(57)【要約】  この文書は視覚的な中心静脈圧測定を説明する。人の中心静脈圧（ＣＶＰ）を視覚的に判断するために、人の首の右側の映像が取り込まれる。一例として、医療専門家は、スマートフォンを使用して人の首の右側の映像を記録する。人の首の右側が取り込まれるのは、そこが、人の外頚および内頚静脈が位置する場所であり、それらの静脈で、ＣＶＰ測定に使用可能な拍動運動が生じるためである。映像は次に、人の首の右側の再構成映像を生成するために、映像運動増幅手法に従って処理される。再構成映像では、人の首の右側で生じる人の静脈系の拍動運動が視覚的に増幅される。再構成映像を使用して、視覚的に増幅された拍動運動のピークと人の解剖学的特徴との間の距離が測定される。測定された距離は、人のＣＶＰを判断するために使用される。これらの手法により、ＣＶＰは、医療専門家が行なった推定に依拠することなく判断され得る。
2018514238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の首の映像を取り込むステップと、
前記人の首で生じる前記人の静脈系の拍動運動が増幅された再構成映像を生成するために、取り込まれた前記映像を、１つ以上のコンピューティング装置により、１つ以上の映像運動増幅手法に従って処理するステップと、
前記１つ以上のコンピューティング装置により、増幅された前記拍動運動のピークと前記人の解剖学的特徴との間の距離を測定するステップと、
増幅された前記拍動運動についての測定された前記距離に基づいて、前記１つ以上のコンピューティング装置により、前記人の中心静脈圧（ＣＶＰ）を判断するステップとを含む、コンピュータにより実現される方法。
【請求項２】
前記拍動運動は、前記再構成映像における視覚的に増幅された拍動運動の人間の目での視覚化を可能にするように、視覚的に増幅される、請求項１に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項３】
前記再構成映像を生成するために、取り込まれた前記映像を１つ以上の映像運動増幅手法に従って処理するステップは、前記１つ以上のコンピューティング装置により、
取り込まれた前記映像を異なる空間周波数帯域に空間的に分解するステップと、
前記異なる空間周波数帯域で前記拍動運動についてフィルタリングするための時間フィルタを適用するステップと、
前記拍動運動が観察される前記異なる空間周波数帯域に部分的に基づいて、前記拍動運動を視覚的に増幅するステップとを含む、請求項１に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項４】
前記ＣＶＰを表示装置上に提示するためのユーザインターフェイスを生成するステップをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項５】
前記解剖学的特徴は、前記人の下顎角または前記人の耳たぶに対応する、請求項１に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項６】
前記測定するステップが行なわれる場合に前記再構成映像において見え続ける前記人の解剖学的特徴に部分的に基づいて、前記距離を測定する基準となる前記解剖学的特徴を判断するステップをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項７】
前記ＣＶＰを以前に判断された１つ以上のＣＶＰと比較するステップをさらに含み、前記以前に判断された１つ以上のＣＶＰは各々、以前に取り込まれたそれぞれの映像について、前記処理するステップと、前記測定するステップと、前記判断するステップとを行なうことによって判断されたものであり、前記方法はさらに、
前記ＣＶＰを前記以前に判断された１つ以上のＣＶＰと比較した結果に基づいて、前記人の心臓血管の健康における傾向を判断するステップを含む、請求項１に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項８】
前記傾向は、前記人のＣＶＰの増加または減少を示す、請求項７に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項９】
前記人の呼吸数を判断するために、前記１つ以上のコンピューティング装置によって前記再構成映像を分析するステップと、
判断された前記呼吸数の呼吸休止中に前記測定するステップを行なうステップとをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項１０】
人の首の映像を取り込むためのビデオカメラと、
前記人の首の再構成映像を表示するための表示装置と、
中心静脈圧（ＣＶＰ）測定マネージャを実現するための処理システムとを含む、装置であって、前記ＣＶＰ測定マネージャは、
前記再構成映像を生成するために、取り込まれた前記映像を１つ以上の映像運動増幅手法を使用して処理するように構成され、前記１つ以上の映像運動増幅手法は、前記人の首で生じる拍動運動を、前記再構成映像において視覚的に増幅された拍動運動が人間の目で感知されるように視覚的に増幅するのに有効であり、前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、
前記再構成映像のフレームにおいて、視覚的に増幅された前記拍動運動のピークと前記人の解剖学的特徴との間の距離を測定し、
測定された前記距離に基づいて、前記人のＣＶＰ測定値を判断するように構成される、装置。
【請求項１１】
格納された前記ＣＶＰ測定値の比較に基づいて前記人の心臓血管の健康における傾向を判断するために、異なる時間に判断された前記ＣＶＰ測定値を、前記ＣＶＰ測定マネージャによるアクセスのために格納するように構成された記憶媒体をさらに含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、
前記人の呼吸数を判断するために、前記再構成映像を分析し、
判断された前記呼吸数での呼吸休止中に、視覚的に増幅された前記拍動運動の前記ピークと前記人の前記解剖学的特徴との間の前記距離を測定するように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置はスマートフォンとして構成され、
前記スマートフォン上で具体化されたアプリケーションにより、ユーザは、前記人の前記ＣＶＰ測定値を判断するために前記ＣＶＰ測定マネージャを起動できるようになる、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
１つ以上のハイパースペクトルカメラをさらに含み、前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、前記１つ以上のハイパースペクトルカメラを用いて取り込まれた画像または映像のうちの少なくとも１つを使用して、前記拍動運動が生じる前記人の静脈の位置を突き止め、位置を突き止められた前記静脈に対応する映像の部分に前記１つ以上の映像運動増幅手法を適用することによって、取り込まれた前記映像を処理するように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、取り込まれた前記映像を前記１つ以上の映像運動増幅手法を使用して処理するために、前記拍動運動を検出するように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記拍動運動を検出するために前記ＣＶＰ測定マネージャによって採用された、１つ以上のレーザ、または
構造化された光を放出し、前記拍動運動を検出するために前記ＣＶＰ測定マネージャによって採用された、１つ以上の発光素子、
のうちの少なくとも一方をさらに含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、
別の再構成映像を生成するために、前記ビデオカメラによって取り込まれた、前記人が自分の両手を上げている別の映像を、前記１つ以上の映像運動増幅手法を使用して処理するように構成され、前記１つ以上の映像運動増幅手法は、前記別の再構成映像において観察された、前記人の腕での静脈虚脱またはパルスの変化のうちの少なくとも一方から生じる運動を視覚的に増幅するのに有効であり、前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、
前記静脈虚脱または前記パルスの変化に対応する時間に、前記再構成映像において、前記人の心臓に対する、上げられた前記両手の角度および高さを測定し、
上げられた前記両手の測定された前記角度および高さに基づいて、ＣＶＰを判断するように構成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１８】
コンピュータにより実現される方法であって、
第１の時間に、人の中心静脈圧（ＣＶＰ）を、前記人の頚静脈において観察される拍動運動のピークと前記人の解剖学的特徴との間の距離の測定に部分的に基づいて判断するステップを含み、前記距離は、前記第１の時間に関連付けられ、前記測定を可能にするために前記拍動運動が増幅された第１の再構成映像のフレームにおいて測定され、前記方法はさらに、
第２の時間に、前記人の前記ＣＶＰを、前記人の頚静脈において観察される拍動運動の前記ピークと前記人の前記解剖学的特徴との間の前記距離の測定に部分的に基づいて判断するステップを含み、前記距離は、前記第２の時間に関連付けられ、前記測定を可能にするために前記拍動運動が増幅された第２の再構成映像のフレームにおいて測定され、前記方法はさらに、
前記第１および第２の時間に判断された前記ＣＶＰの比較に基づいて、前記人の心臓血管の健康における傾向を判断するステップを含む、方法。
【請求項１９】
前記第１および第２の時間に判断された前記ＣＶＰを、前記人に関連付けられた医療記録で格納するために、遠隔コンピューティング装置に通信するステップをさらに含む、請求項１８に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項２０】
前記人の心臓血管の健康における前記傾向を判断するために、前記人に関連付けて格納された医療記録から、前記第１および第２の時間に判断された前記ＣＶＰにアクセスするステップをさらに含む、請求項１８に記載のコンピュータにより実現される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、米国特許法第１１９（ｅ）条に基づき、２０１５年５月１９日に出願された米国特許出願連続番号第１４／７１５，７９３号の優先権を主張する。当該出願の開示はその全体がここに引用により援用される。
【背景技術】
【０００２】
背景
患者、より重大には重症患者を治療する一環として、医療専門家は患者の血行動態を評価してそれに対処する。患者の血行動態を評価する際に医療専門家にとって有用な測定値のうちの１つが、患者の心臓の右心房の近くの胸部大静脈における血圧である中心静脈圧（central venous pressure：ＣＶＰ）である。ＣＶＰは右心房圧と本質的に同じであるため、ＣＶＰは右心室の充満圧の重要な臨床測定値である。この充満圧は、フランク・スターリング機構を通して１回拍出量に直接影響を与える右心室の前負荷を決定する。標準一次モデルが、ＣＶＰの変化は体積の変化を静脈コンプライアンスの変化で除算したものに等しいと予測する。この程度まで、ＣＶＰは、静脈血液量によって、または静脈緊張の増加によって増加される。ＣＶＰのそのような増加は、患者について循環血液量過多症、心不全、または呼吸器疾患を示し得る。
【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、ＣＶＰを測定するための従来の手法は欠点がないわけではない。ＣＶＰを測定するためのいくつかの従来の手法はたとえば侵襲的であり、カテーテルを先端が右心房のすぐ前の大静脈に位置付けられるように鎖骨下静脈または内頚静脈に挿入することを伴う。この侵襲的検査は人のＣＶＰを正確に測定できるものの、検査を行なうことは費用がかかり、また、その人への深刻な外傷およびストレスを伴う。一方、ＣＶＰを測定するための非侵襲的手法は、医療専門家によって技術レベルおよび手法にばらつきがあるため、一貫性がない。一般に、非侵襲的なＣＶＰ測定は、医療専門家が、人の外頚または内頚静脈における拍動波のピーク高さ（拍動運動を通して観察可能な血液の上昇）を視覚的に推定し、次に、その人の胸骨角に対するこの高さを測定することを必要とする。そのような手法は、拍動波がどこで終わるか、および胸骨角に基づいた高さに関し、ある特定の医療専門家が行なった実行困難な視覚的推定に依拠するため、一貫性がない。また、これらの測定を行なうために、医療専門家は、かなりの程度の訓練を受ける。そのため、それらはほとんど熟練医師のみによって行なわれ、クリニックまたは病院環境外でのそれらの使用を法外な費用がかかるものにする。多くの場合、侵襲的および非侵襲的なＣＶＰ測定手法は双方とも、それらの欠点により、理想的とは言えない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
この文書は、視覚的な中心静脈圧測定を説明する。人の中心静脈圧（ＣＶＰ）を視覚的に判断するために、人の首の映像が取り込まれる。一例として、医療専門家は、スマートフォンを使用して人の首の右側の映像を記録する。好ましくは、人の首の右側が取り込まれる。なぜなら、そこは、人の外頚および内頚静脈が位置し、それらの静脈がＣＶＰに基づいて垂直に充満する場所であるためである。右側は、右心房により近いため、左側よりも好ましい。また、内頚静脈は心房へのより直通する経路を有するため、外頸静脈よりも内頚静脈を取り込む方が好ましい。映像は次に、人の首の右側の再構成映像を生成するために、映像運動増幅手法に従って、たとえば医療専門家のスマートフォン上のアプリケーションによって処理される。再構成映像では、人の首の右側で生じる人の静脈系の拍動運動が視覚的に増幅される。言い換えれば、人間の目では感知できなかったかもしれないわずかな拍動運動が、これらの運動が観察されることを可能にする態様で増幅される。加えて、人の解剖学的構造の垂直配向が、たとえば、スマートフォンにおいて一体化された背景基準特徴または配向センサのうちの少なくとも一方を使用して測定される。
【０００５】
再構成映像を使用して、増幅された拍動運動のピークと人の解剖学的特徴、たとえば人の下顎角または耳たぶとの間の距離の測定が行なわれる。測定は、たとえば、人の呼吸数を判断するために再構成映像を分析することによって確認され得る、人の呼吸休止中に行なわれる。いずれにせよ、測定された、増幅された拍動運動のピークと解剖学的特徴との間の距離は、人のＣＶＰを判断するために、解剖学的構造の垂直配向、および解剖学的特徴から胸骨角までの公知の距離と組合される。拍動運動が増幅された再構成映像からＣＶＰを判断することは、たとえば侵襲的な心臓内検査と同じくらい正確なデータをもたらさないかもしれないが、それは、人へのリスクをたとえあったとしてもほとんど必要とせず、また、医療専門家によって簡単に行なわれる。また、ここに説明される手法により、ＣＶＰの判断が自動的に、かつ熟練した医療専門家が行なった推定に依拠することなく行なわれ得る。
【０００６】
この概要は、以下の詳細な説明でさらに説明される手法に関する単純化された概念を紹介するために提供されたものである。この概要は、請求される主題の基本的特徴を識別するよう意図されてはおらず、また、請求される主題の範囲を定める際に使用されるよう意図されてもいない。
【０００７】
図面の簡単な説明
視覚的な中心静脈圧測定のための手法および装置の実施形態を、以下の図面を参照して説明する。図面全体を通し、同じ特徴および構成要素を参照するために同じ番号が使用される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】手法が実現され得る例示的な環境を示す図である。
【図２】中心静脈圧（ＣＶＰ）測定に関する、人およびその人の心臓血管系の部分の例を示す図である。
【図３】図１の例示的なＣＶＰ測定装置を示す図である。
【図４】人の首の右側の映像記録を用いてＣＶＰを視覚的に測定するための方法を示す図である。
【図５】異なる時間に異なる映像記録を用いて判断された複数のＣＶＰ測定値を使用して、人の心臓血管の健康における傾向を判断するための方法を示す図である。
【図６】視覚的な中心静脈圧測定を具体化する、または視覚的な中心静脈圧測定の使用を可能にする手法が実現され得る、例示的なコンピューティングシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
詳細な説明
概略
この文書は、視覚的な中心静脈圧測定を使用する手法、および視覚的な中心静脈圧測定を可能にする装置を説明する。これらの手法および装置の使用により、ある人についての中心静脈圧（ＣＶＰ）を、医療専門家による実行困難な視覚的推定に依拠する現在の臨床プロトコルよりも高い再現性で、非侵襲的に測定することができる。さらに、ここに説明される手法はオプションで、測定を自動化して、人のＣＶＰを判断する際の医療専門家の役割を、その人の映像が取り込まれ得る位置にＣＶＰ測定装置を位置付けることまで減少させることができる。いくつかの実施形態では、ＣＶＰ測定は、人が測定を自己管理できるようになる程度まで自動化され得る。これらの手法の広範な適用により、ＣＶＰ測定値が一貫して、かつ患者を侵襲的処置にさらすことなく判断され得る。
【００１０】
一例として、医療専門家は、人の首の右側の映像を取り込むために、ビデオカメラとＣＶＰ測定アプリケーションとを有して構成されたスマートフォンといった、ＣＶＰ測定装置を保持し得る。取り込まれた映像は次に、１つ以上の映像運動増幅手法を使用して、アプリケーションによって処理され得る。その結果が、人の首の右側で生じる人の静脈系の拍動運動が視覚的に増幅された再構成映像である。一例では、運動が強調され、およびオプションで時間が伸長された（たとえば、スローモーション）この再構成映像は単に、現在の臨床プロトコルを使用してピークを手動で識別してＣＶＰ測定を行なうために、医療専門家によって使用され得る。少なくともいくつかの実現化例では、ＣＶＰ測定は、ここに説明されるように自動化され得る。
【００１１】
再構成映像を使用して、アプリケーションのコンポーネントは、視覚的に増幅された拍動運動のピークと人の解剖学的特徴、たとえば人の下顎角との間の距離を測定することができる。人の配向を変えることができる場合、ＣＶＰ測定装置はまた、測定中に、ＣＶＰ測定装置の内部配向センサを通して、または背景基準オブジェクトを使用することなどにより、人の解剖学的構造の垂直配向を確認することができる。人の垂直配向とともに、視覚的に増幅された拍動運動のピークと解剖学的特徴との間の距離に基づいて、ＣＶＰが判断され得る。人の解剖学的特徴と標準臨床基準特徴（たとえば人の胸骨角）との間の距離の、患者特有の一度だけの較正測定を行なうことにより、ＣＶＰは標準臨床基準絶対測定値に変換され得る。ＣＶＰは次に、ユーザインターフェイスにおいて、たとえば医療専門家のスマートフォンのディスプレイ上で、医療専門家に提示され得る。場合によっては、ユーザインターフェイスは、再構成映像と、判断されたＣＶＰを含む情報を提示するオーバーレイとを、医療専門家に表示してもよい。
【００１２】
このため、人の静脈系における拍動運動を記録するための位置に装置を保持する少しの労力で、ＣＶＰの一貫した評価が、比較的短い時間量で行なわれ得る。ある期間にわたって繰り返し（たとえば、一日のうち数時間おきに、数日おきに、または数週間おきに）行なわれる場合、この行為は、人のＣＶＰの傾向を判断するために使用され得る。静脈内輸液蘇生を伴う治療の間に、これらの手法が、ＣＶＰ測定装置を用いて取り込まれた映像を使用して、人のＣＶＰが正常な血流を示すレベルのままであったと判断する、と考慮されたい。そのような手法を使用して、医療専門家は侵襲的なＣＶＰ測定手順を回避するかもしれず、それにより、それらの手順に関連する外傷からの傷害の可能性をおそらく減少させる。
【００１３】
これは、視覚的な中心静脈圧測定が行なわれ得る方法のうちのほんの一例であり、他の例および詳細を以下に提供する。この文書はここで、ＣＶＰの測定に関する人の解剖学的構造の部分の例を参照する例示的な環境に変わり、その後で、例示的な視覚的な中心静脈圧測定装置および方法、ならびに例示的なコンピューティングシステムを説明する。
【００１４】
例示的な環境
図１は、視覚的な中心静脈圧測定が採用され得る例示的な環境１００の図である。環境１００は、中心静脈圧（ＣＶＰ）測定の対象である人１０２と、場合によっては視覚的に測定されたＣＶＰの結果を格納する医療記録１０４とを示す。この例は、ＣＶＰを視覚的に測定できるＣＶＰ測定装置１０６を採用している。図１の特定の例では、ＣＶＰ測定装置１０６はスマートフォンとして構成されているが、他の構成が考えられる。ＣＶＰを視覚的に測定するためのＣＶＰ測定装置１０６の他の構成は、後の図に示す。
【００１５】
ＣＶＰ測定データ１０８が、ＣＶＰ測定装置１０６から、医療記録１０４を格納するサービスプロバイダ、ＣＶＰ測定装置から遠隔にある他の何らかのコンピューティング装置（図示せず）などといった他のエンティティへ通信可能である。ＣＶＰ測定データ１０８は、ＣＶＰ測定装置１０６によって判断されたＣＶＰを示すデータを含み得る。これに代えて、またはこれに加えて、ＣＶＰ測定データ１０８は、ＣＶＰを判断するためにＣＶＰ測定装置１０６によって取り込まれた未加工映像、取り込まれた映像を１つ以上の映像運動増幅手法に従って処理することから生じる再構成映像、拍動波と人１０２の解剖学的特徴との間の距離の測定値などを含み得る。（取り込まれた映像からＣＶＰを判断するプロセスにおける異なる部分を事実上表わす）これらの異なるタイプのデータの各々は遠隔コンピューティング装置に通信され得るため、ＣＶＰ判断プロセスの異なる部分は、さまざまなコンピューティング装置で行なわれ得る。そうすることにより、取り込まれた映像からＣＶＰを判断する計算負担をＣＶＰ測定装置１０６から降ろすことができる。加えて、在宅看護または遠隔医療の場合、ＣＶＰ測定データ１０８の通信は、熟練した医療専門家が測定値の正確性を遠隔で見直すことを可能にする。
【００１６】
一般に、ＣＶＰ測定装置１０６は、人１０２の映像を取り込むことができる。一例として、ＣＶＰ測定装置１０６は、ＣＶＰ測定装置１０６の一部として含まれるカメラを使用して、人の映像を取り込む。取り込まれた映像を処理後、ＣＶＰ測定装置１０６は、以下に説明されるように、処理から生じる再構成映像から人１０２のＣＶＰを判断することができる。
【００１７】
文脈について、ＣＶＰ測定に関する、人およびその人の心臓血管系の部分を示す図２を考慮されたい。ビュー２００は、人１０２の外頸静脈２０２と、内頚静脈２０４と、胸骨角２０６とを示す。ビュー２００はまた、人１０２の心臓の右心房２０８も示す。
【００１８】
ＣＶＰを非侵襲的に評価するための従来の手法を使用して、人１０２は、ベッド２１０に仰向けに寝かされる。場合によっては、影を生成して静脈運動をよりはっきりさせるために、接線光源が使用される。ベッド２１０のヘッドは、それが３０度、４５度、６０度および９０度の角度になるように、段階的に上げられる。拍動ピーク（拍動運動を通して観察される血液の上昇）は右心房上方の垂直距離に基づくため、頭と首とがより急な角度でより高くなるにつれて、ピークは下がる。医療専門家は、どの角度が最良の可視ピークマーカーを有するかを判断し、より急な角度が好ましく、次に静脈圧２１２が判断される。そうするために、測定装置２１４が人１０２の胸骨角２０６上に配置され、外頚静脈２０２または内頚静脈２０４において観察される拍動波のピーク高さ（拍動運動を通して観察される血液の上昇）が測定される。この測定値はこのため、外頚静脈２０２または内頚静脈２０４において拍動運動がピークに達したと観察者が推定する点と、胸骨角２０６との間の垂直距離に対応する。その結果、これらの手法は、拍動運動がピークに達したと観察者（たとえば医療専門家）が推定する場所に大部分依拠する。
【００１９】
拍動運動がピークに達する点を医療専門家が正確にかつ一貫して推定することができると仮定したとしても、拍動運動の中には非常にわずかで人間の目では感知できないものもある。従来の非侵襲的なＣＶＰ測定手法とは異なり、ここに説明される手法は、人間が感知できない運動を、目に見えるように増幅する。また、測定がＣＶＰ測定装置１０６のコンポーネントによって行なわれる場合、これらの手法は、人１０２の首で観察される拍動波がどこでピークに達したかを推定するために、観察者に依拠しない。代わりに、ＣＶＰ測定装置１０６は、拍動運動が視覚的に増幅された人１０２の再構成映像からＣＶＰを判断する。その結果、ＣＶＰを判断する際の医療専門家の関与は、単にＣＶＰ測定装置１０６を人１０２の首の右側の映像を取り込むことができる位置に配置することまで減少され得る。
【００２０】
例示的な環境１００で示されたように、ＣＶＰ測定装置１０６は、人１０２の首で生じる拍動運動が視覚的に増幅された再構成映像を提示するためのユーザインターフェイス１１０を表示することができる。ユーザインターフェイス１１０は、たとえば人１０２上には示されない、視覚的に増幅された拍動運動１１２を含む。このため、例示的な環境１００は、拍動運動が人間の目には感知できないものの、再構成映像において目に見えるように１つ以上の映像運動増幅手法に従って増幅される、というシナリオを表わす。加えて、再構成映像の再生は、（たとえば、それがスローモーションで再生されるように）時間が伸長されて、拍動波のピーク高さのより簡単な識別、および心房収縮（その最中に測定が行なわれる）の直前の時間間隔の識別を可能にしてもよい。ユーザインターフェイス１１０はまた、再構成映像に重なり合ういくつかの表示を含み、解剖学的特徴１１４、この場合、下顎角の表示と、垂直配向および距離を示す垂直定規とともに拍動運動のピークを示す線１１６と、視覚的に増幅された拍動運動１１２のピークに対応する測定値１１８と、再構成映像において以前に観察された視覚的に増幅された拍動運動のピークに対応する以前の測定値１２０とを含む。オプションで、患者の心拍数および呼吸数も、ユーザインターフェイス１１０に示されてもよい。最小限しか訓練を受けていない職員によって使用される場合、ユーザインターフェイス１１０は、カメラの適切な配向を誘導するのに役立つ解剖学的誘導オーバーレイを提示することができる。ある時間に取り込まれた映像に関連付けられた測定値１１８および以前の測定値１２０を、より前の時間に取り込まれた映像に関連付けられたものと比較することにより、人１０２のＣＶＰについての傾向が判断され得る。
【００２１】
図１の例示的なＣＶＰ測定装置１０６に関して、図３の詳細図を考慮されたい。ＣＶＰ測定装置１０６は、スマートフォン１０６−１、スマートウォッチ（computing watch）１０６−２、デジタルカメラ１０６−３、ラップトップ１０６−４、タブレットコンピュータ１０６−５、および外部カメラ装置に結合されたデスクトップコンピュータ１０６−６という６つの例でここに示されたさまざまな装置のうちの１つまたはそれらの組合せであり得るが、特定の構成のＣＶＰ測定センサを有するネットブックまたは特殊撮像装置といった、他のコンピューティング装置およびシステムも使用されてもよい。上述のように、いくつかの実施形態では、これらの手法は、少なくとも部分的に、遠隔コンピューティング装置を通して動作する。遠隔コンピューティング装置は、たとえばサーバとして構成され得る。そのような場合、たとえば、計算動作が制限された通信装置を通して、またはＣＶＰ測定装置１０６からサーバまで直接、一部の計算がローカルでは差し控えられるようにされてもよい。
【００２２】
ＣＶＰ測定装置１０６は、カメラ３０２と、ディスプレイ３０４（図３には５つ示される）と、送受信機３０６と、１つ以上のプロセッサ３０８と、コンピュータ読取可能記憶媒体３１０（ＣＲＭ３１０）とを含み、またはそれらと通信可能である。送受信機３０６は、データを直接または通信ネットワークを通して送受信することができ、たとえば、装置１０６からのＣＶＰ測定データ１０８を、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、パーソナルエリアネットワーク、セルラーネットワーク、または近接場ネットワークを通して送受信することができる。
【００２３】
カメラ３０２は、人１０２を含むシーンといったシーンの映像を取り込むためのＣＶＰ測定装置１０６の機能性を表わす。映像を取り込むことに加えて、カメラ３０２は、静止画像を取り込むこと、映像および静止画像を取り込むために拡大または縮小することなどができてもよい。例示的な環境１００を参照して、カメラ３０２は、ＣＶＰ測定装置１０６において、ユーザインターフェイス１１０を提示するディスプレイの反対側に含まれていてもよい。このように、ユーザインターフェイス１１０は、カメラ３０２用のビューファインダーとして使用可能である。いくつかの実施形態では、ビューファインダーは、ＣＶＰ測定装置１０６のカメラと同じ側に配置可能であり、自己評価を容易にする。ＣＶＰ測定装置１０６はまた、追加のカメラを有して構成されてもよく、または、カメラ３０２は、映像および画像を取り込むこと以外の機能性を有して構成されてもよい。一例として、ＣＶＰ測定装置１０６は、たとえば可視および赤外のハイパースペクトルカメラを含むように構成されてもよい。ハイパースペクトルカメラは、ＣＶＰ測定装置１０６が対象の静脈および動脈の位置を突き止めて拍動運動を監視する能力を向上させるために使用可能である。ＣＶＰ測定装置１０６はまた、専用の深さ感知カメラと高フレームレートカメラとを含むように構成されてもよい。専用の深さ感知カメラは、運動に対する感度を高めるために使用可能であり、高フレームレートカメラは、拍動波形の時間的記録を向上させるために使用可能である。
【００２４】
ＣＶＰ測定装置１０６は、拍動運動を検出し、拍動運動を視覚的に増幅し、拍動運動のピークを測定するのに役立つためのさらに他のコンポーネントを有して構成され得る。一例として、ＣＶＰ測定装置１０６は、運動検出におけるより高い程度の感度を可能にするために構造化された光を放出するレーザまたは発光素子を有して構成され得る。ＣＶＰ測定装置１０６はまた、人１０２の他の部分（たとえば、人の皮膚の他の部分）に対する運動のコントラストを向上させる陰影の変化を通して運動を強調するために、接線光源を使用するように構成され得る。ＣＶＰ測定装置１０６は、ここに説明される手法の精神または範囲から逸脱することなく、光学部品のさまざまな組合せを有して構成されてもよい。
【００２５】
ＣＲＭ３１０はＣＶＰ測定マネージャ３１２を含み、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、カメラ３０２によって出力された取り込まれた映像３１４を含み、または映像３１４へのアクセスを有する。ＣＲＭ３１０はまた、取り込まれた映像３１４を１つ以上の映像運動増幅手法に従って処理することによって生成された再構成映像３１６も含む。取り込まれた映像３１４は、たとえば、元の映像によって取り込まれた拍動運動を視覚的に増幅するために、これらの手法に従って処理される。また、ＣＲＭ３１０は、拍動運動測定値３１８と、中心静脈圧３２０（ＣＶＰ３２０）とを含み、またはそれらへのアクセスを有する。拍動運動測定値３１８は、ＣＶＰ測定マネージャ３１２によって測定された、再構成映像３１６における視覚的に増幅された拍動運動の測定値を表わす。ＣＶＰ３２０は、拍動運動測定値３１８から作られる時間波形を含む中心静脈圧の判断を表わす。
【００２６】
ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人１０２のＣＶＰを判断するためのセッションに関連して映像を取り込むためにカメラ３０２を採用する機能性を表わす。ここに使用されるように、「セッション」という用語は、ＣＶＰ測定装置１０６が人のＣＶＰを判断するために人１０２の映像を取り込む期間を指す。一般に、セッションの長さは、ＣＶＰ３２０を判断するために拍動運動測定値３１８を測定するのに十分である人１０２の映像を取り込むためにカメラ３０２が採用される時間量に対応する。いくつかの実施形態では、十分な量の映像が取り込まれてセッションが終了可能である場合、ＣＶＰ測定装置１０６は、ＣＶＰ測定装置１０６を使用する医療専門家に警告することができる。一例として、ＣＶＰ測定装置１０６は人１０２に、警告音を出すなど聴覚的に、ユーザインターフェイス１１０上に表示を提示するなど視覚的に、および／または振動するなど触覚的に警告するように構成され得る。
【００２７】
一例では、ＣＶＰ測定マネージャ３１２はカメラ３０２を採用して人１０２の首の右側の映像を取り込む。図２に示すように、ここは、人１０２の外頚静脈２０２および内頚静脈２０４が位置する場所である。したがって、人１０２の首の右側は、ＣＶＰ３２０を判断するために使用される拍動運動が観察され得る場所である。たとえば、人１０２が太っていて、その人の外頚および内頚静脈が皮膚の下深くに位置する場合、人１０２の首の右側で生じる拍動運動の中には、わずかすぎて、取り込まれた映像３１４を見る医療専門家が感知できないものがあり得る。しかしながら、これらの運動は、映像処理手法の適用を通して検出および増幅可能である。
【００２８】
ＣＶＰ測定マネージャ３１２はまた、人１０２の静脈系の拍動運動が増幅された再構成映像３１６を生成するために、取り込まれた映像３１４を処理する機能性も表わす。そうするために、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、取り込まれた映像３１４に、１つ以上の映像運動増幅手法を適用することができる。そのような手法の結果は、人間の目では感知できない取り込まれた映像３１４からの運動（たとえば拍動運動）を、それらが再構成映像３１６において人間の目に見えるように増幅することである。そのような手法はまた、ＣＶＰ測定マネージャ３１２による下流処理および分析のために、静脈系に起因する拍動運動のコントラストおよび信号対雑音比を向上させるのに有効である。
【００２９】
ある特定の取り込まれた映像に１つ以上の映像運動増幅手法を適用する一環として、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、映像を異なる空間周波数帯域に空間的に分解する。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は次に、異なる空間周波数帯域で拍動運動についてフィルタリングするための時間フィルタを適用する。時間フィルタのパラメータは、まず、動脈血液量（遠隔光電式指尖容積脈波）に起因する人１０２の皮膚の色の変化、もしくは、心臓運動または動脈血液移動によって生じたわずかな体の動きを感知することなどによって人１０２の心拍数を測定することにより、自動的に設定され得る。心拍数およびわずかな体の動きは、ＣＶＰ測定装置１０６によって検出されてもよく、または、外部装置によってＣＶＰ測定マネージャ３１２に提供されてもよい。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は次に、運動増幅用の特定の周波数帯および高調波を選択するために、人１０２の心拍数または運動を使用できる。ＣＶＰ測定マネージャ３１２はまた、信号対雑音比を向上させるために、選択された周波数帯域および高調波を時間相関平均のために使用することができる。拍動運動が観察される異なる空間周波数帯域に基づいて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は拍動運動を視覚的に増幅することができる。
【００３０】
一例として、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、拍動運動を順に強める（または弱める）ために増幅された位相差を使用して、または、係数の位相をフレームごとの量で修正することによって、拍動運動を視覚的に増幅してもよい。これに代えて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、再構成映像３１６をもたらすように取り込まれた映像３１４の画素を直接修正することによって、運動を視覚的に増幅してもよい。映像運動増幅手法への追加の入力は、人１０２の血管を識別する際の向上したコントラストのためのハイパースペクトル画像（利用可能な場合）、または、対象領域を誘導する以前の測定値からの画像を含み得る。これらの空間領域の表示は、それらが、潜在的な運動をさらに強調するために微分処理アルゴリズムを受けることを可能にする。
【００３１】
取り込まれた映像３１４がそのような手法に従って処理される場合、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は再構成映像３１６をリアルタイムで生成し、ひいては表示することができる。「リアルタイム」により、人１０２を見ている医療専門家が観察できる生じている運動と、再構成映像における視覚的に増幅された運動のディスプレイ３０４上での提示との間の遅延が、医療専門家には感知できない、またはほとんど感知できない、ということが意図される。その結果、映像を取り込むためにカメラ３０２が使用されている間、再構成映像３１６は、ユーザインターフェイス１１０の一部としてディスプレイ３０４上に表示され得る。このように、ディスプレイ３０４を介して提示されたユーザインターフェイス１１０は、カメラ３０２用のビューファインダーとして作用できる。なお、再構成映像３１６を生成するために、ここに説明される手法の精神または範囲から逸脱することなく、他の映像運動増幅手法が適用されてもよい。
【００３２】
リアルタイム表示に加えて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２はまた、再構成映像を他の速度で、または異なる時間に再生することができる。たとえば、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、再構成映像がスローモーションで再生されることを可能にし得る。ユーザインターフェイス１１０は、ＣＶＰ測定装置１０６のユーザが、再構成映像を再生する速度、たとえば１／２速度、１／４速度、１／８速度などを選択することを可能にしてもよい。ユーザインターフェイス１１０はまた、ユーザが、再構成映像を一時停止すること、（異なる速度で）前方または後方にスキップすること、ライブ映像に戻ることなどを可能にする制御を含んでいてもよい。再構成映像をスローモーションで再生し、それが再生中に異なる位置で一時停止されることを可能にすることにより、ユーザインターフェイス１１０は、医療専門家が拍動波のピークと人１０２の解剖学的特徴との間の距離を手動で測定できるようにし得る。そのような測定を可能にするために、ユーザインターフェイス１１０は、図１に示すような垂直定規を含んでいてもよく、それは垂直配向を示すことができ、距離を測定するためのマーカーを有し得る。
【００３３】
ユーザインターフェイス１１０はまた、図１に図示されない他の能力および図形を含んでいてもよい。たとえば、拍動運動の波形がユーザインターフェイス１１０を介して生成され、表示されてもよい。そうすることの一環として、拍動運動は、静脈の解剖学的構造と一致する線に沿って抽出されてもよい。拍動運動は、超音波ｍモード画像のように表示されてもよい。そうすることは、拍動運動の視覚化およびその測定の双方に役立ち得る。一例として、波形は、波形にいつ「ａ波」が生じるかを判断するために、ＣＶＰ測定マネージャ３１２によって分析され得る。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は次に、ＣＶＰ測定を行なうために、ａ波が生じる直前の拍動運動の高さを選択し得る。
【００３４】
適用される特定の運動増幅手法にかかわらず、取り込まれた映像３１４において取り込まれた拍動運動は、それらが再構成映像３１６において人間の目に見えるようになるだけでなく、ＣＶＰ測定マネージャ３１２によって測定可能であるように、視覚的に増幅され得る。人の首の右側で生じる、人１０２の静脈系の所与の拍動運動を測定するために、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、視覚的に増幅された拍動運動がピーク高さに達した、対応する再構成映像のフレームを判断してもよい。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は次に、そのフレームにおいて、視覚的に増幅された拍動運動のピーク高さと人１０２の解剖学的特徴、たとえば人１０２の下顎角、耳たぶなどとの間の距離を測定してもよい。一般に、距離を測定する基準となる人１０２の解剖学的特徴は、測定が行なわれる再構成映像の一部にわたって見え続け、対象の拍動領域に対して実質的に静止し続けるものである。解剖学的特徴の一例である下顎角は、運動を追跡し、人１０２またはカメラ３０２の全体的な動きを補償するために使用可能な強力な特徴を提供することができる。ＣＶＰ測定マネージャ３１２はまた、運動精度をさらに高めるために、下顎と首との間の角度の動きを追跡することができる。重力の影響を補償するために、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、たとえばＣＶＰ測定装置１０６において一体化された背景基準特徴またはセンサに基づいて、垂直配向に対する人１０２の配向を判断する。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、判断された垂直配向を、増幅された拍動運動と人１０２の解剖学的特徴との間の測定距離と組合せる。
【００３５】
呼吸から生じる胸部圧の変化は、人１０２の静脈系における拍動波のレベル（拍動運動を通して観察可能）を上下させ得る。ＣＶＰ３２０を判断するための一貫した測定値を得るために、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人１０２の自然呼吸休止といった、人１０２の呼吸相における同じ点で測定を行なうことができる。そうするために、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人１０２の呼吸数を判断するために再構成映像３１６を分析する。分析を通して、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、吸気、呼気、および呼吸休止が生じる期間を判断することができる。この情報を与えられて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人の呼吸相における同じ点で、視覚的に増幅された拍動運動のピーク高さと解剖学的特徴との間の距離を測定する。また、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、吸気および呼気が生じると判断された期間中にこれらの測定を行なわないようにしてもよい。加えて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、呼吸サイクルの位相中にＣＶＰの予想される変化を観察することによって、ＣＶＰ測定の信頼度を高めることができる。言い換えれば、ＣＶＰ測定は、人１０２の呼吸数と整合するＣＶＰ測定値の変化を測定することによって確認され得る。
【００３６】
視覚的に増幅された拍動運動のピーク高さと人の解剖学的特徴との間の距離が一旦測定されると、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、その測定値を示すデータを、拍動運動測定値３１８として格納し得る。映像の取り込み中には測定可能な拍動運動がいくつか生じ得るため、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、単一の再構成映像３１６を使用して複数の拍動運動測定値３１８を測定してもよい。この程度まで、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、単一の再構成映像３１６と関連付けて測定された拍動運動測定値に対して統計的分析を行なってもよい。そうする際、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、関連付られた映像が取り込まれた時間における人１０２のＣＶＰを最も良く表わすＣＶＰ判断をもたらすであろう拍動運動測定値３１８を選択してもよい。これに加えて、またはこれに代えて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、観察された拍動運動測定値３１８から、人１０２のＣＶＰを判断するための平均のまたは代表的な拍動運動測定値を計算してもよい。
【００３７】
拍動運動測定値３１８から、ＣＶＰ測定マネージャ３１２はＣＶＰ３２０を判断できる。ＣＶＰは一般に、人１０２の右心房２０８を参照して判断される。ＣＶＰを非侵襲的に判断するための上述の従来の手法では、ＣＶＰの判断は、人１０２の右心房２０８と胸骨角２０６との間の距離が、５センチメートルという任意の距離である、と仮定する。この程度まで、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人１０２の解剖学的特徴を人の右心房２０８に関連付けることによって、拍動運動測定値３１８からＣＶＰ３２０を判断することができる。使用される解剖学的特徴がたとえば人１０２の下顎角に対応する場合、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人１０２の下顎角と人の右心房２０８との間の距離が任意の距離に対応する、と仮定してもよい。一例として、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、解剖学的特徴から胸骨角または右心房までの較正測定を行なうために、カメラ３０２を採用することができる。ユーザインターフェイス１１０はまた、医療専門家が解剖学的特徴と胸骨との間の距離を手動で測定し、次にその距離をユーザインターフェイス１１０に入力することができるように、較正測定が手動で入力され得るようにしてもよい。これに代えて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人１０２の解剖学的特徴と人の胸骨角または右心房２０８との間の実際の距離を判断するために、他のいくつかの手法を採用してもよい。いずれにせよ、ＣＶＰ測定マネージャ３１２が拍動運動測定値３１８からＣＶＰを一旦判断すると、判断されたＣＶＰを示すデータがＣＶＰ３２０として格納されてもよい。
【００３８】
ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人１０２の首に生じる拍動運動のピーク高さと選択された解剖学的特徴との間の距離を測定すること以外の方法で、ＣＶＰ３２０を判断することができる。ＣＶＰ測定マネージャ３１２はまた、人１０２が自分の両手をゆっくり上げる映像を使用して、ＣＶＰを判断することができる。そうするために、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、上述の１つ以上の運動増幅手法に従って映像を処理する。結果として生じる再構成映像では、取り込まれた映像において検出された、人１０２の腕での静脈虚脱またはパルスの変化のうちの少なくとも一方から生じる運動が、増幅される。再構成映像を使用して、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人の心臓に対する、人１０２の上げられた両手の角度および高さを測定する。ＣＶＰ測定マネージャ３１２はこの測定を、たとえば、人１０２の静脈が虚脱したときまたはパルスが変化したときに対応するフレームにおいて行なってもよい。両手の測定された角度および高さに基づいて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人１０２のＣＶＰを判断することができる。
【００３９】
上述のように、取り込まれた映像３１４、再構成映像３１６、拍動運動測定値３１８、およびＣＶＰ３２０は、時間と関連付けられ得る。取り込まれた映像３１４のうちの１つは、たとえば、それが取り込まれた時間と関連付けられ得る。たとえば、ＣＶＰ測定装置１０６は、取り込まれた映像にタイムスタンプを関連付けることができる。この取り込まれた映像から生成された再構成映像３１６も、その時間と関連付けられ得る。同様の態様で、再構成映像３１６を使用して測定された拍動運動測定値３１８、および、それらの拍動運動測定値３１８から判断されたＣＶＰ３２０も、その時間と関連付けられ得る。異なる時間に、たとえば第１の取込まれた映像の後に取り込まれた、第２の取り込まれた映像は、異なる時間と関連付けられ得る。したがって、この第２の取り込まれた映像から生成された再構成映像３１６、その再構成映像３１６を使用して測定された拍動運動測定値３１８、および、それらの拍動運動測定値３１８から判断されたＣＶＰ３２０は、その異なる時間と関連付けられ得る。そうする際、拍動運動測定値３１８およびＣＶＰ３２０は、経時的に比較され得る。
【００４０】
異なる時間に判断されたＣＶＰの比較に基づいて、人１０２のＣＶＰにおける傾向が判断され得る。たとえば、２日間にわたって４時間おきに判断されたＣＶＰが、その２日間の人１０２のＣＶＰにおける傾向を判断するために比較され得る。２日間にわたって判断されたＣＶＰ３２０は、人１０２のＣＶＰの増加または減少を示すかもしれない。その傾向（たとえば、判断された増加または減少）に基づいて、医療専門家は、人１０２に施されている治療の有効性についてなどといった、人１０２に関する他の評価を行なうことができ得る。ＣＶＰ３２０の比較はまた、人１０２の心臓血管の健康における傾向が判断されることを可能にしてもよい。人１０２のＣＶＰは、たとえば右心室に不全が生じている場合に上昇するであろう。
【００４１】
ＣＶＰを判断することに加えて、再構成映像３１６は、ＣＶＰの拍動波形におけるマーカーを測定するために分析され得る。心臓のタイミングパラメータに加えて、拍動波形も、異常についてチェックするために分析され得る。上述のように、拍動運動の波形は、ＣＶＰ測定マネージャ３１２により、静脈の解剖学的構造と一致する線に沿って拍動運動を抽出することによって生成され得る。例示的な臨床指標は、「ａ波」によって示される、心房から心室への収縮を追跡すること、または、静脈を通って戻る「ｖ波」において見える三尖弁逆流についてチェックすることを含む。「ａ波」という用語は、心房収縮に起因する静脈圧パルスを指し、一方、「ｖ波」という用語は、人１０２の右心房２０８を充満している血液が閉鎖された三尖弁に直面する際に生成された圧力から生じる波を指す。ａ波の欠落は、心房細動を示すであろう。一方、ｖ波の上昇は、三尖弁逆流が存在する可能性を示す。再構成映像３１６も、人１０２の心臓弁の閉鎖から生じる他の背圧波を検出するために分析可能であり、これらのタイミングマーカーは、人１０２の心臓のタイミングへの洞察を提供する。
【００４２】
ＣＶＰが自動的に測定されることを可能にすることにより、ＣＶＰ測定装置１０６は、遠隔医療を可能にするために使用可能である。言い換えれば、人１０２は家にとどまって看護を受けることができ得る。ＣＶＰ３２０を示すデータが人１０２に関連する医療専門家に通信されるだけでなく、取り込まれた映像３１４および再構成映像３１６も医療専門家に通信されて、彼らが人１０２のＣＶＰを遠隔で分析することを可能にしてもよい。また、ここに説明された手法は、医師以外の医療専門家によって在宅看護または介護が提供されることを可能にする。
【００４３】
これらのおよび他の能力、ならびに、図１〜３のエンティティが作用および相互作用する方法を、以下により詳細に述べる。これらのエンティティはさらに分割されたり、組合されたりしてもよい。図１の環境１００、ならびに図２および図３の詳細な図は、説明された手法を採用できる多くの可能な環境のうちのいくつかを示す。
【００４４】
例示的な方法
図４および図５は、視覚的な中心静脈圧測定を可能にする、または使用する方法を示す。これらの方法はブロックの組として示されており、それらは行なわれる動作を特定するものの、それぞれのブロックによって動作を行なうために図示された順序または組合せに必ずしも限定されない。以下の説明の部分では、図１の環境１００、ならびに図２および図３に詳述されたエンティティが参照されてもよく、それらへの参照は例示のためにのみ行なわれる。手法は、１つの装置に対して動作する１つのエンティティまたは複数のエンティティによる実行に限定されない。
【００４５】
図４は、人の首の右側の映像記録を用いて人の中心静脈圧（ＣＶＰ）を視覚的に測定するための態様を説明する方法４００を示す。
【００４６】
４０２で、人の首の映像が取り込まれる。一例として、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、人１０２の首の右側の映像を取り込むために、ＣＶＰ測定装置１０６のカメラ３０２を採用する。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、たとえば、ユーザ（たとえば医療専門家）による、ＣＶＰの判断を起動するためのボタンのタッチ選択に応答して、そうしてもよい。このボタンは、ＣＶＰ測定装置１０６のバイタル監視アプリケーションによって生成され、提示されてもよい。ＣＶＰ測定マネージャ３１２はまた、他の起動アクションに応答して人１０２の映像を取り込むために、カメラ３０２を採用してもよい。たとえば、ＣＶＰ測定装置１０６は、三脚上など、人１０２に対して固定された位置にセットアップされて、人１０２のＣＶＰの判断を予め定められた間隔で自動的に起動してもよい。ＣＶＰ測定装置１０６がこのようにセットアップされた場合、人１０２のＣＶＰは、ＣＶＰ測定装置１０６を最初に位置付けること以外、ユーザとのやりとりなく判断され得る。
【００４７】
４０４で、人１０２の静脈系で生じる拍動運動が増幅された再構成映像を生成するために、取り込まれた映像が、１つ以上の映像運動増幅手法に従って処理される。たとえば、映像が取り込まれるにつれて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、対応する再構成映像を生成するために、１つ以上の映像運動増幅手法を適用する。再構成映像３１６では、取り込まれた映像３１４において取り込まれた拍動運動は、それらが人間の目に見えるようになるだけでなく、ＣＶＰ測定マネージャ３１２によって測定可能であるように、増幅される。視覚的に増幅された運動は、取り込まれた映像３１４における運動に比べて色が異なるように見えてもよく、または、それらが目に見えるようになるように何か他の方法で強調されてもよい。
【００４８】
４０６で、増幅された拍動運動のピークと人の解剖学的特徴との間の距離が測定される。たとえば、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、拍動運動がピークに達した再構成映像のフレームを判断する。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は次に、そのフレームにおいて、視覚的に増幅された拍動運動のピークと解剖学的特徴との間の距離を測定する。解剖学的特徴は、上述されたように下顎角または耳たぶであってもよい。下顎角および耳たぶは全体を通してここに説明されているが、距離は、下顎角または耳たぶ以外の解剖学的特徴に対して測定されてもよい。一例として、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、測定を行なう基準となる別の解剖学的特徴を選択してもよい。解剖学的特徴の選択は、測定が行なわれている間に見え続け、実質的に静止し続ける解剖学的特徴に基づいていてもよい。
【００４９】
４０８で、処理により増幅された拍動運動についての測定された距離に基づいて、人のＣＶＰが判断される。ＣＶＰ測定マネージャ３１２はたとえば、拍動運動測定値３１８に基づいてＣＶＰ３２０を判断する。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、拍動運動測定値３１８の各々についてＣＶＰを判断してもよい。これに代えて、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、ある特定の取り込まれた映像３１４について人１０２のＣＶＰを判断するために、たった１つの拍動運動測定値を使用してもよい。上述のように、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、関連付けられた映像が取り込まれた時間における人１０２のＣＶＰを最も良く表わすＣＶＰ判断をもたらすであろう拍動運動測定値３１８を選択することによって、そうしてもよい。ＣＶＰ測定マネージャ３１２はまた、観察された拍動運動測定値３１８から、人１０２のＣＶＰを判断するための平均のまたは代表的な拍動運動測定値を計算してもよい。
【００５０】
図５は、異なる時間に異なる映像記録を用いて判断された複数のＣＶＰ測定値を使用して、人の心臓血管の健康における傾向を判断するための態様を説明する方法５００を示す。
【００５１】
５０２で、第１の時間に、人のＣＶＰが、第１の時間に関連付けられた第１の再構成映像を使用して測られた測定値に基づいて判断される。一例として、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、図４の行為４０２でのように、第１の時間に人１０２の映像を取り込むためにカメラ３０２を採用する。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は次に、行為４０４でのように、再構成映像を生成するために第１の時間に取り込まれた映像を処理し、行為４０６でのように、再構成映像における視覚的に増幅された拍動運動のピークと人１０２の解剖学的特徴との間の距離を測定し、行為４０８でのように、人のＣＶＰを判断する。この再構成映像から判断された人１０２のＣＶＰは、それが第１の時間に関連付けられているという表示とともに、ＣＶＰ３２０のうちの１つとして格納されてもよい。
【００５２】
５０４で、第２の時間に、人のＣＶＰが、第２の時間に関連付けられた第２の再構成映像を使用して測られた測定値に基づいて判断される。たとえば、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、第１の時間の後の第２の時間に人１０２の別の映像を取り込むために、カメラ３０２を再度採用する。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は次に、行為４０４でのように、第２の再構成映像を生成するために第２の時間に取り込まれたこの別の映像を処理し、行為４０６でのように、第２の再構成映像における視覚的に増幅された拍動運動のピークと人１０２の解剖学的特徴との間の距離を測定し、行為４０８でのように、人のＣＶＰを判断する。第２の再構成映像から判断された人１０２のＣＶＰは、それが第２の時間に関連付けられているという表示とともに、ＣＶＰ３２０のうちの１つとして格納されてもよい。
【００５３】
５０６で、第１および第２の時間に判断されたＣＶＰの比較に基づいて、人の心臓血管の健康における傾向が判断される。一例として、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、ストレージ、たとえば人１０２に関連付けて格納された医療記録から、行為５０２で判断されたＣＶＰおよび行為５０４で判断されたＣＶＰにアクセスする。ＣＶＰ測定マネージャ３１２は次に、それら２つのＣＶＰを比較する。比較は、第１の時間から第２の時間への人１０２のＣＶＰの増加または減少を示すかもしれない。ＣＶＰの増加または減少から、人についての循環血液量過多症、心不全、または呼吸器疾患といった、心臓血管の健康における傾向が判断され得る。これに代えて、そのような傾向は、人１０２に施されている食事療法、薬品治療、または静脈内治療が有効であるかどうかを示し得る。
【００５４】
５０８で、心臓血管の健康における傾向に基づいて、人または人に関連する医療専門家に情報を提示するために、ユーザインターフェイスが生成される。たとえば、ＣＶＰ測定マネージャ３１２は、判断されたＣＶＰの表示を含むユーザインターフェイスを生成することができる。判断されたＣＶＰは、上述されたように拍動運動が視覚的に増幅された再構成映像に重なり合って提示され得る。ＣＶＰ測定マネージャ３１２はまた、ＣＶＰにおける傾向（増加または減少）、および、その増加または減少が示し得ること、たとえば循環血液量過多症、心不全などを示す、関連する医療専門家用のユーザインターフェイスを生成することができる。ＣＶＰにおける傾向が心臓の潜在的なマイナスの健康状態を示す場合、ユーザインターフェイスは、すぐに病院で診察を受けるように人に助言するために、人１０２用に生成され得る。ＣＶＰにおける傾向が心臓のプラスの健康状態を示す場合、ユーザインターフェイスは、心臓の健康の向上を示すために、人１０２用に生成され得る。
【００５５】
前述の説明は、視覚的な中心静脈圧測定に関する方法を説明している。これらの方法の局面は、ハードウェア（たとえば固定論理回路）、ファームウェア、ソフトウェア、手動処理、またはそれらの任意の組合せで実現されてもよい。これらの手法は、図１〜３および図６に示すエンティティ（以下の図６でコンピューティングシステム６００が説明される）のうちの１つ以上で具体化されてもよく、それらはさらに分割されたり、組合されたりしてもよい。このため、これらの図面は、説明された手法を採用できる多くの可能なシステムまたは機器のうちのいくつかを示す。これらの図面のエンティティは一般に、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、装置またはネットワーク全体、もしくはそれらの組合せを表わす。
【００５６】
例示的なコンピューティングシステム
図６は、視覚的な中心静脈圧測定を実現するために前述の図１〜５を参照して説明されたような任意のタイプのクライアント、サーバ、および／またはコンピューティング装置として実現され得る例示的なコンピューティングシステム６００のさまざまなコンポーネントを示す。実施形態では、コンピューティングシステム６００は、有線および／または無線ウェアラブル装置、システム・オン・チップ（System-on-Chip：ＳｏＣ）のうちの１つまたはそれらの組合せとして、および／または、別のタイプの装置またはその一部として実現され得る。コンピューティングシステム６００はまた、ある装置が、ユーザ、ソフトウェア、ファームウェア、および／または装置の組合せを含む論理装置として記述されるように、装置を動作させるユーザ（たとえば人）および／またはエンティティに関連付けられてもよい。
【００５７】
コンピューティングシステム６００は、装置データ６０４（たとえば、受信データ、受信中のデータ、ブロードキャストが予定されているデータ、データのデータパケットなど）の有線および／または無線通信を可能にする通信装置６０２を含む。装置データ６０４または他の装置コンテンツは、装置の構成設定、装置上に格納された媒体コンテンツ、および／または装置のユーザに関連付けられた情報を含み得る。コンピューティングシステム６００上に格納された媒体コンテンツは、視覚的なＣＶＰ測定行為の複合的なまたは詳しい結果を含む、任意のタイプの音声、映像、および／または画像データを含み得る。コンピューティングシステム６００は１つ以上のデータ入力６０６を含み、それを介して任意のタイプのデータ、媒体コンテンツ、および／または入力が受信可能であり、人間の発言、ユーザが選択可能な入力（明示的または暗示的）、メッセージ、音楽、テレビ媒体コンテンツ、記録された映像コンテンツ、ならびに、任意のコンテンツおよび／またはデータソースから受信された任意の他のタイプの音声、映像、および／または画像データなどがある。
【００５８】
コンピューティングシステム６００は通信インターフェイス６０８も含み、それは、シリアルおよび／またはパラレルインターフェイス、無線インターフェイス、任意のタイプのネットワークインターフェイス、モデムのうちのいずれか１つ以上として、ならびに、任意の他のタイプの通信インターフェイスとして実現され得る。通信インターフェイス６０８は、コンピューティングシステム６００と、他の電子装置、コンピューティング装置、および通信装置がコンピューティングシステム６００とデータを通信するための通信ネットワークとの間に、接続および／または通信リンクを提供する。
【００５９】
コンピューティングシステム６００は１つ以上のプロセッサ６１０（たとえば、マイクロプロセッサ、コントローラなどのうちのいずれか）を含み、それは、コンピューティングシステム６００の動作を制御するための、および、視覚的な中心静脈圧測定のための手法または視覚的な中心静脈圧測定が具体化され得る手法を可能にするための、さまざまなコンピュータ実行可能命令を処理する。これに代えて、またはこれに加えて、コンピューティングシステム６００は、ハードウェア、ファームウェア、または、概して６１２で識別される処理および制御回路に関連して実現される固定論理回路のうちのいずれか１つまたはそれらの組合せで実現され得る。図示されていないものの、コンピューティングシステム６００は、装置内のさまざまなコンポーネントを結合するシステムバスまたはデータ転送システムを含み得る。システムバスは、メモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、ユニバーサルシリアルバス、および／または、さまざまなバスアーキテクチャのうちのいずれかを利用するプロセッサまたはローカルバスといった、異なるバス構造のうちのいずれか１つまたはそれらの組合せを含み得る。
【００６０】
コンピューティングシステム６００はまた、（単なる信号伝送とは異なる）持続的なおよび／または非一時的なデータ格納を可能にする１つ以上のメモリ装置といった、コンピュータ読取可能媒体６１４も含む。その例は、ランダムアクセスメモリ（random access memory：ＲＡＭ）、不揮発性メモリ（たとえば、読出し専用メモリ（read-only memory：ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのうちのいずれか１つ以上）、およびディスク記憶装置を含む。ディスク記憶装置は、ハードディスクドライブ、記録可能および／または書換可能コンパクトディスク（compact disc：ＣＤ）、任意のタイプのデジタル多用途ディスク（digital versatile disc：ＤＶＤ）などといった、任意のタイプの磁気または光学記憶装置として実現されてもよい。コンピューティングシステム６００はまた、大容量記憶媒体装置６１６も含み得る。
【００６１】
コンピュータ読取可能媒体６１４は、装置データ６０４だけでなく、さまざまな装置アプリケーション６１８、および、コンピューティングシステム６００の動作局面に関する任意の他のタイプの情報および／またはデータを格納するためのデータ記憶機構を提供する。たとえば、オペレーティングシステム６２０が、コンピュータ読取可能媒体６１４でコンピュータアプリケーションとして維持され、プロセッサ６１０に対して実行され得る。装置アプリケーション６１８は、任意の形の制御アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、信号処理および制御モジュール、ある特定の装置に固有のコード、ある特定の装置用のハードウェア抽象化層などといった、装置マネージャを含んでいてもよい。
【００６２】
装置アプリケーション６１８はまた、手法を実現するための任意のシステムコンポーネント、エンジン、またはマネージャを含む。この例では、装置アプリケーション６１８はＣＶＰ測定マネージャ３１２を含む。
【００６３】
結論
視覚的な中心静脈圧測定を使用する手法、および、視覚的な中心静脈圧測定を可能にする機器の実施形態が、特徴および／または方法に特有の文言で説明されてきたが、請求項の対象は必ずしも、説明された特定の特徴または方法に限定されない、ということが理解されるべきである。むしろ、特定の特徴または方法は、これらの手法の例示的な実現化例として開示されている。
【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５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月4日(2017.10.4)
【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】
人の首の映像を取り込むステップと、
前記人の首で生じる前記人の静脈系の拍動運動が増幅された再構成映像を生成するために、取り込まれた前記映像を、１つ以上のコンピューティング装置により、１つ以上の映像運動増幅手法に従って処理するステップと、
前記１つ以上のコンピューティング装置により、増幅された前記拍動運動のピークと前記人の解剖学的特徴との間の距離を測定するステップと、
増幅された前記拍動運動についての測定された前記距離に基づいて、前記１つ以上のコンピューティング装置により、前記人の中心静脈圧（ＣＶＰ）を判断するステップとを含む、コンピュータにより実現される方法。
【請求項２】
前記拍動運動は、前記再構成映像における視覚的に増幅された拍動運動の人間の目での視覚化を可能にするように、視覚的に増幅される、請求項１に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項３】
前記再構成映像を生成するために、取り込まれた前記映像を１つ以上の映像運動増幅手法に従って処理するステップは、前記１つ以上のコンピューティング装置により、
取り込まれた前記映像を異なる空間周波数帯域に空間的に分解するステップと、
前記異なる空間周波数帯域で前記拍動運動についてフィルタリングするための時間フィルタを適用するステップと、
前記拍動運動が観察される前記異なる空間周波数帯域に部分的に基づいて、前記拍動運動を視覚的に増幅するステップとを含む、請求項１または請求項２に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項４】
前記ＣＶＰを表示装置上に提示するためのユーザインターフェイスを生成するステップをさらに含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項５】
前記解剖学的特徴は、前記人の下顎角または前記人の耳たぶに対応する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項６】
前記測定するステップが行なわれる場合に前記再構成映像において見え続ける前記人の解剖学的特徴に部分的に基づいて、前記距離を測定する基準となる前記解剖学的特徴を判断するステップをさらに含む、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項７】
前記ＣＶＰを以前に判断された１つ以上のＣＶＰと比較するステップをさらに含み、前記以前に判断された１つ以上のＣＶＰは各々、以前に取り込まれたそれぞれの映像について、前記処理するステップと、前記測定するステップと、前記判断するステップとを行なうことによって判断されたものであり、前記方法はさらに、
前記ＣＶＰを前記以前に判断された１つ以上のＣＶＰと比較した結果に基づいて、前記人の心臓血管の健康における傾向を判断するステップを含む、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項８】
前記傾向は、前記人のＣＶＰの増加または減少を示す、請求項７に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項９】
前記人の呼吸数を判断するために、前記１つ以上のコンピューティング装置によって前記再構成映像を分析するステップと、
判断された前記呼吸数の呼吸休止中に前記測定するステップを行なうステップとをさらに含む、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項１０】
人の首の映像を取り込むためのビデオカメラと、
前記人の首の再構成映像を表示するための表示装置と、
中心静脈圧（ＣＶＰ）測定マネージャを実現するための処理システムとを含む、装置であって、前記ＣＶＰ測定マネージャは、
前記再構成映像を生成するために、取り込まれた前記映像を１つ以上の映像運動増幅手法を使用して処理するように構成され、前記１つ以上の映像運動増幅手法は、前記人の首で生じる拍動運動を、前記再構成映像において視覚的に増幅された拍動運動が人間の目で感知されるように視覚的に増幅するのに有効であり、前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、
前記再構成映像のフレームにおいて、視覚的に増幅された前記拍動運動のピークと前記人の解剖学的特徴との間の距離を測定し、
測定された前記距離に基づいて、前記人のＣＶＰ測定値を判断するように構成される、コンピューティング装置。
【請求項１１】
格納された前記ＣＶＰ測定値の比較に基づいて前記人の心臓血管の健康における傾向を判断するために、異なる時間に判断された前記ＣＶＰ測定値を、前記ＣＶＰ測定マネージャによるアクセスのために格納するように構成された記憶媒体をさらに含む、請求項１０に記載のコンピューティング装置。
【請求項１２】
前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、
前記人の呼吸数を判断するために、前記再構成映像を分析し、
判断された前記呼吸数での呼吸休止中に、視覚的に増幅された前記拍動運動の前記ピークと前記人の前記解剖学的特徴との間の前記距離を測定するように構成される、請求項１０または請求項１１に記載のコンピューティング装置。
【請求項１３】
前記コンピューティング装置はスマートフォンとして構成され、
前記スマートフォン上で具体化されたアプリケーションにより、ユーザは、前記人の前記ＣＶＰ測定値を判断するために前記ＣＶＰ測定マネージャを起動できるようになる、請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載のコンピューティング装置。
【請求項１４】
１つ以上のハイパースペクトルカメラをさらに含み、前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、前記１つ以上のハイパースペクトルカメラを用いて取り込まれた画像または映像のうちの少なくとも１つを使用して、前記拍動運動が生じる前記人の静脈の位置を突き止め、位置を突き止められた前記静脈に対応する映像の部分に前記１つ以上の映像運動増幅手法を適用することによって、取り込まれた前記映像を処理するように構成される、請求項１０〜請求項１３のいずれか１項に記載のコンピューティング装置。
【請求項１５】
前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、取り込まれた前記映像を前記１つ以上の映像運動増幅手法を使用して処理するために、前記拍動運動を検出するように構成される、請求項１０〜請求項１４のいずれか１項に記載のコンピューティング装置。
【請求項１６】
前記拍動運動を検出するために前記ＣＶＰ測定マネージャによって採用された、１つ以上のレーザ、または
構造化された光を放出し、前記拍動運動を検出するために前記ＣＶＰ測定マネージャによって採用された、１つ以上の発光素子、
のうちの少なくとも一方をさらに含む、請求項１５に記載のコンピューティング装置。
【請求項１７】
前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、
別の再構成映像を生成するために、前記ビデオカメラによって取り込まれた、前記人が
自分の両手を上げている別の映像を、前記１つ以上の映像運動増幅手法を使用して処理するように構成され、前記１つ以上の映像運動増幅手法は、前記別の再構成映像において観察された、前記人の腕での静脈虚脱またはパルスの変化のうちの少なくとも一方から生じる運動を視覚的に増幅するのに有効であり、前記ＣＶＰ測定マネージャはさらに、
前記静脈虚脱または前記パルスの変化に対応する時間に、前記再構成映像において、前記人の心臓に対する、上げられた前記両手の角度および高さを測定し、
上げられた前記両手の測定された前記角度および高さに基づいて、ＣＶＰを判断するように構成される、請求項１０〜請求項１６のいずれか１項に記載のコンピューティング装置。
【請求項１８】
コンピュータにより実現される方法であって、
第１の時間に、人の中心静脈圧（ＣＶＰ）を、前記人の頚静脈において観察される拍動運動のピークと前記人の解剖学的特徴との間の距離の測定に部分的に基づいて判断するステップを含み、前記距離は、前記第１の時間に関連付けられ、前記測定を可能にするために前記拍動運動が増幅された第１の再構成映像のフレームにおいて測定され、前記方法はさらに、
第２の時間に、前記人の前記ＣＶＰを、前記人の頚静脈において観察される拍動運動の前記ピークと前記人の前記解剖学的特徴との間の前記距離の測定に部分的に基づいて判断するステップを含み、前記距離は、前記第２の時間に関連付けられ、前記測定を可能にするために前記拍動運動が増幅された第２の再構成映像のフレームにおいて測定され、前記方法はさらに、
前記第１および第２の時間に判断された前記ＣＶＰの比較に基づいて、前記人の心臓血管の健康における傾向を判断するステップを含む、方法。
【請求項１９】
前記第１および第２の時間に判断された前記ＣＶＰを、前記人に関連付けられた医療記録で格納するために、遠隔コンピューティング装置に通信するステップをさらに含む、請求項１８に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項２０】
前記人の心臓血管の健康における前記傾向を判断するために、前記人に関連付けて格納された医療記録から、前記第１および第２の時間に判断された前記ＣＶＰにアクセスするステップをさらに含む、請求項１８または請求項１９に記載のコンピュータにより実現される方法。
【請求項２１】
コンピューティングシステムの１つ以上のコンピュータによって実行されるソフトウェアプログラムであって、請求項１〜請求項９および請求項１８〜請求項２０のいずれか１項に記載の方法を前記１つ以上のコンピュータに実行させる、ソフトウェアプログラム。
【国際調査報告】
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