて、時間シフトされた第２のＥＣＧ信号が導出され、
前記積波形は、前記感知された第２のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、前記時間シフトされた第２のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出される、請求項１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項１０】
前記プロセッサは、
前記第１のＥＣＧ信号において発生する第１のテスト・ピークを検出し、
前記第２のＥＣＧ信号において発生する第２のテスト・ピークを検出し、
前記第１のテスト・ピークと前記第２のテスト・ピークとの間のタイム・ラグを検出するようにさらに構成され、
前記第２のＥＣＧ信号は、前記タイム・ラグに従って時間シフトされる、請求項９に記載のＷＣＤシステム。
【請求項１１】
着用型自動除細動器（ＷＣＤ）システムであって、
歩行可能患者によって着用されるように構成された支持構造と、
電荷を蓄積するように構成されたエネルギー蓄積モジュールと、
前記エネルギー蓄積モジュールに対して結合された放電回路と、
少なくとも第１のベクトルおよび前記第１のベクトルとは別個の第２のベクトルを定義するように、前記患者の身体の異なる場所に取り付けられるように構成された電極と、
前記第１のベクトルから第１の心電図（ＥＣＧ）信号を感知し、前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第２のベクトルから第２のＥＣＧ信号を感知し、前記第１のＥＣＧ信号を感知した後に後続のＥＣＧ信号を感知するように構成された測定回路と、
前記第１のＥＣＧ信号の値に前記第２のＥＣＧ信号の値を乗算して、積波形を導出し、
前記積波形において、検出閾値を越えるピークを検出し、
前記検出されたピークのうちの連続するピークのペアの間の時間間隔の持続時間を測定し、
前記測定された時間間隔の持続時間から前記患者の心拍数を計算し、
前記後続のＥＣＧ信号から、ショック基準が満たされたか否かを決定し、
前記ショック基準が満たされたことに応じて、前記患者にショックを伝えるように、前記支持構造が前記患者によって着用されている間に、前記蓄積された電荷を前記患者を通じて放電するために前記放電回路を制御するように構成されたプロセッサと、
前記計算された心拍数を表示するように構成された画面と
を含む、ＷＣＤシステム。
【請求項１２】
前記第１のＥＣＧ信号は、ハイパス・フィルタリングされて、ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号が導出され、
前記積波形は、前記第１のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、前記ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出される、請求項１１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項１３】
前記電極は、第３のベクトルをさらに定義し、
前記測定回路は、前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第３のベクトルから第３のＥＣＧ信号を感知するようにさらに構成され、
前記プロセッサは、
前記第３のＥＣＧ信号の値に、前記第１のＥＣＧ信号の前記値および前記第２のＥＣＧ信号の前記値を乗算して、前記積波形を導出するようにさらに構成される、請求項１１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項１４】
前記電極は、第４のベクトルをさらに定義し、
前記測定回路は、前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第４のベクトルから第４のＥＣＧ信号を感知するようにさらに構成され、
前記プロセッサは、
前記第４のＥＣＧ信号の値に、前記第１のＥＣＧ信号の前記値、前記第２のＥＣＧ信号の前記値、および前記第３のＥＣＧ信号の前記値を乗算して、前記積波形を導出するようにさらに構成される、請求項１３に記載のＷＣＤシステム。
【請求項１５】
ピークが特定の瞬間において検出される場合、前記特定の瞬間の後の非アクティブな期間には、他のピークが検出されない、請求項１１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項１６】
前記検知閾値は、時間と共に変化する、請求項１１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項１７】
前記ピークのうちの特定の１つが結果として検出されることに応じて、前記特定の検出されたピークの特定の振幅が入力され、
次いで、前記検出閾値は、前記入力された特定の振幅に応じて確立される、請求項１１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項１８】
前記第２のＥＣＧ信号は、前記第１のＥＣＧ信号に関して時間シフトされて、時間シフトされた第２のＥＣＧ信号が導出され、
前記積波形は、前記感知された第２のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、前記時間シフトされた第２のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出される、請求項１１に記載のＷＣＤシステム。
【請求項１９】
前記プロセッサは、
前記第１のＥＣＧ信号において発生する第１のテスト・ピークを検出し、
前記第２のＥＣＧ信号において発生する第２のテスト・ピークを検出し、
前記第１のテスト・ピークと前記第２のテスト・ピークとの間のタイム・ラグを検出するようにさらに構成され、
前記第２のＥＣＧ信号は、前記タイム・ラグに従って時間シフトされる、請求項１８に記載のＷＣＤシステム。
【請求項２０】
１つまたは複数のプログラムを記憶する非一時的なコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記プログラムが、着用型自動除細動器（「ＷＣＤ」）システムの少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記ＷＣＤシステムは、歩行可能患者によって着用されるように構成された支持構造と、電荷を蓄積することができるエネルギー蓄積モジュールと、前記エネルギー蓄積モジュールに対して結合された放電回路と、少なくとも第１のベクトルおよび前記第１のベクトルとは別個の第２のベクトルを定義するように、前記患者の身体の異なる場所に取り付けられる電極と、測定回路とをさらに含み、これらの１つまたは複数のプログラムは、
前記電極によって、前記第１のベクトルから第１の心電図（ＥＣＧ）信号を感知することと、
前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第２のベクトルから第２のＥＣＧ信号を感知することと、
前記第１のＥＣＧ信号の値に前記第２のＥＣＧ信号の値を乗算して、積波形を導出することと、
前記積波形において、検出閾値を越えるピークを検出することと、
前記検出されたピークのうちの連続するピークのペアの間の時間間隔の持続時間を測定することと、
前記測定された時間間隔の持続時間から前記患者の心拍数を計算することと、
前記第１のＥＣＧ信号を感知した後に後続のＥＣＧ信号を感知することと、
前記後続のＥＣＧ信号から、ショック基準が満たされたか否かを決定することと、
前記ショック基準が満たされたことに応じて、前記患者にショックを伝えるように、前記支持構造が前記患者によって着用されている間に、前記蓄積された電荷を前記患者を通じて放電するために前記放電回路を制御することと
を含む動作をもたらす、非一時的なコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【請求項２１】
前記ＷＣＤシステムは、通信モジュールをさらに含み、
前記１つまたは複数のプログラムが、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記動作は、前記計算された心拍数を無線で送信することをさらに含む、請求項２０に記載の媒体。
【請求項２２】
前記ＷＣＤシステムは、画面をさらに含み、
前記１つまたは複数のプログラムが、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記動作は、前記計算された心拍数を前記画面上に表示することをさらに含む、請求項２０に記載の媒体。
【請求項２３】
前記１つまたは複数のプログラムが、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記動作は、
前記第１のＥＣＧ信号をハイパス・フィルタリングして、ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号を導出することをさらに含み、
前記積波形は、前記第１のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、前記ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出される、請求項２０に記載の媒体。
【請求項２４】
前記電極は、第３のベクトルをさらに定義し、
前記１つまたは複数のプログラムが、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記動作は、
前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第３のベクトルから第３のＥＣＧ信号を感知することと、
前記第３のＥＣＧ信号の値に、前記第１のＥＣＧ信号の前記値および前記第２のＥＣＧ信号の前記値を乗算して、前記積波形を導出することと
をさらに含む、請求項２０に記載の媒体。
【請求項２５】
前記電極は、第４のベクトルをさらに定義し、
前記１つまたは複数のプログラムが、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記動作は、
前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第４のベクトルから第４のＥＣＧ信号を感知することと、
前記第４のＥＣＧ信号の値に、前記第１のＥＣＧ信号の前記値、前記第２のＥＣＧ信号の前記値、および前記第３のＥＣＧ信号の前記値を乗算して、前記積波形を導出することとをさらに含む、請求項２４に記載の媒体。
【請求項２６】
ピークが特定の瞬間において検出される場合、前記特定の瞬間の後の非アクティブな期間には、他のピークが検出されない、請求項２０に記載の媒体。
【請求項２７】
前記検出閾値は、時間と共に変化する、請求項２０に記載の媒体。
【請求項２８】
前記ピークのうちの特定の１つが結果として検出されることに応じて、前記特定の検出されたピークの特定の振幅が入力され、
次いで、前記検出閾値は、前記入力された特定の振幅に応じて確立される、請求項２０に記載の媒体。
【請求項２９】
前記１つまたは複数のプログラムが、前記少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記動作は、
前記第２のＥＣＧ信号を前記第１のＥＣＧ信号に関して時間シフトして、時間シフトされた第２のＥＣＧ信号を導出することをさらに含み、
前記積波形は、前記感知された第２のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、前記時間シフトされた第２のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出される、請求項２０に記載の媒体。
【請求項３０】
前記第１のＥＣＧ信号において発生する第１のテスト・ピークが検出され、
前記第２のＥＣＧ信号において発生する第２のテスト・ピークが検出され、
前記第１のテスト・ピークと前記第２のテスト・ピークとの間のタイム・ラグが検出され、
前記第２のＥＣＧ信号は、前記タイム・ラグに従って時間シフトされる、請求項２９に記載の媒体。
【請求項３１】
着用型自動除細動器（ＷＣＤ）システムのための方法であって、前記ＷＣＤシステムは、歩行可能患者によって着用されるように構成された支持構造と、電荷を蓄積するエネルギー蓄積モジュールと、前記エネルギー蓄積モジュールに対して結合された放電回路と、少なくとも第１のベクトルおよび前記第１のベクトルとは別個の第２のベクトルを定義するように、前記患者の身体の異なる場所に取り付けられる電極と、測定回路と、プロセッサとを含み、前記方法は、
前記電極によって、前記第１のベクトルから第１の心電図（ＥＣＧ）信号を感知することと、
前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第２のベクトルから第２のＥＣＧ信号を感知することと、
前記第１のＥＣＧ信号の値に前記第２のＥＣＧ信号の値を乗算して、積波形を導出することと、
前記積波形において、検出閾値を越えるピークを検出することと、
前記検出されたピークのうちの連続するピークのペアの間の時間間隔の持続時間を測定することと、
前記測定された時間間隔の持続時間から前記患者の心拍数を計算することと、
前記第１のＥＣＧ信号を感知した後に後続のＥＣＧ信号を感知することと、
前記後続のＥＣＧ信号から、ショック基準が満たされたか否かを決定することと、
前記ショック基準が満たされたことに応じて、前記患者にショックを伝えるように、前記支持構造が前記患者によって着用されている間に、前記蓄積された電荷を前記患者を通じて放電するために前記放電回路を制御することと
を含む、方法。
【請求項３２】
前記ＷＣＤシステムは、通信モジュールをさらに含み、
前記方法は、前記計算された心拍数を無線で送信することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記ＷＣＤシステムは、画面をさらに含み、
前記方法は、前記計算された心拍数を前記画面上に表示することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１のＥＣＧ信号をハイパス・フィルタリングして、ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号を導出することをさらに含み、
前記積波形は、前記第１のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、前記ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
前記電極は、第３のベクトルをさらに定義し、
前記方法は、
前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第３のベクトルから第３のＥＣＧ信号を感知することと、
前記第３のＥＣＧ信号の値に、前記第１のＥＣＧ信号の前記値および前記第２のＥＣＧ信号の前記値を乗算して、前記積波形を導出することと
をさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
前記電極は、第４のベクトルをさらに定義し、
前記方法は、
前記第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に前記第４のベクトルから第４のＥＣＧ信号を感知することと、
前記第４のＥＣＧ信号の値に、前記第１のＥＣＧ信号の前記値、前記第２のＥＣＧ信号の前記値、および前記第３のＥＣＧ信号の前記値を乗算して、前記積波形を導出することと、
をさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
ピークが特定の瞬間において検出される場合、前記特定の瞬間の後の非アクティブな期間には、他のピークが検出されない、請求項３１に記載の方法。
【請求項３８】
前記検出閾値は、時間と共に変化する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３９】
前記ピークのうちの特定の１つが結果として検出されることに応じて、前記特定の検出されたピークの特定の振幅が入力され、
次いで、前記検出閾値は、前記入力された特定の振幅に応じて確立される、請求項３１に記載の方法。
【請求項４０】
前記第２のＥＣＧ信号を前記第１のＥＣＧ信号に関して時間シフトして、時間シフトされた第２のＥＣＧ信号を導出することをさらに含み、
前記積波形は、前記感知された第２のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、前記時間シフトされた第２のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出される、請求項３１に記載の方法。
【請求項４１】
前記第１のＥＣＧ信号において発生する第１のテスト・ピークが検出され、
前記第２のＥＣＧ信号において発生する第２のテスト・ピークが検出され、
前記第１のテスト・ピークと前記第２のテスト・ピークとの間のタイム・ラグが検出され、
前記第２のＥＣＧ信号は、前記タイム・ラグに従って時間シフトされる、請求項４０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連特許出願の相互参照
この特許出願は、２０１７年４月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／４８３，７６１号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
人々が何らかのタイプの心臓不整脈に苦しむ場合、その結果は、身体の異なる部分への血流が低下するということになり得る。不整脈には、突然の心臓停止（ＳＣＡ：Ｓｕｄｄｅｎ  Ｃａｒｄｉａｃ  Ａｒｒｅｓｔ）をもたらすものさえある。ＳＣＡは、極めて迅速に、例えば１０分以内の間に一時的に処置されなければ、死につながることがある。
【０００３】
ＳＣＡのリスクが高い人々もいる。より高いリスクを有する人々は、心臓発作、または過去にＳＣＡの発症を経験した患者を含む。よく行われる勧告は、これらの人々が植込み型心臓除細動器（ＩＣＤ：Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｃａｒｄｉｏｖｅｒｔｅｒ  Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）を受け入れることである。ＩＣＤは、胸部に外科的に植え込まれ、その患者の心電図（ＥＣＧ：ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）を継続的に監視する。一定のタイプの心臓不整脈が検出された場合、ＩＣＤは、心臓全体に電気ショックを伝える。
【０００４】
ＳＣＡのリスクが高いと識別された後であって、かつ、ＩＣＤを受け入れる前に、これらの人々は、着用型自動除細動器（ＷＣＤ：Ｗｅａｒａｂｌｅ  Ｃａｒｄｉｏｖｅｒｔｅｒ  Ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）システムを与えられることがある。（そのようなシステムの初期のバージョンは、着用型細動除去器（ｗｅａｒａｂｌｅ  ｃａｒｄｉａｃ  ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）システムと呼ばれていた。）ＷＣＤシステムは、典型的には、患者が着用すべきハーネス、ベストまたは他の衣服を含む。ＷＣＤシステムは、ハーネス、ベストまたは他の衣服に結合される、除細動器および電極などの電子部品をさらに含む。患者がＷＣＤシステムを着用する場合、外部電極は、その際に患者の皮膚と良好な電気接触を行うことができ、したがって、患者のＥＣＧを感知することに役立ち得る。ショック可能な心臓不整脈が検出された場合、除細動器は、患者の身体全体に、および、したがって心臓全体に、適当な電気ショックを伝える。
【０００５】
先行技術における課題は、患者のＥＣＧ信号が電気雑音によって劣化することがあるということである。そのため、ＥＣＧ信号を解釈することが困難となり得る。
【０００６】
この文書のこの背景部分において論じられるすべての主題は、必ずしも先行技術とは限らず、その主題がこの背景部分において提示されているというだけの理由で、先行技術であると推定されるわけではない。さらに、この説明における任意の先行技術に対するいかなる言及も、そのような先行技術が任意の国家において任意の技術おける共通の一般知識の一部を形成するという承認または任意の形態の示唆ではなく、そのようなものとして把握されるべきではない。これらの方針に沿って、この背景部分において論じられ、またはそのような主題に関連付けられる、先行技術における問題のいかなる認識も、先行技術であると明示的に述べられない限り、先行技術として扱われるべきではない。むしろ、この背景部分における任意の主題の論考は、発明者によって特定の問題へ向けて取られるアプローチの一部として扱われるべきである。このアプローチそれ自体も発明となり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／００４３１４９号
【特許文献２】米国特許第８，０２４，０３７号
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１７／００５６６８２号
【特許文献４】米国特許第８，１３５，４６２号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本説明は、着用型自動除細動器（ＷＣＤ）システム、プログラムを記憶する記憶媒体、および方法の実例を与えるものであり、これらの使用は、先行技術の問題および制限を克服するために役立ち得る。
【０００９】
実施形態において、着用型自動除細動器システムは、患者によって着用されるように構成された支持構造を含む。そのように着用された場合、支持構造は、異なるベクトルを定義するために、患者の身体の異なる場所に電極を取り付け得る。測定回路は、異なるベクトルからのＥＣＧ信号を実質的に同時に感知し得る。プロセッサは、これらの実質的に同時のＥＣＧ信号を掛け合わせて、積波形を導出し得る。次いで、プロセッサは、積波形においてピークを検出し、連続するピーク間の時間間隔の持続時間を測定し、これらの持続時間から患者の心拍数を決定し得る。利点は、個々のＥＣＧ信号における雑音にかかわらず、心拍数が計算され得るということであり得る。
【００１０】
特許請求される発明のこれらの特徴および利点ならびに他の特徴および利点は、この明細書において、すなわち、この記載済みの明細書および関連付けられた図面において、説明され、図示されている実施形態を考慮すれば、より容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に従って作製された、サンプル着用型自動除細動器（ＷＣＤ）システムの構成要素の図である。
【図２】実施形態に従って作製された、図１のシステムに属する体外除細動器などの、体外除細動器のサンプル構成要素を示す図である。
【図３】実施形態に従って、異なる電極が異なるベクトルに沿って患者のＥＣＧ信号をどのように感知し得るかを示すための概念図である。
【図４】雑音を含む一般化されたサンプルＥＣＧ信号、それらの積波形、および、実施形態に従って、患者の心拍数を決定するために、その積波形がどのように使用され得るかを示す時間ダイアグラムである。
【図５Ａ】実施形態に従って重畳された、異なるベクトルからの雑音なしの２つのサンプルＥＣＧ信号の時間ダイアグラムである。
【図５Ｂ】図５ＡのＥＣＧ信号の雑音を含むバージョンの時間ダイアグラムである。
【図５Ｃ】実施形態に係る、図５ＢのＥＣＧ信号の積波形の時間ダイアグラムである。
【図６Ａ】実施形態に従って重畳された、異なるベクトルからの雑音なしの２つのサンプルＥＣＧ信号の時間ダイアグラムである。
【図６Ｂ】図６ＡのＥＣＧ信号の雑音を含むバージョンの時間ダイアグラムである。
【図６Ｃ】実施形態に係る、図６ＢのＥＣＧ信号の積波形の時間ダイアグラムである。
【図７】実施形態に従って、図５Ｃの積波形に図６Ｃの積波形を乗算することによって導出され得る積波形の時間ダイアグラムである。
【図８】固定された検知閾値を用いて、実施形態に従ってサンプル積波形においてピークがどのように検出され得るかを示すための時間ダイアグラムである。
【図９】可変の検知閾値を用いて、実施形態に従ってサンプル積波形においてピークがどのように検出され得るかを示すための時間ダイアグラムである。
【図１０】実施形態に従って、異なるベクトルに沿って感知された患者のＥＣＧ信号が、なぜ最初は同期されないことがあるのかという例を示すための図である。
【図１１】実施形態に従って、異なるチャネルからのＥＣＧ信号がどのようにして同期された状態になり得るかを示すための時間ダイアグラムである。
【図１２】実施形態に係る方法を示すためのフローチャートである。
【図１３】実施形態に係る、サンプルの不測の事態における様々なチャネルからの様々なＥＣＧ信号間の時間関係を示すための時間ダイアグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
前述されたように、本説明は、着用型自動除細動器（ＷＣＤ）システム、関連する記憶媒体、プログラムおよび方法に関する。ここで、実施形態がより詳細に説明される。
【００１３】
実施形態に従って作製された着用型自動除細動器（ＷＣＤ）システムは、複数の構成要素を有する。これらの構成要素は、相互接続され得るモジュールとして、または他の構成要素等と組み合わされ得るモジュールとして、別個に提供され得る。
【００１４】
図１は、患者８２を図示する。患者８２は、この患者がＷＣＤシステムの構成要素を着用しているので、人物および／または着用者とも称されてもよい。患者８２は歩行可能であり、これは、患者８２が歩き回ることができ、必ずしも寝たきりとは限らないことを意味する。
【００１５】
図１は、実施形態に従って作製されたＷＣＤシステムの構成要素も図示する。１つのそのような構成要素は、患者８２によって着用型自動支持構造１７０である。支持構造１７０は、図１において一般的に示されているに過ぎないこと、および、実際に、部分的に概念的に示されていることが理解されるであろう。図１は、単に支持構造１７０に関する概念を例示するために提供されており、どのように支持構造１７０が実装されるか、または、どのように支持構造１７０が着用されるかを限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１６】
支持構造１７０は、多くの異なる手法で実装され得る。例えば、支持構造１７０は、単一の構成要素または複数の構成要素の組み合わせにおいて実装され得る。実施形態において、支持構造１７０は、ベスト、ハーフ・ベスト、衣服等を含んでもよい。そのような実施形態において、そのようなアイテムは、衣類と同等の物と同様に着用され得る。実施形態において、支持構造１７０は、ハーネス、１つまたは複数のベルトまたはストラップ等を含んでもよい。そのような実施形態において、そのようなアイテムは、患者によって、胴の周り、腰、肩の上等で着用され得る。実施形態において、支持構造１７０は、容器または筐体を含むことができ、それは防水とすることさえできる。そのような実施形態において、支持構造は、例えば、米国特許第８，０２４，０３７号において示されるように、接着材料によって患者へ取り付けられることによって着用され得る。支持構造１７０は、米国特許出願公開第２０１７／００５６６８２号の支持構造について説明されているように実装されることさえ可能であり、この米国特許出願は、参照によって本明細書に組み込まれる。当然ながら、そのような実施形態において、当業者は、例えば、米国特許出願公開第２０１７／００５６６８２号の文書において説明されるように、ＷＣＤシステムの付加的な構成要素が、支持構造へ外部的に取り付けられている代わりに、支持構造の筐体内に存在してもよいことを認識するであろう。他の例が存在してもよい。
【００１７】
実施形態に係るＷＣＤシステムは、１つまたは複数のパルスで伝えられる電気ショックの形式で電荷を患者の身体に伝えることにより、ＷＣＤシステムを着用している患者を除細動するように構成される。図１は、サンプル体外除細動器１００と、サンプル除細動電極１０４、１０８とを示し、サンプル除細動電極１０４、１０８は、電極リード１０５を介して体外除細動器１００に結合される。除細動器１００および除細動電極１０４、１０８は、支持構造１７０に結合され得る。したがって、このように、除細動器１００の構成要素のうちの多くが、支持構造１７０に結合されてもよい。除細動電極１０４、１０８が、患者８２の身体と良好に電気接触を行う場合、除細動器１００は、電極１０４、１０８を介して、身体全体に短く強い電気パルス１１１を与えることができる。パルス１１１は、ショック、除細動ショック、治療および治療ショックとしても知られている。パルス１１１は、患者８２の命を救うために、心臓８５を通過し、心臓８５を再始動させることを意図される。パルス１１１は、１つまたは複数のペーシングパルスなどをさらに含むことができる。
【００１８】
先行技術の除細動器は、典型的には、患者のＥＣＧ信号に基づいて、除細動するべきか否かを決定する。しかしながら、体外除細動器１００は、多種多様な入力に基づいて除細動を開始する（または除細動を控える）ことができ、ＥＣＧは、それらのうちの１つに過ぎない。
【００１９】
したがって、生理的データを含有する生理的信号などの信号は、患者８２から取得され得ることが認識されるであろう。患者は、ＷＣＤシステムの「ユーザ」としても考慮され得るが、これは必須要件ではない。つまり、例えば、着用型自動除細動器（ＷＣＤ）のユーザは、臨床医、例えば医師、看護士、救急救命士（ＥＭＴ：ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  ｍｅｄｉｃａｌ  ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ）、または他の同様の立場の個人（もしくは個人のグループ）を含んでもよい。この説明内でのこれら用語および他の関連する用語の特定の文脈は、適宜解釈されるべきである。
【００２０】
ＷＣＤシステムは、外部監視デバイス１８０を任意で含んでもよい。デバイス１８０は、例えば、除細動器１００の筐体内ではない、スタンドアロンのデバイスとして提供され得ることが理由で、「外部」デバイスと呼ばれる。デバイス１８０は、少なくとも１つのローカル・パラメータを感知し、または監視するように構成されることができる。ローカル・パラメータは、この文書において後述されるように、患者８２のパラメータ、またはＷＣＤシステムのパラメータ、または環境のパラメータとすることができる。デバイス１８０は、それらが感知する１つまたは複数の患者パラメータからの１つまたは複数の生理的入力または信号をレンダリングするように構成される、１つまたは複数のトランスデューサまたはセンサを含んでもよい。
【００２１】
任意で、デバイス１８０は、支持構造１７０に対して物理的に結合される。また、デバイス１８０は、他の構成要素と通信可能に結合されることができ、他の構成要素は、支持構造１７０に対して結合される。そのような通信は、この説明を考慮して当業者によって適用可能であると考えられるように、通信モジュールによって実装されることができる。
【００２２】
図２は、実施形態に従って作製された体外除細動器２００の構成要素を示す図である。これらの構成要素は、例えば、図１の体外除細動器１００に含まれることができる。図２に示される構成要素は、筐体２０１において提供されることができ、筐体２０１は、ケーシング２０１とも称され得る。
【００２３】
体外除細動器２００は、図１の患者８２などの、体外除細動器２００を着用しているであろう患者を対象とする。除細動器２００は、ユーザ２８２のためのユーザ・インターフェース２８０をさらに含み得る。ユーザ２８２は、着用者８２としても知られている患者８２とすることができる。または、ユーザ２８２は、現場における近くの救助者、例えば、援助を申し出る可能性がある居合わせた人など、または訓練された人物とすることができる。または、ユーザ２８２は、ＷＣＤシステムと通信する遠隔に位置する訓練された介護者であってもよい。
【００２４】
ユーザ・インターフェース２８０は、多くの手法で作製されることができる。ユーザ・インターフェース２８０は、画像、音声または振動を出力することによってユーザと通信するための出力デバイスを含むことができ、出力デバイスは、視覚式、可聴式、または触覚式とすることができる。画像、音声、振動、およびユーザ２８２によって知覚されることができるいかなるものも、人間が知覚可能な標識と呼ばれ得る。出力デバイスの多くの例が存在する。例えば、出力デバイスは、光とすることができ、または感知され、検出され、および／もしくは測定されたものを表示する画面とすることができ、救助者２８２に対して彼らの蘇生の試みのための視覚的フィードバックなどを提供することができる。別の出力デバイスは、スピーカとすることができ、スピーカは、居合わせた人等に警告するための音声プロンプト、ビープ音、大きなアラーム音声および／または言葉を出すように構成されることができる。
【００２５】
ユーザ・インターフェース２８０は、ユーザからの入力を受け取るための入力デバイスをさらに含んでもよい。そのような入力デバイスは、様々な制御部、例えば、プッシュボタン、キーボード、タッチスクリーン、１つまたは複数のマイクロフォン等などを付加的に含んでもよい。入力デバイスは、キャンセル・スイッチとすることができ、キャンセル・スイッチは、「私は生きています」スイッチまたは「生存者」スイッチと呼ばれることもある。いくつかの実施形態において、キャンセル・スイッチを作動させることは、ショックの切迫した伝達を防止することができる。
【００２６】
除細動器２００は、内部監視デバイス２８１を含み得る。デバイス２８１は、筐体２０１内に組み込まれるので、「内部」デバイスと呼ばれる。監視デバイス２８１は、患者パラメータ、例えば、患者の生理的パラメータ、システム・パラメータおよび／または環境パラメータなどを感知し、または監視することができ、これらのすべてが、患者データと呼ばれ得る。言い換えれば、内部監視デバイス２８１は、図１の外部監視デバイス１８０を補完し、またはその代わりになり得る。パラメータのうちのどれが、どの監視デバイス１８０、２８１によって監視されるべきかを割り当てることは、設計上の検討事項に従って行われることができる。デバイス２８１は、デバイス２８１が感知する１つまたは複数の患者パラメータからの１つまたは複数の生理的入力をレンダリングするように構成される、１つまたは複数のトランスデューサまたはセンサを含んでもよい。
【００２７】
患者パラメータは、患者の生理的パラメータを含んでもよい。患者の生理的パラメータは、例えば、着用型自動除細動システムによって、患者がショックを必要としているかどうかと、加えて、任意で、患者の病歴および／またはイベント履歴とを検出する際に助けとなり得るような生理的パラメータを含んでもよく、これらに限定されない。そのようなパラメータの例は、患者のＥＣＧ、血液酸素レベル、血流、血圧、血液灌流、灌流組織の光透過特性または光反射特性における脈動変化、心音、心臓壁運動、呼吸音および脈拍を含む。したがって、監視デバイス１８０、２８１は、患者の生理的信号を獲得するように構成された、１つまたは複数のセンサを含んでもよい。そのようなセンサまたはトランスデューサの例は、ＥＣＧデータを検出するための電極、灌流センサ、パルスオキシメータ、血流を検出するためのデバイス（例えば、ドップラー・デバイス）、血圧を検出するためのセンサ（例えば、カフ）、光センサ、組織における色変化を検出するためにおそらく光源と共に作動する照明検出器およびセンサ、運動センサ、心臓壁の動きを検出することができるデバイス、音センサ、マイクロフォンを有するデバイス、ＳｐＯ２センサ等を含む。本開示を考慮すれば、そのようなセンサは、患者の脈拍を検出するのに役立つことができ、したがって、脈拍検出センサ、パルスセンサ、および脈拍数センサとも呼ばれ得ることが認識されるであろう。脈拍検出は、少なくともＰｈｙｓｉｏ−Ｃｏｎｔｒｏｌの米国特許第８，１３５，４６２号においても教示されており、この米国特許は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。また、当業者は、脈拍検出を行う他の手法を実装してもよい。そのような場合には、トランスデューサが適当なセンサを含み、生理的入力は、その患者パラメータのセンサによる測定値である。例えば、心音用の適当なセンサは、マイクロフォン等を含んでもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態において、ローカル・パラメータは、患者２８２の監視された生理的パラメータにおいて検出されることができる傾向である。傾向は、異なる時におけるパラメータの値を比較することによって検出されることができる。その検出された傾向が心臓リハビリテーション・プログラムに特に役立つパラメータは、ａ）心臓機能（例えば、駆出率、１回拍出量、心拍出量等）、ｂ）休息時または運動中の心拍変動、ｃ）加速度計信号のプロフィールから得られ、適応レート・ペースメーカ技術から通知されるような、運動中の心拍数プロフィールおよび活動の激しさの測定値、ｄ）心拍数の傾向、ｅ）ＳｐＯ２またはＣＯ２などからの灌流、ｆ）呼吸機能、呼吸数等、ｇ）運動、活動水準等を含む。いったん傾向が検出されると、その傾向は、記憶され、および／または、おそらくは警告と共に、通信リンクを介して報告されることができる。この報告から、患者２８２の経過を監視している医師は、改善していない状態または悪化している状態について知るであろう。
【００２９】
患者状態パラメータは、患者２８２の記録された態様、例えば、運動、姿勢、患者が最近話したかどうか、加えて、おそらくは、患者が何を言ったか等も、加えて、任意で、これらのパラメータの履歴などを含む。または、これらの監視デバイスのうちの１つは、位置センサ、例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）位置センサなどを含んでもよい。そのようなセンサは、位置を検出することができ、加えて、速度が、経時的な位置の変化率として検出されることができる。多くの運動検出器は、検出器の運動、したがって、患者の身体の運動を示す運動信号を出力する。患者状態パラメータは、ＳＣＡが実際に起きているかどうかの決定を絞り込む際に非常に役立ち得る。
【００３０】
実施形態に従って作製されたＷＣＤシステムは、運動検出器を含んでもよい。実施形態において、運動検出器は、監視デバイス１８０内または監視デバイス２８１内に実装されることができる。そのような運動検出器は、本技術において知られているように多くの手法で作製されることができ、例えば、加速度計を使用することによって作製されることができる。この例において、運動検出器２８７は、監視デバイス２８１内に実装される。
【００３１】
実施形態に係るＷＣＤシステムの運動検出器は、運動イベントを検出するように構成され得る。これに応じて、運動検出器は、検出された運動イベントまたは運動から、後続のデバイスまたは機能性によって受け取られ得る運動検出入力をレンダリングし、または生成してもよい。運動イベントは、都合よく定義されることができ、例えば、基準運動または休息からの運動における変化等として定義されることができる。そのような場合には、感知される患者パラメータは運動である。
【００３２】
ＷＣＤシステムのシステム・パラメータは、システム識別、バッテリ・ステータス、システム日付および時刻、セルフテストの報告、入力されたデータの記録、発症の記録および治療介入等を含むことができる。
【００３３】
環境パラメータは、周囲温度と圧力とを含むことができる。さらに、湿度センサは、雨が降りそうかどうかに関する情報を提供し得る。推定された患者位置も、環境パラメータと考慮されてもよい。監視デバイス１８０または２８１が、上記のようなＧＰＳ位置センサを含み、かつ、患者がＷＣＤシステムを着用していると推定される場合、患者位置が推定され得る。
【００３４】
除細動器２００は、典型的には、除細動ポート２１０、例えば、筐体２０１内のソケットなどを含む。除細動ポート２１０は、電気ノード２１４、２１８を含む。除細動電極２０４、２０８のリード、例えば、図１のリード１０５などは、ノード２１４、２１８とそれぞれ電気接触を行うように除細動ポート２１０へ差し込まれることができる。代わりに、除細動電極２０４、２０８が、除細動ポート２１０へ連続的に接続されることも可能である。いずれにしても、除細動ポート２１０は、この文書において後でより完全に説明されるエネルギー蓄積モジュール２５０に蓄積された電荷を、電極を介して、着用者へ案内するために使用されることができる。電荷は、除細動、ペーシング等のためのショックとなるであろう。
【００３５】
除細動器２００は、任意で、センサ・ポート２１９も筐体２０１において有してもよく、センサ・ポート２１９は、ＥＣＧポートとしても知られていることがある。センサ・ポート２１９は、感知電極２０９を差し込むために適合されることができ、感知電極２０９は、ＥＣＧ電極およびＥＣＧリードとしても知られている。代わりに、感知電極２０９がセンサ・ポート２１９へ連続的に接続され得ることも可能である。感知電極２０９は、特に、感知電極２０９が患者の身体と、具体的には患者の皮膚と良好な電気接触を行う場合に、ＥＣＧ信号、例えば１２リード信号、または異なる数のリードからの信号を感知するのに役立つことができるタイプのトランスデューサである。感知電極２０９は、除細動電極２０４、２０８と同様に、患者と良好な電気接触を行うために支持構造１７０の内部へ取り付けられることができる。
【００３６】
任意で、実施形態に係るＷＣＤシステムは、電極と患者の皮膚との間にＷＣＤシステムが自動的に配置することができる流体も含む。この流体は、電極と皮膚との間のより良好な電気接触を確立するために、電解質を含むことなどによって、導電性とすることができる。電気的な観点からは、流体が配置された場合、電極と皮膚との間の電気インピーダンスが低減される。機械的な観点からは、流体は、この流体が配置された後に流体が電極から流出しないように、低粘度ゲルの形態であってもよい。流体は、除細動電極２０４、２０８と感知電極２０９との両方に対して使用されることができる。
【００３７】
流体は、図２に図示されない流体容器に最初に蓄積されてもよく、流体容器は、支持構造に対して結合されることができる。また、実施形態に係るＷＣＤシステムは、流体配置機構２７４をさらに含む。流体配置機構２７４は、流体の少なくとも一部が容器から放出され、電極が患者に対して取り付けられるように構成される、患者の位置の一方または両方の近くに配置されるように構成されることができる。いくつかの実施形態において、流体配置機構２７４は、この文書において後でより完全に説明されるプロセッサ２３０からの起動信号ＡＳを受け取ることに応じた放電に先立って、起動される。
【００３８】
図３は、実施形態に従って、ＷＣＤシステムの電極が、異なるベクトルに沿ってＥＣＧ信号をどのように感知し、またはキャプチャし得るかを示すための概念図である。心臓３８５を有する患者３８２の一部が示されている。患者３８２の胴の異なる場所へ取り付けられた、４つの電極３０４、３０６、３０７、３０８が存在しており、各々がリード線３０５を有する。これらの電極のうちの任意のペアがベクトルを定義し、このベクトルにわたって、ＥＣＧ信号が測定され得る。これらのベクトルは、チャネルおよびＥＣＧチャネルとしても知られている。したがって、４つの電極３０４、３０６、３０７、３０８は、６つのベクトルを定義することができ、これらのベクトルにわたって、６つそれぞれのＥＣＧ信号３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６が感知され得る。したがって、図３は多重ベクトル状況を示す。図３において、電極３０４、３０６、３０７、３０８は、単純さのために同じ平面上に図示されているが、これは必ずしも当てはまるとは限らないことが理解されるであろう。したがって、ＥＣＧ信号３１１〜３１６のベクトルも、必ずしも同じ平面上に存在するとは限らない。
【００３９】
ＥＣＧ信号３１１〜３１６のうちのいずれか１つは、ショック／非ショックの決定を行うための十分なデータを提供し得る。取り組みは、必要な場合にショックを与え、必要でない場合にはショックを与えないことである。問題は、任意の所与の時点において、これらのＥＣＧ信号には雑音を含むものもあれば、含まないものもあり得ることである。雑音は、患者の動き、または電極が皮膚とどのくらい十分に接触するかに起因し得る。ＷＣＤについての雑音問題は、乾燥した、非接着性の監視電極を使用したいという望みによってさらに悪化することがある。乾燥した、非接着性の電極は、患者が長期にわたり着用するのにより快適であると考えられるが、電極を適所に保持するための接着剤と、電極／皮膚インターフェースのインピーダンスを低減するための電解質ゲルとを含む従来のＥＣＧ監視電極よりも、多くの雑音を生み出し得る。
【００４０】
図３は、測定回路３２０およびプロセッサ３３０も示しており、これらは、この文書において後で測定回路２２０およびプロセッサ２３０について説明されるように作製されることができる。プロセッサ３３０は、この文書においてさらにより詳細に説明されるように、実施形態に従って心拍数３３３をさらに計算し得る。
【００４１】
図２に戻ると、除細動器２００は、そのセンサまたはトランスデューサの１つまたは複数として、測定回路２２０も含む。測定回路２２０は、もし提供される場合には、センサ・ポート２１９から患者の１つまたは複数の電気生理的信号を感知するように構成され得る。例えば、測定回路３２０は、異なるベクトルからのＥＣＧ信号を感知するように構成されることができるので、測定回路２２０は、心電図（ＥＣＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号を感知するように構成されることができる。たとえ除細動器２００がセンサ・ポート２１９を欠くとしても、除細動電極２０４、２０８が患者に対して取り付けられている場合、測定回路２２０は、任意で、代わりにノード２１４、２１８を通じて生理的信号を取得し得る。これらのケースにおいて、生理的入力は、ＥＣＧ測定値を反映する。患者パラメータはＥＣＧであってもよく、ＥＣＧは、電極２０４と電極２０８と間の電圧差として感知され得る。また、患者パラメータはインピーダンスであってもよく、インピーダンスは、電極２０４と電極２０８との間および／またはセンサ・ポート２１９の接続部間で感知され得る。インピーダンスを感知することは、とりわけ、これらの電極２０４、２０８および／または感知電極２０９が患者の身体と良好な電気接触を行っているかどうかを検出するために有益となり得る。これらの患者の生理的信号は、利用可能な場合には、感知され得る。次いで、測定回路２２０は、生理的信号についての情報を生理的入力、データ、他の信号等としてレンダリングし、または生成することができる。例えば、電圧として感知された信号は、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって数字になるようにデジタル化され得る。実施形態において、信号は、高い周波数でサンプリングされ、その結果は、単純に、経過した時間に応じた値（電圧またはインピーダンス）のグループである。
【００４２】
除細動器２００は、プロセッサ２３０も含む。プロセッサ２３０は、多くの手法で実装され得る。そのような手法は、限定ではなく、例として、デジタル・プロセッサおよび／またはアナログ・プロセッサ、例えば、マイクロプロセッサおよびデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）など、コントローラ、例えば、マイクロコントローラなど、マシンにおいて実行されるソフトウェア、プログラマブル回路、例えば、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、フィールド・プログラマブル・アナログ・アレイ（ＦＰＡＡ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ：Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）など、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、これらのうちの１つまたは複数の任意の組み合わせ等を含む。
【００４３】
プロセッサ２３０は、この文書において後でより完全に説明されるメモリ２３８などの非一時的な記憶媒体を含んでもよく、または非一時的な記憶媒体にアクセスすることができてもよい。そのようなメモリは、機械読取可能な命令および機械実行可能な命令の記憶のための不揮発性構成要素を有することができる。そのような命令のセットも、プログラムと呼ばれ得る。「ソフトウェア」とも称される命令は、一般に、本明細書において開示され得るような方法、または開示される実施形態を考慮して当業者によって理解され得るような方法を行うことによって、機能性を提供する。いくつかの実施形態において、および本明細書において使用される慣例事項として、ソフトウェアのインスタンスは、「モジュール」および他の同様の用語で称されることがある。一般に、モジュールは、特定の機能性を提示し、または実現するように、命令のセットを含む。モジュールおよび供給される機能性の実施形態は、この文書において説明される実施形態によって限定されない。
【００４４】
プロセッサ２３０は、多くのモジュールを有すると考慮されることができる。１つのそのようなモジュールは、検出モジュール２３２とすることができる。検出モジュール２３２は、心室細動（ＶＦ：Ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ  Ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ）検出器を含むことができる。生理的入力、データ、または他の信号として利用可能となり得る、測定回路２２０からの患者の感知されたＥＣＧは、患者がＶＦを起こしているかどうかを決定するためにＶＦ検出器によって使用され得る。ＶＦは、典型的には、ＳＣＡをもたらすので、ＶＦを検出することは有益である。検出モジュール２３２は、心室性頻脈（ＶＴ）検出器等も含むことができる。
【００４５】
プロセッサ２３０内の別のそのようなモジュールは、助言モジュール２３４であってもよく、助言モジュール２３４は、何を行うべきかについての助言を生成する。助言は、検出モジュール２３２の出力に基づき得る。実施形態に係る、多くのタイプの助言が存在し得る。いくつかの実施形態において、助言は、例えば、助言モジュール２３４を介してプロセッサ２３０が行うことができるショック／非ショックの決定である。ショック／非ショックの決定は、記憶されたショック勧告アルゴリズムを実行することによって行われることができる。ショック勧告アルゴリズムは、実施形態に従って感知され、またはキャプチャされる１つまたは複数のＥＣＧ信号からショック／非ショックの決定を行い、ショック基準が満たされたかどうかを決定することができる。この決定は、感知され、またはキャプチャされたＥＣＧ信号のリズム分析またはその他のものから行われることができる。
【００４６】
いくつかの実施形態において、決定がショックを与えることである場合、電荷が患者へ伝えられる。電荷を伝えることは、放電としても知られている。ショックを与えることは、除細動、ペーシング等のためであり得る。
【００４７】
プロセッサ２３０は、他の機能のための追加モジュール、例えば、他のモジュール２３６などを含むことができる。また、内部監視デバイス２８１が実際に提供される場合、内部監視デバイス２８１は、プロセッサ２３０等によって部分的に動作させられ得る。
【００４８】
除細動器２００は、任意で、メモリ２３８をさらに含み、メモリ２３８は、プロセッサ２３０と共に機能することができる。メモリ２３８は、多くの手法で実装され得る。そのような手法は、限定ではなく、例として、揮発性メモリ、不揮発性メモリ（ＮＶＭ：Ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｍｅｍｏｒｙ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、スマート・カード、フラッシュ・メモリ・デバイス、これらの任意の組み合わせ等を含む。したがって、メモリ２３８は、非一時的な記憶媒体である。メモリ２３８は、もし提供される場合には、プロセッサ２３０が読み出し、実行することが可能であり得る、プロセッサ２３０のためのプログラムを含むことができる。より詳細には、プログラムは、プロセッサ２３０が読み出した際に実行することが可能であり得るコードの形態で、命令のセットを含むことができる。実行は、物理量の物理的な操作によって行われ、機能、動作、プロセス、アクションおよび／もしくは方法が行われることをもたらし、ならびに／またはプロセッサが他のデバイスもしくは構成要素もしくはブロックに、そのような機能、動作、プロセス、アクション、および／もしくは方法を実行させることをもたらし得る。プログラムは、プロセッサ２３０の固有の必要のために動作可能であってもよく、助言モジュール２３４によって決定が行われ得るプロトコルおよび手法も含むことができる。また、ユーザが近くの救助者である場合、メモリ２３８は、このユーザ２８２のためのプロンプトを記憶することができる。さらに、メモリ２３８は、データを記憶することができる。このデータは、例えば、内部監視デバイス２８１および外部監視デバイス１８０によって学習されるような、患者データ、システム・データおよび環境データを含むことができる。データは、除細動器２００から送信される前にメモリ２３８に記憶されることができ、または除細動器２００によって受け取られた後に除細動器２００に記憶されることができる。
【００４９】
除細動器２００は、電源２４０も含み得る。除細動器２００の可搬性を可能にするために、電源２４０は、典型的には、バッテリを含む。そのようなバッテリは、典型的には、バッテリ・パックとして実装され、バッテリ・パックは、再充電可能であっても、または再充電可能でなくてもよい。再充電可能なバッテリ・パックと再充電不可能なバッテリ・パックとの組み合わせが使用されることもある。電源２４０の他の実施形態は、ＡＣ電力が利用可能である場合にはＡＣ電力オーバーライド、エネルギー蓄積コンデンサ等を含むことができる。いくつかの実施形態において、電源２４０は、プロセッサ２３０によって制御される。電源２４０の充電または置換を提供するために、適当な構成要素が含まれてもよい。
【００５０】
除細動器２００は、エネルギー蓄積モジュール２５０を付加的に含んでもよい。エネルギー蓄積モジュール２５０は、ＷＣＤシステムの支持構造に対して、例えば、直接結合され、または電極およびそれらのリードを介して結合されることができる。モジュール２５０は、ショックを与えるための電荷の放電に向けて準備する場合に、いくらかの電気エネルギーが電荷の形態で一時的に蓄積され得る場所である。実施形態において、モジュール２５０は、プロセッサ２３０によって制御されながら、電源２４０から所望量のエネルギーまで充電されることができる。典型的な実装例において、モジュール２５０は、コンデンサ２５２を含み、コンデンサ２５２は、単一のコンデンサであっても、またはコンデンサのシステム等であってもよい。いくつかの実施形態において、エネルギー蓄積モジュール２５０は、ウルトラコンデンサなどの、高出力密度を示すデバイスを含む。上記で説明したように、コンデンサ２５２は、患者へ伝えるためのエネルギーを電荷の形態で蓄積することができる。
【００５１】
除細動器２００は、放電回路２５５をさらに含む。決定がショックを与えることである場合、プロセッサ２３０は、エネルギー蓄積モジュール２５０に蓄積された電荷を患者を通じて放電するように放電回路２５５を制御するように構成されることができる。そのように制御される場合、回路２５５は、モジュール２５０に蓄積されたエネルギーがノード２１４、２１８へ、およびそこから除細動電極２０４、２０８へ放電されることを許容して、患者へ伝えられるべきショックを発生させることができる。回路２５５は、１つまたは複数のスイッチ２５７を含むことができる。スイッチ２５７は、多くの手法で、例えばＨブリッジ等などによって、作製されることができる。回路２５５は、ユーザ・インターフェース２８０を介して制御されることもできる。
【００５２】
除細動器２００は、任意で、他のエンティティ、例えば、遠隔支援センター、救急医療サービス（ＥＭＳ：Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）等の他のデバイスとの１つまたは複数の有線通信リンクまたは無線通信リンクを確立するための通信モジュール２９０を含むことができる。データは、患者データ、イベント情報、試みられた治療、ＣＰＲの実行、システム・データ、環境データ等を含むことができる。例えば、米国特許第２０１４００４３１４９号において説明されているように、例えば、通信モジュール２９０は、例えば日常的に、心拍数、呼吸数、および他の生命徴候データを、インターネット上でアクセス可能なサーバへ無線で送信してもよい。このデータは、患者の医師によって直接分析されることができ、進行中の病気を検出し、次いで、テキスト、電子メール、電話等を介して医療関係者に通知するように設計されたアルゴリズムによって自動的に分析されることもできる。モジュール２９０は、当業者によって必要であると考えられ得るようなそのような相互接続されたサブ構成要素、例えば、アンテナ、プロセッサの一部、サポート電子機器、電話用アウトレットまたはネットワーク・ケーブル等も含んでもよい。このようにして、データ、コマンド等が通信されることができる。
【００５３】
除細動器２００は、任意で、他の構成要素を含むことができる。
【００５４】
図１に戻ると、実施形態において、図示されるＷＣＤシステムの構成要素のうちの１つまたは複数は、患者８２のためにカスタマイズされている。このカスタマイゼーションは、多くの態様を含んでもよい。例えば、支持構造１７０は、患者８２の身体に対して装着されることができる。別の例では、患者８２の基準生理的パラメータ、例えば、休息中、歩行中の患者８２の心拍数、歩行中の運動検出器出力等などが測定されることができる。そのような基準生理的パラメータは、患者の身体が互いに異なるので、ＷＣＤシステムの診断をより正確にするために、ＷＣＤシステムをカスタマイズするために使用されることができる。当然ながら、そのようなパラメータは、ＷＣＤシステムのメモリ等に記憶されることができる。
【００５５】
プログラミング・インターフェースは、実施形態に従って作製されることができ、プログラミング・インターフェースは、そのような測定された基準生理的パラメータを受け取る。そのようなプログラミング・インターフェースは、ＷＣＤシステムに、基準生理的パラメータを他のデータと共に、自動的に入力してもよい。
【００５６】
実施形態において、積波形を導出するために、第１のＥＣＧ信号の値に、第２のＥＣＧ信号の値が乗算される。そのような乗算および他の演算の処理は、プロセッサ２３０またはプロセッサ３３０によって行われ得る。ここで、例が説明される。
【００５７】
図４は、単一の時刻軸４４８を使用する時間ダイアグラムを示す。ダイアグラム４１９は、第１のベクトルからの第１のＥＣＧ信号Ａの振幅を垂直半軸４１７上に示す。信号は、デジタル化されることができ、その値は、図示される信号波形が図４において実線として現れるのに十分な速さでサンプリングされ、これは、図４の説明の目的のために十分に良好である。第１のＥＣＧ信号Ａは、一般化されたものとして、この実例では、基準値のゼロから上方へ行くピークを有するものとして示される。ここでも、この一般化は、図４の説明の目的のために十分に良好である。理由は、これらのピークがＱＲＳ複合などのＥＣＧの特徴から、または雑音からであり得るからである。
【００５８】
図４は、第２のベクトルからの第２のＥＣＧ信号Ｂのダイアグラム４２９も示しており、その振幅は、垂直半軸４２７に対して示されている。同じ検討事項は、ダイアグラム４１９と同様に当てはまる。共有される時間軸４４８から、第２のＥＣＧ信号Ｂが、第１のＥＣＧ信号が感知された時と実質的に同時に感知されることが認識されるであろう。
【００５９】
ダイアグラム４１９および４２９の各々において、単独で考慮されると、プロセッサ３３０は、個々のピークが真のＥＣＧの特徴から生成されているのか、または雑音から生成されているのかを判別することができないことがある。例えば、ダイアグラム４１９において、ピーク４６１および４６６の各々は、第１のＥＣＧ信号Ａの真のＥＣＧの特徴から、または第１のＥＣＧ信号Ａを伝えた第１のチャネルにおける雑音からのいずれかであり得る。同じことは、第２のＥＣＧ信号Ｂ、および第２のＥＣＧ信号Ｂを伝えた第２のチャネルに関して、ダイアグラム４２９におけるピーク４７１および４７６にも当てはまる。
【００６０】
実施形態において、プロセッサ２３０および３３０は、ダイアグラム４１９および４２９の個々のピークを生成したものにおける差を判別する。また、雑音から生成されたピークを無視することで、プロセッサ２３０および３３０は、真のＥＣＧの特徴によって生成されたピークを使用して、心拍数３３３の値を決定し得る。また、その値は単独で、これらのピークを生成したＥＣＧの特徴が、より遅くなり、より低い心拍数におけるＱＲＳ複合であるか、またはより速く、より速い心拍数における、ＶＴ波形もしくはＶＦ波形のジグザグの部分であるかにかかわらず、リズムがショック可能であるか否かを決定し得る。ここで、例が説明される。
【００６１】
図４は、時間軸４４８に対する垂直半軸４３７と共に、ダイアグラム４３９をさらに示す。ダイアグラム４３９は、第１のＥＣＧ信号Ａの値に第２のＥＣＧ信号Ｂの値を乗算することによって、実施形態に従って生成された積波形を示す。そのため、垂直半軸４３７の単位は、電圧×電圧、すなわち（ボルト）２である。言い換えれば、ダイアグラム４３９の積波形は、ＥＣＧ信号の描写ではなく、または電圧信号の描写ですらない。むしろ、ダイアグラム４３９の積波形は、実施形態に係る有用な構成概念の描写である。
【００６２】
ダイアグラム４３９の積波形は、第１のＥＣＧ信号Ａまたは第２のＥＣＧ信号Ｂがゼロ値を有する場合には、ゼロ値を有する。また、積波形は、それ以外の場所では、非ゼロ値を有する。また、積波形は、高いピーク４３１、４３２、４３３、４３４、４３５を有しており、これは、第１のＥＣＧ信号Ａの高いピークが第２のＥＣＧ信号Ｂの高いピークと実質的に一致する場所である。さらに、積波形は、第１のＥＣＧ信号Ａのピークが第２のＥＣＧ信号Ｂのピークとほんのわずかに一致する、または、これらの一致するピークのうちの１つが高くない、短いピーク４３６を有する。
【００６３】
実施形態において、検出閾値を越える、ダイアグラム４３９内のピークが、積波形において検出される。そのような検出は、プロセッサ２３０、３３０によって実行され得る。例えば、ダイアグラム４３９において、検出閾値は、固定値４９７を有する線４９８によって示されている。高いピーク４３１、４３２、４３３、４３４、４３５は、検出閾値４９８を越えており、したがって、検出される。短いピーク４３６は、検出閾値４９８を越えず、したがって、検出されず、無視される。検出された高いピーク４３１、４３２、４３３、４３４、４３５は、両方のチャネルから送信された、患者の真のＥＣＧ信号の特徴から生成されたと考えられ得る。なぜならば、ＥＣＧ信号は各チャネルにおいて同じであったからである。短いピーク４３６は無視されてもよい。なぜならば、それらは、チャネル内の雑音から生成されたと考えられるからである。なぜならば、雑音は、各チャネルにおいて独立して生成され得るからである。これは、チャネルごとに異なる瞬間に、およびチャネルごとに異なる振幅で、を意味する。ダイアグラム４１９、４２９を振り返って見ることが興味深い限度で、ここでは、ピーク４６１、４７１は真のＥＣＧの特徴から来たものであり、一方で、ピーク４６６、４７６は雑音から来たものであることが分かっている。
【００６４】
時間軸４４８において見られるように、検出されたピーク４３１、４３２、４３３、４３４、４３５は、時刻４４１、４４２、４４３、４４４、４４５において発生する。実施形態において、時間間隔は、検出されたピークのうちの連続するピークのペアの間で定義される。そのため、時間間隔４５１は、ピーク４３１と４３２との間で定義され、時間間隔４５２は、ピーク４３２と４３３との間で定義され、時間間隔４５３は、ピーク４３３と４３４との間で定義され、時間間隔４５４は、ピーク４３４と４３５との間で定義される。
【００６５】
実施形態において、これらの時間間隔４５１、４５２、４５３、４５４の持続時間が測定され、患者の心拍数３３３は、これらの測定された持続時間から計算される。そのような計算は、プロセッサ２３０またはプロセッサ３３０によって行われ得る。検出されたピーク４３１、４３２、４３３、４３４、４３５は、時間的に実質的に均等に離間されているので、心拍数３３３の計算は、かなり確実なものとなるであろう。
【００６６】
実施形態において、計算された心拍数から、または後続のＥＣＧ信号から、ショック基準が満たされるか否かが決定されることができる。例えば、速い心拍数は、ＶＦまたはＶＴなどを示し得る。満たされる場合、ショック基準が満たされたことに応じて、患者８２にショック１１１を伝えるように、支持構造１７０が患者８２によって着用されている間に、放電回路２５５は、蓄積された電荷を患者８２を通じて放電するようにプロセッサ２３０または３３０によって制御されることができる。
【００６７】
高いピーク４３１、４３２、４３３、４３４、４３５から心拍数３３３を決定することは、一連のＱＲＳピークから心拍数を決定することに類似していることが観察され得る。しかしながら、時間ダイアグラムの積波形はＥＣＧ信号でないこと、振幅の単位すら異なることが思い出されるべきである。
【００６８】
図４の動作は、リアルタイムで起こり得ることが認識されるであろう。例えば、ダイアグラム４１９および４２９のＥＣＧ信号は獲得され、任意で、ハイパス・フィルタリングおよびおそらくは付加的な演算などにより処理されてもよく、積波形は、リアルタイムで再び計算されてもよい。または、信号が記憶され、次いで、処理されてもよい。
【００６９】
図４の例において、ダイアグラム４１９および４２９の基準値はゼロである。しかしながら、それは本発明を実装するために必要ではない。実際には、たとえ基準値がゼロでなかったとしても、同様の現象が生じ得る。特に、積波形において、患者のＥＣＧ信号がすべてのチャネルにおいて同時に感知されることは、心拍数を決定するのに役立ち得る、より高いピークを生成し得る一方で、各チャネルにおいて独立して生成された雑音は、無視されることができる比較的より短いピークを生成し得る。
【００７０】
必要ではないが、ダイアグラム４１９および４２９の基準値はゼロであることが好ましい。なぜならば、このことは計算を短縮し得るからである。実際に、ゼロで乗算することは、ゼロという結果になり、これは、より少ない処理を必要とする。そのため、いくつかの実施形態において、プロセッサ２３０、３３０は、第１のＥＣＧ信号Ａおよび第２のＥＣＧ信号Ｂのうちの少なくとも一方または両方をハイパス・フィルタリングして、ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号、およびハイパス・フィルタリングされた第２のＥＣＧ信号を導出するようにさらに構成される。そのような実施形態において、積波形は、第１のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出されてもよく、第２の信号についても同様である。ハイパス・フィルタリングのための良好な値は８Ｈｚである。それらの実例において、ダイアグラム４１９、４２９に示されているものは、ＥＣＧ信号自体の代わりに、ＥＣＧ信号のハイパス・フィルタリングされたバージョンということになる。
【００７１】
図４の例は、一般化されたＥＣＧ信号を用いて示されていた。ここで、一般化されていないＥＣＧ信号を用いた例が与えられる。
【００７２】
図５Ａは、実施形態に従って重ね合わされた、２つの異なるベクトルからの雑音なしの２つのサンプルＥＣＧ信号５０１、５０２の時間ダイアグラムである。図５Ｂは、測定回路２２０または３２０によって感知され得るような、ＥＣＧ信号５０１、５０２の雑音を含むバージョン５１９、５２９の時間ダイアグラムである。雑音を含むＥＣＧ信号５１９、５２９は、同じ軸上に示されており、これは、これらの信号を別個のダイアグラム４１９、４２９において示す図４とは異なる。
【００７３】
図５Ｃは、実施形態に係る、図５ＢのＥＣＧ信号の積波形の時間ダイアグラム５３９である。この積波形は、時間的に実質的に均等に離間された少なくとも３つの高いピーク５３１、５３２、５３３を有することが認識されるであろう。さらに、この積波形は、無視されることができる、短いピーク５３６を有する。また、この積波形は、均等に離間されたパターンの一部ではない、高い疑似ピーク５３０を有する。検査によって、ピーク５３０は、プロセッサによる心拍数３３３の計算を複雑にし得る雑音であることが分かる。高い疑似ピーク５３０は、複数の経緯で発生していることがある。１つのそのような経緯は、２つのチャネルにおけるＥＣＧ信号に同様に影響を及ぼした単一の電極における雑音イベントから疑似ピークが発生するものである（これは、これらの２つのＥＣＧ信号が、この積波形を得るために乗算されているＥＣＧ信号である場合である）。
【００７４】
図６Ａは、実施形態に従って重ね合わされた、別の２つの異なるベクトルからの雑音なしの２つのサンプルＥＣＧ信号６０１、６０２の時間ダイアグラムである。図６Ｂは、測定回路２２０または３２０によって感知されるような、同じ軸上に示された、ＥＣＧ信号６０１、６０２の雑音を含むバージョン６１９、６２９の時間ダイアグラムである。図６Ｃは、実施形態に係る、図６ＢのＥＣＧ信号の積波形の時間ダイアグラム６３９である。この積波形が、実質的に均等に離間される少なくとも３つの高いピーク６３１、６３２、６３３を有することが認識されるであろう。さらに、この積波形は、無視されることができる、短いピーク６３６を有する。
【００７５】
いくつかの実施形態において、積波形は、増幅された効果のために、３つ以上のベクトルまたはチャネルのＥＣＧ信号から構成されてもよい。例えば、電極は、付加的なベクトル、例えば、第３のベクトル、第４のベクトルなどをさらに定義してもよい。そのような実施形態において、測定回路２２０、３２０は、第３のベクトルからの第３のＥＣＧ信号、第４のベクトルからの第４のＥＣＧ信号などを感知するようにさらに構成されることができる。さらに、プロセッサ２３０、３３０は、第３のＥＣＧ信号の値に第１のＥＣＧ信号の値および第２のＥＣＧ信号の値を乗算して、積波形を導出するようにさらに構成されることができる。そのようなケースにおいて、積波形は、２つだけではなく、３つのＥＣＧ信号から構成されてもよい。
【００７６】
さらに、プロセッサ２３０、３３０は、第４のＥＣＧ信号の値に、第１のＥＣＧ信号の値、第２のＥＣＧ信号の値、および第３のＥＣＧ信号の値を乗算して、積波形を導出するようにさらに構成されることができる。そのようなケースにおいて、積波形は、３つだけではなく、４つのＥＣＧ信号から構成されてもよい。
【００７７】
ここで、積波形を導出するために３つ以上のＥＣＧ信号を使用する例が説明される。図１３は、時間軸１３４８に対する様々なＥＣＧ信号の振幅の図であり、これは、２つの時間ドメイン１３４１、１３４２においてイベントを有する。４つのチャネルからのＥＣＧ信号１３２１、１３２２、１３２３、１３２４が示されており、これらは、信号４１９、４２９、５１９、５２９、６１９、６２９から得られ得る。第１の時間ドメイン１３４１において、これらのＥＣＧ信号１３２１、１３２２、１３２３、１３２４は、実質的に同時であり、掛け合わされて、積波形１３３９を生成する。
【００７８】
図１３において、不測の事態は、患者が第２の時間ドメイン１３４２の期間中にＳＣＡに苦しむということである。その時において、後続のＥＣＧ信号１３５２が感知され、診断が行われる。当業者は、除細動を必要とするＶＦまたはＶＴをＥＣＧ信号１３５２がおそらく表すことを認識するであろう。ＥＣＧ信号１３５２は、これらのＥＣＧ信号１３２１、１３２２、１３２３、１３２４、または別のＥＣＧ信号を生成したチャネルのうちのいずれかから感知され得る。ここで、ＥＣＧ信号１３５２は、ＥＣＧ信号１３２２と同じチャネルからのものとして示されているが、それは例に過ぎない。また、人為的に、図１３は、後続の時間ドメイン１３４２の期間中に他のチャネルによって感知されたＥＣＧ信号を示していない。これらのＥＣＧ信号も示されていたとすれば、それらは、ＥＣＧ信号１３５２のパターンに類似したパターンを示すであろう。さらに、第２の時間ドメイン１３４２のＶＴまたはＶＦも、２つ以上のチャネルからのＥＣＧ信号の積波形によって感知されることができる。しかしながら、時間ドメイン１３４２の期間中に、単一のＥＣＧチャネルからのＥＣＧ信号１３５２を感知することは十分であり得る。なぜならば、患者は静止していることがあり、ＥＣＧ雑音の源のほとんどがもはや存在しないことがあるからである。
【００７９】
ここで、３つ以上のＥＣＧ信号を使用して積波形を導出する、増幅された効果の例が、説明される。図７は、図５Ｃの積波形に図６Ｃの積波形を乗算することによって導出され得る積波形の時間ダイアグラム７３９である。そのため、時間ダイアグラム７３９の積波形は、４つの別個のチャネルの、４つの同時のＥＣＧ信号５１９、５２９、６１９、６２９からのものである。これらは、例えば、上述された第１、第２、第３および第４のＥＣＧ信号となり得る。
【００８０】
時間ダイアグラム７３９が、実質的に均等に離間された少なくとも３つの高いピーク７３１、７３２、７３３と、心拍数３３３の計算において無視することができる短いピーク７３６とを有することが観察されるであろう。この態様は、図５Ｃの積波形および図６Ｃの積波形と類似しており、これらの各々は、２つのＥＣＧ信号のみから構成された。
【００８１】
図７の積波形は、図５Ｃおよび図６Ｃの積波形よりも改善されることが認識されるであろう。これらの改善点は、心拍数３３３を計算するために、有効なピークと無視するべきピークとを区別することをより簡単にする。
【００８２】
１つの改善点は、ダイアグラム７３９の積波形が、図５Ｃにおけるピーク５３０のタイプの、高い疑似ピークを有しないという点である。
【００８３】
別の改善点は、短いピーク７３６に対する、高いピーク７３１、７３２、７３３の振幅の割合である。この割合は、図５Ｃおよび図６Ｃにおけるよりも図７において大きい。言い換えれば、図７において、使用可能な高いピークはより高くなった一方で、短いピークはより短くなっており、これは、それらを互いから区別し、最終的に短いピークを破棄することをさらに簡単にする現象である。
【００８４】
もう１つの改善点は、高いピーク７３１、７３２、７３３がより狭いという点である。非常に高いピークの直前および直後に、より少ない中間の高さのピークが存在する。そのような中間の高さのピークは、高いピークが発生したときの検出において、曖昧さを導入し得る。中間の高さのピークが少ないほど、そのような検出において曖昧さが少なくなるであろう。なぜならば、検出閾値を設定することがより簡単になるからである。
【００８５】
ここで、検出がより詳細に説明される。いくつかの実施形態において、ピークが、特定の瞬間において検出される場合、その特定の瞬間後の非アクティブな期間については、他のピークが検出されない。ここで、例が説明される。
【００８６】
図８は、時刻軸８４８と垂直半軸８３７とを使用する時間ダイアグラム８３９である。時間ダイアグラム８３９は、実施形態に係る別の積波形の振幅を図示する。ただし、図４を参照して、信号の波形が実線として現れ、それが図４の場合には十分に良好であると言及されたが、図８の検出の場合には、細かいサンプリングに起因して、粒度が現れ始め得る。たとえ粒度が現れ始めた場合でも、この認識は問題ではない。したがって、時間ダイアグラム８３９における積波形は、３つの高いピーク群８３１、８３２、８３３と、複数の小さなピーク８３６とを有する。粒度とは、細かいサンプリングに起因して、ピーク群８３１、８３２、８３３の各々が実際に複数の高いピークを有するということである。
【００８７】
ダイアグラム８３９において、検出閾値は、固定値８９７を有する線８９８によって示されている。短いピーク８３６は検出閾値８９８を越えず、したがって、検出されず、無視される。より高いピークについては、ピーク群８３１の最初の高いピークが値８９７を越えたときに、検出イベントが検出地点８５１において起こる。検出地点８５１の後、検出は、非アクティブな期間８９９の間は無効になり、この期間中に、他のピークは検出されない。そのため、ピーク群８３１のその他のピークは検出されず、ピーク群８３１全体が１回だけ検出される。同様に、ピーク群８３２の最初の高いピークが値８９７を越えたときに、別の検出イベントが検出地点８５２において起こる。検出地点８５２の後には、別の非アクティブな期間８９９が続く。また、ピーク群８３３の最初の高いピークが値８９７を越えたときに、もう１つの検出イベントが検出地点８５３において起こる。検出地点８５３の後には、別の非アクティブな期間８９９が続く。
【００８８】
図８において、検出地点８５１、８５２、８５３は、それぞれの瞬間８４１、８４２、８４３において起こる。その結果、心拍数３３３は、瞬間８４１、８４２、８４３間の持続時間から計算されることができる。非アクティブな期間８９９の持続時間は、心拍数の期待値に干渉しないように十分に短く設定することが好ましい。
【００８９】
図８において、検出閾値８９８は定数であった。実際には、それは、検出される必要のあるもの、および破棄される必要のあるものを前提とした、良好な値８９７にあった。そのような良好な値は、時間と共に学習され得る。しかしながら、いくつかの実施形態において、検出閾値は、検出されるべき次のピークの振幅およびタイミングを予想して、時間と共に動的に変化してもよい。いくつかの実施形態において、そのように検出されているピークのうちの特定の１つに応じて、特定の検出されたピークの特定の振幅は、プロセッサへ、例えば、メモリ・レジスタになどへ入力される。そのような実施形態においては、その結果、入力された特定の振幅に応じて、検出閾値が後の使用のために確立されることができる。ここで、そのような実施形態の例が説明される。
【００９０】
図９は、時間軸９４８と垂直半軸９３７とを使用する時間ダイアグラム９３９である。時間ダイアグラム９３９は、もう１つの積波形を図示しており、この積波形は、３つの高いピーク群９３１、９３２、９３３と、無視される複数の小さなピークとを有する。
【００９１】
ダイアグラム９３９において、検出閾値は、線９９８によって示されており、線９９８の値は、時間と共に変化する。この値は、検出イベントが検出地点９５１において起こるまで、固定値９９７から始まり、検出地点９５１は、ピーク群９３１の最初の高いピークからである。その時に、特定の検出されたピークの特定の振幅が入力される。その特定の振幅は、非常に短い水平線により、高さ９３５における値として示される。次いで、非アクティブな期間９９９が続く。この非アクティブな期間の終わりにおいて、次いで、入力された特定の振幅に応じて、検出閾値９９８が確立される。そのため、それは、高さ９３５における値から決定される値９９６において当初は確立されるようになる。次いで、検出閾値９９８は、より低い値に到達するまで指数関数的に低下することができ、そのより低い値にとどまる。より低い値は、例えば、値９９６の数分の１であり得る。そのより低い値にある間、検出イベントが検出地点９５２において起こり、この後に、別の非アクティブな期間９９９が続き、その結果、検出閾値９９８をより高い値に再設定するなどし得る。もう１つの検出イベントが、検出地点９５３において起こる。検出地点９５１、９５２、９５３は、それぞれの瞬間９４１、９４２、９４３において起こる。その結果、上記のように、心拍数３３３は、瞬間９４１、９４２、９４３間の持続時間から計算されることができる。
【００９２】
ここで、さらなる精緻化が説明される。図１０は、心臓１０８５を有する患者１０８２の断面を示す。図１０において、患者１０８２は、頭から見られており、下向きになっている。この向きを前提として、心臓１０８５は、胴内の右側にある。測定回路１０２０およびプロセッサ１０３０は、測定回路２２０、３２０について、およびプロセッサ２３０、３３０について説明されたように構成され得る。プロセッサ１０３０は、実施形態に従って心拍数３３３をさらに計算し得る。
【００９３】
患者１０８２は支持構造を着用しており、支持構造は、単純さのため図１０に示されていない。支持構造は、患者１０８２の胴の異なる場所に、４つの電極１０９１、１０９２、１０９３、１０９４を取り付け、または適用する。各電極は、測定回路１０２０につながるリード線を有し得る。これらのリード線のうちの１つが、リード線１００５として示されている。電極１０９１、１０９２、１０９３、１０９４のうちの任意のペアがベクトルを定義し、このベクトルにわたって、ＥＣＧ信号が感知され、または測定され得る。図１０についての考察は、ベクトル１０１１、１０１２、１０１５、１０１６のみについてのものである。
【００９４】
心臓１０８５は、ＥＣＧ信号の源である。電極１０９２および１０９３はＥＣＧ信号の源の近くに存在し、電極１０９１および１０９４は心臓から離れているので、ベクトル１０１１、１０１２、１０１５、１０１６間で感知され、または測定されるＥＣＧ信号のＱＲＳ形態は、類似しており、かつ、同期もされ得る。これらの態様、すなわち、形態および同期における類似性は、積波形における高いピークの振幅を増加させ得る。
【００９５】
いくつかの実施形態において、ＥＣＧ信号は、同期された状態で開始しないことがある。そのような実施形態においては、信号のうちの一方が、他方に関して時間シフトされて、時間シフトされたＥＣＧ信号が導出され、積波形は、時間シフトされる前のＥＣＧ信号の値を乗算させる代わりに、時間シフトされたＥＣＧ信号の値を乗算させることによって導出される。ここで、例が説明される。
【００９６】
図１１は、時間軸１１４８にわたる時間ダイアグラムを示す。ダイアグラム１１１９は、垂直振幅半軸１１１７を有しており、理想化された、雑音なしの第１のＥＣＧ信号Ａの振幅波形を示す。ＥＣＧ信号Ａは、基準値ＢＬを中心としており、３つのＱＲＳ複合１１６１、１１６２、１１６３を有する。
【００９７】
また、ダイアグラム１１２６は、垂直振幅半軸１１２７を有しており、理想化された、雑音なしの第２のＥＣＧ信号Ｂの振幅波形を示す。ＥＣＧ信号Ｂは、基準値ＢＬを中心としており、３つのＱＲＳ複合１１７１、１１７２、１１７３を有する。第２のＥＣＧ信号Ｂが、第１のＥＣＧ信号Ａに関してタイム・ラグ１１７０だけ遅れていることが観察されるであろう。タイム・ラグは、ベクトルが心臓から異なる距離を有することなどに起因して生じ得る。
【００９８】
上述したように、プロセッサ２３０、３３０、１０３０は、時間シフトされた第２のＥＣＧ信号を導出するように、第１のＥＣＧ信号Ａに関して第２のＥＣＧ信号Ｂを時間シフトするように構成され得る。例えば、図１１内のもう１つのダイアグラム１１２９は、半軸１１２７を繰り返す。また、それは、ＱＲＳコンプレックス１１７１、１１７２、１１７３を含むダイアグラム１１２６の信号の部分を繰り返すボックス１１７８を示す。また、ダイアグラム１１２９において、ボックス１１７８は、タイム・ラグ１１７０と等しい量１１７７だけシフトされている。そのため、ダイアグラム１１２９において、タイム・ラグ１１７０は修正されている。ここでは、積波形は、感知された第２のＥＣＧ信号１１２６の値を乗算する代わりに、ダイアグラム１１２９の時間シフトされた第２のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出されることができる。
【００９９】
タイム・シフトすることは、患者が適合される時に、プロセッサ２３０または３３０または１０３０のプログラミングに埋め込まれてもよい。その時に、ＥＣＧ信号には雑音がないようにできる。特に、いくつかの実施形態において、プロセッサ２３０または３３０または１０３０は、第１のＥＣＧ信号Ａにおいて発生する第１のテスト・ピーク１１６１を検出し、第２のＥＣＧ信号Ｂにおいて発生する第２のテスト・ピーク１１７１を検出し、第１のテスト・ピーク１１６１と第２のテスト・ピーク１１７１との間のタイム・ラグ１１７０を検出するようにさらに構成されることができる。そのような実施形態において、第２のＥＣＧ信号Ｂは、このようにして学習されたタイム・ラグ１１７０に従って、時間シフトされることができる。
【０１００】
この文書において言及されたデバイスおよび／またはシステムは、機能、プロセスおよび／または方法を実行する。これらの機能、プロセスおよび／または方法は、論理回路を含む１つまたは複数のデバイスによって実装されてもよい。そのようなデバイスは、コンピュータなどと代替的に呼ばれ得る。それは、スタンド・アロンのデバイスもしくはコンピュータ、例えば、汎用コンピュータなど、または１つもしくは複数の付加的な機能を有するデバイスの一部であってもよい。論理回路は、この文書内のどこかで説明されたタイプの、プロセッサおよび非一時的なコンピュータ読取可能な記憶媒体、例えばメモリなどを含んでもよい。多くの場合、便宜のためにのみ、プログラムを様々な相互接続された別個のソフトウェア・モジュールまたは特徴として実装し、説明することが好ましい。これらは、データと共に、個々におよび集合的にもソフトウェアとして知られている。いくつかの実例において、ソフトウェアは、ファームウェアと呼ばれる混合物において、ハードウェアと組み合わされる。
【０１０１】
さらに、方法およびアルゴリズムが、下記に説明される。これらの方法およびアルゴリズムは、必ずしも任意の特定の論理デバイスまたは他の装置と本質的に関連付けられるとは限らない。むしろ、それらは、計算機械、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、この文書内のどこかで説明されたようなプロセッサなどによる使用のためにプログラムによって有利に実装される。
【０１０２】
この詳細な説明は、少なくとも１つのコンピュータ読取可能な媒体内のプログラム動作のフローチャート、表示画像、アルゴリズムおよび象徴的表象を含む。プログラムと方法との両方を説明するために、単一のセットのフローチャートが使用されるという点において、簡潔さが達成される。したがって、フローチャートは、ボックスの観点から方法を説明したが、それらは、プログラムも同時に説明する。
【０１０３】
ここで、方法が説明される。
【０１０４】
図１２は、実施形態に係る方法を説明するためのフローチャート１２００を示す。動作１２１０によれば、第１のベクトルからの第１のＥＣＧ信号および第２のベクトルからの第２のＥＣＧ信号が、感知され、または測定され得る。動作１２１０は、「第１および第２のＥＣＧ信号を感知する」とラベリングされ得る。第２のＥＣＧ信号は、第１のＥＣＧ信号の感知と実質的に同時に感知され得る。感知は、電極等によって実行され得る。
【０１０５】
別の任意の動作１２２０によれば、第１のＥＣＧ信号および／または第２のＥＣＧ信号は、ハイパス・フィルタリングされて、ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号および／またはハイパス・フィルタリングされた第２のＥＣＧ信号が導出される。動作１２２０は、「第１および第２のＥＣＧ信号をハイパス・フィルタリングする」とラベリングされ得る。
【０１０６】
別の動作１２３０によれば、第１のＥＣＧ信号の値に第２のＥＣＧ信号の値が乗算されて、積波形が導出される。動作１２３０は、「第１のＥＣＧ信号に第２のＥＣＧ信号を乗算して積波形を導出する」とラベリングされ得る。任意の動作１２２０が実行された場合、積波形は、第１のＥＣＧ信号の値を乗算する代わりに、ハイパス・フィルタリングされた第１のＥＣＧ信号の値を乗算することによって導出されてもよく、第２のＥＣＧ信号についても同様である。
【０１０７】
別の動作１２４０によれば、検出閾値を越えるピークが、積波形において検出され得る。動作１２４０は、「検出閾値を越えるピークを積波形において検出する」とラベリングされ得る。検出閾値は、上述したようなものであってよい。
【０１０８】
別の動作１２５０によれば、持続時間は、検出されたピークのうちの連続するピークのペアの間の時間間隔から測定され得る。動作１２５０は、「連続するピークのペアの間の時間間隔の持続時間を測定する」とラベリングされ得る。そのようなサンプル持続時間は、図４の持続時間４５１〜４５４である。
【０１０９】
別の動作１２６０によれば、患者の心拍数が計算され得る。動作１２６０は、「測定された時間間隔の持続時間から心拍数を計算する」とラベリングされ得る。計算は、上述したように、測定された時間間隔の持続時間からのものであり得る。計算された心拍数は、メモリ２３８に記憶され得る。
【０１１０】
別の任意の動作１２６２によれば、動作１２６０において計算された心拍数は、無線で送信され得る。動作１２６２は、「計算された心拍数を送信する」とラベリングされ得る。送信は、例えば、通信モジュール２９０によって実行されてもよい。
【０１１１】
別の任意の動作１２６４によれば、動作１２６０において計算された心拍数が表示され得る。動作１２６４は、「計算された心拍数を表示する」とラベリングされ得る。表示は、例えば、ユーザ・インターフェース２８０の画面によって実行されてもよい。
【０１１２】
別の動作１２７０によれば、後続のＥＣＧ信号は、第１のＥＣＧ信号を感知した後に感知され得る。動作１２７０は、「後続のＥＣＧ信号を感知する」とラベリングされ得る。後続のＥＣＧ信号は、任意のベクトルから感知され得る。感知は、電極等によって実行されてもよい。当然ながら、第１のベクトルまたは第２のベクトルのいずれかからのＥＣＧ信号は、ａ）動作１２３０のための第１または第２のＥＣＧ信号であると考慮される早期の部分と、ｂ）後続のＥＣＧ信号であると考慮される後続の部分とを有すると考慮されてもよい。後続の信号は、より少ない雑音を有することがあり、例えば、ダイアグラム４１９の信号よりも信号５０１に類似していることがある。
【０１１３】
別の動作１２８０によれば、ショック基準が満たされたか否かが決定され得る。動作１２８０は、「ショック基準は満たされたか？」とラベリングされ得る。決定は、後続のＥＣＧ信号から、または計算された心拍数からであってもよい。決定は、動作１２６０において計算された心拍数の値に応じて実行されてもよい。動作１２８０において、答えが、×印によって示される「いいえ」である場合、実行は、動作１２１０などの先行する動作へ戻り得る。
【０１１４】
動作１２８０において、答えが、チェックマークによって示される「はい」である場合、別の動作１２９０に従って、ショック基準が満たされていることに応じて、放電回路は、蓄積された電荷を患者を通じて放電するように制御され得る。動作１２９０は、「患者にショックを伝える」とラベリングされ得る。放電は、患者にショックを伝えるように、支持構造が患者によって着用されている間であり得る。
【０１１５】
上述した方法において、各動作は、発生し得ると記載されているものを行う、または起こさせる、肯定的な行為または動作として実行され得る。そのように行うこと、または起こさせることは、システム全体もしくはデバイス全体、またはその１つもしくは複数の構成要素だけによるものであってもよい。方法および動作は、上述したシステム、デバイスおよび実装例を含む複数の手法で実装されてもよいことが認識されるであろう。また、動作の順序は、図示されたものに制約されず、異なる実施形態に従って、異なる順序が可能となり得る。そのような代替的な順序付けの例は、特に文脈が指示しない限り、重複すること、インターリーブされること、中断されること、並べ替えられること、徐々に発生すること、予備的であること、補完的であること、同時、反転、または他の変形の順序付けを含んでもよい。さらに、一定の実施形態においては、新しい動作が追加されてもよく、または個々の動作が変形され、もしくは削除されてもよい。追加される動作は、例えば、異なるシステム、装置、デバイスまたは方法を主に説明する間に言及されたものからのものであってもよい。
【０１１６】
当業者は、全体として把握されるべきである、この説明を考慮して、本発明を実施することができるであろう。詳細は、完全な理解を提供するように含まれている。他の例において、周知の態様は、この説明を不必要に曖昧にしないように、説明されていない。
【０１１７】
この文書において説明される、いくつかの技術または技法は知られていることがある。しかしながら、たとえそうであっても、必ずしもそのような技術または技法をこの文書において説明されるように適用すること、またはこの文書において説明される目的のために適用することが知られていることになるとは限らない。
【０１１８】
この説明は、１つまたは複数の例を含んでいるが、この事実は、本発明がどのように実施され得るかを限定しない。実際には、本発明の例、実例、バージョンまたは実施形態は、説明された内容に従って実施されても、または異なる方法でも実施されてもよく、さらに、他の現存のまたは将来の技術と共に実施されてもよい。他のそのような実施形態は、例えば、下記、すなわち、説明された実施形態とは異なる順序で特徴を提供し、もしくは適用すること、１つの実施形態から個々の特徴を抽出し、そのような特徴を別の実施形態に挿入すること、実施形態から１つもしくは複数の特徴を除去すること、または、そのような組み合わせおよびサブ組み合わせに組み込まれた特徴を提供しつつ、ある実施形態からの特徴を除去することと、別の実施形態から抽出された特徴を追加することとの両方、と均等である実施形態を含めて、本明細書において説明される特徴の組み合わせおよびサブ組み合わせを含む。
【０１１９】
一般に、本開示は、本発明の好ましい実施形態を反映している。しかしながら、注意深い読者は、開示された実施形態のいくつかの態様が特許請求の範囲の範囲外へ及ぶことに気付くであろう。開示された実施形態が特許請求の範囲の範囲外へ実際に及ぶ点では、開示された実施形態は、補完的な背景情報と考慮されるべきであり、特許請求された発明の定義を構成しない。
【０１２０】
この文書において、「するように構築された」および／または「するように構成された」という句は、これらの句に先行する要素または特徴の物理的特性に基本的に結び付けられた構造および／または構成の１つまたは複数の実際の状態を表しており、そのため、意図された用途を単に説明することをはるかに越えたところまで及ぶ。任意のそのような要素または特徴は、本開示を検討した後に当業者には明らかになるように、この文書において示される任意の例を越えて、多くの手法で実装されることができる。
【０１２１】
この文書において言及されているか、またはこの特許出願のアプリケーション・データ・シート（「ＡＤＳ」）において言及されているかにかかわらず、ありとあらゆる親特許出願、祖父特許出願、曾祖父特許出願等は、上記の主題が本出願と矛盾しない範囲で、それらの出願および参照によって組み込まれている任意の資料において行われている任意の優先権主張を含めて、当初開示されたように、参照によって本明細書に組み込まれている。
【０１２２】
この説明において、単一の参照符号は、単一のアイテム、態様、構成要素、またはプロセスを表すために一貫して使用され得る。さらに、この説明の起案時には、同一の、または少なくとも類似する、もしくは関連するアイテム、態様、構成要素またはプロセスの他のバージョンまたは実施形態を表すために、同一ではなくとも類似した参照符号を使用するように、さらなる努力が行われていることがある。努力が行われている場合、そのようなさらなる努力は、必要とはされていなかったが、それにもかかわらず、読者による理解を促進するように善意で行われた。たとえこの文書において努力が行われていたとしても、そのようなさらなる努力は、この説明によって可能になるバージョンまたは実施形態のすべてについて完全に一貫して行われていないことがある。したがって、説明は、その参照符号よりもむしろ、アイテム、態様、構成要素またはプロセスの定義を制御する。参照符号におけるいかなる類似性も、テキストにおける類似性を推論するために使用されることがあり、ただし、特段のテキストまたは他の文脈が指示する場合には、態様を混同すべきではない。
【０１２３】
この文書の特許請求の範囲は、要素、特徴および行為または動作の特定の組み合わせおよびサブ組み合わせを定義しており、これらは、新規かつ非自明とみなされる。他のそのような組み合わせおよびサブ組み合わせについての付加的な請求項は、この文書または関連する文書において提示され得る。これらの請求項は、それらの範囲内に、本明細書において説明される主題の真の趣旨および範囲内にある、あらゆる変化および変更を包含するように意図される。特許請求の範囲を含めて、本明細書において使用される用語は、一般に、「オープンな」用語として意図されている。例えば、「含む」という用語は、「含むが、これに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する」という用語は、「少なくとも有する」等と解釈されるべきである。請求項の記載に特定の数が属する場合、この数は最小のものであるが、特に明記しない限り、最大のものではない。例えば、請求項が、「１つの」構成要素または「１つの」アイテムと記載する場合、それは、この請求項が１つまたは複数のこの構成要素またはアイテムを有することができることを意味する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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2019180798000002.pdf
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