JP2010063776A - Respiration state detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ピエゾ素子等を利用した呼吸センサなどを用いて、人の呼吸状態を検出できる呼吸状態検出システムに関する。 The present invention relates to a respiratory state detection system that can detect a respiratory state of a person using a respiratory sensor using a piezoelectric element or the like.
従来より、睡眠時の無呼吸状態を検出する技術として、例えば鼻にフローセンサを取り付け、そのフローセンサからの信号を、中継ボックスを介して装置本体に記憶する技術が開示されている(特許文献1参照)。 Conventionally, as a technique for detecting an apnea state during sleep, for example, a technique has been disclosed in which a flow sensor is attached to a nose and a signal from the flow sensor is stored in an apparatus main body via a relay box (Patent Literature). 1).
また、例えば鼻に圧力センサを取り付け、この圧力センサからの信号を、耳に取り付けたデータ処理装置で処理する技術が開示されている(特許文献2参照)。
しかしながら、上述した従来の技術では、被験者が多い場合に、多人数のデータを効率良く処理する方法が十分に検討されていないのが現状である。
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、被験者が多い場合でも、データを処理する手間が少なくて済む呼吸状態検出システムを提供すること目的とする。
However, in the above-described conventional technique, when there are many subjects, a method for efficiently processing data of a large number of people has not been sufficiently studied.
The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a respiratory state detection system that requires less time to process data even when there are many subjects.
(1)請求項1の発明は、人の呼吸状態を検出する呼吸センサからのデータを記憶する呼吸状態監視装置を、複数台装着可能なデータ収集装置を用い、前記呼吸状態監視装置に記憶されたデータを、前記データ収集装置内又は該データ収集装置に接続された記憶装置(例えばパソコン内の記憶装置)に取り込む呼吸状態検出システムにおいて、電子制御装置(例えばパソコン)からの制御信号により、前記データ収集装置に装着された前記呼吸状態監視装置から、該呼吸状態監視装置に記憶されたデータを前記記憶装置に自動的に取り込むことを特徴とする。
(1) The invention of
本発明では、例えばパソコンからの制御信号により、データ収集装置に装着された呼吸状態監視装置に記憶されたデータを、例えばパソコンの記憶装置に自動的に取り込むので、多数の呼吸状態監視装置がデータ収集装置に装着された場合でも、効率良くデータを取り込んで記憶することができる。従って、例えば簡単なスイッチ操作をするだけで、効率良くデータを取り込むことができるので、多人数のスクリーニングを行う場合でも、人の労力が大きく低減され、自動化による人為的ミスが軽減できるという顕著な効果を奏する。 In the present invention, for example, the data stored in the respiratory condition monitoring device attached to the data collecting device is automatically taken into the storage device of the personal computer, for example, by a control signal from the personal computer. Even when attached to the collection device, data can be efficiently captured and stored. Therefore, for example, since data can be efficiently captured simply by operating a simple switch, human labor is greatly reduced even when screening a large number of people, and human error due to automation can be reduced. There is an effect.
(2)請求項2の発明では、前記電子制御装置からの制御信号により、前記記憶装置に記憶されたデータの解析を自動的に行うことを特徴とする。
本発明では、多数の呼吸状態監視装置がデータ収集装置に装着された場合でも、効率良くデータの解析を行うことができるので、人の労力が大きく低減され、自動化による人為的ミスが軽減できるという顕著な効果を奏する。
(2) The invention of
In the present invention, even when a large number of respiratory condition monitoring devices are attached to the data collection device, data can be analyzed efficiently, so that human labor is greatly reduced and human error due to automation can be reduced. Has a remarkable effect.
(3)請求項3の発明では、前記電子制御装置からの制御信号により、前記解析結果の印刷を自動的に行うことを特徴とする。
本発明では、多数の呼吸状態監視装置がデータ収集装置に装着された場合でも、効率良くデータの印刷を行うことができるので、人の労力が大きく低減され、自動化による人為的ミスが軽減できるという顕著な効果を奏する。
(3) The invention of
In the present invention, even when a large number of respiratory condition monitoring devices are attached to the data collection device, data can be printed efficiently, so that human labor is greatly reduced, and human error due to automation can be reduced. Has a remarkable effect.
(4)請求項4の発明では、前記電子制御装置からの制御信号により、前記呼吸状態監視装置に記憶された内部データの初期化を自動的に行うことを特徴とする。
本発明では、多数の呼吸状態監視装置がデータ収集装置に装着された場合でも、効率良く呼吸状態監視装置の内部データの初期化ができるので、人の労力が大きく低減され、自動化による人為的ミスが軽減できるという顕著な効果を奏する。
(4) The invention of claim 4 is characterized in that the internal data stored in the respiratory condition monitoring device is automatically initialized by a control signal from the electronic control device.
In the present invention, even when a large number of respiratory condition monitoring devices are attached to the data collection device, the internal data of the respiratory condition monitoring device can be initialized efficiently, so that human labor is greatly reduced and human error due to automation is reduced. Has a remarkable effect that can be reduced.
(5)請求項5の発明では、前記呼吸状態監視装置は、充電池を備えており、前記電子制御装置からの制御信号により、前記データ収集装置に装着された前記呼吸状態監視装置の充電池の充電を自動的に行うことを特徴とする。
(5) In the invention of
本発明では、多数の呼吸状態監視装置がデータ収集装置に装着された場合でも、効率良く呼吸状態監視装置の充電池の充電ができるので、人の労力が大きく低減され、自動化による人為的ミスが軽減できるという顕著な効果を奏する。 In the present invention, even when a large number of respiratory condition monitoring devices are attached to the data collection device, the rechargeable battery of the respiratory condition monitoring device can be charged efficiently, so that human labor is greatly reduced and human error due to automation is reduced. There is a remarkable effect that it can be reduced.
次に、本発明を実施するための最良の形態の例(実施例)について説明する。
[実施例]
本実施例の呼吸状態検出システムは、スクリーナによって各個人の呼吸データを蓄積し、この呼吸データをデータ収集装置を介してパソコンに取り込んで、無呼吸や低呼吸の回数等の呼吸状態の解析などの処理を行うものである。
Next, an example (example) of the best mode for carrying out the present invention will be described.
[Example]
The respiratory state detection system of the present embodiment accumulates each individual's respiratory data by a screener, and takes this respiratory data into a personal computer via a data collection device, and analyzes respiratory conditions such as the number of apneas and hypopneas. The process is performed.
a)まず、携帯型のスクリーナ(呼吸状態監視システム)の構成を、図1〜図3を用いて説明する。
図1に示す様に、スクリーナ1は、呼吸状態を検出するための装置であり、被験者に取り付けられる呼吸センサ3と、呼吸センサ3が着脱可能に取り付けられて、呼吸センサ3からの信号を記憶する呼吸状態監視装置5とから構成されている。
a) First, the configuration of a portable screener (respiratory state monitoring system) will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
前記呼吸センサ3は、略T字形状のカバーである基体6と、基体6の中央平坦部(山の稜線部分)7に取り付けられた検出素子8と、検出素子8から伸びる一対のリード線9、10と、基体6の生体側(内側:裏側)に取り付けられた接着部材11とを備えている。なお、リード線9、10の先端には、センサ側コネクタ12(図2参照)が取り付けられている。
The
このうち、前記基体6は、例えばポリエステルからなる薄肉の弾性フィルムからなり、中央平坦部7とその左右の両袖部分13、14との間で山形に折り曲げられた凹状の部材である。なお、基体6の先端側の検出素子8近傍には、換気孔15が複数形成されている。
Among these, the said base |
前記検出素子8は、中央平坦部7の表側から中央平坦部7の先端側の裏側に延びる様に取り付けられている。この検出素子8は、感温及び圧電の機能を有する長方形のPVDFフィルムの厚み方向両面に電極を備えたピエゾ素子であり、電極の外側は防湿フィルムにより覆われている(図示せず)。
The
前記接着部材11は、呼吸センサ3を生体に貼り付けるために用いられる帯状な部材であり、基体6の左右方向の長さより長尺である。従って、接着部材11の両端は、基体6の左右の脚部16、17より、左右方向外側に突出している。
The
この接着部材11は、脚部16、17にて、ハトメ18、19により固定され、基体6の裏側にて、基材3の左右方向を横断するように配置されるとともに、基体6側に凸となるように湾曲している。なお、接着部材11は、帯状の柔軟なベース部材20を主体とし、ベース部材20の裏側に、生体との接着を行う両面テープ(図示せず)を備えている。
The
一方、前記呼吸状態監視装置5は、腕等に装着可能なような軽量な携帯型の装置であり、図3に示す様に、略直方体のプラスチック製の筐体21と、その内部に収容された電子制御装置40(図4参照)とを備えている。
On the other hand, the respiratory
この呼吸状態監視装置5の上面には、センサ側コネクタ12が嵌め込まれる装置側上コネクタ(モジュラージャック)22が設けられるとともに、第1〜第5LED23〜30が半透明のカバー31に覆われて配置されている。
A device-side upper connector (modular jack) 22 into which the sensor-
また、呼吸状態監視装置5の左側面には、呼吸状態の測定(監視)の開始や終了のオン・オフを行う測定開始スイッチ33が配置され、呼吸状態監視装置5の下面には、呼吸状態監視装置5をベース装置(データ収集装置)35(図6参照)に接続するために、装置側下コネクタ(D−SUBコネクタ)37が配置されている。
Further, a
尚、呼吸状態監視装置5の裏面には、呼吸状態監視装置5自身のID番号を示すバーコードのシール(記憶部)41が貼り付けられている。
b)次に、呼吸状態監視装置5の電気的構成について、図4を用いて説明する。
A barcode seal (storage unit) 41 indicating the ID number of the respiratory
b) Next, the electrical configuration of the respiratory
図4に示す様に、呼吸状態監視装置5の電子制御装置40として、周知のA/D内蔵マイコン43、不揮発性メモリ45、フラッシュメモリ47、シリアル通信回線49、バッテリ(充電池)51でバックアップされたリアルタイムクロック53、補正用温度センサ55等を備えている。なお、不揮発性メモリ45には、前記バーコードに対応したID番号が記憶されている。
As shown in FIG. 4, the
また、モジュラージャック21は、差動増幅器57に接続され、差動増幅器57は、第1ローパスフィルタ59、ゲイン1倍AMP(アンプ)61、ゲイン2倍AMP63を介して、A/D内蔵マイコン43に接続されるとともに、ノッチフィルタ65、第2ローパスフィルタ67、ピーク検出回路69を介して、A/D内蔵マイコン43に接続されている。
The
更に、前記A/D内蔵マイコン43は、バッテリ切れ表示器71の第1LED23、呼吸フロー表示器73の第2〜第4LED25〜29、(測定開始スイッチ33の入れ忘れ防止用及び測定完了表示用の)動作表示器75の第5LED30に接続されている。
Further, the A / D built-in
なお、装置側下コネクタ37は、充電池51を介して、装置側上コネクタ22に接続され、更に、装置側上コネクタ22は、電子制御装置40に電力を供給する電源回路77に接続されている。
The device-side
ここで、充電池51から電源回路77への回路は、装置側上コネクタ22によって、常時は、開かれた構造となっている。つまり、呼吸センサ3のセンサ側コネクタ12を装置側上コネクタ22に装着することによって、充電池51から電源回路77へ電力が供給されるとともに、呼吸センサ3からの信号が呼吸状態監視装置5のA/D内蔵マイコン43に入力する構成となっている。
Here, the circuit from the
c)次に、呼吸状態監視装置5にて行われる信号処理の手法について、図5を用いて説明する。
本実施例では、呼吸センサ3から得られたアナログ信号(ベース信号)は、装置側上コネクタ22を介して、差動増幅器57にて増幅され、呼吸信号を抽出するために第1ローパスフィルタ59に出力され、また、いびきによる音声信号(振動信号)を抽出するためにノッチフィルタ65に出力され、以下の処理が行われる。
c) Next, a method of signal processing performed in the respiratory
In this embodiment, the analog signal (base signal) obtained from the
・呼吸信号を抽出するための処理
呼吸センサ3はピエゾ素子である検出素子8を用いたセンサであるので、そのベース信号には、呼吸に伴う温度及び振動の成分などが含まれている。従って、このベース信号から呼吸動作を明瞭に示すと考えられる低周波の信号を抽出する必要がある。
Process for Extracting Respiration Signal Since the
よって、ベース信号は、7Hz以下の信号を通過させる第1ローパスフィルタ59にて処理されて、図5(a)に示す様な、呼吸に対応した呼吸信号が抽出される。
・音声信号を抽出するための処理
また、いびき等に対応した音声信号は、呼吸信号に比べて高い周波数を有するので、ここでは、ベース信号は、50HZ、60HZのノッチフィルタ65にて処理されて、図5(b)に示す様に、いびき等に対応した音声信号が抽出される。
Therefore, the base signal is processed by the first low-
・ Processing for Extracting Audio Signal Also, since the audio signal corresponding to snoring or the like has a higher frequency than the breathing signal, the base signal is processed by the
この音声信号は、2kHz以下の第2ローパスフィルタ67にて処理されて、高周波のノイズがカットされる。
そして、ノイズがカットされた音声信号は、ピーク検出回路69にて処理されて、図5(c)に示す様に、音声波形のピークをつないだ包絡線からなる音声信号(音声ピーク信号)が得られる。なお、ここでは、半波のみを用いる。
This audio signal is processed by the second low-
Then, the audio signal from which the noise has been cut is processed by the
つまり、本実施例では、差動増幅器57、各フィルタ59、65による分離回路によって、ベース信号は低周波の呼吸信号と高周波の音声信号とに分離され、それぞれの信号は、A/D内蔵マイコン43を介して、フラッシュメモリ47に記憶される。
In other words, in this embodiment, the base signal is separated into the low-frequency respiratory signal and the high-frequency audio signal by the separation circuit including the
詳しくは、フラッシュメモリ47には、呼吸信号と音声信号(包絡線のデータ)とが、時間を合わせた時系列に沿って、0.1秒毎の信号(振幅値)のデータとして、呼吸状態の解析に必要な時間分(例えば少なくとも3時間分)記憶される。
Specifically, in the
d)次に、呼吸状態検出システムについて説明する。
図6に示す様に、本実施例の呼吸状態検出システムは、複数の呼吸状態監視装置5を着脱可能に装着するデータ収集装置35と、呼吸状態監視装置5のバーコードを読み込むバーコードリーダ81と、データ収集装置35などを制御するパソコン83と、キーボード85と、ディスプレイ87と、プリンタ89等を備えている。
d) Next, the respiratory condition detection system will be described.
As shown in FIG. 6, the respiratory state detection system of the present embodiment includes a
前記呼吸状態監視装置5は、データ収集装置35に装着された場合に、データ収集装置35のベース側コネクタ(D−SUBコネクタ)79と装置側下コネクタ37の専用の通信端子(図示せず)を介して、呼吸状態監視装置5とデータ収集装置35との間で、データ等の信号の送受信が可能な状態となるとともに、データ収集装置35のベース側コネクタ79から、装置側下コネクタ37の専用の充電端子(図示せず)を介して、充電池51に充電可能な状態となる。
When the breathing
このパソコン83では、以下に述べる様に、例えば呼吸状態監視装置5からデータ収集装置35を介して、例えばハードディスク等の記憶装置80に読み込まれた呼吸信号及び音声信号を用いて、呼吸状態を判定したり、その判定結果をディスプレイ87やスピーカ(図示せず)を用いて報知したり、プリンタ89で印刷したり、或いは呼吸状態監視装置5の充電池51に対する充電の制御を行うことができる。
In this
e)次に、パソコン83にて実施される各種の処理について説明する。
前記パソコン83の各処理は、例えば図7に示す様なメニュー画面に表示された各ボタン91〜99が選択された後に、スタートボタン101が選択されると各種の処理が実施され、中止ボタン103が選択されると中止される。
e) Next, various processes performed by the
Each process of the
具体的には、第1ボタン91が選択されると、データ収集装置35に装着された複数の呼吸状態監視装置5から、データ収集装置35を介して、被験者毎に順次データ(ID番号や呼吸データ等)がパソコン83に読み込まれる。
Specifically, when the
第2ボタン93が選択されると、第1ボタン91による処理と同様な処理の後に(又は既に読み込まれたデータがある場合はそのデータを用いて)、各ID番号に対応した呼吸データの解析処理を実施し、その解析結果を記憶する。つまり、呼気や吸気に対応した電圧信号を示す呼吸データから、後述する睡眠時無呼吸の状態を検出し、低呼吸や無呼吸の回数等を記憶する処理等を行う。
When the
第3ボタン95が選択されると、第1ボタン91及び第2ボタン93による処理と同様な処理の後に(又は既に記憶されたデータの解析結果がある場合はその解析結果を用いて)、データの解析結果を印刷する処理を行う。例えばID番号と、ID番号に対応した1時間当たりの睡眠時無呼吸の回数等を印刷する処理等を行う。
When the
なお、パーコードリーダでID番号を読み込んだ際に、ID番号に対応づけて被験者の名前等の個人データを記憶した場合には、その個人データも印刷してよい。
第4ボタン97が選択されると、呼吸状態監視装置5の内部データの初期化の処理が行われる。
When personal data such as the name of the subject is stored in association with the ID number when the ID number is read by the percode reader, the personal data may also be printed.
When the
第5ボタン99が選択されると、呼吸状態監視装置5の充電池51に対する充電が行われる。なお、充電を十分に行うために、例えば1晩のうちに所定期間を空けて、複数回充電を行ってもよい。
When the
以下、各処理について順次説明する。
<呼吸状態監視装置5からのデータの読み込み処理>
ここでは、第1ボタン91〜第5ボタン99の希望する一つ、又は複数の処理を選択して、スタートボタン101を押して処理を実行する。なお、中止ボタン103で処理を中止することができる。
Hereinafter, each process will be described sequentially.
<Data reading process from the respiratory
Here, one or more desired processes of the
まず、第1ボタン91が選択されると、図8に示す様に、ステップ(S)100では、中止ボタン103がON(オン)か否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ110に進む。
First, when the
ステップ110では、例えばID番号の小さなものから順に一人分のデータを読み込む。
続くステップ120では、読み込んだデータ(ID番号及び呼吸データ等)を、パソコン83のハードディスク等の記憶装置80に記憶する。
In
In the following step 120, the read data (ID number, respiration data, etc.) is stored in the
続くステップ130では、中止ボタン103がONか否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ140に進む。
ステップ140では、呼吸状態監視装置5からの全てのデータが記憶されたか否かを判定し、記憶された場合には一旦本処理を終了し、そうでない場合はステップ110に戻る。
<読み込んだデータの解析処理>
第2ボタン93が選択されると、図9に示す様に、ステップ200では、中止ボタン103がONか否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ210に進む。
In the following step 130, it is determined whether or not the cancel
In step 140, it is determined whether or not all data from the respiratory
<Analysis processing of read data>
When the
ステップ210では、既に読み込まれて記憶されたデータがあるか否かを判定し、ある場合はステップ230に進み、ない場合はステップ220に進む。
ステップ220では、前記図8に示す様に、データを読み込んで記憶する処理を行って、ステップ230に進む。
In step 210, it is determined whether or not there is already read and stored data. If there is, the process proceeds to step 230. If not, the process proceeds to step 220.
In step 220, as shown in FIG. 8, processing for reading and storing data is performed, and the flow proceeds to step 230.
ステップ230では、例えばID番号の小さなものから順に、一人分のデータの解析を行う。
続くステップ240では、解析結果を、パソコン83の記憶装置80に記憶する。
In step 230, for example, data for one person is analyzed in order from the smallest ID number.
In the subsequent step 240, the analysis result is stored in the
続くステップ250では、中止ボタン103がONか否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ260に進む。
ステップ260では、全ての解析結果が記憶されたか否かを判定し、記憶された場合には一旦本処理を終了し、そうでない場合はステップ230に戻る。
<解析結果の印刷処理>
第3ボタン95が選択されると、図10に示す様に、ステップ300では、中止ボタン103がONか否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ310に進む。
In the following step 250, it is determined whether or not the cancel
In
<Analysis result printing process>
When the
ステップ310では、既に解析されて記憶されたデータがあるか否かを判定し、ある場合はステップ340に進み、ない場合はステップ320に進む。
ステップ320では、前記図8に示す様に、データを読み込んで記憶する処理を行う。
In step 310, it is determined whether there is data that has already been analyzed and stored. If there is, the process proceeds to step 340, and if not, the process proceeds to step 320.
In step 320, as shown in FIG. 8, data is read and stored.
続くステップ330では、前記図9に示す様に、データを解析する処理を行って、ステップ340に進む。
ステップ340では、例えばID番号の小さなものから順に、解析結果を印刷する処理を行う。
In the subsequent step 330, as shown in FIG. 9, a process of analyzing the data is performed, and the process proceeds to step 340.
In step 340, for example, processing of printing analysis results is performed in order from the smallest ID number.
続くステップ350では、中止ボタン103がONか否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ360に進む。
ステップ360では、全ての解析結果が印刷されたか否かを判定し、印刷された場合には一旦本処理を終了し、そうでない場合はステップ340に戻る。
<内部データの初期化処理>
第4ボタン97が選択されると、図11に示す様に、ステップ400では、中止ボタン103がONか否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ410に進む。
In the following step 350, it is determined whether or not the cancel
In step 360, it is determined whether or not all the analysis results have been printed. If the analysis results have been printed, the process is temporarily terminated. If not, the process returns to step 340.
<Internal data initialization process>
When the
ステップ410では、例えばID番号の小さなものから順に、呼吸状態監視装置5の内部データを初期化する処理を行う。
続くステップ420では、中止ボタン103がONか否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ430に進む。
In step 410, for example, the internal data of the respiratory
In the following step 420, it is determined whether or not the cancel
ステップ430では、全ての呼吸状態監視装置5の内部データの初期化が実施されたか否かを判定し、実施された場合には一旦本処理を終了し、そうでない場合はステップ410に戻る。
<充電池51の充電処理>
第5ボタン99が選択されると、図12に示す様に、ステップ500では、中止ボタン103がONか否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ510に進む。
In step 430, it is determined whether or not the internal data of all the respiratory
<Charging process of the
When the
ステップ510では、例えばID番号の小さなものから順に、呼吸状態監視装置5の充電池51の充電を実施する処理を行う。
続くステップ520では、中止ボタン103がONか否かを判定し、ONの場合は一旦本処理を終了し、ONでない場合はステップ530に進む。
In step 510, for example, the
In the following step 520, it is determined whether or not the cancel
ステップ530では、全ての呼吸状態監視装置5の充電池51に対する充電が実施されたか否かを判定し、実施された場合には一旦本処理を終了し、そうでない場合はステップ510に戻る。
In step 530, it is determined whether or not the
f)次に、前記解析処理について更に詳しく説明する。
・まず、無呼吸の判定のアルゴリズムについて説明する。
図13(a)に示す様に、呼吸に対応して呼吸信号が得られるが、例えば無呼吸(又は低呼吸)の場合には、呼吸信号の振幅が小さくなる。
f) Next, the analysis process will be described in more detail.
First, an apnea determination algorithm will be described.
As shown in FIG. 13A, a respiration signal is obtained corresponding to respiration. For example, in the case of apnea (or hypopnea), the amplitude of the respiration signal becomes small.
そこで、例えば、過去2分間における呼吸信号の振幅の最大値をXとした場合、振幅がXの1/2(即ちS1)である期間が10秒間以上継続したときには、無呼吸(又は低呼吸)が発生した判断することが考えられる。 Therefore, for example, when the maximum value of the amplitude of the respiratory signal in the past 2 minutes is X, if the period in which the amplitude is ½ of X (ie, S1) continues for 10 seconds or more, apnea (or hypopnea) It is conceivable to judge that has occurred.
ところで、ノイズが発生すると、呼吸とは異なるタイミングで大きな振幅の信号(判定値S1より大きな信号)が検出されることがあり、この場合は、ノイズを呼吸と誤判定することがある。 By the way, when noise occurs, a signal having a large amplitude (a signal larger than the determination value S1) may be detected at a timing different from that of respiration. In this case, the noise may be erroneously determined as respiration.
そこで、本実施例では、呼吸と思われるような大きな振幅の信号が検出された場合(例えばそのピークの時刻t1)には、図13(b)に示す様に、その時刻t1の前後(t1を中心とした時間ΔT)で、判定値S2より大きな音声信号が検出されたかどうかをチェックし、その信号が検出された場合には、呼吸が発生したと判断する。 Therefore, in this embodiment, when a signal with a large amplitude that seems to be breathing is detected (for example, at the peak time t1), as shown in FIG. 13B, before and after the time t1 (t1). It is checked whether or not an audio signal larger than the determination value S2 is detected at time ΔT) centered on, and if that signal is detected, it is determined that respiration has occurred.
これは、無呼吸(又は低呼吸)から通常の呼吸に変化した場合には、通常、いびきを伴うので、音声信号の判定によりいびきを判定し、いびきがあった場合には、呼吸が発生したと確定するものである。 This is because when snoring (or hypopnea) changes to normal breathing, it usually accompanies snoring. Therefore, snoring is determined based on the audio signal, and if snoring occurs, breathing occurs. It is determined.
・次に具体的な処理内容を説明する。
図14のフローチャートに示す様に、最初に、ステップ600にて、呼吸信号の振幅Xが、判定値S1未満であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ610に進み、一方否定判断されると、一旦本処理を終了する。
-Next, specific processing contents will be described.
As shown in the flowchart of FIG. 14, first, in step 600, it is determined whether or not the amplitude X of the respiratory signal is less than the determination value S1. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 610. If a negative determination is made on the other hand, the present process is once terminated.
ステップ610では、カウンタタイマ(カウント値Z)をスタートさせる。
続くステップ620では、呼吸信号の振幅Xが、判定値S1以上であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ630に進み、一方否定判断されると、この条件が満たされるまで待機する。
In step 610, a counter timer (count value Z) is started.
In the following step 620, it is determined whether or not the amplitude X of the respiratory signal is greater than or equal to the determination value S1. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 630, whereas if a negative determination is made, the process waits until this condition is satisfied.
ステップ630では、中間カウンタYにカウント値Zを代入する
続くステップ640では、検出された振幅の大きな信号が、通常の呼吸信号であるかノイズであるかを判定する。具体的には、今回検出された信号の幅(ノイズ幅Δn:1周期の上ピークから下ピークまでの時間)がノイズ判定値NHを上回るか否かを判定する。ここで肯定判断されると、即ち周期の大きな信号であるので呼吸信号である可能性が高いと判断されると、ステップ650に進む。一方否定判断されると、即ち、周期の短いパルス状の急峻な信号であるのでノイズである可能性が高いと判断されると、ステップ620に戻る。
In step 630, the count value Z is substituted into the intermediate counter Y. In the
ステップ650では、カウンタ値Zが10秒を上回るか経過か否か、即ち、呼吸信号の振幅が小さくなってから10秒経過したか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ660に進み、一方否定判断されるとステップ670に進む。 In step 650, it is determined whether or not the counter value Z exceeds 10 seconds, that is, whether or not 10 seconds have elapsed since the amplitude of the respiratory signal has decreased. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 660, whereas if a negative determination is made, the process proceeds to step 670.
ステップ670では、前記ステップ600にて呼吸の振幅が小さくなったと判断されてから10秒以内であるので、通常の呼吸の範囲、即ち、無呼吸・低呼吸ではないと判断して、一旦本処理を終了する。 In step 670, since it is within 10 seconds after it is determined in step 600 that the amplitude of respiration has decreased, it is determined that it is not the normal respiration range, that is, apnea / hypopnea, and this processing is performed once. Exit.
一方、ステップ660では、呼吸の振幅が小さくなってから10秒経過しているので、無呼吸・低呼吸の可能性があるので、その判定を行う。
具体的には、音声信号の振幅OWが判定値S2以上であり、且つ、その信号の長さLが判定値Δtより長いか否かを判定することにより、呼吸再開時のいびきが発生したか否かを判定する。なお、Lとしては、例えば前記判定S2以上の信号が得られた期間を採用できる。ここで肯定判断されるとステップ680に進み、一方否定判断されると前記ステップ690に進む。
On the other hand, in step 660, since 10 seconds have passed since the amplitude of respiration became small, there is a possibility of apnea / hypopnea.
Specifically, whether snoring occurred when resuming breathing by determining whether the amplitude OW of the audio signal is equal to or greater than the determination value S2 and the length L of the signal is longer than the determination value Δt. Determine whether or not. In addition, as L, the period when the signal more than the said determination S2 was obtained is employable, for example. If an affirmative determination is made here, the process proceeds to step 680, while if a negative determination is made, the process proceeds to step 690.
ステップ680では、いびきが発生したと考えられるので、呼吸が再開されたと判断し、1回の無呼吸・低呼吸と判定し、一旦本処理を終了する。
一方、ステップ690では、音声信号によるいびきの発生は確認できないが、呼吸の振幅が低下してから再度呼吸の振幅が増加し、しかも、その長い周期から呼吸の可能性が高いので、ここでは、中間カウンタYの値(例えばY秒間でYが10秒以上であるとき)における1回の無呼吸・低呼吸と、その後の、Z−Y秒間(Z−Yが10秒以上であるとき)における1回の無呼吸・低呼吸が発生したと判定する。即ち、合計2回の無呼吸・低呼吸が発生したと判定し、一旦本処理を終了する。
In step 680, since it is considered that snoring has occurred, it is determined that breathing has been resumed, it is determined that there is one apnea / hypopnea, and this process is temporarily terminated.
On the other hand, in step 690, the occurrence of snoring due to the audio signal cannot be confirmed, but since the amplitude of respiration increases again after the amplitude of respiration decreases, and the possibility of respiration from the long cycle is high, here, One apnea / hypopnea in the value of the intermediate counter Y (for example, when Y is 10 seconds or more in Y seconds), and then in ZY seconds (when ZY is 10 seconds or more) It is determined that one apnea / hypopnea has occurred. That is, it is determined that a total of two apneas / hypopneas have occurred, and the process is temporarily terminated.
g)この様に、本実施例では、パソコン83からの指令により、データ収集装置35に装着された呼吸状態監視装置5に記憶されたデータを、パソコン83の記憶装置80に自動的に取り込んで、データの解析や印刷を行うので、多数の呼吸状態監視装置5がデータ収集装置35に装着された場合でも、効率良くデータの処理を行うことができる。従って、簡単なスイッチ操作をするだけで、効率良くデータの処理を行うことができるので、多人数のスクリーニングを行う場合でも、人の労力が大きく低減され、自動化による人為的ミスが軽減できるという顕著な効果を奏する。
g) As described above, in this embodiment, in response to a command from the
また、本実施例では、多数の呼吸状態監視装置5がデータ収集装置35に装着された場合でも、効率良く呼吸状態監視装置5の内部データの初期化ができる。
更に、多数の呼吸状態監視装置5がデータ収集装置35に装着された場合でも、効率良く呼吸状態監視装置5の充電池51の充電ができる。
Further, in this embodiment, even when a large number of respiratory
Furthermore, even when a large number of respiratory
尚、本発明は前記実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々の態様で実施できることはいうまでもない。
例えばパソコンからデータ収集装置を制御するのではなく、データ収集装置自体に、パソコンと同様な機能を有する電子制御装置や記憶装置やディスプレイを組み込んで、上述した各処理を実施してもよい。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be carried out in various modes without departing from the technical scope of the present invention.
For example, instead of controlling the data collection device from a personal computer, the above-described processes may be performed by incorporating an electronic control device, a storage device, or a display having the same functions as a personal computer into the data collection device itself.
1・・・スクリーナ(呼吸状態監視システム)
3・・・呼吸センサ
5・・・呼吸状態監視装置
35・・・データ収集装置
80・・・記憶装置
83・・・パソコン
87・・・ディスプレイ
89・・・プリンタ
1 ... Screener (Respiratory condition monitoring system)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
電子制御装置からの制御信号により、前記データ収集装置に装着された前記呼吸状態監視装置から、該呼吸状態監視装置に記憶されたデータを前記記憶装置に自動的に取り込むことを特徴とする呼吸状態検出システム。 Using a data collection device capable of mounting a plurality of respiratory condition monitoring devices that store data from a respiratory sensor that detects a person's respiratory state, the data stored in the respiratory condition monitoring device is stored in the data collection device or In a respiratory condition detection system for capturing in a storage device connected to the data collection device,
A breathing state, wherein the data stored in the breathing state monitoring device is automatically taken into the storage device from the breathing state monitoring device mounted on the data collecting device by a control signal from an electronic control unit Detection system.
前記電子制御装置からの制御信号により、前記データ収集装置に装着された前記呼吸状態監視装置の充電池の充電を自動的に行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の呼吸状態検出システム。 The respiratory condition monitoring device includes a rechargeable battery,
The respiration according to any one of claims 1 to 4, wherein the rechargeable battery of the respiratory condition monitoring device attached to the data collection device is automatically charged by a control signal from the electronic control device. Condition detection system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008235028A JP2010063776A (en) | 2008-09-12 | 2008-09-12 | Respiration state detection system |
Applications Claiming Priority (1)
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007000444A (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Breathing state monitoring device, base device, control system, and method of using control system |
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2008
- 2008-09-12 JP JP2008235028A patent/JP2010063776A/en active Pending
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JP2007000444A (en) * | 2005-06-24 | 2007-01-11 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Breathing state monitoring device, base device, control system, and method of using control system |
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