JP2005342216A - Ah測定装置 - Google Patents
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Abstract
AH判定を行う上で最適な呼吸成分を得ることができるAH測定装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明に係るAH測定装置は、対象者の睡眠時のAHを測定するAH測定装置1であって、対象者が発生させる振動を検出し、検出信号を出力するエアマットセンサ11と、対象者の呼吸に起因した振動が伝わりにくい位置に配置され、実質的に対象者の体動に起因した振動だけを検出し、検出信号を出力するエアマットセンサ12と、コントローラ13とを備えたものである。そして、このコントローラ13は、エアマットセンサ11が検出した検出信号から、呼吸成分が分布する呼吸周波数帯の信号成分を抽出し、エアマットセンサ12が検出した検出信号に基づいて、呼吸周波数帯の信号成分に含まれた体動成分を補正する。
【選択図】 図1
Description
このようなSAS患者の内で実際に治療を受けているSAS患者数は、全体の1%にあたる2万人程度である。その原因の1つが、睡眠障害を検査できる病院が少ないことにある。さらに、対象者は、高額で大掛かりな機械であるポリソムノグラフィー(polysomnography:PSG)によって入院検査を受けなければならず、時間も手間も掛かることも、その一因がある。このSAS検査装置であるPSGの一例が、非特許文献1に開示されている。
本間日臣/編集,「睡眠時無呼吸症候群」,第1版,克誠堂出版,200年9月1日
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、AH判定を行う上で最適な呼吸成分を得ることができるAH測定装置を提供することを目的とする。
このような構成においては、呼吸周波数帯の体動成分の大きさと第2の検出信号の大きさとが略同じであるから、呼吸成分とともに検出された体動成分を補正することができる。従って、良好な呼吸成分を得ることができる。
このような構成においては、第1の検出信号に含まれた体動成分の大きさと第2の検出信号の大きさとが略同じであるから、第1の検出信号に含まれた体動成分を補正することができる。従って、良好な呼吸成分を得ることができる。
このような構成においては、カウントされたAHの回数には、呼吸周波数帯の体動成分に依存したAHの回数が含まれている。従って、このAHの回数と体動の回数との差分をとることによって、呼吸成分に依存したAHの回数を効率よく求めることができる。
このような構成においては、カウントされたAHの回数には、呼吸周波数帯の体動成分に依存したAHの回数が含まれている。従って、このAHの回数と体動の回数との差分をとることによって、呼吸成分に依存したAHの回数を効率よく求めることができる。
発明の実施の形態1.
まず、図1を用いて、本発明に係るAH測定装置の全体構成について説明する。図1は、このAH測定装置の一構成を示す模式図である。
図1に示すように、AH測定装置1は、エアマットセンサ11,12、コントローラ13を備えている。エアマットセンサ11,12は、対象者10の睡眠時における呼吸や体動に起因して発生する振動を検出する装置である。コントローラ13は、対象者10の呼吸/無呼吸や低喚起を測定する装置である。
また、エアマットセンサ12が対象者10の脚部の動脈によって対象者10の心拍を検出する場合には、エアマットセンサ12を脚部の裏に当接するように配置することも可能である。対象者10は寝返り等の動作をしたときに脚部を動かし、また対象者10が上半身を動かした場合には、この上半身の動作にともなって脚部が動く。従って、エアマットセンサ12を対象者10の脚部近傍に配設することによって、対象者10の体動だけに起因した振動を検出することができる。
図2の模式図に、エアマットセンサ11の一構成例が示されている。このエアマットセンサ11は、エアマット111、エアチューブ112、圧力センサ113、出力ケーブル114、出力端子115を備えている。エアマット111は、空気等の流体が封入されたマットである。このエアマット111は、空気に限らず、液体が封入されたマットとすることもできる。また、エアマット111は、シート形状の一体のエアマット、あるいは、互いに分離された複数のシート状エアマットから構成することができる。
エアチューブ112は、エアマット111の圧力変動を圧力センサ113に伝達する。エアチューブ112は中空状に構成され、エアマット111に封入された空気が自由に移動することができる。エアチューブ112は、例えば、ビニル等により形成される。
出力ケーブル114は、圧力センサ113が検出したエアマット111の圧力変動を示す検出信号を伝達する。出力端子115は、コントローラ13に接続され、出力ケーブル114を介して検出信号をコントローラ13へと出力する。
コントローラ13は、このような各種手段を有するが、これら各種手段は、物理的には、CPU、ROM、RAM、ハードディスク・ドライブ、マウスやキーボード等のハードウェアを用いて実現される。さらに、コントローラ13には、各種アプリケーション・プログラムがインストールされ、これらのプログラムによって、上記各種ハードウェア上で以下に述べる算出処理、解析処理等の各種機能が実現される。
フィルタ手段32は、信号処理装置312で処理された検出信号の内、特定の周波数帯域に対応した特定成分を抽出するための処理を行う。具体的には、フィルタ手段32は、呼吸成分が分布する周波数帯の振動成分を抽出する。
設定手段34は、入力手段33に接続され、入力手段33から入力された各種設定値を保持する。この設定手段34は、解析手段35、補正手段36に接続され、各手段35,36に対して、入力手段33から入力された各種設定値を出力する。
補正手段36は、フィルタ手段32に接続され、呼吸成分が分布する周波数帯の振動成分が入力される。補正手段36は、解析手段35による解析結果に基づいて、この呼吸成分に対応した周波数帯の振動成分を補正する。
まず、図4を用いて、本発明に係るAH測定装置1の動作原理について説明する。ここで、図5を適宜参照しながら説明する。
図4の模式図に、このAH測定装置1の動作原理が示されている。図4において、振動検出部211,212は、エアマットセンサ11,12によって構成され、周波数フィルタ22は、コントローラ13によって構成されている。
図6に示すように、まず、SASを検査する検査スタッフは、入力手段33から予め各種設定値を入力し、各処理における閾値や倍率等を設定する(S101)。それとともに、検査スタッフは、入力手段33からコントローラ13における各種処理の時刻を設定する。設定手段34は、入力手段33から入力された閾値、倍率、解析時刻を保持する。
図7(a)の波形図に、このフィルタ手段32によって抽出された信号成分の一例が示されている。この抽出された信号成分は、呼吸成分、体動成分から構成されている。すなわち、フィルタ手段32は、呼吸成分とともに、この呼吸成分の周波数帯に周波数を有する体動成分も通過させる。従って、図7(a)に示すように、対象者10に体動があった時刻t1、t3付近においては、体動成分によって、この信号成分の振幅が大きくなっている。
エアマットセンサ12から出力された検出信号は、信号処理装置311に入力される。すると、信号処理装置311は、この検出信号を信号処理する。図7(b)の波形図に、このエアマットセンサ12によって検出された信号の一例が示されている。この検出信号には、呼吸成分、心拍成分、イビキ成分が含まれていない。図7(b)に示すように、対象者10に体動があった時刻t1、t3付近の振幅が大きくなっている。
具体的には、解析手段35が、体動だけに依存した検出信号の振幅が、閾値αよりも大きいと判断したとする。この場合には、補正手段36は、設定手段34から入力された縮小倍率に基づいて、この比較処理時の解析時刻における呼吸成分が分布する周波数帯の信号成分の振幅を縮小する(S105)。
発明の実施の形態2においては、エアマットセンサ12が検出した体動だけに依存した検出信号を用いて、エアマットセンサ11が検出した検出信号を直接補正する場合について説明する。
図8のブロック図に、本実施形態におけるコントローラ13の論理構成の一例が示されている。図8に示すように、本実施形態のコントローラ13においては、発明の実施の形態1と異なり、フィルタ手段32が不要となる。すなわち、信号処理装置312によってインターフェース処理された検出信号は、補正手段36に直接入力される。
図9に示すように、発明の実施形態1と同様に、振動検出部211は、重ね合わせられた検出信号A,B,C,Dを検出する。振動検出部212もまた、体動だけに依存した検出信号B0を検出する。この検出された検出信号B0の振幅の大きさは、信号成分A,C,Dに重ね合わされた信号成分Bの振幅の大きさに略等しい。従って、本実施形態においては、検出信号A,B,C,D中の信号成分Bが、体動だけに依存した検出信号B0に基づいて補正することができる。これによって、AH測定装置1は、信号成分A,C,Dが重ね合わされた信号を取り出すことができる。
実際、心拍成分(信号成分C)、イビキ成分(信号成分D)は、呼吸成分(信号成分A)に比べて振幅が小さい。従って、本実施形態のように、AH測定装置1によって取り出された信号成分は、呼吸成分としてAH判定に用いることができる。
発明の実施の形態3においては、エアマットセンサ11が検出した検出信号を用いてAH判定した判定結果を、エアマットセンサ12が検出した体動だけに依存した検出信号を用いて補正する場合について説明する。
図10の模式図に、本実施形態におけるAH測定装置1の動作原理の一例が示されている。
図11のブロック図に、本実施形態におけるコントローラ13の論理構成の一例が示されている。なお、図11においては、発明の実施の形態1,2における機能ブロックと同じブロックについては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
解析手段41には、発明の実施の形態1,2における解析手段35と同様に、信号処理装置311から、体動だけに依存した検出信号が入力される。この解析手段41は、解析手段35と異なり、入力された検出信号を用いて体動があった回数をカウントする。
差分手段43は、差分演算処理を行う。差分手段43には、解析手段41によってカウントされた体動の回数、AH判定手段42からAHの回数が入力される。差分手段43は、これらの差分を算出する。
発明の実施の形態3においては、エアマットセンサ11が検出した検出信号を用いてAH判定した。これに対して、発明の実施の形態1に示されたフィルタ手段32が抽出した呼吸成分を用いてAH判定することもできる。発明の実施の形態4においては、この場合について説明する。
図12の模式図に、本実施形態におけるAH測定装置1の動作原理の一例が示されている。また、図示しないが、本実施形態におけるコントローラ12の論理構成は、図3に示された論理構成において、解析手段35、補正手段36に替えて、解析手段41、AH判定手段42、差分手段43を有した構成となる。
111…エアマット、112…エアチューブ、113…圧力センサ、
114…出力ケーブル、115…出力端子、13…コントローラ
211,212…振動検出部、22…周波数フィルタ
311,312…信号処理装置、32…フィルタ手段、33…入力手段、
34…設定手段、35…解析手段、36…補正手段
41…補正手段、42…AH判定手段、43…差分手段
Claims (7)
- 対象者の睡眠時のAHを測定する装置であって、
前記対象者が発生させる振動を検出し、第1の検出信号を出力する第1の振動検出手段と、
前記対象者の呼吸に起因した振動が伝わりにくい位置に配置され、実質的に前記対象者の体動に起因した振動だけを検出し、第2の検出信号を出力する第2の振動検出手段と、
前記第1の検出信号から、呼吸成分が分布する呼吸周波数帯の信号成分を抽出する呼吸成分抽出手段と、
前記第2の検出信号に基づいて、前記呼吸周波数帯の信号成分に含まれた体動成分を補正する補正手段とを備えたAH測定装置。 - 対象者の睡眠時のAHを測定する装置であって、
前記対象者が発生させる振動を検出し、第1の検出信号を出力する第1の振動検出手段と、
前記対象者の呼吸に起因した振動が伝わりにくい位置に配置され、実質的に前記対象者の体動に起因した振動だけを検出し、第2の検出信号を出力する第2の振動検出手段と、
前記第2の検出信号に基づいて、前記第1の検出信号に含まれた体動成分を補正する補正手段とを備えたAH測定装置。 - 対象者の睡眠時のAHを測定する装置であって、
前記対象者が発生させる振動を検出し、第1の検出信号を出力する第1の振動検出手段と、
当該第1の検出信号から、呼吸成分が分布する呼吸周波数帯の信号成分を抽出する呼吸成分抽出手段と、
当該呼吸成分抽出手段が検出した呼吸周波数帯の信号成分に基づいてAHの回数をカウントするAHカウント手段と、
前記対象者の呼吸に起因した振動が伝わりにくい位置に配置され、実質的に前記対象者の体動に起因した振動だけを検出し、第2の検出信号を出力する第2の振動検出手段と、
当該第2の振動検出手段が検出した第2の検出信号に基づいて体動の回数をカウントする体動カウント手段と、
前記AHカウント手段によってカウントされたAHの回数と、前記体動カウント手段によってカウントされた体動の回数との差分を算出する差分手段とを備えたAH測定装置。 - 対象者の睡眠時のAHを測定する装置であって、
前記対象者が発生させる振動を検出し、第1の検出信号を出力する第1の振動検出手段と、
当該第1の振動検出手段が出力した第1の検出信号に基づいてAH判定を行い、AHの回数をカウントするAHカウント手段と、
前記対象者の呼吸に起因した振動が伝わりにくい位置に配置され、実質的に前記対象者の体動に起因した振動だけを検出し、第2の検出信号を出力する第2の振動検出手段と、
当該第2の振動検出手段が検出した第2の検出信号に基づいて体動の回数をカウントする体動カウント手段と、
前記AHカウント手段によってカウントされたAHの回数と、前記体動カウント手段によってカウントされた体動の回数との差分を算出する差分手段とを備えたAH測定装置。 - 前記第2の振動検出手段は、前記対象者の脚部付近に配置されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のAH測定装置。
- 前記第1の振動検出手段及び前記第2の振動検出手段の少なくともいずれか一方は、流体を収容し、前記対象者の身体より下に配置される流体封入体と、
当該流体封入体内の流体の移動を検出することによって前記振動を検出するセンサとを有する請求項1乃至5のいずれかに記載のAH測定装置。 - 前記体動周波数帯は、前記呼吸周波数成分と、前記対象者の心拍に起因した心拍成分が分布する心拍周波数帯との間の周波数帯、若しくは当該心拍周波数帯と、前記対象者のイビキに起因したイビキ成分が分布するイビキ周波数帯との間の周波数帯であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のAH測定装置。
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JP2015208513A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | ヘルスセンシング株式会社 | 振動信号抽出方法及び装置 |
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