JP2003190110A - Autonomic nervous system function indicator based on phonocardiogram - Google Patents

Autonomic nervous system function indicator based on phonocardiogram

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JP2003190110A
JP2003190110A JP2001400945A JP2001400945A JP2003190110A JP 2003190110 A JP2003190110 A JP 2003190110A JP 2001400945 A JP2001400945 A JP 2001400945A JP 2001400945 A JP2001400945 A JP 2001400945A JP 2003190110 A JP2003190110 A JP 2003190110A
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JP
Japan
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sound signal
heart
heart sound
hrv
digitized
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Application number
JP2001400945A
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Japanese (ja)
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Hakusho Kaku
博昭 郭
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Leadtek Research Inc
Original Assignee
Leadtek Research Inc
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Publication date
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an autonomic nervous system condition evaluating means inexpensive and easy to use. <P>SOLUTION: In a method and a device for measuring the heart rate variation (HRV), computer processing is applied to recorded cardiac sound and this is analyzed to acquire various components characterizing the HRV. The HRV is measured on the basis of cardiac sound signals easily collectable by a microphone easy to attach on a patient or a stethoscopical apparatus to be used for stethoscopy so that speedy diagnosis and information transmission can be performed. The diagnosed result possible to occur is reduced and therefore the rate of survival of the patient is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自律神経系統をモニタ
リングする方法と装置に関し、特に心音記録(心音図)
に基づいて心拍数の変化(HRV)を測定する方法と装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for monitoring the autonomic nervous system, and more particularly, heart sound recording (cardiogram).
And apparatus for measuring heart rate variability (HRV) based on

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】自律神経系統(ANS)は各
器官の機能ならびに心脈拍、消化吸収、呼吸および血流
等の生体恒常性を制御しており、多くの場合随意にこれ
らを制御していない。このような不随意動作は自律神経
系統の二つの部分、すなわち−交感神経部と副交感神経
部の相反作用によって制御されている。多くの器官は通
常の環境においてはこれら両部門からの刺激を受けて適
正な器官機能を果たし生命の要求に適合している。自律
神経系の均衡が崩れると、例えば冠状動脈性心疾患、高
血圧症、消化不全、さらには突然死等の問題を生じる。
2. Description of the Related Art The Autonomic Nervous System (ANS) controls the function of each organ and the biological homeostasis such as heartbeat, digestive absorption, respiration and blood flow, and in many cases, these are voluntarily controlled. Not not. Such involuntary movements are controlled by the reciprocal action of two parts of the autonomic nervous system, namely the sympathetic and parasympathetic parts. In the normal environment, many organs are stimulated by both of these departments to perform proper organ functions and meet the demands of life. The imbalance of the autonomic nervous system causes problems such as coronary heart disease, hypertension, dyspepsia, and sudden death.

【0003】自律神経系の状態評価には幾多の技法が開
発され好結果を示している。この中には深呼吸に伴う心
拍数変化、Valsava試験に対する応答、発汗運動
機能、起立性血圧記録、冷圧試験および生化学試験等が
含まれる。しかしながらこれらの技法は殆ど侵襲的であ
り、高価な診断機器を用いるものである。従ってこれら
の技法は一般に適用するのには適していない。
A number of techniques have been developed for the assessment of the state of the autonomic nervous system and have shown good results. These include changes in heart rate associated with deep breathing, response to the Valsava test, sweating motor function, orthostatic blood pressure recording, cold pressure test and biochemical test. However, these techniques are mostly invasive and use expensive diagnostic equipment. Therefore, these techniques are generally not suitable for application.

【0004】心拍の変調パターンは自律神経系の変調と
密接に関連するものと信じられている。心拍変調(HR
V)は自律神経系の機能指標として開発されてきた。H
RVは心拍における鼓動間隔の変化に関連している。各
々の前胸部呼吸と共に心臓が加速又は減速するため、H
RVは鼓動時間間隔の変化を測るメジャーとなる。種々
の自律神経系評価技法の中で、HRVはこれが非侵襲性
であるため一つの重要で、画期的な開発であり、さらに
この技法に用いる機器は安価であるため、広範に応用で
きる。更に、動物ならびに臨床上の研究によるとHRV
は交感神経と副交感神経の動作とバランスとを正確に反
映している。
It is believed that the heartbeat modulation pattern is closely related to the modulation of the autonomic nervous system. Heart rate modulation (HR
V) has been developed as a functional index of the autonomic nervous system. H
RV is associated with changes in beating intervals in heartbeat. H as the heart accelerates or decelerates with each precordial breath.
RV is a measure to measure changes in beating time intervals. Among various autonomic nervous system evaluation techniques, HRV is one of the important developments because it is non-invasive, and it is a groundbreaking development. Moreover, since the equipment used for this technique is inexpensive, it can be widely applied. Furthermore, animal and clinical studies have shown that HRV
Accurately reflects the behavior and balance of the sympathetic and parasympathetic nerves.

【0005】安息状態の成人では毎分約70回の心拍鼓
動がある。このリズミカルな鼓動は心筋層細胞、結節細
胞および伝導細胞を含む心筋細胞間の電気的な事象の結
合によって生じる。心臓は自律神経系統の交感神経部と
副交感神経部の双方から刺激を受け、それらは正常の状
態で適宜の機能を果たすべく共同動作している。しかし
ながら、身体にストレスがかかると交感神経系が支配的
となり心拍数と血圧の上昇を招く。緊急事態が通り過ぎ
ると副交感神経系が支配して心拍数を低下させる。心拍
数は頻繁且つ詳細な神経系制御によって維持され、複雑
な動的フィードバックが行われている。従って健康な個
体の心拍数は10秒ごとあるいは3秒ごとに発生する周
期的変動がごく僅かである。
Adults at rest have about 70 heart beats per minute. This rhythmic beat is caused by the coupling of electrical events between cardiomyocytes, including myocardial cells, nodule cells and conducting cells. The heart is stimulated by both the sympathetic and parasympathetic parts of the autonomic nervous system, and they work together to perform appropriate functions under normal conditions. However, when the body is stressed, the sympathetic nervous system becomes dominant and the heart rate and blood pressure rise. When an emergency passes by, the parasympathetic nervous system controls and reduces the heart rate. Heart rate is maintained by frequent and detailed nervous system control with complex dynamic feedback. Therefore, the heart rate of a healthy individual has very little periodic fluctuation that occurs every 10 seconds or every 3 seconds.

【0006】最近の電気工学における進歩により、心電
図(ECG)から得られるデータの数学的な処理に基づ
く周波数領域の解析によって心拍数の変化を評価するこ
とが可能となった。図1は心柏数変化の評価における従
来の手法を例示するフローダイアグラムである。図1に
示すように、まず被検者から心電図(ECG)を撮る。
ECG信号はその後増幅され、濾過され、デジタル化さ
れる。そしてHRV解析用コンピュータプログラムを用
いてECG信号を処理する。コンピュータはまず全ての
デジタルECG信号のピークを検出し、2個のピークの
間隔を予想する。周波数領域の計測値を高速フーリエ変
換(FFT)の非変数法を用いて更に計量する。
Recent advances in electrical engineering have made it possible to assess changes in heart rate by frequency domain analysis based on mathematical processing of data obtained from an electrocardiogram (ECG). FIG. 1 is a flow diagram illustrating a conventional method for evaluating the change in heart rate. As shown in FIG. 1, first, an electrocardiogram (ECG) is taken from a subject.
The ECG signal is then amplified, filtered and digitized. Then, the ECG signal is processed using the computer program for HRV analysis. The computer first detects the peaks of all digital ECG signals and predicts the spacing between the two peaks. The frequency domain measurements are further quantified using the Fast Fourier Transform (FFT) non-variable method.

【0007】研究者等は周波数解析に基づいてHRVを
高周波数(HF)成分と低周波数(LF)成分の二つの
主な成分に特徴づけすることができることを見出した。
高周波数成分は呼吸洞性不整脈と均等であり、心拍数に
関する迷走神経性の制御の影響を表すものと考えられて
いる。低周波数成分の正確な起源は不明であるが、血管
の作用或は圧力反射(baroreflex)に関係す
るものと考えられている。更にある研究者等はこの低周
波数成分を低周波数成分と極めて低い周波数成分とに分
割している。
Researchers have found that based on frequency analysis, HRV can be characterized as two main components, a high frequency (HF) component and a low frequency (LF) component.
The high frequency components are equivalent to respiratory sinus arrhythmias and are thought to represent the effects of vagal control on heart rate. Although the exact origin of the low frequency component is unknown, it is thought to be related to the action of blood vessels or the baroreflex. Further, some researchers divide this low frequency component into a low frequency component and an extremely low frequency component.

【0008】HRVが臨床上有効で多くの生理学的な機
能反映に有意義なことは十分に報告されている。多くの
研究者は、高周波数成分または全出力(TP)が心拍数
の副自律神経系による制御を表すものであり、LF/H
F比は自律迷走神経系の均衡あるいは自律神経系変調を
反映するものと考えている。低HRV値は頭蓋内圧増加
の指標とみなされ、老化に関連するものである。糖尿性
神経障害ではHF値は減少し、他方でLF/HF比は体
位変換および精神的窮迫に対して敏感である。人体につ
いての研究では、LFは脳死状態で消滅するため集中治
療室における患者の容態予告用の予後手段としても使用
可能であることが示されている。更にFramingh
amの最近の研究によると、老齢者のHRV値が一つの
標準偏差値だけ加齢低下するものとすると、死に近い個
体ではHRV値が正常人よりも約1.7倍低下する。
It has been well documented that HRV is clinically effective and meaningful in reflecting many physiological functions. Many researchers have shown that high frequency components or total output (TP) represent control of heart rate by the paraautonomic nervous system, and LF / H
It is considered that the F ratio reflects the balance of the autonomic vagus nervous system or the autonomic nervous system modulation. Low HRV values are considered as indicators of increased intracranial pressure and are associated with aging. HF levels are diminished in diabetic neuropathy, while the LF / HF ratio is sensitive to postural changes and distress. Studies on the human body have shown that LF disappears in the state of brain death, and thus can be used as a prognostic means for predicting the condition of a patient in an intensive care unit. Framingh
According to a recent study by Am, assuming that the HRV value of the aging person is reduced by one standard deviation value, the HRV value of the dying individual is about 1.7 times lower than that of the normal person.

【0009】HRVはあらゆる病理学的状態の予測に有
望であるが、依然として未解決な問題のある計測手法で
ある。ECG信号の周波数解析によって決定される心拍
数の周期的変化は、自律神経系を間接的に評価し得るも
のではあるが、ECG信号を取得するのは簡単ではな
い。HRVに関する情報を得るためには、患者にECG
モジュールを装着して心拍鼓動間隔を求め、この値から
心拍数の変化を測定する必要がある。心電信号を得るた
めにはさらに身体の種々の部分に多数の電極を装着する
必要がある。
Although HRV holds promise for the prediction of all pathological conditions, it remains an unsolved measurement technique. Although the periodical change of the heart rate determined by frequency analysis of the ECG signal can indirectly evaluate the autonomic nervous system, it is not easy to acquire the ECG signal. To obtain information on HRV, ask the patient for an ECG.
It is necessary to wear the module to obtain the heartbeat interval and measure the change in heart rate from this value. To obtain an electrocardiographic signal, it is also necessary to attach a large number of electrodes to various parts of the body.

【0010】HRV変化は、患者に容易に適用可能な方
法と装置を備えた例えば冠状動脈性心疾患や高血圧患者
等の、多くの一般的ではあるが死に到るような病気に対
して反応すると共に、迅速な診断と情報の伝達ができる
ため、生じる可能性のある診断結果が軽減され、この結
果患者の存命率が向上する。
HRV changes respond to many common but fatal illnesses, such as those with coronary heart disease and hypertension, with methods and devices readily applicable to the patient. At the same time, rapid diagnosis and transmission of information reduce the possibility of possible diagnosis results, resulting in improvement of the survival rate of patients.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0011】従ってこの発明は心拍数の変化(HRV)
の測定によって自律神経系をモニタリングする方法と装
置を提供するものであり、心臓の鼓動信号をより簡便且
つ容易に評価することができる。
Therefore, the present invention is based on the change of heart rate (HRV).
The present invention provides a method and apparatus for monitoring the autonomic nervous system by measuring the above, and can evaluate the heartbeat signal of the heart more easily and easily.

【0012】それ故にこの発明は操作が簡単で携帯可能
且つ使用者が簡便に利用可能な心拍数変化モニタリング
装置を提供する。この発明のHRV測定装置は心臓の音
声信号を収集するマイクロフォンを備え、更に増幅器、
濾過器および音声信号を処理してデジタル化するための
A/D変換装置を備えている。装置は音声信号を解析し
有意義な生理学的ならびに臨床上の結果を生成するコン
ピュータも備えている。解析結果は検査中に使用者によ
ってオンラインで見ることもでき、また検査終了後にオ
フラインでの確証のために別のコンピュータシステムに
伝送することも可能である。
Therefore, the present invention provides a heart rate change monitoring device which is easy to operate, portable, and easy for the user to use. The HRV measuring device of the present invention includes a microphone for collecting a voice signal of the heart, and further includes an amplifier,
It is equipped with a filter and an A / D converter for processing and digitizing audio signals. The device is also equipped with a computer that analyzes the audio signal and produces meaningful physiological and clinical results. The analysis results can be viewed online by the user during the test or can be transmitted to another computer system for offline verification after the test is complete.

【0013】この発明は対象のHRVの計測方法を提供
するもので、対象の心臓の近傍にマイクロフォンを置い
て心音を3〜5分間収集する。心音信号を増幅し、濾過
し、A/D変換器に伝送する。
The present invention provides a method of measuring HRV of a subject, in which a heart sound is collected for 3 to 5 minutes by placing a microphone near the heart of the subject. The heart sound signal is amplified, filtered, and transmitted to the A / D converter.

【0014】デジタル音声信号をコンピュータを用いて
解析して鼓動間隔を決定する。振幅や全ピーク値の持続
時間等のパラメータを求め、それらの平均値と標準偏差
を算出してこれらを標準パターン(複数)として後続の
心拍数について個々に標準と比較する。さらに高速フー
リエ変換(FFT)に基づいてスペクトル強度密度を推
定し、引き続いて低周波数(LF)、高周波数(H
F)、全出力値およびLF/HFを含む標準周波数領域
内の積分値からこれを計量する。得られたパラメータは
指数変換される。
The beating interval is determined by analyzing the digital audio signal using a computer. Parameters such as amplitude and duration of all peak values are obtained, and their average value and standard deviation are calculated, and these are used as standard patterns (plurality), and compared with the standard individually for the subsequent heart rate. Further, the spectral intensity density is estimated based on the fast Fourier transform (FFT), and subsequently, the low frequency (LF) and the high frequency (H
F), total output value and integral value in standard frequency domain including LF / HF. The obtained parameters are index-transformed.

【0015】この発明のHRVは患者にマイクロフォン
を装着することによって容易に得られる心音図に基づく
ものであるから、患者の病理学的状態が容易に評価でき
診断可能である。さらに、心音図と対応するHRV値は
たとえ患者の自宅で収集されたとしても検査後にオフラ
イン確証のためにコンピュータシステムに伝送できる。
迅速な診断と情報の伝送ができるため、生じる可能性の
ある診断結果が軽減され患者の存命率が向上する。
Since the HRV of the present invention is based on the phonocardiogram easily obtained by mounting a microphone on the patient, the pathological condition of the patient can be easily evaluated and diagnosed. Further, the HRV values corresponding to the phonocardiogram can be transmitted to the computer system for off-line verification after the examination, even if collected at the patient's home.
The rapid diagnosis and transmission of information reduces possible diagnostic results and improves patient survival.

【0016】前述の一般的な記述ならびに以下の詳細な
説明は例示のためであり、請求の範囲の発明を更に説明
するものと理解されたい。
It is to be understood that the foregoing general description as well as the following detailed description are for purposes of illustration and are intended to further describe the invention as claimed.

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0017】図2は本発明による心拍数変化(HRV)
を評価する手法を示すフローダイアグラムである。この
発明のHRVは心音の記録(心音図)から得られる。図
2に示すように、マイクロフォンを用いて3分間又は5
分間心臓音信号を収集する。マイクロフォンは計測対象
個体の例えば左胸部に装着される。聴診に使用される聴
音装置を心音信号の収集に用いることも可能である。心
音信号は増幅され、帯域フィルタで濾過され、処理され
た信号は更に1024Hzまたは2048Hzのサンプ
リングレートでA/D変換される。データの取得と以降
の解析はポータブルコンピュータ、パーソナル型デジタ
ル機器、携帯電話器や腕時計等に用いるマイクロチップ
類を含むコンピュータ装置によって行う。コンピュータ
システムはマイクロプロセッサと適当な記憶装置も備え
ていなければならない。デジタル化された心音信号は、
検査の間オンライン解析が可能であり、同時に検査終了
後のオフライン検証のために、取り出し可能なハードデ
ィスクに記憶しておくことができる。
FIG. 2 shows the change in heart rate (HRV) according to the present invention.
4 is a flow diagram showing a method for evaluating The HRV of this invention is obtained from the recording of heart sounds (cardiogram). As shown in FIG. 2, use a microphone for 3 minutes or 5
Collect heart sound signal for minutes. The microphone is attached to, for example, the left chest of the individual to be measured. A hearing device used for auscultation can also be used to collect the heart sound signal. The heart sound signal is amplified, bandpass filtered, and the processed signal is further A / D converted at a sampling rate of 1024 Hz or 2048 Hz. Data acquisition and subsequent analysis are performed by a computer device including a microchip used for a portable computer, a personal digital device, a mobile phone, a wristwatch and the like. The computer system must also have a microprocessor and suitable storage. The digitized heart sound signal is
Online analysis is possible during the inspection and at the same time it can be stored in a removable hard disk for offline verification after the inspection.

【0018】さらに図2を参照すると、デジタル化され
た心音信号を解析して鼓動間隔を予測する。全てのデジ
タル心音波形のピークを検出するために尖突部(スパイ
ク)検出アルゴリズムが適用される。各鼓動のピーク時
は鼓動発生時点として定義され、2個のピークの時間間
隔は現在と次の鼓動の間の鼓動間隔時間として算定され
る。振幅、全ピークの持続時間のようなパラメータが測
定され、それらの平均値と標準偏差値を算出して標準パ
ターンとする。各々の鼓動を標準と比較し確定する。ピ
ーク間隔値の内でいずれかの値が標準偏差値の3倍以上
になれば、その測定値はエラーとみなして除外する。図
3は本発明の方法に従って被検者を5分間検査した場合
の心音図および対応する心臓鼓動間隔を示す図である。
心音図上の点線は自動的にコンピュータシステムによっ
て同定されたもので、心拍のピークを示している。図4
も本発明の方法に従って対象を5分間検査した場合の心
音図および対応する心臓鼓動間隔を示す図である。心音
図上の点線は自動的にコンピュータシステムによって同
定されたもので、心拍のピークを示している。
Still referring to FIG. 2, the digitized heart sound signal is analyzed to predict beat intervals. A spike detection algorithm is applied to detect all digital echogram peaks. The peak time of each beat is defined as the beat occurrence time point, and the time interval between the two peaks is calculated as the beat interval time between the current beat and the next beat. Parameters such as amplitude and duration of all peaks are measured, and their average value and standard deviation value are calculated as a standard pattern. Determine each beat by comparing it to the standard. If any of the peak interval values is three times or more the standard deviation value, the measured value is regarded as an error and is excluded. FIG. 3 is a diagram showing a phonocardiogram and corresponding heart beat intervals when a subject is examined for 5 minutes according to the method of the present invention.
The dotted line on the phonocardiogram is automatically identified by the computer system and indicates the peak of the heartbeat. Figure 4
FIG. 3 shows a phonocardiogram and corresponding heart beat intervals when a subject is examined for 5 minutes according to the method of the present invention. The dotted line on the phonocardiogram is automatically identified by the computer system and indicates the peak of the heartbeat.

【0019】再び図2に戻って説明する。有効なピーク
間隔時間値を引続き再度7.11Hzのレートでサンプ
リングして挿入し時間領域での連続性を持たせる。その
後に高速フーリエ変換(FFT)を用いて周波数領域で
の解析を行う。信号の直流成分を省き、Hamming
windowを用いて漏洩効果を減衰させる。288
秒毎または2048データポイント毎に高速フーリエ変
換に基づいて信号出力スペクトル分布を算定する。得ら
れた信号出力スペクトルについて、サンプリングとHa
mming windowに起因する減衰成分を補正す
る。
Returning to FIG. 2, the description will be continued. Effective peak interval time values are subsequently sampled again at a rate of 7.11 Hz and inserted to provide continuity in the time domain. After that, the analysis in the frequency domain is performed using the fast Fourier transform (FFT). Hamming by eliminating the DC component of the signal
Attenuate the leakage effect using windows. 288
Calculate the signal output spectral distribution based on the Fast Fourier Transform every second or every 2048 data points. For the obtained signal output spectrum, sampling and Ha
The attenuation component due to the mming window is corrected.

【0020】心音信号出力スペクトルは、低周波数(L
F 0.04 〜0.15 Hz)および高周波数(H
F 0.15〜0.40 Hz)、全出力(TP)およ
び、低周波数の高周波数に対する比率(LF/HF比
率)を含む標準周波数領域パラメータについて積分する
ことにより計量される。LF,HF,TPならびにLF
/HF比率は指数変換により分布の斜行性を修正する。
図5に、図4に示された情報の解析に基づいて得られる
HRVの特徴となる種々の周波数領域パラメータを示し
ている。図5に示すように、臨床被検者の5分間心音図
の圧縮軌跡、対応する鼓動間隔時間、信号出力密度、H
F,LF,HF/LFが例示されている。図6は10人
の臨床被検者について、HRVの特徴となる種々の周波
数領域パラメータを、本発明の方法に従って求めた場合
と従来の方法で求めた場合との相関を示す図である。全
てのパラメータが好ましい相関を示しており、相関係数
(r)は0.93よりも大きい。
The heart sound signal output spectrum has a low frequency (L
F 0.04 to 0.15 Hz) and high frequency (H
F 0.15-0.40 Hz), full power (TP), and standard frequency domain parameters including ratio of low frequency to high frequency (LF / HF ratio). LF, HF, TP and LF
The / HF ratio corrects the skewness of the distribution by exponential conversion.
FIG. 5 shows various frequency domain parameters characteristic of HRV obtained based on the analysis of the information shown in FIG. As shown in FIG. 5, the clinical subject's 5-minute phonocardiographic compression locus, corresponding beat interval time, signal output density, H
F, LF, HF / LF are illustrated. FIG. 6 is a diagram showing the correlation between various frequency domain parameters characteristic of HRV obtained by the method of the present invention and by the conventional method for 10 clinical subjects. All parameters show favorable correlations, with correlation coefficient (r) greater than 0.93.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明のHRVは患者にマイクロフォン
を装着することによって容易に得られる心音図から求め
られるため、患者の病理学的状態が容易に評価、診断で
きる。さらに、心音図とこれに対応するHRV値は、た
とえ患者の自宅で収集されたとしても、検査後にオフラ
イン確証のためにコンピュータシステムに伝送できる。
迅速な診断と情報の伝送ができるため、生じる可能性の
ある診断結果が軽減され患者の存命率が向上する。
The HRV of the present invention can be easily evaluated and diagnosed because the HRV of the present invention is obtained from the phonocardiogram easily obtained by mounting the microphone on the patient. Further, the phonocardiogram and its corresponding HRV values can be transmitted to the computer system for off-line verification after the examination, even if collected at the patient's home.
The rapid diagnosis and transmission of information reduces possible diagnostic results and improves patient survival.

【0022】本発明の構成に対して種々の修正および改
変が発明の焦点および精神から逸脱することなしに可能
であることは、当該技術に熟練した人々にとって明らか
であろう。前述の観点から、本発明は以下に記述する特
許請求の範囲ならびにそれと均等な範囲内における本発
明の修正、改変を網羅するものである。
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the structure of the present invention without departing from the focus and spirit of the invention. From the above viewpoint, the present invention covers the modifications and alterations of the present invention within the scope of the claims described below and the scope equivalent thereto.

【0023】[0023]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

ここに添付する図面は本発明をよりよく理解するための
ものであり、明細書の一部を形成し包含されている。こ
れらの図面は本発明の態様を例示しており、明細書の記
載と共に発明の原理を説明するためのものである。
The drawings attached herewith are for a better understanding of the invention and form and are part of the specification. These drawings illustrate aspects of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

【図1】図1は心拍数の変化を評価する従来の手法を示
すフローダイアグラムである。
FIG. 1 is a flow diagram showing a conventional method for evaluating changes in heart rate.

【図2】図2は本発明による心拍数変化の評価手法を示
すフローダイアグラムである。
FIG. 2 is a flow diagram showing an evaluation method of heart rate change according to the present invention.

【図3】図3は本発明の方法に従って対象を5分間検査
した場合の心音図および対応する心臓鼓動間隔を示す図
である。図においてコンピュータで自動的に同定された
心拍ピークを点線で示す。
FIG. 3 shows a phonocardiogram and the corresponding beating intervals when a subject is examined for 5 minutes according to the method of the present invention. In the figure, the heartbeat peak automatically identified by the computer is shown by a dotted line.

【図4】図4は本発明の方法に従って対象を5分間検査
した場合の心音図および対応する心臓鼓動間隔を示す図
である。図においてコンピュータで自動的に同定された
心拍ピークを点線で示す。
FIG. 4 shows a phonocardiogram and the corresponding beating intervals when a subject is examined for 5 minutes according to the method of the present invention. In the figure, the heartbeat peak automatically identified by the computer is shown by a dotted line.

【図5】図5は図4に示された情報の解析に基づくHR
Vの特徴となる種々の周波数領域パラメータを示す図で
ある。
5 is an HR based on the analysis of the information shown in FIG.
It is a figure which shows the various frequency domain parameters used as the characteristic of V.

【図6】図6は10個の制御個体について、HRVの特
徴となる種々の周波数領域パラメータを、本発明の方法
に従って求めた場合と従来の方法で求めた場合との相関
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the correlation between various frequency domain parameters characteristic of HRV obtained by the method of the present invention and by the conventional method for 10 control individuals. .

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Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 心音信号を収集し、それらの高周波数の
音波と低周波数の振動とを電気信号に変換する聴音装置
と、 前記心音信号の電気信号を解析して前記電気信号に関す
る周波数領域パラメータを計量し、心拍数の変化を特徴
付けるコンピュータシステムとを具備することを特徴と
する心拍数変化(HRV)計測装置。
1. A hearing device for collecting a heart sound signal and converting a high frequency sound wave and a low frequency vibration of the heart sound signal into an electric signal, and a frequency domain parameter relating to the electric signal by analyzing the electric signal of the heart sound signal. And a computer system for characterizing changes in heart rate, a heart rate change (HRV) measuring device.
【請求項2】 心臓の収縮に起因する心音信号を収集
し、 収集された心音信号をデジタル化し、 デジタル化された心音信号に基づいて鼓動間隔を算定
し、 鼓動間隔を周波数スペクトルに変換し、及び心拍数変化
に関する周波数分布成分を計量することを特徴とする自
律神経系モニタリング方法。
2. A heart sound signal resulting from the contraction of the heart is collected, the collected heart sound signal is digitized, a beat interval is calculated based on the digitized heart sound signal, and the beat interval is converted into a frequency spectrum, And a method for monitoring an autonomic nervous system, which comprises measuring a frequency distribution component relating to a change in heart rate.
【請求項3】 デジタル化された心音信号に基づいて鼓
動間隔を算定する工程が、 デジタル化された心音信号スペクトル波形の全ての尖突
部(スパイク)についての振幅と持続時間とを計測する
工程、 計測された振幅と持続時間について平均値と標準偏差値
とを算出して周波数スペクトル波形の基準とする工程、 デジタル化された心音信号の各スパイクの振幅と持続時
間とを前記基準値と比較する工程、及び比較されたスパ
イクの内で振幅と持続時間とが基準値の3倍を超える
時、このスパイクを除外する工程を有することを特徴と
する第2請求項記載の自律神経モニタリング方法。
3. The step of calculating a beating interval based on the digitized heart sound signal comprises measuring amplitudes and durations of all spikes of the digitized heart sound signal spectrum waveform. , A step of calculating an average value and a standard deviation value of the measured amplitude and duration and using them as a reference of the frequency spectrum waveform, comparing the amplitude and duration of each spike of the digitized heart sound signal with the reference value The autonomic nerve monitoring method according to claim 2, further comprising the steps of: and, when the amplitude and the duration of the compared spikes exceed three times the reference value, the spikes are excluded.
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