特許7527308被検者の生理学的現象および身体活動を測定するためのデバイス、システム、および方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-25
(45)【発行日】2024-08-02
(54)【発明の名称】被検者の生理学的現象および身体活動を測定するためのデバイス、システム、および方法
(51)【国際特許分類】
A61B 5/00 20060101AFI20240726BHJP
【ＦＩ】
A61B5/00 G
【請求項の数】
23
(21)【出願番号】P 2021562381
(86)(22)【出願日】2020-04-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-27
(86)【国際出願番号】 EP2020060944
(87)【国際公開番号】W WO2020216694
(87)【国際公開日】2020-10-29
【審査請求日】2023-04-19
(31)【優先権主張番号】62/837,448
(32)【優先日】2019-04-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】590000248
【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈ Ｃａｍｐｕｓ ５２， ５６５６ ＡＧ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
(74)【代理人】
【識別番号】110001690
【氏名又は名称】弁理士法人Ｍ＆Ｓパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】シァガラジャン スリク
(72)【発明者】
【氏名】ガオ ミンウー
【審査官】増渕 俊仁
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１８－５１１３７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５３７０３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１５１６１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１５１６１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２１３２８７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ５／００－５／０３
Ａ６１Ｂ ５／０６－５／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
加速度計データを受け取る加速度計と、ジャイロスコープデータを受け取るジャイロスコープと、
マイクロプロセッサとを備えるデバイスであって、
前記マイクロプロセッサは、
部分サイクル解析を実行して、前記加速度計データおよび前記ジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つに基づいて少なくとも上位３サイクルを決定し、前記部分サイクル解析は、
前記加速度計データおよび前記ジャイロスコープデータのうちの前記少なくとも１つにおいて、波形のピーク、波形の谷、およびゼロ交差のうちの少なくとも１つを含む、１つまたは複数のフラクショナル・サイクル・マーカーを特定すること、
前記フラクショナル・サイクル・マーカーに基づいてデータ内に存在すると仮定される少なくとも３サイクルのサイクル長（ＣＬ）および振幅（Ａ）を近似計算することに基づいて前記少なくとも上位３サイクルを決定すること、並びに、
前記３サイクルのそれぞれについて、前記サイクル長（ＣＬ）に基づいて前記３サイクルのそれぞれの予想周期性（Ｐ）を近似計算することを含み、
前記部分サイクル解析から観測された少なくとも１つの上位周期性の周期性変換ベース選択を実行し、前記周期性変換ベース選択は、前記３サイクルの前記予想周期性（Ｐ）のそれぞれについて、
それぞれの前記予想周期性（Ｐ）について、前記データを周期的部分空間上に射影すること、
前記射影が前記データに含まれる信号内の全エネルギーの少なくとも閾値（Ｔ）パーセントを含むかどうかを確認し、含む場合、前記データ内に存在する潜在的サイクルとして前記予想周期性（Ｐ）が対応するサイクルを受け入れること、並びに、
特定された前記潜在的サイクルの前記サイクル長および前記振幅に基づいて最も可能性の高いサイクル長を推定することを含み、
ヒューリスティクスを使用して、前記少なくとも１つの上位周期性の最も可能性の高い活動を決定する、デバイス。
【請求項2】
前記最も可能性の高い活動は、突然の動き、持続的な動き、遅い胸壁の動き、深い胸壁の動き、および激しい振動のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項3】
前記周期性変換ベース選択は、（ａ）閾値（Ｔ）を仮定し、
（ｂ）前記加速度計データおよび前記ジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つを介して長さＮの信号Ｘを取得し、
（ｃ）前記少なくとも上位３サイクルのそれぞれについてフラクショナル・サイクル・マーカーを特定し、
（ｄ）各サイクルのサイクル長（ＣＬｉ）および振幅（Ａｉ）を近似計算し、ここでｉはサイクルであり、
（ｅ）各サイクルの予想周期性を近似計算し、
（ｆ）各サイクルについて前記予想周期性を前記フラクショナル・サイクル・マーカーと関連付け、
（ｇ）予想周期性を１とし、
（ｈ）１である第１の予想周期性への射影を除去することによって線形ＤＣ成分を除去し、
（ｉ）前記予想周期性をＣＬ１とし、
（ｊ）Ａ１がＸ内のエネルギーの少なくともＴパーセントを含むか否かを判定し、
（ｋ）Ａ１がＸ内のエネルギーの少なくともＴパーセントを含む場合、潜在的サイクルとしてＡ１およびＣＬ１を承認し、
（ｌ）各ＣＬｉおよびＡｉについてステップ（ｉ）～（ｋ）を繰り返し、
（ｍ）各サイクル長（ＣＬｉ）および各サイクルの振幅（Ａｉ）に基づいて最も可能性の高いサイクル長を推定することによって実行される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項4】
互いに隣接する周期性が、測定間隔内の変動性に起因する支配的な特性を示す場合、周期性バンドが形成され、バンド内の中央周期性が前記最も可能性の高いサイクル長として指定される、請求項３に記載のデバイス。
【請求項5】
前記ヒューリスティクスは、特定の振幅範囲、特定のサイクル長、連続性を示すデータ、連続性の持続時間を示すデータ、周期的性質を示すデータ、センサのどのチャネル内で信号が支配的であるかを示すデータ、および、サイレント間隔中に取得された測定結果との相関の程度のうちの少なくとも１つに基づく、請求項１に記載のデバイス。
【請求項6】
前記マイクロプロセッサはさらに、前記部分サイクル解析に関連する周期性情報の有無を使用して、前記加速度計データおよび前記ジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つに関連する入力信号の信号品質インデックス（ＳＱＩ）を測定する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項7】
前記加速度計および前記ジャイロスコープはウェアラブルデバイス内に収容されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項8】
前記ウェアラブルデバイスは患者の胸に装着される、請求項７に記載のデバイス。
【請求項9】
前記加速度計データはオンデマンドで受け取られる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項10】
前記ジャイロスコープデータはオンデマンドで受け取られる、請求項１に記載のデバイス。
【請求項11】
第１のＳＱＩ閾値よりも短い時間にかけてのＳＱＩの突然の変化は姿勢の変化を示す、請求項６に記載のデバイス。
【請求項12】
前記マイクロプロセッサはさらに、前記最も可能性の高い活動に関連する信号品質インデックス（ＳＱＩ）を求める、請求項１に記載のデバイス。
【請求項13】
前記ヒューリスティクスは、前記加速度計データに関連付けられた最大パワーサイクル長、前記ジャイロスコープデータに関連付けられた最大パワーサイクル長、前記加速度計データに関連付けられた平均パワーサイクル長、前記ジャイロスコープデータに関連付けられた平均パワーサイクル長、前記加速度計データに関連付けられた最大有意推定サイクル長、および前記ジャイロスコープデータに関連付けられた最大有意推定サイクル長のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項14】
前記部分サイクル解析は、サイクルを、最大振幅の領域、最小振幅の領域、およびゼロ交差間隔の領域、並びにそれらの周期性の領域上に連続的にマッピングすることによって実行される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項15】
サイクルは、振幅閾値と、周期性のリピータビリティとに基づいて少なくとも上位３サイクルとして選択される、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項16】
サイクルは、有効な信号品質インデックスに基づいて少なくとも上位３サイクルとして選択される、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項17】
ベースライン測定ノイズ振幅が、算出され、前記加速度計データおよび前記ジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つに関連付けられた振幅測定値から差し引かれる、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項18】
ウェアラブルデバイスの加速度計を介して加速度計データを受け取るステップと、前記ウェアラブルデバイスのジャイロスコープを介してジャイロスコープデータを受け取るステップと、
部分サイクル解析を実行して、前記加速度計データおよび前記ジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つに基づいて少なくとも上位３サイクルを決定するステップであって、前記部分サイクル解析は、
前記加速度計データおよび前記ジャイロスコープデータのうちの前記少なくとも１つにおいて、波形のピーク、波形の谷、およびゼロ交差のうちの少なくとも１つを含む、１つまたは複数のフラクショナル・サイクル・マーカーを特定すること、
前記フラクショナル・サイクル・マーカーに基づいてデータ内に存在すると仮定される少なくとも３サイクルのサイクル長（ＣＬ）および振幅（Ａ）を近似計算することに基づいて前記少なくとも上位３サイクルを決定すること、並びに、
前記３サイクルのそれぞれについて、前記サイクル長（ＣＬ）に基づいて前記３サイクルのそれぞれの予想周期性（Ｐ）を近似計算することを含む、ステップと、
前記部分サイクル解析から観測された少なくとも１つの上位周期性の周期性変換ベース選択を実行するステップであって、前記周期性変換ベース選択は、前記３サイクルの前記予想周期性（Ｐ）のそれぞれについて、
それぞれの前記予想周期性（Ｐ）について、前記データを周期的部分空間上に射影すること、
前記射影が前記データに含まれる信号内の全エネルギーの少なくとも閾値（Ｔ）パーセントを含むかどうかを確認し、含む場合、前記データ内に存在する潜在的サイクルとして前記予想周期性（Ｐ）が対応するサイクルを受け入れること、並びに、
特定された前記潜在的サイクルの前記サイクル長および前記振幅に基づいて最も可能性の高いサイクル長を推定することを含む、ステップと、
と、
ヒューリスティクスを使用して、前記少なくとも１つの上位周期性の最も可能性の高い活動を決定するステップとを含む、方法。
【請求項19】
前記最も可能性の高い活動は呼吸であり、前記上位周期性は呼吸数である、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記最も可能性の高い活動は、突然の動き、持続的な動き、遅い胸壁の動き、深い胸壁の動き、および激しい振動のうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項21】
前記周期性変換ベース選択は、（ａ）閾値（Ｔ）を仮定し、
（ｂ）前記加速度計データおよび前記ジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つを介して長さＮの信号Ｘを取得し、
（ｃ）前記少なくとも上位３サイクルのそれぞれについてフラクショナル・サイクル・マーカーを特定し、
（ｄ）各サイクルのサイクル長（ＣＬｉ）および振幅（Ａｉ）を近似計算し、ここでｉはサイクルであり、
（ｅ）各サイクルの予想周期性を近似計算し、
（ｆ）各サイクルについて前記予想周期性を前記フラクショナル・サイクル・マーカーと関連付け、
（ｇ）予想周期性を１とし、
（ｈ）１である第１の予想周期性への射影を除去することによって線形ＤＣ成分を除去し、
（ｉ）前記予想周期性をＣＬ１とし、
（ｊ）Ａ１がＸ内のエネルギーの少なくともＴパーセントを含むか否かを判定し、
（ｋ）Ａ１がＸ内のエネルギーの少なくともＴパーセントを含む場合、潜在的サイクルとしてＡ１およびＣＬ１を承認し、
（ｌ）各ＣＬｉおよびＡｉについてステップ（ｉ）～（ｋ）を繰り返し、
（ｍ）各サイクル長（ＣＬｉ）および各サイクルの振幅（Ａｉ）に基づいて最も可能性の高いサイクル長を推定することによって実行される、請求項１８に記載の方法。
【請求項22】
前記最も可能性の高いサイクル長の振幅比が信号品質インデックスを示す、請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
前記最も可能性の高いサイクル長の振幅と、関心領域に関する各振幅の存在とが各推定結果の信号品質インデックスを決定する、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［０００１］本開示は、被検者に関連する生理学的現象および身体活動を測定するためのデバイス、システム、および方法に関する。具体的には、本開示は、ウェアラブルセンサから観測された支配的な活動を決定し、その活動を正確に特徴づけることに関する。
【背景技術】
【0002】
［０００２］ヘルスケア業界では、従来の健康管理デバイスをウェアラブルデバイスに置き換える可能性のあるワイヤレス技術が出現している。これらのウェアラブルデバイスは患者の健康に関連する生理学的データをモニタリングするものであり得る。それにより、これらのウェアラブルデバイスは疾患の予防、臨床ケア、および生活の質（ＱＯＬ）を大幅に向上させ得る。
【0003】
［０００３］しかし、これらのウェアラブルデバイスから臨床的に正確なデータを取得することは非常に困難である。例えば、ウェアラブル医療機器は、身体に装着されたデバイスを介して収集されたデータから有用な生理学的情報を分離しようとする場合がある。この目標を達成するために、デバイスは、例えば加速度計、ジャイロメーターまたはジャイロスコープ、磁力計、および／または気圧計等の様々な構成要素を使用することができる。生理学的情報は、例えば脈拍数、血圧、呼吸数、および／または体温を含み得る。これらの生理学的情報の中で、呼吸数は記録されていないか、または不正確であることが多いために有害なイベントの検出には使用できない。
【0004】
［０００４］例えば、周期的および非周期的な胸壁の動きおよび振動に基づく場合、呼吸数の測定値には不正確さが含まれるおそれがある。周期的および非周期的な胸壁の動きおよび振動から見られる機械的動きは、特定の時間における支配的な視認可能な活動の検出として定められ得る。また、安静状態の患者の場合、センサは非周期的なセンサノイズとともにベースライン呼吸活動を示す可能性がある。患者が起き上がって立ったり座ったりするか、または他の形で姿勢を変えると、センサデータに突然の非周期的な変化が現れ得る。また、患者が移動しているとき、例えば患者が歩いているときには一群の周期的な振動が見られる場合がある。任意の時点において、他の活動に対する支配的な活動の比率が信号品質インデックス（ＳＱＩ）の測定値を決定し得る。また、呼吸数やその他の活動タイプなどの測定結果を利用するには、確実に使用可能な測定結果を承認するために、品質インデックスによる品質の保証が必要となり得る。呼吸数のための現在のモデルは高品質のＳＱＩ測定値を提供せず、よって臨床的に正確な呼吸数測定値を提供しない。例えば、支配的な活動が適切に決定されていない場合、正確な呼吸数を計算することはできない。
【0005】
［０００５］しかし、活動レベルが正確に決定されないことは少なくない。例えば、医療品質アルゴリズムは、信頼できる許容可能な測定結果を取得するために、保証または品質インデックスを必要とする測定結果および／またはコンテキスト情報を使用し得る。さらに、現在のモデルは各測定結果とともに使用される正確なまたはほぼ正確な信号品質インデックスを採用していない。
【0006】
［０００６］既存の方法のさらなる難点として、例えば呼吸、遅い歩行サイクル、姿勢の変化、および／または他の動きに関連するアーチファクトに関連する、重なり合う活動に不随する問題が挙げられる。これらの難点は、周波数領域情報を特定の生理学的現象と関連付ける１対１の関係を提供できないという形で現れる。
【0007】
［０００７］これらの問題に加えて、患者の主要な問題が呼吸状態である場合であっても、呼吸数が記録されないことが多いという事実がある。さらに、異常な呼吸数が、心停止や集中治療室（ＩＣＵ）への入室などの深刻なイベントの重要な予測因子である可能性があるという事実にも関わらずである。実際、患者の高い呼吸数は高い死亡率と結び付けられ得る。上記および他の欠点が存在する。
【0008】
［０００８］有利なことに、本発明は、被検者の身体の任意の部位で生じる生理学的現象および身体活動を測定することによってこれらの未解決の問題を解決しようとする。
【発明の概要】
【0009】
［０００９］様々な実施形態によれば、本開示は、身体装着式センサから観測された支配的な活動を決定し、その活動を正確に特徴づけることに関する。様々な実施形態が、１つまたは複数のデータチャネルから、データ間隔に関連付けられた支配的な活動を検出するために、周期性変換（ＰＴ）計算および部分サイクル測定（ＰＣＭ）計算を使用することを含み得る。
【0010】
［００１０］例えば、ウェアラブルセンサ（例えば、胸部装着型、手足装着型など）において、時間、周波数、振幅などに関して重複する、矛盾する信号が存在する可能性があり、そのような重複データが混ざって特定の支配的な情報を伝える可能性がある。本明細書に記載の様々な実施形態は、フラクショナルサイクルおよび周期性変換を使用することによって任意のチャネルからの支配的な情報源を決定することを試みる。例えば、様々な実施形態に係る周期性変換は、リアルタイムで実装可能であって、高調波／サブ周期情報を除去するためにヒューリスティクスとともに使用することで支配的なサイクル周期を識別する具体的変換方法を提供し得る。したがって、本明細書に記載の様々な実施形態は、患者の内部で、または患者に関して生じる支配的な活動を、当該測定間隔の信頼度（例えば、信号品質インデックス）とともに決定することができる。
【0011】
［００１１］例として、呼吸数の測定、例えば周期的／非周期的な胸壁の動き／振動から見られる様々な機械的動きの測定は、任意の時点における支配的な視認可能な活動の検出として定められ得る。安静状態の患者の場合、センサは非周期的なセンサノイズとともにベースライン呼吸活動を示す可能性がある。患者が起き上がったり、姿勢を変えたり、振り向いたりすると、センサデータに突然の非周期的な変化が現れる。上記したように、患者が規則的な遅いまたは速い歩行を行うと一連の周期的な振動が認められ得る。任意の時点において、他の活動に対する支配的な活動の比率が信号品質インデックス（ＳＱＩ）の測定値を決定してもよい。
【0012】
［００１２］本開示の様々な実施形態は、加速度計データを受け取る加速度計と、ジャイロスコープデータを受け取るジャイロスコープと、マイクロプロセッサであって、部分サイクル解析を実行して、加速度計データおよびジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つに基づいて少なくとも上位３サイクルを決定し、部分サイクル解析から観測された少なくとも１つの上位周期性の周期性変換ベース選択を実行し、ヒューリスティクスを使用して、少なくとも１つの上位周期性の最も可能性の高い活動を決定する、マイクロプロセッサとを備えるデバイスを含み得る。様々な実施形態において、最も可能性の高い活動は、突然の動き、持続的な動き、遅い胸壁の動き、深い胸壁の動き、および激しい振動のうちの少なくとも１つを含み得る。
【0013】
［００１３］様々な実施形態によれば、周期性変換ベースの選択は、（ａ）閾値（Ｔ）を仮定し、（ｂ）加速度計データおよびジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つを介して長さＮの信号Ｘを取得し、（ｃ）少なくとも上位３サイクルのそれぞれについてフラクショナル・サイクル・マーカーを特定し、（ｄ）各サイクルのサイクル長（ＣＬｉ）および振幅（Ａｉ）を近似計算し、ここでｉはサイクルであり、（ｅ）各サイクルの予想周期性を近似計算し、（ｆ）各サイクルについて予想周期性をフラクショナル・サイクル・マーカーと関連付け、（ｇ）予想周期性を１とし、（ｈ）１である第１の予想周期性への射影を除去することによって線形ＤＣ成分を除去し、（ｉ）予想周期性をＣＬ１とし、（ｊ）Ａ１がＸ内のエネルギーの少なくともＴパーセントを含むか否かを判定し、（ｋ）Ａ１がＸ内のエネルギーの少なくともＴパーセントを含む場合、潜在的サイクルとしてＡ１およびＣＬ１を承認し、（ｌ）各ＣＬｉおよびＡｉについてステップ（ｉ）～（ｋ）を繰り返し、（ｍ）各サイクル長（ＣＬｉ）および各サイクルの振幅（Ａｉ）に基づいて最も可能性の高いサイクル長を推定することによって実行され得る。
【0014】
［００１４］様々な実施形態によれば、部分サイクル推定は、周期性変換推定と同時に、または周期性変換推定とは別に起こり得る。
【0015】
［００１５］様々な実施形態において、互いに隣接する周期性が、測定間隔内の変動性に起因する支配的な特性を示す場合、周期性バンドが形成され、バンド内の中央周期性が最も可能性の高いサイクル長として指定される。様々な実施形態において、ヒューリスティクスは、特定の振幅範囲、特定のサイクル長、連続性を示すデータ、連続性の持続時間を示すデータ、周期的性質を示すデータ、センサのどのチャネル内で信号が支配的であるかを示すデータ、およびサイレント間隔中に取得された測定結果との相関の程度のうちの少なくとも１つに基づき得る。様々な実施形態によれば、ヒューリスティクスは、加速度計データに関連付けられた最大パワーサイクル長、ジャイロスコープデータに関連付けられた最大パワーサイクル長、加速度計データに関連付けられた平均パワーサイクル長、ジャイロスコープデータに関連付けられた平均パワーサイクル長、加速度計データに関連付けられた最大有意推定サイクル長、およびジャイロスコープデータに関連付けられた最大有意推定サイクル長のうちの少なくとも１つを含み得る。
【0016】
［００１６］また、様々な実施形態によれば、マイクロプロセッサはさらに、部分サイクル解析に関連する周期性情報の有無を使用して、加速度計データおよびジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つに関連する入力信号の信号品質インデックス（ＳＱＩ）を測定し得る。様々な実施形態によれば、第１のＳＱＩ閾値よりも短い時間にかけてのＳＱＩの突然の変化は姿勢の変化を示し得る。
【0017】
［００１７］様々な実施形態において、加速度計およびジャイロスコープはウェアラブルデバイス内に収容され、ウェアラブルデバイスは胸部（胸部の上側領域または下側領域のどちらでもよい）に装着され得る。ユーザは患者を含み得る。様々な実施形態において、加速度計データおよび／またはジャイロスコープデータはオンデマンドでおよび／または継続的に受け取られ得る。様々な実施形態において、センサデータはウェアラブルデバイスからプッシュされ、かつ／またはウェアラブルデバイスからプルされ得る。
【0018】
［００１８］様々な実施形態によれば、マイクロプロセッサは、最も可能性の高い活動に関連付けられた信号品質インデックス（ＳＱＩ）を決定し得る。
【0019】
［００１９］様々な実施形態において、部分サイクル解析は、サイクルを、最大振幅の領域、最小振幅の領域、およびゼロ交差間隔の領域、並びにそれらの周期性の領域上にマッピングすることによって実行され得る。このマッピングは連続的であってもよい。様々な実施形態において、サイクルは、振幅閾値と、周期性のリピータビリティとに基づいて少なくとも上位３サイクルとして選択されてもよい。また、様々な実施形態において、ベースライン測定ノイズ振幅が算出され、加速度計データおよびジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つに関連付けられた振幅測定値から差し引かれてもよい。
【0020】
［００２０］様々な実施形態は、ウェアラブルデバイスの加速度計を介して加速度計データを受け取るステップと、ウェアラブルデバイスのジャイロスコープを介してジャイロスコープデータを受け取るステップと、部分サイクル解析を実行して、加速度計データおよびジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つに基づいて少なくとも上位３サイクルを決定するステップと、部分サイクル解析から観測された少なくとも１つの上位周期性の周期性変換ベース選択を実行するステップと、ヒューリスティクスを使用して、少なくとも１つの上位周期性の最も可能性の高い活動を決定するステップとを含み得る。様々な実施形態は、最も可能性の高い呼吸の活動および呼吸数の上位周期性を含み得る。また、様々な実施形態は、最も可能性の高い活動は、突然の動き、持続的な動き、遅い胸壁の動き、深い胸壁の動き、および激しい振動のうちの少なくとも１つを含むと結論付け得る。
【0021】
［００２１］様々な実施形態は、周期性変換ベース選択を、（ａ）閾値（Ｔ）を仮定し、（ｂ）加速度計データおよびジャイロスコープデータのうちの少なくとも１つを介して長さＮの信号Ｘを取得し、（ｃ）少なくとも上位３サイクルのそれぞれについてフラクショナル・サイクル・マーカーを特定し、（ｄ）各サイクルのサイクル長（ＣＬｉ）および振幅（Ａｉ）を近似計算し、ここでｉはサイクルであり、（ｅ）各サイクルの予想周期性を近似計算し、（ｆ）各サイクルについて予想周期性をフラクショナル・サイクル・マーカーと関連付け、（ｇ）予想周期性を１とし、（ｈ）１である第１の予想周期性への射影を除去することによって線形ＤＣ成分を除去し、（ｉ）予想周期性をＣＬ１とし、（ｊ）Ａ１がＸ内のエネルギーの少なくともＴパーセントを含むか否かを判定し、（ｋ）Ａ１がＸ内のエネルギーの少なくともＴパーセントを含む場合、潜在的サイクルとしてＡ１およびＣＬ１を承認し、（ｌ）各ＣＬｉおよびＡｉについてステップ（ｉ）～（ｋ）を繰り返し、（ｍ）各サイクル長（ＣＬｉ）および各サイクルの振幅（Ａｉ）に基づいて最も可能性の高いサイクル長を推定することによって実行することを含み得る。
【0022】
［００２２］様々な実施形態において、方法またはデバイスベースのアルゴリズムはハードウェアおよび／またはファームウェアの形態で実装され得る。例えば、特定の信号に関連付けられたローパスフィルタは、所定の閾値周波数よりも低い周波数を有する１つまたは複数の信号をフィルタリング除去または通過させてもよい。有利なことに、フィルタをハードウェアで配置することによりフィルタは頑強になり得る。
【0023】
［００２３］本開示の様々な実施形態は、被検者に関連する生理学的現象および身体活動を測定するためのデバイス、システム、および方法を提供する。様々な実施形態において、
【図面の簡単な説明】
【0024】
［００２４］本開示の様々な実施形態、並びにさらなる目的および利点は、添付図面と併せて以下の説明を参照することによって最もよく理解され得る。一部の添付図面において、同様の参照番号は同様の要素を特定する。
【0025】
【発明を実施するための形態】
【0026】
［００３１］以下の説明は、被検者に関連付けられた生理学的現象および身体活動を測定するための、例えば、信号データを測定する、信号品質インデックスを決定する、および／またはセンサデータに関連する可能性が最も高い活動を決定するためのデバイス、システム、および方法に関する、複数の具体的かつ例示的な実施形態および詳細を提供することによって説明される実施形態の完全な理解を提供することを意図したものである。しかし、本開示は、例に過ぎないこれらの具体的な実施形態および詳細に限定されないことを理解されたい。また、既知のシステムおよび方法に鑑み、当業者は、具体的な設計および他の必要性に応じて、意図される目的および利益のための任意の数の他の実施形態における本発明の利用を理解するであろう。
【0027】
［００３２］図１は、被検者に関連付けられた生理学的現象および身体活動を測定するための、例えば、信号データを測定する、信号品質インデックスを決定する、および／またはセンサデータに関連する可能性が最も高い活動を決定するためのデバイス、システム、および方法とともに使用される例示的なシステム１００を示す。図１に示されるように、例示的なシステム１００は、１つまたは複数のウェアラブルデバイス１２０、１つまたは複数のモニタリングシステム１４０、および／または１つまたは複数のモバイルデバイス１５０を含み、これらは１つまたは複数のネットワーク１１０を介して接続され得る。
【0028】
［００３３］例えば、ネットワーク１１０は無線ネットワーク、有線ネットワーク、または無線ネットワークと有線ネットワークの任意の組み合わせのうちの１つまたは複数であり得る。例えば、ネットワーク１１０は光ファイバネットワーク、パッシブ光ネットワーク、ケーブルネットワーク、インターネットネットワーク、衛星ネットワーク、無線ＬＡＮ、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＰ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＭＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＥＭＳ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＳＭＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ベースのシステム、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）ベースのシステム、Ｄ－ＡＭＰＳ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、固定無線データ、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ、８０２．１５．１、８０２．１１ｎ、および８０２．１１ｇ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワーク、またはデータ信号を送受信するためのその他の有線もしくは無線ネットワークのうちの１つまたは複数を含み得る。
【0029】
［００３４］さらに、ネットワーク１１０は、これらに限定されないが、電話回線、光ファイバ、ＩＥＥＥイーサネット９０２．３、ＷＡＮ（ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＰＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｅｒｓｏｎａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＢＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｂｏｄｙ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、またはインターネットなどのグローバルネットワークを含み得る。また、ネットワーク１１０はインターネットネットワーク、無線通信ネットワーク、セルラーネットワークなど、またはこれらの任意の組み合わせをサポートし得る。ネットワーク１１０はさらに、スタンドアロンネットワークとして、または互いに協力して動作する、上記ネットワークタイプの例のうちの１つまたは任意の数のネットワークを含み得る。ネットワーク１１０は、ネットワーク１１０が通信可能に結合されている１つまたは複数のネットワーク要素の１つまたは複数のプロトコルを利用し得る。ネットワーク１１０はネットワークデバイスの１つまたは複数のプロトコルから／に他のプロトコルに／から変換し得る。ネットワーク１１０は単一のネットワークとして図示されているが、１つまたは複数の実施形態によれば、ネットワーク１１０は複数の相互接続されたネットワーク、例えばインターネット、サービスプロバイダのネットワーク、ケーブルテレビネットワーク、企業ネットワーク、およびホームネットワークなどを含み得ることを理解されたい。
【0030】
［００３５］ウェアラブルデバイス１２０は、例えば、１つまたは複数の加速度計１２２、１つまたは複数のジャイロスコープ１２３、１つまたは複数のフォトプレチスモグラフィ（ＰＰＧ）センサ１２４、１つまたは複数の心電図（ＥＣＧ）センサ１２５、１つまたは複数の温度センサ１２６、１つまたは複数の湿度センサ１２７、位置検出技術１２８、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ１２９を含み得る。ウェアラブルデバイスはまた、磁力計または気圧計などの他のセンサ１３０を含み得る。
【0031】
［００３６］ウェアラブルデバイス１２０は、例えば、バイタルサイン（例えば、心拍数、呼吸数、体温、血圧、血糖値、および／またはパルスオキシメトリなど）、痛みの測定値、ストレスの測定値（例えば、バイタルサインおよび／または皮膚コンダクタンスデータなどを介して）、活動測定値（例えば、歩数、登った階数、活動の種類、ユーザが移動した距離、歩行特性、および／または歩行速度など）を示す信号および／またはデータを受け取ってもよい。ウェアラブルデバイス１２０は四肢装着デバイス（例えば、手首、腕、足首、脚など）、胸部装着デバイス、および／または複数の部位に装着されるデバイスであり得る。様々な実施形態において、ＥＣＧデバイス１１０および／またはウェアラブルデバイス１２０は無線パッチ、有線パッチ、四肢装着デバイス、および／または埋め込み型デバイスを含み得る。例として、ウェアラブルデバイスは、図５および６に示されるように胸部装着パッチであり得る。例えば、胸部装着パッチ５０２、６０２は図示のようにユーザ／患者５００／６００に装着されてもよい。胸部装着パッチ５０２、６０２は任意の形状を有し、かつ／または任意の形式で胸部に配置され得る。
【0032】
［００３７］モニタリングシステム１４０は入出力インターフェース１４２、プロセッサ１４４、および／またはデータストレージ１４６を含み得る。モニタリングシステム１４０はスタンドアロンシステムとして図示されているが、モニタリングシステム１４０は、例えばウェアラブルデバイス１２０および／またはモバイルデバイス１５０に組み込まれてもよい。
【0033】
［００３８］モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０は、例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）、タブレットコンピュータ、および／または電子リーダー（例えば、ｉＰａｄ（登録商標）、Ｋｉｎｄｌｅ Ｆｉｒｅ（登録商標）、Ｐｌａｙｂｏｏｋ、Ｔｏｕｃｈｐａｄなど）などの１つまたは複数のモバイルデバイス、ウェアラブルデバイス（Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標）Ｇｌａｓｓ、Ａｐｐｌｅ Ｗａｔｃｈ（登録商標）など）、電話デバイス、スマートフォン、カメラ、音楽再生デバイス（例えば、ｉＰｏｄ（登録商標）など）、テレビ、患者モニタリングデバイス（例えば、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｉｎｔｅｌｌｉｖｕｅ（登録商標）、Ｐｈｉｌｉｐｓ Ａｖａｌｏｎ（登録商標）、Ｐｈｉｌｉｐｓ ＩｎｔｅｌｌｉＳｐａｃｅ（登録商標）など）、およびセットトップボックスデバイスなどを含み得る。
【0034】
［００３９］モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０はまた、ネットワーク対応のコンピュータシステムおよび／またはデバイスを含み得る。本明細書で述べられるネットワーク対応コンピュータシステムおよび／またはデバイスは、限定はされないが、例えば、任意のコンピュータデバイスまたは通信デバイス、例えば、サーバ、ネットワークアプライアンス、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ワークステーション、モバイルデバイス、電話、ハンドヘルドＰＣ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、シンクライアント、ファットクライアント、インターネットブラウザ、またはその他のデバイスを含み得る。ネットワーク対応コンピュータシステムは、例えば、ネットワーク対応コンピュータシステムにアクセスするエンティティから入力としてデータを受け取る、受け取られたデータを処理する、ネットワークを介してデータを送る、およびネットワークを介してデータを受け取るために、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行し得る。
【0035】
［００４０］モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０は、様々なプロセスおよび／または方法を実行するためにコンピュータプログラム命令を実行するように構成され得る少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）を含み得る。本明細書に記載のプロセスおよび／または方法は、コンピュータ実行可能ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、および／またはこれらの様々な組み合わせを指すと理解され得る。なお、プロセスおよび／または方法がソフトウェアおよび／またはファームウェアコンポーネントを含む場合、ソフトウェアおよび／またはファームウェアは、関連付けられたシステムのハードウェア要素に影響を及ぼすように構成される。また、本明細書において図示および記載されるプロセスおよび／または方法は例として意図されている。プロセスおよび／または方法は様々なアプリケーションをサポートするために組み合わされ、統合され、分離され、またはコピーされ得る。また、特定のプロセスおよび／または方法において実行されると本明細書で記載される機能は、記載のように実行される機能の代わりにまたはそれに加えて、１つまたは複数の他のプロセスおよび／または方法において、１つまたは複数の他のデバイスによって実行されてもよい。さらに、プロセスおよび／または方法は、互いにローカルまたはリモートである複数のデバイスまたは他のコンポーネントにわたって実装されてもよい。プロセスおよび／または方法は、あるデバイスから移されて別のデバイスに加えられてもよく、または両方のデバイスに含まれていてもよい。
【0036】
［００４１］モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０は入出力インターフェース１４２、１５２を含み得る。入出力インターフェース１４２、１５２は、アンテナ、１つまたは複数のネットワーク接続を介して１つまたは複数のネットワーク（例えば、ネットワーク１１０）への無線および／または有線デジタルおよび／またはアナログインターフェースを提供または有効化し得るネットワークインターフェース、システム１００の１つまたは複数のコンポーネントに電力を供給するための適切な交流（ＡＣ）または直流（ＤＣ）を提供する電源、およびシステム１００の様々なコンポーネント間の通信を可能にするバスを含み得る。入出力インターフェース１４２、１５２はディスプレイを含み、ディスプレイは、例えばプリンタ、表示画面（例えば、モニター、テレビなど）、スピーカー、およびプロジェクタなどの出力デバイスを含み得る。図示されていないが、入出力インターフェース１４２、１５２は、１つまたは複数のエンコーダおよび／またはデコーダ、１つまたは複数のインターリーバ、１つまたは複数の循環バッファ、１つまたは複数のマルチプレクサおよび／またはデマルチプレクサ、１つまたは複数の置換ユニット（ｐｅｒｍｕｔｅｒ）および／またはデパーミュータ（ｄｅｐｅｒｍｕｔｅｒ）、１つまたは複数の暗号化および／または復号ユニット、１つまたは複数の変調および／または復調ユニット、１つまたは複数の算術論理ユニット、および／またはこれらのコンポーネントの構成部分などを含み得る。
【0037】
［００４２］入出力インターフェース１４２、１５２はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）送受信機、チップ、およびアンテナを備えたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールまたはチップセットを含み得る。送受信機はアンテナおよびインターフェースを介して情報を送受信し得る。チップは、ピコネットに固有の情報を保存および処理し、デバイス制御機能を提供するマイクロプロセッサを含み得る。デバイス制御機能には接続の作成、周波数ホッピングシーケンスの選択およびタイミング、電力制御、セキュリティ制御、ポーリング、およびパケット処理などが含まれ得る。デバイス制御機能および他のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）関連機能は、モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０に関連付けられたプラットフォームによって提供されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ＡＰＩを使用してサポートされてもよい。モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０に保存されたアプリケーションは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ＡＰＩを使用して、他のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイスを探す、ローカルＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アダプタにペアリングされたＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）デバイスを問い合わせる、ＲＦＣＯＭＭチャネルを確立する、サービスディスカバリを介して他のデバイスに接続する、他のデバイスとデータを送受信する、および複数の接続を管理することが可能であり得る。本明細書に記載の方法、システム、およびデバイスで使用されるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ＡＰＩは、非常に低い電力消費を提供し、そしてモニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０が低電力要件を有するＢＬＥデバイス（例えば、ウェアラブルデバイス１２０）と通信することを可能にするＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）のためのＡＰＩを含み得る。
【0038】
［００４３］入出力インターフェース１４２、１５２はまた、ＮＦＣアンテナおよびセキュアエレメント（ＳＥ）を含み得る。一実施形態では、ＳＥは機密データをデジタル的かつ物理的に安全に保存するために使用され得る。ＳＥはコンピュータプロセッサまたは他の計算ハードウェアもしくはソフトウェアを含み得る。
【0039】
［００４４］入出力インターフェース１４２、１５２は業界標準のＮＦＣ伝送を可能にし得る。例えば、入出力インターフェース１４２、１５２は、２つのループアンテナが互いの近くに配置されたときに磁気誘導を利用することによって空芯トランスを形成することを可能にし得る。入出力インターフェース１４２、１５２は１３．５６ＭＨｚまたは他の任意の許容可能な周波数で動作してもよい。また、入出力インターフェース１４２、１５２は、イニシエータデバイスがキャリアフィールドを提供し、既存フィールドの変更を介してターゲットデバイスによる応答を可能にするパッシブ通信モードを提供してもよい。さらに、入出力インターフェース１４２、１５２は、イニシエータデバイスおよびターゲットデバイスによる交互のフィールド生成を可能にすることによってアクティブ通信モードを提供してもよい。
【0040】
［００４５］入出力インターフェース１４２、１５２は、特定の（例えば、事前に定められたおよび／または他の方法で指定された）間隔の間、無線ブロードキャストおよび／または通信のための電磁場を解除してもよい。例えば、入出力インターフェース１４２、１５２はデータを待つ間、ＲＦフィールドを解除してもよい。この解除は、１００％変調を含む、変化する変調を用いたＭｉｌｌｅｒタイプの符号化を用いてもよい。解除はまた、１０％の変調率を含む、変化する変調を用いたＭａｎｃｈｅｓｔｅｒ符号化を用いてもよい。さらに、入出力インターフェース１４２、１５２は、データを同時に受信および送信可能であってもよく、また、送信信号の周波数と受信信号の周波数が異なる場合に潜在的な衝突をチェック可能であってもよい。
【0041】
［００４６］入出力インターフェース１４２、１５２は標準化された送信プロトコルを利用可能であってもよい。また、入出力モジュール１４２、１５２は、他の送信周波数またはモードを使用する将来開発される送信プロトコルおよび方法を利用可能であり得る。入出力モジュール１４２、１５２はまた、既存の技術、例えばＲＦＩＤと後方互換性を有し得る。
【0042】
［００４７］モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０は、例えば、データおよび情報、並びにコンピュータプログラム命令にアクセスするようにおよびこれらを保存するように構成され得るランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）を含むデータストレージ１４６、１５６を含み得る。データストレージ１４６、１５６はまた、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム（例えば、ウェブブラウザアプリケーション、電子メールアプリケーション、および／または他のアプリケーション等）、およびデータファイル等のファイルが保存され得る記憶媒体または他の適切な種類のメモリ（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、磁気ディスク、光ディスク、フロッピーディスク（登録商標）、ハードディスク、リムーバブルカートリッジ、フラッシュドライブ、任意の種類の有形の非一時的記憶媒体）。データストレージ１４６、１５６は、様々な方法で保存された電子情報、ファイル、およびドキュメント、例えばフラットファイル、インデックスファイル、階層データベース、リレーショナルデータベース（例えば、Ｏｒａｃｌｅ社からのソフトウェアで作成および維持されるデータベース）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標） Ｅｘｃｅｌファイル、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標） Ａｃｃｅｓｓファイル、またはその他のストレージ機構を含み得る。
【0043】
［００４８］モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０は、例えばプロセッサ１４４、１５４をさらに含み得る。プロセッサは複数のプロセッサ、単一のプロセッサ、または複数のプロセッサを有する単一のデバイスであり得る。プロセッサ１４４、１５４は任意の種類の処理、例えばワンチップマイクロプロセッサまたはマルチチップ処理ユニットを含み得る。様々な実施形態において、プロセッサ１４４および／またはプロセッサ１５４は様々な命令および／またはモジュールを実行することができる。
【0044】
［００４９］モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０は、Ａｐｐｌｅ（登録商標） ｉＯＳオペレーティングシステムを実行する任意のモバイルデバイス（例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、ｉＰａｄ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ Ｗａｔｃｈ）および／またはＧｏｏｇｌｅのＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）オペレーティングシステムを実行する任意のデバイス（例えば、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）オペレーティングシステムを実行するスマートフォン）、Ｇｏｏｇｌｅ（登録商標） ＧｌａｓｓやＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｇｅａｒ（登録商標） Ｓｍａｒｔｗａｔｃｈ等の他のウェアラブルモバイルデバイス、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔのＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） Ｍｏｂｉｌｅオペレーティングシステムを実行する任意のデバイス、および／またはその他の任意のスマートフォン等のデバイスを含み得る。
【0045】
［００５０］図示されていないが、モバイルデバイス１５０、モニタリングシステム１４０、ＥＣＧデバイス１１０、および／またはウェアラブルデバイス１２０は、本明細書に記載のモニタリングに関連する受け取られたデータおよび／または測定値を送るために、ネットワーク１１０を介して、総合診療医および／または専門医に関連付けられたシステムに接続し得る。
【0046】
［００５１］図２は、本明細書に記載されるような患者モニタリングに使用され得る例示的なシステムを示す。図２の例示的なシステム２００は、例えば、医療施設が患者に対して、ネットワーク化されたサービスおよびソリューション、例えば本明細書に記載されるようなバイタルサインのモニタリングおよび分析を提供することを可能にし得る。図２に示されるように、システム２００は、ユーザデバイス２０２（例えば、本明細書に記載のウェアラブルデバイスおよび／または埋め込み型デバイスなど）、ネットワーク２０４、フロントエンド被制御ドメイン２０６、バックエンド被制御ドメイン２１２、およびバックエンド２１８を含み得る。フロントエンド被制御ドメイン２０６は、１つまたは複数のロードバランサ２０８および１つまたは複数のウェブサーバ２１０を含み得る。バックエンド被制御ドメイン２１２は、１つまたは複数のロードバランサ２１４および１つまたは複数のアプリケーションサーバ２１６を含み得る。
【0047】
［００５２］ユーザデバイス２０２は、何らかの形態のネットワーク対応コンピューティングデバイスを含み得る。本明細書に記載されるように、ネットワーク対応コンピューティングデバイスは、限定はされないが、例えば任意のコンピュータデバイスまたは通信デバイス、例えばウェアラブルデバイス、埋め込み型デバイス、シンクライアント、ファットクライアント、インターネットブラウザ、またはその他のデバイスを含み得る。例示的なシステム２００の１つまたは複数のネットワーク対応コンピューティングデバイスは、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行して、例えばネットワーク通信を可能にしてもよい。
【0048】
［００５３］コンピューティングデバイスは任意のコンピュータデバイスまたは通信デバイスを含み、例えば、サーバ、ネットワークアプライアンス、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ワークステーション、モバイルデバイス、電話、ハンドヘルドＰＣ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、シンクライアント、ファットクライアント、インターネットブラウザ、またはその他のデバイスを含み得る。これらのデバイスは、ウェアラブルおよび／または埋め込み型デバイスからデータを受け取るモニタリングデバイスを含み得る。例示的なシステム２００の１つまたは複数のネットワーク対応コンピュータは、１つまたは複数のソフトウェアアプリケーションを実行して、例えばネットワーク通信を可能にしてもよい。
【0049】
［００５４］ユーザデバイス２０２もモバイルデバイスであり得る。例えば、モバイルデバイスはＡｐｐｌｅ（登録商標）のｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、ｉＰｏｄ（登録商標）、ｉＰａｄ（登録商標）、またはＡｐｐｌｅのｉＯＳオペレーティングシステムを実行するその他のモバイルデバイス、ＧｏｏｇｌｅのＡｎｄｒｏｉｄ（登録商標）オペレーティングシステムを実行する任意のデバイス（例えば、Ｇｏｏｇｌｅのウェアラブルデバイス、Ｇｏｏｇｌｅ Ｇｌａｓｓ）、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔのＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標） Ｍｏｂｉｌｅオペレーティングシステムを実行する任意のデバイス、および／またはその他の任意のスマートフォンもしくは同様のウェアラブルモバイルデバイスを含み得る。
【0050】
［００５５］ネットワーク２０４は無線ネットワーク、有線ネットワーク、または無線ネットワークと有線ネットワークの任意の組み合わせのうちの１つまたは複数であり得る。例えば、ネットワーク２０４は光ファイバネットワーク、パッシブ光ネットワーク、ケーブルネットワーク、インターネットネットワーク、衛星ネットワーク、無線ＬＡＮ、ＢＡＮ（Ｂｏｄｙ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）、Ｄ－ＡＭＰＳ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、固定無線データ、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ、８０２．１５．１、８０２．１１ｎ、および８０２．１１ｇ、またはデータ信号を送受信するためのその他の有線もしくは無線ネットワークのうちの１つまたは複数を含み得る。
【0051】
［００５６］さらに、ネットワーク２０４は、これらに限定されないが、電話回線、光ファイバ、ＩＥＥＥイーサネット９０２．３、ＷＡＮ（ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＢＡＮ（ｂｏｄｙ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、またはインターネットなどのグローバルネットワークを含み得る。また、ネットワーク２０４はインターネットネットワーク、無線通信ネットワーク、セルラーネットワークなど、またはこれらの任意の組み合わせをサポートし得る。ネットワーク２０４はさらに、スタンドアロンネットワークとして、または互いに協力して動作する、上記ネットワークタイプの例のうちの１つまたは任意の数のネットワークを含み得る。ネットワーク２０４は、ネットワーク２０４が通信可能に結合されている１つまたは複数のネットワーク要素の１つまたは複数のプロトコルを利用し得る。ネットワーク２０４はネットワークデバイスの１つまたは複数のプロトコルから／に他のプロトコルに／から変換し得る。ネットワーク２０４は単一のネットワークとして図示されているが、１つまたは複数の実施形態によれば、ネットワーク２０４は複数の相互接続されたネットワーク、例えばインターネット、サービスプロバイダのネットワーク、ケーブルテレビネットワーク、企業ネットワーク、およびホームネットワークなどを含み得ることを理解されたい。
【0052】
［００５７］フロントエンド被制御ドメイン２０６はバックエンド２１８のためのセキュリティを提供するように実装され得る。１つまたは複数のロードバランサ２０８は、例えばコンピュータ、コンピュータクラスタ、ネットワークリンク、中央処理装置、またはディスクドライブなどの複数の計算リソースにワークロードを分散させてもよい。様々な実施形態において、ロードバランサ２１０は、例えばウェブサーバ２１６および／またはバックエンド２１８システムにワークロードを分散させてもよい。ロードバランシングは、リソースの使用を最適化すること、スループットを最大化すること、応答時間を最小化すること、およびいずれかのリソースの過負荷を回避することを目的とする。単一のコンポーネントではなく、ロードバランシングとともに複数のコンポーネントを使用することで、冗長性によって信頼性が向上し得る。ロードバランシングは通常、マルチレイヤスイッチまたはＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ）サーバプロセスなどの専用のソフトウェアまたはハードウェアによって提供される。
【0053】
［００５８］ロードバランサ２０８は、例えば医療施設の様々なサービスおよび／またはデバイスにアクセスするために外部クライアント（例えば、ユーザデバイス２０２）が接続するポートをモニタリングするソフトウェアを含み得る。ロードバランサ２０８はリクエストをアプリケーションサーバ２１６および／またはバックエンド２１８サーバのうちの１つに転送し、その後、転送を受けたサーバはロードバランサ２０８に応答し得る。これにより、ロードバランサ２０８は、ユーザデバイス２０２が機能の内部分離について知ることなく、ユーザデバイス２０２に応答することができる。また、ユーザデバイスがバックエンドサーバに直接接続するのを防ぐことができる。例えば、内部ネットワークの構造を隠し、また、バックエンド２１８または他のポートで実行されている無関係のサービスへの攻撃を防ぐことにより、セキュリティ上の利益がもたらされ得る。
【0054】
［００５９］リクエストの送信先のバックエンドサーバをロードバランサ２０８が決定する際に様々なスケジューリングアルゴリズムが使用され得る。単純なアルゴリズムの例として、ランダム選択またはラウンドロビン挙げられる。ロードバランサ２０８はまた、追加のファクタ、例えば報告されたサーバの報負荷、最近の応答時間、（何らかの監視ポーリングによって求められた）アップ／ダウンステータス、アクティブな接続の数、地理的位置、能力、または最近割り当てられたトラフィック量などを考慮し得る。
【0055】
［００６０］ロードバランサ２０８はハードウェアおよび／またはソフトウェアとして実装され得る。ロードバランサ２０８は多様な機能を実装し、限定はされないが、非対称負荷分散、プライオリティアクティベーション、ＳＳＬオフロードおよびアクセラレーション、ＤＤｏＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｄｅｎｉａｌ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）攻撃に対する保護、ＨＴＴＰ／ＨＴＴＰＳ圧縮、ＴＣＰオフロード、ＴＣＰバッファリング、ＤＳＲ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｒｖｅｒ Ｒｅｔｕｒｎ）、ヘルスチェック； ＨＴＴＰ／ＨＴＴＰＳキャッシング、コンテンツフィルタリング、ＨＴＴＰ／ＨＴＴＰＳセキュリティ、プライオリティキューイング、レートシェーピング、コンテンツ・アウェア・スイッチング、クライアント認証、プログラムによるトラフィック操作、ファイアウォール、侵入防止システム等を実装し得る。
【0056】
［００６１］ウェブサーバ２１０は、例えば、インターネットなどのネットワーク（例えば、ネットワーク２０４）を介してクライアントデバイス（例えば、ユーザデバイス２０２）によってアクセス可能なウェブコンテンツを配信するハードウェア（例えば、１つまたは複数のコンピュータ）および／またはソフトウェア（例えば、１つまたは複数のアプリケーション）を含み得る。ウェブサーバ２１０は、例えばハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ／ＨＴＴＰＳまたはｓＨＴＴＰ）を使用してユーザデバイス２０２と通信し得る。クライアントデバイスに配信されるＷｅｂページは例えばＨＴＭＬドキュメントを含み、これはテキストコンテンツに加えて画像、スタイルシート、およびスクリプトを含む場合がある。
【0057】
［００６２］例えばウェブブラウザ、ウェブクローラ、またはネイティブモバイルアプリケーションなどのユーザエージェントは、ＨＴＴＰ／ＨＴＴＰＳを使用して特定のリソースをリクエストすることによって通信を開始し、ウェブサーバ２１０はそのリソースのコンテンツで応答するか、またはそれができない場合はエラーメッセージで応答し得る。リソースは、例えばバックエンド２１８上に保存されたファイルであり得る。ウェブサーバ２１０はまた、カードホルダーデバイス２０２が例えばウェブフォームを送信すること（ファイルのアップロードを含む）を可能にするために、カードホルダーデバイス２０２からのコンテンツの受け取りを可能にするまたは補助し得る。
【0058】
［００６３］ウェブサーバは、例えばＡＳＰ（Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｒｖｅｒ Ｐａｇｅｓ）、ＰＨＰ、またはその他のスクリプト言語を用いたサーバスクリプトをサポートし得る。したがって、実際のサーバソフトウェアは変更されないまま、ウェブサーバ２１０の挙動を別々のファイルにスクリプト化することができる。
【0059】
［００６４］ロードバランサ２１４は上記ロードバランサ２０８と同様であり得る。
【0060】
［００６５］アプリケーションサーバ２１６は、適用されるアプリケーションをサポートするための手順（例えば、プログラム、ルーチン、スクリプト）の効率的な実行専用のハードウェアおよび／またはソフトウェアを含み得る。アプリケーションサーバ２１６は１つまたは複数のアプリケーションサーバフレームワークを含み、例えばＪａｖａアプリケーションサーバ（例えば、Ｊａｖａプラットフォーム、エンタープライズ版（Ｊａｖａ ＥＥ）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）のＮＥＴフレームワーク、およびＰＨＰアプリケーションサーバ等が含まれ得る。様々なアプリケーションサーバフレームワークは包括的なサービスレイヤモデルを備え得る。また、アプリケーションサーバ２１６は、例えば、プラットフォーム自体によって定められたＡＰＩを介して、システム２００を実装するエンティティがアクセス可能な複数のコンポーネントのセットとして機能し得る。ウェブアプリケーションについては、これらのコンポーネントは、例えばウェブサーバ２１０と同じ実行環境で実行され、アプリケーションサーバ２１６は動的ページの構築をサポートし得る。アプリケーションサーバ２１６はまた、例えばクラスタリング、フェイルオーバー、およびロードバランシングなどのサービスを実装してもよい。アプリケーションサーバ２１６がＪａｖａアプリケーションサーバである様々な実施形態では、ウェブサーバ２１６は、アプリケーションを実行するための拡張仮想マシンのように振る舞い、一方ではバックエンド２１８に関連するデータベースへの接続を透明な形で処理し、他方ではウェブクライアント（例えば、クライアントデバイス２０２など）への接続を処理する。
【0061】
［００６６］バックエンド２１８は、例えば医療施設および／または医療提供者、またはシステム２００と同様の分散システムを維持する他のエンティティのバックエンドサービスをイネーブルするハードウェアおよび／またはソフトウェアを含み得る。バックエンド２１８は、例えば医療情報（例えば、患者データ、バイタルサインデータ、および／または分類器データなど）を維持するデータベースを含む様々なデータベースに関連付けられ得る。バックエンド２１８はまた、システム２００によって提供される様々なサービスをイネーブルする１つまたは複数のサーバに関連付けられ得る。バックエンド２１８は、医療施設および／または医療提供者が、本明細書で図示および記載される様々な機能を実施することを可能にし得る。
【0062】
［００６７］図３を参照すると、モニタリングシステム１４０および／またはモバイルデバイス１５０と（全体的または部分的に）類似し得るモニタリングシステムおよび／またはモバイルデバイス３００が提供され得る。例えば、図３は、モバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００の例のアーキテクチャ（例えば、ハードウェアおよびソフトウェア）の例を示す。本開示に関する分野の当業者は、図３に示されるモバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００のアーキテクチャは一例に過ぎず、一部の実施形態では、同様のおよび／または追加の機能を達成するために追加のコンポーネント、より少ないコンポーネント、および／または異なるコンポーネントが使用され得ることを理解するであろう。モバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００はスマートフォン、タブレット、モバイルコンピューティングデバイス、および／または患者モニタリングシステムとして具現化され得る。一部の実施形態ではワークステーション、ラップトップ、ノートブックなどの他のタイプのデバイスが使用されてもよい。一部の実施形態では、モバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００は、ウェアラブルデバイス（例えば、ウェアラブルデバイス１２０）からデータを受け取るために、ウェアラブルデバイス（例えば、ウェアラブルデバイス１２０）から受け取られたデータをさらに処理するために、ウェアラブルデバイス（例えば、ウェアラブルデバイス１２０）から受け取られたデータに基づいて警告および／または報告データを生成するために、および／またはウェアラブルデバイスデータおよび／またはウェアラブルデバイスデータに基づく警告／レポートを伝送するために使用され得る。
【0063】
［００６８］モバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００は少なくとも２つの異なるプロセッサ、例えばベースバンドプロセッサ（ＢＢＰ）３０４およびアプリケーションプロセッサ（ＡＰＰ）３０８を含み得る。ベースバンドプロセッサ３０４は主にベースバンド通信に関連するタスクを処理し得る。アプリケーションプロセッサ３０８は入力および出力、および／またはベースバンド処理に直接関連するもの以外の全てのアプリケーションを処理し得る。ベースバンドプロセッサ３０４は、限定はされないが、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）プロトコルスタック等のプロトコルスタックに関連する機能を含む機能をデプロイするための専用プロセッサを含み得る。アプリケーションプロセッサ３０８は、アプリケーションソフトウェアの全部または一部を含め、アプリケーションを実行するためのマルチコアプロセッサを含み得る。ベースバンドプロセッサ３０４およびアプリケーションプロセッサ３０８はそれぞれ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびフラッシュメモリなどの関連付けられたメモリ、周辺機器、およびクロックを有し得る。本明細書ではメモリは非一時的コンピュータ可読媒体と称される場合がある。なお、アプリケーションソフトウェアはメモリ３１０に常駐するように示されているが、アプリケーションソフトウェアの全部または一部がメモリ３１０に保存されてもよく、メモリ間で分散されてもよく、または他のメモリに常駐してもよい。
【0064】
［００６９］ベースバンドプロセッサ３０４は、プロトコルスタックの機能をデプロイすることで、モバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００が１つまたは複数の無線ネットワーク技術、例えばＷＣＤＭＡ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４に基づく）Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に基づく）Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、これらのバリエーション、および／または他の通信プロトコル、規格、および／または仕様にアクセスすることを可能にし得る。ベースバンドプロセッサ３０４は無線通信および制御機能、例えば信号変調、無線周波数シフト、および符号化などを管理してもよい。ベースバンドプロセッサ３０４は、無線（例えば、ＲＦフロントエンド）３０２および／またはＧＳＭ（または他の通信規格）モデム、ならびにアナログおよびデジタルベースバンド回路（それぞれＡＢＢ、ＤＢＢ）を含む、またはこれらに結合され得る。無線３０２は、複数の異なる周波数の信号の受信および送信を可能にすることでセルラー（および／または無線）ネットワークへのアクセスを可能にするために１つまたは複数のアンテナ、送受信機、およびパワーアンプを含み得る。ＧＳＭモデムのアナログドメインとデジタルドメインとの間のインターフェースを提供するためにアナログベースバンド回路が無線３０２に結合されてもよい。アナログベースバンド回路は、アプリケーションプロセッサ３０８を介して間接的に、またはユーザインターフェース（ＵＩ）３１８（例えば、マイクロフォン、イヤピース、通知音、バイブレータ回路、タッチスクリーンなど）から直接的に受信されたアナログおよび／またはデジタル信号を処理するために、アナログ－デジタルコンバータ（ＡＤＣ）およびデジタル－アナログコンバータ（ＤＡＣ）、制御および電力管理／分配コンポーネント、並びにオーディオコーデックを含む回路を含み得る。ＡＤＣは、デジタルベースバンド回路によって処理するためにアナログ信号をデジタル化することができる。
【0065】
［００７０］デジタルベースバンド回路はＧＳＭプロトコルスタックの１つまたは複数のレベル（例えば、レイヤ１、レイヤ２など）の機能をデプロイし得る。デジタルベースバンド回路は、共有メモリインターフェース（メモリは、アプリケーションプロセッサ３０８によって処理されたデータに対して取られるべきアクションを指示するデータ並びに制御情報およびパラメータを含む）を介して通信する マイクロコントローラ（例えば、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）、本明細書ではプロセッサとも称される）およびデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ、本明細書ではプロセッサとも呼ばれる）を含み得る。ＭＣＵは、ＲＴＩＯＳ（ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）を実行するＲＩＳＣ（ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）マシンとして具現化され得る。コアは複数の周辺機器を有し（例えば、集積回路としてパッケージされた回路）、例えばＲＴＣ（ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｃｌｏｃｋ）、ＳＰＩ（ｓｅｒｉａｌ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、Ｉ２Ｃ（ｉｎｔｅｒ－ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）に基づくデバイス、ＳＤ／ＭＭＣ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ／Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｃａｒｄｓ）カードコントローラ、キーパッドスキャンコントローラ、ＵＳＢデバイス、ＧＰＲＳ暗号モジュール、ＴＤＭＡ、スマートカードリーダーインターフェイス（例えば、１つまたは複数のＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）カード用）、およびタイマーなどの周辺機器を有する。受信側機能について、ＭＣＵはＤＳＰに対して、例えば、アナログベースバンド回路から同相／直交（Ｉ／Ｑ）サンプルを受け取り、検出、復調、およびデコードを実行した後にＭＣＵに報告を戻すように指示し得る。送信側機能について、ＭＣＵはＤＳＰに送信可能データおよび補助情報を提示し、ＤＳＰはデータを符号化してアナログベースバンド回路に提供する（例えば、ＤＡＣによってアナログ信号に変換される）。
【0066】
［００７１］アプリケーションプロセッサ３０８は、複数のユーザアプリケーション、例えばバイタルサインの計算、警告、および／または報告をサポートするアプリケーションソフトウェア等の実装を可能にするオペレーティングシステム（ＯＳ）の制御下で動作し得る。アプリケーションプロセッサ３０８はＳＯＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ）として実現されてもよく、複数のマルチメディア関連機能をサポートし、例えば、インターネットに接続された、１つまたは複数のクラウドの１つまたは複数のコンピューティングデバイスにアクセスするためのインターネット／クラウドベースのアクセス機能をサポートする。例えば、アプリケーションプロセッサ３０８は、アプリケーションソフトウェア（例えば、１つまたは複数のアプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）を備えた、またはＡＰＩに関連して動作可能なブラウザを含み得るミドルウェア）の通信機能を実行することで、クラウドコンピューティングフレームワークまたは他のネットワークへのアクセスを可能にして、リモートデータアクセス／ストレージ／処理を提供し、さらに組み込みオペレーティングシステムとの連携を通じて、カレンダー、位置情報サービス、ユーザデータ、公開データ、バイタルサインデータ、連絡先データなどへのアクセスを提供し得る。
【0067】
［００７２］例えば、一部の実施形態では、バイタルサインの計算、警告、および／または報告はクラウドコンピューティングサービスを使用して動作し得る。モバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００において間接的に、またはウェアラブルデバイス（例えば、ウェアラブルデバイス１２０）から直接的に受け取られたは生のパラメータデータおよび／または導出されたパラメータデータの処理は、クラウドの１つまたは複数のデバイスによって達成され得る。（フィードバックをトリガーするための）トリガー信号がクラウド（または他のデバイス）からモバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００に送られ、モバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００は内部フィードバックを作動するか、またはトリガー信号を他のデバイスに中継し得る。
【0068】
［００７３］アプリケーションプロセッサ３０８はプロセッサコア（ＡＲＭ（Ａｄｖａｎｃｅｄ ＲＩＳＣ Ｍａｃｈｉｎｅ））を含み、さらに、マルチメディアモジュール（画像、動画、および／または音声を復号／符号化するためのモジュール）、ＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、通信インターフェース３２８、およびデバイスインターフェースを含むか、またはこれらに結合され得る。通信インターフェース３２８は無線インターフェースを含み、例えば任意のシステムコンポーネントとの無線通信を可能にするＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（ＢＴ）（および／または、一部の実施形態ではＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等）モジュールを含み得る。
【0069】
［００７４］通信インターフェース３２８は、アプリケーションソフトウェア内の対応する通信ソフトウェアに従ってローカル８０２．１１ネットワークとインターフェースするためのＷｉ‐Ｆｉ（登録商標）モジュールを含み得る。アプリケーションプロセッサ３０８は、例えば位置座標を提供するために衛星ネットワークへのアクセスを可能にするためのＧＮＳＳ（ｇｌｏｂａｌ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍｓ）受信機３３０を含むか、またはＧＮＳＳ受信機に結合されてもよい。一部の実施形態では、ＧＮＳＳ受信機３３０は、アプリケーションソフトウェア内のＧＮＳＳ機能に関連して、コンテキストデータ（時間および位置データ（位置座標および高度を含む））を収集して、モバイルデバイスおよび／またはモニタリングシステム３００に関連する位置データを決定し得る。なお、ＧＮＳＳ受信機３３０として記載されているが、セルラーネットワーク信号および／またはＷｉ‐Ｆｉ（登録商標）の三角測量に基づく測位システム等、他の屋内／屋外測位システムが使用されてもよい。
【0070】
［００７５］アプリケーションプロセッサ３０８に結合されるデバイスインターフェースはディスプレイ画面などのユーザインターフェース３１８を含み得る。ディスプレイ画面は複数の利用可能な技術のうちのいずれか、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）（またはＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ） ＬＣＤやＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ） ＬＣＤなどのバリエーション）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）やアクティブマトリックスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）などの発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの技術、網膜または触覚ベースの技術、または仮想／拡張現実技術で実現され得る。例えば、ユーザインターフェース３１８はメッセージ（例えば、英数字）および／または記号／グラフィックス（例えば、警報または警告アイコンや画面の点滅など）、および／またはライト（ＬＥＤ）の点滅といった形で視覚的フィードバックを提示することができる。一部の実施形態では、ユーザインターフェース３１８は、ディスプレイ画面に加えてまたはディスプレイ画面の代わりに、キーパッド、マイクロフォン、スピーカー、イヤピースコネクタ、Ｉ／Ｏインターフェース（例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ））、およびＳＤ／ＭＭＣカード等の周辺機器として構成され得る。例えば、聴覚的にフィードバックを提供するためにスピーカーが使用されてもよく、かつ／または、ユーザインターフェース３１８は、ユーザに振動フィードバックを提供する振動モーターを含んでもよい。視覚的、聴覚的、または触覚的フィードバックの１つまたは任意の組み合わせを使用することができ、また前述のように、フィードバックのフォーマットの強度の変化が利用されてもよい。
【0071】
［００７６］また、画像キャプチャデバイス（ＩＭＡＧＥ ＣＡＰＴＵＲＥ）３２６がアプリケーションプロセッサ３０８に結合されてもよい。画像キャプチャデバイス３２６は光学センサ（例えば、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｄ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）光学センサ）を含み得る。画像キャプチャデバイス３２６は医用画像（例えば、超音波および／または他のスキャン）を取り込むおよび／または受け取るように構成され得る。
【0072】
［００７７］電力管理デバイス３２２はバッテリ３２４および／または他の電源の動作を制御および管理し得る。上記されるおよび／または図３に示されるコンポーネントは、１つまたは複数のバスを介して（例えば、データバス３３２を介して）データを共有してもよい。本開示に関する分野の当業者は、一部の実施形態では、同様の機能を達成するために上記例のバリエーションが展開され得ることを理解するであろう。
【0073】
［００７８］アプリケーションプロセッサ３０８はアプリケーションソフトウェア３１４を実行し得る。また、アプリケーションプロセッサはバイタルサインアプリケーション３１５、言語処理アプリケーション３１６、および／またはフィードバックアプリケーション３１７を含み得る。
【0074】
［００７９］本明細書に記載のシステムコンポーネントを利用する方法を図４を参照しながら説明する。例えば、方法はブロック４０２で開始し得る。ブロック４０４において、ウェアラブルデバイス１２０などのウェアラブルデバイスがウェアラブルデバイス上の１つまたは複数のセンサを介して生のセンサデータ、例えば加速度計データ、ジャイロスコープデータ、磁力計データ、気圧計データ、ＰＰＧデータ、および／またはＥＣＧデータ等を受け取り得る。
【0075】
［００８０］ブロック４０６において初期処理が行われ、部分サイクル解析によって任意の時点での少なくとも上位３サイクルが決定され得る。例として、初期処理は、生のセンサデータ（例えば、入力信号または測定値の時系列）を平滑化およびダウンサンプリングすることを含み得る。部分サイクル解析は、フラクショナル・サイクル・マーカー（例えば、波形のピーク－１～３スケール、波形の谷－１～３スケール、および／またはゼロ交差セクション）の特定を含み得る。部分サイクル解析は、少なくとも３サイクルのサイクル長および振幅の近似計算を含み得る（例えばＡ１、ＣＬ１、Ａ２、ＣＬ２、Ａ３、ＣＬ３）。部分サイクル解析はウェアラブルセンサにおける３つの最大周期性（ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ）を仮定し得る。部分サイクル解析は予想される周期性（例えばＰ１、Ｐ２、Ｐ３）を近似計算し、それらを基礎となる数学的モデルに関連付け得る。
【0076】
［００８１］胸部装着センサの基礎となる数学モデルは次のように表され得る。
｛ｙ（ｎ）｝＝｛ｘｒ（ｎ）｝＋｛ｘｇ（ｎ）｝＋｛ｘａ（ｎ）｝＋｛ｗ（ｎ）｝ （１）
ここで
｛ｙ（ｎ）｝＝観測された胸部センサ信号
｛ｘｒ（ｎ）｝＝測定された呼吸信号
｛ｘｇ（ｎ）｝＝測定された歩行信号
｛ｘａ（ｎ）｝＝測定されたアーチファクト信号
｛ｗ（ｎ）｝＝ホワイトノイズ信号
｛ｙ（ｎ）｝＝｛ｘｒ（ｎ）｝＋｛ｘｇ（ｎ）｝＋｛ｘａ（ｎ）｝＋｛ｗ（ｎ）｝ （１）
ここで
｛ｙ（ｎ）｝＝観測された胸部センサ信号
｛ｘｒ（ｎ）｝＝測定された呼吸信号
｛ｘｇ（ｎ）｝＝測定された歩行信号
｛ｘａ（ｎ）｝＝測定されたアーチファクト信号
｛ｗ（ｎ）｝＝ホワイトノイズ信号
【0077】
［００８２］ブロック４０８において、システムコンポーネント、例えば、ウェアラブルデバイスおよび／または埋め込み型デバイス、および／または、ウェアラブルおよび／または埋め込み型デバイスと通信するデバイスは、呼吸サイクル解析から特定された少なくとも１つの上位周期性の周期性変換ベース選択を実行し得る。周期性変換ベース選択を使用して、デジタル信号および／または生理学的データの時系列が検出され得る。例えば、周期性変換は、周期的部分空間の集合Ｐｐ上に射影することにより、シーケンスを複数の周期的シーケンスの和に分解し得る。結果として、周期性が除去された残差が残り得る。その場合、得られるデータの表現は、周波数線形またはスケール線形ではなく周期線形であり得る。
【0078】
［００８３］例として、周期性変換ベース選択は、振幅（例えば、Ａ１、Ａ２、Ａ３）および利用可能なサイクル長（例えば、ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３）に基づいて最も可能性の高いサイクル長を推定することを含み得る。このように、周期性変換ベース選択は、隣接する周期性が測定間隔内の変動性に起因する支配的な特性を示すか否かを決定し、示す場合、周期性バンドが形成されていると判定し、バンド内の中央周期性を最も可能性が高いサイクル長として指定することを含み得る。
【0079】
［００８４］例として、予想される周期性が３つである場合、周期性は１に設定され得る（例えば、Ｐ１＝１）。周期性（例えば、Ｐ１＝１）への射影を除去することによって線形ＤＣ成分が除去され得る。次に、周期性がサイクル長（例えば、Ｐ１＝ＣＬ１）に設定され、デバイスは、射影（例えば、Ａ１）が信号内のエネルギー（例えば、Ｘ）の少なくとも閾値（例えば、Ｔ）パーセントを含むかどうかを確認し得る。含む場合、デバイスは存在する可能性のある潜在的サイクルとして射影（例えば、Ａ１）およびサイクル長（例えば、ＣＬ１）を受け入れ得る。特定された各サイクル（例えば、ＣＬ２、ＣＬ３）についてこれが繰り返され得る。その後、求められたデータ、測定間隔内の変動性、および周期性バンドを使用して、利用可能な振幅およびサイクル長に基づいて最も可能性の高いサイクル長が推定され得る。
【0080】
［００８５］さらに、フィルタ処理されたセンサデータ時系列の最大パワーサイクル長、フィルタ処理されたセンサデータ時系列の平均パワーサイクル長、およびフィルタ処理されたデータ時系列の最大有意（ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ）推定サイクル長を使用して、特定の時間について最も可能性の高い活動が計算され得る。
【0081】
［００８６］ブロック４１０において、システムコンポーネント、例えば、ウェアラブルデバイスおよび／または埋め込み型デバイス、および／または、ウェアラブルおよび／または埋め込み型デバイスと通信するデバイスは、ヒューリスティクスを使用して部分サイクル解析から観測された少なくとも１つの上位周期性の最も可能性の高い活動を決定し得る。ヒューリスティクスは、呼吸信号の特性、歩行信号の特性、モーションアーチファクト信号の特性、および／またはベースライン電子ノイズの特性に関するデータおよび／またはデータ特徴を含み得る。例として、呼吸信号の特性を表し得るデータおよび／またはデータ特徴は、連続性、特定の振幅範囲、１つまたは複数の特定のサイクル長（周期性）、疑似周期的性質、センサの（全てではないとしても）いくつかのチャネルにおける優位性、およびサイレント間隔で取得された測定結果との相関を含み得る。例として、歩行信号の特性を表し得るデータおよび／またはデータ特徴は、短時間の連続性、特定の振幅範囲、１つまたは複数の特定のサイクル長（周期性）、疑似周期的性質、およびサイレント間隔で取得された測定結果との差異を含み得る。例として、モーションアーチファクト信号の特性を表し得るデータおよび／またはデータ特徴は、連続性の欠如、特定の振幅範囲、１つまたは複数の特定のサイクル長（周期性）（非周期的）、センサの（全てではないとしても）いくつかのチャネルにおける優位性、およびサイレント間隔で取得された測定結果との非相関を含み得る。例として、ベースライン電子ノイズの特性を表し得るデータおよび／またはデータ特徴は、任意の時間の周期性の欠如、セグメント間の非相関、および限られた振幅を含み得る。
【0082】
［００８７］ブロック４１２において、システムコンポーネント、例えば、ウェアラブルデバイスおよび／または埋め込み型デバイス、および／または、ウェアラブルおよび／または埋め込み型デバイスと通信するデバイスは、部分サイクル解析に関連付けられた周期性情報の有無を用いて信号の信号品質インデックスを測定してもよい。例として、ヒューリスティクスに含まれるデータ特徴を使用して信号品質インデックスが決定されてもよい。あるいは、情報の連続性、バンドの制限性、および／またはノイズの有無によって各活動バンド内のデータ特徴が定められてもよい。信号品質インデックスは、時間および／または周波数領域において関心領域外のコンテンツをサンプリングすることによって定められた非重要性を識別してもよい。例として、歩行および／または階段を上るなどの活動は高い周波数コンテンツを生じさせる可能性があり、呼吸活動のバンド外である可能性がある（例えば、エピソード１）。同様に、センサの付着および／または接触の不足に起因する完全な非活動状態はＤＣコンテンツをもたらす可能性がある（例えば、エピソード２）。これらのタイプのエピソードはどちらも関心領域外であり得る。
【0083】
［００８８］ブロック４１４において、システムコンポーネント、例えば、ウェアラブルデバイスおよび／または埋め込み型デバイス、および／または、ウェアラブルおよび／または埋め込み型デバイスと通信するデバイスは、信号品質インデックスを使用してユーザ特性および／またはデバイスのステータス情報を決定し得る。例えば、信号品質インデックスの突然の変化は姿勢の変化の可能性を示している可能性がある。別の例として、ＤＣの突然の増加は信号品質インデックスを低下させ、デバイスの取り外しやセンサエラーを示す。
【0084】
［００８９］方法はブロック４１６で終了し得る。
【0085】
［００９０］これらの例は例示に過ぎず、トランザクションカードは、本明細書に記載されている任意のデータに応じて再プログラムされ得る。
【0086】
［００９１］なお、本明細書に記載のシステムおよび方法は、限定はされないが、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク（登録商標）、ハードドライブ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、およびソフトウェアを保存可能な他の物理メディア、またはこれらの組み合わせ等の１つまたは複数の物理メディアとして有体的に実装されてもよい。さらに、図面は様々なコンポーネント（例えば、サーバ、コンピュータ、プロセッサ等）を別々に示している。様々なコンポーネントにおいて実行されると記載されている機能は他のコンポーネントで実行されてもよく、様々なコンポーネントは結合または分離されてもよい。他の変更も可能である。
【0087】
［００９２］本開示は、本願に記載されている具体的実施形態に関して限定されるべきではなく、これらの実施形態は様々な側面の例示として意図されている。本開示の趣旨および技術的範囲から逸脱することなく多くの変形および変更を行うことができることは明らかであろう。本明細書に列挙されたものに加えて、本開示の範囲内の機能的に同等の方法および装置は上記における代表的な記述から明らかである可能性がある。そのような変形および変更は添付の代表的な請求項の範囲に含まれることが意図されている。本開示は、添付の代表的な請求項、および代表的な請求項の均等物の全範囲によってのみ限定されるべきである。また、本明細書で使用する用語は具体的実施形態を説明するためのものに過ぎず、限定を意図するものではないことを理解されたい。
【0088】
［００９３］本明細書における実質的にあらゆる複数形および／または単数形の用語の使用に関して、当業者はコンテキストおよび／または用途に応じて適宜、複数形から単数形へ、および／または単数形から複数形へと変換することができる。明確さのために、本明細書では様々な単数形／複数形の入れ替えが明示的に記載されている場合がある。
【0089】
［００９４］一般に、当業者は、本明細書で、特に添付の請求項で使用される用語（例えば、添付の請求項のボディ部）は、一般に「非制限的」用語として意図されていることを理解するであろう（例えば、「含む」という用語は「含むが限定はされない」と解釈されるべきであり、「有する」という用語は「少なくとも～を有する」と解釈されるべきである）。また、特定の数の導入された請求項の記載が意図される場合、そのような意図は請求項中に明示的に記載され、そのような記載がない場合にはそのような意図は存在しないことが当業者によって理解されよう。例えば、理解を助けるために、以下の添付の請求項には、請求項の記載事項を導入するための「少なくとも１つ」や「１つまたは複数」といった導入句の使用が含まれ得る。しかし、そのような表現の使用は、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記載事項の導入が、そのような導入された請求項の記載事項を含む請求項を、そのような記載事項を１つのみ含む実施形態に限定することを意味すると解釈されるべきではない。同一の請求項が「１つまたは複数」または「少なくとも１つ」といった導入句と、「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞とを含む場合であっても同様であり（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」を意味すると解釈されるべきである）、また、請求項の記載事項を導入するために定冠詞が使用される場合も同様である。さらに、導入された請求項の記載事項の特定の数が明示的に記載されている場合であっても、少なくとも指定された数を意味すると解釈されるべきである（例えば、他の修飾語を伴わない「２つの記載事項」との記載は、少なくとも２つの記載事項または２つ以上の記載事項を意味する）。また、「Ａ、Ｂ、およびＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似した規定が用いられる場合、そのような構成は一般に、当業者がそのような規定を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」とは、限定はされないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを併せて、ＡおよびＣを併せて、ＢおよびＣを併せて、並びに／またはＡ、Ｂ、およびＣを併せて有するシステム等を含む）。「Ａ、Ｂ、またはＣ等のうちの少なくとも１つ」に類似した規定が用いられる場合、そのような構成は一般に、当業者がそのような規定を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」とは、限定はされないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢを併せて、ＡおよびＣを併せて、ＢおよびＣを併せて、並びに／またはＡ、Ｂ、およびＣを併せて有するシステム等を含む）。明細書、特許請求の範囲、または図面のいずれにおいても、２つ以上の選択的用語を提示する、実質的にあらゆる選言的な単語および／または表現は、それらの用語を１つ、いずれも、または両方含む可能性を考慮しているものと当業者によって理解されるであろう。例えば、「ＡまたはＢ」という表現は「Ａ」または「Ｂ」または「ＡおよびＢ」の可能性を含むと理解され得る。
【0090】
［００９５］本明細書の記載および関連付けられた実施形態は例示のみを目的として提示された。記載は網羅的ではなく、本発明を開示された厳密な形態に限定するものではない。当業者は、上記の説明から、上記の教示に照らして変形および変更が可能であること、または開示された実施形態を実施することにより変形および変更が得られることを理解し得る。例えば、記載されたステップは、記載されたものと同じ順序で、または同じ分離の度合で実行する必要はない。同様に、同じまたは同様の目的を達成するために、必要に応じて様々なステップを省略したり、繰り返したり、または組み合わせることができる。したがって、本発明は上記実施形態に限定されず、均等物の全範囲にを考慮して添付の特許請求の範囲によって定められる。
【0091】
［００９６］本明細書では添付の図面を参照しながら様々な好ましい実施形態を説明した。しかし、以下の特許請求の範囲に規定される本発明のより広い範囲から逸脱することなく、それらの実施形態に対して様々な変形および変更を加えられること、および他の実施形態が実施され得ることは明らかであり得る。したがって、明細書および図面は制限的ではなく例示的なものであると解されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】