RESPIRATION FROM PHOTOPLETHYSMOGRAM (PPG) USING FIXED AND ADAPTIVE FILTERING

To provide methods and systems for determining a respiration rate (RR) of a subject.SOLUTION: A method includes: sampling a PPG signal at a first frequency; filtering the PPG signal with a first high-pass filter; receiving an output from the first high-pass filter and filtering the output at a secon...

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1. Verfasser: JAMES E DURNIN
Format: Patent
Sprache:eng ; jpn
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creator JAMES E DURNIN
description To provide methods and systems for determining a respiration rate (RR) of a subject.SOLUTION: A method includes: sampling a PPG signal at a first frequency; filtering the PPG signal with a first high-pass filter; receiving an output from the first high-pass filter and filtering the output at a second frequency with a second high-pass filter; counting positive- and negative-edge pulses of a portion of the PPG signal to determine breath-time intervals caused by influence of the respiration rate on the PPG signal; and determining an average of the breath-time intervals for the positive-edge zero-crossings and the negative-edge zero-crossings to derive an estimate of the RR. A central frequency of components of the PPG signal is determined based on bandpass filters and a feedback mechanism to estimate β and select an appropriate adaptive filter to determine the RR.SELECTED DRAWING: Figure 3 【課題】被験者の呼吸数(RR)を決定するため方法およびシステムを提供する。【解決手段】第一の周波数でPPG信号をサンプリングすることと、第一の高域通過フィルタでPPG信号をフィルタ処理することと、第一の高域通過フィルタからの出力を受信し、第二の高域通過フィルタで第二の周波数で出力をフィルタ処理することと、PPG信号における呼吸数の影響によって引き起こされる呼吸時間間隔を決定するために、PPG信号の一部のポジティブおよびネガティブエッジパルスを計数することと、RRの概算を導出するために、ポジティブエッジゼロ交差およびネガティブエッジゼロ交差に対する呼吸時間間隔の平均を決定することと、を含む。PPG信号の成分の中心周波数は、帯域通過フィルタと、RRを決定するために、βを概算し、適切な適応フィルタを選択するためのフィードバック機構とに基づいて決定される。【選択図】図3
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A central frequency of components of the PPG signal is determined based on bandpass filters and a feedback mechanism to estimate β and select an appropriate adaptive filter to determine the RR.SELECTED DRAWING: Figure 3 【課題】被験者の呼吸数(RR)を決定するため方法およびシステムを提供する。【解決手段】第一の周波数でPPG信号をサンプリングすることと、第一の高域通過フィルタでPPG信号をフィルタ処理することと、第一の高域通過フィルタからの出力を受信し、第二の高域通過フィルタで第二の周波数で出力をフィルタ処理することと、PPG信号における呼吸数の影響によって引き起こされる呼吸時間間隔を決定するために、PPG信号の一部のポジティブおよびネガティブエッジパルスを計数することと、RRの概算を導出するために、ポジティブエッジゼロ交差およびネガティブエッジゼロ交差に対する呼吸時間間隔の平均を決定することと、を含む。PPG信号の成分の中心周波数は、帯域通過フィルタと、RRを決定するために、βを概算し、適切な適応フィルタを選択するためのフィードバック機構とに基づいて決定される。【選択図】図3</description><language>eng ; jpn</language><subject>DIAGNOSIS ; HUMAN NECESSITIES ; HYGIENE ; IDENTIFICATION ; MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE ; SURGERY</subject><creationdate>2021</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20211125&amp;DB=EPODOC&amp;CC=JP&amp;NR=2021180999A$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,780,885,25564,76547</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20211125&amp;DB=EPODOC&amp;CC=JP&amp;NR=2021180999A$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>JAMES E DURNIN</creatorcontrib><title>RESPIRATION FROM PHOTOPLETHYSMOGRAM (PPG) USING FIXED AND ADAPTIVE FILTERING</title><description>To provide methods and systems for determining a respiration rate (RR) of a subject.SOLUTION: A method includes: sampling a PPG signal at a first frequency; filtering the PPG signal with a first high-pass filter; receiving an output from the first high-pass filter and filtering the output at a second frequency with a second high-pass filter; counting positive- and negative-edge pulses of a portion of the PPG signal to determine breath-time intervals caused by influence of the respiration rate on the PPG signal; and determining an average of the breath-time intervals for the positive-edge zero-crossings and the negative-edge zero-crossings to derive an estimate of the RR. A central frequency of components of the PPG signal is determined based on bandpass filters and a feedback mechanism to estimate β and select an appropriate adaptive filter to determine the RR.SELECTED DRAWING: Figure 3 【課題】被験者の呼吸数(RR)を決定するため方法およびシステムを提供する。【解決手段】第一の周波数でPPG信号をサンプリングすることと、第一の高域通過フィルタでPPG信号をフィルタ処理することと、第一の高域通過フィルタからの出力を受信し、第二の高域通過フィルタで第二の周波数で出力をフィルタ処理することと、PPG信号における呼吸数の影響によって引き起こされる呼吸時間間隔を決定するために、PPG信号の一部のポジティブおよびネガティブエッジパルスを計数することと、RRの概算を導出するために、ポジティブエッジゼロ交差およびネガティブエッジゼロ交差に対する呼吸時間間隔の平均を決定することと、を含む。PPG信号の成分の中心周波数は、帯域通過フィルタと、RRを決定するために、βを概算し、適切な適応フィルタを選択するためのフィードバック機構とに基づいて決定される。【選択図】図3</description><subject>DIAGNOSIS</subject><subject>HUMAN NECESSITIES</subject><subject>HYGIENE</subject><subject>IDENTIFICATION</subject><subject>MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE</subject><subject>SURGERY</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2021</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNrjZPAJcg0O8AxyDPH091NwC_L3VQjw8A_xD_BxDfGIDPb1dw9y9FXQCAhw11QIDfb0c1dw84xwdVFw9ANiF8eAEM8wV6CQT4hrEFCSh4E1LTGnOJUXSnMzKLm5hjh76KYW5MenFhckJqfmpZbEewUYGRgZGloYWFpaOhoTpQgAO6oupg</recordid><startdate>20211125</startdate><enddate>20211125</enddate><creator>JAMES E DURNIN</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20211125</creationdate><title>RESPIRATION FROM PHOTOPLETHYSMOGRAM (PPG) USING FIXED AND ADAPTIVE FILTERING</title><author>JAMES E DURNIN</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-epo_espacenet_JP2021180999A3</frbrgroupid><rsrctype>patents</rsrctype><prefilter>patents</prefilter><language>eng ; jpn</language><creationdate>2021</creationdate><topic>DIAGNOSIS</topic><topic>HUMAN NECESSITIES</topic><topic>HYGIENE</topic><topic>IDENTIFICATION</topic><topic>MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE</topic><topic>SURGERY</topic><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>JAMES E DURNIN</creatorcontrib><collection>esp@cenet</collection></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext_linktorsrc</fulltext></delivery><addata><au>JAMES E DURNIN</au><format>patent</format><genre>patent</genre><ristype>GEN</ristype><title>RESPIRATION FROM PHOTOPLETHYSMOGRAM (PPG) USING FIXED AND ADAPTIVE FILTERING</title><date>2021-11-25</date><risdate>2021</risdate><abstract>To provide methods and systems for determining a respiration rate (RR) of a subject.SOLUTION: A method includes: sampling a PPG signal at a first frequency; filtering the PPG signal with a first high-pass filter; receiving an output from the first high-pass filter and filtering the output at a second frequency with a second high-pass filter; counting positive- and negative-edge pulses of a portion of the PPG signal to determine breath-time intervals caused by influence of the respiration rate on the PPG signal; and determining an average of the breath-time intervals for the positive-edge zero-crossings and the negative-edge zero-crossings to derive an estimate of the RR. 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