(57)【要約】方法は、生体電位入力を受信すること；生体電位入力から信号チャネルを生成すること；信号チャネル内のデータを前処理すること；前処理されたデータからＲ波ピークを抽出すること；Ｒ波ピークからアーチファクトおよび外れ値を除去すること；前処理された信号チャネル内のＲ波ピークに基づいてＲ波信号チャネルを生成すること；Ｒ波信号チャネルのうちの２つ以上を選択すること；選択された２つ以上のＲ波信号チャネルを組み合わせて電気的子宮モニタリング信号を生成することを含む。
2021533855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ実装の方法において、
少なくとも一つのコンピュータプロセッサにより、複数の生の生体電位入力を受信するステップであって、生の生体電位入力の各々が、複数の電極のうちの対応する一つから受信され、複数の電極の各々が、妊婦の生の生体電位入力の夫々を測定するように配置されている、受信するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、前記複数の生の生体電位入力から複数の信号チャネルを生成するステップであって、前記複数の信号チャネルは、少なくとも３つの信号チャネルからなる、生成するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数の前処理された信号チャネルを生成するべく、前記信号チャネルの各々の、夫々の信号チャネルデータを前処理するステップであって、前記前処理された信号チャネルの各々が、夫々の前処理された信号チャネルデータからなる、前処理するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数のＲ波ピークデータセットを生成するべく、前記前処理された信号チャネルの各々の、前記前処理された信号チャネルデータから、夫々の複数のＲ波ピークを抽出するステップであって、前記Ｒ波ピークデータセットの各々は、夫々の複数のＲ波ピークからなる、抽出するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、前記複数のＲ波ピークデータセットから、（ａ）少なくとも一つの信号アーチファクト、若しくは（ｂ）少なくとも一つの外れ値データポイントのうちの、少なくとも一つを除去するステップであって、少なくとも一つの信号アーチファクトは筋電図アーチファクト若しくはベースラインアーチファクトのうちの一つである、除去するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、前記少なくとも一つの信号アーチファクト、前記少なくとも一つの外れ値データポイント、若しくは、その両方を、前記少なくとも一つの信号アーチファクト、前記少なくとも一つの外れ値データポイント、若しくは、その両方が除去された、前記Ｒ波ピークデータセットのうちの対応する一つに基づいて判定された少なくとも一つの統計値で、置換するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数のＲ波信号チャネルを生成するべく、各Ｒ波ピークデータセットに基づいて、所定のサンプリングレートで、夫々のＲ波信号チャネルのための夫々のＲ波信号データセットを生成するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、（ａ）少なくとも一つの第１の特定のＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットと、（ｂ）少なくとも一つの第２の特定のＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットとの間の、少なくとも一つの相関関係に基づいて、前記複数のＲ波信号チャネルから少なくとも一つの第１の選択されたＲ波信号チャネルと少なくとも一つの第２の選択されたＲ波信号チャネルとを選択するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、少なくとも、前記第１の選択されたＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットと、前記第２の選択されたＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットとに、基づいて、電気子宮モニタリング信号を代表する電気子宮モニタリングデータを生成するステップと
を含む、コンピュータ実装の方法。
【請求項２】
更に、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、シャープ化された電気子宮モニタリング信号を生成するべく、前記電気子宮モニタリングデータをシャープ化するステップを
含む、請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項３】
前記電気子宮モニタリングデータが、破損した電気子宮モニタリング信号チャネルである前記電気子宮モニタリング信号チャネルのうちの選択された一つに基づいて計算される場合には、前記シャープ化するステップが省略される
請求項２に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項４】
更に、
ポスト処理された電気子宮モニタリング信号を生成するべく、前記シャープ化された電気子宮モニタリング信号データを後処理するステップを
含む、請求項２に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項５】
前記シャープ化するステップは、
前記電気子宮モニタリング信号データのピークのセットを識別するステップと、
前記ピークの各々のプロミネンスを判定するステップと、
ピークの前記セットから、少なくとも一つの閾値プロミネンス値よりも小さいプロミネンスを有するピークを除去するステップと、
ピークの前記セットの残りのピークに基づいてマスクを計算するステップと、
平滑化されたマスクを生成するべく、移動平均ウインドウに基づいて前記マスクを平滑化するステップと、
前記シャープ化された電気子宮モニタリング信号データを生成するべく、前記平滑化されたマスクを前記電気子宮モニタリング信号データに追加するステップと
を含む、請求項２に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つの閾値プロミネンス値が、絶対プロミネンス値と、ピークの前記セットにおける前記ピークの最大プロミネンスに基づいて計算される相対プロミネンス値とからなる、群から選択される少なくとも一つの閾値プロミネンス値を含む、請求項５に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項７】
前記マスクが、前記残りのピークの領域外のゼロ値と、前記残りのピークの領域内の非ゼロ値とを含み、
前記非ゼロ値はガウス関数に基づいて計算される、
請求項５に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項８】
前記前処理するステップの少なくとも一つのフィルタリングするステップが、直流除去フィルタ、電力線フィルタ、及びハイパスフィルタからなる群から選択される少なくとも一つのフィルタを適用するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項９】
前記抽出するステップが、
前記妊婦の母体心電図ピークのセットを受信するステップと、
母性心電図ピークの前記セットにおける前記母性心電図ピークの各々の前後の、所定のタイムウインドウ内の前記前処理された信号チャネルの各々におけるＲ波ピークを、前記所定のタイムウインドウ内の前記前処理された信号チャネルの各々における最大絶対値として、識別するステップと
を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１０】
信号アーチファクト若しくは外れ値データポイントのうちの少なくとも一つを除去するステップは、
閾値よりも大きいピーク間二乗平均平方根値を有する前記少なくとも一つの破損したピークに基づいて、前記複数のＲ波ピークデータセットの一つの中の少なくとも一つの破損したピークを識別するステップと、
前記破損したピークを中央値で置換するステップであって、前記中央値はローカル中央値若しくはグローバル中央値である、置換するステップと
を含む処理により、少なくとも一つの筋電図アーチファクトを除去するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１１】
信号アーチファクト若しくは外れ値データポイントのうちの少なくとも一つを除去するステップは、
前記複数のＲ波ピークデータセットのうちの一つのＲ波ピークの変化ポイントを識別するステップと、
前記複数のＲ波ピークデータセットのうちの前記一つを、前記変更ポイントの前に位置する第１の部分と、前記変更ポイントの後に位置する第２の部分とに、細分化するステップと、
前記第１の部分に対する第１の二乗平均平方根値を判定するステップと、
前記第２の部分に対する第２の二乗平均平方根値を判定するステップと、
前記第１の二乗平均平方根値及び前記第２の二乗平均平方根値に基づいて、等化係数を判定するステップと、
前記第１の部分のＲ波ピークに前記等化係数を乗算することにより、前記第１の部分を修正するステップと
を含む処理により、少なくとも一つのベースラインアーチファクトを除去するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１２】
信号アーチファクト若しくは外れ値データポイントのうちの少なくとも一つを除去するステップは、
外れ値のためのグラブス検定に従って少なくとも１つの外れ値を除去するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１３】
各々のＲ波ピークデータセットに基づいて各Ｒ波データセットを生成するステップは、各々のＲ波ピークデータセットの前記Ｒ波ピークの間を補間するステップを含み、
前記Ｒ波ピークの間を補間する前記ステップは、３次スプライン補間アルゴリズムと形状保存ピースワイズ３次補間アルゴリズムとからなる、群から選択される、補間アルゴリズムを使用して補間するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１４】
前記Ｒ波信号チャネルの少なくとも一つの第１のチャネルと、前記Ｒ波信号チャネルの少なくとも一つの第２のチャネルとを選択するステップは、
前記Ｒ波信号チャネルの各々が接触問題を経験した事前の間隔のパーセンテージに基づいて、前記Ｒ波信号チャネルから候補のＲ波信号チャネルを選択するステップと、
前記選択された候補のＲ波信号チャネルを複数のカップルにグループ化するステップであって、前記カップルの各々は、互いに独立している前記選択された候補のＲ波信号チャネルのうちの二つを含む、グループ化するステップと、
前記カップルの各々の相関値を計算するステップと、
前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第１のＲ波信号チャネル、及び、前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第２のＲ波信号チャネルとして、前記カップルのうちの少なくとも一つが閾値を超える相関値を有することに基づいて、前記カップルのうちの前記少なくとも一つの前記候補のＲ波信号チャネルを選択するステップと
を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１５】
前記電気子宮モニタリング信号を計算するステップが、前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第１のＲ波信号チャネルと、前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第２のＲ波信号チャネルとの、所定のパーセンタイルである信号を計算するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１６】
前記所定のパーセンタイルが、８０パーセンタイルである、
請求項１５に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１７】
前記統計値が、ローカル中央値、グローバル中央値、又は、平均値のいずれかである、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、共願且つ同時継続出願である、２０１８年８月１日出願の米国仮特許出願第６２／７１３，３２４号（発明の名称「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＭＡＴＥＲＮＡＬ  ＵＴＥＲＩＮＥ  ＡＣＴＩＶＩＴＹ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ」）と、２０１８年１０月２６日出願の米国仮特許出願第６２／７５１，０１１号（発明の名称「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＭＡＴＥＲＮＡＬ  ＵＴＥＲＥＲＮＡＬ  ＵＴＥＲＩＮＥ  ＡＣＴＩＶＩＴＹ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ」）とに関連する国際出願（ＰＣＴ）であり、それらの利益を主張するものであるが、両者の内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
技術分野 
本発明は、概略、妊婦のモニタリングに関する。特に、本発明は、子宮収縮などの子宮活動の計算された表現を生成するための、感知された生体電位データの分析に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景技術 
子宮収縮は、子宮の筋肉が短縮され、筋細胞間の空間が減少する一時的なプロセスである。このような筋の構造変化により、子宮腔内の圧力が上昇し、胎児を低い位置に押し下げて出産へと導くことができるようになる。子宮収縮の間、筋細胞（すなわち、子宮の細胞）の構造が変化し、子宮壁が厚くなる。図１Ａは、子宮の筋壁が弛緩した状態の子宮の説明図である。図１Ｂは、子宮の筋壁が収縮して胎児を子宮頸管に押し付けている子宮収縮の説明図である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
子宮収縮は、陣痛の進行を評価するためにモニタされる。一般的に、陣痛の進行は２つのセンサを使用してモニタされる。すなわち、妊婦の腹部に配置されるストレインゲージベースのセンサである、トコダイナモメータと、腹部に配置される超音波トランスデューサである。トコダイナモメータの信号は、トコグラフ（「ＴＯＣＯ」）を提示するのに使用されるが、このトコグラフは子宮収縮を識別するために分析され、一方で超音波トランスデューサの信号は胎児の心拍数、母体の心拍数、及び胎児の動きを検出するのに使用される。しかしながら、これらのセンサは、着用時に不快感があり、肥満の妊婦が着用した場合には、信頼性の低いデータを生成してしまう可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
いくつかの実施形態では、本発明は、少なくとも以下の構成要素を含む、専用にプログラムされたコンピュータシステムを提供する。コンピュータ実行可能なプログラムコードを電子的に記憶する非一過性メモリ、及び、プログラムコードを実行するときに、少なくとも以下の動作を実行するように構成された専用にプログラムされたコンピュータプロセッサとなる少なくとも一つのコンピュータプロセッサ。妊娠中の母親の腹部上の複数の位置で収集される複数の生体電位信号を受信するステップと、生体電位信号中のＲ波ピークを検出するステップと、生体電位信号から母体の心電図（「ＥＣＧ」）信号を抽出するステップと、母体のＥＣＧ信号中のＲ波振幅を決定するステップと、母体のＥＣＧ信号の各々についてＲ波振幅信号を作成するステップと、全てのＲ波振幅信号の平均を計算するステップと、及び、平均を正規化して電気子宮モニタリング（「ＥＵＭ」）信号を生成するステップと、である。いくつかの実施形態では、動作はまた、ＥＵＭ信号中の対応する少なくとも一つのピークに基づいて少なくとも一つの子宮収縮を識別するステップを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態では、本発明は、妊娠中の母親の腹部上の複数の位置で収集される複数の生体電位信号を受信するステップと、生体電位信号中のＲ波ピークを検出するステップと、生体電位信号から母体の心ＥＣＧ信号を抽出するステップと、母体のＥＣＧ信号中のＲ波振幅を判定するステップと、母体のＥＣＧ信号の各々についてＲ波振幅信号を作成するステップと、全てのＲ波振幅信号の平均を計算するステップと、及び、平均を正規化してＥＵＭ信号を生成するステップと、を含む方法を提示する。いくつかの実施形態では、方法はまた、ＥＵＭ信号の対応する少なくとも一つのピークに基づいて少なくとも一つの子宮収縮を識別するステップを含む。
【０００７】
一実施形態では、コンピュータ実装の方法において、
少なくとも一つのコンピュータプロセッサにより、複数の生の生体電位入力を受信するステップであって、生の生体電位入力の各々が、複数の電極のうちの対応する一つから受信され、複数の電極の各々が、妊婦の生の生体電位入力の夫々を測定するように配置されている、受信するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、前記複数の生の生体電位入力から複数の信号チャネルを生成するステップであって、前記複数の信号チャネルは、少なくとも３つの信号チャネルからなる、生成するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数の前処理された信号チャネルを生成するべく、前記信号チャネルの各々の、夫々の信号チャネルデータを前処理するステップであって、前記前処理された信号チャネルの各々が、夫々の前処理された信号チャネルデータからなる、前処理するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数のＲ波ピークデータセットを生成するべく、前記前処理された信号チャネルの各々の、前記前処理された信号チャネルデータから、夫々の複数のＲ波ピークを抽出するステップであって、前記Ｒ波ピークデータセットの各々は、夫々の複数のＲ波ピークからなる、抽出するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、前記複数のＲ波ピークデータセットから、（ａ）少なくとも一つの信号アーチファクト、若しくは（ｂ）少なくとも一つの外れ値データポイントのうちの、少なくとも一つを除去するステップであって、少なくとも一つの信号アーチファクトは筋電図アーチファクト若しくはベースラインアーチファクトのうちの一つである、除去するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、前記少なくとも一つの信号アーチファクト、前記少なくとも一つの外れ値データポイント、若しくは、その両方を、前記少なくとも一つの信号アーチファクト、前記少なくとも一つの外れ値データポイント、若しくは、その両方が除去された、前記Ｒ波ピークデータセットのうちの対応する一つに基づいて判定された少なくとも一つの統計値で、置換するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数のＲ波信号チャネルを生成するべく、各Ｒ波ピークデータセットに基づいて、所定のサンプリングレートで、夫々のＲ波信号チャネルのための夫々のＲ波信号データセットを生成するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、（ａ）少なくとも一つの第１の特定のＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットと、（ｂ）少なくとも一つの第２の特定のＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットとの間の、少なくとも一つの相関関係に基づいて、前記複数のＲ波信号チャネルから少なくとも一つの第１の選択されたＲ波信号チャネルと少なくとも一つの第２の選択されたＲ波信号チャネルとを選択するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、少なくとも、前記第１の選択されたＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットと、前記第２の選択されたＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットとに、基づいて、電気子宮モニタリング信号を代表する電気子宮モニタリングデータを生成するステップと
を含む。
【０００８】
一つの実施形態では、コンピュータ実装の方法は、前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、シャープ化された電気子宮モニタリング信号を生成するべく、前記電気子宮モニタリングデータをシャープ化するステップも、含む。一つの実施形態では、  前記電気子宮モニタリングデータが、破損した電気子宮モニタリング信号チャネルである前記電気子宮モニタリング信号チャネルのうちの選択された一つに基づいて計算される場合には、前記シャープ化するステップが省略される。一つの実施形態では、コンピュータ実装の方法は、ポスト処理された電気子宮モニタリング信号を生成するべく、前記シャープ化された電気子宮モニタリング信号データを後処理するステップも、含む。一つの実施形態では、前記シャープ化するステップは、前記電気子宮モニタリング信号データのピークのセットを識別するステップと、前記ピークの各々のプロミネンスを判定するステップと、ピークの前記セットから、少なくとも一つの閾値プロミネンス値よりも小さいプロミネンスを有するピークを除去するステップと、ピークの前記セットの残りのピークに基づいてマスクを計算するステップと、平滑化されたマスクを生成するべく、移動平均ウインドウに基づいて前記マスクを平滑化するステップと、前記シャープ化された電気子宮モニタリング信号データを生成するべく、前記平滑化されたマスクを前記電気子宮モニタリング信号データに追加するステップと、を含む。一つの実施形態では、前記少なくとも一つの閾値プロミネンス値が、絶対プロミネンス値と、ピークの前記セットにおける前記ピークの最大プロミネンスに基づいて計算される相対プロミネンス値とからなる、群から選択される少なくとも一つの閾値プロミネンス値を含む。一つの実施形態では、前記マスクが、前記残りのピークの領域外のゼロ値と、前記残りのピークの領域内の非ゼロ値とを含み、前記非ゼロ値はガウス関数に基づいて計算される。
【０００９】
一つの実施形態では、前記前処理するステップの少なくとも一つのフィルタリングするステップが、直流除去フィルタ、電力線フィルタ、及びハイパスフィルタからなる群から選択される少なくとも一つのフィルタを適用するステップを含む。
【００１０】
一つの実施形態では、前記抽出するステップが、前記妊婦の母体心電図ピークのセットを受信するステップと、母性心電図ピークの前記セットにおける前記母性心電図ピークの各々の前後の、所定のタイムウインドウ内の前記前処理された信号チャネルの各々におけるＲ波ピークを、前記所定のタイムウインドウ内の前記前処理された信号チャネルの各々における最大絶対値として、識別するステップと、を含む。
【００１１】
一つの実施形態では、信号アーチファクト若しくは外れ値データポイントのうちの少なくとも一つを除去するステップは、閾値よりも大きいピーク間二乗平均平方根値を有する前記少なくとも一つの破損したピークに基づいて、前記複数のＲ波ピークデータセットの一つの中の少なくとも一つの破損したピークを識別するステップと、前記破損したピークを中央値で置換するステップであって、前記中央値はローカル中央値若しくはグローバル中央値である、置換するステップと、を含む処理により、少なくとも一つの筋電図アーチファクトを除去するステップを含む。
【００１２】
一つの実施形態では、信号アーチファクト若しくは外れ値データポイントのうちの少なくとも一つを除去するステップは、前記複数のＲ波ピークデータセットのうちの一つのＲ波ピークの変化ポイントを識別するステップと、前記複数のＲ波ピークデータセットのうちの前記一つを、前記変更ポイントの前に位置する第１の部分と、前記変更ポイントの後に位置する第２の部分とに、細分化するステップと、前記第１の部分に対する第１の二乗平均平方根値を判定するステップと、前記第２の部分に対する第２の二乗平均平方根値を判定するステップと、前記第１の二乗平均平方根値及び前記第２の二乗平均平方根値に基づいて、等化係数を判定するステップと、前記第１の部分のＲ波ピークに前記等化係数を乗算することにより、前記第１の部分を修正するステップと、を含む処理により、少なくとも一つのベースラインアーチファクトを除去するステップを含む。
【００１３】
一つの実施形態では、信号アーチファクト若しくは外れ値データポイントのうちの少なくとも一つを除去するステップは、外れ値のためのグラブス検定に従って少なくとも１つの外れ値を除去するステップを含む。
【００１４】
一つの実施形態では、各々のＲ波ピークデータセットに基づいて各Ｒ波データセットを生成するステップは、各々のＲ波ピークデータセットの前記Ｒ波ピークの間を補間するステップを含み、前記Ｒ波ピークの間を補間する前記ステップは、３次スプライン補間アルゴリズムと形状保存ピースワイズ３次補間アルゴリズムとからなる、群から選択される、補間アルゴリズムを使用して補間するステップを含む。
【００１５】
一つの実施形態では、前記Ｒ波信号チャネルの少なくとも一つの第１のチャネルと、前記Ｒ波信号チャネルの少なくとも一つの第２のチャネルとを選択するステップは、前記Ｒ波信号チャネルの各々が接触問題を経験した事前の間隔のパーセンテージに基づいて、前記Ｒ波信号チャネルから候補のＲ波信号チャネルを選択するステップと、前記選択された候補のＲ波信号チャネルを複数のカップルにグループ化するステップであって、前記カップルの各々は、互いに独立している前記選択された候補のＲ波信号チャネルのうちの二つを含む、グループ化するステップと、前記カップルの各々の相関値を計算するステップと、前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第１のＲ波信号チャネル、及び、前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第２のＲ波信号チャネルとして、前記カップルのうちの少なくとも一つが閾値を超える相関値を有することに基づいて、前記カップルのうちの前記少なくとも一つの前記候補のＲ波信号チャネルを選択するステップと、を含む。
【００１６】
一つの実施形態では、前記電気子宮モニタリング信号を計算するステップが、前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第１のＲ波信号チャネルと、前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第２のＲ波信号チャネルとの、所定のパーセンタイルである信号を計算するステップを含む。一つの実施形態では、前記所定のパーセンタイルが、８０パーセンタイルである。
【００１７】
一つの実施形態では、前記統計値が、ローカル中央値、グローバル中央値、又は、平均値のいずれかである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】図１Ａは、非収縮状態の代表的な子宮を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、収縮状態の代表的な子宮を示す。
【図２】図２は、第１の例示的な方法のフローチャートを示す。
【図３】図３は、図２の例示的な方法に従って分析されるべきデータを感知するために使用され得る複数の生体電位センサを含む例示的なガーメントを示す。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明のいくつかの実施形態に従った妊婦の腹部上のＥＣＧセンサ対の位置の正面図を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従った妊婦の腹部上のＥＣＧセンサ対の位置の側面図を示す。
【図５】図５は、前処理の前後の例示的な生体電位信号を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、前処理後の例示的な生体電位信号を示し、検出されたＲ波ピークが示されている。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ピーク再検出後の図６Ａの例示的な生体電位信号を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６Ｂの信号の一部の拡大図を示す。
【図６Ｄ】図６Ｄは、検出されたピークの検査後の、図６Ｂの例示的な生体電位信号を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、識別されたＲ波ピークを含む例示的な生体電位信号の一部を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、識別されたＰ波、ＱＲＳコンプレックス、およびＴ波を含む例示的な生体電位信号の一部を示す。
【図７Ｃ】図７Ｃは、母体と胎児の混合データを含む例示的な生体電位信号を示す。
【図７Ｄ】図７Ｄは、初期テンプレートと共に図７Ｃの信号の一部を示す。
【図７Ｅ】図７Ｅは、適合されたテンプレートと共に図７Ｃの信号の一部を示す。
【図７Ｆ】図７Ｆは、現在のテンプレート及び適合の０番目の反復と共に図７Ｃの信号の一部を示す。
【図７Ｇ】図７Ｇは、現在のテンプレート、適合の０番目の反復、及び適合の１番目の反復と共に、図７Ｃの信号の一部を示す。
【図７Ｈ】図７Ｈは、現在のテンプレート、及び現在のテンプレートに基づいて再構成された母体ＥＣＧ信号と共に、図７Ｃの信号の一部を示す。
【図７Ｉ】図７Ｉは、反復回数に対してプロットされたエラー信号の対数表記の適合の進行を示す。
【図７Ｊ】図７Ｊは、抽出された母体のＥＣＧ信号を示す。
【図８】図８は、例示的なフィルタリングされた母体ＥＣＧ信号を示す。
【図９】図９は、Ｒ波のピークがアノテーションされた例示的な母体ＥＣＧ信号を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、例示的なＲ波振幅信号を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、例示的な変調されたＲ波振幅信号を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、移動平均フィルタを適用した結果と共に、例示的な変調されたＲ波振幅信号を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、同じタイムウインドウに亘る複数のチャネルのための例示的なフィルタリングされたＲ波振幅信号を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、図１１Ｂに示す例示的なフィルタリングされたＲ波振幅信号に基づいて生成される第１の例示的な正規化電気子宮信号を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、自己報告の収縮がアノテーションされた、例示的な正規化電気子宮信号と同じ時間帯に記録された、第１のトコグラフ信号を示す。
【図１３】図１３は、第２の例示的な方法のフローチャートを示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、自己報告の収縮がアノテーションされた、第２のトコグラフ信号を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４Ａに示されたものと同じ時間帯に記録された生体電位データに由来する第２の例示的な電気子宮信号を示す。
【図１５Ａ】図１５Ａは、自己報告の収縮がアノテーションされた、第３のトコグラフ信号を示す。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５Ａに示されたものと同じ時間帯に記録された生体電位データに由来する第３の例示的な電気子宮信号を示す。
【図１６Ａ】図１６Ａは、自己報告の収縮がアノテーションされた、第４のトコグラフ信号を示す。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、図１６Ａに示されたものと同じ時間帯に記録された生体電位データに由来する第４の例示的な電気子宮信号を示す。
【図１７Ａ】図１７Ａは、自己報告の収縮がアノテーションされた、第５のトコグラフ信号を示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１７Ａに示されたものと同じ時間帯に記録された生体電位データに由来する第５の例示的な電気子宮信号を示す。
【図１８Ａ】図１８Ａは、例示的な生の生体電位データセットを示す。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、図１８Ａの例示的な生データセットに基づく例示的なフィルタリングされたデータセットを示す。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、例示的な生の生体電位データセットを示す。
【図１８Ｄ】図１８Ｄは、図１８Ｃの例示的な生データセットに基づく例示的なフィルタリングされたデータセットを示す。
【図１８Ｅ】図１８Ｅは、例示的な生の生体電位データセットを示す。
【図１８Ｆ】図１８Ｆは、図１８Ｅの例示的な生データセットに基づく例示的なフィルタリングされたデータセットを示す。
【図１８Ｇ】図１８Ｇは、例示的な生の生体電位データセットを示す。
【図１８Ｈ】図１８Ｈは、図１８Ｇの例示的な生データセットに基づく例示的なフィルタリングされたデータセットを示す。
【図１９Ａ】図１９Ａは、入力ピーク位置を伴う例示的なフィルタリングされたデータセットを示す。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、抽出されたピーク位置を伴う図１９Ａの例示的なフィルタリングされたデータセットを示す。
【図２０Ａ】図２０Ａは、例示的なフィルタリングされたデータセットを示す。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、対応する母体動作エンベロープ及びピーク間絶対和の表現を伴う、図２０Ａの例示的なフィルタリングされたデータセットを示す。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、図２０Ａのフィルタリングされたデータセットから筋電図アーチファクトを除去することによって生成される、例示的な補正データセットを示す。
【図２１Ａ】図２１Ａは、ベースラインアーチファクトを含む例示的な補正データセットを示す。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、ベースラインアーチファクトの除去後の、図２１Ａの例示的な補正データセットを示す。
【図２２Ａ】図２２Ａは、外れ値データポイントを含む、例示的な補正データセットを示す。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、外れ値データポイントの除去に続く、図２２Ａの例示的な補正データセットを示す。
【図２３Ａ】図２３Ａは、例示的なＲ波ピーク信号を示す。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、図２３Ａの例示的なＲ波ピーク信号に基づいて生成される例示的なＲ波信号を示す。
【図２４Ａ】図２４Ａは、候補のＲ波信号チャネルの例示的なセットを示す。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、図２４Ａの候補Ｒ波信号チャネルの例示的なセットに基づく、選択された信号チャネルの例示的なセットを示す。
【図２５Ａ】図２５Ａは、図２４Ｂの選択された信号チャネルの例示的なセットに基づいて生成される例示的な電気子宮モニタリング信号を示す。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、図２５Ａの例示的な電気子宮モニタリング信号にワンダリングベースライン除去を適用することによって生成される、例示的な補正された電気子宮モニタリング信号を示す。
【図２６】図２６は、図２５Ｂの例示的な補正された電気子宮モニタリング信号に基づいて生成される、例示的な正規化された電気子宮モニタリング信号を示す。
【図２７Ａ】図２７Ａは、例示的な正規化された電気子宮モニタリング信号を示す。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、図２７Ａの例示的な正規化された電気子宮モニタリング信号に基づいて生成される、例示的なシャープニングマスクを示す。
【図２７Ｃ】図２７Ｃは、図２７Ａの例示的な正規化された電気子宮モニタリング信号と図２７Ｂの例示的なシャープニングマスクに基づいて生成される、例示的なシャープ化された電気子宮モニタリング信号を示す。
【図２８】図２８は、例示的なポスト処理された電気子宮モニタリング信号を示す。
【図２９】図２９は、図２８の例示的なポスト処理された電気子宮モニタリング信号に対応するトコグラフ信号を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
開示された利点及び改良点のうちで、本発明の他の目的及び利点は、添付の図と併せて以下の説明から明らかになるであろう。本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示されているが、開示された実施形態は、様々な形態で具現化され得る本発明の例示に過ぎないことが理解されるであろう。更に、本発明の様々な実施形態に関連して与えられる各実施例は、例示的なものであることを意図しており、制限的なものではない。
【００２０】
明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、以下の用語は、文脈が明らかに別の意を示さない限り、本明細書に明示的に関連付けられる意味と成る。本明細書で使用される「一つの実施形態では」、「ある実施形態では」、および「いくつかの実施形態では」というフレーズは、可能性はあるが、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。更に、本明細書で使用される「別の実施形態では」及び「いくつかの他の実施形態では」というフレーズは、可能性はあるが、必ずしも別の実施形態を指すものではない。したがって、以下に記載するように、本発明の様々な実施形態は、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、容易に組み合わせることができる。
【００２１】
本明細書で使用されるように、用語「に基づく」は排他的ではなく、文脈が明らかに別の意を示さない限り、記載されていない追加の要因に基づくことを可能にする。さらに、本明細書全体を通して、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」の意味は、複数の参照を含む。「ｉｎ」の意味は、「ｉｎ」及び「ｏｎ」を含む。本明細書で論じられる範囲は、包括的である（例えば、「０と２の間」の範囲は、値０と２、およびその間のすべての値を含む）。
【００２２】
本明細書で使用されるように、用語「接触領域」は、妊婦の皮膚と皮膚接触との間の接触領域、即ち、電流の流れが妊婦の皮膚と皮膚接触との間を通過することができる表面領域を包含する。
【００２３】
いくつかの実施形態では、本発明は、生体電位データ、即ち、一般的に電極と呼ばれる皮膚接触を使用して人の皮膚上の点で記録される電位を記述するデータから、トコグラフのような信号を抽出するための方法を提供する。いくつかの実施形態では、本発明は、生体電位データから子宮収縮を検出する方法を提供する。いくつかの実施形態では、生体電位データは、人の身体上の所望の点に対してまたはその近傍に配置された非接触電極の使用によって得られる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、本発明は、妊婦からの心臓電気活動データを検出し、記録し、分析するためのシステムを提供する。いくつかの実施形態では、胎児心電図信号を検出するように構成された複数の電極が、心臓活動データを記録するのに使用される。いくつかの実施形態では、胎児心電図信号を検出するように構成された複数の電極と、複数の音響センサとが、心臓活動データを記録するのに使用される。
【００２５】
いくつかの実施形態では、胎児心電図信号を検出するように構成された複数の電極が、妊婦の腹部に取り付けられる。いくつかの実施形態では、胎児心電図信号を検出するように構成された複数の電極が、腹部に直接取り付けられる。いくつかの実施形態では、胎児心電図信号を検出するように構成された複数の電極は、例えば、ベルト、パッチなどの物品に組み込まれており、物品は、妊婦によって着用されるか、又は妊婦に接して配置される。図３は、例示的なガーメント３００を示し、このガーメント３００は、ガーメント３００が妊婦によって着用されたときに妊婦の腹部の周りに配置されるようにガーメント３００に組み込まれた８つの電極３１０を含む。図４Ａは、本発明のいくつかの実施形態に係る妊婦の腹部における８つの電極３１０の位置を示す正面図を示す。図４Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に係る妊婦の腹部上の８つの電極３１０の側面図を示す。
【００２６】
図２は、第１の例示的な発明的方法２００のフローチャートを示す。いくつかの実施形態では、方法２００に従ってプログラムされた／構成された例示的な本発明のコンピュータデバイスは、入力として、妊婦の皮膚上に配置される複数の電極によって測定される生の生体電位データを受信し、そのような入力を分析してトコグラフのような信号を生成するように作動する。いくつかの実施形態では、電極の量は、２〜１０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、２〜２０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、２〜３０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、２〜４０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、４〜１０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、４〜２０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、４〜３０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、４〜４０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、６〜１０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、６〜２０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、６〜３０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、６〜４０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、８〜１０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、８〜２０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、８〜３０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、８〜４０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は８である。いくつかの実施形態では、方法２００に従ってプログラムされた／構成された例示的な本発明のコンピュータデバイスは、生の生体電位データから（例えば、同じ生の生体電位データの一部を形成する胎児ＥＣＧ信号からの分離によって）既に抽出された母体ＥＣＧ信号を入力として受信するように作動する。いくつかの実施形態では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、非一過性のコンピュータ読み取り可能な媒体に格納された命令を介して、方法２００に従ってプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、少なくとも一つのコンピュータプロセッサを含み、このコンピュータプロセッサは、命令を実行すると、方法２００に従ってプログラムされた／構成された、特別にプログラムされたコンピュータプロセッサになる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、移動タイムウインドウに沿って方法２００の一つ以上のステップを連続的に実行するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウは、所定の長さを有する。いくつかの実施形態では、所定の長さは６０秒である。いくつかの実施形態では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、１秒〜１時間の間の長さを有する移動タイムウインドウに沿って、方法２００の一つ以上のステップを連続的に実行するようにプログラムされている／構成されている。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは、３０秒〜３０分の間である。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは、３０秒〜１０分の間である。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは、３０秒〜５分の間である。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは約６０秒である。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは６０秒である。
【００２８】
ステップ２１０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、生の生体電位データを入力として受信し、それを前処理するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、生の生体電位データは、妊婦の皮膚に近接して配置される少なくとも２つの電極を使用して記録される。いくつかの実施形態では、電極の少なくとも一つは信号電極である。いくつかの実施形態では、電極の少なくとも一つは基準電極である。いくつかの実施形態では、基準電極は、妊婦の子宮から離れた点に配置される。いくつかの実施形態では、生体電位信号は、妊婦の腹部の周囲の複数の点の夫々で記録される。いくつかの実施形態では、生体電位信号は、妊婦の腹部の周囲の８つの点の夫々で記録される。いくつかの実施形態では、生体電位データは、１秒間に１００００サンプルで記録される。いくつかの実施形態では、生体電位データは、１秒間に１００００サンプルまでアップサンプリングされる。いくつかの実施形態では、生体電位データは、１秒間に１００〜１０，００００サンプルの間のサンプリングレートで記録される。いくつかの実施形態では、生体電位データは、１秒間に１００〜１０，００００サンプルの間のサンプリングレートまでアップサンプリングされる。いくつかの実施形態では、前処理は、（例えば、中央値フィルタ及び／又は移動平均フィルタを使用する）ベースライン除去を含む。いくつかの実施形態では、前処理は、ローパスフィルタリングを含む。いくつかの実施形態では、前処理は、８５Ｈｚでのローパスフィルタリングを含む。いくつかの実施形態では、前処理は、電力線干渉キャンセルを含む。図５は、前処理の前と後の両方の生の生体電位データ信号の一部を示す。
【００２９】
ステップ２２０では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、ステップ２１０の実行の結果として生じる、前処理された生体電位データ中の母性Ｒ波ピークを検出するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、Ｒ波ピークは、各データ信号の１０秒セグメントに亘って検出される。いくつかの実施形態では、Ｒ波ピークの検出は、導関数、閾値、及び距離の分析によって開始される。いくつかの実施形態では、各データ信号におけるＲ波ピークの検出は、１０秒セグメントにおけるデータ信号の第１の微分を計算すること、第１の微分のゼロクロスを識別することにより１０秒セグメントにおけるＲ波ピークを識別すること、及び（ａ）所定のＲ波ピーク閾値絶対値よりも小さい絶対値、若しくは、（ｂ）所定のＲ波ピーク閾値距離よりも小さい隣接する識別されたＲ波ピーク間の距離の、いずれかを有する識別されたピークを除外することを、含む。いくつかの実施形態では、Ｒ波ピークの検出は、その内容が参照により全体として本明細書に組み込まれる米国特許第９，３９２，９５２号に記載される心電図ピークの検出に類似した方法で実行される。図６Ａは、上述のように検出されたＲ波ピークがアスタリスクで示されている、前処理された生体電位データ信号を示す。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ステップ２２０のＲ波ピークの検出は、ピーク再検出プロセスを継続する。いくつかの実施形態では、ピーク再検出プロセスは、ピークの数が著しく異なるウインドウを検出するための自動利得制御（「ＡＧＣ」）分析を含む。いくつかの実施形態では、ピーク再検出プロセスは、相互相関分析を含む。いくつかの実施形態では、ピーク再検出プロセスは、ＡＧＣ分析及び相互相関分析を含む。いくつかの実施形態では、ＡＧＣ分析は、偽陰性を克服するために適切である。いくつかの実施形態では、交差相関分析は、偽陽性を除去するために適切である。図６Ｂは、上述のように再検出されるＲ波ピークがアスタリスクで示されているピーク再検出後のデータ信号を示す。図６Ｃは、図６Ｂのデータ信号の一部の拡大図である。
【００３１】
いくつかの実施形態では、ステップ２２０のＲ波ピークの検出は、グローバルピークアレイの構築を継続する。いくつかの実施形態では、グローバルピークアレイは、（例えば、夫々が電極３１０の一つ以上に対応する）多数のデータのチャネルから作成される。いくつかの実施形態では、各チャネルの信号は、ピークの相対エネルギに基づいて品質スコアが与えられる。いくつかの実施形態では、ピークの相対エネルギは、処理中の信号の総エネルギに対するピークのエネルギを指す。いくつかの実施形態では、ピークのエネルギは、Ｒ波ピークを含むＱＲＳ複合体の二乗平均平方根（「ＲＭＳ」）を計算することによって計算され、信号のエネルギは、信号のＲＭＳを計算することによって計算される。いくつかの実施形態では、ピークの相対エネルギは、信号の信号対雑音比を計算することによって計算される。いくつかの実施形態では、最も高い品質スコアを有するチャネルが「ベストリード」とみなされる。いくつかの実施形態では、グローバルピークアレイは、ベストリードに基づいて構築され、投票メカニズムに基づいて他のチャネルからの信号も考慮される。いくつかの実施形態では、グローバルピークアレイがベストリードに基づいて構築された後、残りの各チャネルが各ピークに「投票」する。チャネルは、ベストリードに基づいて構築されるグローバルピークアレイに含まれる所与のピークが（例えば、上述のピーク検出で検出されるような）ピークを含む場合には、そのピークに正の投票を行い（例えば、投票値「１」を与え）、そのようなピークを含まない場合には、負の投票を行う（例えば、投票値「０」を与える）。より多くの投票を受けるピークは、より質の高いピークであると考えられる。いくつかの実施形態では、あるピークが閾値以上の投票数を持つ場合、そのピークはグローバルピークアレイに保持される。いくつかの実施形態では、閾値の投票数は、チャネルの総数の半分である。いくつかの実施形態では、ピークが閾値の投票数よりも少ない投票数を有する場合、追加のテストがピークに対して実行される。いくつかの実施形態では、追加のテストは、ベストリードチャネルのピークと、全てのピークの平均として計算されるテンプレートとの相関を計算することを含む。いくつかの実施形態では、相関が第１の閾値相関値よりも大きい場合、ピークはグローバルピークアレイに保持される。いくつかの実施形態では、第１の閾値相関値は０．９である。いくつかの実施形態では、相関が第１の閾値相関値よりも小さい場合、ピークに対する正の投票を持つ（すなわち、ベストリードピークだけではない、）全てのリードについて更なる相関が計算される。いくつかの実施形態では、更なる相関が第２の閾値相関値よりも大きい場合、ピークはグローバルピークアレイに保持され、更なる相関が第２の閾値相関値よりも小さい場合、ピークはグローバルピークアレイから除外される。いくつかの実施形態では、第２の閾値相関値は０．８５である。
【００３２】
いくつかの実施形態では、一旦作成されると、グローバルピークスアレイは、生理学的測定値を使用して検査される。いくつかの実施形態では、検査は、米国特許第９，３９２，９５２号に記載されているような例示的な特許性のあるコンピュータデバイスによって実行されるが、その内容は全体として本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、生理学的パラメータは、Ｒ−Ｒインターバル、平均、及び、標準偏差；並びに、心拍数及び心拍変動を含む。いくつかの実施形態では、検査は、偽陰性を克服するための相互相関を含む。図６Ｄは、上述のようなグローバルピークアレイの作成および検査に続くデータ信号を示す。図６Ｄにおいて、丸で囲んだアスタリスクで示されるピークは、（例えば、図６Ａに示されるような）従前検出されたＲ波ピークを表し、アスタリスクのない丸は、上述のような偽陰性を克服するための相互相関によって検出されたＲ波ピークを表す。
【００３３】
いくつかの実施形態では、Ｒ波検出の初期ステップが失敗した場合（すなわち、所定のサンプルに亘ってＲ波ピークが検出されなかった場合）、独立成分分析（「ＩＣＡ」）アルゴリズムがデータサンプルに適用され、ステップ２２０の初期部分が繰り返される。いくつかの実施形態では、例示的なＩＣＡアルゴリズムは、例えば、ＦＡＳＴ  ＩＣＡアルゴリズムであるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、ＦＡＳＴ  ＩＣＡアルゴリズムは、例えば、Hyvarinenらによる”Independent component analysis. Algorithms and applications, "Neural Networks 13 (4-5): 411-430 (2000).”に従って用いられる。 
【００３４】
図２を引き続き参照すると、ステップ２３０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、母体データと胎児データの両方を含む信号から母体ＥＣＧ信号を抽出するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、方法２００を実行するようにプログラムされた／構成された例示的な本発明のコンピュータデバイスが、母体−胎児データの混合からの抽出後の入力として母体ＥＣＧ信号を受信する場合、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、ステップ２３０をスキップするようにプログラムされる／構成される。図７Ａは、Ｒ波のピークが識別された信号の一部を示しており、これは母性信号と胎児信号の両方を含む。特定の理論に限定されることを意図することは無いが、母体のＥＣＧ信号を抽出するプロセスに関与する主な課題は、各母体の心拍が他の全ての母体の心拍と異なることである。いくつかの実施形態では、この課題は、各母性心拍を識別するために適合的再構成スキームを使用することによって、対処される。いくつかの実施形態では、抽出プロセスは、ＥＣＧ信号を３ソースの信号にセグメント化することから始まる。いくつかの実施形態では、このセグメンテーションは、曲線長変換を使用してＰ波、ＱＲＳ複合体、及びＴ波を見出すことを含む。いくつかの実施形態では、曲線長変換は、Zongらによる”A QT Interval Detection Algorithm Based On ECG Curve Length Transform," Computers In Cardiology 33:377-380 (October 2006)”に記載されているようなものである。図７Ｂは、これらの部分を含む例示的なＥＣＧ信号を示す。
【００３５】
曲線長変換に続いて、ステップ２３０には、母体信号を抽出するために適合テンプレートを使用することが、続く。いくつかの実施形態では、テンプレート適合は、現在のビートを分離するために使用される。いくつかの実施形態では、適合テンプレートを使用した母体信号の抽出は、米国特許第９，３９２，９５２号に記載されるように実行されるが、その内容は、全体として参照することにより本明細書に組み込まれる。いくつかの実施形態では、このプロセスは、現在のテンプレートから始まり、現在のビートに到達するために反復プロセスを使用して現在のテンプレートを適合せることを含む。いくつかの実施形態では、信号の各部分（すなわち、Ｐ波、ＱＲＳ複素、及びＴ波）について、（夫々、Ｐマルチ、ＱＲＳマルチ、及びＴマルチと呼ばれる）乗算器が定義される。いくつかの実施形態では、シフトパラメータも定義される。いくつかの実施形態では、抽出は、以下に示すように、Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｄｔ非線形最小平均二乗アルゴリズムを使用する。
【数１】
2021533855.tif 000003
【００３６】
いくつかの実施形態では、コスト関数は以下のようになる。
【数２】
2021533855.tif 000004
【００３７】
上記の式において、
【数３】
2021533855.tif 000005
は現在のビートＥＣＧを表し、
【数４】
2021533855.tif 000006
は再構成ＥＣＧを表す。いくつかの実施形態では、この方法は、局所的で安定した反復可能な解を提供する。いくつかの実施形態では、相対的な残存エネルギが閾値に達するまで反復が進行する。いくつかの実施形態では、閾値は、０ｄｂと−４０ｄｂとの間である。いくつかの実施形態では、閾値は−ｌ０ｄｂと−４０ｄｂの間である。いくつかの実施形態では、閾値は−２０ｄｂと−４０ｄｂの間である。いくつかの実施形態では、閾値は−３０ｄｂと−４０ｄｂとの間である。いくつかの実施形態では、閾値は−ｌ０ｄｂと−３０ｄｂとの間である。いくつかの実施形態では、閾値は−ｌ０ｄｂと−２０ｄｂとの間である。いくつかの実施形態では、閾値は−２０ｄｂと−４０ｄｂとの間である。いくつかの実施形態では、閾値は−２０ｄｂと−３０ｄｂとの間である。いくつかの実施形態では、閾値は−３０ｄｂと−４０ｄｂとの間である。いくつかの実施形態では、閾値は−２５ｄｂと−３５ｄｂとの間である。いくつかの実施形態では、閾値は約−２０ｄｂである。いくつかの実施形態では、閾値は約−２０ｄｂである。
【００３８】
図７Ｃは、母体及び胎児データの混合を含む例示的な信号を示す。図７Ｄは、比較のための初期テンプレートと共に、図７Ｃの信号の一部を示す。図７Ｅは、比較のための適合されたテンプレートと共に、図７Ｃの信号の一部を示す。図７Ｆは、図７Ｃの信号の一部、現在のテンプレート、及び適合の０回目の反復を示す。図７Ｇは、図７Ｃの信号の一部、現在のテンプレート、適合の０回目の反復、及び適合の１回目の反復を示す。図７Ｈは、図７Ｃの信号の一部、現在のテンプレート、及び現在のテンプレートに基づいて再構成されたＥＣＧ信号（例えば、母体ＥＣＧ信号）を示す。図７Ｉは、反復回数に対する誤差信号の対数表記で適合の進行を示す。図７Ｊは、抽出された母体心電図信号を示す。
【００３９】
図２を引き続き参照すると、ステップ２４０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、ステップ２３０において抽出された母体信号上で信号クリーンアップを実行するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、ステップ２４０のクリーンアップは、フィルタリングを含む。いくつかの実施形態では、フィルタリングは、移動平均フィルタを用いるベースライン除去を含む。いくつかの実施形態では、フィルタリングは、ローパスフィルタリングを含む。いくつかの実施形態では、ローパスフィルタリングは、２５Ｈｚと１２５Ｈｚとの間で実行される。いくつかの実施形態では、ローパスフィルタリングは、５０Ｈｚと１００Ｈｚとの間で実行される。いくつかの実施形態では、ローパスフィルタリングは、７５Ｈｚで実行される。図８は、ステップ２４０の実行後の例示的なフィルタリングされた母体ＥＣＧの一部を示す。
【００４０】
図２を引き続き参照すると、ステップ２５０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、ステップ２４０の実行の結果として得られるフィルタリングされた母体ＥＣＧ信号のＲ波振幅を計算するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、Ｒ波振幅は、ステップ２２０で検出された母性ＥＣＧピークと、ステップ２３０で抽出された母性ＥＣＧ信号とに基づいて計算される。いくつかの実施形態では、ステップ２５０は、様々なＲ波の振幅を計算することを含む。いくつかの実施形態では、振幅は、各検出されたピーク位置における母性ＥＣＧ信号の値（例えば、信号振幅）として計算される。図９は、丸で注釈された（annotated)Ｒ波ピークを有する例示的な抽出された母体ＥＣＧ信号を示す。
【００４１】
図２を引き続き参照すると、ステップ２６０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、ステップ２５０において計算されたＲ波振幅に基づいて、経時的にＲ波振幅信号を作成するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、計算されたＲ波ピークは、時間の経過とともに一様にはサンプリングされない。したがって、いくつかの実施形態では、ステップ２６０は、Ｒ波振幅が時間の経過と共に一様にサンプリングされるような方法で（例えば、各２つの隣接するサンプル間の時間差が一定であるような方法で）Ｒ波振幅を再サンプリングするために実行される。いくつかの実施形態では、ステップ２６０は、ステップ２５０で計算されたＲ波振幅値を接続し、接続されたＲ波振幅値を再サンプリングすることによって実行される。いくつかの実施形態では、再サンプリングは、適時の定義されたクエリポイントによる補間を含む。いくつかの実施形態では、補間は線形補間を含む。いくつかの実施形態では、補間はスプライン補間を含む。いくつかの実施形態では、補間は３次補間を含む。いくつかの実施形態では、クエリポイントは、補間が発生する適時のポイントを定義する。図１０Ａは、ステップ２５０からのＲ波振幅に基づいてステップ２６０で作成される例示的なＲ波振幅信号を示す。図１０Ａにおいて、母体ＥＣＧは、図８に示されたものと同様であり、検出されたＲ波ピークは円で示され、Ｒ波振幅信号は、円を結ぶ曲線である。図１０Ｂは、より大きなタイムウインドウに亘るＲ波振幅信号の変調を示す。
【００４２】
図２を引き続き参照すると、ステップ２７０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、移動平均フィルタを適用してＲ波振幅信号をクリーンアップするようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、移動平均フィルタは、Ｒ波振幅信号の高周波数変化をクリーンアップするように適用される。いくつかの実施形態では、移動平均フィルタは、所定のタイムウインドウに亘って適用される。いくつかの実施形態では、タイムウインドウは、１秒から１０分の間の長さを有する。いくつかの実施形態では、タイムウインドウは、１秒から１分の間の長さを有する。いくつかの実施形態では、タイムウインドウは、１秒から３０秒の間の長さを有する。いくつかの実施形態では、タイムウインドウは、２０秒の長さを有する。図１１Ａは、図１０ＢのＲ波振幅信号を示し、移動平均フィルタを適用した結果の信号は、Ｒ波振幅信号の中央に沿って太い線で示されている。上述したように、いくつかの実施形態では、複数のチャネルのデータが、方法２００の入力として考慮される。図１１Ｂは、同じタイムウインドウに亘る複数のチャネルのためのフィルタリングされたＲ波振幅信号のプロットを示す。
【００４３】
図２を引き続き参照して、ステップ２８０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、単位時間当たりの（例えば、図１１Ｂに示される）全てのフィルタリングされたＲ波信号の平均信号を計算するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、サンプルが存在する各時点で、単一の平均信号が計算される。いくつかの実施形態では、平均信号は、各時点での全信号の８０パーセンタイルである。いくつかの実施形態では、平均信号は、各時点における全ての信号の８５パーセンタイルである。いくつかの実施形態では、平均信号は、各時点での全信号の９０パーセンタイルである。いくつかの実施形態では、平均信号は、各時点における全信号の９５パーセンタイルである。いくつかの実施形態では、平均信号は、各時点における全信号の９９パーセンタイルである。いくつかの実施形態では、この平均化の結果は、経時的に一様なサンプリングを伴う単一の信号である。ステップ２９０では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、ステップ２８０で計算された信号を正規化するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、信号は、定数係数で除算することによって正規化される。いくつかの実施形態では、定数係数は、２ボルトと１００００ボルトとの間である。いくつかの実施形態では、定数係数は５０ボルトである。図１２Ａは、ステップ２８０及びステップ２９０の実行後の、例示の正規化された電気子宮信号を示す。図１２Ｂは、母親によって自己報告された収縮が縦線で示されている、同じ期間に生成されたトコグラフ信号を示す。図１２Ａ及び１２Ｂを参照すると、図１２Ａの例示的な正規化された電気子宮信号のピークが、図１２Ｂに示す自己報告された収縮と一致していることが分かる。したがって、いくつかの実施形態では、例示的な方法２００の実行によって生成される正規化された電気子宮モニタリング（「ＥＵＭ」）信号（例えば、図１２Ａに示された信号）は、収縮を識別するために使用するのに適している。いくつかの実施形態では、収縮は、ＥＵＭ信号のピークを識別することによって識別される。
【００４４】
いくつかの実施形態では、本発明は、少なくとも以下の構成要素を含む、特別にプログラムされたコンピュータシステムに関する：コンピュータ実行可能なプログラムコードを電子的に記憶する非一過性メモリ；及び、プログラムコードを実行するときに、少なくとも以下の動作を実行するように構成された特別にプログラムされたコンピュータプロセッサとなる、少なくとも１つのコンピュータプロセッサ。妊娠中の母親の腹部の複数の位置で収集される複数の生体電位信号を受信すること；生体電位信号中のＲ波ピークを検出すること；生体電位信号から母親の心電図（「ＥＣＧ」）信号を抽出すること；母親のＥＣＧ信号中のＲ波振幅を判定すること；母親のＥＣＧ信号の夫々についてＲ波振幅信号を作成すること；全てのＲ波振幅信号の平均を計算すること；及び、平均を正規化して電気子宮モニタリング（「ＥＵＭ」）信号を生成すること、である。いくつかの実施形態では、動作はまた、ＥＵＭ信号中の対応する少なくとも1つのピークに基づいて少なくとも1つの子宮収縮を識別することを含む。
【００４５】
図１３は、第１の例示的な本発明の方法１３００のフローチャートを示す。いくつかの実施形態では、方法１３００に従ってプログラムされた／構成された例示的な本発明のコンピュータデバイスは、入力として、妊婦の皮膚上に配置された複数の電極によって測定される生の生体電位データを受信し、そのような入力を分析してトコグラフのような信号を生成するように、作動する。いくつかの実施形態では、電極の量は、２〜１０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、２〜２０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、２〜３０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、２〜４０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、４〜１０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、４〜２０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、４〜３０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、４〜４０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、６〜１０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、６〜２０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、６〜３０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、６〜４０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、８〜１０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、８〜２０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、８〜３０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は、８〜４０の間である。いくつかの実施形態では、電極の量は８である。 いくつかの実施形態では、方法１３００に従ってプログラムされた／構成された例示的な本発明のコンピュータデバイスは、入力として、（例えば、同じ生の生体電位データの一部を形成する胎児ＥＣＧ信号からの分離によって）生の生体電位データから既に抽出された母体ＥＣＧ信号を受信するように作動する。いくつかの実施形態では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、コンピュータ読み取り可能な非一過性の媒体に記憶された命令を介して、方法１３００に従ってプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、少なくとも１つのコンピュータプロセッサを含み、このコンピュータプロセッサは、命令を実行すると、方法１３００に従ってプログラムされた／構成された特別にプログラムされたコンピュータプロセッサになる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、移動タイムウインドウに沿って方法１３００の一つ以上のステップを連続的に実行するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウは、所定の長さを有する。いくつかの実施形態では、所定の長さは６０秒である。いくつかの実施形態では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、１秒から１時間の間の長さを有する移動タイムウインドウに沿って、方法１３００の一つ以上のステップを連続的に実行するようにプログラムされている／構成されている。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは、３０秒から３０分の間である。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは、３０秒と１０分との間である。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは、３０秒から５分の間である。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは約６０秒である。いくつかの実施形態では、移動タイムウインドウの長さは約６０秒である。
【００４７】
ステップ１３０５において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、入力として生の生体電位データを受信するようにプログラムされる／構成される。例示的な生の生体電位データは、図１８Ａ、図１８Ｃ、図１８Ｅ、および図１８Ｇに示されている。いくつかの実施形態では、生の生体電位データは、妊婦の皮膚に近接して配置された少なくとも２つの電極を使用して記録される。いくつかの実施形態では、電極の少なくとも一つは信号電極である。いくつかの実施形態では、電極の少なくとも一つは基準電極である。いくつかの実施形態では、基準電極は、妊婦の子宮から離れた点に配置される。いくつかの実施形態では、生体電位信号は、妊婦の腹部の周囲の複数の点の夫々で記録される。いくつかの実施形態では、生体電位信号は、妊婦の腹部の周囲の８つの点の夫々で記録される。いくつかの実施形態では、生体電位データは、１秒間に１００００サンプルで記録される。いくつかの実施形態では、生体電位データは、１秒間に１０００サンプルまでアップサンプリングされる。いくつかの実施形態では、生体電位データは、１秒間に１００〜１０，００００サンプルの間のサンプリングレートで記録される。いくつかの実施形態では、生体電位データは、１秒間に１００〜１０，００００サンプルの間のサンプリングレートまでアップサンプリングされる。いくつかの実施形態では、生データの受信とチャネル選択との間の方法１３００のステップ（すなわち、ステップ１３１０〜ステップ１３３５）は、複数の信号チャネルの夫々について実行され、ここで、各信号チャネルは、例示的な本発明のコンピュータデバイスによって、電極の特定の対によって記録される生体電位信号の間の差として、生成される。図４Ａ及び図４Ｂに示すように配置される電極で記録されるデータを使用して、方法１３００が実行される、いくつかの実施形態では、チャネルは、以下のように識別される。
−チャネル１：Ａｌ−Ａ４
−チャネル２：Ａ２−Ａ３
−チャネル３：Ａ２−Ａ４
−チャネル４：Ａ４−Ａ３
−チャネル５：Ｂ１−Ｂ３
−チャネル６：Ｂ１−Ｂ２
−チャネル７：Ｂ３−Ｂ２
−チャネル８：Ａ１−Ａ３
【００４８】
ステップ１３１０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、生の生体電位データに基づいて判別された信号チャネルを前処理して、複数の前処理された信号チャネルを生成するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、前処理は、一つ以上のフィルタを含む。いくつかの実施形態では、前処理は、一つより多いフィルタを含む。いくつかの実施形態では、前処理は、ＤＣ除去フィルタ、電力線フィルタ、及びハイパスフィルタを含む。いくつかの実施形態では、ＤＣ除去フィルタは、現在の処理間隔における生データの平均値を除去する。いくつかの実施形態では、電力線フィルタは、データ中の予め設定された周波数における任意のノイズを最小化するように構成された１０次バンドストップ無限インパルス応答（「ＩＩＲ」）フィルタを含む。いくつかの実施形態では、予め設定された周波数は５０Ｈｚであり、電力線フィルタは４９．５Ｈｚおよび５０．５Ｈｚのカットオフ周波数を含む。いくつかの実施形態では、予め設定された周波数は６０Ｈｚであり、電力線フィルタは５９．５Ｈｚおよび６０．５Ｈｚのカットオフ周波数を含む。いくつかの実施形態では、ハイパスフィルタリングは、信号からワンダリングベースラインを減算することによって実行され、ここで、ベースラインは、所定の長さを有する移動平均ウインドウを通して計算される。いくつかの実施形態では、所定の長さは、５０ミリ秒から３５０ミリ秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは、１００ミリ秒から３００ミリ秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは、１５０ミリ秒から２５０ミリ秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは、１７５ミリ秒から２２５ミリ秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは約２００ミリ秒である。いくつかの実施形態では、所定の長さは２０１ミリ秒（すなわち、毎秒２５０サンプルのサンプリングレートで５０サンプル）の長さである。いくつかの実施形態では、ベースラインは、５Ｈｚより低い周波数からのデータを含み、したがって、信号は、約５Ｈｚでハイパスフィルタリングされる。図１８Ａ、図１８Ｃ、図１８Ｅ、及び図１８Ｇに示された生の生体電位データに基づいて生成される前処理されたデータは、夫々、図１８Ｂ、図１８Ｄ、図１８Ｆ、及び図１８Ｈに示されている。
【００４９】
ステップ１３１０を引き続き参照して、いくつかの実施形態では、上述したフィルタの適用に続いて、各データチャネルが接触問題についてチェックされる。いくつかの実施形態では、接触問題は、（ａ）データチャネルのＲＭＳ、（ｂ）データチャネルの信号ノイズ比（「ＳＮＲ」）、及び、（ｃ）データチャネルのピーク相対エネルギの時間変化のうちの少なくとも一つに基づいて、各データチャネルにおいて識別される。いくつかの実施形態では、データチャネルが閾値ＲＭＳ値よりも大きいＲＭＳ値を有する場合、データチャネルは破損していると識別される。いくつかの実施形態では、閾値ＲＭＳ値は、２つの局所電圧単位（例えば、約１６．５ミリボルトの値）である。いくつかの実施形態では、閾値ＲＭＳ値は、１つの局所電圧単位と３つの局所電圧単位との間の値である。これに基づいて破損していると識別される例示的なデータチャネルが、図１８Ａ及び図１８Ｂに示されている。いくつかの実施形態では、データチャネルは、閾値ＳＮＲ値未満のＳＮＲ値を有する場合、破損していると識別される。いくつかの実施形態では、閾値ＳＮＲ値は５０ｄＢである。いくつかの実施形態では、閾値ＳＮＲ値は、４０ｄＢから６０ｄＢの間である。いくつかの実施形態では、閾値ＳＮＲ値は、３０ｄＢから７０ｄＢの間である。これに基づいて破損していると識別される例示的なデータチャネルが、図１８Ｃ及び図１８Ｄに示されている。いくつかの実施形態では、データチャネルは、ある区間から別の区間への相対的なＲ波ピークエネルギの変化量が、閾値の変化量よりも大きい場合、破損していると識別される。いくつかの実施形態では、閾値の変化量は２５０％である。いくつかの実施形態では、閾値の変化量は、２００％から３００％の間である。いくつかの実施形態では、閾値の変化量は、１５０％から３５０％の間である。これに基づいて破損していると識別される例示的なデータチャネルが、図１８Ｅ及び図１８Ｆに示されている。上記のいずれの理由でも破損していると識別されない例示的なデータチャネルが、図１８Ｇ及び図１８Ｈに示されている。
【００５０】
ステップ１３１５では、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、Ｒ波ピークデータセットを生成するために、前処理された信号チャネルからＲ波ピークを抽出するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、ステップ１３１５は、入力として、既知の母体ＥＣＧピークを使用する。いくつかの実施形態では、ステップ１３１５は、米国特許第９，３９２，９５２号に記載された技術に従って識別される母体ＥＣＧピークを入力として使用する。いくつかの実施形態では、ステップ１３１５は、（例えば、ステップ１３１０によって生成される）前処理されたデータ、及び既知の母親のＥＣＧピークを使用して、母親のＥＣＧピーク位置を精緻化することを含む。いくつかの実施形態では、ピーク位置の精緻化は、フィルタリングされた信号の夫々についてＲ波ピークがＲ波の最大点に位置していることを確実にするために、既知の母親のＥＣＧピークの前後のサンプルのウインドウ内の最大絶対値を検索することを含む。いくつかの実施形態では、ウインドウは、プラスまたはマイナスの所定の長さの時間を含む。いくつかの実施形態では、所定の長さは、５０ミリ秒から３５０ミリ秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは、１００ミリ秒から３００ミリ秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは、１５０ミリ秒から２５０ミリ秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは、１７５ミリ秒から２２５ミリ秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは約２００ミリ秒である。いくつかの実施形態では、ウインドウは、１サンプルと１００サンプルとの間の範囲にあるサンプル数をプラスまたはマイナスに含む。例示的なＲ波ピークデータセットにおける既知の母体ＥＣＧピークおよび抽出されたＲ波ピークの図示は、夫々図１９Ａおよび図１９Ｂに示されている。
【００５１】
ステップ１３２０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、ステップ１３１０によって生成される前処理されたデータ、及びステップ１３１５で抽出されるＲ波ピークを含む、データから筋電図（「ＥＭＧ」）アーチファクトを除去するようにプログラムされる／構成される。図２０Ａは、ステップ１３２０への入力として使用される例示的な前処理されたデータを示す。いくつかの実施形態では、ＥＭＧアーチファクトの除去は、通常ではあるが常にではない、母体のＥＭＧ活動に由来する、高周波エネルギの増加がある高振幅のピークを補正するために実行される。そのようなエネルギの他の源は、高電力線ノイズおよび高胎児活動である。いくつかの実施形態では、ＥＭＧアーチファクトの除去は、破損したピークを見つけ出し、中央値で置き換えることを含む。いくつかの実施形態では、破損したピークを見つけることは、以下の式に基づいてピーク間ＲＭＳ値を計算することを含む。
【００５２】
このアーチファクトを補正する第１のステップは、破損したピークを見つけることである。これを行うには、次のようにピーク間ＲＭＳ値を計算することが必要である。
【数５】
2021533855.tif 000007
【００５３】
上記式において、「peaks signal」（ピーク信号）は、Ｒピークの高さ（すなわち、Ｒ波ピークの振幅）を有する信号であり、「peak location」（ピークロケーション）は、各チャネルごとに見出されるＲピークの時間指標（すなわち、Ｒ波ピークの夫々についての時間指標）を有する信号である。いくつかの実施形態では、２つの「peaks signal」（ピーク信号）の値および２つの「peak location」（ピークロケーション）の値があり、一つはフィルタリングされたデータを使用して見出されるＲ波ピークについての値であり、一つは反対の信号（すなわち、元の信号データに「−１」を乗算して符号反転された信号を得ることによって得られる信号）を使用して見出される信号である。
【００５４】
いくつかの実施形態では、破損したピークを見出すことは、母体の身体活動（「ＭＰＡ」）データセットにおける外れ値ピークを見出すことも含む。いくつかの実施形態では、（以下、「エンベロープ信号」と称する）そのような信号は、以下のようにして抽出される。
【００５５】
いくつかの実施形態では、身体活動データは、動作センサを用いて収集される。いくつかの実施形態では、動作センサは、３軸加速度センサ及び３軸ジャイロスコープを含む。いくつかの実施形態では、動作センサは、１秒間に５０回（５０ｓｐｓ）サンプリングされる。いくつかの実施形態では、動作センサは、方法１３００全体の実行のために生体電位データを収集するのに使用される電極を含む、同じセンシングデバイス（例えば、ウェアラブルデバイス）上に配置される（例えば、図３に示すデバイス３００）。
【００５６】
いくつかの実施形態では、生の動作データが変換される。いくつかの実施形態では、生の動作データは、加速度計の生データの場合にはｇ単位に変換され、ジャイロスコープの生データの場合には毎秒度に変換される。いくつかの実施形態では、変換されたデータは、生の信号が飽和しているかどうか（例えば、可能な最大値が一定であるかどうか）を判定することによって、有効な信号と無効な信号とを区別するように検査される。いくつかの実施形態では、信号エンベロープは、以下のようにして抽出される。まず、いくつかの実施形態では、データは位置変化をチェックする。位置変化は加速度センサのベースラインの増加によって特徴付けられるので、いくつかの実施形態では、位置変化が発生するたびにベースラインフィルタが適用される。いくつかの実施形態では、フィルタは、ハイパス有限インパルスレスポンス（「ＦＩＲ」）フィルタを採用することによって実行される。いくつかの実施形態では、ハイパスフィルタは、４００のフィルタ次数及び１ヘルツの周波数を有する。いくつかの実施形態では、非生理的な動きを排除するために、ローパスＦＩＲフィルタも適用される。いくつかの実施形態では、ローパスフィルタは、４００のフィルタ次数及び１２ヘルツの周波数を有する。（次数４００、ｆｃ＝ｌ２Ｈｚ［１］）も適用される。いくつかの実施形態では、フィルタリングに続いて、加速度センサベクトルのマグニチュードが以下の式に従って計算される。
【数６】
2021533855.tif 000008
【００５７】
上式において、AccMagnitudeVector{iSample}は、サンプル番号iSampleに対する３つの加速度センサ軸（例えば、x、y、およびz）の２乗の和の平方根を表す。いくつかの実施形態では、ジャイロスコープデータのマグニチュードベクトルは、以下の式に従って計算される。
【数７】
2021533855.tif 000009
【００５８】
上式において、GyroMagnitudeVector｛iSample｝は、サンプル番号iSampleに対する３つのジャイロスコープの軸（例えば、x、y、およびz）の２乗の和の平方根を表す。いくつかの実施形態では、加速度センサのマグニチュードベクトル及びジャイロスコープのマグニチュードベクトルの両方の計算に続いて、ジャイロスコープのマグニチュードベクトル及び加速度センサのマグニチュードベクトルのエンベロープが、夫々、ジャイロスコープのマグニチュードベクトル及び加速度センサのマグニチュードベクトルにＲＭＳウインドウを適用することによって抽出される。いくつかの実施形態では、ＲＭＳウインドウの長さは５０サンプルである。いくつかの実施形態では、ジャイロスコープのマグニチュードベクトルと加速度センサのマグニチュードベクトルのエンベロープを抽出した後、２つのエンベロープを平均化（例えば、平均値、中央値など）してＭＰＡ動作エンベロープを生成する。
【００５９】
いくつかの実施形態では、ＭＰＡ動作エンベロープのピークは、以下のステップに従って定義される。
【数８】
2021533855.tif 000010
【００６０】
上記において、「peak width」（ピーク幅）は、ピークと、エンベロープがピーク値の５０％に達する第１の点との間の距離として定義され、「Ｐ９５％（ｘ）」は、ｘの９５パーセンタイルである。 図２０Ｂは、図２０Ａのデータ信号を、上記に従って計算された対応する動作エンベロープと、ピーク間絶対和（すなわち、隣接するピークの間に落ちるすべてのサンプルの絶対値の和）と共に、示すものである。
【００６１】
いくつかの実施形態では、ピークは、以下の場合に破損していると判定される。
１）ピーク間ＲＭＳが２０の局所電圧単位より高いピーク。
２）信号検討段階で電流処理間隔に接触問題があると判断された場合、ピーク間ＲＭＳが８の局所電圧単位より高いピーク。
３）信号検討段階で電流処理間隔に接触問題があると判断されたが、５０％以上のポイントのピーク間ＲＭＳが８の局部電圧単位より高い場合、２０の局部電圧単位のしきい値を使用する。
４）動作エンベロープのオンセットとオフセットの周辺に位置するピークが破損していると疑われる。これらのポイントのピーク間ＲＭＳが６を超えると、破損していると結論づけられる。
【００６２】
いくつかの実施形態では、上述のようにピークが破損したピークであることが検出された場合、ピークの振幅は中央値に置き換えられ、ここで、破損したピークの周囲のローカル中央値は、以下のように計算される。
【数９】
2021533855.tif 000011
【００６３】
いくつかの実施形態では、破損したデータポイント自体を上記の計算から除外し、統計値（例えば、グローバル中央値、ローカル中央値、平均値など）で置き換える。いくつかの実施形態では、除外後に使用する値が７以下である場合、グローバル中央値をローカルなものとして使用するが、グローバル中央値は標準的な技術を使用して計算される。
【数１０】
2021533855.tif 000012
【００６４】
いくつかの実施形態では、ローカル中央値とグローバル中央値との間の絶対差が０．１を超える場合、ローカル中央値が、破損したデータポイントの振幅の代わりに使用され、そうでない場合、グローバル中央値が、破損したピークの振幅の置き換えとして使用される。図２０Ｃは、上述したように破損したピークが置換された図２０Ａおよび２０Ｂの例示的なデータセットを示す。
【００６５】
図１３を続いて参照して、ステップ１３２５において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、Ｒ波ピークによって形成された信号からベースラインアーチファクトを除去するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、そのようなアーチファクトは、突然のベースラインまたはＲＭＳの変化によって引き起こされる。いくつかの実施形態では、そのような変化は、母体の位置の変化によって引き起こされることが多い。図２１Ａは、ベースラインアーチファクトを含む例示的なデータ信号を示す。
【００６６】
いくつかの実施形態では、そのようなアーチファクトは、サンプル平均からの絶対偏差に基づいて実行される統計的検定である、外れ値のためのＧｒｕｂｂｓ検定を使用して見出される。いくつかの実施形態では、そのようなアーチファクトを修正するために、最初に変化のポイントが見出されるべきである。いくつかの実施形態では、変化のポイントは、信号のＲＭＳまたは平均の変化が始まるポイント（例えば、データポイント）である。そのようなポイントは、以下の基準を満たすべきである。
【数１１ａ】
2021533855.tif 000013
又は
【数１１ｂ】
2021533855.tif 000014
【００６７】
いくつかの実施形態では、変化のポイントが上述の基準を満たす場合、このポイントまでのピーク信号は、以下に定義されるような統計値に基づいて変化する。
【数１２】
2021533855.tif 000015
【００６８】
図２１Ｂは、ステップ１３３０に従って、ベースラインアーチファクト除去が実行された後の、図２１Ａの例示的なデータ信号を示す。
【００６９】
図１３を続いて参照して、ステップ１３３０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、外れ値のためのＧｒｕｂｂｓ検定に従って反復プロセスを使用してＲ波ピークス信号から外れ値を除去するようにプログラムされる／構成される。図２２Ａは、ダイヤモンドで示されるように、外れ値データポイントを含む例示的なＲ波ピーク信号を示す。いくつかの実施形態では、ステップ１３３０の反復処理は、以下の２つの条件のいずれかが発生したときに停止する。
【数１３】
2021533855.tif 000016
【００７０】
いくつかの実施形態では、このプロセスは、各反復で外れ値ポイントを見つけ、そのような外れ値ポイントの高さを、外れ値ピークの周囲の局所領域の中央値にトリミングする。いくつかの実施形態では、局所領域は、外れ値ピークの前後の所定数のサンプルのタイムウインドウとして定義される。いくつかの実施形態では、所定のサンプル数は、０から２０の間である。いくつかの実施形態では、所定のサンプル数は１０である。図２２Ｂは、ステップ１３３０の実行に続く図２２Ａの例示的なデータ信号を示す。図２２Ｂでは、図２２Ａに示された外れ値データ点がもはや存在しないことが見て取れる。いくつかの実施形態では、信号抽出に続いて、以下でさらに詳細に説明するように、より多くの外れ値が明らかにされ、除去される。
【００７１】
図１３を続いて参照して、ステップ１３３５において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、Ｒ波ピーク信号データセットの各々からＲ波信号データを補間して抽出し、Ｒ波信号チャネルを生成するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、ステップ１３３０によって出力されるピーク信号は、４サンプル／秒の信号を提供するように時間的に補間される。図２３Ａは、ステップ１３３０によって出力される例示的なピーク信号を示す。いくつかの実施形態では、補間は、３次スプライン補間を使用して行われる。いくつかの実施形態では、補間されたデータ内に大きなギャップがある場合には、誤った高値が存在するため、代わりに補間方法は、形状保存ピースワイズ３次補間となる。いくつかの実施形態では、形状保存ピースワイズ３次補間は、ピースワイズ３次ハーミット補間多項式（「ＰＣＨＩＰ」）補間である。いくつかの実施形態では、補間に続いて、Ｒ波信号を抽出する処理は、補間された信号中の外れ値を識別することを更に含む。いくつかの実施形態では、更なる外れ値は、このステップにおいて、以下のうちの一つとして識別される。
１）１局所電圧単位及びその周辺よりも大きい高さを有する信号ピーク（即ち、生の生体電位信号のピークではなく、補間後のＲ波信号のピーク）。
２）１０秒以上離れている２つの連続したＲピークの間にあるポイント。
３）データ検査段階（例えば、ステップ１３２０、１３３５、および１３３０の間）で重大な接触問題が見出された分(minutes)。
【００７２】
いくつかの実施形態では、上述した３つの基準のいずれかを満たすことに基づいて外れ値として識別されたポイントは破棄され、ステップ１３２０を参照して上述した処理に従って、統計値（例えば、ローカル中央値またはグローバル中央値のいずれか）に置き換えられる。
【００７３】
ステップ１３３５について説明を続けると、いくつかの実施形態では、さらなる外れ値の検出に続いて、信号の統計量（例えば、中央値、最小値、および標準偏差）が計算され、以下のいずれかが真である場合に、信号（例えば、所定のチャネルの１分間の信号タイムウインドウ）が破損した信号として識別される。
１）外れ値ポイントを除去した後も、信号には、一つの局所電圧単位よりも大きい振幅と  ０．１よりも大きい標準偏差を持つピークが残っている。
２）信号の中央値が０．６５より大きく、最小値が０．６より小さい。
３）信号を含むポイントの１５％以上が外れ値として削除されている。
【００７４】
ステップ１３３５について説明を続けると、破損した信号の識別に続いて、スライディングＲＭＳウインドウが信号に適用される。いくつかの実施形態では、ＲＭＳウインドウは、２５から２００サンプルの間の範囲にあるサイズを有する。いくつかの実施形態では、ＲＭＳウインドウは、１００サンプルのサイズを有する。いくつかの実施形態では、ＲＭＳウインドウの適用に続いて、１次多項式関数が信号に適合され、次に信号から減算され、それによって、後続のステップに使用され得る、補間された信号のクリーンバージョンが生成される。図２３Ｂは、ステップ１３３０の補間に続く例示的なＲ波信号を示す。
【００７５】
図１３を続いて参照して、ステップ１３４０において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、チャネル選択を実行するようにプログラムされ／構成され、それにより、例示的なＲ波信号チャネルのサブセットが、電気子宮モニタリング信号の生成に使用するために選択される。いくつかの実施形態では、チャネル選択の開始時に、すべてのチャネルが適格な候補であると考えられ、チャネルは、以下に従って可能な除外のために評価される。
１）現在までの処理間隔の１０％以上の接触問題を持つチャネルを除外する。
２）上記に基づいて、５０％以上のチャネルが除外された場合は、代わりに、処理間隔の１５％以上で接触問題のある全てのチャネルを除外する。
【００７６】
上記の結果、全てのチャネルが除外される場合、代わりに、以下の基準の両方を満たすチャネルが保持され、残りのチャネルは除外される。
１）信号の標準偏差が０から０．１の間である。
２）信号の範囲が０．２未満である。
【００７７】
上記の結果、全てのチャネルが除外される場合、標準偏差に関する上記の第１の条件のみが使用され、範囲に関する上記の第２の条件は無視される。図２４Ａは、２つのデータチャネルが除外された、６つのデータチャネルを含む例示的なデータセットを示す。
【００７８】
いくつかの実施形態では、上述のようないくつかのチャネルの除去に続いて、残りのチャネルがカップルにグループ化される。いくつかの実施形態では、チャネルが上述したように定義されている場合、チャネルのカップルは、上述した８つのチャネルの任意の対である。いくつかの実施形態では、互いに独立しているカップル（すなわち、共通の電極を有しないカップル）のみが考慮される。いくつかの実施形態では、可能なカップルは以下の通りである。
１．チャネル１と２（Ａ１−Ａ４とＡ２−Ａ３）
２．チャネル１と５（Ａ１−Ａ４とＢ１−Ｂ３）
３．チャネル１と６（Ａ１−Ａ４とＢ１−Ｂ２）
４．チャネル１と７（Ａ１−Ａ４とＢ３−Ｂ２）
５．チャネル２と５（Ａ２−Ａ３とＢ１−Ｂ３）
６．チャネル２と６（Ａ２−Ａ３とＢ１−Ｂ２）
７．チャネル２と７（Ａ２−Ａ３とＢ３−Ｂ２）
８．チャネル３と５（Ａ２−Ａ４とＢ１−Ｂ３）
９．チャネル３と６（Ａ２−Ａ４とＢ１−Ｂ２）
１０．チャネル３と７（Ａ２−Ａ４とＢ３−Ｂ２）
１１．チャネル３と８（Ａ２−Ａ４とＡ１−Ａ３）
１２．チャネル４と５（Ａ４−Ａ３とＢ１−Ｂ３）
１３．チャネル４と６（Ａ４−Ａ３とＢ１−Ｂ２）
１４．チャネル４と７（Ａ４−Ａ３とＢ３−Ｂ２）
１５．チャネル５と８（Ｂ１−Ｂ３とＡ１−Ａ３）
１６．チャネル６と８（Ｂ１−Ｂ２とＡ１−Ａ３）
１７．チャネル７と８（Ｂ３−Ｂ２とＡ１−Ａ３）
【００７９】
明らかなように、上述のチャネル対のそれぞれについて、対を形成する２つのチャネルは、共通電極を共有していない。いくつかの実施形態では、チャネルの各カップルのケンドール順位相関は、チャネル内部の有効なポイントのみを使用して計算される。いくつかの実施形態では、ケンドール相関は、それらの統計的依存性をテストするために、信号の各対の一致するランク符号をカウントする。
【００８０】
いくつかの実施形態では、チャネルは、次に、以下の選択基準によって選択される。第一に、最大ケンドール相関値が０．７以上である場合、選択されたチャネルは、０．７以上のケンドール相関値を有する任意の独立したチャネルである。しかしながら、選択されたすべてのチャネルが従前に破損していると識別された場合、出力信号は破損した信号として識別される。更に、選択されたチャネルのいずれかが従前に破損していると識別された場合、又は、選択されたチャネルのいずれかが０．３より大きい範囲を有する場合、そのようなチャネルは選択されたチャネルから除外される。
【００８１】
第二に、上述の第一の基準の下で、チャネルのいずれもが選択されなかった場合、最大ケンドール相関値が０．５以上０．７未満であるならば、選択されるチャネルは、この範囲のケンドール相関値を有する任意の独立したチャネルである。しかしながら、選択される全てのチャネルが従前に破損していると識別された場合、出力信号は破損した信号として識別される。さらに、選択されるチャネルのいずれかが従前に破損していると識別された場合、又は、選択されたチャネルのいずれかが０．３よりも大きい範囲を有する場合、そのようなチャネルは選択されたチャネルから除外される。
【００８２】
第三に、上述の第一または第二の基準の下で、チャネルのいずれも選択されなかった場合、最大ケンドール相関値が〇より大きいが０．５未満であるならば、〇より大きいケンドール相関値を有する全てのチャネルが、選択されるチャネルとして識別される。しかしながら、最大相関値が０．３未満であるなら、出力信号は破損しているとマークされ、０．３よりも大きい範囲を持つ全てのチャネルが除外される。
【００８３】
第四に、上述した最初の三つの基準の下で、チャネルのどれも選択されなかった場合、０．３より大きい範囲を持つ全てのチャネルと１５％以上の削除されたポイントを持つ全てのチャネルが除外され、残りのチャネルが選択され、この出力信号は、ステップ１３５５を参照して後述するように、より鮮明度が低いものとして識別される。
【００８４】
第五に、上述した４つの基準のいずれの下でも、チャネルのどれも選択されなかった場合には、接触問題が深刻なチャネル以外の全てのチャネルが選択される。しかしながら、選択されたチャネルの接触問題の数が１５を超える場合、出力信号は破損しているとフラグが立てられる。図２４Ｂは、ステップ１３４０のチャネル選択に続く例示的なデータセットを示す。
【００８５】
いくつかの実施形態では、対の相関値に基づいて対でチャネルを選択するのではなく、チャネルは個別に選択される。
【００８６】
図１３を続いて参照して、ステップ１３４５において、例示的な本発明のコンピュータデバイスは、ステップ１３４０において選択されるＲ波信号チャネルに基づいて、子宮活動信号（これは、「電気子宮モニタリング」または「ＥＵＭ」信号と呼ばれることがある）を計算するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、各サンプル（例えば、上で議論した毎秒４サンプルのサンプリング間隔の間の、所定のサンプリング時間におけるデータポイントのセット、全ての選択されたチャネルについて）について、選択されたチャネルの信号の８０パーセンタイルは、以下に従って計算される。
【数１４】
2021533855.tif 000017
【００８７】
図２５Ａは、図２４Ｂに示された選択されたデータチャネルに基づいて計算された８０パーセンタイル信号を示す。いくつかの実施形態では、ワンダリングベースラインは、ＥＵＭ信号を生成するために、上で判定されたように、結合された８０パーセンタイル信号から除去される。いくつかの実施形態では、移動平均ウインドウがベースラインを見出すように考慮される。いくつかの実施形態では、移動平均ウインドウは、ウインドウ間の平均値をＥＵＭ信号から減算する。いくつかの実施形態では、ウインドウの長さは、０分から２０分の間である。いくつかの実施形態では、ウインドウの長さは１０分である。図２５Ｂは、ベースラインの除去後の図２５Ａの例示的な信号を示す。
【００８８】
ステップ１３５０では、例示的な本発明のコンピューティングシステムは、ステップ１３４５で計算されたＥＵＭ信号を正規化するようにプログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、正規化は、ステップ１３４５からのＥＵＭ信号に定数を乗算することから成る。いくつかの実施形態では、定数は、２００から５００の間である。いくつかの実施形態では、定数は２５０から４５０の間である。いくつかの実施形態では、定数は３００から４００の間である。いくつかの実施形態では、定数は３２５から３７５の間である。いくつかの実施形態では、定数は約３５０である。いくつかの実施形態では、定数は３５０である。いくつかの実施形態では、定数は１であり、すなわち、抽出された８０パーセンタイル信号の元の値が維持される。図２６は、ステップ１３５０に従って図２５Ｂのデータ信号を正規化した後の例示的なデータ信号を示す。
【００８９】
ステップ１３５５において、例示的な本発明のコンピューティングシステムは、ステップ１３５０によって生成された正規化されたＥＵＭ信号をシャープ化し、それによってシャープ化されたＥＵＭ信号を生成するように、プログラムされる／構成される。いくつかの実施形態では、シャープ化は、先行のステップで破損しているとフラグが立てられなかった信号に対してのみ実行され、関連する全ての信号が破損しているとフラグが立てられた場合には、シャープ化ステップは実行されない。いくつかの実施形態では、シャープ化ステップの目的は、収縮が疑われるすべての領域を強調することである。いくつかの実施形態では、シャープ化は以下のように進行する。第一に、ＥＵＭ信号に２００局所電圧単位の値を超えるピークがある場合、信号は破損しているとマークされる。第二に、信号が以前に破損したものとしてマークされていたかどうかが判定される。第三に、信号のベースラインが除去される。いくつかの実施形態では、ベースライン除去のために、信号の持続時間が１０分を超える場合、１０分間の長さの移動平均ウインドウがベースラインを推定するのに使用され、そうでない場合、信号の１０パーセンタイルがベースラインを推定するのに使用される。いずれの場合も、ベースラインがＥＵＭ信号から減算される。第四に、信号のベースラインは、３０可視化電圧単位として定義される。いくつかの実施形態では、正規化ステップに続くこのように定義される信号ベースラインは、心電図によって提供される信号に類似したやり方で０から１００の範囲内にあるＥＵＭ信号を提供する。
【００９０】
第五に、ピークは、以下のいずれかに従って識別される。
−ステップ１３４０の間に信号がより少ないシャープ化を必要とするものとして識別された場合、ピークは、３５可視化電圧単位の最小高さ及び３００サンプルの最小幅を有するものとして定義される。
−信号がそのように識別されなかった場合、ピークは、３５可視化電圧単位の最小高さ及び２２０サンプルの最小幅を有するものとして識別される。
【００９１】
いずれの場合も、各ピークのプロミネンスは、以下の式に従って計算される。
【数１５】
2021533855.tif 000018
【００９２】
サンプル中の全てのピークのプロミネンスの計算に続いて、各ピークについて以下のいずれかが真であれば、そのピークは除去される。
−ピークのプロミネンスが１２未満で、高さが４０未満の可視化電圧単位であるピーク。
−ピークは、サンプル内の全てのピークの最大プロミネンスの６５％未満のプロミネンスを有する。
【００９３】
いくつかの実施形態では、追加のピークは、１５可視化電圧単位の最小高さ及び２００サンプルの最小幅を有する、任意のさらなるピーク（例えば、局所最大値）を識別し、次いで、２０可視化電圧単位よりも高いプロミネンスを有する全てのピークを除去することによって、識別される。
【００９４】
上記に続いて、以下の全てが真である場合にのみ、シャープ化が実行される。（ａ）信号が破損していない（「破損した」信号は上述のように識別される）。（ｂ）信号内に削除されたポイントが存在しない。及び（ｃ）少なくとも１つのピークがこのステップの先行の部分で識別された。
シャープ化が実行される場合、シャープ化の前に、各ピークは、以下の条件のいずれかがそのピークに対して真である場合に除去される。
−そのピークは、可視化電圧単位が１０未満の顕著なピークである。
−ピークは３５以上の可視化電圧単位のプロミネンスを有する。
−ピークは８００サンプル以上の幅を有する（すなわち、４サンプル／秒で２００秒）。
【００９５】
上述の条件のいずれかに該当するピークを除去した後、残った各ピークについて次の値を算出する。
【数１６】
2021533855.tif 000019
【００９６】
これらの値が算出されたら、以下の式に従って、ピーク領域の外側にはゼロ値、ピーク領域の内側にはガウス関数のマスクが作成される。
【数１７】
2021533855.tif 000020
【００９７】
次に、マスクは、所定の長さを有する移動平均ウインドウで平滑化される。いくつかの実施形態では、所定の長さは、１０秒から５０秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは、２０秒から４０秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは、２５秒から３５秒の間である。いくつかの実施形態では、所定の長さは約３０秒である。いくつかの実施形態では、所定の長さは３０秒である。例示的なＥＵＭ信号が図２７Ａに示され、図２７Ａの例示的なＥＵＭ信号に対して上記の方法で作成された例示的なマスクが図２７Ｂに示されている。次いで、マスクは、シャープ化されたＥＵＭ信号を生成するように既存のＥＵＭ信号に加算される。いくつかの実施形態では、加算は、単純な数学的加算を用いて実行される。図２７Ａの例示的なＥＵＭ信号に図２７Ｂの例示的なマスクを加えることによって生成された例示的なシャープ化されたＥＵＭ信号は、図２７Ｃに示されている。
【００９８】
図１３に戻って、ステップ１３６０では、ポスト処理が実行され、ポスト処理されたＥＵＭ信号が生成される。いくつかの実施形態では、ポスト処理は、ベースライン除去を含む。いくつかの実施形態では、ベースライン除去は、ステップ１３５５を参照して上述したように、信号のベースラインを除去することを含む。いくつかの実施形態では、ベースライン除去のために、信号の持続時間が１０分を超える場合には、１０分間の長い移動平均ウインドウがベースラインを推定するために使用され、そうでない場合には、信号の１０パーセンタイルがベースラインを推定するために使用される。いずれの場合も、ベースラインは、次にＥＵＭ信号から減算され、信号ベースラインは、３０可視化電圧単位として定義される。最後に、削除されたすべての値は、−１可視化電圧単位の値に設定され、１００可視化電圧単位を超える全ての値は、１００可視化電圧単位の値に設定される。図２８は、図２７Ｂの例示的なシャープ化された信号にステップ１３６０のポスト処理を適用して生成される例示的なポスト処理された信号を示す。
【００９９】
ステップ１３６０に続いて、方法１３００は完了する。上述したように、図２８は、方法１３００に従って計算される例示的なＥＵＭ信号を示す。図２９は、図２８のＥＵＭ信号が計算された生体電位データの収集と同じ時間帯に、同じ被験者について、既知の技術に従って得られた代表的なトコグラフ信号を示す。図２８及び２９は、互いに実質的に類似しており、収縮を表すと理解され得る同じピークを含むことが、見て取れる。従って、方法１３００の結果は、母体の子宮活動をモニタするためのトコグラフのような信号として使用可能であるが、非侵襲的に記録される生体電位信号に基づいて計算され得るＥＵＭ信号であることが、見て取れるかもしれない。
【０１００】
以下の実施例を参照して、上記の説明と共に、本発明のいくつかの実施形態が非限定的に例示される。
【０１０１】
実施例
図１４Ａ〜１７Ｂは、トコグラフデータと例示的な方法２００の出力との間の、比較の更なる例を示す。図１４Ａ、１５Ａ、１６Ａ、及び１７Ａの各々において、時間に対するトコグラフ信号が示されており、母親が自己報告した収縮が、縦線で示されるトコグラフによってモニタされている。図１７Ｂ、１５Ｂ、１６Ｂ、及び１７Ｂの各々において、複数のチャネルの各々からフィルタリングされたＲ波信号は、計算された正規化平均信号が（例えば、図１２Ｂに示すプロットと同様の）重い黒線で示されている、（例えば、図１１Ａに示すプロットと同様の）異なる色で示されている。図１４Ｂ、１５Ｂ、１６Ｂ及び１７Ｂの各々は、比較のために、図１４Ａ、１５Ａ、１６Ａ及び１７Ａの対応するものに隣接して示されている（例えば、図１４Ａ及び１４Ｂは、同じ時間間隔に亘って同じ母体について記録された異なるデータを示し、図１５Ａ〜１７Ｂについても同様である）。図１２Ａ及び１２Ｂを参照して上述したように、例示的な正規化された子宮信号のピークは、自己報告された収縮に対応することが分かる。
【０１０２】
例示的な実施形態の有効性を評価するための研究が実施された。この研究は、ＢＭＩが＜４５ｋｇ／ｍ２で、妊娠年齢が＞３２＋０週で単胎児を妊娠しており、胎児の異常がない、１８〜５０歳の妊婦におけるＥＵＭ及びＴＯＣＯ記録の比較を含んでいた。ＥＵＭは、最低３０分間測定されたデータサンプル上で上記のように計算された。母体の心臓Ｒ波振幅ベースの子宮活動指数の分析は、母体の子宮活動をモニタするための革新的かつ信頼性の高い方法として有望な結果を示すＥＵＭとして本明細書で言及されている。ＥＵＭデータは、ＴＯＣＯデータと高い相関性を示した。従って、ＥＵＭモニタリングは、不快感などの従来の体位相関測定の欠点を克服しながら、ＴＯＣＯデータと同様に有用なデータを提供し得る。
【０１０３】
図１８Ａ〜２７Ｂは、例示的な方法１３００の実行中の様々な段階で存在する例示的なデータを示す。特に、図２７Ａ及び２７Ｂは、例示的な方法１３００によって生成される出力信号と、同じ時間間隔の間に記録されたトコグラフ信号との比較を示す。
【０１０４】
図１８Ａ〜１８Ｈは、（例えば、ステップ１３０５で受信される、）例示的な方法１３００の入力として受信される例示的な生データと、（例えば、ステップ１３１０で生成される、）例示的な方法１３００の間に生成される例示的なフィルタリングされた生データとを示す。特に、図１８Ａ、１８Ｃ、１８Ｅ、及び１８Ｇは、例示的な生データを示し、図１８Ｂ、１８Ｄ、１８Ｆ、及び１８Ｈは夫々、例示的なフィルタリングされたデータを示す。図１８Ａ〜１８Ｈは、単一チャネルのための生データ及びフィルタリングされた生体電位データを表しており、上述の方法１３００の実際的な実施形態では、図１８Ａ〜１８Ｈに示されているものに匹敵するデータセットが、データの各チャネルに対して存在することは、当業者には明らかであろう。図１８Ａを参照すると、サンプル番号６０００の周りに高い電力線ノイズが存在することが分かるかもしれない。図１８Ｂを参照すると、電力線ノイズが依然高いことが見られるかもしれない。いくつかの実施形態では、これは、例示的な方法３００のステップ１３１０を参照して上述した閾値よりも大きい、ある区間から別の区間への相対的なＲ波ピークエネルギの変化のために、この区間が深刻な接触問題を有するものとしてフラグが立てられることになるかもしれない。図１８Ｃを参照すると、サンプル番号１４０００の周りに高い電力線ノイズが存在することが分かるかもしれない。図１８Ｄを参照すると、電力線ノイズが依然高いことが見られるかもしれない。いくつかの実施形態では、これは、例示的な方法１３００のステップ１３１０を参照して上述した閾値を超える信号ＲＭＳのために、この間隔が深刻な接触問題を有するものとしてフラグが立てられることになるかもしれない。図１８Ｅを参照すると、信号全体に高い電力線ノイズがあることが分かるかもしれない。図１８Ｆを参照すると、電力線ノイズが依然高いことが見られるかもしれない。いくつかの実施形態では、これは、この信号のＳＮＲが例示的方法１３００のステップ１３００を参照して上述した閾値ＳＮＲを満たすことができないために、このインターバルが深刻な接触問題を有するものとしてフラグが立てられることになるかもしれない。図１８Ｇ及び１８Ｈを参照すると、明確な信号が見えることが見られるかもしれない。いくつかの実施形態では、これは、この間隔が接触問題を有するものとしてフラグが立てられない結果となるかもしれない。
【０１０５】
ここで図１９Ａ及び１９Ｂを参照すると、ステップ１３１５に従ったＲ波ピークの抽出が示されている。図１９Ａ及び１９Ｂは、単一チャネルからのＲ波ピークの抽出を表しており、上述の方法１３００の実際的な実施形態では、図１９Ａ及び１９Ｂに示されたものに匹敵するデータセットが、データの各チャネルに対して存在することは、当業者には明らかであろう。図１９Ａは、ステップ１３１５の実行前の、（例えば、ステップ１３１０によって生成された）フィルタリングされたデータを示す。図１９Ａでは、検出されたピーク位置は、アスタリスクで表される。図１９Ｂは、ステップ１３１５の実行に続いて抽出されたピークを有するデータを示す。図１９Ｂでは、ピーク位置はアスタリスクで表される。図１９Ａでは、アスタリスクによって示されるピーク位置のいくつかは、データ中のピークの最大値に位置しておらず、そのような位置は、図１９Ｂではアスタリスクによって正しく示されていることが見て取れるであろう。
【０１０６】
ここで図２０Ａ〜２０Ｃを参照すると、ステップ１３２０に従ったＥＭＧアーチファクトの除去が示されている。図２０Ａ〜２０Ｃは、単一チャネルからのＥＭＧアーチファクトの除去を表しており、上述の方法１３００の実際的な実施形態では、図２０Ａ〜２０Ｃに示されたものに匹敵するデータセットが、データの各チャネルに対して存在することは、当業者には明らかであろう。図２０Ａは、ステップ１３２０で使用される（例えば、ステップ１３１０で生成される）例示的なフィルタリングされたデータを示す。図２０Ｂは、図２０Ａの同じフィルタリングされたデータを示し、動作エンベロープ及びピーク間絶対和の表現を追加的に含む。図２０Ｂでは、破損していると疑われるピークはダイヤモンドで示されている。図２０Ｃは、ステップ１３２０によって生成された、ＥＭＧアーチファクト訂正後の、訂正された信号を示す。図２０Ｃでは、疑わしいピークが除去され、訂正されたピークが丸で示され、元のピーク値が対照的な陰影で示されている。
【０１０７】
次に図２１Ａおよび２１Ｂを参照すると、ステップ１３２５に従ってベースラインアーチファクトの除去が示されている。図２１Ａ及び２１Ｂは、単一チャネルからのベースラインアーチファクトの除去を表しており、上述の方法１３００の実際的な実施形態では、図２１Ａ及び２１Ｂに示されているものに匹敵するデータセットが、データの各チャネルに対して存在することは、当業者には明らかであろう。図２１Ａは、ステップ１３２５への入力として受信され得るベースラインアーチファクト除去の前の例示的なデータを示す。図２１Ａでは、ベースラインアーチファクトは、円内に示されている。図２１Ａに示すデータでは、丸で囲まれた領域と信号の残りの部分との間のベースライン比は０．８未満である。いくつかの実施形態では、訂正された信号は、信号の残りの部分をこの係数で除算することによって提供される。図２１Ｂは、ステップ１３２５によって生成され得るような例示的な訂正された信号を示す。図２１Ａでは、ベースラインアーチファクト領域が円内に示されている。図２１Ａと図２１Ｂを比較することにより、ベースラインアーチファクトが除去されていることが見られ得る。
【０１０８】
次に図２２Ａ及び２２Ｂを参照すると、ステップ１３３０に従って外れ値及びギャップのトリミングが示されている。図２２Ａ及び２２Ｂは、単一チャネルからの外れ値及びギャップのトリミングを表しており、上述の方法１３００の実際的な実施形態では、図２２Ａ及び２２Ｂに示されたものに匹敵するデータセットが、データの各チャネルに対して存在することは、当業者には明らかであろう。図２２Ａは、ステップ１３３０への入力として受信され得る例示的なデータを示す。入力データは、図２２Ａで菱形で示されたサンプル４５０の近くの外れ値を含むことが分かるかもしれない。図２２Ｂは、上述したように外れ値を除去するためのステップ１３３０の実行後の図２２Ａの例示的なデータを示す。図２２Ａに示す外れ値が除去されたことが見られ得る。
【０１０９】
次に図２３Ａ及び２３Ｂを参照すると、ステップ１３３０に従ったＲ波ピーク信号の補間および抽出が示されている。図２３Ａ及び２３Ｂは、単一チャネルからのＲ波ピーク信号の抽出を表しており、上述の方法１３００の実際的な実施形態では、図２３Ａ及び２３Ｂに示されたものに匹敵するデータセットが、データの各チャネルに対して存在することは、当業者には明らかであろう。図２３Ａは、ステップ１３３０からの出力として提供され、ステップ１３３５への入力として受信され得る、例示的なＲ波ピーク信号を示す。図２３Ｂは、ステップ１３３５の実行によって生成され得る例示的なクリーン補間されたＲ波信号を示す。
【０１１０】
次に図２４Ａ及び２４Ｂを参照すると、ステップ１３３５に従ったチャネル選択が示されている。図２４Ａ及び２４Ｂに示された例示的なデータセットにおいて、チャネル３及び８は、時間間隔の１０％以上で接触問題が存在するため、チャネル選択には不適格であることが判明した。従って、図２４Ａ及び２４Ｂでは、例示的なチャネル１、２、４、５、６、及び７のみが示されている。対応するケンドール相関値と共に図２４Ａに示すデータの独立のチャネルの対は、以下の表に示されている。
【表１】
2021533855.tif 000021
【０１１１】
チャネル１、２、４、及び７からなる群が、中程度の相関関係（例えば、０．５より大きいが０．７より小さい相関関係）を示すことが、上の表から見て取れる。従って、チャネル１、２、４、及び７は、ステップ１３４０で選択される。図２４Ｂは、選択されるチャネル１、２、４、及び７を含むステップ１３４０によって出力される例示的なデータセットを示す。
【０１１２】
次に図２５Ａ及び２５Ｂを参照すると、ステップ１３４５に従って選択されるチャネルに基づくＥＵＭ信号の計算が示されている。図２４Ｂに示すチャネルデータは、図２５Ａ〜２５Ｂに示す出力データを生成するために、ステップ１３４５への入力として受信される。図２５Ａを参照して、図２４Ｂに示す信号から抽出される８０パーセンタイルの信号を示す。図２５Ｂは、図２５Ａに示す信号にワンダリングベースライン除去を適用して得られる訂正された信号を示す。
【０１１３】
次に図２６を参照して、ステップ１３５０に従って正規化されたＥＵＭ信号の計算が示されている。ステップ１３４５によって生成され、図２５Ｂに示される、訂正されたデータは、図２６に示すように正規化されたＥＵＭ信号を生成するために、ステップ１３５０への入力として受信される。図２６は、図２５Ｂに示す信号を正規化し、ベースライン値を３０可視化電圧単位に設定することによって得られる、正規化信号を示す。図２６では、信号に３つの弱いピークが存在することが見られ得る。
【０１１４】
次に図２７Ａ〜２７Ｃを参照すると、ステップ１３５５に従ったＥＵＭ信号のシャープ化が示されている。ステップ１３５０によって生成される例示的な正規化された信号、例えば図２６に示す例示的な正規化された信号は、シャープ化されたＥＵＭ信号を生成するために、ステップ１３５５への入力として受信される。図２７Ａは、ステップ１３５０によって生成される例示的な正規化されたＥＵＭ信号を示す。図２７Ｂは、ステップ１３５５に従って生成される例示的なエンハンスメントマスクを示す。図２７Ｃは、図２７Ａの正規化されたＥＵＭ信号を図２７Ｂのマスクに加えることによって生成される例示的なシャープ化されたＥＵＭ信号を示す。
【０１１５】
次に図２８を参照して、ステップ１３６０に従ったＥＵＭ信号のポスト処理が示されている。ステップ１３５５によって生成されるシャープ化されたＥＵＭ信号は、ポスト処理されたＥＵＭ信号を生成するために、ステップ１３６０への入力として受信される。図２８は、ステップ１３６０を参照して上述したようにワンダリングベースラインを除去した後の、例示的なポスト処理されたＥＵＭ信号を示す。図２６に示す３つの弱いピークが、ステップ１３５５のシャープ化およびステップ１３６０ポスト処理に続いて、図２８においてより明確に可視化されることが見て取れるであろう。
【０１１６】
次に図２９を参照して、図２８の例示的なＥＵＭ信号に対応するトコグラフ信号が示されている。前述したように、図２８の例示的なＥＵＭ信号は、方法１３００に従って生成される。図２９の代表的なトコグラフ信号は、図２８の例示的なＥＵＭ信号を生成するために使用されるデータと同じ時間間隔の間に、同じ被験者について捕捉された。図２８及び２９は、互いに実質的に一致しており、互いに同じ３つのピークを含むことが見て取れるであろう。
【０１１７】
本明細書で議論されるように、母体／胎児ケアの分野における技術的な問題は、トコダイナモメータ及び超音波トランスデューサの使用を介して子宮活動（例えば、収縮）をモニタするための既存のソリューションは、妊婦が不快なセンサを着用することを必要とし、肥満の妊婦によって着用される場合に信頼性の低いデータを生成してしまう（例えば、センサは、使用可能なデータを生成するのに十分な感度を有していない可能性がある）ことである。本明細書で更に議論されるように、例示的な実施形態は、快適に着用可能な装置に統合されて、子宮活動をモニタすることができる信号を生成する、生体電位センサ（例えば、電極）によって得られる、データの分析を介してこの技術的な問題に対する技術的な解決策を提示する。母体／胎児ケアの分野における更なる技術的な問題は、生体電位センサ（例えば、電極）によって得られるデータに基づく分析のための既存のソリューションが、心臓データを抽出するそれら信号を分析することに限定されていることである。本明細書で議論されるように、例示的な実施形態は、子宮活動（例えば、収縮）をモニタできる信号を生成するための生体電位データの分析を介して、この技術的な問題に対する技術的な解決策を提示する。
【０１１８】
本明細書中に引用する文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の様々な形態を、例示および実施形態を参照して上述したが、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、特許法の原則の下で適切に解釈される以下の請求項によって定義されることが理解されるであろう。更に、本明細書に記載の本発明の方法論、本発明のシステム、及び本発明のデバイスについての、様々な実施形態が、互いに任意の組み合わせで利用され得ることを含めて、多くの変更が、当技術分野の通常の技術者に明らかになり得る。更に、様々なステップは、任意の所望の順序で実施することができる（、そして、任意の所望のステップを追加することができ、及び／又は、特定の実施形態における任意の望ましくないステップを排除することができる）。
【図１Ａ】
2021533855.tif 000022
【図１Ｂ】
2021533855.tif 000023
【図２】
2021533855.tif 000024
【図３】
2021533855.tif 000025
【図４Ａ】
2021533855.tif 000026
【図４Ｂ】
2021533855.tif 000027
【図５】
2021533855.tif 000028
【図６Ａ】
2021533855.tif 000029
【図６Ｂ】
2021533855.tif 000030
【図６Ｃ】
2021533855.tif 000031
【図６Ｄ】
2021533855.tif 000032
【図７Ａ】
2021533855.tif 000033
【図７Ｂ】
2021533855.tif 000034
【図７Ｃ】
2021533855.tif 000035
【図７Ｄ】
2021533855.tif 000036
【図７Ｅ】
2021533855.tif 000037
【図７Ｆ】
2021533855.tif 000038
【図７Ｇ】
2021533855.tif 000039
【図７Ｈ】
2021533855.tif 000040
【図７Ｉ】
2021533855.tif 000041
【図７Ｊ】
2021533855.tif 000042
【図８】
2021533855.tif 000043
【図９】
2021533855.tif 000044
【図１０Ａ】
2021533855.tif 000045
【図１０Ｂ】
2021533855.tif 000046
【図１１Ａ】
2021533855.tif 000047
【図１１Ｂ】
2021533855.tif 000048
【図１２Ａ】
2021533855.tif 000049
【図１２Ｂ】
2021533855.tif 000050
【図１３】
2021533855.tif 000051
【図１４Ａ】
2021533855.tif 000052
【図１４Ｂ】
2021533855.tif 000053
【図１５Ａ】
2021533855.tif 000054
【図１５Ｂ】
2021533855.tif 000055
【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１８Ｅ】
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【図１８Ｆ】
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【図１８Ｇ】
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【図１８Ｈ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年3月23日(2021.3.23)
【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】
コンピュータ実装の方法において、
少なくとも一つのコンピュータプロセッサにより、複数の生の生体電位入力を受信するステップであって、生の生体電位入力の各々が、複数の電極のうちの対応する一つから受信され、複数の電極の各々が、妊婦の生の生体電位入力の夫々を測定するように配置されている、受信するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、前記複数の生の生体電位入力から複数の信号チャネルを生成するステップであって、前記複数の信号チャネルは、少なくとも３つの信号チャネルからなる、生成するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数の前処理された信号チャネルを生成するべく、前記信号チャネルの各々の、夫々の信号チャネルデータを前処理するステップであって、前記前処理された信号チャネルの各々が、夫々の前処理された信号チャネルデータからなる、前処理するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数のＲ波ピークデータセットを生成するべく、前記前処理された信号チャネルの各々の、前記前処理された信号チャネルデータから、夫々の複数のＲ波ピークを抽出するステップであって、前記Ｒ波ピークデータセットの各々は、夫々の複数のＲ波ピークからなる、抽出するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、前記複数のＲ波ピークデータセットから、（ａ）少なくとも一つの信号アーチファクト、若しくは（ｂ）少なくとも一つの外れ値データポイントのうちの、少なくとも一つを除去するステップであって、少なくとも一つの信号アーチファクトは筋電図アーチファクト若しくはベースラインアーチファクトのうちの一つである、除去するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数の補間されたＲ波ピークデータセットを生成するべく、前記少なくとも一つの信号アーチファクト、前記少なくとも一つの外れ値データポイント、若しくは、その両方を、前記少なくとも一つの信号アーチファクト、前記少なくとも一つの外れ値データポイント、若しくは、その両方が除去された、前記Ｒ波ピークデータセットのうちの対応する一つに基づいて判定された少なくとも一つの統計値で、置換するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、複数のＲ波信号チャネルを生成するべく、各補間されたＲ波ピークデータセットに基づいて、所定のサンプリングレートで、夫々のＲ波信号チャネルのための夫々のＲ波信号データセットを生成するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、（ａ）少なくとも一つの第１の特定のＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットと、（ｂ）少なくとも一つの第２の特定のＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットとの間の、少なくとも一つの相関関係に基づいて、前記複数のＲ波信号チャネルから少なくとも一つの第１の選択されたＲ波信号チャネルと少なくとも一つの第２の選択されたＲ波信号チャネルとを選択するステップと、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、少なくとも、前記第１の選択されたＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットと、前記第２の選択されたＲ波信号チャネルの前記夫々のＲ波信号データセットとに、基づいて、電気子宮モニタリング信号を代表する電気子宮モニタリングデータを生成するステップと
を含む、コンピュータ実装の方法。
【請求項２】
更に、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、シャープ化された電気子宮モニタリング信号を生成するべく、前記電気子宮モニタリングデータをシャープ化するステップを
含む、請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項３】
更に、
前記少なくとも一つのコンピュータプロセッサによって、前記電気子宮モニタリングデータが、破損した電気子宮モニタリング信号チャネルである前記電気子宮モニタリング信号チャネルのうちの選択された一つに基づいて計算されるかどうか、判定するステップを含み、
前記電気子宮モニタリングデータが、前記破損した電気子宮モニタリング信号チャネルである前記電気子宮モニタリング信号チャネルのうちの前記選択された一つに基づいて計算される場合には、前記シャープ化するステップが省略される、
請求項２に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項４】
更に、
ポスト処理された電気子宮モニタリング信号を生成するべく、前記シャープ化された電気子宮モニタリング信号データを後処理するステップを
含む、請求項２に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項５】
前記シャープ化するステップは、
前記電気子宮モニタリング信号データのピークのセットを識別するステップと、
前記ピークの各々のプロミネンスを判定するステップと、
ピークの前記セットから、少なくとも一つの閾値プロミネンス値よりも小さいプロミネンスを有するピークを除去するステップと、
ピークの前記セットの残りのピークに基づいてマスクを計算するステップと、
平滑化されたマスクを生成するべく、移動平均ウインドウに基づいて前記マスクを平滑化するステップと、
前記シャープ化された電気子宮モニタリング信号データを生成するべく、前記平滑化されたマスクを前記電気子宮モニタリング信号データに追加するステップと
を含む、請求項２に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つの閾値プロミネンス値が、絶対プロミネンス値と、ピークの前記セットにおける前記ピークの最大プロミネンスに基づいて計算される相対プロミネンス値とからなる、群から選択される少なくとも一つの閾値プロミネンス値を含む、請求項５に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項７】
前記マスクが、前記残りのピークの領域外のゼロ値と、前記残りのピークの領域内の非ゼロ値とを含み、
前記非ゼロ値はガウス関数に基づいて計算される、
請求項５に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項８】
前記前処理するステップの少なくとも一つのフィルタリングするステップが、直流除去フィルタ、電力線フィルタ、及びハイパスフィルタからなる群から選択される少なくとも一つのフィルタを適用するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項９】
前記抽出するステップが、
前記妊婦の母体心電図ピークのセットを受信するステップと、
母性心電図ピークの前記セットにおける前記母性心電図ピークの各々の前後の、所定のタイムウインドウ内の前記前処理された信号チャネルの各々におけるＲ波ピークを、前記所定のタイムウインドウ内の前記前処理された信号チャネルの各々における最大絶対値として、識別するステップと
を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１０】
信号アーチファクト若しくは外れ値データポイントのうちの少なくとも一つを除去するステップは、
閾値よりも大きいピーク間二乗平均平方根値を有する前記少なくとも一つの破損したピークに基づいて、前記複数のＲ波ピークデータセットの一つの中の少なくとも一つの破損したピークを識別するステップと、
前記破損したピークを中央値で置換するステップであって、前記中央値はローカル中央値若しくはグローバル中央値である、置換するステップと
を含む処理により、少なくとも一つの筋電図アーチファクトを除去するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１１】
信号アーチファクト若しくは外れ値データポイントのうちの少なくとも一つを除去するステップは、
前記複数のＲ波ピークデータセットのうちの一つのＲ波ピークの変化ポイントを識別するステップと、
前記複数のＲ波ピークデータセットのうちの前記一つを、前記変更ポイントの前に位置する第１の部分と、前記変更ポイントの後に位置する第２の部分とに、細分化するステップと、
前記第１の部分に対する第１の二乗平均平方根値を判定するステップと、
前記第２の部分に対する第２の二乗平均平方根値を判定するステップと、
前記第１の二乗平均平方根値及び前記第２の二乗平均平方根値に基づいて、等化係数を判定するステップと、
前記第１の部分のＲ波ピークに前記等化係数を乗算することにより、前記第１の部分を修正するステップと
を含む処理により、少なくとも一つのベースラインアーチファクトを除去するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１２】
信号アーチファクト若しくは外れ値データポイントのうちの少なくとも一つを除去するステップは、
外れ値のためのグラブス検定に従って少なくとも１つの外れ値を除去するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１３】
各々のＲ波ピークデータセットに基づいて各Ｒ波データセットを生成するステップは、各々のＲ波ピークデータセットの前記Ｒ波ピークの間を補間するステップを含み、
前記Ｒ波ピークの間を補間する前記ステップは、３次スプライン補間アルゴリズムと形状保存ピースワイズ３次補間アルゴリズムとからなる、群から選択される、補間アルゴリズムを使用して補間するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１４】
前記複数のＲ波信号チャネルから、前記Ｒ波信号チャネルの少なくとも一つの第１のチャネルと、前記Ｒ波信号チャネルの少なくとも一つの第２のチャネルとを選択するステップは、
前記複数のＲ波信号チャネルの各々における接触問題を識別するステップと、
前記Ｒ波信号チャネルの各々が接触問題を経験した事前の間隔のパーセンテージを判定するステップと、
前記Ｒ波信号チャネルの各々が接触問題を経験した事前の間隔のパーセンテージに基づいて、前記Ｒ波信号チャネルから候補のＲ波信号チャネルを選択するステップと、
前記選択された候補のＲ波信号チャネルを複数のカップルにグループ化するステップであって、前記カップルの各々は、互いに独立している前記選択された候補のＲ波信号チャネルのうちの二つを含む、グループ化するステップと、
前記カップルの各々の相関値を計算するステップと、
閾値の相関値を超える相関値を有する前記カップルのうちの少なくとも一つを識別するステップと、
前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第１のＲ波信号チャネルとして、前記カップルのうちの前記識別された少なくとも一つの各々の、前記第１の候補のＲ波信号チャネルを選択するステップと、
前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第２のＲ波信号チャネルとして、前記カップルのうちの前記識別された少なくとも一つの各々の、前記第２の候補のＲ波信号チャネルを選択するステップと
を含む、請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１５】
前記電気子宮モニタリング信号を計算するステップが、各時点における前記Ｒ波信号チャネルのうちの、前記選択された少なくとも一つの第１のＲ波信号チャネルと、前記Ｒ波信号チャネルのうちの前記選択された少なくとも一つの第２のＲ波信号チャネルとの、全てについて、各時点にて、所定のパーセンタイルである前記電気子宮モニタリング信号を計算するステップを含む、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１６】
前記所定のパーセンタイルが、８０パーセンタイルである、
請求項１５に記載のコンピュータ実装の方法。
【請求項１７】
前記統計値が、ローカル中央値、グローバル中央値、又は、平均値のいずれかである、
請求項１に記載のコンピュータ実装の方法。
【国際調査報告】
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