JP2020526260A - ノイズのフィルタリング及び静脈波形信号の解析のためのシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図5A
Description
PIVAシステム及び信号ノイズ
c0、c1、c2、c3、g0、g1、g2、g3、h0、h1、h2、h3、i0、i1、i2、及びi3はそれぞれ、定数である。magf1、magf2、及びmagf3はそれぞれ、各周波数(例えば、F1、F2、F3)それぞれの個々の大きさを表す。また、これらの大きさは一般的に本明細書において、周波数のピークと称する。例えば、magf1は、本明細書においてピークP1とも称し、心拍数周波数F1と関連付けられる。同様に、例えば、magf2は、本明細書においてピークP2とも称し、第1の調和数周波数F2と関連付けられる。同様に、例えば、magf3は、本明細書においてピークP3とも称し、第2の調和数周波数F3と関連付けられる。例えば、図4Bを参照して、PIVAの式でmagf1と称されるP1は、心拍数周波数(F1)の大きさであり、PIVAの式でmagf2と称されるP2は、第1の調和周波数(F2)の大きさであり、PIVAの式でmagf3と称されるP3は、第1の調和数周波数(F3)の大きさである。
PIVAモジュール
ノイズモジュール
ForwardSlope=S{X[p−wdex]−X[p]}/(p−wdex)
BackwardSlope=S{X[p]−X[p−wdex]}(p−wdex)
信号品質指数モジュール
ZCSD=Autozerocross−zerocrossSD
信号品質=sqrt(abs(ZCSD)/(autozerocross+zerocrossSD))
脈拍数モジュール
FFTモジュール
c0、c1、c2、c3、g0、g1、g2、g3、h0、h1、h2、h3、i0、i1、i2、及びi3はそれぞれ、定数である。magf1、magf2、及びmagf3はそれぞれ、各周波数(例えば、F1、F2、F3)それぞれの個々の大きさを表す。また、これらの大きさは一般的に本明細書において、周波数のピークと称する。例えば、magf1は、本明細書においてピークP1とも称し、心拍数周波数F1と関連付けられる。同様に、例えば、magf2は、本明細書においてピークP2とも称し、第1の調和数周波数F2と関連付けられる。同様に、例えば、magf3は、本明細書においてピークP3とも称し、第2の調和数周波数F3と関連付けられる。例えば、図4Bを参照して、PIVAの式でmagf1と称されるP1は、心拍数周波数(F1)の大きさであり、PIVAの式でmagf2と称されるP2は、第1の調和周波数(F2)の大きさであり、PIVAの式でmagf3と称されるP3は、第1の調和数周波数(F3)の大きさである。
呼吸数モジュール
Cosine(2*PI*n*k)及び
Sin(2*PI*n*k)
その後、フィルタリングした直角位相項のフィルタリングArcTan()を計算する。呼吸数モジュール810は、フィルタリングArcTan()角の導関数を演算する。一実施形態において、呼吸数モジュール810は、フィルタリングArcTan()角の導関数のライトフィルタリングをさらに実行する。その後、呼吸数モジュール810は、支配的なベースバンド周波数を推定するようにしてもよい。推定結果に60を乗じることにより、毎分の呼吸数が得られる。
PIVAシステム
患者の歩行、発作、活動、及び関連するバイオメトリクスの評価
Claims (20)
- 患者の循環系がポンプに接続されている間に、前記患者の前記循環系の末梢静脈内の末梢静脈圧(PVP)と関連付けられた測定結果を用いて、前記患者をモニタリングするシステムであって、
前記末梢静脈と流体接続した静脈内(IV)チューブに隣り合って配設又は接続されたトランスデューサを含み、前記患者の前記循環系が前記ポンプに接続されている間に、前記PVPと関連付けられた電子信号を生成するように構成されたPVPセンサと、
前記PVPセンサに通信接続されて前記電子信号を受信するコンピュータプロセッサ及び持続性コンピュータ可読命令を格納したメモリを含む評価ユニットであり、前記命令が、前記コンピュータプロセッサにより実行された場合に、
サンプル期間にわたって、前記患者の前記PVPと関連付けられた物理的現象に基づいて、前記トランスデューサから、前記PVPと関連付けられた電子信号の値を含む時間領域PVP信号を取得することであり、前記サンプル期間が、(i)前記ポンプが動作している1つ又は複数の作動時間セグメント及び(ii)前記ポンプが動作していない1つ又は複数の非作動時間セグメントを含む複数の時間セグメントを含む、ことと、
前記時間領域PVP信号の前記値の評価に基づいて、前記1つ又は複数の非作動時間セグメントと関連付けられた前記時間領域PVP信号の第1の複数の前記値及び前記1つ又は複数の作動時間セグメントと関連付けられた前記時間領域PVP信号の第2の複数の前記値を識別することと、
前記第1の複数の前記値に基づいて、前記第2の複数の前記値を除くフィルタリング時間領域PVP信号を生成することと、
前記フィルタリング時間領域PVP信号に変換を適用して、周波数領域PVP信号を生成することと、
複数の調和周波数を考慮した式により、前記周波数領域PVP信号に基づいて、前記患者の患者ステータスメトリックを決定することと、
を当該評価ユニットに行わせる、評価ユニットと、
を備えた、システム。 - 前記ポンプが、蠕動IVポンプである、請求項1に記載のシステム。
- 前記ポンプが、前記1つ又は複数の作動時間セグメント及び前記1つ又は複数の非作動時間セグメントが周期的に入れ替わるように、周期的に動作するように構成された、請求項1に記載のシステム。
- 前記IVチューブが、当該IVチューブを介して前記患者の前記循環系の前記末梢静脈と前記ポンプの一部が流体接続するように、前記患者と前記ポンプとの間に配設された、請求項1に記載のシステム。
- 前記トランスデューサが、前記IVチューブの内部と流体接続して配設された圧力センサを備え、
前記PVPと関連付けられた前記物理的現象が、前記IVチューブの前記内部の圧力である、請求項4に記載のシステム。 - 前記命令が、
前記患者ステータスメトリックが、前記患者の状態が異常であることを示すかを判定することと、
前記患者ステータスメトリックが、前記患者の前記状態が異常であることを示す場合、前記ポンプから前記患者の前記循環系への流体の流量を変更することによって、前記ポンプの動作を調整することと、
を前記評価ユニットにさらに行わせる、請求項4に記載のシステム。 - 前記評価ユニットに前記フィルタリング時間領域PVP信号を生成させる前記実行可能命令が、前記時間領域PVP信号から前記1つ又は複数の作動時間セグメントを除去することを前記評価ユニットに行わせる命令を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記実行可能命令が、一対又は複数対の前記作動時間セグメントそれぞれについて、
前記対の前記作動時間セグメントの両者内の1つ又は複数の対応値を識別することと、
前記対の前記作動時間セグメントの両者内の前記1つ又は複数の対応値を一致させることによって前記対の前記作動時間セグメントを組み合わせることと、
を行うことにより、前記評価ユニットに前記フィルタリング時間領域PVP信号をさらに生成させる、請求項7に記載のシステム。 - 前記評価ユニットに前記フィルタリング時間領域PVP信号を生成させる前記実行可能命令が、
前記1つ又は複数の作動時間セグメントの代替値として第3の複数の値を推定することであり、前記第3の複数の値が、前記第2の複数の値を参照することなく、前記第1の複数の値に基づいて推定される、ことと、
前記非作動時間セグメントに対する前記第1の複数の値及び前記作動時間セグメントに対する前記第3の複数の値を組み合わせることによって前記フィルタリング時間領域PVP信号を生成することと、
を前記評価ユニットに行わせる命令を含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記第3の複数の値が、少なくとも前記第1の複数の値に対して、回帰分析、前後勾配計算、両側勾配検出、及びミラーマッチングフィルタリングのうちの少なくとも1つを実行することによって推定される、請求項9に記載のシステム。
- 前記評価ユニットに前記患者ステータスメトリックを決定させる前記実行可能命令が、
前記周波数領域PVP信号の極大と関連付けられた複数の周波数を識別することと、
前記極大と関連付けられた前記複数の周波数のうちの少なくとも1つに少なくとも部分的に基づいて、前記患者ステータスメトリックを決定することと、
を前記評価ユニットに行わせる命令を含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記患者ステータスメトリックが、血液量過少、血液量過多、又は血液量正常のうちの1つ又は複数を示す血液量メトリックである、請求項1に記載のシステム。
- 患者をモニタリングする機器であって、
前記患者の循環系がポンプに接続されている間に、前記患者の前記循環系の末梢静脈内の末梢静脈圧(PVP)と関連付けられた物理的現象をモニタリングするように構成されたトランスデューサを含むPVPセンサと、
前記PVPセンサに通信接続されたコンピュータプロセッサ及び持続性実行可能命令を格納したメモリを含む評価ユニットであり、前記命令が、前記コンピュータプロセッサにより実行された場合に、
サンプル期間にわたって、前記PVPセンサの前記トランスデューサから受信された前記PVPと関連付けられた電子信号の値を含む時間領域PVP信号を取得することであり、前記サンプル期間が、(i)前記ポンプが動作している1つ又は複数の作動時間セグメント及び(ii)前記ポンプが動作していない1つ又は複数の非作動時間セグメントを含む複数の時間セグメントを含む、ことと、
前記時間領域PVP信号の前記値の評価に基づいて、前記1つ又は複数の非作動時間セグメントと関連付けられた前記時間領域PVP信号の第1の複数の前記値及び前記1つ又は複数の作動時間セグメントと関連付けられた前記時間領域PVP信号の第2の複数の前記値を識別することと、
前記第1の複数の前記値に基づいて、前記第2の複数の前記値を除くフィルタリング時間領域PVP信号を生成することと、
前記フィルタリング時間領域PVP信号に変換を適用して、周波数領域PVP信号を生成することと、
複数の調和周波数を考慮した式により、前記周波数領域PVP信号に基づいて、前記患者の患者ステータスメトリックを決定することと、
を当該評価ユニットに行わせる、評価ユニットと、
を備えた、機器。 - 前記時間領域PVP信号が、第1の時系列の離散値を含み、
前記フィルタリング時間領域PVP信号が、第2の時系列の離散値を含み、
前記第2の時系列が、前記第1の時系列内の一連の複数の対応値の対応セグメントと同等の当該第2の時系列内の一連の複数の値の少なくとも1つのセグメントを含む、請求項13に記載の機器。 - 前記評価ユニットに前記フィルタリング時間領域PVP信号を生成させる前記実行可能命令が、前記評価ユニットに前記時間領域PVP信号から前記1つ又は複数の作動時間セグメントを除去させる命令を含む、請求項13に記載の機器。
- 前記評価ユニットに前記フィルタリング時間領域PVP信号を生成させる前記実行可能命令が、
前記1つ又は複数の作動時間セグメントの代替値として第3の複数の値を推定することであり、前記第3の複数の値が、前記第2の複数の値を参照することなく、前記第1の複数の値に基づいて推定される、ことと、
前記非作動時間セグメントに対する前記第1の複数の値及び前記作動時間セグメントに対する前記第3の複数の値を組み合わせることによって前記フィルタリング時間領域PVP信号を生成することと、
を前記評価ユニットに行わせる命令を含む、請求項13に記載の機器。 - 患者の循環系がポンプに接続されている間に、前記患者の前記循環系の末梢静脈内の末梢静脈圧(PVP)と関連付けられた測定結果を用いて、前記患者をモニタリングする方法であって、
トランスデューサにより、サンプル期間にわたって、前記患者の前記PVPと関連付けられた物理的現象をモニタリングするステップであり、前記サンプル期間が、(i)前記ポンプが動作している1つ又は複数の作動時間セグメント及び(ii)前記ポンプが動作していない1つ又は複数の非作動時間セグメントを含む複数の時間セグメントを含む、ステップと、
評価ユニットのプロセッサにより、前記サンプル期間にわたって、前記モニタリングした物理的現象に基づいて、前記トランスデューサから、前記PVPと関連付けられた電子信号の値を含む時間領域PVP信号を取得するステップと、
前記評価ユニットの前記プロセッサにより、前記時間領域PVP信号の前記値の評価に基づいて、前記1つ又は複数の非作動時間セグメントと関連付けられた前記時間領域PVP信号の第1の複数の前記値及び前記1つ又は複数の作動時間セグメントと関連付けられた前記時間領域PVP信号の第2の複数の前記値を識別するステップと、
前記評価ユニットの前記プロセッサにより、前記第1の複数の前記値に基づいて、前記第2の複数の前記値を除くフィルタリング時間領域PVP信号を生成するステップと、
前記評価ユニットの前記プロセッサにより、前記フィルタリング時間領域PVP信号に変換を適用して、周波数領域PVP信号を生成するステップと、
前記評価ユニットの前記プロセッサにより、複数の調和周波数を考慮した式により、前記周波数領域PVP信号に基づいて、前記患者の患者ステータスメトリックを決定するステップと、
を含む、方法。 - 前記フィルタリング時間領域PVP信号を生成する前記ステップが、前記時間領域PVP信号から前記1つ又は複数の作動時間セグメントを除去することを含む、請求項17に記載の方法。
- 前記フィルタリング時間領域PVP信号を生成する前記ステップが、
前記1つ又は複数の作動時間セグメントの代替値として第3の複数の値を推定することであり、前記第3の複数の値が、前記第2の複数の値を参照することなく、前記第1の複数の値に基づいて推定される、ことと、
前記非作動時間セグメントに対する前記第1の複数の値及び前記作動時間セグメントに対する前記第3の複数の値を組み合わせることによって前記フィルタリング時間領域PVP信号を生成することと、
を含む、請求項17に記載の方法。 - 前記第3の複数の値が、少なくとも前記第1の複数の値に対して、回帰分析、前後勾配計算、両側勾配検出、及びミラーマッチングフィルタリングのうちの少なくとも1つを実行することによって推定される、請求項17に記載の方法。
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