(57)【要約】  患者の呼吸をモニタリング及び測定する身体的モニタリングシステムが記載される。前記システムは、１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルト１１０ａ、１１０ｂと、呼吸を計算するようにプログラムされたプロセッサを持つ電子モニタリング装置１０２と、前記電子モニタリング装置を収容し、前記電子モニタリング装置を前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに固定するモジュールリテーナ１０４とを含む。前記システムは、更に、前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに取り付けられた又は埋め込まれた心電計（ＥＣＧ）電極１０８を含む。前記ＥＣＧ電極は、前記ベルトを通るワイヤを介して電子モニタリングモジュール１０２と接続される。前記システムは、更に、前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに取り付けられた又は埋め込まれた前記ＥＣＧ電極の１又は複数と一体化された加速度計２０４を含むことができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸中に胸部拡張及び収縮を検出するように胸部の周りに配置される１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトと、
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトと動作可能に接続され、前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトを使用して呼吸を計算するようにプログラムされたプロセッサを有する電子モニタリングモジュールと、
前記電子モニタリングモジュールを受け、前記電子モニタリングモジュールを前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに固定するモジュールリテーナと、
を有する身体的モニタリングシステム。
【請求項２】
前記身体的モニタリングシステムが、更に、前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに取り付けられた又は埋め込まれた心電計（ＥＣＧ）電極を有し、前記ＥＣＧ電極は、前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトが対象の周りに配置されている場合に前記対象に対する所望のＥＣＧ電極レイアウトを推定し、前記ＥＣＧ電極が、前記ベルトを通るワイヤを介して前記電子モニタリングモジュールと接続される、請求項１に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項３】
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトの少なくとも１つを支持するショルダストラップと、
前記ショルダストラップに取り付けられた又は埋め込まれた修正左腕及び右腕ＥＣＧ電極と、
を有する、請求項２に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項４】
前記身体的モニタリングシステムが、更に、
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトから下向きに延在する下向き延在ストラップと、
前記下向き延在ストラップに取り付けられた又は埋め込まれた修正左脚及び右脚ＥＣＧ電極と、
を有し、
前記ベルトに取り付けられた又は埋め込まれた前記ＥＣＧ電極は、前記ベルト、前記ショルダストラップ及び前記下向き延在ストラップに取り付けられた又は埋め込まれた前記ＥＣＧ電極がメイソン‐リカー・リード配置を形成するようなＥＣＧ電極Ｖ１乃至Ｖ６を有する、
請求項３に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項５】
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに取り付けられた又は埋め込まれた前記ＥＣＧ電極の１つ又は複数と一体化された１又は複数の加速度計、
を有する、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項６】
前記電子モニタリングモジュールと一体化されたオンボード加速度計、
を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項７】
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに取り付けられ又は埋め込まれ、前記ベルトを通るワイヤを介して前記電子モニタリングモジュールと接続される１又は複数の加速度計、
を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項８】
前記モジュールリテーナが、可撓性ポーチを有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項９】
前記身体的モニタリングシステムが、
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトと一体化されたＥＣＧ及び加速度計の少なくとも１つ、
を有し、
前記電子モニタリングモジュールの前記プロセッサが、
前記ベルト並びに前記ＥＣＧ及び前記加速度計の少なくとも１つから生成された呼吸胸部拡張及び収縮を表す複数の信号の重みづけ平均を決定し、
前記重みづけ平均に対する前記複数の信号の主成分分析により生成された融合信号から呼吸速度を計算する、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項１０】
前記呼吸速度測定が、心臓の運動による前記ＥＣＧのＱＲＳ軸における変化、前記ＥＣＧに対する横隔膜筋ノイズ、ＥＣＧ電極により測定される胴部電気インピーダンスの変化、前記加速度計により測定される胸部壁運動、及び胸部拡張による抵抗性又は誘導性ベルト変化の少なくとも１つを含む、請求項９に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項１１】
前記電子モニタリングモジュールは、
前記計算された呼吸速度がユーザに対して表示されるディスプレイ、
を含む、請求項７乃至８のいずれか一項に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項１２】
１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトと、
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに取り付けられた又は埋め込まれた心電計（ＥＣＧ）電極と、
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトを通るワイヤを介して前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルト及び前記ＥＣＧ電極に取り付けられ、少なくとも前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトを使用して呼吸を計算し、前記ＥＣＧ電極を使用して少なくとも心拍を計算するようにプログラムされた電子モニタリングモジュールと、
前記電子モニタリングモジュールを受け、前記電子モニタリングモジュールを前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに固定するモジュールリテーナと、
を有する身体的モニタリングシステム。
【請求項１３】
前記電子モニタリングモジュールが、オンボード加速度計を含み、前記電子モニタリングモジュールが、加速度計信号に基づいて呼吸速度を計算する、請求項１２に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項１４】
ＥＣＧリードが、ディスポーザブル導電接着剤ゲルＥＣＧ電極付着部分及び再使用可能ＥＣＧワイヤ端子コネクタを含み、前記身体的モニタリングシステムが、
前記ディスポーザブル導電接着剤ゲルＥＣＧ電極付着部分と前記再使用可能ＥＣＧワイヤ端子コネクタとの間に配置された加速度計、
を有する、請求項１２乃至１３のいずれか一項に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項１５】
前記電子モニタリングモジュールが、
前記ＥＣＧ電極及び加速度計から得られた全ての呼吸信号推定値の重みづけ平均を決定し、
全ての受信された重みづけ平均に対する平均を計算し、
前記重みづけ平均に対する重みを作成するのに主成分分析を使用し、
前記重みづけ平均により生成された周期的呼吸信号から呼吸速度を計算する、
請求項１３乃至１４のいずれか一項に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項１６】
前記身体的モニタリングシステムが、
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトの少なくとも１つを支持するショルダストラップと、
前記ショルダストラップに取り付けられた又は埋め込まれたＥＣＧ電極と、
を有し、
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに取り付けられた又は埋め込まれたＥＣＧ電極及び前記ショルダストラップに取り付けられた又は埋め込まれたＥＣＧ電極が、一緒に、修正１２リードＥＣＧリード配置を規定する、
請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項１７】
前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトが、１又は複数の下向き延在フラップを含み、前記下向き延在フラップに取り付けられた又は埋め込まれたＥＣＧ電極が、前記１２リードＥＣＧリード配置のＬＬ及びＲＬ電極を規定する、請求項１６に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項１８】
ショルダストラップにより支持された１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトを含むウェアラブルフレームと、
前記ウェアラブルフレームに取り付けられた又は埋め込まれた心電計（ＥＣＧ）電極と、
少なくとも前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルト及び前記ＥＣＧ電極を含むセンサを使用して呼吸速度及び心拍を測定する電子モニタリングモジュールと、
前記電子モニタリングモジュールを受け、前記電子モニタリングモジュールを前記ウェアラブルフレームに固定するモジュールリテーナと、
を有する身体的モニタリングシステム。
【請求項１９】
前記ウェアラブルフレームに取り付けられた又は埋め込まれた加速度計、
を有する、請求項１８に記載の身体的モニタリングシステム。
【請求項２０】
前記ウェアラブルフレームに取り付けられた又は埋め込まれたＥＣＧ電極が、修正１２リードＥＣＧリード配置を形成する、請求項１８に記載の身体的モニタリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は、広くは、医療モニタリング分野に関する。これは、ユーザの呼吸をモニタリング及び計算する装置に対して特定の用途を見出し、それを特に参照して記載される。しかしながら、本開示は、他の分野にも同様に用途を見出す。
【背景技術】
【０００２】
病院における正確かつ信頼できる患者モニタリングは、医療施設において患者に必要なケアを提供するのに必須である。病院、介護施設及び他の医療施設は、典型的には、単一のセンサ又はアルゴリズムを使用して呼吸速度を測定するシステムを使用する又は患者の呼吸の手動カウントのようなより不正確な方法を使用する。呼吸速度は、患者の健康の減退の初期兆候でありうるので、患者に対する最新の呼吸を計算することは重要である。呼吸速度は、手動で（すなわち視覚的に観察された呼吸をカウントする）、又は胸部拡張を測定するベルトのような自動化された装置を使用して測定されることができる。しかしながら、これらのアプローチは、低い呼吸速度において不正確になる傾向にあり、かさばり、使用するのに不便であり、患者運動により影響を受けうる。
【０００３】
他の既知のアプローチは、胸部運動を測定する加速度計の使用であり、これは、有利には、呼吸ベルトより小さなフォームファクタを持つ。しかしながら、加速度計ベースの呼吸速度モニタも、患者運動により、及び胸部上の加速度計の正確な配置により影響を受ける可能性がある。
【０００４】
これらの呼吸速度モニタは、心電計（ＥＣＧ）のような、一般に呼吸モニタと一緒に使用される他の患者モニタ装置に干渉する可能性もある。これらの様々な装置に対する配線は、絡まる可能性があり、一般に患者に不便をかける。これは、無線患者モニタの増加された使用をもたらしたが、これらは、モニタリング装置の間のクロストークの可能性及び起こりうる無線信号干渉のようなこれら自体の問題を持つ。物理的な配線接続の欠如は、無線患者モニタが適切に接続されていることを確認することを難しくする可能性もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、現在の呼吸測定及びモニタリングシステムの上述の欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様によると、身体的モニタリングシステムが記載される。前記システムは、呼吸中に胸部拡張及び収縮を検出するように胸部のまわりに配置されるように構成された１又は複数の抵抗性（resistive）又は誘導性（inductive）呼吸ベルトを含む。電子モニタリングモジュールは、前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトと動作可能に接続され、前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトを使用して呼吸を計算するようにプログラムされたプロセッサを有する。モジュールリテーナは、前記電子モニタリングモジュールを受け、前記電子モニタリングモジュールを前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに固定する。
【０００７】
他の態様によると、身体的モニタリングシステムが記載され、前記システムは、１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトと、前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに取り付けられた又は埋め込まれた心電計（ＥＣＧ）電極と、前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトを通るワイヤを介して前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルト及び前記ＥＣＧ電極に取り付けられた電子モニタリングモジュールであって、少なくとも前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトを使用して呼吸を計算し、前記ＥＣＧ電極を使用して少なくとも心拍を計算するようにプログラムされた前記電子モニタリングモジュールと、前記電子モニタリングモジュールを受け、前記電子モニタリングモジュールを前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトに固定するように構成されたモジュールリテーナとを有する。
【０００８】
他の態様によると、身体的モニタリングシステムが記載され、前記システムは、ショルダストラップにより支持される１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルトを含むウェアラブルフレームと、前記ウェアラブルフレームに取り付けられた又は埋め込まれた心電計（ＥＣＧ）電極と、少なくとも前記１又は複数の抵抗性又は誘導性呼吸ベルト及び前記ＥＣＧ電極を含むセンサを使用して呼吸速度及び心拍を測定するように構成された電子モニタリングモジュールと、前記電子モニタリングモジュールを受け、前記電子モニタリングモジュールを前記ウェアラブルフレームに固定するように構成されたモジュールリテーナとを有する。
【０００９】
１つの利点は、追加の組み込まれた患者データに基づく患者の呼吸速度の改良されたモニタリング及び計算にある。
【００１０】
他の利点は、改良された、より安価なモニタリング装置にある。
【００１１】
他の利点は、複数のモニタリング装置によりモニタリングされる場合に減少された患者の不便さにある。
【００１２】
本発明の更に他の利点は、以下の詳細な記載を読み、理解すると当業者に理解されるだろう。これらの利点の１つ、２つ、又はそれ以上が特定の実施例により達成されてもよく、どれも達成されなくてもよいと理解されたい。
【００１３】
本発明は、様々なコンポーネント及びコンポーネントの組み合わせ、並びに様々なステップ及びステップの組み合わせの形を撮りうる。図面は、好適な実施例を説明する目的のみであり、本発明を限定すると解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】身体的モニタリング装置システムの一実施例を示す。
【図２】患者における呼吸を検出するのに使用される加速度計及びＥＣＧ電極の一実施例を示す。
【図３】患者の呼吸速度を計算するための様々な入力及び出力を示すブロック図を示す。
【図４】電子モニタリング装置の一実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここに開示されるのは、医療施設にいる間の患者の呼吸速度のより正確な計算及びモニタリングに対する改良された患者モニタリングシステムである。
【００１６】
本システムは、病院、病院及び患者ケアシステム、診療所、介護施設等のような様々な機関において使用されることができる。したがって、「病院」が、議論の単純さのために以下で使用され、「病院」は、全てのこのような医療機関を含むと理解されるべきである。
【００１７】
図１を参照すると、患者身体的モニタリングシステムの一実施例を示すブロック図が、示される。身体的モニタリングシステム１００は、１又は複数の呼吸速度モニタリングベルト１１０ａ、１１０ｂと、少なくとも上型モニタリングベルト１１０ａを支持するのを援助する支持ショルダストラップ１１０ｃ、１１０ｄと、電子モニタリングモジュール１０２と、上側モニタリングベルト１１０ａに取り付けられ、モニタリングモジュール１０２を受け、保持するモジュールリテーナ１０４とを含む。１又は複数の呼吸ベルト１１０ａ、１１０ｂは、睡眠検査中に一般に使用される呼吸モニタリングベルトと同様の可撓性ベルトである。前記呼吸ベルトは、伸縮により患者の呼吸を測定する抵抗性ベルトであることができる。代替例において、前記呼吸ベルトは、患者に巻きつけられる前記ベルトの内側の領域を増加又は減少させることにより患者の呼吸を測定する誘導性ベルトであることもできる。両方の場合に、ベルト１１０ａ、１１０ｂは、対象の胸部１０５の周りに配置され、胸部の拡張及び収縮を検出する。モジュールリテーナ１０４内の電子モニタリングモジュール１０２の重量は、ベルト１１０ａに対して力を生じ、支持ショルダストラップ１１０ｃ、１１０ｄは、この力に対抗するのを助ける。
【００１８】
モニタリングシステム１００は、有利には、心電計を前記呼吸モニタと一体化する。このために、１又は複数のベルト１１０ａ、１１０ｂ及び支持ショルダストラップ１１０ｃ、１１０ｄは、取り付けられた又は埋め込まれた心電計（ＥＣＧ）電極１０８を含み、電極ワイヤは、ベルト１１０ａ、１１０ｂ及びショルダストラップ１１０ｃ、１１０ｄを通り、したがってモニタリングモジュール１０２と電気的に接続されたＥＣＧリードワイヤハーネスを形成する。電子モニタリング装置１０２の電子プロセッサは、呼吸速度測定ベルト１１０ａ、１１０から受信された信号に基づいて前記患者の呼吸速度を計算するようにプログラムされ、また、ＥＣＧ電極１０８を使用してＥＣＧトレースを取得するようにもプログラムされる。一実施例において、電子モニタリング装置１０２は、以下の機能の全て又は一部を含むようにプログラムされる。前記機能は、高分解能ＥＣＧ（５００ｓｐｓ以上のサンプルレート、５ｕＶ以上の分解能）の測定、高分解能身体インピーダンスの測定、及び抵抗性又は誘導性呼吸ベルト若しくは複数のベルトに対する入力である。前記入力は、アナログ入力部又は無線接続ベルトに対する無線リンクであることができる。システム１００に含まれるＥＣＧ電極１０８に加えて、前記システムは、加速度計１０６をも含むことができる。加速度計１０６は、前記加速度計及びＥＣＧ電極１０８の有線接続が単一のハーネスを形成するように結合されるようにＥＣＧリードワイヤハーネス１０８と一体化されることができる。代わりに、前記加速度計は、モニタリングモジュール１０２に組み込まれることができ、モジュールリテーナ１０４は、モニタリングモジュール１０２を胴部１０５に対して堅く保持するので、これは、胸部運動を示す加速度計データを取得するのに適切な位置にある。加速度計１０６は、図１において別々の要素として示される（又はモニタリングモジュール１０２と一体化されてもよい）が、一部の実施例において、１つの、一部の又は全てのＥＣＧリードワイヤの末端は、ＥＣＧ電極１０８上に位置する加速度計を含む（図２）。複数の加速度計は、呼吸中の胸部壁運動に対するより良好なモデル並びに臥位、着座、起立又は歩行のような身体位置に対するより良好な且つ同時のモデルの決定を可能にする。
【００１９】
モジュールリテーナ１０４は、電子モニタリングモジュール１０２が呼吸中に胸部とともに移動するように前記患者の胸部壁に対して電子モニタリングモジュール１０２を堅く保持するポーチ又は他の容器である。モジュールリテーナ１０４は、前記１又は複数の呼吸ベルトに付着し、電子モニタリングモジュール１０２を保持すると同時に呼吸に対する胸部拡張及び収縮を測定するように機能する。
【００２０】
例示的な身体的モニタリングシステム１００は、複数の相乗的な利益を提供する。従来の１２リードＥＣＧ電極パターンにおいて、リードＶ１−Ｖ６は、胸部に沿っておおよそ水平に広がり、四肢リードＬＡ、ＲＡ、ＬＬ、ＲＬは、それぞれ左腕、右腕、左脚及び右脚に配置される。しかしながら、四肢リードは、特に、前記患者に対して非常に不便であり、したがって、前記四肢リードを胸部のより近くに移動する、メイソン‐リカー（Mason-Likar）リード配置（図２）のような、修正リード配置が、既知であり、例えば、メイソン‐リカー・リード配置において、ＬＡ及びＲＡは、肩部に移動され、ＬＬ及びＲＬは、腹部上で上方向に移動される。図１に見られるように、このリードレイアウトに近い近似は、リードＶ１−Ｖ６に対する電極１０８を呼吸ベルト１１０ａ、１１０ｂに取り付け又は埋め込み、左腕及び右腕（修正）リードＬＡ、ＲＡに対する電極をショルダストラップ１１０ｃ、１１０ｄに取り付け又は埋め込み、左脚及び右脚（修正）リードＬＬ、ＲＬを提供するように下側ベルト１１０ｂから下向きに延在するフラップ又は複数のフラップ１１２を提供することにより身体的モニタリングシステム１００において容易に達成される。これら１０の電極１０８の適切な場所における配置は、１又は複数のベルト１１０ａ、１１０ｂ及びショルダストラップ１１０ｃ、１１０ｄを含む前記ウェアラブルフレームが前記患者上に配置される場合に自動的に達成される。１又は複数の加速度計が、このウェアラブルフレームに取り付けられる又は埋め込まれる（あるいは、図２を参照して後に記載されるように電極１０８と一体化される）場合、これらの加速度計も、既知の場所に正確に配置される。全ての電気配線は、モジュールリテーナ１０４により前記患者の胸部壁に堅く保持される電子モニタリングモジュール１０２までフレーム要素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄを都合よく通り、前記患者が歩行可能である場合にこのモジュール１０２の重量に対するサポートは、ショルダストラップ１１０ｃ、１１０ｄにより提供される。
【００２１】
図２を更に参照すると、メイソン‐リカー・リード配置のＥＣＧ電極Ｖ１−Ｖ６、ＬＡ、ＲＡ、ＬＬ、ＲＬを示す胸部図が、参照のため示される。図１との比較は、例示的な身体的モニタリングシステム１００のフレーム要素１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄで達成可能なレイアウトに対するリード位置のマッチアップを示す。図２に更に示されるように、加速度計２０４は、胸部１０５に付着するディスポーザブル導電接着剤ゲルＥＣＧ電極付着部分２０８と、再使用可能「スナップオン」ＥＣＧワイヤ端子コネクタ２０２との間に一体化されてもよい。介在する加速度計２０４は、加速度計データを無線で電子モニタリングモジュール１０２に送信してもよく、又はＥＣＧ電極コネクタ２０２内に一体化されてもよく、ＥＣＧワイヤは、２ワイヤバンドルとして形成され、一方のワイヤは、ＥＣＧ信号を伝達し、他方は前記加速度計データを伝達する。有線実施例において、モニタリングモジュール１０２は、前記加速度計の信号が、配置が既知である前記ＥＣＧ電極と関連付けられたワイヤ上を伝達されるので、加速度計配置を直接的に識別することができる。無線実施例において、適切なロケーションヘッダは、無線伝送に含まれてもよい。
【００２２】
図１のＥＣＧは、有利には、メイソン‐リカー・リード配置を使用して１２リードＥＣＧトレースを提供する。したがって、前記ＥＣＧは、完全な１２リードＥＣＧ信号セットを持つことにより可能にされる高度な心電図分析を提供することができる。一部の実施例において、電子モニタリングモジュール１０２は、最小限でこのような分析を提供するようにプログラムされるが、しかしながら、前記ＥＣＧは、心拍データを提供する。
【００２３】
図１に戻って参照し、更に図３を参照すると、電子モニタリングモジュール１０２のプロセッサは、オプションとして、複数の方法を組み合わせることにより患者の呼吸速度を決定するようにプログラムされる。電子モニタリングモジュール１０２は、呼吸ベルト１１０ａ、１１０ｂ、加速度計１０６及びＥＣＧ電極１０８から測定値入力を受信し、これらの入力の組み合わせに基づいて患者の呼吸速度を測定及び報告する。電子モニタリングモジュール１０２は、以下の入力、すなわち、心臓を動かす横隔膜によるＥＣＧ電極入力からのＱＲＳ軸における変化、ＥＣＧ電極に表れる横隔膜筋ノイズ、前記ＥＣＧ電極に加えられる小さな高周波交流電流及び電圧により測定される変化する胴部電気インピーダンス、加速度計により測定される胸部壁運動、及び呼吸による胸部拡張及び収縮によって変化する抵抗性又は誘導性ベルトにおける入力を考慮する。全ての場合において、測定された量の変化からのサンプルは、呼吸の周期的な吸気及び呼気を表すデジタル信号を構成する。図３は、呼吸計算に対する入力並びに様々なアルゴリズム及び入力がどのように作用するかのブロック図３００を示す。ベルト１１０ａ、１１０ｂが伸長又は膨張すると、ベルト１１０ａ、１１０ｂは、電圧変化情報を示す入力情報を電子モニタリングモジュール１０２に送信する。この情報は、前記ベルトの膨張による内部ベルトに対する張力３０８又は胸部拡張のいずれかによる前記ベルトの全体的な伸長を決定するのに使用される。電子モニタリングモジュール１０２は、電子モニタリングモジュール１０２内に又はベルト１１０ａ、１１０ｂ上に配置されたオンボード加速度計１０６からの入力をも受信する。前記加速度計は、患者が呼吸すると、胸部拡張又は膨張による前記患者の胸部の全体的な運動３１０を測定する。前記加速度計の位置の全体的な変化は、ＸＹＺ位置変化の座標として電子モニタリングモジュール１０２に送信され、前記患者の胸部の三次元（３Ｄ）移動を計算するのに使用される。最後に、１又は複数のベルト１１０ａ、１１０ｂ及びショルダストラップ１１０ｃ、１１０ｄ上に配置されたＥＣＧ電極１０８は、ＥＣＧ電圧情報及びインピーダンス情報を電子モニタリングモジュール１０２に送信する。この情報は、軸デルタ変化３１２及びインピーダンス変化３１４を計算するのに使用される。各個別の呼吸速度測定方法３０８、３１０、３１２、３１４は、患者の呼吸速度を計算するのに孤立して使用されることができるが、図３のアプローチにおいて、上記の方法の２以上が組み合わされて、前記呼吸速度を決定する。方法３０８、３１０、３１２、３１４の２つ、３つ又は４つ全てのいかなる組み合わせも、測定値を融合することによりロバストな呼吸信号推定値３１６を生成するのに使用されてもよい。電子モニタリング装置１００は、ＥＣＧ算出呼吸、インピーダンスベースの呼吸、加速度計ベースの呼吸及び胸部ベルト呼吸の完全なセット又はサブセットを含む全ての利用可能な呼吸パラメータを使用して融合動作３１８において患者の呼吸速度を計算する。前記呼吸信号を単一の代表信号内に結合する１つの可能な方法は、周期的な主成分分析によるものである。最大の成分は、真の信号の推定であるが、他の成分は、ノイズ成分である。
【００２４】
図４を参照すると、電子モニタリングモジュール１０２の適切なアーキテクチャが示される。モニタリングモジュール１０２は、埋め込まれたオペレーティングシステムを持つメモリ４０２を含む。埋め込まれたオペレーティングシステム４０４は、前記ベルト、前記ＥＣＧ電極及び前記加速度計から患者測定値を受信する。様々な入力４０６、４０８、４１０は、記憶され、オペレーティングシステム４０４により使用される。結果として生じる患者呼吸は、上記の入力４０６、４０８、４１０の少なくとも２以上を使用して計算される。融合アルゴリズムＲＥＳＰモジュール４１２は、メモリから入力を取り出し、結果の呼吸を計算する。
【００２５】
ポーチ又は他のモジュールリテーナ１０４は、様々に構成されることができる。１つのアプローチにおいて、モジュールリテーナ１０４は、前記モニタリング装置がスライドするコンフォーマルスリーブと、前記ＥＣＧ、呼吸ベルト及び加速度計（これらが有線接続を持つ場合）との同時電気接続を行うようにモニタリングモジュール１０２の対になる電気コネクタが係合する前記スリーブの底部における電気コネクタとを含む。電子モニタリングモジュール１０２は、好ましくは、前記計算された呼吸速度がユーザに対して表示されるディスプレイ４１４を含む。
【００２６】
本発明は、好適な実施例を参照して記載されている。修正例及び代替例は、先行する詳細な記載を読み、理解すると他者が思いつきうる。本発明は、添付の請求項及び同等物の範囲に入る限り全てのこのような修正例及び代替例を含むと解釈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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【図４】
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【国際調査報告】
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