DE69833656T2

DE69833656T2 - Vorrichtung zur diagnose von pulswellen

Info

Publication number: DE69833656T2
Application number: DE69833656T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Amano; Kazuo Uebaba; Hitoshi Ishiyama
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2018-06-19
Also published as: WO1999009884A1; EP0947160A1; DE69833656D1; EP0947160B1; CN1242693A; EP0947160A4; US6361501B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zum Extrahieren von Informationen in Bezug auf den Zustand eines Körpers aus der Pulswelle und Messen oder Diagnostizieren des Zustands eines Körpers auf der Basis dieser extrahierten Informationen.
2. Hintergrund der Erfindung
Blutdruck, Herzrate und dergleichen sind typische Messungen, die beim Diagnostizieren der Verfassung des Kreislaufsystems im menschlichen Körper eingesetzt werden. Demgemäß sind systolische und diastolische Blutdruckwerte und Pulsraten, die im Körper gemessen werden, von großer Bedeutung als eine Art von Information zum Erkennen des Zustands des Kreislaufsystems und in weiterem Sinne des Zustands des Körpers. Da diese Indizes durch Messen des Pulses über einen festen Zeitraum erhalten werden, dienen sie als repräsentative Werte für die Messperiode.
Im Zuge der Fortschritte in der Pulswellenforschung wurde klar, dass eine Vielfalt von physiologischen Zuständen, welche nicht aus Blutdruckwerten und der Pulsrate allein ermittelt werden können, unter Verwendung einer Vielfalt von Verfahren zur Analyse einer Pulswellenform, die im menschlichen Körper erhalten wird, erhalten werden kann. Eine Diagnose kann dann basierend auf dem so erhaltenen physiologischen Zustand durchgeführt werden. Der Begriff „Pulswelle", wie er hier verwendet wird, zeigt die Welle von Blut an, die aus dem Herzen gepumpt wird und sich durch die Blutgefäße fortpflanzt. Es ist bekannt, dass verschiedene medizinische Informationen durch Erfassen und Analysieren der Pulswelle erhalten werden können.
In der östlichen Medizin zum Beispiel führt der Arzt eine Pulsdiagnose durch Ausüben von Druck auf die Haut über der Speichenarterie des Patienten mit seinen Fingern durch. Eine Diagnose des physiologischen Zustands des Patienten wird sodann basierend auf dem Puls durchgeführt, der vom Arzt durch seine Finger wahrgenommen wird. Ping mai, Hua mai und Xuan mai sind repräsentative Formen, welche die Pulswelle annehmen kann.
Da jedoch die Pulswelle verwendet wird, um den Körperzustand auf der Basis von sehr subtilen Tastempfindungen, die durch die Finger des Untersuchenden gefühlt werden, zu diagnostizieren, kann es schwierig sein, diese Technik zu lehren. Demgemäß ist viel Praxis über einen Zeitraum von Monaten und Jahren erforderlich. Wenn darüber hinaus eine Körperbewegung vorliegt, dann kann es infolge von Schwankungen im Blutfluss besonders schwierig sein, eine genaue Pulsart zu bekommen.
Beim Durchführen von Körpertraining wird eine Übung einer bestimmten Intensität regelmäßig ausgeführt. Die Intensität dieser Übung wird aus einer subjektiven Bewertung durch den Übenden erhalten, der die Übung als „schwierig" oder „leicht" beschreibt.
Eine Übungsintensität, die auf der Basis einer subjektiven Bewertung erhalten wird, ist jedoch kein geeigneter Index, da er die Körperkraft der Testperson nicht berücksichtigt.
Bei der Beurteilung der Herzfunktion wird ein Index verwendet, welcher auf die Menge von Blut, das vom Herz ausgestoßen wird, ausgerichtet ist. Das Schlagvolumen je Pulsschlag SV und die Herzförderleistung je Minute CO (für engl. cardiac output) sind Beispiele für solche Indizes.
Ein gewisser Grad von Körperbewegung begleitet jedoch eine Übung oder alltägliche Aktivitäten. Demgemäß wird der Blutfluss durch diese Körperbewegung beeinflusst, wobei bewirkt wird, dass die Körperbewegungskomponente die Pulswellenform überlagert. Folglich ist es während des Übens oder des Durchführens von alltäglichen Aktivitäten nicht möglich, das Schlagvolumen je Herzschlag SV und die Herzförderleistung je Minute CO kontinuierlich zu messen.
Cheung A et al., „Spline wavelet packets and fast integral wavelet transform for the analysis of pressure and flow wave in arteries", Proceedings of ISSIPNN '94, Hongkong, 13.–16. April 1994, Seiten 737 bis 740, Bd. 2, XP 002197699, USA ISBN 0-7803-1865-X, offenbart ein Verfahren zur Blutdruckwellenanalyse, das aus der Durchführung einer Wavelet-Transformation an einer Pulswellenform besteht. Die Pulswellenform kann durch einen Drucksensor erfasst werden. Die Wavelet-Transformation erzeugt Pulswellendaten in Frequenzbändern, welche analysiert werden können, um den Gesundheitszustand eines Patienten festzustellen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung berücksichtigt die zuvor erwähnten physiologischen Zustände, indem sie das folgende Gerät bereitstellt.

1) Ein Gerät zur objektiven Bestimmung der Pulsart auf der Basis der Pulswellenform.

Das folgende Gerät steht zur objektiven Bestimmung der Pulsart auf der Basis der Pulswellenform zur Verfügung.
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Pulswellendiagnosegerät bereitgestellt, das umfasst: ein Pulswellenerfassungsmittel zum Erfassen einer Pulswellenform an einer Erfassungsstelle auf einem Körper; ein erstes Wavelet-Transformationsmittel zum Durchführen einer Wavelet-Transformation an der Pulswellenform, die durch das Pulswellenerfassungsmittel erfasst wird, und anschließenden Erzeugen von analysierten Pulswellendaten in jedem Frequenzbereich; und ein Pulsartdatenerzeugungsmittel zum Durchführen von Berechnungen über Pulswellendaten und anschließenden Erzeugen von Pulsartdaten, welche die Art von Pulswellenform anzeigen; gekennzeichnet durch ein Körperbewegungserfassungsmittel zum Erfassen von Körperbewegung und Ausgeben einer Körperbewegungswellenform; ein zweites Wavelet-Transformationsmittel zum Durchführen einer Wavelet-Transformation an der Körperbewegungswellenform, die durch das Körperbewegungserfassungsmittel erfasst wird, und Erzeugen von analysierten Körperbewegungsdaten in jedem Frequenzbereich; und ein Maskierungsmittel zum Subtrahieren der analysierten Körperbewegungsdaten von den analysierten Pulswellendaten und Erzeugen von korrigierten Pulswellendaten, von welchen Körperbewegungskomponenten entfernt wurden; wobei das Pulsartdatenerzeugungsmittel zum Durchführen von Berechnungen über die korrigierten Pulswellendaten, die durch das Maskierungsmittel erzeugt werden, und Erzeugen von Pulsartdaten, welche die Art von Pulswellenform anzeigen, ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist ein Funktionsblockdiagramm, welches die funktionelle Struktur des Pulswellendiagnosegeräts darstellt, das in Kapitel 1 erörtert wird.
2 ist eine orthogonale Ansicht, welche die äußere Struktur des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der ersten Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
3 ist ein Schaltbild einer Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 in derselben Ausführungsform in Kapitel 1.
4 ist ein Blockdiagramm, welches die elektrische Struktur eines Pulswellendiagnosegeräts gemäß derselben Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
5 ist ein Blockdiagramm eines Wavelet-Transformators 10 gemäß derselben Ausführungsform in Kapitel 1.
6 ist ein Blockdiagramm eines Wellenformformungselements 100 gemäß derselben Ausführungsform in Kapitel 1.
7A bis 7E sind Zeitdiagramme zum Erläutern der Funktionsweise des Wavelet-Transformators 10 gemäß derselben Ausführungsform in Kapitel 1.
8 ist ein Diagramm, welches die analysierten Pulswellendaten MKD, die bei jedem Herzschlag erzeugt werden, in derselben Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
9 ist ein Blockdiagramm eines Pulsartdatengenerators 12 gemäß derselben Ausführungsform in Kapitel 1.
10 ist ein Diagramm, welches den Mittelwert von korrigierten Pulswellendaten MKD', die im Speicher 124 gespeichert sind, gemäß derselben Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
11 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Mittelwert und einer Wellenform, die für eine Xuan mai repräsentativ ist, in derselben Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
12 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Mittelwert und einer Wellenform, die für eine Ping mai repräsentativ ist, in derselben Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
13 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Mittelwert und einer Wellenform, die für eine Hua mai repräsentativ ist, in derselben Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
14 ist ein Blockdiagramm, welches ein anderes Strukturbeispiel für einen Pulsartdatengenerator 12 gemäß derselben Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
15 ist ein Blockdiagramm des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der zweiten Ausführungsform in Kapitel 1.
16A bis 16C sind Zeitdiagramme zum Erläutern der Funktionsweise des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der zweiten Ausführungsform in Kapitel 1.
17 ist ein Diagramm, welches korrigierte Pulswellendaten MKD' im Zeitraum Tc in der zweiten Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
18 ist ein Diagramm, welches korrigierte Körperbewegungsdaten TKD' im Zeitraum Tc in der zweiten Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
19 ist ein Diagramm, welches korrigierte Pulswellendaten MKD'', von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, in der zweiten Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
20 ist ein Blockdiagramm, welches das Pulswellendiagnosegerät gemäß der dritten Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
21 ist ein Blockdiagramm des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der vierten Ausführungsform in Kapitel 1.
22 ist ein Blockdiagramm, welches die Einzelheiten eines Körperbewegungskomponentenentferners 19 gemäß der vierten Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
23 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel von Pulswellendaten TBD, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, gemäß der vierten Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
24 ist ein Blockdiagramm des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der fünften Ausführungsform in Kapitel 1.
25 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel von Pulswellendaten TMH, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, für einen Pulsschlag gemäß der fünften Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
26 ist ein Blockdiagramm, welches die Struktur eines Pulsartbestimmungselements 22 gemäß der fünften Ausführungsform darstellt.
27 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel der Pulswellenform gemäß der fünften Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
28 ist ein Diagramm, welches die Einzelheiten von Spitzeninformationen gemäß der fünften Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
29 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern der Funktionsweise der fünften Ausführungsform in Kapitel 1.
30 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Falles, in welchem der Wavelet-Transformator aus einer Filterbank gebildet ist, in einer Modifikation in Kapitel 1 darstellt.
31 ist ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Falles, in welchem der Wavelet-Rücktransformator aus einer Filterbank gebildet ist, in einer Modifikation in Kapitel 1 darstellt.
32A bis 32C sind Diagramme, welche ein Beispiel eines Pulswellensensors der Art für durchfallendes Licht gemäß einer Modifikation in Kapitel 1 darstellt.
33A und 33B sind orthogonale Ansichten, welche die äußere Struktur eines Pulswellendiagnosegeräts, das einen Drucksensor einsetzt, in einer Modifikation in Kapitel 1 darstellen.
34 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel, in welchem ein fotoelektrischer Pulswellensensor in einer Brille eingesetzt wird, in einer Modifikation in Kapitel 1 darstellt.
35 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel, in welchem ein fotoelektrischer Pulswellensensor in einer Halskette eingesetzt wird, in einer Modifikation in Kapitel 1 darstellt.
36 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel, in welchem ein piezoelektrischer Mikrofonsensor in einer Karte eingesetzt wird, in einer Modifikation in Kapitel 1 darstellt.
37A und 37B sind Diagramme, welche ein Beispiel, in welchem ein fotoelektrischer Pulswellensensor in einem Schrittzähler eingesetzt wird, in einer Modifikation in Kapitel 1 darstellen.
38 ist ein Blockdiagramm, welches die Struktur eines ersten Wavelet-Transformators 10A gemäß einer Modifikation in Kapitel 1 darstellt.
39 stellt den Herzschlag und das RR-Intervall, das aus der Wellenform dieser Herzschläge in einem Elektrokardiogramm erhalten wird, in einer Modifikation in Kapitel 1 dar.
40 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Elektrokardiogramm und dem Blutdruck in einer Modifikation in Kapitel 1 darstellt.
41A ist ein Diagramm, welches die sich ändernde Wellenform des RR-Intervalls im gemessenen Puls und die Wellenform der sich ändernden Komponenten, wenn die sich ändernde Wellenform in die drei zuvor beschriebenen Frequenzkomponenten aufgeteilt wird, darstellt. 41B stellt das Ergebnis einer Spektralanalyse an der sich ändernden Wellenform im RR-Intervall, das in 41A dargestellt ist, dar.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erläutert. Die folgende Erläuterung wird in Kapitel getrennt, um die Ausübung der vorliegenden Erfindung durch einen Fachmann zu erleichtern.
In Kapitel 1 wird ein Pulswellendiagnosegerät erläutert, das eingesetzt wird, um die Pulsart eines Individuums zu bestimmen. Es ist in diesem Fall notwendig, die Pulswellenform als Ping mai, Hua mai oder Xuan mai einzustufen. Die Charakteristiken der Pulswellenform werden geeigneterweise unter Verwendung eines Wavelet-Transformators extrahiert. Es wird ein Gerät offenbart, das zur Mobilität geeignet ist und die Testperson befähigt, die Pulsart während normaler alltäglicher Aktivitäten zu erfahren. Außerdem werden auch die Techniken erörtert, die zum Beseitigen der Einflüsse der Bewegung eingesetzt werden.
I. Kapitel 1
1-1: Zusammenfassung
In der chinesischen Medizin führt der Arzt eine Pulsdiagnose durch Ausüben von Druck auf die Haut der Speichenarterie des Patienten mit seinen Fingern durch. Eine Diagnose des physiologischen Zustands des Patienten erfolgt dann basierend auf dem Puls, der durch die Finger des Arztes wahrgenommen wird. Repräsentative Pulswellen umfassen Ping mai, Hua mai und Xuan mai. Ping mai ist für eine gesunde Testperson charakteristisch, entspannt, und weist einen konstanten Rhythmus ohne Unterbrechung auf. Hua mai andererseits wird durch eine Anomalität im Fluss von Blut verursacht, in welchem die Bewegung des Pulses infolge von Brustgeschwulsten, Leber- oder Nierenleiden, Atemwegserkrankungen, Magen- oder Darmkrankheiten, Entzündungen oder irgendwelchen anderen Krankheiten äußerst gleichförmig wird. Andererseits wird Xuan mai durch Spannung oder Alterung der Wände der Blutgefäße verursacht und tritt bei Krankheiten wie Leber- und Gallenleiden, Hautkrankheiten, hohem Blutdruck und Schmerzen auf. Es wird angenommen, dass die Elastizität der Wände der Blutgefäße abnimmt, derart dass die Wirkung der Pulsbewegung des gepumpten Blutes nicht klar ausgedrückt wird, wodurch diese Erscheinung verursacht wird. Die Wellenform einer Huan mai steigt abrupt an, fällt aber nicht unverzüglich ab, sondern bleibt für einen festen Zeitraum in einem Hochdruckzustand. Bezüglich der Empfindung, welche durch die Finger registriert wird, fühlt sich eine Huan mai wie ein gerader gespannter und langer Puls an.
Da der physiologische Zustand des Patienten auf der Basis von subtilen Empfindungen, die durch die Finger registriert werden, diagnostiziert wird, ist es schwierig, die Technik der Pulsdiagnose unter Ärzten zu vermitteln, derart dass normalerweise eine Praxis in der Größenordnung von Monaten und Jahren erforderlich ist. Da sich außerdem der Blutfluss ändert, wenn der Körper in Bewegung ist, ist es schwierig, eine genaue Pulswelle zu bestimmen, wenn sich die Testperson bewegt.
Dies berücksichtigend beschäftigt sich Kapitel 1 mit einem Pulswellendiagnosegerät, das zur objektiven Bestimmung der Pulsart imstande ist, selbst wenn eine Körperbewegung vorliegt.
1-2: Funktionelle Struktur von Ausführungsformen
Die Funktionsweise eines Pulswellendiagnosegeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. 1 ist ein Funktionsblockdiagramm des Pulswellendiagnosegeräts gemäß dieser Ausführungsform. In der Figur ist f1 ein Pulswellenerfassungsmittel zum Erfassen der Pulswellenform. Die Pulswellenform wird zum Beispiel durch Ausüben von Druck auf die Haut über der Speichenarterie erfasst. f2 ist ein erstes Wavelet-Transformationsmittel zum Durchführen einer Wavelet-Transformation an der Pulswellenform, welche durch das Pulswellenerfassungsmittel f1 erfasst wird, und Erzeugen von analysierten Pulswellendaten in jedem Frequenzbereich. f3 ist ein erstes Frequenzkorrekturmittel zum Korrigieren der analysierten Pulswellendaten, derart dass die Leistungsdichte bei jeder Frequenz basierend auf jeder entsprechenden Bandbreite in den Frequenzbereichen konstant wird, und Erzeugen von korrigierten Pulswellendaten. Als Ergebnis ist es möglich, Wavelets zu vergleichen, die in verschiedenen Frequenz-Zeit-Bereichen erfasst werden.
Als Nächstes ist f4 ein Körperbewegungserfassungsmittel zum Erfassen von Körperbewegung und Ausgeben einer Körperbewegungswellenform. Als Ergebnis ist es möglich, zu erfassen, wenn sich die Testperson bewegt. f5 ist ein zweites Wavelet-Transformationsmittel zum Durchführen einer Wavelet-Transformation an der Körperbewegungswellenform, welche durch das Körperbewegungserfassungsmittel f4 erfasst wird, und Erzeugen von analysierten Körperbewegungsdaten in jedem Frequenzbereich. f6 ist ein zweites Frequenzkorrekturmittel zum Korrigieren von analysierten Körperbewegungsdaten auf der Basis jeder entsprechenden Frequenz, derart dass die Leistungsdichte bei jeder Frequenz konstant wird, und anschließenden Erzeugen von korrigierten Körperbewegungsdaten. Da die Frequenzkorrektur an den korrigierten Körperbewegungsdaten durchgeführt wird, die auf diese Weise berechnet werden, können sie mit korrigierten Pulswellendaten verglichen werden.
f7 ist ein Maskierungsmittel zum Subtrahieren der Körperbewegungsdaten von den korrigierten Pulswellendaten und Erzeugen von korrigierten Pulswellendaten, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. f8 ist ein Pulsartdatenerzeugungsmittel zum Erzeugen von Pulsartdaten, welche die Pulsart anzeigen, durch Analysieren in jedem Frequenzbereich der korrigierten Pulswellendaten, welche durch das Maskierungsmittel f7 erzeugt werden. Die Arten von Pulwellen umfassen zum Beispiel Xuan mai, Ping mai und Hua mai.
f9 ist ein Benachrichtigungsmittel zum Informieren der Testperson über die Pulsart, die auf den Pulsartdaten basiert, welche durch das Pulsartdatenerzeugungsmittel f8 erzeugt werden. Folglich sind die Testperson oder ein Dritter, wie beispielsweise ein Arzt, imstande, die Pulsart zu sehen.
1-3: Ausführungsform 1
1-3-1: Struktur von Ausführungsform 1
Die Struktur eines Pulswellendiagnosegeräts gemäß einer ersten Ausführungsform, welches die Körperbewegungskomponenten nicht annulliert, wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
1-3-1-1: Äußere Struktur von Ausführungsform 1
2 ist eine orthogonale Ansicht, welche die äußere Struktur des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der ersten Ausführungsform in Kapitel 1 darstellt.
Das Pulswellendiagnosegerät 1 dieses Beispiels, das in 2 dargestellt ist, wird in etwa aus einem Gerätehauptkörper 110 mit einer Armbanduhrstruktur, einem Kabel 120, das an den Gerätehauptkörper 110 angeschlossen ist, und einer Pulswellenerfassungssensoreinheit 130, welche an einem Ende des Kabels 120 versehen ist, gebildet. Ein Anschlussstück 80 ist an einem Ende des Kabels 120 vorgesehen. Das Anschlussstück 80 ist auf eine frei lösende Art und Weise am Anschluss 70 angebracht, welcher auf dem Gerätehauptkörper 110 an der 6-Uhr-Position ausgebildet ist. Ein Armband 60 ist am Hauptkörper 110 zum Herumwickeln um das Handgelenk der Testperson von der 12-Uhr-Position und Befestigen an der 6-Uhr-Position vorgesehen. Der Gerätehauptkörper 110 ist so ausgelegt, dass er mittels des Armbands 60 frei abnehmbar vom Arm der Testperson ist. Die Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 schließt an der Basis des Zeigefingers an und wird durch ein Band 140 zum Befestigen des Sensors an seiner Verwendungsstelle von Licht abgeblockt. Wenn die Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 auf diese Weise an der Basis des Fingers angebracht ist, kann das Kabel 60 kürzer gemacht werden, wodurch es weniger wahrscheinlich ist, dass es für die Testperson, zum Beispiel beim Laufen, eine Behinderung ist. Wenn die Temperaturverteilung von der Handfläche zur Fingerspitze bei einer kühlen Umgebungstemperatur gemessen wird, ist es klar, dass die Temperatur an der Fingerspitze merklich abfällt, während die Temperatur an der Basis des Fingers nicht abfällt. Wenn demgemäß die Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 an der Basis des Fingers angebracht ist, können selbst an einem kühlen Tag genaue Messungen erhalten werden, wenn die Testperson im Freien läuft.
Der Gerätehauptkörper 110 ist mit einem Uhrengehäuse 200 (Hauptkörpergehäuse) aus Harz versehen. Eine Flüssigkristallanzeige 210 mit einer EL-Hintergrundbeleuchtung ist an der Oberfläche des Uhrengehäuses 200 zum Anzeigen der aktuellen Zeit und des aktuellen Datums, sowie der Länge der Zeit, die zum Laufen aufgebracht wurde, der Laufweite und der Pulswelleninformationen, wie beispielsweise der Pulsrate, vorgesehen. Das LCD-Element 210 kann aus Segment- oder Punktanzeigebereichen bestehen. Wenn Punktanzeigebereiche verwendet werden, dann können die verschiedenen Informationen grafisch angezeigt werden.
Ein Steuerelement, das einen Mikrocomputer oder dergleichen umfasst, ist innerhalb des Uhrengehäuses 200 zum Ausführen verschiedener Befehle oder Durchführen von Datenverarbeitung, um Änderungen in der Pulsrate oder der Pulsart auf der Basis der Pulswellenform MH festzustellen, die durch die Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 gemessen wird, und Anzeigen dieser Informationen auf der LCD 210 ausgebildet. Eine Uhrenschaltung ist im Steuerelement ausgebildet und so ausgelegt, dass sie Uhrzeit, Rundenzeit, Zwischenzeit oder dergleichen auf der LCD 210 anzeigt. Druckknopfschalter 111 bis 115 sind am äußeren Umfang und der Oberfläche des Uhrengehäuses 200 vorgesehen, um solche externe Betätigungen wie das Einstellen der Zeit oder Ändern des Anzeigemodus zu ermöglichen.
Die Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 wird aus einer LED 32, einem Fototransistor 33 und dergleichen gebildet, wie in 3 darstellt. Wenn der Schalter SW auf EIN ist und eine Spannung von einer elektrischen Quelle angelegt wird, wird Licht von der LED 32 emittiert, durch die Blutgefäße und Gewebe reflektiert und durch den Fototransistor 33 empfangen, und es wird ein Pulswellensignal M erfasst.
Die Wellenlänge des Lichts, das durch die LED emittiert wird, wird so ausgewählt, dass sie in der Nähe der Absorptionswellenlängenspitze für Hämoglobin im Blut ist. Als Ergebnis variiert die Stärke des empfangenen Lichts als Reaktion auf die Blutflussmenge. Demnach kann die Pulswellenform durch Erfassen der Stärke des empfangenen Lichts erfasst werden.
Eine Blau-LED der InGaN-Art (Indium-Gallium-Stickstoff) wird geeigneterweise für die LED 32 eingesetzt. Das Spektrum des emittierten Lichts einer Blau-LED weist zum Beispiel eine Spitze bei 450 nm auf, wobei der Wellenlängenbereich des emittierten Lichts im Bereich von 350 bis 600 nm liegt. In diesem Fall kann ein Fototransistor der GaAsP-Art (Gallium-Arsen-Phosphor) für den Fototransistor 33 verwendet werden, welcher der LED mit den zuvor beschriebenen Lichtemissionscharakteristiken entspricht. Der Wellenlängenbereich des empfangenen Lichts des Fototransistors 33 weist zum Beispiel einen Hauptempfindlichkeitsbereich im Bereich von 300 bis 600 nm auf, wobei ein Empfindlichkeitsbereich auch unter 300 nm vorhanden ist. Wenn eine Blau-LED und ein Fototransistor 33, wie beispielsweise jene, die zuvor beschrieben wurden, kombiniert werden, wird die Pulswelle im überlappenden Wellenlängenbereich von 300 bis 600 nm erfasst. Dies bietet die folgenden Vorteile.
Es pflegt schwierig zu sein, dass Außenlicht mit einem Wellenlängenbereich von 700 nm oder weniger durch die Gewebe des Fingers durchtritt. Aus diesem Grund erreicht Licht, selbst wenn der Abschnitt des Fingers, der durch das Sensorbefestigungsband nicht abgedeckt ist, mit Außenlicht bestrahlt wird, den Fototransistor 33 durch das Fingerge webe nicht. Vielmehr erreicht nur Licht in Wellenlängenbereichen, welche die Erfassung nicht beeinflussen, den Fototransistor 33. Andererseits wird Licht im niedrigen Wellenlängenbereich von 300 nm beinahe zur Gänze an der Hautoberfläche absorbiert. Demnach ist, selbst wenn der Wellenlängenbereich des empfangenen Lichts auf 700 nm oder weniger eingestellt ist, der tatsächliche Wellenlängenbereich des empfangenen Lichts 300 bis 700 nm. Demgemäß ist es möglich, das Auftreffen von Außenlicht zu steuern, ohne den Finger erheblich abdecken zu müssen.
Darüber hinaus ist der Absorptionskoeffizient des Bluthämoglobins in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 300 bis 700 nm groß, und er ist mehr- bis 100-fach größer als der Absorptionskoeffizient in Bezug auf Licht mit einer Wellenlänge von 880 nm. wenn, wie in diesem Beispiel, Licht im Wellenlängenbereich (300 bis 700 nm) mit guten Absorptionscharakteristiken, die mit den Absorptionscharakteristiken von Hämoglobin übereinstimmen, als das Licht eingesetzt wird, das erfasst wird, variieren demgemäß die erfassten Werte daher bei guter Empfindlichkeit als Reaktion auf Änderungen im Blutvolumen. Demnach ist es möglich, das S/N-Verhältnis des Pulswellensignals, welches auf der Änderung im Blutvolumen basiert, zu erhöhen.
1-3-1-2: Elektrische Struktur von Ausführungsform 1
Als Nächstes wird die elektrische Struktur des Pulswellendiagnosegeräts unter Bezugnahme auf 4 erläutert. 4 ist ein Blockdiagramm, welches die elektrische Struktur des Pulswellendiagnosegeräts darstellt.
Das Pulswellendiagnosegerät 1 wird aus den folgenden Teilen gebildet. Das Bezugszeichen 10 ist ein Wavelet-Transformator zum Durchführen einer herkömmlichen Wavelet-Transformation an einer Pulswellenform MH, die von der Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 ausgegeben wird, und Erzeugen von analysierten Pulswellendaten MKD.
Im Allgemeinen ist das Wavelet die Einheit zum Exzidieren der Signalteile in einer Zeit-Frequenz-Analyse zum Erfassen des Signals sowohl auf der Zeit- als auch der Frequenzbasis. Eine Wavelet-Transformation drückt die Größe der Teile des Signals aus, die in diesen Einheiten exzidiert werden. Als die Basisfunktion zum Definieren der Wavelet-Transformation wird eine Funktion, die sowohl in Bezug auf die Zeit als auch die Frequenz lokalisiert wurde, als das Mutter-Wavelet eingeführt. Hierbei wird die Wavelet-Transformation, welche das Mutter-Wavelet ψ(x) einer Funktion f(x) einsetzt, folgendermaßen definiert.
In Gleichung 1 ist b der Parameter, der eingesetzt wird, wenn das Mutter-Wavelet ψ(x) verschoben wird, während a der Parameter ist, der verwendet wird, wenn skaliert wird. Demgemäß ist das Wavelet ψ(x – b)/a) in Gleichung 1 das Wavelet, das erhalten wird, wenn das Mutter-Wavelet ψ(x) nur um b verschoben und nur um a skaliert wird. Da die Breite des Mutter-Wavelet ψ(x) in Übereinstimmung mit dem Skalenparameter a erweitert wird, entspricht 1/a der Frequenz. Die Struktur des Wavelet-Transformators 10 wird später ausführlich erläutert.
Der Frequenzkorrektor 11 führt eine Frequenzkorrektur an den analysierten Pulswellendaten MKD durch. Beim Vergleichen von Daten von verschiedenen Frequenzbereichen ist es notwendig, die Wirkung der Größe [1/a^1/2] , welche in der vorhergehenden Gleichung 1 der Frequenz entspricht, zu korrigieren. Der Frequenzkorrektor 11 ist zu diesem Zweck vorgesehen. Und zwar erzeugt der Frequenzkorrektor 11 korrigierte Pulswellendaten MKD' durch Vervielfachen von Wavelet-Daten WD um einen Koeffizienten a^1/2. Als Ergebnis ist es möglich, eine Korrektur basierend auf jeder der entsprechenden Frequenzen derart auszuführen, dass die Leistungsdichte je Frequenz konstant wird.
Als Nächstes bestimmt der Pulsartdatengenerator 12 die Pulsarten Ping mai, Xuan mai oder Hua mai auf der Basis der korrigierten Pulswellendaten MKD' und erzeugt Pulsartdaten ZD, welche diese ausdrücken. Die Anzeige besteht aus einem ROM, einer Steuerschaltung, einer LCD-Anzeige und dergleichen. Die Pulsartdaten ZD werden an die Anzeige 13 geliefert. Die Steuerschaltung erfasst dies, liest die Zeichen aus, die im ROM gespeichert sind, und zeigt diese auf der Flüssigkristallanzeige an. Es können Buchstaben, welche „Ping mai", „Xuan mai" oder „Hua mai" vorbuchstabieren, oder bestimmte Symbole oder Piktogramme verwendet werden. Als Ergebnis wird der Testperson oder der Arzt über den Gesundheitszustand informiert.
1-3-1-3: Wavelet-Transformator
Die Struktur des Wavelet-Transformators 10 wird unter Verwendung der Figuren ausführlich erläutert. 5 ist ein Blockdiagramm des Wavelet-Transformators 10 gemäß der ersten Ausführungsform.
Die Pulswellenform MH wird an das Wellenformformungselement 100 und den A/D-Wandler 220 geliefert. Das Wellenformformungselement 100 erzeugt ein Steuersignal CS und einen Takt CK in Synchronisation mit einer Pulswellenform MH. Ein Blockdiagramm des Wellenformformungselements 100 ist in 6 dargestellt. In dieser Figur ist das Nachschwingfilter 101 ein Filter mit einem hohen Q-Wert mit einer mittleren Frequenz von 2,2 Hz und einem Passband von 0,8 bis 3,5 Hz. Die Grundkomponente der Pulswellenform liegt normalerweise im Bereich von 0,8 bis 3,5 Hz. Demnach wird die Grundkomponente extrahiert, wenn die Pulswellenform MH durch das Nachschwingfilter 101 durchtritt. Wenn zum Beispiel die Pulswellenform MH, welche in 7A dargestellt ist, durch das Nachschwingfilter 101 durchtritt, dann wird die Sinuswelle erhalten, die in 7B dargestellt ist.
Eine Nulldurchgangserfassungsschaltung 102 besteht aus einem Vergleichselement oder dergleichen. Die Nulldurchgangserfassungsschaltung 102 vergleicht das Ausgangssignal und den Grundpegel des Nachschwingfilters 101 und erzeugt eine Rechteckwelle. Diese Rechteckwelle wird mit dem Herzschlag synchronisiert. Wenn zum Beispiel das Ausgangssignal des Nachschwingfilters 101 so ist, wie in 7B dargestellt, dann wird das Ausgangssignal der Nulldurchgangserfassungsschaltung 102 so, wie in 7C dargestellt.
Ein Phasenregelkreis wird aus einem Vergleichselement 103, einem Schleifenfilter 104, einem Spannungssteuerungsschwingkreis 105 und einer Teilungsschaltung 106 gebildet. Wenn die Signalausgabe von der Nulldurchgangserfassungsschaltung 102 an einen der Eingänge des Vergleichselements 103 geliefert wird, und die andere Signalausgabe von der Teilungsschaltung 106 an den anderen Eingang des Vergleichselements 103 geliefert wird, gibt das Vergleichselement 103 ein Fehlerdifferenzsignal in Proportion zum Phasenunterschied zwischen den beiden Signalen aus. Wenn ein Fehlerdifferenzsignal über das Schleifenfilter 104 an den Spannungssteuerungsschwingkreis 105 geliefert wird, gibt der Spannungssteuerungsschwingkreis 105 einen Takt CK aus. Der Takt wird durch die Teilungsschaltung 106 in acht Teile geteilt und zum anderen Eingang des Vergleichselements 103 zurückgeführt. Die Frequenz des Taktes CK in diesem Fall wird mit der Frequenz des Ausgangssignals der Nulldurchgangserfassungsschaltung 102 verglichen, wie in 7D dargestellt, um eine 8-fache Frequenz zu werden. Danach wird der Takt CK durch die Teilungsschaltung 106 in zwei Teile geteilt und als Steuersignal CS ausgegeben, wie in 7E dargestellt.
Eine Pulswellenform MH, die in 5 dargestellt ist, wird durch einen A/D-Wandler 220 in ein digitales Signal umgewandelt und dann in einem ersten Speicher 221 und einem zweiten Speicher 222 gespeichert. Das Steuersignal CS wird direkt an die Schreibklemme des ersten Speichers 221 geliefert, und das Steuersignal CS, das durch einen Inverter 223 umgekehrt wurde, wird an die Schreibklemme des zweiten Speichers 222 geliefert. Der erste und der zweite Speicher 221, 222 speichern abwechselnd Pulswellenformen MH in Taktfrequenzeinheiten.
Das Bezugszeichen 224 zeigt einen Multiplexer an, welcher Pulswellendaten MD auswählt, die abwechselnd aus dem ersten und dem zweiten Speicher 221, 222 ausgelesene werden, und diese Daten an den Basisfunktionsentwickler W ausgibt. Die Pulswellendaten MD werden während der Schreibperiode des ersten Speichers 221 aus dem zweiten Speicher 222 ausgelesen und während des Auslesens aus dem ersten Speicher 221 in den zweiten Speicher 222 geschrieben.
Der Basisfunktionsentwickler W ist so ausgelegt, dass er die Berechnungen für die vorhergehende Gleichung (1) durchführt. Dem Basisfunktionsentwickler W wird der Takt CK zugeführt, und er führt Berechnungen gemäß der Taktperiode aus. Der Basisfunktionsentwickler W besteht aus einer Basisfunktionsaufzeichnungseinrichtung W1, welche das Mutter-Wavelet ψ(x) aufzeichnet; einem Skalenwandler W2, welcher den Skalenparameter a umwandelt; einem Pufferspeicher W3; einem Parallelverschieber W4, welcher eine Verschiebung ausführt, und einem Vervielfacher W5. Es ist zu beachten, dass verschiedene Arten von Wavelets in geeigneter Weise für das Mutter-Wavelet ψ(x), das in der Basisfunktionsaufzeichnungseinrichtung W1 gespeichert wird, eingesetzt werden können, einschließlich Gabor-Wavelet, Mexican-Hat-Wavelet, Harr-Wavelet, Meyer-Wavelet, Shannon-Wavelet und dergleichen.
Wenn ein Mutter-Wavelet ψ(x) aus der Basisfunktionsaufzeichnungseinrichtung W1 ausgelesen wird, wird durch den Skalenwandler W2 eine Umwandlung des Skalenparameters a durchgeführt. Der Skalenparameter a entspricht einer Periode, weshalb sich das Mutter-Wavelet umso mehr über die Zeitachse erstreckt, je größer a ist. In diesem Fall wird die Datenmenge für das Mutter-Wavelet ψ(x), das in der Basisfunktionsaufzeichnungseinrichtung W1 aufgezeichnet ist, derart festgelegt, dass, wenn a größer wird, die Datenmenge je Zeiteinheit abnimmt. Der Skalenwandler W2 führt eine Interpolation aus, um dies auszugleichen, und erzeugt eine Funktion ψ(x/a) durch Durchführen einer Aussonderungsverarbeitung, wenn a kleiner wird. Diese Daten werden einmal im Pufferspeicher W3 gespeichert.
Als Nächstes liest der Parallelverschieber W4 die Funktion ψ(x/a) aus dem Pufferspeicher W3 bei einer Zeitgabe als Reaktion auf den Verschiebungsparameter b aus und führt die Parallelverschiebung der Funktion ψ(x/a) aus, um eine Funktion ψ(x – b/a) zu erzeugen.
Als Nächstes vervielfacht der Vervielfacher W4 eine Wavelet-Transformation die Variable 1/a^1/2, die Funktion ψ(x – b/a) und die Pulswellendaten MD und führt eine Wavelet-Transformation in Herzschlageinheiten aus. Auf diese Weise werden analysierte Pulswellendaten MKD erzeugt. In diesem Beispiel werden die analysierten Pulswellendaten MDK in die Frequenzbereiche 0 Hz bis 0,5 Hz, 0,5 Hz bis 1,0 Hz, 1,0 Hz bis 1,5 Hz, 1,5 Hz bis 2,0 Hz, 2,0 Hz bis 2,5 Hz, 2,5 Hz bis 3,0 Hz, 3,0 Hz bis 3,5 Hz und 3,5 Hz bis 4,0 Hz getrennt und ausgegeben. Der Basisfunktionsentwickler W führt Berechnungen an der Taktperiode durch, wie zuvor beschrieben, und die Taktfrequenz wird so eingestellt, dass sie achtfach größer als die Grundfrequenz der Pulswellenform MH ist. Demnach werden die analysierten Pulswellendaten MKD, welche bei jedem Pulsschlag erzeugt werden, zu den Daten M11 bis M88, die in 8 dargestellt sind.
1-3-1-4: Pulsartdatengenerator
Als Nächstes wird der Pulsartgenerator 12 erläutert. 9 ist ein Blockdiagramm des Pulsartdatengenerators 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
In der Figur sind der Addierer 121, die Koeffizientenschaltungen 122 und 124 und der Speicher 123 Schaltungen zum Berechnen des Mittelwerts der korrigierten Pulswellendaten MKD' in jedem Frequenzbereich. Der Koeffizient der Koeffizientenschaltung 122 ist 1/k+1, während der Koeffizient der Koeffizientenschaltung 124 K ist. Der Addierer 121 addiert die korrigieren Pulswellendaten MKD' und die Ausgabe von der Koeffizientenschaltung 124. Die Datenausgabe vom Addierer 121 wird über die Koeffizientenschaltung 122 im Speicher 123 gespeichert. Der Speicher 123 gibt die Eingabedaten aus, welche um nur 8 Taktperioden verzögert wurden.
Wenn hierbei die Periode des Herzschlags t ist, die aktuelle Taktzeit T ist und die Daten, die im Speicher 123 gespeichert sind, Ma sind, dann können die Daten Ma(T) zur Taktzeit T durch die folgende Gleichung erhalten werden. Ma(T) = {Ma(T – t)∙K + MKD'(T)}/(K + 1)
MA(T – t) in dieser Gleichung sind die Daten, die in einem Zeitintervall t zuvor erhalten werden, d.h. Ma(T – t) stellt die Daten vom vorherigen Herzschlag dar. Demgemäß sind die Daten Ma(T) das gewichtete Mittel der früheren Daten und der aktuellen Daten. Da diese Verarbeitung in jedem Zeitintervall t wiederholt wird, ist das Ergebnis, dass der Mittelwert der korrigierten Pulswellendaten MKD' im Speicher 123 gespeichert wird. Da die korrigierten Pulswellendaten MKD' in jedem Frequenzbereich erzeugt werden, wird der Mittelwert in jedem Frequenzbereich berechnet. Aus diesem Grund werden die Mittelwerte Ma11 bis Ma88 der korrigierten Pulswellendaten MKD' im Speicher 123 in Einheiten von 0,5 Hz gespeichert, wie in 10 dargestellt. In diesem Sinne fungiert der Speicher 123 dann als eine Mittelwerttabelle.
Als Nächstes erzeugt der Kalkulator 125 Pulsartdaten ZD basierend auf Mittelwerten Ma11 bis Ma88, die im Speicher 123 gespeichert sind. Die Beziehung zwischen dem Mittelwert und den repräsentativen Wellenformen Xuan mai, Ping mai und Hua mai wird hier erläutert. Es ist zu erwähnen, dass in dem Beispiel das im Folgenden erläutert wird, die Grundfrequenz der Pulswellenform 1,3 Hz beträgt.
Im Allgemeinen wird, wie in 8 dargestellt, die Pulswellenform MH aus einer Hauptwelle wf1, welche durch den anfänglichen Anstieg erzeugt wird, einer Tidalwelle wf2, die auf wf1 folgt, einer dikroten Welle wf3 und einer Überlappungswelle wf4 gebildet. Die Hauptwelle wf1 entspricht der akuten Ausstoßperiode in der linken Herzkammer. Die Tidalwelle wf2 wird gemäß der Korrelation zwischen der elastischen Dehnung der Aorta und der reflektierten Welle an der Peripherie gebildet. Die dikrote Welle wf3 drückt den Druck der Aorta während der Diastole der linken Herzkammer aus und entspricht dem diastolischen Druck. Die Überlappungswelle wf4 ist die Welle infolge des Flusses in entgegengesetzter Richtung des retrograden Blutflusses begleitet vom Schließen der Aortenklappe.
11 stellt die Beziehung zwischen den Mittelwerten Ma11 bis Ma88 und einem repräsentativen Beispiel einer Xuan mai dar. Eine Xuan mai ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tidalwelle wf2 mit der primären Welle wf1 vereinigt ist und dass die dikrote Welle wf3 nicht erscheint. Mit anderen Worten, die Wellenformcharakteristiken treten in den Zeiträumen t2 und t3 auf. Wenn die Tidalwelle wf2 und die dikrote Welle wf3 klar erscheinen, werden die zweiten und dritten harmonischen Komponenten in Bezug auf die Grund komponente der Pulswellenform MH größer. Demnach neigen im Falle einer Xuan mai Frequenzkomponenten über 2 Hz dazu, in den Zeiträumen t2 und t3 verhältnismäßig kleiner zu werden. Im Falle der beiden Zeiträume t2 und t3 in diesem Beispiel ist das gesamte S1 von Frequenzkomponenten über 2 Hz [7]. Es ist zu beachten, dass S1 durch die folgende Gleichung definiert wird. S1 = Ma23 + Ma24 + Ma25 + Ma26 + Ma27 + Ma28 + Ma33 + Ma34 + Ma35 + Ma36 + Ma37 + Ma38
12 stellt die Beziehung zwischen den Mittelwerten und einer repräsentativen Wellenform für eine Ping mai dar. Eine Ping mai ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Welle mit drei Spitzen bestehend aus einer Hauptwelle wf1, einer Tidalwelle wf2 und einer Überlappungswelle wf4 gebildet wird. Mit anderen Worten, die Charakteristiken der Wellenform treten in den Zeiträumen t2 und t3 auf. Da die Tidalwelle wf2, die dikrote Welle wf3 und wf4 klar erscheinen, werden die zweiten und dritten harmonischen Komponenten höherer Ordnung der Pulswellenform MH größer. Demnach neigen im Falle einer Ping mai Frequenzkomponenten über 2 Hz dazu, in den Zeiträumen t2 und t3 verhältnismäßig größer zu werden. Insbesondere ist, wenn die Zeiträume t2 und t3 verglichen werden, eine Spitze für die Tidalwelle wf2 im Zeitraum t2 vorhanden. Demgemäß kann gesagt werden, dass viele Hochfrequenzkomponenten vorhanden sind. Im Falle der beiden Zeiträume t2 und t3 in diesem Beispiel ist das gesamte S2 von Frequenzkomponenten über 2 Hz [25]. Das gesamte S2 für Frequenzkomponenten von 4,0 bis 3,0 Hz für den Zeitraum t2 ist [12], während das gesamte S3 für Frequenzkomponenten von 4,0 bis 3,0 Hz für den Zeitraum t3 [7] ist. Es ist zu beachten, dass S2 und S3 durch die folgenden Gleichungen definiert werden. S2 = Ma27 + Ma28 S3 = Ma37 + Ma38
13 stellt die Beziehung zwischen den Mittelwerten und einem repräsentativen Beispiel einer Hua mai dar. Eine Hua mai ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer Welle mit zwei Spitzen gebildet wird, wobei die Hauptwelle wf1 und die Tidalwelle wf2 fast zur Gänze überlagert sind. Mit anderen Worten, die Charakteristiken der Wellenform treten in den Zeiträumen t2 und t3 auf. Da die Tidalwelle wf2 beinahe nicht sichtbar ist, während die dikrote Welle wf3 klar erscheint, werden die zweiten und dritten harmonischen Komponenten der Pulswellenform MH größer. Demnach neigen im Falle einer Hua mai Frequenzkomponenten über 2 Hz dazu, in den Zeiträumen t2 und t3 verhältnismäßig größer zu werden. Insbesondere ist, wenn die Zeiträume t2 und t3 verglichen werden, eine Spitze für die Tidalwelle wf2 im Zeitraum t2 nicht vorhanden. Dagegen ist eine dikrote Welle wf3 im Zeitraum t3 vorhanden, derart dass gesagt werden kann, dass im Zeitraum t3 mehr Hochfrequenzkomponenten vorhanden sind. Im Falle der beiden Zeiträume t2 und t3 in diesem Beispiel ist das gesamte S1 von Frequenzkomponenten über 2 Hz [24]. Das gesamte S2 für Frequenzkomponenten von 4,0 bis 3,0 Hz für den Zeitraum t2 ist [6], während das gesamte S3 für Frequenzkomponenten von 4,0 bis 3,0 Hz für den Zeitraum t3 [10] ist.
Wie zuvor erläutert, sind die charakteristischen Teile in jeder Pulsart vorhanden. Diese Ausführungsform konzentriert sich auf diese Punkte, um die Pulsart auf der Basis der folgenden Bestimmungsstandards festzustellen.
1) Bestimmung einer Xuan mai
Es erfolgt eine Bestimmung, dass eine Xuan mai vorliegt, wenn das gesamte S1 für Frequenzkomponenten über 2,0 Hz in den Zeiträumen t2 und t3 [s1 < 15] ist. In diesem Fall erzeugt ein Berechnungsmittel 125 Daten Dg, welche anzeigen, dass es sich bei den Pulsartdaten ZD um eine Xuan mai handelt.
2) Bestimmung einer Ping mai
Es erfolgt eine Bestimmung, dass eine Ping mai vorliegt, wenn das gesamte S1 von Frequenzkomponenten über 2,0 Hz in den Zeiträumen t2 und t3 [S1 ≥ 15] ist, und das gesamte S2 von Frequenzkomponenten im Bereich von 4,0 bis 3,0 Hz im Zeitraum t2 und das gesamte S3 von Frequenzkomponenten im Bereich von 4,0 bis 3,0 Hz im Zeitraum t3 [S2 ≥ S3] ist. In diesem Fall erzeugt das Berechnungsmittel 125 Daten Dh, welche anzeigen, dass es sich bei den Pulsartdaten ZD um eine Ping mai handelt.
3) Bestimmung einer Hua mai
Wenn das gesamte S1 von Frequenzkomponenten über 2,0 Hz für die Zeiträume t2 und t3 [S1 ≥ 15] ist, und das gesamte S2 für Frequenzkomponenten im Bereich von 4,0 bis 3,0 Hz für den Zeitraum t2 und das gesamte S3 für Frequenzkomponenten im Bereich von 4,0 bis 3,0 Hz für den Zeitraum t3 [S2 < S3] ist, dann erfolgt eine Bestimmung, dass eine Hua mai vorliegt. In diesem Fall erzeugt das Berechnungsmittel 125 Daten Dk, welche anzeigen, dass es sich bei den Pulsartdaten ZD um eine Hua mai handelt.
1-3-1-5: Andere Beispiele des Pulsartdatengenerators
14 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels einer anderen Struktur für den Pulsartdatengenerator. Der Speicher 123 fungiert als eine Mittelwerttabelle. Ein Bewertungsfunktionskalkulator 126 erzeugt basierend auf den Mittelwerten, die im Speicher 123 gespeichert sind, Bewertungsdaten QDg, QDh und QDk. Der Bewertungsfunktionskalkulator 126 ist mit einem Speicher versehen, in welchem die Ergebnisse, die aus der Durchführung einer Wavelet-Transformation an den repräsentativen Pulswellenformen, welche Xuan mai, Ping mai und Hua mai entsprechen, erhalten wurden, auf dieselbe Weise wie in der Mittelwerttabelle im Voraus gespeichert werden. Es ist zu erwähnen, dass die Daten, die der Pulswellenform entsprechen, welche für Xuan mai, Ping mai und Hua mai repräsentativ ist, durch Mg11 bis Mg88, Mh11 bis Mh88 beziehungsweise Mk11 bis Mk88 angezeigt werden.
Die Bewertungsdaten QDg sind Daten, welche den Grad darstellen, bis zu welchem die gemessene Pulswellenform MH mit der Pulswellenform einer repräsentativen Xuan mai übereinstimmt, und werden durch Berechnungen unter Verwendung der folgenden Gleichung erzeugt. QDg = ΣPij∙|Mgij – Maij|/Mgij : i = 1 – 8, j = 1 – 8
Die Bewertungsdaten QDh sind Daten, welche den Grad darstellen, bis zu welchem die gemessene Pulswellenform MH mit der Pulswellenform einer repräsentativen Ping mai übereinstimmt, und werden durch die folgende Gleichung erzeugt. QDh = ΣPij∙|Mhij – Maij|/Mhij : i = 1 – 8, j = 1 – 8
Die Bewertungsdaten QDk sind Daten, welche den Grad darstellen, bis zu welchem die gemessene Pulswellenform MH mit der Pulswellenform einer repräsentativen Hua mai übereinstimmt, und werden durch die folgende Gleichung erzeugt. QDk = ΣPij∙|Mkij – Maij|/Mkij : i = 1 – 8, j = 1 – 8
Pij ist der Koeffizient, der in den Zeit-Frequenz-Bereichen, in welchen keine Charakteristiken vorhanden sind, auf [0] eingestellt wird und nur für die charakteristischen Abschnitte auf [1] eingestellt wird. Der Koeffizient wird auf diese Weise eingestellt, da die Pulsart basierend auf den charakteristischen Abschnitten der Wellenform, welche eine große Energiemenge aufweist, erkannt werden kann. Wenn dagegen die Pulsart basierend auf Niederpegelabschnitten der Wellenform bestimmt wurde, dann könnte infolge der schlechten S/N-Verhältnisses keine genaue Bestimmung erfolgen.
Das Vergleichselement 127 vergleicht die Größe der Bewertungsdaten QDg, QDh und QDk, bestimmt die Pulsart, die den Bewertungsdaten entspricht, welche den kleinsten Wert ausdrücken, als die Pulsart der gemessenen Pulswellenform MH und erzeugt die Pulsartdaten ZD.
In dieser Ausführungsform, wie beschrieben, wird die Wavelet-Transformation in Synchronisation mit der Pulswellenform MH durchgeführt, eine Pulswellenform wird in eine Mehrzahl von Frequenz-Zeit-Bereichen geteilt, die Abschnitte, welche die Pulsart charakteristischerweise ausdrücken, werden aus den geteilten Frequenz-Zeit-Bereichen extrahiert, und die Pulsart wird basierend diesen extrahierten Abschnitten bestimmt. Als Ergebnis wird es möglich, die Pulsart genau zu bestimmen.
1-4: Ausführungsform 2
Das Pulswellendiagnosegerät gemäß der ersten Ausführungsform setzte voraus, dass die Testperson im Ruhezustand war. Da der Herzschlag in Proportion zur Körperbewegung stärker wird, wird die Pulswellenform durch die Körperbewegung beeinflusst und variiert, wenn die Testperson spaziert, ein Objekt aufhebt usw. Demnach ist es schwierig, die Pulsart mit dem Pulswellediagnosegerät gemäß der ersten Ausführungsform genau zu erfassen, wenn eine Körperbewegung vorliegt. Demgemäß berücksichtigt diese zweite Ausführungsform diesen Punkt. Und zwar stellt die zweite Ausführungsform ein Pulswellendiagnosegerät bereit, welches die Körperbewegungskomponente aus der Pulswellenform löscht, derart dass eine genaue Pulsart erfasst werden kann, selbst wenn eine Körperbewegung vorliegt.
1-4-1: Struktur von Ausführungsform 2
Die äußere Struktur der zweiten Ausführungsform entspricht der jener ersten Ausführungsform, die in 2 dargestellt ist.
Das Pulswellendiagnosegerät gemäß der zweiten Ausführungsform ist jedoch mit einem Beschleunigungssensor 21 innerhalb des Hauptkörpers 110 des Geräts versehen.
Die elektrische Struktur des Pulswellengeräts gemäß der zweiten Ausführungsform wird nun erläutert. 15 ist ein Blockdiagramm des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der zweiten Ausführungsform. In dieser Figur weisen der erste Wavelet-Transformator 10A und der erste Frequenzkorrektor 11A dieselben Strukturen wie der Wavelet-Transformator 10 beziehungsweise der Frequenzkorrektor 11 der ersten Ausführungsform auf und sind so ausgelegt, dass sie korrigierte Pulswellendaten MKD' vom ersten Frequenzkorrektor 11A ausgeben.
Eine Körperbewegungswellenform TH wird durch den Beschleunigungssensor 21 erfasst und dann an den zweiten Wavelet-Transformator 10B geliefert. Es wird eine Wavelet-Transformation an der Körperbewegungswellenform TH durchgeführt, um analysierte Körperbewegungsdaten TKD zu erzeugen. Der zweite Wavelet-Transformator 10B ist auf dieselbe Art und Weise ausgebildet wie der Wavelet-Transformator 10 in der ersten Ausführungsform. Demgemäß werden die analysierten Körperbewegungsdaten TKD aus den verschiedenen Frequenzkomponenten gebildet, welche sich ergeben, wenn der Frequenzbereich von 0 bis 4 Hz alle 0,5 Hz geteilt wird. Der zweite Frequenzkorrektor 11B ist auf dieselbe Art und Weise ausgebildet wie der Frequenzkorrektor 11 in der ersten Ausführungsform und führt eine Frequenzkorrektur an den analysierten Körperbewegungsdaten TKD durch, um korrigierte Körperbewegungsdaten TKD' zu erzeugen.
Als Nächstes subtrahiert eine Maske 18 die korrigierten Körperbewegungsdaten TKD' von den korrigierten Pulswellendaten MKD', um korrigierte Pulswellendaten MKD'' zu erzeugen, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. Der Pulsartdatengenerator 12 erzeugt Pulsartdaten ZD auf der Basis der korrigierten Pulswellendaten MKD'' auf dieselbe Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform. Die Anzeige 13 zeigt die Pulsart basierend auf den Pulsartdaten ZD an.
1-4-2: Funktionsweise von Ausführungsform 2
Als Nächstes wird die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
Dieses Beispiel geht von dem Fall aus, in welchem die Testperson mit ihrer Hand eine Tasse hebt und sie dann während der Pulsarterfassung wieder auf ihre ursprüngliche Stelle zurückstellt. In diesem Fall wird die Pulswellenform MH, die in 16A dargestellt ist, durch eine Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 erfasst. Die Körperbewegungswellenform TH, die in 16B dargestellt ist, wird gleichzeitig erfasst.
Die Körperbewegungswellenform TH beginnt vom Zeitpunkt T1 an zu steigen und erreicht bei Zeitpunkt T2 eine positive Spitze. Danach fällt die Körperbewegungswellenform TH allmählich ab, durchschreitet bei Zeitpunkt T2 den Pegel 0, erreicht bei Zeitpunkt T3 eine negative Spitze und kehrt zum Zeitpunkt T4 zum Pegel 0 zurück. Da die Körperbewegungswellenform TH durch den Beschleunigungssensor 21 erfasst wird, entspricht der Zeitpunkt T3 der Taktzeit, zu welcher die Tasse von der Testperson maximal angehoben wird, Zeitpunkt T1 entspricht der Taktzeit, zu welcher die Testperson beginnt, die Tasse zu heben, und der Zeitpunkt T4 entspricht der Taktzeit, zu welcher der Hebevorgang abgeschlossen ist. Demgemäß ist der Zeitraum von T1 zu T4 der Zeitraum, während dessen eine Körperbewegung vorliegt. Es ist zu beachten, dass 16C eine Pulswellenform MH' in der Annahme, dass keine Körperbewegung vorliegt, darstellt. In diesem Beispiel beträgt die Grundfrequenz der Pulswellenform MH 1,3 Hz.
Die Funktionsweise des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der zweiten Ausführungsform während des Zeitraums Tc, der in 16 dargestellt ist, wird nun unter Bezugnahme auf 17 bis 19 erläutert. 17 stellt die korrigierte Pulswellendaten MKD' im Intervall Tc dar, und 18 stellt die korrigierten Körperbewegungsdaten TKD' im Intervall Tc dar. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, dass Frequenzkomponenten eines verhältnismäßig großen Pegels in den Frequenzbereichen von 0,0 Hz bis 0,1 Hz in der Körperbewegungswellenform TH vorhanden sind.
Wenn die korrigierten Pulswellendaten MKD' und die korrigierten Körperbewegungsdaten TKD' an die Maske 18 geliefert werden, subtrahiert die Maske 18 die korrigierten Körperbewegungsdaten TKD' von den korrigierten Pulswellendaten MKD', um die korrigierten Pulswellendaten MKD'' zu erzeugen, von welchen Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, wie in 19 dargestellt. Als Ergebnis wird, selbst wenn eine Körperbewegung vorliegt, ihre Wirkung aufgehoben, wodurch es möglich gemacht wird, korrigierte Pulswellendaten MKD'' zu erhalten, welche dieselben sind wie die Pulswellendaten MKD', welche aus der Pulswelle einer Testperson im Ruhezustand erhalten werden.
Der Pulsartdatengenerator 12 bestimmt die Pulsart auf der Basis der korrigierten Pulswellendaten MKD''. In diesem Beispiel ist das gesamte S1 von Frequenzkomponenten über 2,0 Hz in den Intervallen t2 und t3 28, derart dass [S1 15] ist. Das gesamte S2 von Frequenzkomponenten im Bereich von 4,0 bis 3,0 Hz im Intervall t2 ist 9. Und das gesamte S3 von Frequenzkomponenten im Bereich von 4,0 bis 3,0 Hz im Intervall t3 ist 13. Demgemäß ist [S2 < S3]. Daher erfolgt auf der Basis der zuvor erwähnten Bestimmungsstandards eine Bestimmung, dass eine Hua mai vorliegt. Der Pulsartdatengenerator 12 erzeugt Daten Dk, welche anzeigen, dass es sich bei den Pulsartdaten ZD um eine Hua mai handelt.
In der zweiten Ausführungsform wird die Wavelet-Transformation an der Körperbewegungswellenform TH durchgeführt, und die Körperbewegungskomponenten werden basierend auf dem erhaltenen Ergebnis annulliert. Demgemäß ist es mithilfe der zweiten Ausführungsform möglich, die Pulsart selbst während alltäglicher Aktivitäten oder beim Üben genau zu erfassen.
1-5: Ausführungsform 3
In der zweiten Ausführungsform wurde eine Frequenzkorrektur an den Wavelets in der Pulswellenform und der Körperbewegungswellenform durchgeführt, und das Pulswellenform-Wavelet wurde durch die Körperbewegungswellenform maskiert. Es sind in diesem Fall jedoch zwei Arten von Frequenzkorrektoren erforderlich, derart dass die Struktur kompliziert wird. Dieser Punkt wurde in der Konzeption der dritten Ausführungsform berücksichtigt.
Die äußere Struktur der dritten Ausführungsform ist dieselbe wie jene der ersten Ausführungsform, die in 2 dargestellt ist. Das Pulswellendiagnosegerät gemäß der dritten Ausführungsform ist jedoch mit einem Beschleunigungssensor 21 innerhalb des Hauptkörpers 110 des Geräts versehen, wie im Falle der zweiten Ausführungsform.
Die elektrische Struktur des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der dritten Ausführungsform wird erläutert. 20 ist ein Blockdiagramm des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der dritten Ausführungsform. Der erste und der zweite Wavelet-Transformator 10A, 10B und der Frequenzkorrektor 11 in dieser Figur weisen dieselben Strukturen wie der Wavelet-Transformator 10 und der Frequenzkorrektor 11 in der ersten Ausführungsform auf.
Vor dem Korrigieren der Frequenz subtrahiert die Maske 18 die analysierten Körperbewegungsdaten TKD von den analysierten Pulswellendaten MKD, um die Körperbewegungskomponenten zu annullieren, um dadurch Pulswellendaten zu erzeugen, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. Anschließend korrigiert der Frequenzkorrektor 11 die Pulswellendaten, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, durch Durchführen einer Frequenzkorrektur, derart dass die Leistungsdichte bei jeder Frequenz konstant wird, um dadurch korrigierte Pulswellendaten MKD'' zu erzeugen. Als Ergebnis wird es möglich, die Pegel zwischen verschiedenen Frequenzkomponenten zu vergleichen. Als Nächstes erzeugt der Pulsartdatengenerator 12 Pulsartdaten ZD basierend auf den korrigierten Pulswellendaten MKD'' und zeigt diese Pulsartdaten ZD auf der Anzeige 13 an.
Da der Frequenzkorrektor 11 in der dritten Ausführungsform nach der Maske 18 vorgesehen ist, ist die Struktur des Pulswellendiagnosegeräts einfach, und es ist möglich, die Pulsart selbst bei Vorhandensein von Körperbewegung zu bestimmen.
1-6: Ausführungsform 4
In der zweiten und der dritten Ausführungsform wurde die Körperbewegungswellenform TH durch den Beschleunigungssensor 21 erfasst und die Wavelet-Transformation wurde an der Körperbewegungswellenform TH durchgeführt. Die Pulsart wurde dann durch Vergleichen des Ergebnisses der Wavelet-Transformation an der Pulswellenform MH und des Ergebnisses der Wavelet-Transformation an der Körperbewegungswellenform TH und Annullieren der Körperbewegungskomponente, die in den Frequenzkomponenten der Pulswellenform MH enthalten war, bestimmt. Da jedoch der Beschleunigungssensor 21 und der zweite Wavelet-Transformator 10B erforderlich sind, wird die Struktur kompliziert. Die vierte Ausführungsform berücksichtigt diesen Punkt und stellt ein Pulswellendiagnosegerät bereit, das nicht nur eine einfache Struktur aufweist, sondern mithilfe dessen es möglich ist, eine genaue Pulsart zu bestimmen, selbst wenn eine Körperbewegung vorliegt.
1-6-1: Struktur von Ausführungsform 4
Die äußere Struktur des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der vierten Ausführungsform entspricht der äußeren Struktur der ersten Ausführungsform, die in 2 dargestellt ist, weshalb eine Erläuterung davon unterlassen wird. Es erfolgt jedoch eine Erläuterung der elektrischen Struktur. 21 ist ein Blockdiagramm eines Pulswellendiagnosegeräts gemäß der vierten Ausführungsform. Mit Ausnahme der Bereitstellung eines Körperbewegungskomponentenentferners 19 zwischen dem Frequenzkorrektor 11 und dem Pulsartdatengenerator 12 entspricht 21 der 4, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform erläutert wurde. Demgemäß werden im Folgenden nur die Unterscheidungspunkte erläutert.
Der Körperbewegungskomponentenentferner 19 beseitigt und entfernt die Körperbewegungskomponente aus den korrigierten Pulswellendaten MKD' und erzeugt Pulswellendaten TBD, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. Der Körperbewegungskomponentenentferner 19 macht sich die folgenden Eigenschaften der Körperbewegung zunutze.
Und zwar wird eine Körperbewegung als Ergebnis der vertikalen Bewegung der Arme oder der Schwingbewegung der Arme während des Laufens erzeugt. Während des Verlaufs alltäglicher Aktivitäten gibt es jedoch fast keine momentane Bewegung des Körpers. Aus diesem Grund wird die Frequenzkomponente der Körperbewegungswellenform TH während alltäglicher Aktivitäten nicht so hoch, sondern liegt normalerweise im Bereich von 0 Hz bis 1 Hz. In diesem Fall liegt die Grundfrequenz der Pulswellenform MH häufig im Bereich von 1 Hz bis 2 Hz. Demgemäß liegen die Frequenzkomponenten der Körperbewegungswellenform TH während alltäglicher Aktivitäten in einem Frequenzbereich, der niedriger als die Grundfrequenz der Pulswellenform MH ist.
Dagegen wird durch die Schwingbewegung der Arme und dergleichen, welche Sportarten, wie beispielsweise Jogging, begleiten, solch eine Wirkung erzielt, dass die Frequenzkomponente der Körperbewegungswellenform TH etwas höher wird. Die Pulsrate steigt jedoch in Übereinstimmung mit dem Belastungsmaß ebenfalls, derart dass gleichzeitig die Grundfrequenz der Pulswellenform MH höher wird. Demgemäß liegen selbst in dem Fall, in dem die Testperson Sport betreibt, die Frequenzkomponenten der Körperbewegungswellenform TH normalerweise in einem Frequenzbereich, der niedriger als die Grundfrequenz der Pulswellenform MH ist.
Der Körperbewegungskomponentenentferner 19 macht sich diesen Punkt zunutze, um Körperbewegungskomponenten zu entfernen, wobei er so ausgelegt ist, dass er Frequenzbereiche ignoriert, welche niedriger als die Grundkomponente der Pulswellenform MH sind. In diesem Fall nimmt dann, wenn Körperbewegungskomponenten in einem Frequenzbereich vorhanden sind, welcher höher als die Grundkomponente der Pulswellenform MH ist, die Genauigkeit der Pulsarterfassung ab. Da jedoch eine höhere Wahrscheinlichkeit besteht, dass Körperbewegungskomponenten in einem Frequenzbereich sind, welcher niedriger als die Grundkomponenten der Pulswellenform MH ist, ist es möglich, eine sehr genaue Pulsarterfassung auszuführen. 22 ist ein detailliertes Blockdiagramm des Körperbewegungskomponentenentferners 19. Ein Wellenformformungselement 191 führt eine Wellenformformung an der Pulswellenform MH durch und erzeugt einen Rückstellimpuls, der mit der Pulswellenform MH synchronisiert ist. Konkret besteht das Wellenformformungselement 191 aus einem Nachschwingfilter 101, einer Nulldurchgangserfassungsschaltung 102 und dergleichen, die in 6 dargestellt sind. Ein Zähler 192 zählt die Taktimpulse, welche in den Figuren nicht dargestellt sind, und ist so ausgelegt, dass der Zählwert durch den Rückstellimpuls zurückgestellt wird. Eine Mittelwertberechnungsschaltung 193 berechnet das Mittel des Zählwerts des Zählers 192 und kann aus einem Addierer 121, Koeffizientenschaltungen 122 und 124, einem Speicher 123 und dergleichen, die in 9 dargestellt sind, bestehen. In diesem Fall entspricht der Mittelwert, der durch die Mittelwertberechnungsschaltung 193 berechnet wird, der mittleren Periode der Pulswellenform MH. Demgemäß kann die Grundfrequenz der Pulswellenform MH durch Bezugnahme auf den Mittelwert erfasst werden.
Basierend auf dem zuvor erwähnten Mittelwert bestimmt eine Ersetzungsschaltung 194 den Frequenzbereich, welcher die Grundfrequenz der Pulswellenform MH umfasst. Wenn zum Beispiel der Mittelwert 0,71 sec beträgt, dann wird die Grundfrequenz 1,4 Hz. Demnach ist der Frequenzbereich, der bestimmt wird, 1 Hz bis 1,5 Hz. Danach ersetzt die Ersetzungsschaltung 194 für Frequenzbereiche, welche unter dem spezifizierten Frequenzbereich liegen, die korrigierten Pulswellendaten MKD' durch [0], um Pulswellendaten TBD zu erzeugen, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. Als Ergebnis werden Komponenten von Frequenzbereichen, die niedriger als die Grundfrequenz der Pulswellenform MH sind, bei der Pulsartbestimmung ignoriert. In diesem Fall werden die Pulswellenkomponenten zusammen mit den Körperbewegungskomponenten durch [0] ersetzt. Da jedoch die charakteristischen Abschnitte der Pulswellenform MH in Frequenzbereichen vorhanden sind, welche höher als die Grundfrequenz sind, hat die Ersetzung durch [0], wie zuvor beschrieben, fast keinen Einfluss auf die Bestimmung der Pulsart.
Basierend auf den so erzeugten Pulswellendaten TBD, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, bestimmt der Pulsartdatengenerator 12, der in 21 dargestellt ist, die Pulsart und erzeugt Pulsartdaten ZD. Wenn die Pulsartdaten ZD an die Anzeige 13 geliefert werden, zeigt die Anzeige 13 einen Ausdruck, wie beispielsweise „Ping mai", „Xuan mai" oder „Hua mai", oder bestimmte Symbole oder Piktogramme an.
1-6-2: Funktionsweise von Ausführungsform 4
Die Funktionsweise der vierten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
Wenn in diesem Beispiel die Pulswellenform MH (Grundfrequenz 1,3 Hz), die in 16A dargestellt ist, durch eine Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 erfasst wird, dann werden die korrigierten Pulswellendaten MKD' im Zeitraum Tc so, wie in 17 dargestellt.
Der Frequenzbereich, der durch die Ersetzungsschaltung 194 bestimmt wird, ist in diesem Fall der Frequenzbereich von 1,0 Hz bis 1,5 Hz. Demnach wird der Frequenzbereich, der einer Ersetzung unterzogen wird, Ma12 bis Ma82, welche 0,5 Hz bis 1,0 Hz entsprechen, und Ma11 bis Ma81, welche 0 Hz bis 0,5 Hz entsprechen. Demgemäß werden die Daten Ma12 bis Ma82 und Ma11 bis Ma81 der korrigierten Pulswellendaten MKD' durch [0] ersetzt, wodurch Pulswellendaten erzeugt werden, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, wie in 23 dargestellt.
Der Pulsartdatengenerator 12 bestimmt die Pulsart auf der Basis dieser Pulswellendaten TBD, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. In diesem Beispiel ist das gesamte S1 von Frequenzkomponenten über 2,0 Hz in den Zeiträumen t2 und t3 28, derart dass [S1 ≥ 15] ist. Das gesamte S2 von Frequenzkomponenten im Bereich 4,0 bis 3,0 Hz für den Zeitraum t2 ist 9. Und das gesamte S3 von Frequenzkomponenten im Bereich von 4,0 bis 3,0 Hz im Zeitraum t3 ist 13. Demgemäß ist [S2 < S3]. Daher erfolgt basierend auf den zuvor erwähnten Bestimmungsstandards eine Bestimmung, dass eine Hua mai vorliegt. Der Pulsartdatengenerator 12 erzeugt Daten Dk, welche anzeigen, dass es sich bei den Pulsartdaten ZD um eine Hua mai handelt.
In der vierten Ausführungsform werden die Körperbewegungskomponenten durch Nutzen der Eigenschaft der Körperbewegung, dass Körperbewegungskomponenten wahrscheinlich in einem Frequenzbereich vorhanden sind, der niedriger als die Grundfrequenzkomponente der Pulswellenform MH ist, entfernt. Demnach ist es möglich, solche Strukturen wie den Beschleunigungssensor 21 und einen zweiten Wavelet-Transformator 10B, welche in der zweiten und der dritten Ausführungsform erforderlich waren, wegzulassen. Darüber hinaus ist eine genaue Erfassung der Pulsart möglich, selbst wenn eine Körperbewegung vorliegt.
1-7: Ausführungsform 5
In Ausführungsform zwei bis vier wurden Körperbewegungskomponenten aus den Ergebnissen entfernt, welche nach dem Durchführen einer Wavelet-Transformation an der Pulswellenform MH erhalten wurden, und die Pulsart wurde basierend auf dem Energieniveau dieses Zeit-Frequenz-Bereichs spezifiziert. Übrigens ist es bei der Wavelet-Verarbeitung bekanntlich möglich, durch Durchführen einer Wavelet-Rücktransformation an dem Ergebnis, das aus der Wavelet-Transformation erhalten wurde, die Signale auf der Zeitachse wiederzugeben. Die fünfte Ausführungsform konzentriert sich auf diesen Punkt, um durch Durchführen einer Wavelet-Rücktransformation an dem Wavelet-Trans formationsergebnis, aus welchem die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, die Pulsart auf der Zeitachse zu bestimmen.
1-7-1: Struktur von Ausführungsform 5
Die äußere Struktur des Pulswellendiagnosegeräts gemäß der fünften Ausführungsform entspricht der äußeren Struktur der ersten Ausführungsform, die in 2 dargestellt ist, so dass hier eine Erläuterung davon unterlassen wird. Es erfolgt jedoch eine Erläuterung der elektrischen Struktur. Es ist zu beachten, dass dieses Beispiel den Fall erläutert, in welchem eine Wavelet-Rücktransformation in der vierten Ausführungsform angewendet wird. Es ist jedoch auch zulässig, die Wavelet-Rücktransformation in der zweiten oder der dritten Ausführungsform anzuwenden, um die Pulsart entlang der Zeitachse zu bestimmen.
24 ist ein Blockdiagramm eines Pulswellendiagnosegeräts gemäß der fünften Ausführungsform. Das Pulswellendiagnosegerät gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform, die in 21 dargestellt ist, darin, dass der Frequenzkorrektor 11 nicht eingesetzt wird, ein Pulsartbestimmungselement 22 anstelle des Pulsartdatengenerators 12 vorgesehen ist und ein Wavelet-Rücktransformator 20 zwischen dem Körperbewegungskomponentenentferner 19 und dem Pulsartbestimmungselement 22 vorgesehen ist. Diese Unterscheidungspunkte werden im Folgenden erläutert.
Der Grund dessen, warum der Frequenzkorrektor 11 nicht bereitgestellt wird, ist, dass es nicht notwendig ist, die Ergebnisse der Wavelet-Transformation in jedem Zeit-Frequenz-Bereich zu vergleichen, da die Pulsart in diesem Beispiel aus der Signalwellenform entlang der Zeitachse bestimmt wird. Außerdem ist ein anderer Grund, warum der Frequenzkorrektor 11 nicht bereitgestellt wird, dass der Wavelet-Rücktransformator die Signalwellenform auf der Zeitachse durch Verarbeiten des Ergebnisses, dass durch die Wavelet-Transformation erhalten wurde, wiedergibt. Demgemäß würde die Signalwellenform nicht korrekt wiedergegeben werden, wenn eine Frequenzkorrektur durchgeführt werden würde.
Als Nächstes hat der Wavelet-Rücktransformator 20 eine Komplementärbeziehung zum Wavelet-Transformator 10 und berechnet die folgende Gleichung 2.
Die Pulswellenform TMH, von welcher die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, wird basierend auf den Pulswellendaten TBD, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, erhalten. Wenn zum Beispiel die Pulswellenform MH, die in 16A dargestellt ist, durch die Sensoreinheit 130 zum Erfassen der Pulswelle erfasst wird, werden die analysierten Pulswellendaten MKD im Zeitraum Tc so, wie in 17 dargestellt. Wenn als Nächstes die Körperbewegungskomponente durch den Körperbewegungskomponentenentferner 19 entfernt wird, werden Pulswellendaten TBD erhalten, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, wie in 23 dargestellt. Wenn eine Wavelet-Rücktransformation durch den Wavelet-Rücktransformator durchgeführt wird, dann wird die Pulswellenform MH', die in 16C dargestellt ist, als Pulswellenform TMH erzeugt, von welcher die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden.
Als Nächstes extrahiert das Pulsartbestimmungselement 22, um die Pulsart zu bestimmen, zuerst Wellenformparameter, welche die Form der Pulswellenform TMH spezifizieren, von welcher die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. In der Annahme, dass die Pulswellenform TMH, von welcher die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, während eines Pulsschlags die Form aufweist, die in 25 dargestellt ist, wird der Wellenformparameter so definiert, wie folgt. Es ist zu erwähnen, dass in 25 der Blutdruck entlang der vertikalen Achse dargestellt ist, und die Zeit ist entlang der horizontalen Achse dargestellt.

1) Zeit t₆ ab der Pulswelle, die einem Pulsschlag entspricht (im Folgenden wird die Zeit, zu welcher die Pulswelle ansteigt, als die „Pulswellenanfangszeit" bezeichnet), bis die Pulswelle, die dem nächsten Herzschlags entspricht, zu steigen beginnt
2) Blutdruckwerte y₁ bis y₅ am Maximalpunkt P1, Minimalpunkt P2, Maximalpunkt P3, Minimalpunkt P4 und Maximalpunkt P5, welche der Reihe nach in der Pulswelle auftreten
3) Verstrichene Zeit t1 bis t5 nach der Pulswellenanfangszeit, bis jeder der Punkte P1 bis P5 auftritt

Um die Wellenformparameter zu berechnen, extrahiert das Pulsartbestimmungselement 22 die so genannten Spitzeninformationen, d.h. die Informationen in Bezug auf jeden Maximal- und Minimalpunkt. Der Inhalt der Spitzeninformationen steht mit der Funktionsweise und der Struktur des Pulsartbestimmungselements in Zusammenhang. Demgemäß werden die Spitzeninformationen bei der Erläuterung der Struktur der Schaltung ausführlich erläutert.
26 ist ein Blockdiagramm, welches die Struktur des Pulsartbestimmungselements 22 darstellt. Das Bezugszeichen 181 in der Figur bezeichnet einen Mikrocomputer zum Steuern jedes der Strukturteile. 184 ist ein Wellenformspeicher, der aus einem RAM besteht. Der Wellenformwert W der Pulswellenform TMH, von welcher die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, wird über einen A/D-Wandler 182 aufgenommen und der Reihe nach gespeichert. 195 ist ein Wellenformwertadresszähler, welcher während des Zeitraums, in dem der Mikrocomputer 181 einen START-Befehl zum Sammeln der Pulswellen ausgibt, einen Abtasttakt ϕ zu zählen beginnt. Der Wellenformadresszähler 195 gibt das Zählergebnis als die Wellenformwertadresse ADR1 aus, an welcher der Wellenformwert W einzuschreiben ist. Diese Wellenformwertadresse ADR1 wird durch den Mikrocomputer 181 überwacht.
Das Bezugszeichen 196 bezeichnet einen Selektor. Wenn der Mikrocomputer 181 kein Wählsignal S1 ausgibt, wählt der Selektor 196 die Wellenformwertadresse ADR1, die durch den Wellenformwertadresszähler 195 ausgegeben wird, und liefert die ausgewählte Wellenformwertadresse ADR1 zur Adresseingangsklemme des Wellenformspeichers 184. Wenn dagegen ein Wählsignal S1 durch den Mikrocomputer 181 ausgegeben wird, wählt der Selektor 196 die Ausleseadresse ADR4, welche durch den Mikrocomputer 181 ausgegeben wird, aus und liefert die ausgewählte Ausleseadresse ADR4 zur Adresseingangsklemme des Wellenformspeichers 184.
Das Bezugszeichen 201 in der Figur ist eine Differenzierschaltung, welche die Zeitableitung der Wellenformwerte W berechnet, die der Reihe nach vom Tiefpassfilter 183 ausgegeben werden.
202 ist eine Nulldurchgangserfassungsschaltung, welche einen Nulldurchgangserfassungsimpuls Z ausgibt, wenn die Zeitableitung des Wellenformwerts W infolge des Vorhandenseins von Höchst- oder Mindestwerten 0 ist. Konkret ist die Nulldurchgangserfassungsschaltung 202 vorgesehen, um Spitzen P1, P2, ... in der Wellenform der Pulswelle zu erfassen, die in 27 offenbart wird. Der Nulldurchgangserfassungsimpuls Z wird ausgegeben, wenn die Wellen formwerte W eingegeben werden, die diesen Spitzen entsprechen.
203 ist ein Spitzenadresszähler. Der Spitzenadresszähler 203 zählt den Nulldurchgangserfassungsimpuls, während der Mikrocomputer 181 einen START-Befehl, mit dem Sammeln der Pulswellen zu beginnen, ausgibt. Der Spitzenadresszähler 203 gibt dann das Zählergebnis als Spitzenadresse ADR2 aus.
204 ist eine Schaltung zur Berechnung des gleitenden Mittelwerts, welche den Mittelwert der Zeitableitung einer festen Anzahl von früheren Wellenformwerten W, die von der Differenzierschaltung 201 ausgegeben wurden, bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt berechnet. Das berechnete Ergebnis wird als Steigungsinformation SLP ausgegeben, welche die Steigung der Pulswelle bis zum aktuellen Zeitpunkt anzeigt.
205 bezeichnet einen Spitzeninformationsspeicher, der vorgesehen ist, um die Spitzeninformationen zu speichern, welche als Nächstes erläutert werden. Die Spitzeninformationen werden im Folgenden ausführlicher beschrieben. Und zwar werden die Einzelheiten des Inhalts der Spitzeninformationen, die in 28 dargestellt sind, folgendermaßen aufgelistet.
(1) Wellenformadresse ADR1
Die Wellenformadresse ADR1 ist die Schreibadresse, die vom Wellenformwertadresszähler 195 ausgegeben wird, wenn der Wellenformwert W, der vom Tiefpassfilter 183 ausgegeben wird, ein Höchst- oder ein Mindestwert ist. Mit anderen Worten, dies ist die Schreibadresse im Wellenformspeicher 184 für den Wellenformwert W, der einem Höchst- oder einem Mindestwert entspricht.
(2) Spitzenart B/T
Die Spitzenart ist eine Information, welche anzeigt, ob der Wellenformwert W, der in die Wellenformwertadresse ADR1 eingeschrieben wird, ein Höchstwert T (für engl. Top) oder ein Mindestwert B (für engl. Bottom) ist.
(3) Wellenformwert W
Dies ist der Wellenformwert, der einem Höchst- oder einem Mindestwert entspricht.
(4) Schlaginformation STRK
Die Schlaginformation STRK ist der Betrag der Änderung des wellenformwerts vom unmittelbar vorhergehenden Spitzenwert bis zum Spitzenwert von Interesse.
(5) Steigungsinformation SLP
Dies ist der Mittelwert der Zeitableitung einer festen Anzahl von früheren Wellenformwerten bis zum Spitzenwert von Interesse.
Als Nächstes wird die Funktionsweise des Pulsartbestimmungselements 22 unter der Kontrolle des Mikrocomputers 181 erläutert.
(a) Sammlung von Wellenformen und entsprechenden Spitzeninformationen
Wenn der Mikrocomputer 181 einen START-Befehl zum Sammeln von Wellenformen ausgibt, hören der Wellenformwertadresszähler 195 und der Spitzenadresszähler 203 auf, rückgestellt zu werden.
Als Ergebnis wird der Zähler von Abtasttakten ϕ durch den Wellenformwertadresszähler 195 aktiviert. Der Zählwert wird über den Selektor 196 als Wellenformwertadresse ADR1 an den Wellenformspeicher 184 geliefert. Die Pulswellensignale, die vom menschlichen Körper erfasst werden, werden in den A/D-Wandler 182 eingegeben und gemäß dem Abtasttakt der Reihe nach in digitale Signale umgewandelt. Diese umgewandelten digitalen Signale werden dann der Reihe nach über das Tiefpassfilter 183 als Wellenformwerte W ausgegeben. Die Wellenformwerte W, die auf diese Weise ausgegeben wurden, werden der Reihe nach an den Wellenformspeicher 184 geliefert und in den Speicherbereich geschrieben, der durch die Wellenformwertadresse ADR1 zu diesem Zeitpunkt spezifiziert wird. Als Ergebnis der vorhergehenden Operationen wird ein kontinuierlicher Wellenformwert W, welcher der Pulswellenform entspricht, im Wellenformspeicher 184 gespeichert. Dieser kontinuierliche Wellenformwert W ist in 27 dargestellt.
Parallel zu der vorhergehenden Operation werden die Erfassung der Spitzeninformationen und das Schreiben in den Spitzeninformationsspeicher 205 ausgeführt, wie im Folgenden beschrieben.
Zuerst wird die Zeitableitung der Wellenformwerte W der Pulswellenform TMH, von welcher die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, an der Differenzierschaltung 201 berechnet und dann in die Nulldurchgangserfassungsschaltung 202 und die Schaltung 204 zur Berechnung des gleitenden Mittelwerts eingegeben. Die Schaltung 204 zur Berechnung des gleitenden Mittelwerts berechnet jedes Mal, wenn die Zeitableitung eines Wellenformwerts W geliefert wird, den Mittelwert (d.h. den gleitenden Mittelwert) einer spezifizierten früheren Anzahl von Zeitableitungen und gibt das berechnete Ergebnis als Steigungsinformation SLP aus. Es wird ein positiver Wert für die Steigungsinformation SLP ausgegeben, wenn der Wellenformwert W steigt oder einen Höchstwert erreicht hat. Umgekehrt wird ein negativer Wert für die Steigungsinformation SLP ausgegeben, wenn der Wellenformwert W fällt oder einen Mindestwert erreicht hat.
Wenn der Wellenformwert W, welcher zum Beispiel dem Maximalpunkt P1 entspricht, der in 27 dargestellt ist, vom Tiefpassfilter 183 ausgegeben wird, wird von der Differenzierschaltung 201 0 als die Zeitableitung ausgegeben, und von der Nulldurchgangserfassungsschaltung 202 wird der Nulldurchgangserfassungsimpuls Z ausgegeben.
Als Ergebnis nimmt der Mikrocomputer 181 zu diesem Zeitpunkt die Wellenformadresse ADR1, welche der Zählwert des Wellenformwertadresszählers 191 ist; den Wellenformwert W; die Spitzenadresse RDR2, welche der Zählwert des Spitzenadresszählers (hier ADR2 = 0); und die Steigungsinformation SLP auf. Außerdem wird der Zählwert ADR2 des Spitzenadresszählers 203 1, wenn der Nulldurchgangserfassungsimpuls Z ausgegeben wird.
Der Mikrocomputer 181 erzeugt eine Spitzenart B/T basierend auf dem Vorzeichen der aufgenommenen Steigungsinformation SLP. In diesem Fall werden, wenn der Wellenformwert W des Höchstwerts P1 ausgegeben wird, dann positive Steigungsinformationen zu diesem Zeitpunkt ausgegeben. Als Ergebnis stellt der Mikrocomputer 181 den Wert der Spitzeninformationen B/T auf einen ein, der einem Höchstwert entspricht. Der Mikrocomputer 181 zeigt die Spitzenadresse ADR2, die vom Spitzenadresszähler 203 (hier ADR2 = 0) aufgenommen wurde, ohne Modifikation als Schreibadresse ADR3 an und schreibt den Wellenformwert W, seine Wellenformadresse ADR1, die Spitzenart B/T und die Steigungsinformation SLP als die Spitzenerstinformationen in den Spitzeninformationsspeicher 205 ein. Beim Einschreiben der Spitzenerstinformationen wird keine Schlaginformationen STRK erzeugt oder geschrieben, da keine unmittelbar vorhergehenden Spitzeninformationen vorhanden sind.
Wenn der Wellenformwert W, welcher zum Beispiel dem Minimalpunkt P2 entspricht, der in 27 dargestellt ist, anschließend vom Tiefpassfilter 183 ausgegeben wird, wird der Nulldurchgangserfassungsimpuls Z auf dieselbe Art und Weise ausgegeben wie zuvor, und die Schreibadresse ADR1, der Wellenformwert W, die Spitzenadresse ADR2 (= 1) und die Steigungsinformation SLP (< 0) werden durch den Mikrocomputer 181 aufgenommen.
Als Nächstes bestimmt der Mikrocomputer 181 auf dieselbe Art und Weise wie zuvor die Spitzenart B/T (B in diesem Fall) basierend auf der Steigungsinformation SLP. Als Nächstes wird die Adresse, welche 1 weniger als die Spitzenadresse ADR2 ist, durch den Mikrocomputer 181 ausgelesen und als Adresse ADR3 an den Spitzeninformationsspeicher 205 geliefert. Der Wellenformwert W, der zuerst geschrieben wurde, wird dann gelesen. Als Nächstes berechnet der Mikrocomputer 181 den Unterschied zwischen dem Wellenformwert W, der zum aktuellen Zeitpunkt vom Tiefpassfilter 183 aufgenommen wurde, und dem Wellenformwert W, der aus dem Spitzeninformationsspeicher 205 ausgelesen wird und zuerst aufgenommen wurde, um dadurch Schlaginformationen STRK zu erhalten. Die Spitzenart B/T und die Schlaginformationen STRK, die auf diese Weise erhalten wurden, werden als Spitzenzweitinformationen zusammen mit anderen Informationen, wie beispielsweise der Wellenformwertadresse ADR1, dem Wellenformwert W und der Steigungsinformation SLP, in den Speicherbereich geschrieben, welcher der Spitzenadresse ADR3 = 1 im Spitzeninformationsspeicher 205 entspricht. Dieselbe Operation wird dann ausgeführt, wenn die Spitzen P3, P4, ... erfasst werden.
Sobald ein spezifischer Zeitraum verstrichen ist, stoppt der Mikrocomputer 181 die Ausgabe des Wellenformsammlungsbefehls START, und das Sammeln des Wellenformwerts W und der Spitzeninformationen endet.
(b) Pulswellentrennungsverarbeitung
Der Mikrocomputer 181 führt eine Verarbeitung aus, um unter den verschiedenen Informationen, die im Spitzeninformationsspeicher 205 gespeichert sind, die Informationen zu spezifizieren, welche der Wellenform eines einzigen Pulsschlags entsprechen, bei dem eine Wellenformparametersammlung ausgeführt wird.
Zuerst werden die Steigungsinformationen SLP und die Schlaginformationen STRK, welche jeder der Spitzen P1, P2, ... entsprechen, der Reihe nach aus dem Spitzeninformationsspeicher 205 ausgelesen. Als Nächstes werden die Schlaginformationen, welche den positiven Steigungen entsprechen, aus jeder Schlaginformation STRK ausgelesen (d.h. die entsprechende Steigungsinformation SLP, die positiv ist). Eine bestimmte Anzahl der höchsten Werte wird dann unter diesen Schlaginformationen ausgewählt. Als Nächstes werden die Schlaginformationen, welche den mittleren Werten entsprechen, unter den ausgewählten Schlaginformationen ausgewählt, und es werden die Schlaginformationen für den ansteigenden Abschnitt (zum Beispiel den ansteigenden Abschnitt, der durch das Symbol STRKM in 27 angezeigt ist) der Pulswelle eines Pulsschlags, bei dem eine Wellenformparameterextraktion auszuführen ist, erhalten. Als Nächstes wird die Spitzenadresse, welche der Spitzenadresse dieser Steigungsinformationen unmittelbar vorangeht (d.h. die Spitzenadresse bei Punkt P6, dem Anfang der Pulswelle eines Pulsschlags, bei dem eine Wellenformparameterextraktion durchzuführen ist) erhalten.
(c) Extraktion von Wellenformparametern
Der Mikrocomputer 181 berechnet jeden Wellenformparameter durch Bezugnahme auf jede Spitzeninformation, welche der Pulswelle eines Pulsschlags entspricht und im Spitzen informationsspeicher 205 aufgezeichnet ist. Diese Verarbeitung kann folgendermaßen erreicht werden.
1. Blutdruckwerte y₁ bis y₅
Die Wellenformwerte, welche den Spitzen P7 bis P11 entsprechen, werden jeweils als y₁ bis y₅ definiert.
2. Zeit t₁
Die Wellenformadresse, welche der Spitze P6 entspricht, wird von der Wellenformadresse, welche der Spitze P7 entspricht, subtrahiert. t₁ wird durch Vervielfachen der Periode des Abtasttakts mit diesem Ergebnis erhalten.
3. Zeit t₂ bis t₆
Wie in dem zuvor erwähnten Fall von t₁ werden t₂ bis t₆ basierend auf dem Unterschied der Wellenformadressen zwischen jeder der entsprechenden Spitzen berechnet.
Außerdem wird jeder der Wellenformparameter, der auf diese Weise erhalten wird, im Pufferspeicher innerhalb des Mikrocomputers 181 gespeichert.
(d) Pulsartbestimmung auf der Basis von Wellenformparametern
Als Nächstes wird die Verarbeitung zum Bestimmen der Pulsart basierend auf den Wellenformparametern unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm, das in 29 dargestellt ist, erläutert.
d-1: Operation des Berechnens der Wellenformbreite Wt der Hauptwelle
Die Spitzeninformationen, wie zuvor beschrieben, bestehen aus den Zeiträumen t₁ bis t₅, dem Blutdruck y₁ bis y₄ und der Periode t₆ der Wellenform für die Wellenformspitzen P1 bis P5, die in 25 dargestellt sind. Im Allgemeinen wird die Pulswellenform aus einer Hauptwelle (entspricht Spitze P1), welche durch einen anfänglichen Anstieg erzeugt wird, einer Tidalwelle (entspricht Spitze P3), welche auf die Hauptwelle folgt, einer dikroten Welle (von P3 zu P4) und eine Überlappungswelle (entspricht Spitze P5) gebildet. Die Hauptwelle entspricht der akuten Ausstoßperiode in der linken Herzkammer. Die Tidalwelle wird gemäß der Korrelation zwischen der elastischen Dehnung der Aorta und der reflektierten Welle an der Peripherie gebildet. Die dikrote Welle drückt den Druck der Aorta während der Diastole der linken Herzkammer aus und entspricht dem diastolischen Druck. Die Überlappungswelle ist die Welle infolge des Rückflusses, welcher das Schließen der Aortenklappe begleitet.
Der Mikrocomputer 181 bestimmt die Art der Pulswelle auf der Basis der Spitzeninformationen, wie im Folgenden beschrieben. Zuvor wird jedoch Wt, die in 25 dargestellt ist, berechnet. Wt ist die Wellenformbreite an einer Stelle, welche 1/3 der Höhe y1 der Hauptwelle ist. In 26 berechnet der Mikrocomputer 181 2∙y1/3 (Schritt S301) und vergleicht der Reihe nach die Ergebnisse dieser Berechnung mit dem Wellenhöhenwert, der aus dem Wellenformspeicher 184 ausgelesen wird. Die Wellenformadresse an dem Punkt, an dem beide übereinstimmen, wird in einem Pufferspeicher innerhalb des Mikrocomputers 181 (Schritt S301) gespeichert. Als Ergebnis werden die Zeitintervalle für die Punkte Qa, Qb bestimmt, und die Wellenformbreite Wt der Hauptwelle wird durch Berechnen des Unterschieds zwischen den beiden berechnet (Schritt S302).
d-2: Operation des Bestimmens der Pulsart
Als Nächstes bestimmt der Mikrocomputer 181 die Pulsart, wie folgt.

(1) Da die Tidalwelle mit der Hauptwelle vereinigt wird, wie in 11 dargestellt, ist eine Xuan mai dadurch gekennzeichnet, dass 1) die Hauptwelle breiter wird und 2) die Höhe der Tidalwelle verhältnismäßig hoch im Vergleich zur Höhe der Hauptwelle ist. Demnach berechnet der Mikrocomputer 181 die folgenden relationalen Gleichungen (55) bis (59) und bestimmt, dass eine Xuan mai vorliegt, wenn diese Beziehungen erfüllt werden (Schritt S303). 0,20 < Wt/t < 0,28 (55) y3/y1 ≥ 0,7 (56) y4/y1 ≥ 0,5 (57) (y5 – y4)/y1 < 0,03 (58) t1 < 0,12 (59)
(2) Eine Ping mai wird aus einer Welle mit drei Spitzen bestehend aus einer Hauptwelle, einer Tidalwelle und einer Überlappungswelle gebildet, wie in 12 gebildet. Demnach berechnet der Mikrocomputer 181 die folgenden Beziehungen (60) bis (64) und bestimmt, dass eine Ping mai vorliegt, wenn diese Beziehungen erfüllt werden (Schritt S304). y3/y1 < 0,7 (60) y3/y1 > y4/y1 (61) 0,3 ≤ y4/y1 < 0,5 (62) (y5 – y4)/y1 > 0,05 (63) 0,12 < Wt/t < 0,2 (64)
(3) Hua mai ist eine Welle mit zwei Spitzen, bei welcher die Hauptwelle und die Tidalwelle fast zur Gänze überlagert sind, wie in 13 dargestellt. Demnach berechnet der Mikrocomputer 181 die folgenden relationalen Gleichungen (65) bis (68) und bestimmt, das eine Hua mai vorliegt, wenn diese Beziehungen erfüllt werden (Schritt S305). 0,2 < y3/y1 < 0,4 (65) 0,2 < y4/y1 < 0,4 (66) (y5 – y4)/y1 > 0,1 (67) Wt/t < 0,20 (68)

Wenn die Art von Pulsart auf diese Art und Weise bestimmt wird, erzeugt das Pulsartbestimmungselement 22 Pulsartdaten ZD, welche die Pulsart darstellen (Schritt S306). Es ist zu erwähnen, dass eine Fehlerverarbeitung durchgeführt wird, wenn die Welle nicht einer Xuan mai, Ping mai oder Hua mai entspricht (Schritt S306).
In der fünften Ausführungsform wird eine Wavelet-Transformation an der Pulswellenform MH durchgeführt, die Körperbewegungskomponenten werden durch Ausnutzen der Eigenschaften der Körperbewegung entfernt, und die Pulswellenform TMH, von welcher die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, wird reformiert. Als Ergebnis können die Körperbewegungskomponenten, die als Geräuschkomponenten fungieren, entfernt werden. Demnach ist es selbst bei Vorliegen einer Körperbewegung möglich, die Pulsart unter Verwendung der Signalwellenform genau zu erfassen.
1-8: Modifikationen für Kapitel 1
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es ist vielmehr eine Vielfalt von Modifikationen möglich, wie folgt.
1-8-1: Weglassen von Frequenzkorrekturmitteln
In den Ausführungsformen in Kapitel 1 wurde das Frequenzkorrekturmittel zum Vergleichen von Energie in ver schiedenen Frequenzbereichen eingesetzt. Es ist jedoch auch zulässig, sich auf einen bestimmten Frequenzbereich zu konzentrieren und die Pulsart auf der Basis des Energieniveaus davon zu bestimmen.
Wenn zum Beispiel das Frequenzkorrekturmittel in der ersten Ausführungsform weggelassen wird, dann ist eine Anordnung zulässig, in welcher das Wavelet-Transformationsmittel eine Wavelet-Transformation an der Pulswellenform MH durchführt, die durch die Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 erfasst wurde, analysierte Pulswellendaten MKD für jeden Frequenzbereich erzeugt, Berechnungen an den analysierten Pulswellendaten MKD durchführt und Pulsartdaten ZD erzeugt, welche die Art von Pulswellenform anzeigen.
In dem Fall, in dem das Frequenzkorrekturmittel von der zweiten und dritten Ausführungsform weggelassen wird, führt der erste Wavelet-Transformator 10A, wenn eine Pulswellenform MH durch die Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 erfasst wird, eine Wavelet-Transformation an der Pulswellenform MH durch und erzeugt analysierte Pulswellendaten MKD für jeden Frequenzbereich. Wenn eine Körperbewegungswellenform TH durch den Beschleunigungssensor 21 erfasst wird, führt der zweite Wavelet-Transformator 10B eine Wavelet-Transformation an der Körperbewegungswellenform TH durch und erzeugt analysierte Körperbewegungsdaten TKD für jeden Frequenzbereich. Die Maske 18 subtrahiert die analysierten Körperbewegungsdaten TKD von den analysierten Pulswellendaten MKD und erzeugt korrigierte Pulswellendaten MKD'', von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. Der Pulsartdatengenerator 12 führt dann Berechnungen an den korrigierten Pulswellendaten MKD'' durch und erzeugt Pulsartdaten ZD, welche die Art von Pulswellenform MH anzeigen.
1-8-2: Andere Beispiele für die Entfernung von Körperbewegungskomponenten
In der fünften Ausführungsform wurde die Pulswellenform TMH, von welcher die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, durch Durchführen einer Wavelet-Rücktransformation an der Ausgabe vom Körperbewegungskomponentenentferner 19 erzeugt. Da jedoch diese Erfindung die Pulsart entlang der Zeitachse durch Wiederherstellen eines Wavelets bewertet, in welchem die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Vielmehr ist jede Anordnung zulässig, vorausgesetzt, dass die Wavelet-Rücktransformation auf der Basis des Wavelets durchgeführt wird, von welchem die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. Es ist zum Beispiel auch zulässig, dass, wenn die Pulswellenform MH durch die Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 erfasst wird, der erste Wavelet-Transformator 10A eine Wavelet-Transformation an der Pulswellenform MH durchführt, um analysierte Pulswellendaten für jeden Frequenzbereich zu erzeugen. Wenn die Körperbewegungswellenform TH durch den Beschleunigungssensor 21 erfasst wird, führt der zweite Wavelet-Transformator 10B eine Wavelet-Transformation an der Körperbewegungswellenform TH durch, um analysierte Körperbewegungsdaten TKD in jedem Frequenzbereich zu erzeugen. Anschließend subtrahiert die Maske 18 die analysierten Körperbewegungsdaten TKD von den analysierten Pulswellendaten MKD, um korrigierte Pulswellendaten MKD'' zu erzeugen, von welchen die Körperbewegungskomponenten entfernt wurden. Die Wavelet-Rücktransformation wird dann an diesen korrigierten Pulswellendaten MKD'' durchgeführt.
1-8-3: Filterbank, die bei der Wavelet-Transformation eingesetzt wird
In den vorhergehenden Ausführungsformen waren die Wavelet-Transformatoren 10, 10A und 10B mit einem Basisfunktionsentwickler W versehen, welcher die Wavelet-Transformation durchführte. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr ist es auch zulässig, eine Wavelet-Transformation unter Verwendung einer Filterbank durchzuführen. Ein Beispiel für die Struktur einer Filterbank ist in 30 dargestellt. In dieser Figur besteht die Filterbank aus drei Stufen, wobei die Grundeinheiten ein Hochpassfilter 1A und ein Dezimationsfilter 1C, sowie ein Tiefpassfilter 1B und ein Dezimationsfilter 1C sind. Das Hochpassfilter 1A und das Tiefpassfilter 1B sind so ausgelegt, dass sie einen bestimmten Frequenzbereich teilen und eine Hochpassfrequenzkomponente beziehungsweise eine Tiefpassfrequenzkomponente ausgeben. Dieses Beispiel geht einen Bereich von 0 Hz bis 4 Hz für den Frequenzbereich der Pulswellendaten MD aus, derart dass der Übertragungsbereich des ersten Hochpassfilters 1A auf 2 Hz bis 4 Hz eingestellt wird, während der Übertragungsbereich des ersten Tiefpassfilters 1B auf 0 Hz bis 2 Hz eingestellt wird. Das Dezimationsfilter 1C sondert bei jeder Abtastung Daten aus.
Die so erzeugten Daten werden zur nächsten Stufe geliefert, und die Teilung des Frequenzbereichs und die Datenaussonderung werden wiederholt, wobei Daten M1 bis M8 erhalten werden, in welchen der Frequenzbereich von 0 Hz bis 4 Hz in 8 Teile geteilt ist.
Das Hochpassfilter 1A und das Tiefpassfilter 1B können aus einem Transversalfilter bestehen, welches ein Verzögerungselement (D Flipflop) darin enthält. Die Pulsrate des Menschen liegt im Bereich von 40 bis 200 Pulsschlägen. Die Grundfrequenz der Pulswellenform MH schwankt als Reaktion auf den physiologischen Zustand von Moment zu Moment. Wenn es möglich ist, den zu teilenden Bereich in Synchronisation mit der Grundfrequenz zu ändern, dann ist es möglich, dynamische Informationen zu erhalten, welche den physiologischen Zustand verfolgen. Daher kann ein Takt, der an das Transversalfilter geliefert wird, zeitlich auf die Pulswellenform MH festgelegt werden, um dadurch den zu teilenden Bereich entsprechend zu ändern.
Von den analysierten Pulswellendaten MKD sind die Frequenzkomponenten der Grundwelle, der zweiten harmonischen Welle und der dritten harmonischen Welle die repräsentativen Frequenzkomponenten, welche die Charakteristiken der Pulswellenform MH ausdrücken. Demgemäß kann ein Abschnitt des Ausgabedaten M1 bis M8 der Filterbank verwendet werden, um eine Pulsartbestimmung durchzuführen. Wenn in diesem Fall die Filterbank so ausgelegt ist, dass sie mit der Pulswellenform MH synchron ist, dann ist es möglich, einen Abschnitt des Hochpassfilters 1A, des Tiefpassfilters 1B und des Dezimationsfilters 1C wegzulassen, um dadurch die Struktur zu vereinfachen.
1-8-4: Filterbank, die bei der Wavelet-Rücktransformation eingesetzt wird
Wenn der Wavelet-Transformator 10 in der fünften Ausführungsform aus der Filterbank, die in 30 dargestellt ist, gebildet wird, dann kann ein Wavelet-Rücktransformator 20 aus der Filterbank, die in 31 dargestellt ist, gebildet werden. In dieser Figur wird die Filterbank aus drei Stufen gebildet, wobei die Grundeinheiten ein Hochpassfilter 2A und ein Interpolationsfilter 2C, ein Tiefpassfilter 2B und ein Interpolationsfilter 2C, sowie ein Addierer 2D sind. Das Hochpassfilter 2A und das Tiefpassfilter 2B sind so ausgelegt, dass sie einen bestimmten Frequenzbereich teilen und eine Hochpassfrequenzkomponente beziehungsweise eine Tiefpassfrequenzkomponente ausgeben. Das Interpolationsfilter 2C interpoliert alle zwei Abtastungen eine.
Um die Wellenform wiederzugeben, ist es notwendig, eine genaue Wiederherstellungsfilterbank für die Filterbänke zu verwenden, die in 30 und 31 dargestellt sind. In diesem Fall müssen die Charakteristiken der Hochpassfilter 1A, 2A und der Tiefpassfilter 1B, 2B die folgenden Beziehungen aufweisen: H0(–Z)F0(z) + H1(–Z)F1(Z) = 0 H0(Z)F0(z) + H1(–Z)F1(Z) = 2Z–L
Das Hochpassfilter 2A du das Tiefpassfilter 2B können aus einem Transversalfilter gebildet werden, welches ein Verzögerungselement (D Flipflop) darin enthält. Es ist zu beachten, dass die Filterbank, die im Wavelet-Transformator 10 eingesetzt wird, mit der Grundfrequenz der Pulswellenform MH synchronisiert wird und die Bereiche ändert, die geteilt werden. Wenn daher der gelieferte Takt mit der Pulswellenform MH synchronisiert wird, kann dieser Takt an das Hochpassfilter 2A und das Tiefpassfilter 2B geliefert werden.
1-8-5: Automatische Einstellung des Frequenzbereichs, der einer Frequenzanalyse unterzogen wird
Die Körperbewegungswellenform TH wurde in der zweiten und dritten Ausführungsform unter Verwendung eines Beschleunigungssensors 21 erfasst. Wenn die Körperbewegung erfasst wird, ist die Grundfrequenz der Pulswellenform MH höher, da die Testperson in einem Bewegungszustand ist. Diese Pulswellenform MH erfährt am ersten Wavelet-Transformator 10A eine Frequenzanalyse. Wenn jedoch der Frequenzbereich, welcher einer Frequenzanalyse unterzogen wird, fest ist, dann kann es schwierig sein, die charakteristischen Abschnitte der Pulswellenform MH ganz zu analysieren. Wenn zum Beispiel ein Individuum, bei dem die Grundfrequenz der Pulswellenform MH im Ruhezustand 1 Hz ist, laufen geht, ändert sich die Grundfrequenz der Pulswellenform MH auf 2 Hz (entspricht einer Pulsrate von 120). Durch Ausführen einer Wavelet-Transformation innerhalb des Bereichs von 0 bis 4 Hz, wie zuvor in der zweiten Ausführungsform erläutert, ist es möglich, eine Frequenzanalyse bis zur dritten harmonischen Welle höherer Ordnung der Pulswelle MH auszuführen. Da jedoch die dritte harmonische Welle während des Laufens 6 Hz erreicht, wird es unmöglich, eine Frequenzanalyse auszuführen.
Daher kann das Belastungsmaß basierend auf der Körperbewegungswellenform TH erhalten werden, wobei der erste und der zweite Wavelet-Transformator 10A, 10B so gesteuert werden, dass sich der Frequenzbereich, in welchem eine Wavelet-Transformation ausgeführt wird, in einen höheren Bereich verschiebt, wenn das Belastungsmaß zunimmt.
Wenn der erste und der zweite Wavelet-Transformator 10A, 10B aus Filterbänken gebildet werden, wie zuvor beschrieben, wird die Steuerung der Taktfrequenz als Reaktion auf das Belastungsmaß ausgeführt. Mit anderen Worten, es ist zulässig, eine herkömmliche Rückkopplungssteuerung durchzuführen, derart dass die Taktfrequenz höher wird, wenn das Belastungsmaß zunimmt.
Während des Laufens zeigt die Weite der Körperwellenform TH die Weite des Rückkehrzyklus der Arme des Läufers an und weist eine konstante Beziehung zur Weite des Schritts der Füße auf. Normalerweise werden zwei Schritte bei jedem Schwung der Arme getätigt. Außerdem kann das Belastungsmaß als das Produkt der Laufgeschwindigkeit und der Schrittlänge dargestellt werden. Im Allgemeinen neigt, wenn die Laufgeschwindigkeit erhöht wird, die Weite dazu, zuzunehmen, während die Schrittlänge dazu neigt, abzunehmen. Demgemäß besteht eine konstante Beziehung zwischen der Körperbewegungswellenform TH und dem Belastungsmaß. Zum Beispiel stellt 32 sowohl die Beziehung zwischen der Pulsrate und der Laufgeschwindigkeit beim Laufen auf dem Boden als auch die Beziehung zwischen der Laufweite und der Laufgeschwindigkeit dar. Wie in dieser Figur dargestellt, ist es klar, dass die Pulsrate und die Laufweite der Testperson bei zunehmender Laufgeschwindigkeit zunehmen. Wenn nämlich die Laufweite zunimmt, nehmen auch das Belastungsmaß und die Pulsrate begleitend zu. Demgemäß kann die Beziehung zwischen dem Belastungsmaß und der Weite der Körperbewegungswellenform TH im Voraus gemessen und in einer Tabelle gespeichert werden, wobei das Belastungsmaß durch Bezugnahme auf diese Tabelle berechnet werden kann.
1-8-6: Andere Beispiele für Benachrichtigungsmittel
In den vorhergehenden Ausführungsformen wurde die Anzeige 13 als ein Beispiel für ein Benachrichtigungsmittel erläutert. Es können zusätzlich jedoch auch die folgenden Anordnungen, die im Anschluss beschrieben werden, als Mittel zum Bereitstellen einer Benachrichtigung zwischen dem Gerät und dem Individuum erwähnt werden. Diese Mittel können auf der Basis der fünf Sinne entsprechend eingestuft werden. Diese Mittel können natürlich allein oder in Kombination miteinander verwendet werden. Wenn, wie im Folgenden erläutert, ein Mittel eingesetzt wird, welches auf einem anderen als dem Sehsinn beruht, dann ist es sogar für ein sehbehindertes Individuum möglich, die Einzelheiten der Benachrichtigung zu verstehen. Ähnlich kann, wenn ein Mittel eingesetzt wird, dass auf einem anderen als dem Gehörsinn beruht, die Benachrichtigung für ein hörgeschädigtes Individuum erfolgen. Folglich ist es möglich, ein Gerät zusammenzustellen, das zur Verwendung durch eine körperlich behinderte Testperson besser ist.
Im Falle eines Benachrichtigungsmittels, das auf dem Gehörsinn beruht, stehen Anordnungen zum Informieren der Testperson über die Pulsartanalyse- und Diagnoseergebnisse oder zum Warnen der Testperson zur Verfügung. Neben Summern umfassen andere Beispiele ein Piezoelement oder einen Lautsprecher. Als ein spezielles Beispiel kann ein Mittel betrachtet werden, bei welchem der zu informierende Mensch mit einem tragbaren Funkrufempfänger ausgerüstet ist, und die Benachrichtigung der Testperson durch einen Funkruf von einem Gerät erfolgt. Wenn die Benachrichtigung einer Testperson unter Verwendung dieser Art von Einrichtung erfolgt, wird häufig gewünscht, zusammen mit der Nachricht irgendeine Art von Information zu kommunizieren. In diesem Fall können Informationen, wie beispielsweise Lautstärkenpegel, als Reaktion auf die Einzelheiten der zu kommunizierenden Informationen geändert werden. Zum Beispiel können Tonhöhe, Lautstärke, Ton, Klang oder die Art von Musik (Programm usw.) geändert werden.
Als Nächstes kann ein Mittel, das auf der Sicht beruht, eingesetzt werden, wenn das Ziel ist, die Testperson über verschiedene Messergebnisse oder Meldungen vom Gerät zu informieren oder eine Warnung bereitzustellen. Die folgenden Einrichtungen können als solche Arten von Mitteln betrachtet werden. Zum Beispiel ein Anzeigegerät, CRTs (Anzeigegerät mit Kathodenstrahlröhre nach engl. cathode ray tube), LCDs (Flüssigkristallanzeigen), Drucker, Koordinatenschreiber und Lampen stehen zur Verfügung. Ein Linsenprojektor steht ebenfalls als eine Art von Spezialanzeigegerät zur Verfügung. Außerdem können die folgenden Varianten bei der Bereitstellung von Benachrichtigung berücksichtigt werden. Zum Beispiel stehen getrennte analoge oder digitale Anzeigen im Falle einer Benachrichtigung, die numerische Werte umfasst, eine Anzeige, welche einen Graphen verwendet, Kontrastverstärkung für eine Farbanzeige, eine Balkendiagrammanzeige, wobei die Benachrichtigung eines numerischen Wertes, wie er ist, erfolgt oder ein Grad für einen numerischen Wert angewendet wird, ein Kreisdiagramm oder ein Gesichtsdiagramm zur Verfügung. Im Falle eines Gesichtsdiagramms kann zum Beispiel das Gesicht eines älteren Menschen verwendet werden, um eine Huan mai anzuzeigen, das Gesicht eines gesunden jungen Menschen kann verwendet werden, um eine Ping mai anzuzeigen, und das Gesicht eines kränklichen jungen Menschen kann verwendet werden, um eine Hua mai anzuzeigen.
Ein Mittel, das auf dem Tastsinn beruht, kann zum Bereitstellen einer Warnung ebenfalls in Betracht gezogen werden.
Beispiele dafür umfassen Folgendes: elektrische Stimulation, wobei eine Formgedächtnislegierung, die von der Rückfläche eines tragbaren Geräts, wie beispielsweise einer Armbanduhr, vorsteht, bereitgestellt wird und Elektrizität durch diese Formgedächtnislegierung durchgelassen wird; und mechanische Stimulation, wobei ein versenkbarer Vorsprung (wie beispielsweise ein nadelförmiges Objekt, das nicht sehr spitz ist) auf der Rückseite eines tragbaren Geräts, wie beispielsweise einer Armbanduhr, ausgebildet sein kann, und die Stimulation durch diesen Vorsprung appliziert werden kann.
Ein Benachrichtigungsmittel, das auf dem Geruchssinn beruht, ist ebenso zulässig. Und zwar wird ein Abgabemechanismus zum Abgeben eines Duftes im Gerät bereitgestellt, wobei eine Entsprechung zwischen den Benachrichtigungsdetails und dem Duft gebildet wird und das Gerät als Reaktion auf die Benachrichtigungsinhalte einen Duft abgibt. Eine Mikropumpe oder dergleichen wird optimalerweise für den Mechanismus zum Abgeben des Duftes oder dergleichen eingesetzt.
1-8-7: Modifikationen für den Pulswellendetektor
In den vorhergehenden Ausführungsformen wurde eine Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 als ein Beispiel für ein Pulswellenerfassungsmittel f1 erwähnt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr ist jede Anordnung möglich, vorausgesetzt, dass sie zum Erfassen der Pulswelle imstande ist.
1-6-7-1: Erfassungsverfahren
1-8-7-1-1: Durchlichtverfahren
Die eingesetzte Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 reflektierte Licht, es ist jedoch auch zulässig, dass sie durchfallendes Licht verwendet. Es pflegt schwierig zu sein, dass Licht im Wellenlängenbereich von 700 nm oder weniger durch das Fingergewebe durchtritt. Aus diesem Grund wird, wenn durchfallendes Licht eingesetzt wird, Licht mit einer Wellenlänge von 600 bis 1.000 nm von einem Lichtemissionselement ausgestrahlt, wobei das ausgestrahlte Licht in der Reihenfolge Gewebe → Blutgefäße → Gewebe durchgelassen wird.
Die Änderung in der Menge von Licht, das durchgelassen wird, wird dann erfasst. Da das durchfallende Licht einer Absorption durch das Hämoglobin im Blut unterworfen wird, ist es möglich, die Pulswellenform durch Erfassen der Änderung in der Menge des durchfallenden Lichts zu erfassen.
Eine Laseremissionsdiode der InGaAs-Art (Iridium-Gallium-Arsen) oder der GaAs-Art (Gallium-Arsen) kann geeigneterweise für das Lichtemissionselement eingesetzt werden. Da Außenlicht einer Wellenlänge von 600 bis 1.000 nm leicht durch die Gewebe durchtritt, verschlechtert sich das S/N-Verhältnis des Pulswellensignals, wenn Außenlicht auf dem Lichtempfangselement auffällt. Daher kann Laserlicht, welches vom Lichtemissionselement polarisiert wurde, ausgestrahlt werden, wobei das durchfallende Licht am Lichtempfangselement über ein polares Lichtfilter empfangen wird. Folglich gibt es keine Auswirkungen vom Außenlicht, derart dass das Pulswellensignal bei einem guten S/N-Verhältnis erfasst werden kann.
In diesem Fall, der in 32A dargestellt ist, ist ein Lichtemissionselement 230 am riemenförmigen Befestigungselement 145 vorgesehen, und ein Lichtempfangselement 231 ist auf der Seite des Hauptkörpers der Armbanduhr vorgesehen. Licht, das vom Lichtemissionselement 230 emittiert wird, tritt durch das Blutgefäß 143 durch und bewegt sich dann zwischen Speiche 232 und Elle 233, um das Licht empfangselement 231 zu erreichen. Da es notwendig ist, dass das Strahlungslicht durch das Gewebe durchtritt, falls durchfallendes Licht eingesetzt wird, ist angesichts der Absorption durch die Gewebe eine Wellenlänge von 600 bis 1.000 nm wünschenswert.
32B stellt ein Beispiel dar, bei welchem die Erfassungsstelle am Ohrläppchen ist. Ein Greifelement 234 und ein Greifelement 235 sind mittels einer Feder 237 vorgespannt und so ausgelegt, dass sie sich um eine Achse 236 drehen. Das Lichtemissionselement 230 und das Lichtempfangselement 231 sind am Greifelement 234 und am Greifelement 235 vorgesehen. Bei Verwenden dieses Pulswellendetektor wird der Puls durch Ergreifen des Ohrläppchens zwischen den Greifelementen 234 und 235 erfasst. Es ist zu beachten, dass es, wenn reflektiertes Licht verwendet wird, auch zulässig ist, die Pulswellenform MH an der Fingerspitze zu erfassen, wie in 32C dargestellt.
1-8-7-1-2: Drucksensorverfahren
Als Nächstes wird ein Beispiel erläutert, in welchem die Pulswellenform MH unter Verwendung eines Drucksensors erfasst wird. 33A ist eine orthogonale Ansicht, welche die äußere Struktur eines Pulswellendiagnosegeräts darstellt, welches den Drucksensor einsetzt, der in 33A dargestellt ist. Wie in der Figur dargestellt, ist das Pulswellendiagnosegerät 1 mit einem Paar von Bändern 144, 144 versehen. Ein elastisches Gummistück 131 des Drucksensors 130a steht von der Befestigungsseite eines riemenförmigen Befestigungselements 145, das an einem der Bänder 144 vorgesehen ist, nach außen vor. Obwohl in der Figur nicht im Detail dargestellt, ist das Band 144, das mit dem riemenförmigen Befestigungselement 145 versehen ist, so ausgelegt, dass das Substrat der FPC (flexible gedruckte Schaltung nach engl. flexible printed circuit), welches das Erfassungssignal vom Drucksensor 130 liefern soll, mit einem weichen Kunststoff beschichtet ist.
Wie in 33B dargestellt, ist die Armbanduhr 146, welche diesen Pulswellendetektor enthält, um das linke Handgelenk 147 einer Testperson gewickelt, derart dass der elastische Gummi 131, der auf dem riemenförmigen Befestigungselement 145 vorgesehen ist, in der Nähe der Speichenarterie 143 positioniert wird, wodurch eine konstante Erfassung der Pulswelle ermöglicht wird. Außerdem entspricht der Vorgang des Herumwickelns dieses Geräts um den Arm der Testperson jenem, wenn eine gewöhnliche Armbanduhr verwendet wird. Wenn der elastische Gummi 131 gegen die Nähe der Speichenarterie 143 der Testperson gedrückt wird, werden Änderungen im arteriellen Blutfluss (d.h. der Pulswelle) über den elastischen Gummi 131 zum Drucksensor fortgepflanzt und als der Blutdruck erfasst.
1-8-7-2: Anordnung zur Verwendung
1-8-7-2-1: Brille
Es erfolgt nun eine Erläuterung des Falles, in dem ein fotoelektrischer Pulswellensensor in einer Brille eingebaut ist. Außerdem setzt diese Ausführungsform eine Struktur ein, in welcher auch ein Anzeigegerät als ein Benachrichtigungsmittel zum Informieren der Testperson eingebaut ist. Demgemäß wird die Funktionsweise dieses Anzeigegeräts zusammen mit der Funktionsweise des Pulswellendetektors erläutert.
34 ist eine orthogonale Ansicht, welche eine Anordnung darstellt, in welcher ein Gerät, das an einen Pulswellendetektor angeschlossen ist, an einer Brille angebracht ist. Wie in dieser Figur dargestellt, ist der Hauptkörper des Geräts in einen Hauptkörper 75a und einen Hauptkörper 75b geteilt, welche jeweils auf den Bügeln 76 der Brille ange bracht sind. Diese Hauptkörper sind über wenigstens einen Leitungsdraht, der in den Bügeln 76 eingebettet ist, elektrisch angeschlossen.
Der Hauptkörper 75a beherbergt eine Anzeigesteuerschaltung. Eine Flüssigkristallfeld 78 ist über die ganze Seitenfläche der Brillenglasseite von Brillenglas 77 des Hauptkörpers 75a vorgesehen. Ein Spiegel 79 ist in einem bestimmten Winkel an einer Kante dieser Seitenfläche befestigt. Eine Treiberschaltung für das Flüssigkristallfeld 78, welches eine Lichtquelle (nicht dargestellt) enthält, und eine Schaltung zum Erzeugen von Anzeigedaten sind im Hauptkörper 75a enthalten. Das Licht, das von dieser Lichtquelle emittiert wird, tritt über das Flüssigkristallfeld 78 durch und wird am Spiegel 79 reflektiert, um auf dem Brillenglas der Brille aufzufallen. Außerdem ist der Hauptabschnitt des Geräts im Hauptkörper 75b enthalten, wobei mehrere Druckknöpfe auf der oberen Fläche davon vorgesehen sind. Die Funktionen dieser Druckknöpfe 80, 81 unterscheiden sich bei jedem Gerät. Die LED 32 und der Fototransistor 33 (siehe 3), welche den fotoelektrischen Pulswellensensor bilden, sind in Polstern 82, 83 untergebracht, wobei die Polster 82, 83 an den Ohrläppchen der Testperson angebracht werden. Diese Polster 82, 83 sind durch Leitungsdrähte 84, 84, welche aus dem Hauptkörper 75b herausgezogen werden, elektrisch verbunden.
1-8-7-2-2: Halskette
Es wird nun der Fall erläutert, in dem ein fotoelektrischer Pulswellensensor zu einer Halskette modifiziert ist. Zum Beispiel kann das ganze Gerät zu einer Halskette ausgebildet werden, wie in 35 dargestellt.
In dieser Figur ist 1601 ein Sensorpolster, der zum Beispiel aus einem stoßfesten Material, wie beispielsweise einem Schwamm, besteht. Die Pulswellenerfassungssensor einheit 130 ist in der Mitte des Sensorpolsters 1601 angebracht, um mit der Hautoberfläche in Kontakt zu kommen. Wenn diese Halskette um den Hals getragen wird, kommt die Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 folglich mit der Haut auf der Rückseite des Nackens in Kontakt und ermöglicht die Messung der Pulswelle. Der Hauptabschnitt des Geräts ist in einem Gehäuse 1602 enthalten, das hohl ist und einer Brosche ähnelt. Druckknopfschalter zum Durchführen verschiedener Einstellungen für die LED, die Fotodiode, usw. für Kommunikationen sind nach Bedarf an der Rückfläche des Gehäuses 1602 (nicht dargestellt) vorgesehen. Der Pulswellendetektor 101 und das Gehäuse 1602 sind jeweils an einer Kette 1603 befestigt und über einen Leitungsdraht (nicht dargestellt), der in der Kette 1603 eingebettet ist, elektrisch verbunden.
1-8-7-2-3: Karte
Die Kartenanordnung, die in 36 dargestellt ist, wird als eine andere Ausführungsform in Betracht gezogen. Dieses Gerät in Form einer Karte ist so ausgelegt, dass es in der linken Brusttasche eines Hemds aufbewahrt wird, das von einer Testperson getragen wird. Der Pulswellendetektor ist aus einem Piezomikrofon 130b gebildet, das auf der Kartenoberfläche vorgesehen ist, und er ist so vorgesehen, dass er der Hautoberfläche der Testperson gegenüberliegt und die Pulsrate durch Erfassen des Pulses der Testperson erfasst. Das Bezugszeichen 208 bezeichnet ein Benachrichtigungselement zum Informieren der Testperson mittels eines Alarms oder eines Sprechtons. Im Falle eines Pulswellendetektors, der unter Verwendung eines Mikrofons auf diese Art und Weise ausgebildet ist, wird jedoch der emittierte Ton erfasst, wenn das Benachrichtigungselement 208 einen Alarm oder einen Sprechton erzeugt. Demgemäß ist es notwendig, eine Verarbeitung bereitzustellen, derart dass eine CPU, die innerhalb des Geräts vorgesehen ist, keine Pulsratener fassung unter Verwendung des Piezomikrofons 130b durchführt, wenn der Alarm ertönt.
1-8-7-2-4: Schrittzähler
Ein Schrittzähler, wie in 37A dargestellt, kann as eine andere Ausführungsform in Betracht gezogen werden. Der Gerätehauptkörper 1900 dieses Schrittzählers wird am Leibriemen der Testperson befestigt, wie in 37B darstellt. Die Pulswellensensoreinheit 130 in dieser Ausführungsform wird ähnlich der Armbanduhranordnung, die in 2 dargestellt ist, zwischen der Basis und dem zweiten Gelenk des Zeigefingers an der linken Hand der Testperson angebracht. Es ist wünschenswert, das Kabel 120 zum Verbinden des Hauptkörpers 1900 und der Pulswellenerfassungssensoreinheit 130 in den Bund einzunähen, um die Testperson während der Übung nicht zu behindern.
1-8-8: Modifikationen des ersten Wavelet-Transformators 10A
Der erste Wavelet-Transformator 10A in der zweiten Ausführungsform kann so ausgebildet werden, wie in 38 dargestellt.
In 38 wird der Amplitudenwert PP erfasst, wenn die Körperbewegungswellenform TH an die Amplitudenerfassungsschaltung 225 geliefert wird. Dieser Amplitudenwert PP wird durch ein Vergleichselement 226 mit einem Vergleichswert REF verglichen. Das Vergleichselement 226 erzeugt ein Niederpegelsteuersignal, wenn der Amplitudenwert PP den Vergleichswert REF überschreitet, und ein Hochpegelsteuersignal, wenn der Amplitudenwert PP unter dem Vergleichswert REF ist. Dieses Steuersignal zeigt das Vorliegen oder Fehlen von Körperbewegung an.
Und zwar liegt eine Körperbewegung vor, wenn das Steuersignal auf einem L-Pegel ist, aber sie fehlt, wenn das Steuersignal auf einem H-Pegel ist. Hierbei wird der Vergleichswert REF durch Versuche im Voraus festgelegt, um eine Unterscheidung zwischen dem Vorliegen und Fehlen von Körperbewegung zu ermöglichen. Die Gatterschaltung 227 legt basierend auf dem Steuersignal ein Gatter an die Pulswellenform an. Insbesondere kann die Pulswellenform MH an das Nachschwingfilter geliefert werden, wenn das Steuersignal auf einem H-Pegel ist, aber es kann nicht an das Nachschwingfilter geliefert werden, wenn das Steuersignal auf einem L-Pegel ist. Folglich ist es möglich, die Pulswellenform MH während des Zeitintervalls, wenn eine Körperbewegung vorliegt, zu maskieren.
Der Q-Wert des Nachschwingfilters 101 in diesem Fall wird so eingestellt, dass er auf dem H-Pegel ist, derart dass es, selbst wenn die Lieferung der Pulswellenform MH für einen festen Zeitraum gestoppt wird, möglich ist, mit der Ausgabe einer Sinuswelle fortzufahren, welche mit der Wellenformausgabe vor der Beendigung der Lieferung der Pulswellenform MH kontinuierlich ist. Demgemäß ist es, selbst wenn eine Körperbewegung vorliegt, möglich, die Periode der Pulswellenform MH zu berechnen und eine Wavelet-Transformation basierend auf dem Ergebnis dieser Berechnung auszuführen.
1-8-9: Verwendung des Ergebnisses der Wavelet-Transformation, um verschiedene physiologische Informationen zu erhalten
In den vorhergehenden Ausführungsformen wurde die Pulsart durch Durchführen einer Wavelet-Transformation an der Pulswellenform MH bestimmt, es ist jedoch auch zulässig, die Ergebnisse der Wavelet-Transformation zu verwenden, um verschiedene physiologische Informationen zu erhalten.
1-8-9-1: Bestimmung des Entspannungsgrads
Es ist zulässig, den Entspannungsgrad zum Beispiel durch Analysieren der Pulswellenform oder des Elektrokardiogramms zu erfassen.
In einem Elektrokardiogramm wird das Intervall zwischen der R-Welle eines Herzschlags und der R-Welle eines nächsten Herzschlags als RR-Intervall bezeichnet. Dieses RR-Intervall ist ein numerischer Wert, der als ein Indikator für das Funktionieren des vegetativen Nervensystems im menschlichen Körper ist. 39 stellt den Herzschlag und das RR-Intervall dar, das von der Wellenform dieses Herzschlags in einem Elektrokardiogramm erhalten wird. Wie aus der Figur ersichtlich ist, enthüllt eine Analyse der Messergebnisse in einem Elektrokardiogramm, dass das RR-Intervall mit der Zeit variiert.
Andererseits wird eine Änderung des Blutdrucks, die an der Speichenarterie oder dergleichen gemessen wird, als die Änderung des Blutdrucks bei jedem Pulsschlag von der Kontraktion zur Entspannung des Herzens definiert und entspricht der Änderung des RR-Intervalls in einem Elektrokardiogramm. 40 stellt die Beziehung zwischen dem Elektrokardiogramm und dem Blutdruck dar. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, kann der Blutdruck während jeder Kontraktion und Entspannung bei einem Herzschlag als der Höchstwert des arteriellen Drucks und der Mindestwert, der diesem Höchstwert in jedem RR-Intervall unmittelbar vorangeht, gemessen werden.
Durch Ausführen einer Spektralanalyse von Änderungen beim Herzschlag oder Blutdruck kann erkannt werden, dass die Änderungen aus Wellen mit mehreren Frequenzen bestehen. Diese können in die folgenden drei Arten von Änderungskomponenten eingeteilt werden:

1. HF- oder Hochfrequenzkomponente, welche die Änderung ist, die mit der Atmung übereinstimmt.
2. NF- oder Niederfrequenzkomponente, welche mit einer Periodizität von ungefähr 10 Sekunden variiert.
3. Tendenz, welche mit einer Frequenz variiert, die niedriger als die Messgrenzen ist.

Um diese Komponenten zu erhalten, wird das RR-Intervall zwischen benachbarten Pulswellen für jede gemessene Pulswelle erhalten, und der diskrete wert des erhaltenen RR-Intervalls wird unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens (zum Beispiel einer Spline-Interpolation der dritten Ordnung) interpoliert (siehe 39). Eine FFT-Operation wird an den Kurven nach der Interpolation durchgeführt, gefolgt von der Spektralanalyse. Als Ergebnis ist es möglich, die Änderungskomponente als eine Spitze auf der Frequenzachse herauszugreifen. 41A stellt die Wellenform der Änderung im RR-Intervall einer gemessenen Pulswelle und die Wellenform jeder der Änderungskomponenten in dem Fall dar, in dem die Wellenform der Änderung in die drei zuvor erwähnten Frequenzkomponenten getrennt wird. 41B stellt die Ergebnisse der Spektralanalyse an der Wellenform der Änderung im RR-Intervall dar, das in 41A dargestellt ist.
Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, sind Spitzen bei zwei Frequenzen in der Nähe von 0,07 Hz und 0,25 Hz zu erkennen, wenn zum Beispiel die Testperson im Ruhezustand ist. Der erstere Frequenzwert ist die NF-Komponente, während der letztere die HF-Komponente ist. Die Tendenzkomponente kann in der Figur nicht gelesen werden, da sie unter der Grenze für die Messung ist.
Die NF-Komponente steht mit der Aktivität des sympathischen Nervensystems in Zusammenhang. Je größer diese Komponente ist, umso größer ist die Zunahme der Spannung (oder des Erregungszustands). Andererseits steht die HF-Komponente mit der Aktivität des parasympathischen Nervensystems in Zusammenhang. Je größer die Amplitude dieser Komponente ist, umso entspannter ist der Zustand (oder der Beruhigungsgrad).
Die Amplitudenwerte für die NF- und HF-Komponenten variieren gemäß dem Individuum. Dies berücksichtigend ist demgemäß das Verhältnis NF/HF, welches das Verhältnis der Amplituden der NF- und HF-Komponenten ist, verwendbar, um den Spannungsgrad einer Testperson zu schätzen. Wenn der NF/HF-Wert hoch ist, dann ist der Spannungsgrad hoch, während, wenn der NF/HF-Wert niedrig ist, der Spannungsgrad niedrig ist und anzeigt, dass die Testperson entspannt ist.
RR50 wird durch die Anzahl definiert, bei welcher der absolute Wert des Pulswellenintervalls, das dem RR-Intervall für zwei aufeinander folgende Herzschläge entspricht, um 50 Millisekunden oder mehr variiert, wenn Pulswellenmessungen über einen vorbestimmten Zeitraum durchgeführt werden. Je höher der Wert von RR50 ist, umso ruhiger ist die Testperson, während die Testperson umso erregter ist, je niedriger der Wert von RR50 ist.
Demgemäß ist es auch zulässig, die NF und die HF durch Durchführen einer Wavelet-Transformation am Elektrokardiogramm und der Pulswellenform zu berechnen und dann den Entspannungsgrad basierend auf diesem Ergebnis zu berechnen. Da das Elektrokardiogramm und die Pulswellenform bei jedem Pulsschlag steil ansteigen, wenn eine Wavelet-Transformation am Elektrokardiogramm und der Pulswellenform durchgeführt wird, wird die Hochpassfrequenzkomponente im ansteigenden Abschnitt größer. Daher kann der Entspannungsgrad durch Bestimmen des RR-Interballs aus der Änderung der Hochpassfrequenzkomponenten und Berechnen des RR50 basierend auf diesem RR-Intervall erfasst werden.
1-8-9-2: Verhinderung des Halbschlafs
In den letzten Jahren passierten zahlreiche Unfälle infolge von Fahrern, die während des Autofahrens eingenickt waren. Eine Vielfalt von Geräten wurde vorgeschlagen, um zu verhindern, dass dies passiert. Ein Beispiel, das in Betracht gezogen werden kann, ist ein Gerät, das am Steuerrad befestigt wird. Bei diesem Gerät werden Leiter auf der linken und der rechten Seite des Steuerrads angebracht, und es werden Widerstandsmessungen am Fahrer vorgenommen, indem beide Hände des Fahrers ständigen Kontakt mit den Leitern haben. Wenn der Fahrer einnickt und seine Hände vom Steuerrad fallen, ändert sich der Widerstandswert zwischen den Leitern. Folglich wird wahrgenommen, dass der Fahrer eingenickt ist, und es wird ein Warnsignal an den Fahrer ausgegeben. Auf diese Weise wird es möglich, zu verhindern, dass ein Unfall infolge des Einnickens des Fahrers passiert.
Andere Geräte können Änderungen bei den Herzschlägen, die aus Messungen im Elektrokardiogramm des Fahrers erhalten werden, oder Änderungen bei der Atmung des Fahrers einsetzen.
In dem zuvor beschriebenen Verfahren, in dem Leiter am Steuerrad angebracht sind, ist es jedoch nicht möglich, einen Halbschlafzustand genau zu überwachen, wenn der Fahrer nur mit einer Hand fährt oder Handschuhe trägt. Außerdem sind bei den Verfahren, welche Änderungen beim Herzschlag oder der Atmung einsetzen, die verwendeten Geräte groß und daher nicht praktisch, um vom Fahrer mitgeführt zu werden.
Der Halbschlafzustand kann jedoch auch durch Analysieren des Wachheitsgrads des menschlichen Körpers von den Ergebnissen, die aus einer Wavelet-Transformation der Pulswellenform gewonnen werden, erfasst werden.
Ein Gerät zur Verhinderung des Halbschlafs, welches die Wavelet-Transformation einsetzt, basiert auf der Korrelationsbeziehung, welche zwischen den Informationen, die in der Pulswelle enthalten sind, und dem Wachheitsgrad im menschlichen Körper besteht, um den Halbschlafzustand einer Testperson zu erfassen. In diesem Fall wird eine Anzahl von Messgrößen, die aus der Pulswelle erhalten werden, als Indizes verwendet, um den Wachheitsgrad im menschlichen Körper zu festzustellen. NF, HF, (NF/HF) und RR50 werden im Folgenden als spezifische Beispiele verwendet. Aus der zuvor erwähnten Korrelationsbeziehung wird der physiologische Zustand bei tiefer werdendem Halbschlafzustand ruhiger. Es wird zum Beispiel angenommen, dass das RR50 bei fortschreitendem Halbschlafzustand schrittweise größer wird. Demgemäß ist es möglich, einen Halbschlafzustand durch Erfassen der Änderung in diesen Indizes zu erfassen.

Claims

Pulswellendiagnosegerät, aufweisend: ein Pulswellenerfassungsmittel (f1) zum Erfassen einer Pulswellenform an einer Erfassungsstelle auf einem Körper; ein erstes Wavelet-Transformationsmittel (f2) zum Durchführen einer Wavelet-Transformation an der Pulswellenform, die durch das Pulswellenerfassungsmittel (f1) erfasst wird, und anschließenden Erzeugen von analysierten Pulswellendaten in jedem Frequenzbereich; und ein Pulsartdatenerzeugungsmittel (f8) zum Durchführen von Berechnungen über Pulswellendaten und anschließenden Erzeugen von Pulsartdaten, welche die Art von Pulswellenform anzeigen; gekennzeichnet durch ein Körperbewegungserfassungsmittel (f4) zum Erfassen von Körperbewegung und Ausgeben einer Körperbewegungswellenform; ein zweites Wavelet-Transformationsmittel (f5) zum Durchführen einer Wavelet-Transformation an der Körperbewegungswellenform, die durch das Körperbewegungserfassungsmittel (f4) erfasst wird, und Erzeugen von analysierten Körperbewegungsdaten in jedem Frequenzbereich; und ein Maskierungsmittel (f7) zum Subtrahieren der analysierten Körperbewegungsdaten von den analysierten Pulswellendaten und Erzeugen von korrigierten Pulswellendaten, von welchen Körperbewegungskomponenten entfernt wurden; wobei das Pulsartdatenerzeugungsmittel (f8) zum Durchführen von Berechnungen über die korrigierten Pulswellendaten, die durch das Maskierungsmittel (f7) erzeugt werden, und Erzeugen von Pulsartdaten, welche die Art von Pulswellenform anzeigen, ist.
Pulswellendiagnosegerät nach Anspruch 1, welches ferner aufweist: ein Frequenzkorrekturmittel (f3) zum Korrigieren der analysierten Pulswellendaten durch Normalisieren von Leistung bei jeder Frequenz auf der Basis jeder entsprechenden Bandbreite in den Frequenzbereichen und Erzeugen von korrigierten Pulswellendaten.
Pulswellendiagnosegerät nach Anspruch 1, welches ferner aufweist: ein erstes Frequenzkorrekturmittel (f3) zum Korrigieren der analysierten Pulswellendaten durch Normalisieren von Leistung bei jeder Frequenz auf der Basis jeder entsprechenden Bandbreite in den Frequenzbereichen und Erzeugen von korrigierten Pulswellendaten; und ein zweites Frequenzkorrekturmittel (f6) zum Korrigieren der analysierten Körperbewegungsdaten durch Normalisieren von Leistung bei jeder Frequenz auf der Basis jeder entsprechenden Bandbreite in den Frequenzbereichen und Erzeugen von korrigierten Körperbewegungsdaten; wobei das Maskierungsmittel (f7) zum Subtrahieren der korrigierten Körperbewegungsdaten von den korrigierten Pulswellendaten und Erzeugen von korrigierten Pulswellendaten, von welchen Körperbewegungskomponenten entfernt wurden, ist.
Pulswellendiagnosegerät nach Anspruch 1, wobei: das Maskierungsmittel (f7) zum Erzeugen von Pulswellendaten, von welchen Körperbewegungsdaten entfernt wurden, in jedem Frequenzbereich ist; ferner aufweisend ein Frequenzkorrekturmittel (f3) zum Korrigieren von Pulswellendaten durch Normalisieren von Leistung bei jeder Frequenz auf der Basis jeder entsprechenden Bandbreite in den Frequenzbereichen und Erzeugen von korrigierten Pulswellendaten.
Pulswellendiagnosegerät nach Anspruch 1, welches ferner aufweist: ein Frequenzkorrekturmittel (11) zum Korrigieren der korrigierten Pulswellendaten, die durch das Maskierungsmittel (f7) gemäß entsprechenden Frequenzen erzeugt werden, und Erzeugen von korrigierten Pulswellendaten.
Pulswellendiagnosegerät nach Anspruch 1 oder 5, wobei das Pulsartdatenerzeugungsmittel (f8) aufweist: ein Wavelet-Rücktransformationsmittel (20) zum Durchführen einer Wavelet-Rücktransformation an den korrigierten Pulswellendaten und Erzeugen von Pulswellendaten, von welchen Körperbewegungskomponenten entfernt wurden; und ein Datenerzeugungsmittel (22) zum Erzeugen von Pulsartdaten auf der Basis von Spitzeninformationen in den Pulswellendaten.
Pulswellendiagnosegerät nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, welches aufweist: ein Zustandserfassungsmittel zum Erfassen eines physiologischen Belastungszustands auf der Basis der Körperbewegungswellenform, die durch das Körperbewegungserfassungsmittel (f4) erfasst wird; und ein Steuermittel zum Steuern des ersten Wavelet-Transformationsmittels (f2) als Reaktion auf den Bewegungszustand, um den Frequenzbereich zu ändern, welcher einer Frequenzanalyse unterzogen wird.
Pulswellendiagnosegerät nach Anspruch 7, wobei: das Steuermittel ein Aufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen im Voraus der Beziehung zwischen dem physiologischen Belastungszustand und dem Frequenzbereich, welcher einer Frequenzanalyse unterzogen wird, und ein Auslesemittel zum Auslesen des Frequenzbereichs, welcher einer Frequenzanalyse unterzogen wird, auf der Basis des physiologischen Belastungszustands, der durch das Zustandserfassungsmittel erfasst wird, aufweist; und das Steuermittel den Frequenzbereich, welcher einer Frequenzanalyse unterzogen wird, auf der Basis der ausgelesenen Ergebnisse steuert.
Pulswellendiagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welches aufweist: ein Pulswellenperiodenerfassungsmittel zum Erfassen einer Periode der Pulswellenform; und wobei das erste und das zweite Wavelet-Transformationsmittel (f2 und f5) eine Wavelet-Trans formation in Synchronisation mit der erfassten Periode durchführen.
Pulswellendiagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches ein Benachrichtigungsmittel (f9) zum Informieren eines Individuums über die Pulsartdaten, die durch das Pulsartdatenerzeugungsmittel (f8) erzeugt werden, aufweist.
Pulswellendiagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Pulswellenerfassungsmittel (f1) einen Drucksensor zum Einsetzen von Druck, um einen arteriellen Puls im Körper zu erfassen, aufweist.
Pulswellendiagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Pulswellenerfassungsmittel (f1) als die Pulswellenform ein empfangenes Lichtsignal erfasst, in welchem reflektiertes Licht empfangen wird, das erhalten wird, wenn die Erfassungsstelle auf dem Körper mit Licht einer Wellenlänge zwischen 300 bis 700 nm bestrahlt wird.
Pulswellendiagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Pulswellenerfassungsmittel (f1) als die Pulswellenform ein empfangenes Lichtsignal erfasst, in welchem durchfallendes Licht empfangen wird, das erhalten wird, wenn die Erfassungsstelle auf dem Körper mit Licht einer Wellenlänge zwischen 600 bis 1.000 nm bestrahlt wird.