(57)【要約】脈波形解析を増進するため心音タイミング内容を取得するデバイス、システム、及び方法について記載する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
心音及び脈波形を取得するバンドベースの装置であって、
人間の身体部分を取り巻き得る細長いバンドと、
前記バンドに沿って位置決めされ、また前記心音を測定し得る第１センサと、及び
前記第１センサとは異なり、脈波形を測定し得る第２センサと、
を備える、装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記バンドは手首バンドであり、また前記第２センサは、指センサとして構成され、かつ電気リード線によって前記バンドに接続されている、装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、前記第２センサは、さらに、前記バンドに沿って位置決めされている、装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、さらに、少なくとも１つの付加的な第１センサと、少なくとも１つの付加的第２センサとを備える、装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、さらに、前記バンドの位置を安定化し得る内向きこぶ状部を備える、装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、前記バンドは指バンド又は首バンドである、装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置において、さらに、
前記第１及び第２のセンサに通信するよう結合した処理回路と、及び
複数の命令を記憶する持続性メモリであって、前記命令が実行されるとき、前記処理回路を動作させて、前記第１センサによって得られる前記心音を前記脈波形に重ね合わせることで、前記第２センサによって得られる前記脈波形に対して重複切痕タイミングの位置を決定させる、該持続性メモリと、
を備える、装置。
【請求項８】
心音及び脈波形を取得するパッチベースの装置であって、
本体と、
前記本体を被検者の皮膚に取り付け得る粘着性領域と、及び
心音及び脈波形を取得し得る少なくとも１つのセンサと、
を備える、装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、前記センサは光センサである、装置。
【請求項１０】
請求項８記載の装置において、前記センサは磁気抵抗センサである、装置。
【請求項１１】
請求項８記載の装置において、さらに、
前記少なくとも１つのセンサに通信するよう結合した処理回路と、及び
複数の命令を記憶する持続性メモリであって、前記命令が実行されるとき、前記処理回路を動作させて、前記少なくとも１つのセンサによって得られる前記心音を前記脈波形に重ね合わせることで、前記少なくとも１つのセンサによって得られる前記脈波形に対して重複切痕タイミングの位置を決定させる、該持続性メモリと、
を備える、装置。
【請求項１２】
心音及び脈波形を取得及び解析する方法であって、
脈波形を第１箇所で取得するステップと、
心音を第２箇所で取得するステップと、及び
前記脈波形及び前記心音を重ね合わせることにより、前記脈波形に対して重複切痕タイミングの位置を決定するステップと、
を備える、方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法において、前記第１箇所は、橈骨動脈、上腕動脈、大腿動脈、頸動脈、胸壁、及び光電脈波測定箇所から選択される、方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の方法において、前記第２箇所は、橈骨動脈、上腕動脈、大腿動脈、頸動脈、及び胸壁から選択される、方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、前記第１箇所は前記第２箇所とは異なる、方法。
【請求項１６】
請求項１２記載の方法において、さらに、
脈波形を第１箇所で少なくとも１つのセンサにより取得するステップと、
心音を第２箇所で少なくとも１つのセンサにより取得するステップと、
前記脈波形及び前記心音を重ね合わせることにより、前記脈波形に対して重複切痕タイミングの位置を処理回路で決定するステップと、
を備える、方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法において、第１センサを使用して前記脈波形を取得し、また異なる第２センサを使用して前記心音を取得する、方法。
【請求項１８】
請求項１２記載の方法において、請求項２記載の装置で実施する、方法。
【請求項１９】
請求項１２記載の方法において、請求項３記載の装置で実施する、方法。
【請求項２０】
請求項１２記載の方法において、請求項４記載の装置で実施する、方法。
【請求項２１】
請求項１２記載の方法において、請求項６記載の装置で実施する、方法。
【請求項２２】
請求項１２記載の方法において、請求項７記載の装置で実施する、方法。
【請求項２３】
請求項１２記載の方法において、請求項８記載の装置で実施する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
脈波形及び関連の解析のために心音タイミング内容を取得するデバイス、システム、及び方法について記載する。
【背景技術】
【０００２】
非侵襲性心臓血管測定技術の分野は発展し続けている。この点に関して、非侵襲性生理学的信号を収集できるシステム、デバイス、及び方法に対する必要性が増大し続けている。これら信号を使用して、病状、健康な心臓血管系に関連する状態のような多数の生理学的状態を診断する、また予測さえもすることができる。心臓系が発生する音も有用であることも分かっている。心臓の音で生ずる特徴的な性質は病状の診断に有用であり得る。
【０００３】
他の事情において、心音を使用して、左心室駆出時間、脈波形の重複切痕（ＤＮ：Dicrotic Notch）を形成する大動脈弁閉鎖までの左心室収縮及び大動脈弁開放の期間、に関連するタイミング情報を得ることができる。ＤＮ位置（例えば、弁閉鎖イベントの観点から脈波形における心収縮のタイミングに関連するものと理解されている）は、多数の脈波形診断方法に対して極めて重要であり得る。１つのこのような方法は、特許文献１（米国特許第９，０２６，１９３号）に記載の内因性心拍頻度（ＩＦ：Intrinsic Frequency）法であり、この特許文献１は、すべての目的のため参照により全体が本明細書に組み入れられるものとする。脈波形解析を増進するため心音タイミング内容を取得及び／又は使用するシステム、デバイス、及び方法に対する必要性がある。
【０００４】
心音タイミング内容及び脈波形を取得する例示的実施形態を記載する。これら実施形態は、脈波形を取得するセンサと、及びいわゆる心音を検出する付加的な感圧式デバイス（例えば、第２センサ）とを有することができる。心臓の収縮及びその後の系統的相互作用から生ずる圧力駆動拡張又は血流に関連する脈波形は、多数のやり方で感知及び記録することができる。１つの実施例において、脈波形感知は、随意的に、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び光検出器システムによりじっしする。このようなシステムの実施例は、特許文献２及び３（米国特許出願公開第２０１５／０２９７１０５号及び国際公開第２０１５／１１２５１２号）に記載されており、これら特許文献２及び３は、すべての目的のため参照により全体が本明細書に組み入れられるものとする。感圧式心音検出デバイスとしては、以下のものには限定しないが、圧電式加速度計、電磁式マイクロフォン、ピエゾ抵抗圧力センサ、光マイクロフォン及び／又は変位センサがあり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９，０２６，１９３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１５／０２９７１０５号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１５／１１２５１２号パンフレット
【特許文献４】米国特許第５，３６３，８５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特に、脈波形信号の非侵襲性周辺測定は、重要な臨床的情報を明らかにすることができる特徴の多く（例えば、心臓血管駆出期間）に欠けていることがよくある。高齢の患者（継続的診断モニタリングの最も高い必要性があるサブグループ）において、脈波形特徴は減退することがよくあり、ＤＮ識別を面倒なものにするのが関の山である。心音測定を導入することは、以下により詳細に説明するように、この問題に対処する。
【課題を解決する手段】
【０００７】
若年人口の構成員であってもＩＦ解析の要件に対して減退した波形特性を有する場合がある。しかし、このような波形は、依然として価値のある臨床的情報を含んでいる可能性がある。心音を測定するマイクロフォンを組み合わせることにより、多くの脈波形解析アルゴリズムの使用を可能にする。
【０００８】
例示的実施形態は、先ず脈波形を測定し、次に１つ若しくはそれ以上の心音を測定することによって、又は先ず心音を測定し、次に１つ若しくはそれ以上の脈波形を測定することによって動作し得る。同様に、同時又は同期した測定を例示的実施形態で実施することができる。脈波形及び心音検出は、単一センサ又は多数のセンサで行うことができる。
【０００９】
脈波形は、以下のものに限定しないが、橈骨動脈、上腕動脈、大腿動脈、頸動脈、胸壁、又は指、脚若しくは他の箇所に関連するような光電脈波測定（フォトプレチスモグラフ：ＰＰＧ）箇所を含む複数の箇所から測定できる。
【００１０】
脈波形の開始を使用し、また心拍数を仮定することはほぼ変わらなかったが、以下の箇所、すなわち、橈骨動脈、上腕動脈、大腿動脈、頸動脈又は胸壁のうちいずれかで、脈波形と同時に、又はそれに近い時点で、心音を測定することもできる。心音を記録することから、脈波形及び第１心音からの心周期の開始（例えば、心室収縮の始点で生ずる僧帽弁及び三尖弁閉止から生ずるＳ１）を使用して波形に整合させることができ、またＤＮ箇所（例えば、ノッチ時点）を推定することができる。心拍数が変化する他の場合において、すべての波形が形態と無関係に類似の範囲にわたる時点及び／又は振幅に対して正規化することができる。
【００１１】
アナログ／デジタル聴診器を使用して胸部又は頸動脈における心音を記録することができる。このタイミング情報は、上腕動脈の脈波形、橈骨動脈の脈波形又はＰＰＧ波形におけるタイミングを推察するのに使用することができる。この技術を適用できる箇所の組合せは上述のものに限定されない。以下に示す詳細な表はより広範囲に及ぶが、包括的リストではない。
【００１２】
幾つかのケースにおいて、心音は脈波形と同一箇所、エリア又は近傍で記録することができる。同様に、心音は脈波形と同時に記録することができる。一実施例において、脈波形がＰＰＧから記録される手首（リスト）装着デバイスを使用し、またバンド又はウォッチ自体内に配置した小さいマイクロフォンを使用して、波形のタイミング情報を決定するため心音を記録する。
【００１３】
センサはウォッチ本体又は（ウォッチ若しくは他の）バンド内に組み込むことができる。１つのリストバンドの実施形態は複数のセンサを有し、このことにより自由な動きができるようになる。他のリストバンドの実施形態において、バンドによって位置決めが確実に維持される橈骨動脈及び尺骨動脈（又はその逆）にわたり配置する。いずれにせよ、心音及び脈波形は同時に記録し、また無線で送信することができる。
【００１４】
検出（心音及び／又は脈波形）は、単に皮膚との光学的相互作用であるものとすることができる、又はメンブレイン（例えば、上述した特許文献２及び３、並びに参照により全体が本明細書に組み入れられるものとする特許文献４（米国特許第５，３６３，８５５号）記載されているような）との組合せとすることができる。メンブレインは、光又は光学的スペクトルが変化する多数の状況で類似の光検出器応答を維持するよう作用することができる。
【００１５】
このようなメンブレイン（膜体）は、さらに、データ収集を支援するノード、バンプ、又は曲面のような若干の形体も有することができる。１つのこのような実施形態において、メンブレインは、手首の湾曲に適合する形状にし、並びにメンブレインと動脈にオーバーレイする皮膚との間におけるより密着した接触を生ずるようにする。
【００１６】
バンドベースのプラットフォーム実施例のうち１つの実施例は、脈波形検出及び心音検出をウェアラブルプラットフォームとして組み合わせる手首装着ウォッチである。「ウォッチ」という記述に関して、この用語は機能及び／又は形状の要素を示すことができる。すなわち、本発明によるシステム又はデバイスはウォッチの、またいわゆる「スマートウォッチ」（例えば、アップル社、サムスン社、又は他の会社により提供されているような）でさえものフル機能を提供するものであり得る。
【００１７】
他の実施例において、バンドベースのデバイスは、頸動脈から情報を測定するため首に装着することができる。他の実施例は、被検体の付属肢（例えば、上腕、ウエスト、大腿部）の一部をほぼ取り巻く、又は付属肢全体を包囲するよう構成する。本明細書で使用する用語「取り巻く（encircle）」及びその変化形は身体部分周りの幾何学的円をなす構体である必要はなく、実際任意の形状を使用して身体部分周りに延在させることができる。同様に本明細書で使用する用語「包囲する（surround）」は、身体部分を全方向に包囲する必要はなく、本明細書におけるその用語の使用には一貫性がないものとし得る。その代わりに、用語「取り巻く」及び「包囲する」は、ウォッチ又は手首装着アクティビティモニタが腕又は手首を取り巻く及び包囲するのと同一意味で使用される。さらに他の選択肢も本発明の範囲内である。
【００１８】
身体部分を取り巻く又は包囲するためバンドが装着者に対して細長の形状若しくは形式で（例えば、パッケージ内で）提供され、また包囲形状、例えば、円形、楕円形等を画定するよう閉じ合わされる。この閉じ合わせは、１つ若しくはそれ以上のスナップ、バックル、ベルクロ（登録商標）素子、磁気留め金又は従来既知の他の機構で行うことができる。代案として、バンドは、装着者に対して包囲する湾曲形状（断裂部有り又は無し）で製造されて提供され、また直径調整又は調整可能な形体（例えば、弾性、空気ブラダ、又はばね及びリンク機構若しくは他のタイプの伸縮性ウォッシュバンド）を有することができる。
【００１９】
粘着性タイプのパッチ（例えば、ＥＣＧ又はＥＫＧ電極パッチに類似の）が心音及び脈波形測定に適した他の形式因子を提供する。このような（又は他の）デバイスに関連して、脈波形及び／又は心音検出を電磁的に若しくは磁気抵抗材料を介して行うこともできる。
【００２０】
これらデバイス及び／又はシステムのいかなるものも、Bluetooth（登録商標）接続能力を有する又は無線式とすることができる。若干の状況において、ハードウェア及び／又は関連の方法論を、医療機関（例えば、手術室（ＯＲ）、又は集中治療室（ＩＣＵ）のような病院施設）における臨床モニタリングのために使用することができる。他のケースにおいて、このようなセンサは移動モニタリングのために有用であり得る。
【００２１】
本発明によるデバイス又はデバイスが（アセンブリ有り又は無しの）含まれるシステム、キット、使用方法及び製造方法（構成するコンポーネントの組立を含む）は、すべて本発明の範囲内である。その幾つかの態様を上述したが、より詳細な説明を以下に図面に関連して提示する。
【００２２】
本明細書に記載の本発明による様々なシステム、デバイス、方法、特徴及び利点は、当業者には以下の図面及び詳細な説明を精査することにより明らかであり、また明らかになるであろう。このようなシステム、デバイス、方法、特徴、及び利点は本明細書内に含まれ、本明細書に記載の本発明の範囲内にあり、また特許請求の範囲によって保護される又は保護可能である。例示的実施形態の特徴は、特許請求の範囲におけるこれら特徴の表現記述なしでは、決して特許請求の範囲を限定するものと解すべきではない。
【００２３】
本明細書で記載する、構造及び動作の双方に関する本発明の詳細は、同様の参照符号が同様部分に言及する添付図面を検討することにより明らかであろう。図面におけるコンポーネントは、必ずしも縮尺どおりではなく、本発明の原理を説明する際に誇張が含まれている。さらに、すべての説明は、概念を伝えることを意図し、相対的なサイズ、形状、及び他の詳細な属性は、文字通りの又は細密なものはなく概略的に示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】若年（例えば、約３０歳までの年齢）の人間被検者からの脈波形及び心音それぞれの実施例を示すチャートである。
【図１Ｂ】老年（例えば、約６５歳を超える年齢）の人間被検者からの脈波形及び心音それぞれの実施例を示すチャートである。
【図２】脈波形及び心音を取得し、また重ね合わせのシステム出力を提示するための実施例箇所を示す図表である。
【図３Ａ】Ｙ軸方向を拡大して１つ以上の時間サイクルでとった減退した脈波形の実施例を示す。
【図３Ｂ】Ｙ軸方向を拡大した１つ以上の時間サイクルでとった減退した心音の実施例を示す。
【図４】心音及び脈波形を別個の箇所で記録するシステムの例示的実施形態の説明図である。
【図５】第１バンドベースの実施形態に関連して心音及び脈波形を別個の箇所で記録するシステムの他の例示的実施形態の説明図である。
【図６】心音及び脈波形情報を互いに組み合わせて記録するバンドベースのシステムにおける他の例示的実施形態の説明図である。
【図７】付加的センサを有するバンドベースのシステムにおける例示的実施形態の説明図である。
【図８Ａ】単一センサ箇所を有するバンドベースのシステムにおける例示的実施形態の説明図である。
【図８Ｂ】図８Ａにおける８Ｂ−８Ｂ線上の断面図である。
【図９】指装着バンドベースのシステムにおける例示的実施形態の説明図である。
【図１０】脚装着バンドベースのシステムにおける例示的実施形態の説明図である。
【図１１】首装着バンドベースのシステムにおける例示的実施形態の説明図である。
【図１２】センサパッチベースのシステムにおける例示的実施形態の説明図である。
【図１３Ａ】図１２の実施形態の１３−１３線上の断面図であり、センサアーキテクチャ実施形態を示す。
【図１３Ｂ】図１２の実施形態の１３−１３線上の断面図であり、代替的センサアーキテクチャ実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の要旨を説明する前に、本発明が特定実施形態に限定せず、勿論変化し得るものであることを理解されたい。さらに、本明細書で使用する用語は、特定実施形態のみを記述することを目的としており、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定されるという理由から、限定することを意図しないものであると理解されたい。
【００２６】
本明細書で提示されるいかなる実施形態に関して記載されるすべての特徴、素子、コンポーネント、機能、行為及びステップは、他の任意な実施形態のそれらと自由に組み合わせ可能であり、また置換可能であることを意図しているものと付記する。若干の特徴、素子、コンポーネント、機能、行為又はステップが１つの実施形態にのみ関して記載されている場合、その特徴、素子、コンポーネント、機能、行為又はステップは、他に明示されていない限り、すべての他の実施形態に使用できると理解されたい。したがって、この段落は、いかなるときでも、異なる実施形態からの特徴、素子、コンポーネント、機能、行為及びステップを組み合わせる、又は以下の説明が明確に記述していない場合であっても、１つの実施形態からの特徴、素子、コンポーネント、機能、行為及びステップを他の実施形態のそれと置換し、特別な場合にこのような組合せ又は置換が可能である特許請求の範囲に導くための先行的な基盤及び文面による支持として供するものである。とくにこのような組合せ及び置換のそれぞれ及びすべては当業者にとって容易に理解される場合には、すべての有り得る組合せ及び置換の表現詳述はあまりにも面倒であると、一般にはっきりと認められている。
【００２７】
以下に様々な例示的実施形態を説明する。これら実施例への言及は非限定的な意味でなされる。それら実施形態は、本発明による態様のより広く適用可能な態様を示すために提示される。様々な改変を記載される実施形態に対して加えることができ、均等物を発明の精神及び範囲から逸脱することなく置換することができる。特別な状況、材料、物質組成、プロセス、特許請求の範囲の対象物、精神又は範囲に対するプロセスの行為若しくはステップに適合するよう多くの変更を加えることができる。
【００２８】
上述したように、本明細書に記載の例示的実施形態を使用して、様々な測定箇所で心音及び脈波形を測定することができる。実施例（Ｘで示す）の非限定的なリストを以下の表１で示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
本明細書に記載の例示的実施形態は、これら（及び他の）位置での使用に適用することができ、またハードウェア及び箇所の特別な組合せが本明細書内に明確に記載されていない限りにおいては、本願明細書を読んだ当業者によってその実施形態の実施を達成することができるであろう。これら実施形態のうちの幾つかは、普通の「容易に入手可能（off-the-shelf）」であるハードウェア（例えば、侵襲性カテーテル又は血行力学的センサ）で実現することができる。
【００３１】
図１Ａ及び１Ｂは、取得されまた重ね合わせ方法に採用される信号に関して示すグラフである。図１Ａにおいて、脈波形１００の例を示す。この波形は明確に画定された又は識別可能なＤＮを含む。
【００３２】
図１Ａは、さらに、第１及び第２の心音（Ｓ１及びＳ２）を有する記録した心音信号１１０も示す。ここでＳ１は、脈波形の始点に整列する。時間軸ｔに沿うＳ２の始点箇所（破線で示す）がＤＮに整列する。
【００３３】
図１Ｂは減退した脈波形１０４の例を示す。ＤＮ箇所が位置すべき不確実性ゾーン又は領域１０６が存在する。記録した心音信号１１２を使用して、ＤＮ箇所の推定は、破線によって示される時点で決定することができる。波形１０４に対して分かるＤＮタイミングでは、減退した信号でもＩＦ及び／又は他の解析技術で解析することができる。このような解析は、脈波形単独（例えば、心音信号によって得られるタイミング情報なし）では不可能である。
【００３４】
図２は、さらに本発明方法を示す。機能ブロック１２０は、表１の箇所のうち任意な箇所（又は他の箇所）で１つ又はそれ以上のサイクルにわたる脈波形（この場合、減退した実施例１０４）を取得（例えば、感知及び記録）するハードウェアを表す。機能ブロック１２２は、やはり表にリストした実施例のうち選択した任意な箇所で心音Ｓ１及びＳ２を取得する（同一又は異なる）ハードウェアの使用を表す。
【００３５】
コンピュータ処理回路を使用して、随意的にリアルタイムで信号をプロセス１２４によって重ね合わせて、電気的に記憶し、その後に解析する、表示する（例えば、合成グラフ１３０として）、又は他の取扱いをすることができる結果を得る。このグラフにおいて、Ｓ１及び圧力波形開始タイミングはライン１３２に沿って合致する。ＤＮタイミング（減退信号１１２で決定される）はライン１３４に沿って合致する。
【００３６】
図３Ａ及び３Ｂは、それぞれ減退脈波形信号１０４及び心音信号１１２を示し、各信号は大きいＹ軸縮尺に対する時間で１つより多いサイクルにわたり取得した。図３Ａ及び３Ｂは、重複切痕（ＤＮ：Dicrotic Notch）を推定するよう波形を整列させるために、脈波形からの心周期開始及び心音記録からのＳ１を使用する方法の例示的実施形態を説明するのに役立つ。これら実施形態において、脈波形を記録するときの心拍数（ＨＲＰＷ）が、心音を記録するときの心拍数（ＨＲＳ）に等しい若しくはほぼ等しい、又はこれら信号を同時に記録する場合、ｔ０＝ｔ１若しくは図示のようにｔ０≠ｔ１の場合ｔｎ＝ｔ０＋（ｔ２−ｔ１）である。この計算（随意的に、波形の重ね合わせと称する）により、ｔｎはＤＮタイミング箇所の推定をもたらす。この位置に関し、波形１１０は、ＩＦ方法論を用いて解析することができる。換言すれば、脈波形からの心周期開始及び心音からのＳ１を使用して、ＤＮ時点を推定できるよう波形を整列させることができる。
【００３７】
図４に示すように、機能モジュール１２０及び１２４は、デジタル血圧カフ１４０及びデジタル聴診器１４２のような既存のハードウェアに組み込むことができる。個別のハードウェアピース（例えば、スマートフォン、汎用コンピュータ又は他のハードウェア）１４４は、機能ブロック１２４を組み込むことができる。いかなるケースにおいても、脈波形１０４（ここでは被検者１０の上腕部波形）及び心音１１２（ここでは被検者の胸壁１２で記録した）に対応する信号を受け取り、また組み合わせ若しくは重ね合わせて、随意的に、グラフ１３０として示すように、合成タイミング及びＤＮ情報を得るようにする。それ以外に、信号データ並びに心臓収縮及び心臓拡張のインターバルは、その後のＩＦ計算目的のために、単にスプレッドシート又は他の手段で電子的に保存することができる。
【００３８】
いかなるケースにおいても、図４で示したハードウェア、及び関連する方法論は、異なるセンサにより異なる箇所で脈波形及び心音信号を取得しまた記録し、これら情報を組み合わせる、さもなければ重ね合わせるものと考えられる。
【００３９】
この手法を利用する他のアプローチを図５に示す。ここでは、システム１５０はユーザーの手首周りに配置したバンド１５２を有し、このバンド１５２は、被検者の橈骨動脈１４における心音を測定するよう位置決めされるセンサ１５４を組み込む又は担持する。ＰＰＧ又は脈オキシメータ１５６を被検者の指１６上にセットし、脈波形を測定する。ＰＰＧ１５６は、随意的に電気リード線１５８によりバンド１５０に接続し、図４に示すようなシステムにほとんど類似するような動作をする。この点に関して、バンドは、さらに、機能１２４を行うよう電子的ハードウェア１４４を組み込むことができる。
【００４０】
図６は、無線方式（信号アイコン参照）とした他のバンドベースでの実施形態１６０を示す。搭載電子機器は、合成グラフ又は組み合わせた信号１３０を図面に矢印で示すように通信することができる。代案として、脈信号及び心音信号は無線で外部ハードウェアに通信して、重ね合わせ及び／又は他の処理ができるようにする。
【００４１】
いずれにせよ、実施形態１６０は、少なくとも１対のセンサを有するバンド１５０を備える。対にしたセンサは、心音を感知するマイクロフォン１６２及び脈波形を検出する光学的センサ１６４を含む。このようなセンサ対の一方は、被検者の橈骨動脈１４からの信号をピックアップするよう位置付け、センサ対の他方は尺骨動脈１８からの信号をピックアップするよう位置付けることができる。代案として、センサ対（１６２及び１６４）は、一方のセンサ（１６２又は１６４）を橈骨動脈上に位置決めし、他方のセンサ（１６４又は１６２）を尺骨動脈上に位置決めするよう、分けて配置することができる。図示のように２対のセンサを使用するとき、信号取得の冗長性が得られる。センサは、多重化又は逐次サンプリングすることができる。参照符号１６２及び１６４で示すように、異なる指向性又はアレイグリッドを使用して、信号忠実性及び信号対ノイズ比を最適化することができる。
【００４２】
図７に示すバンドベースの実施形態１７０において、センサ対は多重化し、一層冗長性を感知するようセンサの数を多重化する。このようにして、バンドは自由な動きを可能にするとともに、依然として良好な信号取得を確保することができる。
【００４３】
これとは対比的に、単一センサの実施形態１８０を図８Ａ及び８Ｂに示す。ここでは、バンドのセル又はポケット１８４内にセットしたセンサ１８２は、皮膚と相互作用する完全に光学的なものとする、又はメンブレイン１８６で動作するものとすることができる。図示のように、メンブレインは、手首の湾曲に合致するとともに、メンブレインと動脈にオーバーレイする皮膚との間のより密着した接触をもたらすようにする隆起領域、突起部、又はこぶ状部１８６を有する（バンドを所定位置に保持又は「ロック」するのに役立つ）。メンブレインがプラスチックフィルムであるとき、こぶ状部のジオメトリ（幾何学的形状）は熱成形により設けることができる。他の選択肢、例えば、軟質材料を用いる成形、機械加工、又は三次元（３Ｄ）印刷のような技術も可能である。
【００４４】
図９は、ユーザーの指１６にセットするリング形式のバンドベースの実施形態１９０を示す。図１０は、左大腿動脈２２で又は上方で感知するよう被検者の脚２０上のバンドベースの実施形態２００を示す。このバンド１５０は、花嫁ガーターのように構成及び／又は位置決めする。代案として（付加的に）、右大腿動脈２４を感知するようデバイス２００をセットすることができる。
【００４５】
図１１は、右及び左の頸動脈（それぞれ２８及び３０）上で測定するよう首２６に装着するよう構成したバンドベースのデバイス２１０を示す。ここで、（やはり被検者の首２６に配置した）センサデバイス２２０は、図１２に示したような粘着性パッドの形式をとることができる。パッチは、センサ領域２２４及びそれにオーバーレイする粘着性領域２２６を有するハウジング２２２を備える。粘着剤は、塗布パッチの形式とする、又は他のやり方で設けることができる。使用準備前に剥離層（図示せず）によって保護することができる。メンブレイン及び／又はパッチの粘着性部分は、使い捨て可能とし、ユーザーがセンサ、信号調節ハードウェア、及びデータ伝送ハードウェアを保持できるが、皮膚に接触する素子を交換して、無菌性及び清浄性を維持できるようにする。
【００４６】
図１３Ａに示す変更例２２０Ａは、光学的センサ２３０をメンブレイン２３２と連係動作するよう設ける。電子機器２３４は、センサ２３０を支持する又はセンサ領域の上方を支持する本体２３６の空間内に設けることができる。図示のように、粘着性要素２２４はメンブレイン２３２を包囲するリングの形式とすることができる（ここで、この「リング」は丸形、三角形、又は他の形状とすることができる）。
【００４７】
いずれにせよ、パッチを一時的に被検者の皮膚３２に付着させた状態で、動脈（例えば、頸動脈２８又は３０）内で搬送される脈波形及び心音を単一センサによって取得することができる。代案として、異なるセンサを上述したように設けることができる。信号は、電子機器でオンボード処理しかつ無線で通信する、又は上述したように、単に記録しかつ無線で通信することができる。
【００４８】
図１３Ｂは、メンブレイン２３２が磁気的極性付けされる（北（Ｎ）極及び南（Ｓ）極の極性表示であるが、勿論逆にすることができる）、及び磁気抵抗性又はホール効果のセンサ２３８であり、その材料がメンブレインの変位に応答して電圧を変化させる変更実施形態２２０Ｂを示す。とくに、パッチベースの実施形態２２０（変更例２２０Ａ又は２２０Ｂの内部機構には無関係に）は、上述したように、首２６、手首１４又はその他に配置することができる。
【００４９】
その他の変更例
【００５０】
バンドは、金属、ゴム、プラスチック、及び／又は外部刺激により制御できるいわゆる「スマート」材料を含む任意な普通の材料を有することができる。同様に、他のシステムコンポーネントは、当業者には明らかな一般に入手可能なコンポーネント及び／又は材料で構成することができる。
【００５１】
上述の実施形態の他に、更なるバリエーションも本発明の範囲内である。例えば、本明細書記載の実施形態に関連して説明した様々な方法又はプロセスは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲート若しくはトランジスタ論理、個別ハードウェアコンポーネント、又は上述の機能を行うよう設計されたそれらの任意な組合せで実装又は実施することができる。
【００５２】
汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代案として、プロセッサは、任意な普通のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又は状態機械とすることができる。プロセッサは、ユーザー・インタフェースと通信し、ユーザーが入力したコマンドを受け取るユーザー・インタフェース・ポートも有し、またプロセッサの制御の下に、及びユーザー・インタフェース・ポートを介しての通信で動作するプログラムを含む電子情報を記憶する少なくとも１つのメモリ（例えば、ハードドライブ又は他の同等な記憶装置、及びランダムアクセス・メモリ）、並びに任意な種類のビデオ出力フォーマット、例えば、ＶＧＡ、ＤＶＩ、ＨＤＭＩ、ディスプレイ・ポート、又は任意な他の形式を介して出力を生成するビデオ出力部を有する、コンピュータシステムの一部とすることができる。
【００５３】
プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、例えばＤＳＰ、マイクロプロセッサとの組合せ、複数個のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１つ若しくはそれ以上のマイクロプロセッサ、又は任意な他のこのような構成として実装することもできる。これらデバイスも本明細書に記載のデバイス価値を選択するよう使用することもできる。カメラは、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ又は他のデジタル画像取得技術を含む任意なタイプのデジタルカメラとすることができる。
【００５４】
本明細書に記載の実施形態に関連して説明した方法又はアルゴリズムのステップは、ハードウェア内、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール内、又はこれら２つの組合せ内に直接組み込むことができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセス・メモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、ムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は従来既知の任意な他の形式の記憶媒体に存在することができる。例示的記憶媒体はプロセッサに結合し、プロセッサが記憶媒体に対して情報を読み書きできるようにする。代案として、記憶媒体はプロセッサに一体化することができる。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣ内に存在することができる。ＡＳＩＣはユーザー端末内に存在することができる。代案として、プロセッサ及び記憶媒体は、ユーザー端末内の個別コンポーネントとして存在することができる。
【００５５】
１つ又はそれ以上の例示的実施形態において、本明細書に記載の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意な組合せで実装することができる。ソフトウェアで実装する場合、機能は、コンピュータ読取り可能媒体上に、１つ又はそれ以上の命令、コード、又は他の情報として、記憶、結果として生ずる解析／計算データ出力で伝送される。コンピュータ読取り可能媒体としては、コンピュータ記憶媒体、及び１つの場所から他の場所にコンピュータプログラムを伝送するのを容易にする任意な媒体を含む通信媒体の双方がある。記憶媒体は、コンピュータがアクセスできる任意の入手可能な持続性媒体とすることができる。例えば、非限定的に、このようなコンピュータ読取り可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、又は命令若しくはデータ構成の形式で所望プログラムコードを担持若しくは保存するのに使用でき、またコンピュータによってアクセス可能な任意な他の媒体を含むことができる。メモリ記憶装置は、回転する磁気ハードディスクドライブ、光ディスクドライブ、又はフラッシュメモリベースの記憶装置、又は他のこのような固体、磁気、若しくは光記憶装置とすることもできる。本発明に使用されるディスクとしては、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク、ブルーレイディスクがあり、ブルーレイディスクにおいて、ディスクは、通常データを磁気的に再生するとともに、ディスクはレーザーでデータを光学的に再生する。上述の組合せもコンピュータ読取り可能媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００５６】
本明細書に記載の実施形態がメモリ、記憶装置及び／又はコンピュータ読取り可能媒体を含む、又はこれらに関連して動作する限りにおいて、それらメモリ、記憶装置及び／又はコンピュータ読取り可能媒体は持続性があることを意図する。したがって、メモリ、記憶装置及び／又はコンピュータ読取り可能媒体は特許請求の範囲の１つ又はそれ以上の請求項によりカバーされる限りにおいて、メモリ、記憶装置及び／又はコンピュータ読取り可能媒体は持続性を有するのみである。
【００５７】
本明細書に記載の動作は、ウェブサイト若しくはネットワーク上で又はそれらにわたり実施することができる。ウェブサイトは、サーバーコンピュータ上で動作する、又は例えばクライアントコンピュータにダウンロードされることにより局所的に動作する、又はサーバー・ファームを介して動作することができる。ウェブサイトは、携帯電話若しくはＰＤＡにより、又は任意な他のクライアント上でアクセスすることができる。ウェブサイトは、例えば、ＭＨＴＭＬ、又はＸＭＬの任意な形式の、及びカスケーディング・スタイル・シート（「ＣＣＳ」）若しくはその他の任意な形式を介しての、ＨＴＭＬコードを使用することができる。
【００５８】
さらに、本明細書から限定することなく、それらの限定が特許請求の範囲で含まれない限り、特許請求の範囲の任意の請求項に読み込むことを意図する。本明細書に記載のコンピュータは、任意な種類のコンピュータ、例えば、ワークステーションのような汎用目的又は特定目的のいずれかのコンピュータとすることができる。プログラムは、Ｃ、又はＪａｖａ、Ｂｒｅｗ、又は任意な他のプログラミング言語で記述することができる。プログラムは、例えば、既に上述したような記憶媒体上に存在することができる。さらに、プログラムは、例えば、ローカルマシンに信号を送信するサーバー又は他のマシンによりネットワーク上で実行することもでき、これによりローカルマシンは、本明細書に記載の動作を実施することができる。
【００５９】
本明細書及び特許請求の範囲における請求項で使用する単数形を示す「a」、「an」、「the」は、文脈で他に明示しない限り対象物の複数形も含むものとする。換言すれば、冠詞の使用は、本明細書並びに特許請求の範囲における「少なくとも１つの」主体物を可能にする。特許請求の範囲は任意な随意的要素を含むことができる。このように、この記述は、請求項の要素における記述に関して「単に（solely）」、「のみ（only）」等のような排他的用語の使用、又は「否定的」限定の使用に対する先行詞として作用することを意図するものである。
【００６０】
このような排他的用語の使用がない場合、特許請求の範囲における用語「備える（comprising）」は、所定数の要素が特許請求の範囲で列挙されているか否かに無関係に、又は特徴の付加が特許請求の範囲に記載される要素の性質を転換するものとして見なされるか否かに無関係に、任意の付加的要素を含むことができるものである。
【００６１】
本明細書に記載の刊行物は、単に本件出願の出願日前に開示がなされたものである。ここで、本願発明は、従来技術開示によってこのような刊行物に先行する権限が与えられないことの承認であると解すべきものではない。さらに、付与された刊行物の日付は、独立して確認することが必要となり得る実際の刊行日と異なる場合がある。
【００６２】
本明細書及び添付図面に記載の要旨は、いかなるときでも米国特許法１１２条（ｆ）に基づく「手段プラス機能（means-plus-function）」フォーマットで請求項に含めることができる、十分詳細かつ明確性を持ってなされる。しかし、特許請求の範囲の請求項は、語句「ための手段（means for）」がその特許請求の範囲で明確に記載される場合にのみ、この手段プラス機能フォーマットを行使するものと解される。
【００６３】
実施形態は様々な変更を受け及び代替形態となる可能性があるが、その特定実施例を図面に示し、また本明細書に詳細に説明した。しかし、これらの実施形態は、開示された特定形態に限定されるものではなく、逆にこれら実施形態はすべての変更例、均等物、及び本発明の精神に当てはまる代替物をカバーするものと理解されたい。さらに、実施形態のいかなる特徴、機能、ステップ、又は要素も特許請求の範囲に記載又は付加することができるとともに、特許請求の範囲内にはない特徴、機能、ステップ、又は要素によって特許請求の範囲の発明範囲を定義する否定的限定も記載又は付加することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【国際調査報告】
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