JP2005110907A - 睡眠時呼吸検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被験者の変動を抑制しない睡眠時呼吸検査装置を提供することを目的とする。また、睡眠時呼吸検査装置の消費電力を低減させることを目的とする。
【解決手段】 ベッド２に横たわる被験者の頭部に呼吸を検出する検出装置４を取り付け、検出装置４に通信切替手段６をケーブル５で接続する。さらに、通信切替手段６に送信装置８をケーブル７で接続する。送信装置８は被験者から離れて配設される受信装置９と無線通信により信号の送受信を行うようになっている。通信切替手段６は所定の判定アルゴリズムに従って呼吸異常と判定したときにのみ無線通信を行うように制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、睡眠時の呼吸異常などを検査する睡眠時呼吸検査装置に関する。

睡眠中に無呼吸状態が発生すると動脈血中の酸素濃度が低下したり、睡眠が浅くなったりすることが知られている。このような睡眠障害は循環器疾患や、日中傾眠の原因となるので、その虞がある患者について睡眠中の呼吸異常を検査する必要がある。
このような目的に使用される検査装置としては、被験者の鼻下に粘着テープなどで取り付けられる呼吸検出用のフローセンサがある。このフローセンサは装置本体にケーブルで接続されており、装置本体は被験者の手首に取り付けられる（例えば、特許文献１参照）。ここで、この種の検査装置は、フローセンサの他にも変動検出用の胸部ベルトや、酸素飽和度を検出する指センサなども備えており、フローセンサの検出結果を含む全ての情報は接続ケーブルで装置本体に送信される。
また、検出結果を解析する処理装置が被験者から離れた場所に設置されるものある。このような場合に処理装置には有線通信、又は無線通信を用いて検出結果が送信される（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−３１２６６９号公報（段落００１９、第１図） 特開２００３−１２６０６４号公報（段落００２７〜００３０、第６図）

ところで、被験者側の機器と外部に設置される処理装置とをケーブル接続すると、ケーブルによって被験者の変動が抑制されてしまうので、処理装置は有線で接続されないことが望ましい。ここで、無線通信を利用してデータを送受信すると、被験者の拘束感は低減できるが、無線通信は有線による通信に比べて消費電力量が大きいという問題を有している。
この発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、被験者の変動を抑制しない睡眠時呼吸検査装置を提供することを目的とする。また、睡眠時呼吸検査装置の消費電力を低減させることを目的とする。

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は被験者の睡眠時における呼吸状態を検出する検出装置と、前記検出装置から出力される信号を送信する送信装置と、前記送信装置より送信される信号を受信する受信装置とを有し、前記送信装置及び前記受信装置に無線通信用の無線通信手段を備えた睡眠時呼吸装置であって、前記送信装置と前記受信装置との間で行われる無線通信を断続させる通信切替手段を有することを特徴とする睡眠時呼吸検査装置とした。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、被験者側に取り付けられる装置と、被験者から離れた位置にある受信装置との間で無線通信を利用してデータの送受信を行うことができる。さらに、通信切替手段で無線通信を断続させるので、無線通信を行う時間を減少させることができる。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記検出装置が検出した信号に基づいて前記被験者の呼吸の正常又は異常の判定を行う異常判定手段を有することを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、異常判定手段が被験者の呼吸状態を判定する。異常判定手段の判定結果は、例えば、無線通信の断続の切り替えに用いられる。この異常判定手段は、通信切替手段に設けても良いし、通信切替手段とは別に設けられても良い。

本発明の請求項３に係る発明は、請求項２に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記被験者の呼吸の正常又は異常を判定した結果、又は前記被験者の呼吸状態を表す信号を表示する表示手段を備えることを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、表示手段により被験者の呼吸状態を目視で確認することが可能になる。この表示手段は受信装置と一体に設けられても良いし、別体で設けられても良い。

本発明の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の睡眠時呼吸検査装置において、無呼吸状態の継続時間を計測する無呼吸時間計測部を有することを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、異常判定の判定アルゴリズムとして無呼吸状態が継続する時間（無呼吸時間）が用いることが可能になる。無呼吸時間が予め設定された時間を越えた場合には呼吸異常と判定され、それ以下であれば正常な呼吸であると判定される。無呼吸時間測定部は異常判定手段に設けても良いし、異常判定手段とは別に設けても良い。

本発明の請求項５に係る発明は、請求項４に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記異常判定手段は前記被験者の呼吸が所定時間よりも長い間無呼吸状態にあるときにのみ、前記被験者の呼吸状態を表す信号を送信するように構成したことを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、無呼吸状態にあると判定されたときにのみ、無線通信が行われるので、全体としての通信時間を減少させることができる。

本発明の請求項６に係る発明は、請求項２に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記異常判定手段は、呼吸の周期を計測する呼吸周期計測部を有することを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、異常判定の判定アルゴリズムとして呼吸の周期が用いられる。呼吸の周期に乱れがほとんどない場合には正常な呼吸と判定し、呼吸の周期が乱れた場合には呼吸異常と判定される。

本発明の請求項７に係る発明は、請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記送信装置は前記被験者の呼吸１回について１回だけ前記被験者の呼吸状態を表す信号を送信することを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、１回の呼吸に対して１回だけ信号が送信されるので、１回の呼吸の間、連続して信号を送信する場合に比べて無線通信の時間を短縮できる。

本発明の請求項８に係る発明は、請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記送信装置は、前記被験者の腕に装着するための腕装着手段を有することを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、検出装置から送信装置までを被験者に取り付けることができる。また、受信装置を被験者から離れた場所に設けることができる。

本発明の請求項９に係る発明は、請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記検出装置と前記送信装置とが一体に設けられていることを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、検出装置から送信装置までを被験者に取り付けることができる。さらに、検出装置から送信装置までを接続させるケーブルが不要になる。

本発明の請求項１０に係る発明は、請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記検出装置と前記送信装置を着脱自在にする着脱手段を設けたことを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、検出装置に対して送信装置を着脱させることが可能になる。例えば、検出装置と送信装置をケーブル接続される場合には、ケーブルが着脱自在に構成される。また、検出装置と送信装置が一体に構成される場合には、嵌合手段などが設けられる。

本発明の請求項１１に係る発明は、請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記受信装置は、前記検出装置から得られたデータを他の機器に送信するデータ送信手段を有することを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、他の機器においてデータの分析や、表示、保存が行えるようになる。

本発明の請求項１２に係る発明は、被験者の睡眠時における呼吸状態を検出する検出装置と、前記検出装置から出力される信号を送信する送信装置と、前記送信装置より送信される信号を受信する受信装置とを有し、前記送信装置及び前記受信装置に無線通信用の無線通信手段を備えた睡眠時呼吸装置であって、前記送信装置と前記受信装置とに、前記受信装置の受信信号感度に応じて前記送信装置の送信信号の強度を必要最低限に制御するフィードバック制御手段を有することを特徴とする睡眠時呼吸検査装置とした。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、被験者側に取り付けられる装置と、被験者から離れた位置にある受信装置との間で無線通信を利用してデータの送受信を行うことができる。さらに、送信信号の強度をフィードバック制御することにより、送信装置の出力を必要最低限に抑えることが可能になる。

本発明の請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記フィードバック制御手段は、前記受信装置に設けられる受信信号の強度を測定する受信強度測定手段と、前記受信強度測定手段から無線通信により送信される前記受信信号の強度の信号に基づいて送信信号の出力を調整する送信出力調整手段とを有することを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置は、受信装置側で受信信号強度を測定し、これに基づいて送信装置の出力の制御信号を作成し、この制御信号を無線通信により被験者側に送信し、送信装置の出力を制御する。

本発明の請求項１４に係る発明は、被験者の睡眠時における呼吸状態を検出する検出装置と、前記検出装置で得られた信号を分析する分析手段とを有し、前記検出装置及び前記分析手段に記録メディアを介して情報を受け渡すための情報交換手段を備えることを特徴とする睡眠時呼吸検査装置とした。
この睡眠時呼吸検査装置によれば、被験者に取り付けられる装置と、被験者から離れて位置する分析手段との間のデータの受け渡し記録メディアを用いて行われるようになるので、有線による接続や、無線通信が不要になる。

本発明の請求項１５に係る発明は、請求項１４に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記検出装置に、前記記録メディアを装着する第１の装着手段と、前記記録メディアにデータを書き込むデータ書き込み手段とが設けられ、前記分析手段に、前記記録メディアを装着する第２の装着手段と、前記記録メディアからデータを読み込むデータ読み込み手段とが設けられることを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置は、情報交換手段が第１の装着手段と、データ書き込み手段と、第２の装着手段と、データ読み込み手段とから構成されている。

本発明の請求項１６に係る発明は、請求項１４又は請求項１５に記載の睡眠時呼吸検査装置において、前記分析手段が汎用のコンピュータであることを特徴とする。
この睡眠時呼吸検査装置は、分析手段を汎用のコンピュータに所定の分析アルゴリズムをインストールした構成を有している。

請求項１に記載した発明によれば、被験者側に取り付けられる装置と、被験者から離れた位置にある受信装置とを無線通信を利用して接続することで、この間に有線のケーブルが不要になり、被験者の拘束感を減少させることができる。さらに、通信切替手段で無線通信を断続させ、通信時間を減少させることができるので、送信装置のバッテリを長寿命化することができる。
請求項２に記載した発明によれば、異常判定手段が被験者の呼吸状態を判定することが可能になる。特に異常判定手段の判定結果に応じて無線通信を断続させると通信時間を減少させることができ、バッテリの長寿命化が図れる。
請求項３に記載した発明によれば、被験者の呼吸状態を確認することが可能になるので、適切な処置を速やかに講じることが可能になる。
請求項４に記載した発明によれば、無呼吸時間を計測することで呼吸異常を判定することが可能になる。

請求項５に記載した発明によれば、無呼吸状態にあると判定されたときにのみ、無線通信が行われるので、全体としての通信時間を減少させることができる。したがって、通信時間を減少させることができ、バッテリの長寿命化が図れる。
請求項６に記載した発明によれば、呼吸の周期を調べることで通信切替手段において呼吸異常を判定することができる。
請求項７に記載した発明によれば、１回の通信に要する時間を短縮できるので全体としての通信時間を減少させることができ、バッテリの長寿命化が図れる。
請求項８に記載した発明によれば、送信装置を腕に確実に装着することが可能になる。また、受信装置を被験者から離れさせることが可能になるので、被験者の拘束感を低減できる。
請求項９に記載した発明によれば、検出装置から送信装置までを被験者に取り付けることができる。ケーブルが不要になるので、被験者の拘束感を低減できる。

請求項１０に記載した発明によれば、検出装置を着脱自在に構成することで、検出装置の交換や洗浄が容易になるので、検出装置を常に清潔な状態に保つことができる。
請求項１１に記載した発明によれば、受信装置とは異なる他の機器においてデータの分析や、表示、保存が行えるようになるので、受信装置を小型化、低価格化できる。
請求項１２に記載した発明によれば、被験者に取り付けられる装置から離れた場所にデータを蓄積する装置を設け、両者の間で無線通信をするように構成されるので、被験者の拘束感を減少させることができる。さらに、送信装置から送信する信号の強度をフィードバック制御することにより、送信装置の出力を必要最低限に抑えることが可能になるので、送信装置のバッテリを長寿命化できる。
請求項１３に記載した発明によれば、受信装置側で受信信号強度を測定し、送信装置側に制御信号を無線送信するようにしたので、両者の間を有線接続する必要がなくなり、被験者の拘束感を低減できる。

請求項１４に記載した発明によれば、検出装置で検出した信号を記録メディアに記録するようにしたので、検出装置と分析手段とを有線で接続する場合に比べて、被験者の拘束感を低減できる。さらに、無線通信を行う場合に比べて、検出装置のバッテリを長寿命化できる。
請求項１５に記載した発明によれば、情報交換手段が第１の装着手段と、データ書き込み手段と、第２の装着手段と、データ読み込み手段とから構成されているので、簡単な構成で拘束感の低減や、バッテリの長寿命化が図れる。
請求項１６に記載した発明によれば、分析手段は所定の分析アルゴリズムをインストールした汎用のコンピュータで足りるので、装置構成が簡単になり、低価格化が図れる。

発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に第１の実施の形態における睡眠時呼吸検査装置の概略構成を示す。
図１に示すように、睡眠時呼吸検査装置１は、検出装置４、通信切換手段６、送信装置８及び受信装置９を含んで構成されている。ここで、検出装置４は、ベッド２に横たわる被験者の頭部に取り付けられ、被験者の呼吸を検出する。通信切換手段６は、ケーブル５で接続されている。送信装置８は、ケーブル７で接続されている。また、受信装置９は、送信装置８と無線通信可能になっている。

図２に示すように、検出装置４は、細長形状の本体部１１を有し、本体部１１の長手方向の中央付近には被験者の鼻橋に本体部１１を固定する止め具１２が取り付けられている。また、本体部１１には止め具１２の左右に鼻呼吸センサ１３が１つずつ取り付けられている。鼻呼吸センサ１３は、各鼻孔の形成位置に対応して取り付けられており、例えば、鼻呼吸により変形する梁に圧電素子を取り付けたものや、サーミスタ、二酸化炭素を検出するセンサなどが用いられる。各鼻呼吸センサ１３からは、呼吸量に応じて強度が変化する信号（検出信号）が、被験者の呼吸状態を示す検出信号として出力される。そして、この検出信号は、ケーブル５で接続された通信切替手段６に出力される。

通信切替手段６は、ＣＰＵ（中央演算装置）からなる制御部２１と、データ記録用のメモリ２２と、ケーブル５，７に信号を入出力する入出力インターフェイス（ＩＦ）部２３とを有している。さらに、制御部２１には異常判定手段２４を有し、検出装置４から出力されるデータに基づいて、後述する判定アルゴリズムに則って呼吸の正常又は異常を判定する。この異常判定手段２４は、無呼吸時間計測部２５を有する。この無呼吸時間計測部２５は、無呼吸状態が継続する時間を計測する。

図１及び図２に示すように、送信装置８は、本体部３２と腕装着手段３１とを有する。本体部３２は、腕装着手段３１を介して被験者の手首に固定されている。ただし、本体部３２は、腕装着手段３１により、着脱可能になっている。この本体部３２は、ケーブル７を介して、通信切換手段６や検出装置４と接続されている。本体部３２は、送信機３３、アンテナ３４及びバッテリ３５を有する。そして、送信機３３とアンテナ３４は、無線通信手段を構成している。この無線通信手段は、通信切替手段６から出力される検出信号を、電波（伝送波）に重畳して発信する。腕装着手段３１としては、ベルトに止め具や面ファスナを取り付けたものや、伸縮自在なリング状のベルトなどが用いられる。

前述の検出装置４から送信装置８までは被験者側に取り付けられる。そして、送信装置８から発信する信号は、被験者から離れた位置に設置される受信装置９に無線通信技術を利用して送信される。
図３に示すように、受信装置９は、アンテナ４１及び受信機４２を有する。このアンテナ４１と受信機４２は、無線通信手段を構成している。そして、この無線通信手段は、送信装置８から送信された電波を受信し、検出信号を復調する。さらに、ＣＰＵなどからなる制御部４３と、検出信号などのデータを記録する記録装置４４と、液晶ディスプレィなどの表示手段４５とを有している。表示手段４５には、検出信号のグラフであって、呼吸状態を示すグラフや、呼吸の正常又は異常を判定した結果などを表示する。呼吸状態の判定は、検出信号に基づいて、判定部４３において行われる。

次に、睡眠時呼吸検査装置１における処理について、図１から図３を主に参照して説明する。
まず、被験者の鼻に検出装置４を取り付けると共に、胴部に不図示のベルトなどで通信切替手段６を取り付け、手首に送信装置８を取り付ける。また、ベッド２から離れた位置であって、送信装置８からの電波が届く範囲内に受信装置９を設置する。この状態で被験者が鼻呼吸を行うと、呼吸に応じて鼻呼吸センサ１３から通信切替手段６に検出信号が出力される。
通信切替手段６は、検出信号をメモリ２２に一定時間だけ保存すると共に、異常判定手段２４により呼吸異常の発生の有無を判定する。

ここで、異常判定手段２４の判定アルゴリズムの一例について、図４を参照して説明する。なお、図４の横軸は時間の経過を示し、縦軸は被験者の呼吸に応じて鼻呼吸センサ１３から出力される検出信号の強度を示している。また、各ピークにおいては、その立ち上がりからピーク位置（頂点）までの領域が吸気に略相当し、ピーク位置からノイズレベルに落ち込むまでの領域が呼気に略相当する。

図４に符号Ａで示すように、呼吸が正常に行われると略同形状で凸形状の波形が周期的に生じる。よって、この凸状波形のピークも周期的に発生する。これに対して、呼吸異常が起きると、符号Ｂで示すように、所定の閾値（無呼吸判定基準Ｓａ）を超えない波形が、一定時間を越えて発生する。そのため、この間だけピークの発生周期が乱れる。呼吸異常が継続する時間は、無呼吸判定基準Ｓａを超えたピークが立ち下がってから、次に無呼吸判定基準Ｓａを超えるピークが立ち上がるまでの時間とし、これを無呼吸時間ｔａとする。この無呼吸時間ｔａは異常判定手段２４の無呼吸時間計測部２５により計測される。そして、この無呼吸時間ｔａが、予めメモリに設定されている判定時間（例えば、１０秒など）を越えた場合には呼吸異常と判定する。
なお、異常には至らないが、被験者の呼吸に変動が生じた場合なども検出できるようにするのが好ましい。そこで、無呼吸判定基準Ｓａは、実際に無呼吸に相当する信号強度よりも高い値に設定される。

異常判定手段２４が呼吸異常と判定した場合に、通信切替手段６は送信装置８に対して検出信号の送信を指示する信号（送信指令信号）を出力する。また、メモリ２２に一時保持していた検出信号のうち、呼吸異常に相当する信号を送信装置８に出力する。送信装置８は送信指令信号を受け取ったら、検出信号を伝送波に重畳し、所定の出力で受信装置９に向けて発信する。なお、送信装置８は、送信指令信号及び検出信号が入力されないときには電波を発信しない。また、通信切替手段６は、送信指令信号を出力せずに、検出信号のみを出力し、送信装置８は検出信号を取得した場合には自動的に送信するようにしても良い。

前記電波を受信した受信装置９は、検出信号を復調し、制御部４３でデータ分析を行う。具体的には、検出信号をグラフ化して表示手段４５に出力したりする。なお、受信装置９は、検出信号のプロファイルから呼吸が正常であるか、又は異常であるかの判定や、判定結果を表示したりすることもできる。また、記録装置４４に検出信号やデータ処理の結果を記録し、後に検出信号を確認できるようにする。

この第１の実施の形態によれば、睡眠中の呼吸を検出する検出装置４を被験者側に取り付け、被験者から離れた場所に、検出信号をデータ処理する処理装置（受信装置９）を設置し、無線通信を用いて検出信号を取得するようにしたので、被験者の拘束感を大幅に低減することができる。
さらに、検出装置４と送信装置８との間に通信切替手段６を設け、検出信号の変動から呼吸異常（呼吸異常の虞を含む。以下同じ）を判定し、呼吸異常とみなされる場合にのみ検出信号を送信装置８から発信するようにしたので、送信装置８が検出信号を送信する時間を短くすることができ、送信装置８のバッテリ３５（図２参照）の寿命を長持ちさせることができる。

なお、この実施の形態は種々の応用が可能である。
例えば、図２に示す異常判定手段２４は、無呼吸時間計測部２５の代わりに、呼吸周期計測部２６を用いても良い。この呼吸周期計測部２６によって、検出信号の周波数成分を調べ、呼吸の周期（周波数）により呼吸の異常判定を行っても良い。このような場合の判定処理について、図４と図５を参照して説明する。
まず、図４の符号Ａに示すような正常な呼吸では、前述のように略一定の周期でピークが発生している。したがって、この検出信号を呼吸周期計測部２６でフーリエ変換すると、図５の符号Ｃに示すように、特定の周波数を中心とする１つのピークを持つようなプロファイルが得られる。これに対して、図４の符号Ｂに示すような呼吸異常が発生した場合には、検出信号をフーリエ変換すると、図５の符号Ｄに示すようなプロファイルが得られる。このプロファイルは、正常時の呼吸に相当する所定の周波数を有するピークＰ１に、異常時の乱れた呼吸に相当する小さい周波数ピークＰ２，Ｐ３が重ね合わされた形態を有している。すなわち、検出信号をフーリエ変換し、周波数ピークの数や位置を調べると異常呼吸の発生の有無を判定することができる。この判定アルゴリズムを用いると、呼吸の周波数で評価を行うので、検出信号の振幅の揺らぎの影響を受け難くなる。ここで、異常判定手段２４は、無呼吸時間計測部２５と呼吸周期計測部２６を共に備えても良い。このようにすれば、異常判定の精度をさらに向上させることができる。

また、通信切替手段６は、検出信号からパルス状信号を発生させるパルス状信号発生手段（不図示）を備えても良い。図６に示すように、このパルス状信号発生手段は、符号Ｅに示すような検出信号に対して、符号Ｆに示すようなパルス状信号を発生させる。より詳細には、被験者の呼吸に伴って検出信号のピークが発生すると、ピークが立ち下がるごとに、検出信号の振幅に比例する高さのパルス信号を発生させる。このパルス信号の幅は検出信号のピークの半値幅よりも小さくなるように制御される。
受信装置９は、このようなパルス状信号を、被験者の呼吸状態を示す信号として受信する。また、受信装置９は、その発生周期やパルス高さから、被験者の呼吸が正常であるか否かを判定することもできる。このような睡眠時呼吸検査装置１は、送信装置８が１回の呼吸について１回だけパルス状信号を受信装置９に向けて発信するようになるので、無線通信の情報量を低減させることができる。したがって、送信装置８のバッテリ３５を長寿命化することができる。
なお、パルス状信号で無線通信の情報量を低減できるので、通信切替手段６の異常判定手段２４が無呼吸と判定したときだけでなく、呼吸が正常なときでも検出信号に対応するパルス状信号を発信するようにしても良い。また、パルス状信号発生手段は通信切替手段６が備える代わりに、送信装置８が備えても良い。

さらに、睡眠時呼吸検査装置１は、検出装置４及び通信切替手段６並びに送信装置８を一体的に構成しても良い。例えば、図７に示すような検出装置１４は、鼻孔に対応させた２つの鼻呼吸センサ１３を有し、さらに通信切替手段６と送信装置８とを備える。ここで、送信装置８は、図２に示す送信機３３とアンテナ３４とバッテリ３５とからなる。また、この検出装置１４を被験者に取り付ける手段として、図１に示すような止め具１２か、頭部に締め付けるバンドの少なくとも一方を有している。
この睡眠時呼吸検査装置１によれば、検出装置４と通信切替手段６と送信装置８を一体に構成し、さらに被験者の鼻下に取り付けるようにしたので、図２に示すようなケーブル５，７が不要になり、被験者の拘束感をさらに減少させることができる。また、通信切替手段６と送信装置８とが協働することで上述のようにバッテリ３４の長寿命化が図れる。
なお、通信切替手段６を有しない睡眠時呼吸検査装置であっても、検出装置４と送信装置８とを一体的に構成しても良い。この場合にも上述と同様の効果を得ることができる。

また、図８に示すように、検出装置４と通信切替手段６とを接続するケーブル５に着脱手段５ａを設け、ケーブル５を検出装置４に着脱自在に構成しても良い。着脱手段５ａは、ケーブル５の検出装置４側の先端部に設けられている。この着脱手段５ａは、ケーブル５と検出装置４を嵌合させるクリップなどの部材や、ケーブル５を検出装置４に螺着させるネジなどの部材からなる。
このような睡眠時呼吸検査装置１によれば、着脱手段５ａを設けることで検出装置４を通信切替手段６及び送信装置８から切り離すことができる。したがって、検出装置４が破損した場合の交換が容易になる。また、検出装置４を使い捨てにしたり、消毒して再使用したりすることが可能になり、検出装置４を常に清潔な状態に保つことができる。また、通信切替手段６及び送信装置８は常に被験者に取り付けておき、検出装置４を必要に応じて接続するようにすると被験者の負担をさらに低減できる。一方、検出装置４を常に被験者に取り付け、通信切替手段６及び送信装置８を必要に応じて接続するようにすると、複数の被験者の間で通信切替手段６及び送信装置８を共有化することができる。そして、前述のように通信切替手段６と送信装置８とが協働することでバッテリの長寿命化が図れる。

なお、睡眠時呼吸検査装置を通信切替手段６を有しない構成、つまり検出装置４が送信装置８にケーブル７で直接に接続される構成にすることもできる。このような構成であっても、前述の着脱手段５ａと同様の配置及び構成の着脱手段をケーブル７に設け、検出装置４を送信装置８に対して着脱自在に構成しても良い。この場合にも検出装置４を常に清潔な状態に保つことが可能になるし、送信装置８を共有化することも可能になる。
また、検出装置４と通信切替手段６とを一体的に形成し、これらと送信装置８とをケーブル７で接続する構成にしても良い。この場合も、着脱手段５ａと同様の配置及び構成の着脱手段をケーブル７に設けることができる。このようにすれば、前述のような作用効果を得ることができる。

次に、第２の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、前記第１実施の形態と同一の構成要素には同じ符号を付すと共に、前記第１の実施の形態と重複する説明は省略する。
図９に示すように、この実施の形態の睡眠時呼吸検査装置５１は、送信装置８から送信する電波の出力を調整することを特徴とする。この調整のために、被験者側に取り付けられた送信出力調整手段５２と、受信装置９とを用いる。

図１０に詳細に示すように、送信出力調整手段５２は、検出装置４にケーブル５で接続されると共に、送信装置８にケーブル７で接続されている。具体的には、無線通信手段、出力演算部５５及び入出力インターフェイス部２３を含んで構成されている。無線通信手段は、受信装置９から送信されるデータ（後述する振幅データ）を受信するアンテナ５３及び受信機５４からなる。また、出力演算部５５は、振幅データに基づいて、送信装置８から発信する電波の出力を演算する。

また、受信装置９は、無線通信手段と、制御部４３と、記録装置４４と、表示手段４５とを有する。無線通信手段は、送信装置８から発信する電波を受信するアンテナ４１及び受信機４２を有する。さらに、受信装置９は、受信強度測定手段４６と、振幅データ送信手段４７とを備えている。受信強度測定手段４６は、アンテナ４１及び受信機４２で受信した電波（信号）の強度を測定する。振幅データ送信手段４７は、送信出力調整手段５２に向けて振幅データを送信する。さらに、制御部４３は、振幅データ設定手段４８を有する。この振幅データ設定手段４８は、所定の設定値と、受信強度測定手段４６で測定した受信強度とを比較し、振幅データを決定する。ここでの設定値は、その受信装置９が電波を受信するのに必要な電波強度に相当する。この設定値は予め定められた値である。さらに、この設定値に対してある幅の許容範囲が設定されている。また、振幅データは、送信装置８の出力、つまり、電波の振幅の目標値、又は、単純に振幅の増加又は減少あるいは現状維持を指示する信号である。

この睡眠時呼吸検査装置５１において、送信出力を調整する処理について説明する。
検出装置４及び送信出力調整手段５２並びに送信装置８が被験者に取り付けられると、送信装置８が受信装置９に向けて試験的な信号を発信する。試験信号の発信は、自動的に行われても良く、被験者の操作によって行われても良い。受信装置９は、この信号を受信し、その電波強度を受信強度測定手段４６で測定する。電波強度が前記設定値よりも小さいときには、振幅データ設定手段４８が送信装置８の出力を増加させるように振幅データを設定する。電波強度が前記設定値よりも大きいときには、振幅データ設定手段４８が送信装置８の出力を減少させるように振幅データを設定する。そして、設定された振幅データを、振幅データ送信手段４７から被験者側の送信出力調整手段５２に送信する。

送信出力調整手段５２は、振幅データを受信し、送信装置８に受け渡す。振幅データが振幅の増加又は減少を指示するものであれば、送信装置８は振幅データに基づいて電波の振幅、すなわち出力を増加又は減少させる。これにより、必要な出力で、送信装置８から信号が送信されることになる。
ただし、１度で必要な出力にならない場合もある。そのようなときは、受信装置９と送信出力調整手段５２が協働し、送信装置８から送信する電波の振幅を繰り返し増減させて、電波強度が前記設定値内に収まるようにする。そして、このような状態になった、被験者の呼吸検査を開始する。その後は、調整された出力で受信装置９が検出信号を送信し、受信装置９がデータ分析などを行う。そして、この間も受信装置９は電波強度を測定し続け、必要に応じて振幅データを設定し、送信出力調整手段５２で送信装置８から発信する電波の振幅を調整する。

この睡眠時呼吸検査装置５１によれば、送信出力調整手段５２、受信強度測定手段４６、振幅データ送信手段４７、及び振幅データ設定手段４８によりフィードバック手段を構成し、送信装置８から出力する電波の振幅が必要十分な大きさになるようにフィードバック制御する。したがって、無線通信の出力が必要最低限な大きさに制御されるので、送信機８のバッテリ３５の長寿命化が図れる。

なお、この睡眠時呼吸検査装置５１は、前述の第１の実施の形態における通信切替手段６を備えても良い。この場合には、送信出力調整手段５２と通信切替手段６を一体的に構成しても良いし、別体で構成しても良い。このような構成にすると無線通信する信号の量を削減できる。そして、電波の振幅をフィードバック制御することでバッテリ３５をさらに長寿命化できる。
また、送信出力調整手段５２と他の装置４，８を接続するケーブル５，７に着脱手段（例えば、図８に示す着脱手段５ａ）を設け、検出装置４を送信出力調整手段５２や、送信装置８から着脱自在に構成しても良い。

また、第３の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、前記第１、第２の実施の形態と同一の構成要素には同じ符号を付すと共に、前記第１、第２の実施の形態と重複する説明は省略する。
図１１に示すように、この実施の形態の睡眠時呼吸検査装置６１は、検出装置４の検出信号を記録する記録メディア６２を装着可能に構成したことを特徴とする。

検出装置４は、不図示の鼻呼吸センサ１３（図１参照）を２つ有し、鼻呼吸センサ１３からの検出信号を記録する記録メディア書込装置（データ書き込み手段）６３と、電源となるバッテリ６４とを有する。記録メディア書込装置６３には、記録メディア６２を着脱自在に装着する記録メディア装着部（第１の装着手段）６３ａが設けられている。
記録メディア６２は、磁気などを用いて所定量のデータを記録できる媒体である。記録メディア６２に記録させた情報は、分析装置６５で読み取ることができる。

分析装置６５は検出信号を読み取って、データ分析や、データ表示を行う装置である。分析装置６５は、記録メディア６２から読み取った検出信号を記憶する記憶装置４４（図３参照）を有する。また、分析装置６５は、データ処理をする制御部４３（図３参照）とを内部に備えると共に、表示手段であるモニタ６７が設けられている。記録メディア読取装置６６には、記録メディア６２を装着する記録メディア装着部（第２の装着手段）６６ａが設けられている。この分析装置６５は、記録メディア６２の情報が読み取り可能であれば汎用のコンピュータであっても良い。

検出装置４は、例えば一晩分の検出信号を、時系列に記録メディア６２に記録する。記録が終了したら記録メディア６２は、検出装置４から取り出され、分析装置６５に装着される。そして、記録メディア６２から検出信号を読み取って必要な処理を行い、モニタ６７に表示させる。
この睡眠時呼吸検査装置６１によれば、検出装置４側の情報交換手段（記録メディア書込装置６３及び記録メディア装着部６３ａ）と、分析装置６５側の情報交換手段（記録メディア読取装置６６及び記録メディア装着部６６ａ）との間で、記録メディア６２を行き来させることで、情報の伝達が行われる。そのため、検出装置４と分析装置６５とを独立させることができるので、無線通信を行う場合と同様に被験者の拘束感を低減できる。さらに、無線通信を行う場合に比べて電力消費量を低減できるので、バッテリ６４の長寿命化が図れる。
また、分析装置６５に汎用のコンピュータを用いることができるので、睡眠時呼吸検査装置６１を低価格化することができる。

次に、第４の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、前記各実施の形態と同一の構成要素には同じ符号を付すと共に、前記各実施の形態と重複する説明は省略する。
図１２に示すように、睡眠時呼吸検査装置７１は、受信装置９で受信した検出信号の分析と分析結果の表示を、受信装置９とは別体の他のコンピュータ７３にて行うことを特徴とする。ここで、被験者側に取り付けられる検出装置４、通信切替手段６、及び送信装置８は第１の実施の形態と同様の構成を有する。また、検出信号には、図５に示すようなパルス状信号を含むものとする。

受信装置９はアンテナ４１及び受信機４２と、制御部４３と、記録装置４４と、データ通信手段４９とを有している。データ通信手段４９には、ケーブル７２を装着する端子などを有している。
コンピュータ７３は、制御装置７３ａとモニタ７３ｂとを有する汎用のコンピュータである。そして、このコンピュータに、データ分析用のアルゴリズムをインストールしている。

この受信装置９ではデータ分析を行わずに、データの取り込みのみを行う。そのため、データ分析及びデータの表示は、コンピュータ７３の制御装置７３ａ及びモニタ７３ｂにて行う。したがって、受信装置９とコンピュータ７３とにより、睡眠時呼吸検査装置７１のデータ記録及びデータ処理並びにデータ表示が行われるようになる。
このような睡眠時呼吸検査装置７１によれば、受信装置９にデータ分析用のアルゴリズムが不要になるので、受信装置９を安価にできる。また、コンピュータ７３に複数の被験者のデータを蓄積できるので、多くのデータをデータベース化することができる。

また、図１３に示すように、受信装置９とコンピュータ７３とを、記録メディア６２を媒体として連係させても良い。ケーブル７２（図１２参照）の代わりに記録メディア６２を用いると、受信装置９とコンピュータ７３の配置の制約がなくなるので、レイアウトの自由度を高めることができる。また、受信装置９とコンピュータ７３とが離れた位置にある場合や、複数の被験者の情報をデータ処理する場合に作業が容易になる。

さらに、図１４に示すように、他のコンピュータ７３をウェブサーバ７４にネットワーク接続する構成にし、ウェブサーバ７４にデータ処理用の分析アルゴリズムを持たせても良い。このような場合にコンピュータ７３は、記録メディア６２に記録されているデータをウェブサーバ７４に送信し、ウェブサーバ７４による分析結果を受け取り、モニタ７３ｂに表示させる。
これによれば、各コンピュータ７３に分析アルゴリズムを持たせる必要がないので、特殊な分析装置が不要になる。また、各コンピュータ７３に分析アルゴリズムをインストールする必要がないので、簡便かつ安価にデータ処理を行える。
なお、受信装置９がウェブサーバ７４に検出信号のデータを送信し、分析結果を受信装置９が取得する構成にしても良い。

なお、本発明は前述の各実施の形態に限定されない。例えば、受信装置９に音源及びスピーカを設け、異常と判定したときに、警報を鳴らすようにしても良い。また、受信装置９は、据え置き型の端末装置に限定されずに、携帯型の情報処理端末や、移動体通信端末であっても良い。
さらに、睡眠時呼吸検査装置１，５１，６１，７１は、変動検出用のセンサや、酸素飽和度を検出する指センサなどを備え、これらのセンサの信号も送信装置８から発信するように構成しても良い。この場合には呼吸異常と判定した場合にのみ他のセンサの信号を発信させて送信装置８のバッテリ３５の寿命を向上させることができる。また、通信切替手段６又は送信装置８で信号をパルス状信号に置き換えてバッテリ３５の寿命を向上させることができる。

本発明の実施の形態における睡眠時呼吸検査装置の概略構成図である。 睡眠時呼吸検査装置の被験者側の装置のブロック図である。 睡眠時呼吸検査装置の受信装置のブロック図である。 検出信号を示す図である。 検出信号をフーリエ変換した結果を示す図である。 送信装置から発信する信号の一例を示す図である。 検出装置を一体化した構成を示す図である。 検出装置を着脱自在にする着脱手段を示す図である。 本発明の実施の形態における睡眠時呼吸検査装置の概略構成図である。 睡眠時呼吸検査装置のブロック図である。 本発明の実施の形態における睡眠時呼吸検査装置の概略構成図である。 データの分析及び表示を行う構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における睡眠時呼吸検査装置の概略構成図である。 データの分析及び表示を行う構成の一例を示す図である。

符号の説明

１，５１，６１ 睡眠時呼吸検査装置
４ 検出装置
５ａ 着脱手段
６ 通信切替手段
８ 送信装置
９ 受信装置
２４ 異常判定手段
２５ 無呼吸時間計測部
２６ 呼吸周期計測部
３１ 腕装着手段
３３ 送信機（無線通信手段）
３４，４１ アンテナ（無線通信手段）
４２ 受信機（無線通信手段）
４５ 表示手段
４６ 受信強度測定手段（フィードバック制御手段）
４７ 振幅データ送信手段（フォードバック制御手段）
５２ 送信出力調整手段（フィードバック制御手段）
６３ 記録メディア読込装置（データ読み込み手段、情報交換手段）
６３ａ 記録メディア装着部（第１の装着手段、情報交換手段）
６６ 記録メディア読取装置（データ書き込み手段、情報交換手段）
６６ａ 記録メディア装着部（第２の装着手段、情報交換手段）

Claims (16)

1. 被験者の睡眠時における呼吸状態を検出する検出装置と、前記検出装置から出力される信号を送信する送信装置と、前記送信装置より送信される信号を受信する受信装置とを有し、前記送信装置及び前記受信装置に無線通信用の無線通信手段を備えた睡眠時呼吸装置であって、
   前記送信装置と前記受信装置との間で行われる無線通信を断続させる通信切替手段を有することを特徴とする睡眠時呼吸検査装置。
2. 前記検査装置が検出した信号に基づいて前記被験者の呼吸の正常又は異常の判定を行う異常判定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置。
3. 前記被験者の呼吸の正常又は異常を判定した結果、又は前記被験者の呼吸状態を表す信号を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の睡眠時呼吸検査装置。
4. 無呼吸状態の継続時間を計測する無呼吸時間計測部を有することを特徴とする請求項２に記載の睡眠時呼吸検査装置。
5. 前記異常判定手段は、前記被験者の呼吸が所定時間よりも長い間無呼吸状態にあるときにのみ、前記被験者の呼吸状態を表す信号を送信するように構成したことを特徴とする請求項４に記載の睡眠時呼吸検査装置。
6. 前記異常判定手段は、呼吸の周期を計測する呼吸周期計測部を有することを特徴とする請求項２に記載の睡眠時呼吸検査装置。
7. 前記送信装置は、前記被験者の呼吸１回について１回だけ前記被験者の呼吸状態を表す信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置。
8. 前記送信装置は、前記被験者の腕に装着するための腕装着手段を有することを特徴とする請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置。
9. 前記検出装置と前記送信装置とが一体に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置。
10. 前記検出装置と前記送信装置とを着脱自在にする着脱手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置。
11. 前記受信装置は、前記検出装置から得られたデータを他の機器に送信するデータ送信手段を有することを特徴とする請求項１に記載の睡眠時呼吸検査装置。
12. 被験者の睡眠時における呼吸状態を検出する検出装置と、前記検出装置から出力される信号を送信する送信装置と、前記送信装置より送信される信号を受信する受信装置とを有し、前記送信装置及び前記受信装置に無線通信用の無線通信手段を備えた睡眠時呼吸装置であって、
    前記送信装置と前記受信装置とに、前記受信装置の受信信号感度に応じて前記送信装置の送信信号の強度を必要最低限に制御するフィードバック制御手段を有することを特徴とする睡眠時呼吸検査装置。
13. 前記フィードバック制御手段は、前記受信装置に設けられる受信信号の強度を測定する受信強度測定手段と、前記受信強度測定手段から無線通信により送信される前記受信信号の強度の信号に基づいて送信信号の出力を調整する送信出力調整手段とを有することを特徴とする請求項１２に記載の睡眠時呼吸検査装置。
14. 被験者の睡眠時における呼吸状態を検出する検出装置と、前記検出装置で得られた信号を分析する分析手段とを有し、前記検出装置及び前記分析手段に記録メディアを介して情報を受け渡すための情報交換手段を備えることを特徴とする睡眠時呼吸検査装置。
15. 前記検出装置に、前記記録メディアを装着する第１の装着手段と、前記記録メディアにデータを書き込むデータ書き込み手段とが設けられ、前記分析手段に、前記記録メディアを装着する第２の装着手段と、前記記録メディアからデータを読み込むデータ読み込み手段とが設けられることを特徴とする請求項１４に記載の睡眠時呼吸検査装置。
16. 前記分析手段が汎用のコンピュータであることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の睡眠時呼吸検査装置。
    
    

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