(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不整脈性イベントを検出する医療システムであって、
少なくとも１つのプロセッサを有し、
前記プロセッサが、
患者上又は患者内に配置されるフォトプレチスモグラム・プローブを用いて生成されるフォトプレチスモグラム信号、言い換えるとＰＰＧ信号を受信し、
前記患者上又は患者内に配置される加速度計を用いて生成されるパルス信号を受信し、
特徴を前記ＰＰＧ信号から抽出してＰＰＧ特徴ベクトルを生成し、
特徴を前記パルス信号から抽出してパルス特徴ベクトルを生成し、
前記ＰＰＧ特徴ベクトルと前記パルス特徴ベクトルとを相関させ、
不整脈性イベントを検出するため、相関されたＰＰＧ特徴ベクトル及び相関されたパルス特徴ベクトルを評価するようプログラムされ、
前記ＰＰＧ信号から抽出される特徴が、最後の所定の数のパルスの隣接するパルスのペアに関するインターパルス間隔を含み、
前記パルス信号から抽出される特徴は、最後の所定の数のパルスの隣接するパルスのペアに関するインターパルス間隔を含む、医療システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのプロセッサが更に、
前記患者上又は患者内に配置される前記加速度計を用いて生成される呼吸信号を受信し、
特徴を前記呼吸信号から抽出して呼吸特徴ベクトルを生成し、
前記呼吸特徴ベクトルと前記ＰＰＧ特徴ベクトルとを相関させ、
不整脈性イベントを検出するため、相関された呼吸特徴ベクトルを評価するようプログラムされる、請求項１に記載の医療システム。
【請求項３】
前記パルス信号の信号品質インデックスが所定の閾値を超え、前記呼吸信号の信号品質インデックスが所定の閾値を超えるとき、特徴が、前記パルス及び呼吸信号から抽出される、請求項２に記載の医療システム。
【請求項４】
前記ＰＰＧ特徴ベクトルと前記パルス特徴ベクトルとを相関させるステップが、前記パルス特徴ベクトルのインターパルス間隔傾向と前記ＰＰＧ特徴ベクトルのインターパルス間隔傾向とを整列配置するステップを含む、請求項１乃至３の任意の一項に記載の医療システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのプロセッサが更に、
前記加速度計を用いて生成される位置信号及び活動信号を受信し、
特徴を前記位置及び活動信号からそれぞれ抽出して位置特徴ベクトル及び活動特徴ベクトルを生成するようプログラムされ、
前記不整脈性イベントを検出するために前記相関されたＰＰＧ特徴ベクトル及び前記相関されたパルス特徴ベクトルを評価するステップが、前記位置及び活動特徴ベクトルを使用する、請求項１乃至４の任意の一項に記載の医療システム。
【請求項６】
前記パルス信号からの特徴の抽出と平行して、及び独立して、前記ＰＰＧ信号から特徴が抽出される、請求項１乃至５の任意の一項に記載の医療システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプロセッサが更に、前記加速度計を用いて生成される活動信号を受信し、
前記不整脈性イベントを検出するために前記相関されたＰＰＧ特徴ベクトル及び前記相関されたパルス特徴ベクトルを評価することが、
インターパルス間隔傾向が、規則的な状態から持続的に不定期に不規則な状態となり、活動レベルが所定の閾値以下にあることに基づき、心房細動又はフラッターの開始を検出することと、
インターパルス間隔傾向が、不定期に不規則な状態から持続的に規則的な状態となり、前記活動レベルが前記所定の閾値以下にあることに基づき、前記心房細動又はフラッターの終了を検出することと、
インターパルス間隔が、規則的で高速で持続的になり、前記活動レベルが前記所定の閾値以下にあり、ＰＰＧ信号振幅が減少することに基づき、血行力学的危険を伴う不整頻拍を検出することとの少なくとも１つを含む、請求項１乃至６の任意の一項に記載の医療システム。
【請求項８】
前記患者上又は患者内に配置される前記ＰＰＧプローブを用いて、前記ＰＰＧ信号を生成するフォトプレチスモグラムデバイスと、
前記患者上又は患者内に配置される前記加速度計を用いて、前記パルス信号を生成する加速度計ベースの呼吸及びパルスデバイスとを更に有する、請求項１乃至７の任意の一項に記載の医療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は一般に、患者モニタリングに関する。本願は、誤警報を減らすことに関連して特定の用途を見出し、特にこれを参照して説明されることになる。しかしながら、本願は、他の使用シナリオにおける用途も見出し、必ずしも上述した用途に限定されるというわけではない点を理解されたい。
【背景技術】
【０００２】
例えば虚血及び不整脈性イベントといった心イベントの心電計（ＥＣＧ）モニタリングは、患者の悪化を検出するのに重要である。関心のある不整脈性イベントは、例えば、心房細動又はフラッター（Ａ−Ｆｉｂ）、心室頻拍（Ｖ−Ｔａｃｈ）、心室細動（Ｖ−Ｆｉｂ）及び不全収縮の開始及び終了を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＥＣＧモニタリングは、複数のチャレンジを課す。
【０００４】
従来のＥＣＧ技術は、扱いにくく、信号取得を維持するには面倒で、高コストである。多くの場合、連続的なＥＣＧは、適当な電極及びリードが皮膚に接触することを維持するため、臨床医にかなりの作業を要求する。そうしないと、心イベントの誤った検出及び誤警報、又は臨床的に動きのないイベントを生じさせる可能性がある。更に、より小さい、より低コストのウェアラブル技術の発展をもってさえ、これらのチャレンジの多くは存在する。
【０００５】
本願は、上述した課題及びその他を解決する、新規で改良された方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの側面によれば、不整脈性イベントを検出する医療システムが提供される。このシステムは、少なくとも１つのプロセッサを有し、上記プロセッサが、患者上又は患者内に配置されるＰＰＧプローブを用いて生成されるフォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）信号を受信し、上記患者上又は患者内に配置される加速度計を用いて生成されるパルス信号を受信するようプログラムされる。更に、上記少なくとも１つのプロセッサが、ＰＰＧ特徴ベクトルに対する特徴をＰＰＧ信号から抽出し、パルス特徴ベクトルに対する特徴をパルス信号から抽出し、ＰＰＧ特徴ベクトルとパルス特徴ベクトルとを相関させ、不整脈性イベントを検出するため、相関されたＰＰＧ特徴ベクトル及び相関されたパルス特徴ベクトルを評価するようプログラムされる。
【０００７】
別の側面によれば、不整脈性イベントを検出する医学方法が提供される。患者上又は患者内に配置されるＰＰＧプローブを用いて生成されるＰＰＧ信号と、上記患者上又は患者内に配置される加速度計を用いて生成されるパルス信号とが受信される。ＰＰＧ特徴ベクトルに対する特徴がＰＰＧ信号から抽出され、パルス特徴ベクトルに対する特徴がパルス信号から抽出される。ＰＰＧ特徴ベクトルが、パルス特徴ベクトルと相関され、不整脈性イベントを検出するため、相関されたＰＰＧ特徴ベクトル及び相関されたパルス特徴ベクトルが評価される。
【０００８】
別の側面によれば、不整脈性イベントを検出する医療システムが提供される。このシステムは、ＰＰＧ特徴ベクトルに対する特徴をＰＰＧ信号から抽出する第１の特徴ユニットを含む。上記ＰＰＧ信号が、患者上又は患者内に配置されるＰＰＧプローブを用いて生成される。このシステムは更に、パルス特徴ベクトル及び呼吸特徴ベクトルに対する特徴をパルス及び呼吸信号からそれぞれ抽出する第２の特徴ユニットを含む。上記パルス及び呼吸信号が、上記患者上又は患者内に配置される加速度計を用いて生成される。このシステムは更に、上記ＰＰＧ特徴ベクトルと上記パルス及び呼吸特徴ベクトルとを相関させ、不整脈性イベントを検出するため、相関されたＰＰＧ特徴ベクトルと相関されたパルス及び呼吸特徴ベクトルとを評価するよう構成される不整脈ユニットを含む。
【０００９】
１つの利点は、不整脈性イベントのより信頼性が高い検出ができる点にある。
【００１０】
別の利点は、心電計（ＥＣＧ）モニタリングを必要とすることなく不整脈性イベントを検出する点にある。
【００１１】
別の利点は、連続的なモニタリングを必要とすることなく周期的に不整脈性イベントを検出する能力にある。
【００１２】
本発明の更に追加的な利点は、以下の詳細な説明を読み及び理解する当業者により理解されるであろう。これには、検出された状態に対する患者のケア提供者又は適切な応答者に対する通知を正当化する他の生理条件の検出が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】不整脈性イベントを検出する医療システムのある実施形態を示す図である。
【図２】不整脈性イベントを検出する医療システムの別の実施形態を示す図である。
【図３】図１又は図２のシステムで不整脈性イベントを検出するフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、様々な要素及び要素の配列の形式並びに様々なステップ及びステップの配列の形式を取ることができる。図面は、好ましい実施形態を説明するためだけにあり、本発明を限定するものとして解釈されるべきものではない。
【００１５】
本発明は、フォトプレチスモグラム（ＰＰＧ）信号と呼吸及びパルス信号とを用いて不整脈性イベントを検出することを提案する。この呼吸及びパルス信号は、加速度計から決定される。これらのイベントは、加速度計ベースの呼吸及びパルス信号のＰＰＧ信号との相互相関により、高い信頼性で検出されることができる。更に、検出されたイベントは、高い信頼性で臨床医に警報を生成するために用いられることができる。
【００１６】
図１及び図２を参照すると、医療システム１０は、ＰＰＧ信号及び／又は他の信号の生成を容易にするＰＰＧプローブ１２を含む。概して、ＰＰＧ信号は、パルス酸素測定を用いて生成されるが、ＰＰＧ信号を生成する他の方法も想定される。ＰＰＧプローブ１２は、関連付けられる患者１４上に、又は、この中に配置される。
【００１７】
ＰＰＧ信号を生成するためにパルス酸素測定が使用されるとき、ＰＰＧプローブ１２は、患者１４の細い部分に、又は、この周りに配置される。乳児の場合、ＰＰＧプローブ１２は通常足にわたり配置される。他の態様では、ＰＰＧプローブ１２は通常、指先にわたり、耳たぶにわたり、人さし指及び親指（母指主動脈）の間の水かきにおいて、又は、額上に配置される。更に、パルス酸素測定が使用されるとき、ＰＰＧプローブ１２は、１つ又は複数の光源を含む。光源は、赤（例えば、約６６０ｎｍ）及び赤外線（例えば、約９４０ｎｍ）波長での光をＰＰＧプローブ１２の光検出器に対して患者１４を通りシーケンシャルに通過させるよう制御される。２つの波長の各々での変化する吸収度が、光学的信号を発生させるため、光検出器により測定される。
【００１８】
ＰＰＧ信号処理ユニット（ＰＳＰＵ）１６は、ＰＰＧ信号及び／又は他の信号を生成するためＰＰＧプローブ１２（例えば、光学的信号）により生成される１つ又は複数の信号を処理する。適切に、ＰＰＧ信号及び／又は他の信号は、連続的である。
【００１９】
更に、ＰＰＧ特徴抽出ユニット（ＰＦＥＵ）１８は、ＰＰＧ特徴ベクトルに対する１つ又は複数の特徴を抽出するため、ＰＰＧ信号を処理する。抽出されることができる特徴は、ＰＰＧ信号に関する信号品質インデックス（ＳＱＩ）、ＰＰＧ信号の信号安定性、最後のｎパルス（例えば、ｎ＝４又は８）に関するパルス基準（即ち、検出されたパルス識別子（ＩＤ））、最後のｎパルスの隣接するパルスのペアに関するインターパルス間隔（ＩＰＩ）、最後のｎパルスに関するメディアンＩＰＩ、及びｉｎｏｐメッセージングを含む。パルスに関するパルス基準は例えば、マスタクロックインデックスとすることができる。概して、これらの特徴の全ては、ＰＰＧ特徴ベクトルに対して抽出される。
【００２０】
ＰＰＧ信号のＳＱＩが所定の閾値を超えるとき、ＰＦＥＵ１８は通常、ＰＰＧ特徴ベクトルに対する特徴を抽出する。所定の閾値は、医療システム１０のユーザが信頼性高く特徴を抽出するのに十分高い信号品質であると認めるレベルにセットされる。更に、ＰＦＥＵ１８は通常、例えば１０ミリ秒といった所定のサンプリングレートに基づき、特徴を抽出する。所定のサンプリングレートは、医療システム１０の計算リソース（例えば、処理パワー及びメモリ）及び／又は患者を確実にモニタするのに必要なＰＰＧ特徴ベクトルの精度に基づき、医療システム１０のユーザによりセットされることができる。
【００２１】
ＰＳＰＵ１６及びＰＦＥＵ１８はそれぞれ、ソフトウェア（即ち、プロセッサ実行可能な命令）、ハードウェア又はこの２つの組合せとすることができる。ＰＳＰＵ１６又はＰＦＥＵ１８が、ソフトウェアである又はこれを含むとき、このソフトウェアは、１つ又は複数のプログラムメモリに格納されて、１つ又は複数のプロセッサにより実行される。
【００２２】
ＰＰＧデバイス２０は、患者１４の近くに配置され、通常、患者のベッドサイド、又は、自己充足的なデバイスに配置される。更に、ＰＰＧデバイスは概して、患者１４により着用される。更に、ＰＰＧデバイス２０は、ＰＰＧプローブ１２と一体化されることができる。ＰＰＧデバイス２０は、ＰＰＧプローブ１２を制御し、ＰＰＧプローブ１２により生成される信号を受信する。ＰＰＧデバイス２０は、ＰＳＰＵ１６及び概してＰＦＥＵ１８を含む。しかしながら、ＰＦＥＵ１８は、ＰＰＧデバイス２０から離れて、例えば、患者モニタリングシステム（ＰＭＳ）又はデータアグリゲータに含まれることができる。
【００２３】
ＰＳＰＵ１６を用いて、ＰＰＧデバイス２０が、ＰＰＧ信号を生成するために、信号を処理する。ＰＰＧデバイス２０がＰＦＥＵ１８を含む場合、ＰＰＧデバイス２０は、ＰＰＧ信号を処理し、ＰＰＧ特徴ベクトルを生成するためにＰＦＥＵ１８を使用する。ＰＰＧ特徴ベクトルはその後、ＰＭＳ２２に伝達される。なぜなら、これらのベクトルは、ＰＰＧデバイス２０の通信ユニット２４を用いて生成されるからである。ＰＰＧデバイス２０がＰＦＥＵ１８を含まない場合、ＰＰＧデバイス２０は、通信ユニット２４を用いてＰＦＥＵ１８にＰＰＧ信号を伝達する。代替的に、波形の再構成に関して信号抽出が実現される場合、生のＰＰＧ信号がＰＭＳ２２に送られることができる。
【００２４】
ＰＰＧデバイス２０の１つ又は複数のプログラムメモリ２６は、ＰＳＰＵ１６及び／又はＰＦＥＵ１８の任意のソフトウェアを格納する。更に、ＰＰＧデバイス２０の１つ又は複数のプロセッサ２８は、プログラムメモリ２６上でソフトウェアを実行する。１つ又は複数のシステムバス３０は、例えばプロセッサ２８、プログラムメモリ２６及び通信ユニット２４といったＰＰＧデバイス２０の要素を相互接続する。
【００２５】
図１に示されるように、ＰＳＰＵ１６及びＰＦＥＵ１８は、ＰＰＧデバイス２０のプログラムメモリ２６に格納されるソフトウェアである。ここで、ＰＰＧデバイス２０のプロセッサ２８は、ソフトウェアを実行する。図２に示されるように、ＰＳＰＵ１６及びＰＦＥＵ１８は、ソフトウェアである。ＰＳＰＵ１６は、ＰＰＧデバイス２０のプログラムメモリ２６に格納される。ここで、ＰＰＧデバイス２０のプロセッサ２８は、ソフトウェアを実行する。更に、ＰＦＥＵ１８は、ＰＭＳ２２の１つ又は複数のプログラムメモリ３２に格納される。ここで、ＰＭＳ２２の１つ又は複数のプロセッサ３４は、ソフトウェアを実行する。
【００２６】
加速度ベースの呼吸及びパルス（ＡＢＲＰ）プローブ３６が、患者１４上に、又は、この中に配置され、通常、心臓（例えば、胸郭内）又は前肋骨軟骨の近くに配置される。更に、ＡＢＲＰプローブ３６は、ＰＰＧプローブ１２に一体化される、この上に配置される、又はこの近くに配置されることができる。ＡＢＲＰプローブ３６は、加速度計３８を含む。概して、加速度計３８は、３次元（３Ｄ）又は３軸加速度計である。しかしながら、加速度計３８は、３次元未満において加速度を測定することができる。加速度計３８は、加速度を示す１つ又は複数の加速度計信号を生成する。概して、加速度計信号は、加速度計３８の各次元に関する加速度計信号を含む。
【００２７】
ＡＢＲＰ信号処理ユニット（ＡＳＰＵ）４０は、加速度信号を処理し、加速度信号からパルス、呼吸、位置及び活動信号を生成する。例えば心弾動計（ＢＣＧ）信号又は心拍信号といった他の信号が、加速度信号から生成されることもできる。位置信号は、ＡＢＲＰプローブ３６の位置の時間にわたる変化を示し、活動信号は、患者１４の活動レベルを示す。活動レベルは例えば、最後の所定の時間期間にわたる位置における変化の解析を通して決定されることができる。適切に、この信号は、連続的であるか、又はＰＰＧ周期性に従う周期性を伴い断続的である。
【００２８】
更に、ＡＢＲＰ特徴抽出ユニット（ＡＦＥＵ）４２は、パルス、呼吸、位置及び活動信号の各々に関して、ＡＢＲＰ特徴ベクトルに対する１つ又は複数の特徴を抽出するため、信号を処理する。ＡＢＲＰ特徴ベクトルは、特徴が抽出される信号に依存する、ＡＢＲＰパルス特徴ベクトル、ＡＢＲＰ呼吸特徴ベクトル、ＡＢＲＰ位置特徴ベクトル、又はＡＢＲＰ活動特徴ベクトルとすることができる。ＡＢＲＰパルス特徴ベクトルは、ＡＢＲＰ呼吸特徴ベクトルと共に作成される。こうして、ＡＢＲＰパルス特徴ベクトルが作成されるとき、ＡＢＲＰパルス特徴ベクトルは同じ時間ウインドウに関して作成される。同様に、ＡＢＲＰ位置特徴ベクトルは、ＡＢＲＰ活動特徴ベクトルと共に作成される。
【００２９】
パルス信号に関して抽出されることができる特徴は、パルス信号のＳＱＩ、最後のｎパルス（例えば、ｎ＝４又は８）に関するパルス基準（即ち、検出されたパルス識別子（ＩＤ））、最後のｎパルスの隣接するパルスのペアに関するインターパルス間隔（ＩＰＩ）、最後のｎパルスに関するメディアンＩＰＩ、及びｉｎｏｐメッセージングを含む。パルスに関するパルス基準は例えば、マスタクロックインデックスとすることができる。呼吸信号に関して抽出されることができる特徴は、呼吸信号のＳＱＩ、最後のｎ呼吸（例えば、ｎ＝４又は８）に関する呼吸基準（即ち、検出された呼吸識別子（ＩＤ））、最後のｎ呼吸の隣接する呼吸のペアに関するインター呼吸間隔（ＩＢＩ）、最後のｎ呼吸に関するメディアンＩＢＩ、及びｉｎｏｐメッセージングを含む。呼吸に関する呼吸基準は、例えば、マスタクロックインデックスとすることができる。位置信号に関して抽出されることができる特徴は、位置、位置履歴（例えば、最後の所定の時間量にわたる位置）及びエンドユーザ・メッセージングインタフェースを含む。活動信号に関して抽出されることができる特徴は、活動レベル、活動レベル履歴（例えば、最後の所定の時間量にわたる活動）及びエンドユーザ・メッセージングインタフェースを含む。概して、すべての信号に関して上記列挙された特徴の全てが抽出される。
【００３０】
対応する信号のＳＱＩが所定の閾値を超えるとき、ＡＦＥＵ４２は、ＡＢＲＰ特徴ベクトルに対する特徴を抽出する。所定の閾値は、医療システムのユーザが信頼性高く特徴を抽出するのに十分高い信号品質であると認めるレベルにセットされる。パルス信号に関するＳＱＩが対応する所定の閾値を超え、及び呼吸信号に関するＳＱＩが対応する所定の閾値を超えるときのみ、ＡＢＲＰパルス特徴ベクトルが作成される。同じことは、ＡＢＲＰ呼吸特徴ベクトルにも当てはまる。同様に、位置信号に関するＳＱＩが対応する所定の閾値を超え、及び活動信号に関するＳＱＩが対応する所定の閾値を超えるときのみ、ＡＢＲＰ位置特徴ベクトルが作成される。同じことは、ＡＢＲＰ活動パルス特徴ベクトルにも当てはまる。
【００３１】
更に、ＡＦＥＵ４２は通常、例えば、１０ミリ秒といった所定のサンプリングレートに基づき、信号から特徴を抽出する。所定のサンプリングレートは、医療システム１０の計算リソース（例えば、処理パワー及びメモリ）及び／又は患者を確実にモニタするのに必要なＡＢＲＰ特徴ベクトルの精度に基づき、医療システム１０のユーザによりセットされることができる。
【００３２】
ＡＢＲＰ特徴ベクトルの処理及び生成は、ＰＰＧ特徴ベクトルの処理及び生成と平行して、及び独立して適切に実行される。更に、ＡＳＰＵ４０及び／又はＡＦＥＵ４２はそれぞれ、ソフトウェア（即ち、プロセッサ実行可能な命令）、ハードウェア又はこの２つの組合せとすることができる。ＡＳＰＵ４０又はＡＦＥＵ４２が、ソフトウェアである又はこれを含むとき、このソフトウェアは、１つ又は複数のプログラムメモリに格納されて、１つ又は複数のプロセッサにより実行される。
【００３３】
ＡＢＲＰデバイス４４は、患者１４の近くに配置され、通常、患者のベッドサイドに配置される。更に、ＡＢＲＰデバイス４４は、ＡＢＲＰプローブ３６及び／又はＰＰＧデバイス２０と一体化されることができる。ＡＢＲＰデバイス４４は、ＡＢＲＰプローブ３６を制御し、ＡＢＲＰプローブ３６により生成される加速度信号を受信する。ＡＢＲＰデバイス４４は、ＡＳＰＵ４０及び概してＡＦＥＵ４２を含む。しかしながら、ＡＳＰＵ４０は、ＡＢＲＰデバイス４４から離れて、例えば、ＰＭＳに含まれることができる。
【００３４】
ＡＳＰＵ４０を用いて、ＡＢＲＰデバイス４４は、パルス、呼吸、位置及び活動信号を生成するため、加速度計信号を処理する。ＡＢＲＰデバイス４４がＡＦＥＵ４２を含む場合、ＡＢＲＰデバイス４４は、信号を処理し、ＡＢＲＰ特徴ベクトルを生成するためにＡＦＥＵ４２を使用する。ＡＢＲＰ特徴ベクトルはその後、ＰＭＳ２２に伝達される。なぜなら、これらのベクトルは、ＡＢＲＰデバイス４４の通信ユニット４６を用いて生成されるからである。ＡＢＲＰデバイス４４がＡＦＥＵ４２を含まない場合、ＡＢＲＰデバイス４４は、通信ユニット４６を用いてＡＦＥＵ１８に信号を伝達する。
【００３５】
ＡＢＲＰデバイス４４の１つ又は複数のプログラムメモリ４８は、ＡＳＰＵ４０及び／又はＡＦＥＵ４２の任意のソフトウェアを格納する。更に、ＡＢＲＰデバイス４４の１つ又は複数のプロセッサ５０は、プログラムメモリ４８上でソフトウェアを実行する。１つ又は複数のシステムバス５２は、例えばプロセッサ５０、プログラムメモリ４８及び通信ユニット４６といったＡＢＲＰデバイス４４の要素を相互接続する。
【００３６】
図１に示されるように、ＡＳＰＵ４０及びＡＦＥＵ４２は、ＡＢＲＰデバイス４４のプログラムメモリ４８に格納されるソフトウェアである。ここで、ＡＢＲＰデバイス４４のプロセッサ５０は、ソフトウェアを実行する。図２に示されるように、ＡＳＰＵ４０及びＡＦＥＵ４２は、ソフトウェアである。ＡＳＰＵ４０は、ＡＢＲＰデバイス４４のプログラムメモリ４８に格納される。ここで、ＡＢＲＰデバイス４４のプロセッサ５０は、ソフトウェアを実行する。更に、ＡＦＥＵ４２は、ＰＭＳ２２のプログラムメモリ３２に格納される。ここで、ＰＭＳ２２のプロセッサ３４は、ソフトウェアを実行する。
【００３７】
ＰＭＳ２２の不整脈ユニット５４は、ＰＦＥＵ１８及びＡＦＥＵ４２からからそれぞれＰＰＧ特徴ベクトル及びＡＢＲＰ特徴ベクトルを受信するか、又は、特徴ベクトルを生成する。特徴ベクトルに基づき、不整脈ユニット５４は、例えば心房細動又はフラッター（Ａ−Ｆｉｂ）、心室頻拍（Ｖ−Ｔａｃｈ）、心室細動（Ｖ−Ｆｉｂ）及び不全収縮といった不整脈性イベントを検出する。不整脈ユニット５４は、ソフトウェア（即ち、プロセッサ実行可能な命令）、ハードウェア又はこの２つの組合せとすることができる。
【００３８】
ＰＰＧ特徴ベクトル、ＡＢＲＰパルス特徴ベクトル及びこのＡＢＲＰパルス特徴ベクトルに時間的に対応するＡＢＲＰ呼吸特徴ベクトルが受信されるとき、不整脈ユニット５４は、ＰＰＧ特徴ベクトルとＡＢＲＰ特徴ベクトルとを整列配置するため、セグメントアラインメントルーチンを使用する。特に、ＡＢＲＰ呼吸特徴ベクトル及びＡＢＲＰパルス特徴ベクトルはすでに整列配置される。なぜなら、これらの特徴ベクトルは、同じ時間ウインドウから生成されるか、又は同じ期間に収集及び送信されるデータから得られるからである。
【００３９】
セグメントアラインメントルーチンは、ＰＰＧ特徴ベクトルのパルスとＡＢＲＰパルス特徴ベクトルのパルスとを整列配置することにより、ＰＰＧ特徴ベクトルとＡＢＲＰ特徴ベクトルとを整列配置する。代替的に、ＡＢＲＰパルス特徴ベクトルは、ＰＰＧ特徴ベクトルに対して整列配置されることもできる。しかしながら、これは、ＡＢＲＰ呼吸特徴ベクトルを整列配置する追加的な処理を必要とする。したがって、議論の容易さのため、ＰＰＧ特徴ベクトルがＡＢＲＰ特徴ベクトルに対して整列配置されると仮定される。
【００４０】
特徴ベクトルを整列配置する１つの方法は、ＩＢＩの傾向分析を使用することである。斯かる場合、ＰＰＧ特徴ベクトルのＩＢＩの傾向が、ＡＢＲＰパルス特徴ベクトルのＩＢＩの傾向に対して整列配置される。傾向が整列配置されることができる場合、ＰＰＧ特徴ベクトルにおけるパルスのパルス基準がＡＢＲＰパルス特徴ベクトルにおける対応するパルスのパルス基準と整合するよう、ＰＰＧ特徴ベクトルのパルス基準がシフトされる。ＰＰＧ特徴ベクトルとＡＢＲＰ特徴ベクトルとを整列配置する他の方法が同様に可能である。
【００４１】
セグメントアラインメントルーチンを実行した後、ＰＰＧ特徴ベクトルがＡＢＲＰ特徴ベクトルと整列配置されるかどうか決定が行われる。この決定は通常、ＩＢＩに基づかれ、セグメントアラインメントルーチンがＰＰＧ特徴ベクトルとＡＢＲＰ特徴ベクトルとを整列配置することが可能でない場合に実行される。これがあてはまる限り、不整脈ユニット５４は追加的なデータを待つ。更に、例えば、医療システム１０のユーザは、ＰＭＳ２２のディスプレイデバイス５６又はＰＭＳ２２により開始されるユーザへのメッセージを用いて、ＡＢＲＰ特徴ベクトル及びＰＰＧ特徴ベクトルが同じ患者からのものかを検証するよう促されることができる。他の態様で、不整脈ユニット５４は、不整脈性イベントに関してＡＢＲＰ特徴ベクトル及びＰＰＧ特徴ベクトルを評価する。これは、不整脈性イベントを示すパターンを特定することを含む。
【００４２】
ＩＰＩの傾向が、規則的な状態から持続的に不定期に不規則な状態へとなり、活動レベルが所定の閾値以下にある場合、Ａ−Ｆｉｂの開始が検出される。所定の閾値は、Ａ−Ｆｉｂの開始を十分に示すと考えられるレベルに、医療システムのユーザによりセットされる。同様に、ＩＰＩの傾向が、不定期に不規則な状態から持続的に規則的な状態へとなり、活動レベルが所定の閾値以下にある場合、Ａ−Ｆｉｂの終了が検出される。ＩＰＩが、規則的で高速で持続的になり、活動レベルが所定の閾値以下にあり、ＰＰＧ信号振幅が減少する場合、血行力学的危険を伴う不整頻拍が検出される。
【００４３】
前述のイベントのいずれかが検出される場合、臨床医は、例えばディスプレイデバイス５６を用いて、検出されたイベントをチェックするよう促されることができる。更に、前述のイベントのいずれかが検出され、位置が転倒を示す、又は活動レベルが活動において鋭く減少する場合、イベントはより深刻と考えられる。この場合、例えば、ディスプレイデバイス５６、電子メール、テキスト、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）といった代替的な無線メッセージ発信方法、音声、適切な触覚デバイス等を用いて、警報が、臨床医に提供されることができる。
【００４４】
ＰＭＳ２２が例えば、不整脈ユニット５４、ＡＦＥＵ４２又はＰＦＥＵ１８からのソフトウェアを含むとき、ＰＭＳ２２は、ソフトウェアを格納する１つ又は複数のプログラムメモリ３２及びソフトウェアを実行する１つ又は複数のプロセッサ３４を含む。更に、例えばＰＦＥＵ１８又はＡＦＥＵ４２を含むデバイス及び／又はシステムといった遠隔デバイス及び／又はシステムとの通信は、ＰＭＳ２２の通信ユニット５８を用いて、通信ネットワークにわたり適切に実行される。ＰＭＳ２２の要素は、システムバス６０及び／又は通信ネットワークを用いて適切に相互接続される。
【００４５】
図３を参照すると、フローチャート１００は、ＰＦＥＵ１８、ＡＦＥＵ４２及び不整脈ユニット５４が不整脈性イベントを検出するためにどのように協調するかを示す。ＰＦＥＵ１８は例えば、ＰＳＰＵ１６からＰＰＧ信号を受信する。概して、ＰＰＧ信号は、連続的である。ＰＦＥＵ１８は、ＳＱＩが閾値を超えるかどうかを決定する（ステップ１０２）。ＳＱＩが閾値を超えない場合、オプションで遅延された後、決定１０２が繰り返される。ＳＱＩが閾値を超える場合、ＰＰＧ特徴ベクトルがＰＰＧ信号から作成され（ステップ１０４）、オプションで遅延された後、決定１０２が繰り返される。
【００４６】
ＡＦＥＵ４２は、ＰＦＥＵ１８と平行して、及び独立して作動し、例えば、ＡＳＰＵ４０からの呼吸、パルス、位置及び活動信号を受信する。概して、信号は、連続的である。ＡＦＥＵ４２は、これらの信号のＳＱＩが両方とも対応する閾値を超えるかどうかを決定する（ステップ１０６）。ＳＱＩが両方とも対応する閾値を超えるわけではない場合、オプションで遅延された後、決定１０６が繰り返される。ＳＱＩが両方とも対応する閾値を超える場合、ＡＢＲＰ呼吸及びパルス特徴ベクトルがパルス及び呼吸信号から作成され（ステップ１０８）、オプションで遅延された後、決定１０６が繰り返される。
【００４７】
更に、ＡＢＲＰ呼吸及びパルス特徴ベクトルを作成した後、ＡＦＥＵ４２は、これらの信号のＳＱＩが両方とも対応する閾値を超えるかどうかを決定する（ステップ１１０）。ＳＱＩが両方とも対応する閾値を超えるわけではない場合、オプションで遅延された後、決定１１０が繰り返される。ＳＱＩが両方とも対応する閾値を超える場合、ＡＢＲＰ位置及び活動特徴ベクトルが位置及び活動信号から作成され（ステップ１１２）、オプションで遅延された後、決定１１０が繰り返される。
【００４８】
不整脈ユニット５４は、ＰＦＥＵ１８及びＡＦＥＵ４２から、ＰＰＧ特徴ベクトルだけでなく、ＡＢＲＰ呼吸及びパルス特徴ベクトルを受信する。ＰＰＧ特徴ベクトル並びにＡＢＲＰ呼吸及びパルス特徴ベクトルが利用できると決定されるとき（ステップ１１４）、セグメントアラインメントルーチンは、ＰＰＧ特徴ベクトルとＡＢＲＰ呼吸及びパルス特徴ベクトルとを整列配置しようと試みることが行われる（ステップ１１６）。逆もまた同じである。他の態様で、決定１１４は、新規データ１１８を待った後に繰り返される。適切に、整列は、ＩＰＩに基づき実行される。
【００４９】
セグメントアラインメントルーチンを実行した後（ステップ１１６）、ＰＰＧ特徴ベクトルのＩＰＩがＡＢＲＰ呼吸及びパルス特徴ベクトルに整列配置されるかに関する決定がなされる（ステップ１２０）。整列配置されない場合、新規データを待った後（ステップ１１８）、利用可能性の決定１１４が繰り返される。整列配置される場合、ＰＰＧ特徴ベクトル並びにＡＢＲＰ呼吸、パルス、位置及び活動特徴ベクトルが、不整脈のパターンに関して評価される（ステップ１２２）。例えば、ＩＰＩの傾向が、規則的な状態から持続的に不規則な状態となり、活動レベルが所定の閾値以下である場合、Ａ−Ｆｉｂの開始が検出される。
【００５０】
説明の容易さのため、メモリ２６、３２及び４８が別々のメモリとして示されるが、いくつかの実施形態において、これらのメモリの２つ又は全ては単一のメモリにおいて実現される。同様に、説明の容易さのため、プロセッサ２８、３４、５０が別々のプロセッサとして示されるが、いくつかの実施形態において、これらのプロセッサの２つ又は全てはシングルプロセッサにおいて実現される。更に、上述される、メッセージ、警報等は、ディスプレイデバイス、例えば電子メール、テキスト、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）といった代替的な無線メッセージ発信方法、音声、適切な触覚デバイス等を用いてユーザに伝えられる。
【００５１】
本書で使用されるメモリは、非一時的なコンピュータ可読媒体；磁気ディスク又は他の磁気ストレージ媒体；光学ディスク又は他の光学ストレージ媒体；ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又は他の電子メモリデバイス又はチップ又は動作可能に相互接続されるチップのセット；格納された命令がインターネット／イントラネット又はローカルエリアネットワークを介して取得されることができるインターネット／イントラネットサーバ；等の１つ又は複数を含む。更に、本書において使用されるプロセッサは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの１つ又は複数を含み、コントローラは、１）コントローラの機能を実行するプロセッサ実行可能な命令を持つ少なくとも１つのメモリ；及び２）プロセッサ実行可能な命令を実行する少なくとも１つのプロセッサを含み、ユーザ出力デバイスは、プリンタ、ディスプレイデバイス等を含み、ディスプレイデバイスは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ等の１つ又は複数を含む。
【００５２】
本発明が、好ましい実施形態を参照して説明されてきた。上記の詳細な説明を読み及び理解すると、第三者は、修正及び変更を思いつくことができる。それらの修正及び変更が添付の特許請求の範囲又はその均等物の範囲内にある限り、本発明は、すべての斯かる修正及び変更を含むものとして構築されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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