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PULSE-WAVE SIGNAL ANALYSIS DEVICE, PULSE-WAVE SIGNAL ANALYSIS METHOD AND COMPUTER PROGRAM

Foreign code F200010152
File No. (S2018-0589-N0)
Posted date Jun 2, 2020
Country WIPO
International application number 2019JP020762
International publication number WO 2020012793
Date of international filing May 24, 2019
Date of international publication Jan 16, 2020
Priority data
  • P2018-131025 (Jul 10, 2018) JP
Title PULSE-WAVE SIGNAL ANALYSIS DEVICE, PULSE-WAVE SIGNAL ANALYSIS METHOD AND COMPUTER PROGRAM
Abstract Provided are a pulse-wave signal analysis device and a pulse-wave signal analysis method that allow atrial fibrillation status to be determined accurately through a simple method. This pulse-wave analysis device comprises: a pulse-wave detection unit (104) that detects a pulse-wave signal from the heart-beat of an organism; a spectrum generation unit (108) that performs a Fourier-transform on the pulse-wave signal detected by the pulse-wave detection unit (104) to generate a frequency spectrum; and an atrial fibrillation detection unit (113) that detects the atrial fibrillation status on the basis of the frequency spectrum generated by the spectrum generation unit (108). The spectrum generation unit (108) iteratively calculates the Fourier-transform of the pulse-wave signal in a predetermined frame of time by performing a shift in a 0.005 second to 0.02 second range. In addition, the device further comprises a filter (105) for filtering the pulse-wave signal detected by the pulse-wave detection unit (104), and the spectrum generation unit (108) performs a Fourier-transform on the pulse-wave signal output from the filter (105).
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Which is a kind of arrhythmia is atrial fibrillation, atrial excitation-contraction in a short and very quickly as a whole, the excitation is randomly transmitted to the ventricle of the heart by the contraction and expansion of the fault, the regular beat state is lost.
Continues for a long period of atrial fibrillation, a possibility that the deterioration of the function of the heart. In addition, atrial fibrillation and the thrombus can be likely, the clot in the brain blood flow and to move, increasing the risk of cerebral infarction.
Statistically, atrial fibrillation patients, the patient is 3-5% years of the occurrence of cerebral infarction is called. Further, the prevalence of atrial fibrillation increases with advancing age, atrial fibrillation of heart disease is thought to be most important among the disease. Thus, early detection of atrial fibrillation and to start the appropriate therapy, cardiogenic cerebral infarction is important for the prevention of.
Atrial fibrillation can be found by electrocardiography. For example, Patent Document 1 and 2, as well as to non-patent document 1, the electrocardiography, can be used for detection and classification of an atrial arrhythmia is described. The electrocardiography, heart rate, cardiac cycle within the electrical pulse is generated for each measurement method. However, health diagnosis and complete medical checkup or electrocardiography must be carried out, time-consuming, complicated. In addition, as described in Patent Document 1 since invasive inspection is, in consideration of safety or infection countermeasure is required.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 生体の心拍に応じて脈波信号を非観血的に検出する信号検出手段と、
 前記信号検出手段により検出された脈波信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成する生成手段と、
 前記生成手段により生成された周波数スペクトルに基づいて心房細動の状態を検出する解析手段と
 を備え、
 前記生成手段は、前記脈波信号の所定のフレーム時間のフーリエ変換を、0.005秒~0.02秒の範囲でずらしながら繰り返して演算する脈波信号の解析装置。

[請求項2]
 前記信号検出手段により検出された脈波信号をフィルタ処理するフィルタをさらに備え、前記生成手段は前記フィルタから出力された前記脈波信号から周波数スペクトルを生成する請求項1に記載の脈波信号の解析装置。

[請求項3]
 前記解析手段は、前記周波数スペクトルにおいて前記心拍の周期に対応する周波数成分に複数のピークを有しない場合に心房細動の状態を検出する請求項1または2に記載の脈波信号の解析装置。

[請求項4]
 前記所定のフレーム時間は2秒から4秒である請求項1ないし3のいずれか一項に記載の脈波信号の解析装置。

[請求項5]
 前記信号検出手段は、圧脈波の脈波信号を検出する請求項1ないし4のいずれか一項に記載の脈波信号の解析装置。

[請求項6]
 前記解析手段は、周波数スペクトルの時間変化に基づいて心房細動の状態を検出する請求項1ないし5のいずれか一項に記載の脈波信号の解析装置。

[請求項7]
 前記解析手段は、所定の本数のピークが持続する時間に基づいて心房細動の状態を検出する請求項6に記載の脈波信号の解析装置。

[請求項8]
 前記解析手段は、前記ピークの周波数が変動する量にさらに基づいて心房細動の状態を検出する請求項7に記載の脈波信号の解析装置。

[請求項9]
 前記解析手段は、所定の周波数のピークが持続する時間、ピークの周波数の変動、および時間的に連続性のないピークが出現する回数、のうちの2つ以上に基づいて心房細動の状態を検出する請求項6ないし8のいずれか一項に記載の脈波信号の解析装置。

[請求項10]
 生体の心拍に応じて脈波信号に基づいて心房細動の状態を検出する方法であって、
 前記脈波信号を非観血的に検出するステップと、
 検出された前記脈波信号をフーリエ変換して周波数スペクトルを生成するステップと、
 生成された前記周波数スペクトルに基づいて心房細動の状態を検出するステップと
 を備え、
 前記生成するステップは、前記脈波信号の所定の期間のフーリエ変換を、0.005秒~0.02秒の範囲でずらしながら繰り返して演算するステップを含む脈波信号の解析方法。

[請求項11]
 検出された前記脈波信号をフィルタ処理するステップをさらに備え、前記生成するステップは前記フィルタ処理された前記脈波信号から周波数スペクトルを生成するステップを含む請求項10に記載の脈波信号の解析方法。

[請求項12]
 前記心房細動の状態を検出するステップは、前記周波数スペクトルにおいて前記心拍の周期に対応する周波数成分に複数のピークを有しない場合に心房細動の状態を検出するステップを含む請求項10または11に記載の脈波信号の解析方法。

[請求項13]
 前記所定の期間は2秒から4秒である請求項10ないし12のいずれか一項に記載の脈波信号の解析方法。

[請求項14]
 前記心房細動の状態を検出するステップは、圧脈波の脈波信号を検出する請求項10ないし13のいずれか一項に記載の脈波信号の解析方法。

[請求項15]
 前記心房細動の状態を検出するステップは、周波数スペクトルの時間変化に基づいて心房細動の状態を検出する請求項10ないし14のいずれか一項に記載の脈波信号の解析方法。

[請求項16]
 前記心房細動の状態を検出するステップは、所定の本数のピークが持続する時間に基づいて心房細動の状態を検出する請求項15に記載の脈波信号の解析方法。

[請求項17]
 前記心房細動の状態を検出するステップは、前記ピークの周波数が変動する量にさらに基づいて心房細動の状態を検出する請求項16に記載の脈波信号の解析方法。

[請求項18]
 前記心房細動の状態を検出するステップは、所定の周波数のピークが持続する時間、ピークの周波数の変動、および時間的に連続性のないピークが出現する回数、のうちの2つ以上に基づいて心房細動の状態を検出する請求項15ないし17のいずれか一項に記載の脈波信号の解析方法。

[請求項19]
 コンピュータに、請求項10ないし18のいずれか一項に記載の脈波信号の解析方法を実行させるコンピュータプログラム。

[請求項20]
 請求項19に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION KAGAWA UNIVERSITY
  • Inventor
  • MINAMINO TETSUO
  • HARA KAZUHIRO
  • ISHIZAWA MAKOTO
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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