JP3819224B2 - Pulse wave detector - Google Patents
Pulse wave detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP3819224B2 JP3819224B2 JP2000257786A JP2000257786A JP3819224B2 JP 3819224 B2 JP3819224 B2 JP 3819224B2 JP 2000257786 A JP2000257786 A JP 2000257786A JP 2000257786 A JP2000257786 A JP 2000257786A JP 3819224 B2 JP3819224 B2 JP 3819224B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse wave
- measurement
- respiration
- acceleration pulse
- seconds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療分野や健康管理分野などで医用電子機器として使用される脈波検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
脈波とは心臓の収縮により大動脈に押し出された時発生する血管内の圧力変化が抹消方向に伝達する時の波動のことである。従来の脈波検出装置は、光電式や圧電式のセンサにより測定開始から一定の時間サンプリングをして脈波を測定し、脈波の結果を波形図やAPGインデックス(加速度脈波加齢値)などで表示するものであった。測定開始から一定のサンプリング時間としては、繰り返して測定しても測定結果に生じるばらつきを少なくするようにサンプリング数を多くとるようにし、一般には30秒程度に設定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の脈波検出装置においては、サンプリング時間が測定開始から機械的に一定に設定されていたので、設定したサンプリング時間内に含まれる呼吸回数にばらつきが生じ、この結果測定結果にばらつきが生じ、この測定ばらつきを小さくするためには測定時間を長く取る必要がある、という問題があった。
【0004】
また、測定ばらつきを小さくするためには測定時間を長く取りサンプリング数を多くとる必要があったので、サンプリングデータを記憶する記憶容量を大きくする必要があり、製品コストが高くなるという問題があった。
【0005】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題を解消し、短時間(約10秒前後)のサンプリング時間で繰り返して測定してもばらつきが少ない測定結果が得られ、サンプリングするデータを記憶する記憶容量が小さいもので足り製品コストの軽減を図った脈波検出装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、APGインデックスの測定結果のばらつきの程度は、サンプリング時間と脈波のリズムとの関係に依存して特異的な性格を有し、サンプリング時間内に含まれると脈波の個数が一定になるようにサンプリングすることによりAPGインデックスの測定結果のばらつきが小さくなる、という本発明者による知見に基づきなされたものである。本発明者は、呼吸の測定を開始してから呼吸の1周期(例えば、息の吸い始めから吐き終わりまでの時間)の整数回分の時間が約10秒前後(8秒から12秒までの間)となるところを区切りとしてサンプリングすると、脈波(APGインデックス)のばらつきが少なくなることに注目したのである。
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の脈波検出装置は、呼吸状態の把握を可能にする呼吸回数認識手段と、前記呼吸回数認識手段により把握された呼吸状態に基づいて設定される所定サンプリング時間でサンプリングした加速度脈波を求める加速度脈波検出手段と、を備えることを特徴とする。呼吸回数認識手段によりサンプリング時間内の呼吸回数が一定になるようにして、加速度脈波検出手段によって加速度脈波を求める。
【0008】
また、前記呼吸回数認識手段は、加速度脈波のサンプリング開始を指示可能な測定開始スイッチと、加速度脈波のサンプリング終了を指示可能な測定終了スイッチと、前記測定開始スイッチと前記測定終了スイッチとで指示される前記所定サンプリング時間に渡って加速度脈波のサンプリングを指示する脈波取込判断手段と、を有することを特徴とする。被計測者が自己の肉体的な認識に基づいて測定開始スイッチによって呼吸数を計数開始し測定終了スイッチによって計数終了を指示し、測定開始スイッチと測定終了スイッチとで指示される一定の呼吸回数の時間に渡って加速度脈波のサンプリングが行われる。
【0009】
また、前記呼吸回数認識手段は、呼吸状態を検出する呼吸検出部と、加速度脈波のサンプリング開始を指示可能な測定開始スイッチと、前記測定開始スイッチによる加速度脈波のサンプリング開始の指示に基づき加速度脈波のサンプリングの開始を指示するとともに、整数回の呼吸周期に渡って加速度脈波がサンプリングされるように指示する脈波取込判断手段と、を有することを特徴とする。加速度脈波のサンプリングの開始は測定開始スイッチによって指示され、加速度脈波のサンプリングの終了は呼吸検出部の検出信号に基づき自動的に行われる。
【0010】
また、前記呼吸回数認識手段は、呼吸状態を検出する呼吸検出部と、整数回の呼吸周期に渡って加速度脈波がサンプリングされるように、前記呼吸検出部による検出信号に基づき加速度脈波のサンプリングの開始及び終了を指示する脈波取込判断手段と、を有することを特徴とする。加速度脈波のサンプリングの開始及び終了が自動的に指示され、また、所定サンプリング時間内に整数回の呼吸周期が計数不能のサンプリングデータを除去することが可能になる。
【0011】
また、前記所定サンプリング時間は、8秒以上12秒以下の時間であることを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、サンプリング時間内に含まれると脈波の個数が一定になるようにサンプリングすることにより、短いサンプリング時間と少ないサンプリングデータでAPGインデックスの測定結果のばらつきを小さくすることができ、また、データの記憶容量を小さいもので足りるようにできる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
まず、図1を参照して、APGインデックスのばらつきと脈波のサンプリング時間と呼吸リズムとの関係について説明する。通常、APGインデックスのばらつきとサンプリング時間との関係において、図1のBに示すように、脈波の測定はサンプリング時間を長くとりサンプリング数を多くすればするほど測定結果におけるばらつきが小さくなる。
【0014】
また、本願発明の発明者による知見によれば、APGインデックスの測定結果のばらつきの程度は、サンプリング時間と脈波のリズムとの関係に依存して特異的な性格を有し、呼吸周期の整数回数が所定時間内に入るようにサンプリングすることによりAPGインデックスの測定結果のばらつきが小さくなる、ことが明らかになっている。これによれば、サンプリング時間の長さをそれ程長くしない場合にあっても、呼吸周期の整数回数が所定時間内に入るようにサンプリングすることによりAPGインデックスの測定結果のばらつきが小さくすることができる。
【0015】
図1にAで示すように、呼吸リズムには種々の呼吸リズムのパターン(a)、(b)、(c)、(d)、(e)がある。呼吸リズムのパターン(a)、(b)、(c)、(d)、(e)において、呼吸のリズムの波形の上昇過程は息を吸っているとき、下降過程は息を吐き出しているときを示している。また、呼吸のリズム(a)、(b)、(c)、(d)、(e)の内容は、次のようなものである。呼吸リズム(a)は、一定の周期で呼吸をして、3周期終了時点が約8.5秒である。呼吸のリズム(b)は、一定の周期で呼吸をして、3周期終了時点が約9.5秒である。呼吸のリズム(c)は、一定の周期で3周期まで早く呼吸をして、1周期をゆっくりと呼吸をして、合計4周期終了時点が約10秒である。呼吸のリズム(d)は、一定の周期で呼吸をして、3周期終了時点が約10秒であるが、サンプリング開始時期は、他のリズム例とは異なる。呼吸のリズム(e)は、呼吸のN周期の終了時点が約10秒前後(8から12秒までの間)で終了していない。
【0016】
このように、例えば息の吸い始めから吐き終わりまでを呼吸の1周期とすると、サンプリング時間を8秒から12秒までの間の約10秒前後とした場合に、呼吸のリズム(a)、(b)、(c)、(d)は、呼吸の測定を開始してから呼吸の1周期の整数回分の時間が8秒から12秒までのサンプリング時間に含まれるように呼吸をした場合を示す。呼吸のリズム(a)、(b)、(c)、(d)における場合には、APGインデックスのばらつきを小さくすることができる。
【0017】
また、呼吸のリズム(e)は、呼吸の測定を開始してから呼吸の1周期の整数回分の時間が8秒から12秒までのサンプリング時間に含まれず、はみ出た場合を示す。呼吸のリズム(e)は、例えば、被測定者が呼吸の1周期の整数回分の時間が8秒から12秒までのサンプリング時間に含まれるように呼吸できなかった場合に対応する。
【0018】
図1にBで示すように、呼吸のリズム(a)、(b)、(c)、(d)のように測定を開始してから呼吸の1周期の整数回分の時間が8秒から12秒までのサンプリング時間に含まれるように呼吸を行い、脈波のサンプリングデータを収集することによって、APGインデックスのばらつきを小さくするものである。本発明は、このような本願発明者の知見によるものである。
【0019】
以下に、本発明の具体的な実施の形態について説明する。
図7に示すように、脈波検出装置は、装置本体1と、センサ部3と、装置本体1とセンサ部3とを接続する導線4とを有する。センサ部3は、サック状に形成され手の指5に装着して使用される。また、センサ部3は、例えば、LED光を指や耳たぶの計測部位の血管に照射し、フォトダイオードやフォトトランジスタで受光し、この受光量の変化により脈波を測定するといった従来から普及している光電式タイプでもよく、あるいは、動脈上に圧電センサを押し付けて圧力変化を検出する圧電式タイプを用いてもよい。
【0020】
装置本体1の表面部には、データ入力モードの切り替えや電源投入等のためのスイッチ部6と計測結果等の表示をする表示部7とが設けられている。なお、図7に示す例は、一例であり、これ以外の他の構成でもよく、例えば、センサ部3を耳たぶに装着し装置本体1を手首に装着するようなタイプでもよく、また、センサ部3を血圧計のようなカフで腕に巻くようなタイプでもよい。
【0021】
次に、図2に、本発明の第1実施形態に係る脈波検出装置のブロック図を示す。脈波検出装置は、所定サンプリング時間でサンプリングした一連の複数の基本脈波を2回微分し一連の複数の加速度脈波を求める加速度脈波検出手段10を備え、加速度脈波検出手段10は、LED等の発光部とフォトダイオード又はフォトトランジスタ等からなる受光部を備え心臓の拍動による血流量の増減を光の透過量や散乱光量の変化により一連の基本脈波を検出するセンサ部3と、センサ部3からのアナログ信号を増幅する増幅回路22と、増幅回路22からの基本脈波のアナログ信号を2回微分して加速度脈波信号に変換する2段に接続された微分回路23,24と、微分回路24からのアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路25を有する。
【0022】
図8(a)に1個の基本脈波101の波形の一例を示し、図8(b)に基本脈波101を2回微分して得られた加速度脈波102の波形を示す。加速度脈波に対し、後述するように基線Lから変曲点までの大きさa,b,c,dが算出され、APGインデックスが算出される。
【0023】
A/D変換回路25では、所定サンプリング時間、10秒前後の時間に渡ってサンプリングした複数の加速度脈波から構成される図3に示すような加速度脈波信号が得られる。
【0024】
脈波検出装置は、また、加速度脈波検出手段10で検出した加速度脈波に対し各種制御処理をするCPU11と、データを記憶する記憶部12と、ブザー13と、スイッチ部6と、計測結果等の表示をする表示部7を有する。
【0025】
CPU11は、脈波取込判断手段26と、加速度脈波算出手段19とを有する。脈波取込判断手段26は、スイッチ部6等から送られる信号を参照し呼吸回数が呼吸周期の整数回に達したか否かを判断する。加速度脈波算出手段19は、加速度脈波検出手段10で得た検出信号に基づいて後述する式に従って加速度脈波を算出する。
【0026】
スイッチ部6は、被計測者が呼吸数をカウントし始める時に自己の肉体的な認識に基づいてオンにする測定開始スイッチ27と、被測定者が呼吸数をカウントし終わる時に自己の肉体的な認識に基づいてオンにする測定終了スイッチ28を有する。なお、測定開始スイッチ27と測定終了スイッチ28とは共通に用いてもよい。
【0027】
本実施形態においては、呼吸回数認識手段9は、測定開始スイッチ27と測定終了スイッチ28と脈波取込判断手段26とから構成されている。
【0028】
図1に示す呼吸リズムの(a)、(b)、(c)、(d)における場合のように、被測定者は、測定開始スイッチ27をオンにした後、呼吸の1周期(例えば、息の吸い始めから吐き終わりまで)の整数回が約10秒前後(8秒から12秒までの間)となるように呼吸をし、測定終了スイッチ28をオンにする。これにより、脈波取込判断手段26は、呼吸の1周期の整数回に相当するサンプリング時間に渡ってA/D変換回路25からの信号が記憶部12へ取り込まれるように指示する。これによって、加速度脈波検出手段10は、測定開始スイッチ27がオンしてから測定終了スイッチ28がオンするまでの所定サンプリング時間に渡って加速度脈波をサンプリング測定する。次に、加速度脈波算出手段19は、サンプリング時間に渡って検出された加速度脈波から、APGインデックスを算出する。
【0029】
また、ブザー13は測定開始から秒数がどのくらい経過したかを知らせる。測定開始から8秒経過した時にブザー13が1回鳴り、12秒経過した時に2回鳴る。これにより、被測定者は、ブザー13の1回目の音により測定開始から8秒経過したことを知り、次の12秒までの残る4秒内に1回呼吸すればよいと認識し測定終了スイッチ28をオンにするタイミングを図ることができ、また、ブザー13の2回目の音により測定が完全に終了したことを認識することができる。
【0030】
次に、図4を参照して、加速度脈波の測定処理手順を説明する。
まず、ST1で測定開始スイッチ27がオンされると、ST2において脈波取込判断手段26の指示により測定を開始する。ST3において、A/D変換回路25から図3に示すような加速度脈波信号がCPU11を経て記憶部12へ取り込まれる。図3に示すサンプリングした複数の加速度脈波において、基線Lからの各変曲点までの大きさa1〜d1、a2〜d2、a3〜d3、an〜dnが示されている。
【0031】
次に、ST4において、測定終了スイッチ28がオンされたか否かが判断され、オンでない場合にはST2へ戻り、オンの場合は脈波取込判断手段26によりA/D変換回路25からの信号の取り込みをやめる。記憶部12には、測定開始スイッチ27がオンされ測定終了スイッチ28がオンされるまでにサンプリングされる脈波の各変曲点、すなわち図3においてa1、b1、c1、d1からan、bn、cn、dnまでのデータが記憶される。
【0032】
次に、ST5において、加速度脈波算出手段19により、先に記憶部12に記憶した脈波の各変曲点の出力a1、b1、c1、d1・・・an、bn、cn、dnを参照し、各波形の同じポイントの変曲点の大きさ同士の各々a1〜an、b1〜bn、c1〜cn、d1〜dnを平均した値aバー、bバー、cバー、dバーを式(1)乃至式(4)に従って求める。さらに、ST6において、加速度脈波算出手段19により、APGインデックの平均値として、式(5)に従って、APGインデックスバーを計算する。
【0033】
【数1】
そして、ST7において、上記結果が表示部7に出力される。表示部7ではAPGインデックスバーだけでなく加速度脈波の波形図も表示することが可能である。
【0034】
本実施の形態によれば、脈波検出装置は呼吸回数認識手段9を備えているので、サンプリング時間内に含まれる呼吸回数にばらつきが生じないようにすることができる。この結果、サンプリング時間を長くとらなくとも測定結果にばらつきが生じないようにすることができ、サンプリングするデータの個数を少なくすることができる。この結果、通常設定される約30秒以上のサンプリング時間に比べて10秒前後と短く設定することができ、測定時間を短くすることができ、例えば、集団検診などのときには特に有効なものである。
【0035】
また、サンプリングするデータの個数を少なくしても測定結果にばらつきが生じないので、記憶部12の記憶容量を小さくすることができ、製品コストの軽減を図ることができる。
【0036】
また、呼吸回数認識手段9を測定開始スイッチ27と測定終了スイッチ28と脈波取込判断手段26とによって構成したので、呼吸回数認識手段9を簡易な構成にすることができ、サンプリング時間内に含まれる呼吸回数がばらつかないようにして脈波検出を行うことができ、製品コストの軽減を図ることができる。
【0037】
次に、図5及び図6を参照して、本発明の第2実施形態に係る脈波検出装置について説明する。
図5は、第2実施形態に係る脈波検出装置のブロック図であり、呼吸回数認識手段40の構成が第1実施形態の呼吸回数認識手段9と異なる。呼吸回数認識手段40は、呼吸を検知する呼吸検知部41と、測定開始スイッチ27と、脈波取込判断手段26とによって構成されている。
【0038】
呼吸検知部41は、口や胸部や腹部などに装着して呼吸を検出する呼吸センサ43と、呼吸センサ43の検出信号を増幅する増幅回路44と、増幅回路44の出力信号をA/D変換するA/D変換回路45とから構成されている。呼吸センサ43は圧力センサ等からなり、呼吸に伴う身体の伸縮を電気抵抗の変化に基づく波形信号として検出する。この波形信号は、A/D変換回路45でA/D変換され、CPU11へ送られる。
【0039】
被測定者は、測定開始スイッチ27をオンにした後、図1に示す呼吸リズムの(a)、(b)、(c)、(d)における場合のように呼吸する。CPU11における脈波取込判断手段26は、呼吸検出部41からの波形信号から呼吸の状態を把握し、呼吸の1周期(例えば、息の吸い始めから吐き終わりまで)の整数回が約10秒前後(8秒から12秒までの間)になると、自動的に測定を終了するように指示する。このように、脈波取込判断手段26は、呼吸検出部41によって呼吸が計測されている時間、すなわち呼吸の1周期の整数回に相当するサンプリング時間に渡ってA/D変換回路25からの信号が記憶部12へ取り込まれるように指示する。加速度脈波算出手段19は、サンプリング時間に渡って検出された加速度脈波から、APGインデックスを算出する。また、ブザー13は測定開始から秒数がどのくらい経過したかを知らせ、測定開始から8秒経過した時にブザー13が1回鳴り、12秒経過した時に2回鳴る。
【0040】
次に、図6を参照して、本実施形態の加速度脈波の測定処理手順を説明する。
【0041】
まず、ST1で測定開始スイッチ27がオンされると、ST2において脈波取込判断手段26の指示により測定を開始する。ST3において、A/D変換回路25から図3に示すような加速度脈波信号がCPU11を経て記憶部12へ取り込まれる。
【0042】
次に、ST14において、CPU11における脈波取込判断手段26によって呼吸が1周期終了したか否かが判断され、1周期終了していなければ(NOの場合)脈波の測定が加速度脈波検出手段10において継続して行われる。また、ST14において1周期終了している(YESの場合)と判断されると、ST15において、計測を開始してから8秒から12秒の間であるか否かが脈波取込判断手段26によって判断される。ST15において、計測を開始してから8秒から12秒の間でないと判断されると、脈波の測定が加速度脈波検出手段10において継続して行われる。また、ST15において、8秒から12秒に間であると判断されると、A/D変換回路25から記憶部12への信号の取り込みが終了し、第1の実施形態の場合と同様に、加速度脈波検出手段19により処理が行われ、結果が表示部7に出力される。
【0043】
本実施の形態によれば、第1実施形態の場合と同様に、設定したサンプリング時間内に含まれる呼吸回数にばらつきが生じないようにすることができ、サンプリングするデータの個数を少なくすることができる。この結果、サンプリング時間を長くとらなくとも測定結果にばらつきが生じないようにすることができ、測定時間を短くすることができる。
【0044】
また、第1実施形態の場合と同様に、サンプリングするデータの個数を少なくしても測定結果にばらつきが生じないので、記憶部12の記憶容量を小さくすることができ、製品コストの軽減を図ることができる。
【0045】
また、呼吸回数認識手段40は呼吸検知部41を有するので、測定開始スイッチ27をオンにしさえすれば自動的に呼吸回数を計数することができ、また、8秒から12秒の間という短いサンプリング時間を自動的に設定することが可能になる。この結果、被計測者の負担が軽減されるとともに、被計測者の不注意による測定ミスを防止することができる。
【0046】
次に、本発明の第3実施形態に係る脈波検出装置について説明する。
第2の実施形態においては、呼吸回数認識手段40は測定開始スイッチ27を備えていたが、本実施形態においては、呼吸回数認識手段は測定開始スイッチ27を備えておらず、呼吸検知部41と脈波取込判断手段26とから構成されている。
【0047】
本実施形態においては、呼吸の測定は、測定終了の指示だけでなく測定開始の指示も、スイッチ部6における電源スイッチと連動して自動的に行われる。
【0048】
被測定者は、本実施形態に係る脈波検出装置を、次のようにして使用する。まず、装置本体1を身体に装着又はテーブル等に設置し、次に、センサ部3と呼吸センサ43を所定の位置に装着し、電源スイッチをオンする。電源スイッチをオンにするタイミングはセンサ部3の装着前でもよい。その後は、自動的に計測を開始して終了するまで待てばよい。
【0049】
CPU11の脈波取込判断手段26は、呼吸検出部41からの信号が、例えば所定のレベル範囲にあることをことを検出して呼吸の有無を把握し、測定を開始する。測定開始時にはブザー13が鳴り、測定段階に入ったことを知らせる。その後は第2の実施形態の場合とほぼ同様に進められる。
【0050】
但し、本実施形態においては、呼吸の測定は完全に自動的に行われるので、繰り返し測定することは被計測者にとってさほど負担とはならない。そこで、図1に示す呼吸リズム(e)のように、8秒から12秒の間に呼吸の整数回の周期の区切りとならなかった場合には、サンプリングデータとして採用することなく測定開始後12秒の時点を新たな開始時点として再度サンプリングをやり直す。これによって、図1に示す呼吸リズム(e)のような場合を、APGインデックスの算出に用いるサンプリングデータから排除することができる。呼吸リズム(e)のような場合においては呼吸回数が整数回に定まらないので、脈拍の測定結果のばらつきの要因となっていたのである。
【0051】
本実施の形態によれば、呼吸の測定が完全に自動的に行われるので、被計測者に負担の負担を軽減することができる。
【0052】
また、図1に示す呼吸リズム(e)のような場合を、APGインデックスの算出に用いるサンプリングデータから排除することができるので、脈拍の測定結果のばらつきをさらに小さくすることができる。
【0053】
【発明の効果】
以上、本発明の構成によれば、脈波検出装置は呼吸回数認識手段を備えているので、設定したサンプリング時間内に含まれる呼吸回数にばらつきが生じないようにすることができ、サンプリングするデータの個数を少なくすることができ、測定時間を短くすることができる。
【0054】
また、サンプリングするデータの個数を少なくしても測定結果にばらつきが生じないので、記憶部の記憶容量を小さくすることができ、製品コストの軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】種々の呼吸リズムのパターン(A)((a)、(b)、(c)、(d)、(e))と、APGインデックスのばらつきと脈波のサンプリング時間との関係(B)を示す図。
【図2】本発明に係る脈波検出装置の第1実施形態の概略構成を示すブロック図。
【図3】サンプリングされた一連の複数の加速度脈波を示す波形図。
【図4】本発明に係る脈波検出装置の第1実施形態の測定処理手順を示すフローチャート図。
【図5】本発明に係る脈波検出装置の第2実施形態の概略構成を示すブロック図。
【図6】本発明に係る脈波検出装置の第2実施形態の測定処理手順を示すフローチャート図。
【図7】本発明に係る脈波検出装置の装置構成の概略構成を示す図。
【図8】基本脈波の信号波形を示す図(a)と、(a)に示す信号波形を2回微分して得られた加速度脈波の信号波形を示す図(b)。
【符号の説明】
1 装置本体
3 センサ部
6 スイッチ部
7 表示部
9 呼吸回数認識手段
10 加速度脈波検出手段
11 CPU
12 記憶部
19 加速度脈波算出手段
26 脈波取込判断手段
27 測定開始スイッチ
28 測定終了スイッチ
40 呼吸回数認識手段
41 呼吸検出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulse wave detection device used as a medical electronic device in the medical field or health care field.
[0002]
[Prior art]
A pulse wave is a wave when a pressure change in a blood vessel generated when it is pushed out to the aorta by contraction of the heart is transmitted in a peripheral direction. Conventional pulse wave detectors measure the pulse wave by sampling for a certain period of time from the start of measurement by a photoelectric or piezoelectric sensor, and the pulse wave results are represented by a waveform diagram or an APG index (acceleration pulse wave aging value). It was something to be displayed. The fixed sampling time from the start of measurement is set to about 30 seconds in general so that the number of samplings is increased so as to reduce the variation that occurs in the measurement result even if measurement is repeated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional pulse wave detection device, since the sampling time is set mechanically constant from the start of measurement, the number of breaths included within the set sampling time varies, and as a result, the measurement results vary, In order to reduce the measurement variation, there is a problem that it is necessary to take a long measurement time.
[0004]
In addition, in order to reduce the measurement variation, it was necessary to increase the sampling time by taking a longer measurement time, so it was necessary to increase the storage capacity for storing the sampling data, resulting in an increase in product cost. .
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and obtain measurement results with little variation even when repeated measurement is performed with a short sampling time (about 10 seconds), and data to be sampled is stored. It is an object of the present invention to provide a pulse wave detection device that has a small storage capacity and can reduce the product cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the degree of variation in the measurement result of the APG index has a specific character depending on the relationship between the sampling time and the rhythm of the pulse wave, and if included within the sampling time, the number of pulse waves is constant. This is based on the knowledge by the present inventor that the variation in the measurement result of the APG index is reduced by sampling so as to be. The present inventor has determined that an integer number of times of one cycle of breathing (for example, the time from the start of breathing to the end of breathing) is about 10 seconds (between 8 seconds and 12 seconds). ), The variation in pulse wave (APG index) is reduced.
[0007]
In order to achieve the above object, the pulse wave detection device of the present invention comprises a respiration rate recognition means that enables grasping of a respiration state, and a predetermined sampling set based on the respiration state recognized by the respiration frequency recognition means. And an acceleration pulse wave detecting means for obtaining an acceleration pulse wave sampled over time. The acceleration pulse wave is obtained by the acceleration pulse wave detection means so that the number of breaths within the sampling time becomes constant by the breath number recognition means.
[0008]
The respiration rate recognition means includes a measurement start switch capable of instructing sampling start of acceleration pulse wave, a measurement end switch capable of instructing sampling end of acceleration pulse wave, the measurement start switch, and the measurement end switch. Pulse wave acquisition determining means for instructing sampling of the acceleration pulse wave over the predetermined sampling time instructed. The measurement subject starts counting the respiration rate with the measurement start switch based on his / her physical recognition, instructs the end of the count with the measurement end switch, and has a fixed number of respirations indicated by the measurement start switch and the measurement end switch. The acceleration pulse wave is sampled over time.
[0009]
The respiration frequency recognition means includes a respiration detector that detects a respiration state, a measurement start switch capable of instructing sampling start of acceleration pulse wave, and an acceleration based on an instruction to start sampling of acceleration pulse wave by the measurement start switch. And pulse wave acquisition determining means for instructing start of sampling of the pulse wave and instructing the acceleration pulse wave to be sampled over an integer number of breathing cycles. The start of sampling of the acceleration pulse wave is instructed by the measurement start switch, and the end of sampling of the acceleration pulse wave is automatically performed based on the detection signal of the respiration detector.
[0010]
The respiration rate recognition means includes a respiration detector that detects a respiration state, and an acceleration pulse wave based on a detection signal from the respiration detector so that the acceleration pulse wave is sampled over an integer number of respiration cycles. And a pulse wave acquisition determining means for instructing the start and end of sampling. The start and end of sampling of the acceleration pulse wave are automatically instructed, and sampling data whose number of respiration cycles cannot be counted within a predetermined sampling time can be removed.
[0011]
Further, the predetermined sampling time is a time of 8 seconds or more and 12 seconds or less.
[0012]
According to the present invention, by sampling so that the number of pulse waves is constant when included in the sampling time, variation in the measurement result of the APG index can be reduced with a short sampling time and a small sampling data, In addition, a small data storage capacity is sufficient.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, with reference to FIG. 1, the relationship between the variation in APG index, the pulse wave sampling time, and the respiratory rhythm will be described. Normally, regarding the relationship between the variation of the APG index and the sampling time, as shown in FIG. 1B, the pulse wave measurement becomes smaller as the sampling time is increased and the number of samplings is increased.
[0014]
Further, according to the knowledge of the inventors of the present invention, the degree of variation in the measurement result of the APG index has a specific character depending on the relationship between the sampling time and the rhythm of the pulse wave, and is an integer of the respiratory cycle It is clear that the variation in the measurement result of the APG index is reduced by sampling so that the number of times falls within a predetermined time. According to this, even when the length of the sampling time is not so long, the variation in the measurement result of the APG index can be reduced by sampling so that the integer number of breathing cycles falls within the predetermined time. .
[0015]
As shown by A in FIG. 1, there are various respiratory rhythm patterns (a), (b), (c), (d), and (e). In respiratory rhythm patterns (a), (b), (c), (d), and (e), when the breathing rhythm waveform is rising, the descending process is when breathing in, and when the descending process is breathing out Is shown. The contents of breathing rhythms (a), (b), (c), (d), and (e) are as follows. The breathing rhythm (a) breathes at a constant cycle, and the end of the third cycle is about 8.5 seconds. The breathing rhythm (b) is breathing at a constant cycle, and the end of the third cycle is about 9.5 seconds. The breathing rhythm (c) breathes early up to 3 cycles at a constant cycle, and breathes slowly in 1 cycle, and the total end time of 4 cycles is about 10 seconds. The breathing rhythm (d) is breathing at a constant cycle and the end of the third cycle is about 10 seconds, but the sampling start time is different from other rhythm examples. The respiration rhythm (e) does not end at the end of the N cycle of respiration at around 10 seconds (between 8 and 12 seconds).
[0016]
Thus, for example, assuming that one period of breathing is from the beginning of breathing to the end of breathing, when the sampling time is about 10 seconds between 8 seconds and 12 seconds, the breathing rhythm (a), ( b), (c), and (d) show a case where respiration is performed so that the sampling time from 8 seconds to 12 seconds is included in the time of an integer number of one breath period after the start of measurement of respiration. . In the case of breathing rhythms (a), (b), (c), and (d), variations in the APG index can be reduced.
[0017]
The respiration rhythm (e) indicates a case where an integral number of one respiration cycle after the start of respiration measurement is not included in the sampling time from 8 seconds to 12 seconds and protrudes. The breathing rhythm (e) corresponds to, for example, a case where the measurement subject cannot breathe so that the sampling time from 8 seconds to 12 seconds includes an integral number of times of one cycle of breathing.
[0018]
As indicated by B in FIG. 1, the time for an integer number of one breath period from the start of measurement as in the breathing rhythms (a), (b), (c), and (d) is from 8 seconds to 12 seconds. By breathing so as to be included in the sampling time up to 2 seconds and collecting pulse wave sampling data, the variation of the APG index is reduced. The present invention is based on such knowledge of the present inventor.
[0019]
Specific embodiments of the present invention will be described below.
As shown in FIG. 7, the pulse wave detection device includes a
[0020]
On the surface of the apparatus
[0021]
Next, FIG. 2 shows a block diagram of the pulse wave detection device according to the first embodiment of the present invention. The pulse wave detection device includes an acceleration pulse wave detection means 10 for differentiating a series of a plurality of basic pulse waves sampled at a predetermined sampling time twice to obtain a series of acceleration pulse waves, and the acceleration pulse wave detection means 10 includes: A
[0022]
FIG. 8A shows an example of the waveform of one
[0023]
In the A /
[0024]
The pulse wave detection device also includes a
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
In the present embodiment, the breathing
[0028]
As in the cases (a), (b), (c), and (d) of the respiratory rhythm shown in FIG. 1, the measured person turns on the
[0029]
Also, the
[0030]
Next, an acceleration pulse wave measurement processing procedure will be described with reference to FIG.
First, when the
[0031]
Next, in ST4, it is determined whether or not the
[0032]
Next, in ST5, the acceleration pulse wave calculation means 19 refers to the outputs a1, b1, c1, d1... An, bn, cn, dn of the inflection points of the pulse wave previously stored in the
[0033]
[Expression 1]
In ST7, the result is output to the
[0034]
According to the present embodiment, since the pulse wave detection device includes the respiration frequency recognition means 9, it is possible to prevent variations in the respiration frequency included in the sampling time. As a result, even if the sampling time is not lengthened, the measurement results can be prevented from varying, and the number of data to be sampled can be reduced. As a result, the sampling time can be set as short as about 10 seconds compared with the sampling time of about 30 seconds or more that is normally set, and the measurement time can be shortened. .
[0035]
Further, even if the number of data to be sampled is reduced, the measurement result does not vary, so that the storage capacity of the
[0036]
In addition, since the respiration frequency recognition means 9 is constituted by the
[0037]
Next, with reference to FIG.5 and FIG.6, the pulse-wave detection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 5 is a block diagram of the pulse wave detection device according to the second embodiment, and the configuration of the respiration frequency recognition means 40 is different from the respiration frequency recognition means 9 of the first embodiment. The respiration frequency recognition means 40 includes a
[0038]
The
[0039]
After the
[0040]
Next, an acceleration pulse wave measurement processing procedure according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0041]
First, when the
[0042]
Next, in ST14, it is determined whether or not the breathing has been completed for one cycle by the pulse wave capturing judgment means 26 in the
[0043]
According to the present embodiment, as in the case of the first embodiment, it is possible to prevent variation in the number of breaths included in the set sampling time, and to reduce the number of data to be sampled. it can. As a result, even if the sampling time is not long, it is possible to prevent variations in the measurement results, and the measurement time can be shortened.
[0044]
Further, as in the case of the first embodiment, even if the number of data to be sampled is reduced, the measurement result does not vary. Therefore, the storage capacity of the
[0045]
Further, since the respiration rate recognition means 40 has a
[0046]
Next, a pulse wave detection device according to a third embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, the respiration rate recognition means 40 includes the
[0047]
In the present embodiment, measurement of respiration is automatically performed in conjunction with the power switch in the
[0048]
The measurement subject uses the pulse wave detection device according to the present embodiment as follows. First, the apparatus
[0049]
The pulse wave capture determination means 26 of the
[0050]
However, in this embodiment, since the measurement of respiration is performed completely automatically, repeated measurement is not a burden on the measurement subject. Thus, as in the case of the breathing rhythm (e) shown in FIG. 1, when the interval between the breathing cycles is not between 8 seconds and 12 seconds, it is not used as sampling data and 12 times after the start of measurement. Sampling is performed again with the second time point as the new start time point. Thereby, the case like the respiratory rhythm (e) shown in FIG. 1 can be excluded from the sampling data used for calculating the APG index. In the case of the breathing rhythm (e), the number of breaths is not fixed to an integer number, which is a cause of variation in the pulse measurement results.
[0051]
According to the present embodiment, since the measurement of respiration is performed completely automatically, the burden on the measurement subject can be reduced.
[0052]
Further, since the case like the respiratory rhythm (e) shown in FIG. 1 can be excluded from the sampling data used for calculating the APG index, the variation in the measurement result of the pulse can be further reduced.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, since the pulse wave detection device includes the respiration frequency recognition means, it is possible to prevent variations in the respiration frequency included in the set sampling time, and to sample data Can be reduced, and the measurement time can be shortened.
[0054]
In addition, even if the number of data to be sampled is reduced, the measurement result does not vary, so that the storage capacity of the storage unit can be reduced and the product cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows various respiratory rhythm patterns (A) ((a), (b), (c), (d), (e)), and the relationship between APG index variation and pulse wave sampling time ( The figure which shows B).
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the first embodiment of the pulse wave detection device according to the present invention.
FIG. 3 is a waveform diagram showing a series of a plurality of sampled acceleration pulse waves.
FIG. 4 is a flowchart showing a measurement processing procedure of the first embodiment of the pulse wave detection device according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a second embodiment of a pulse wave detection device according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a measurement processing procedure of the second embodiment of the pulse wave detection device according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a device configuration of a pulse wave detection device according to the present invention.
8A is a diagram showing a signal waveform of a basic pulse wave, and FIG. 8B is a diagram showing a signal waveform of an acceleration pulse wave obtained by differentiating the signal waveform shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
12
Claims (3)
前記呼吸回数認識手段により把握された呼吸状態に基づいて設定される所定サンプリング時間でサンプリングした加速度脈波を求める加速度脈波検出手段と、
を備え、
前記呼吸回数認識手段は、
呼吸状態を検出する呼吸検出部と、
加速度脈波のサンプリング開始を指示可能な測定開始スイッチと、
前記測定開始スイッチによる加速度脈波のサンプリング開始の指示に基づき加速度脈波のサンプリングの開始を指示するとともに、整数回の呼吸周期に渡って加速度脈波がサンプリングされるように指示する脈波取込判断手段と、
を有する
ことを特徴とする脈波検出装置。A breathing rate recognition means that makes it possible to grasp the breathing state;
Acceleration pulse wave detection means for obtaining an acceleration pulse wave sampled at a predetermined sampling time set based on the respiratory state grasped by the respiratory frequency recognition means;
Equipped with a,
The respiration rate recognition means
A respiration detector for detecting a respiration state;
A measurement start switch that can instruct the start of sampling of the acceleration pulse wave;
Instructed to start sampling of acceleration pulse wave based on an instruction to start sampling of acceleration pulse wave by the measurement start switch, and to capture pulse wave to instruct acceleration pulse wave to be sampled over an integer number of breathing cycles Judgment means,
Pulse wave detecting apparatus according to claim <br/> to have.
前記呼吸回数認識手段により把握された呼吸状態に基づいて設定される所定サンプリング時間でサンプリングした加速度脈波を求める加速度脈波検出手段と、
を備え、
前記呼吸回数認識手段は、
呼吸状態を検出する呼吸検出部と、
整数回の呼吸周期に渡って加速度脈波がサンプリングされるように、前記呼吸検出部による検出信号に基づき加速度脈波のサンプリングの開始及び終了を指示する脈波取込判断手段と、
を有する
ことを特徴とする脈波検出装置。A breathing rate recognition means that makes it possible to grasp the breathing state;
Acceleration pulse wave detection means for obtaining an acceleration pulse wave sampled at a predetermined sampling time set based on the respiratory state grasped by the respiratory frequency recognition means;
Equipped with a,
The respiration rate recognition means
A respiration detector for detecting a respiration state;
Pulse wave acquisition determining means for instructing the start and end of sampling of the acceleration pulse wave based on the detection signal by the respiration detector so that the acceleration pulse wave is sampled over an integer number of respiratory cycles
Pulse wave detecting apparatus according to claim <br/> to have.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000257786A JP3819224B2 (en) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Pulse wave detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000257786A JP3819224B2 (en) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Pulse wave detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002065621A JP2002065621A (en) | 2002-03-05 |
JP3819224B2 true JP3819224B2 (en) | 2006-09-06 |
Family
ID=18746197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000257786A Expired - Fee Related JP3819224B2 (en) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Pulse wave detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3819224B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100455289B1 (en) | 2002-03-16 | 2004-11-08 | 삼성전자주식회사 | Method of diagnosing using a ray and apparatus thereof |
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000257786A patent/JP3819224B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002065621A (en) | 2002-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6626842B2 (en) | Heart-sound analyzing apparatus | |
US6120459A (en) | Method and device for arterial blood pressure measurement | |
EP1641389B1 (en) | Apparatus and method for measuring hemodynamic parameters | |
JP5855004B2 (en) | Arm-mounted blood pressure monitor | |
EP1334693A1 (en) | Exercise intensity measuring device | |
AU2005268811B2 (en) | Non-invasive heart monitoring apparatus and method | |
KR102025571B1 (en) | Apparatus and method for measuring change in blood pressure caused by breathing control | |
CN105595979A (en) | Noninvasive and continuous blood pressure monitoring method and device based on pulse wave propagation time | |
US20100256505A1 (en) | Health monitoring method and system | |
KR20120057813A (en) | Heart rate measurement method using optical pulse wave | |
CN110881967A (en) | Non-invasive multi-segment peripheral arterial vessel elastic function detection method and instrument thereof | |
CN108926334A (en) | Blood pressure acquisition methods and its system and device based on pulse wave | |
Kaisti et al. | Wearable pressure sensor array for health monitoring | |
JP3819224B2 (en) | Pulse wave detector | |
JP4693228B2 (en) | Sleep apnea diagnosis device | |
JP2002253538A (en) | Physical fitness measuring device | |
TW200406175A (en) | Vital-information obtaining apparatus | |
JP2004173872A (en) | Arteriostenosis degree measuring instrument | |
TWI615127B (en) | A method for measuring blood pressure and device thereof | |
JP3725409B2 (en) | Blood viscometer | |
JP2000217796A (en) | Circulatory function diagnostic device | |
JP2012016450A (en) | Device for measuring central blood pressure, device for measuring heart load, method for measuring central blood pressure and method for measuring heart load | |
CN217548073U (en) | Device for acquiring blood vessel function parameters of upper limb | |
JP2000225097A (en) | Portable blood pressure gauge | |
CN112040851A (en) | Vital sign measuring device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040526 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060203 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060516 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060614 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |