JP2011015820A - Autonomic nerve function diagnostic apparatus and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly accurately and easily determine the presence of abnormality of an autonomic nerve function.SOLUTION: On the basis of electrocardiographic data measured by an electrocardiogram monitor, an autonomic nerve total activity amount index (LH+HF) indicating the entire activity amount of autonomic nerve total activity, and CVRR (electrocardiogram R-R interval variation coefficient) are calculated. Then, the relation of the calculated autonomic nerve total activity amount index (LF+HF) and CVRR is two-dimensionally displayed at a display device. Also, the relation of the LF+HF and the CVRR is approximated by a primary function, and a straight line based on the primary function is displayed. When there are measurement data largely deviating from the correlation of the LF+HF and the CVRR, it is determined that there is abnormality in the autonomic nerve function.

Description

本発明は、自律神経機能が正常に機能しているか否かを評価するための自律神経機能診断装置およびプログラムに関する。   The present invention relates to an autonomic nerve function diagnostic apparatus and program for evaluating whether or not an autonomic nerve function is functioning normally.

現代社会では、社会環境に基づく様々なストレスが増加している。そのため、近年、うつ病、自律神経失調症、起立性調節障害のような精神的な疾患を抱える患者の増加が大きな社会問題となっている。そして、このような精神的な疾患に陥ると、自律神経が正常に機能しなくなる機能障害が発生する。   In modern society, various stresses based on the social environment are increasing. Therefore, in recent years, an increase in patients with mental illnesses such as depression, autonomic dysfunction, and orthostatic dysregulation has become a major social problem. And when it falls into such a mental illness, the functional disorder which an autonomic nerve does not function normally generate | occur | produces.

自律神経には、主に活性状態の時に機能する交感神経と、主に安静状態の時に機能する副交感神経とがある。生体が安静状態の時には、自律神経の状態が副交感神経優位の状態となり、血圧値、脈拍数は下降する。そして、生体が緊張・活性状態の時には、自律神経の状態は交感神経優位の状態となり、血圧値、脈拍数が上昇する。   Autonomic nerves include sympathetic nerves that function mainly in an active state and parasympathetic nerves that function mainly in a resting state. When the living body is in a resting state, the state of the autonomic nerve becomes parasympathetic dominant, and the blood pressure value and the pulse rate decrease. When the living body is in a tension / active state, the state of the autonomic nerve becomes a sympathetic dominant state, and the blood pressure value and the pulse rate increase.

自律神経機能が正常な場合には、この交感神経と副交感神経とがバランスを保ちながら交感神経優位の状態と副交感神経優位の状態との間で切り替えが行われる。しかし、自律神経機能が異常になると、交感神経が過剰反応して異常に亢進してしまったり、副交感神経が過剰反応して異常に亢進してしまったりする。このように、交感神経または副交感神経のいずれかが異常に亢進してしまうと、自律神経のバランスがくずれてしまい頭痛、吐き気、めまい、動悸、立ちくらみ等の各種症状を引き起こすこととなる。   When the autonomic nerve function is normal, switching between the sympathetic nerve dominant state and the parasympathetic nerve dominant state is performed while maintaining a balance between the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve. However, when the autonomic nerve function becomes abnormal, the sympathetic nerve overreacts and increases abnormally, or the parasympathetic nerve overreacts and abnormally increases. Thus, if either the sympathetic nerve or the parasympathetic nerve is abnormally increased, the balance of the autonomic nerves is lost, and various symptoms such as headache, nausea, dizziness, palpitation and standing dizziness are caused.

このような自律神経機能の診断を行うための方法として、様々な方法が提案されている(例えば特許文献1、2参照)。   Various methods have been proposed as methods for diagnosing such autonomic nervous function (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2003−235817号公報JP 2003-235817 A 特開2006−102265号公報JP 2006-102265 A

この特許文献1、2には、患者の脈拍と血圧値とに基づいて自律神経機能を評価する方法が開示されている。しかし、引用文献1に開示された方法では、生体の上肢および下肢をカフにより圧迫し、その圧迫開始後において、心拍数のばらつき度合いを示す分散の変化量または変化割合のみに基づいて自律神経機能を評価するものであり、上肢および下肢に対する圧迫に対する反応が各生体においてばらつくようなことは考慮されておらず、かならずしも正確に自律神経機能を診断できるものではない。   Patent Documents 1 and 2 disclose a method for evaluating autonomic nervous function based on a patient's pulse and blood pressure value. However, in the method disclosed in Cited Document 1, the upper and lower limbs of a living body are compressed with a cuff, and after the start of compression, the autonomic nervous function is based only on the change amount or change rate of dispersion indicating the degree of variation in heart rate. It is not considered that the response to the pressure on the upper limb and the lower limb varies in each living body, and the autonomic nervous function cannot always be diagnosed accurately.

また、引用文献2記載の方法では自律神経機能を直接評価しているのではなく、脈拍と血圧値とから間接的に自律神経機能を評価しているだけであるため、循環機能や脳機能の疾患等を有する患者の場合、かならずしも自律神経機能の状態を正確に把握することができない場合もある。また、診断を受ける前に一時的な精神的ストレスや肉体的負荷を受けていた場合には、自律神経機能を正確に診断することができない場合もある。   In addition, the method described in the cited document 2 does not directly evaluate the autonomic nervous function, but only evaluates the autonomic nervous function indirectly from the pulse and blood pressure values. In the case of a patient having a disease or the like, it may not always be possible to accurately grasp the state of autonomic nerve function. In addition, if the patient has received temporary mental stress or physical load before receiving the diagnosis, the autonomic nerve function may not be accurately diagnosed.

本発明の目的は、自律神経機能の異常の有無を高い精度で容易に判定することができる自律神経機能診断装置およびプログラムを提供することである。   An object of the present invention is to provide an autonomic nervous function diagnostic apparatus and program that can easily determine whether there is an abnormality in autonomic nervous function with high accuracy.

[自律神経機能診断装置]
上記目的を達成するために、本発明の自律神経機能診断装置は、生体の心電を測定する心電測定手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、心電図R−R間隔変動係数を算出するCVRR算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経総活動量指標と前記CVRR算出手段により算出された心電図R−R間隔変動係数との関係を2次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを備えている。
[Autonomic nerve function diagnosis device]
In order to achieve the above object, an autonomic nervous function diagnostic apparatus according to the present invention includes an electrocardiogram measuring means for measuring an electrocardiogram of a living body,
Based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measurement means, an autonomic nerve activity degree calculating means for calculating an autonomic nerve total activity amount index indicating an overall activity amount of the autonomic nerve activity,
CVRR calculation means for calculating an electrocardiogram RR interval variation coefficient based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measurement means;
Display means for displaying biological information;
Control means for controlling the display means to two-dimensionally display the relationship between the autonomic nerve activity activity index calculated by the autonomic nerve activity degree calculating means and the electrocardiogram RR interval variation coefficient calculated by the CVRR calculating means. And.

本発明によれば、患者から測定された心電データに基づいて心電図R−R間隔変動係数と自律神経総活動量指標とを算出し、この心電図R−R間隔変動係数と自律神経総活動量指標との関係を2次元表示するようにしているので、心電図R−R間隔変動係数と自律神経総活動量指標の相関関係の把握を容易に行うことができ、この相関関係に基づいて自律神経機能の異常の有無を容易に判定することが可能となる。   According to the present invention, an electrocardiogram RR interval variation coefficient and an autonomic nerve total activity index are calculated based on electrocardiogram data measured from a patient, and the electrocardiogram RR interval variation coefficient and autonomic nerve total activity amount are calculated. Since the relationship with the index is displayed two-dimensionally, the correlation between the electrocardiogram RR interval variation coefficient and the autonomic nerve total activity amount index can be easily grasped, and the autonomic nerve is based on this correlation. It is possible to easily determine whether there is a malfunction in the function.

また、本発明の自律神経機能診断装置は、心電測定手段により測定された心電データを受け付ける受付手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データに基づいて、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データに基づいて、心電図R−R間隔変動係数を算出するCVRR算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経総活動量指標と前記CVRR算出手段により算出された心電図R−R間隔変動係数との関係を2次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを備えている。
Moreover, the autonomic nervous function diagnostic apparatus of the present invention includes an accepting means for accepting electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measuring means,
Based on the electrocardiogram data received by the receiving means, an autonomic nerve activity degree calculating means for calculating an autonomic nerve total activity amount index indicating an overall amount of autonomic nerve activity,
CVRR calculating means for calculating an electrocardiogram RR interval variation coefficient based on the electrocardiogram data received by the receiving means;
Display means for displaying biological information;
Control means for controlling the display means to two-dimensionally display the relationship between the autonomic nerve activity activity index calculated by the autonomic nerve activity degree calculating means and the electrocardiogram RR interval variation coefficient calculated by the CVRR calculating means. And.

また、本発明の自律神経機能診断装置は、前記自律神経活動度算出手段により算出された複数の自律神経総活動量指標と、前記CVRR算出手段により算出された複数の心電図R−R間隔変動係数とに基づいて、自律神経総活動量指標と心電図R−R間隔変動係数の関係を1次関数により算出する相関関係算出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記相関関係算出手段により算出された1次関数に基づいた直線を表示するよう前記表示手段を制御する。
The autonomic nervous function diagnostic apparatus of the present invention includes a plurality of autonomic nerve activity level indexes calculated by the autonomic nerve activity calculating unit, and a plurality of electrocardiogram RR interval variation coefficients calculated by the CVRR calculating unit. And a correlation calculating means for calculating a relationship between the autonomic nerve total activity index and the electrocardiogram RR interval variation coefficient by a linear function,
The control unit controls the display unit to display a straight line based on the linear function calculated by the correlation calculation unit.

本発明によれば、自律神経総活動量指標と心電図R−R間隔変動係数の関係を1次関数により算出し、算出された1次関数に基づいた直線を表示するようにしているので、心電図R−R間隔変動係数と自律神経総活動量指標の相関関係の把握がより容易になり、相関関係に基づく自律神経機能の異常の有無の判定もより容易に行うことが可能となる。   According to the present invention, the relationship between the autonomic nerve total activity index and the electrocardiogram RR interval variation coefficient is calculated by a linear function, and a straight line based on the calculated linear function is displayed. It becomes easier to grasp the correlation between the RR interval variation coefficient and the autonomic nerve total activity amount index, and it is possible to more easily determine whether there is an abnormality in the autonomic nerve function based on the correlation.

また、本発明の自律神経機能診断装置は、前記相関関係算出手段により算出された自律神経総活動量指標と心電図R−R間隔変動係数の関係から、所定量以上はずれた測定結果に基づいて、自律神経機能の異常の有無を判定する判定手段をさらに備えている。   Further, the autonomic nervous function diagnostic apparatus of the present invention is based on a measurement result deviating a predetermined amount or more from the relationship between the autonomic nerve total activity index calculated by the correlation calculating means and the electrocardiogram RR interval variation coefficient, It further comprises a determination means for determining whether there is an abnormality in the autonomic nerve function.

本発明によれば、判定手段が自律神経機能の異常の有無を自動的に判定するので、表示内容だけでは自律神経機能の診断を行うことができないユーザであっても、客観的に自律神経機能の診断を行うことが可能となる。   According to the present invention, since the determination means automatically determines the presence or absence of abnormality of the autonomic nerve function, even if the user cannot diagnose the autonomic nerve function only by the display content, the autonomic nerve function is objectively detected. It becomes possible to perform diagnosis.

[プログラム]
本発明のプログラムは、心電測定手段により生体の心電を測定するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標を算出するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、心電図R−R間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経総活動量指標と算出された心電図R−R間隔変動係数との関係を2次元表示するステップとをコンピュータに実行させる。
[program]
The program of the present invention includes a step of measuring an electrocardiogram of a living body by an electrocardiogram measuring means,
Based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measurement means, calculating an autonomic nerve total activity amount index indicating an overall activity amount of autonomic nerve activity;
Calculating an electrocardiogram RR interval variation coefficient based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measurement means;
Causing the computer to execute a step of two-dimensionally displaying a relationship between the calculated autonomic nerve total activity amount index and the calculated electrocardiogram RR interval variation coefficient.

また、本発明のプログラムは、心電測定手段により測定された心電データを受け付けるステップと、
受け付けた心電データに基づいて、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標を算出するステップと、
受け付けた心電データに基づいて、心電図R−R間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経総活動量指標と算出された心電図R−R間隔変動係数との関係を2次元表示するステップと、
をコンピュータに実行させる。
Further, the program of the present invention receives the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measuring means,
Calculating an autonomic nerve total activity index indicating an overall activity amount of autonomic nerve activity based on the received electrocardiogram data;
Calculating an electrocardiogram RR interval variation coefficient based on the received electrocardiogram data;
Two-dimensionally displaying a relationship between the calculated autonomic nerve total activity amount index and the calculated electrocardiogram RR interval variation coefficient;
Is executed on the computer.

以上説明したように、本発明によれば、自律神経機能の異常の有無を高い精度で診断可能になるという効果を得ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an effect that it is possible to diagnose the presence or absence of abnormality of the autonomic nerve function with high accuracy.

本発明の一実施形態の自律神経機能診断装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the autonomic nerve function diagnostic apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の自律神経機能診断装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the autonomic-nervous function diagnostic apparatus of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の自律神経機能診断装置におけるLF+HF演算方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the LF + HF calculation method in the autonomic-nervous function diagnostic apparatus of one Embodiment of this invention. LF+HF演算の際の心拍変動測定方法を示す図である。It is a figure which shows the heart rate fluctuation | variation measuring method in the case of LF + HF calculation. LF+HF演算の際のスペクトル分析した一例を示す図である。It is a figure which shows an example which carried out the spectrum analysis in the case of LF + HF calculation. 自律神経機能が正常な場合に、表示装置22に示される表示のパターン例を示す図である。It is a figure which shows the example of a pattern of the display shown on the display apparatus 22, when an autonomic nerve function is normal. 交感神経の過剰反応が起こっている場合に、表示装置22に示される表示のパターン例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pattern of the display shown on the display apparatus 22, when the excessive reaction of the sympathetic nerve has occurred. 副交感神経の過剰反応が起こっている場合に、表示装置22に示される表示のパターン例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pattern of the display shown on the display apparatus 22, when the parasympathetic nerve excessive reaction has occurred. 交感神経の過剰反応が起こった場合の実際の測定データを示した図である。It is the figure which showed the actual measurement data when the excessive reaction of a sympathetic nerve occurred. 図9に示したデータを測定した際の、HF、HR(心拍数)、L/H、CVRRの時間経過に伴う変化を示す図である。It is a figure which shows the change with time passage of HF, HR (heart rate), L / H, and CVRR at the time of measuring the data shown in FIG. 図9に示した測定データを、CVRRとLF+HFとの関係で2次元表示した場合の表示例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a display example when the measurement data illustrated in FIG. 9 is two-dimensionally displayed in a relationship between CVRR and LF + HF. 副交感神経の過剰反応が起こった場合の実際の測定データを示した図である。It is the figure which showed the actual measurement data when the excessive reaction of a parasympathetic nerve occurred.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態の自律神経機能診断装置の構成を示すブロック図である。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an autonomic nervous function diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

本実施形態の自律神経機能診断装置は、図1に示されるように、被測定者の心電データを取得するための心電図モニタ14と、制御装置18と、記憶装置20と、生体情報を表示するための表示装置22と、自律神経活動度算出部24と、CVRR(Coefficient of Variation of R-R intervals:心電図R−R間隔変動係数)算出部25とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the autonomic nervous function diagnostic apparatus of the present embodiment displays an electrocardiogram monitor 14 for acquiring electrocardiographic data of a measurement subject, a control device 18, a storage device 20, and biological information. Display device 22, autonomic nerve activity calculation unit 24, and CVRR (Coefficient of Variation of RR intervals) calculation unit 25.

心電図モニタ14は、被測定者の例えば喉元にマイナス電極を、左脇腹にプラス電極を、右脇腹にボディアースをそれぞれ装着し、心臓の動きを電気信号として得て心電データとして記録する。   The electrocardiogram monitor 14 attaches a minus electrode, for example, to the measurement subject's throat, a plus electrode on the left flank, and a body ground on the right flank, obtains heart movement as an electrical signal and records it as electrocardiographic data.

自律神経活動度算出部24は、心電図モニタ14により測定された心電データに基づいて、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標(LH+HF)を算出する。なお、自律神経総活動量指標(LF+HF)の具体的な算出の方法は後述する。   The autonomic nerve activity degree calculation unit 24 calculates an autonomic nerve total activity amount index (LH + HF) indicating the overall activity amount of the autonomic nerve activity based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram monitor 14. A specific method for calculating the autonomic nerve total activity index (LF + HF) will be described later.

CVRR算出部25は、心電図モニタ14により測定された心電データに基づいて、CVRR(心電図R−R間隔変動係数)を算出する。このCVRRの具体的な算出方法も後述する。   The CVRR calculation unit 25 calculates CVRR (electrocardiogram RR interval variation coefficient) based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram monitor 14. A specific method for calculating the CVRR will also be described later.

制御装置18は、例えばコンピュータからなり、自律神経活動度算出部24、CVRR算出部25により得られた生体情報を処理し、この処理した情報を記憶装置20に記憶し、あるいは表示装置22に表示する。制御装置18は、心電図モニタ14により得られた心電図の各心拍毎に生体情報を表示装置22に表示する。   The control device 18 includes, for example, a computer, processes the biological information obtained by the autonomic nerve activity calculation unit 24 and the CVRR calculation unit 25, stores the processed information in the storage device 20, or displays it on the display device 22. To do. The control device 18 displays biological information on the display device 22 for each heartbeat of the electrocardiogram obtained by the electrocardiogram monitor 14.

そして、制御装置18は、自律神経活動度算出部24により算出された自律神経総活動量指標(LF+HF)と、CVRR算出部25により算出されたCVRRとの関係を表示装置22に対して2次元表示させる。   Then, the control device 18 two-dimensionally displays the relationship between the autonomic nerve activity amount index (LF + HF) calculated by the autonomic nerve activity calculation unit 24 and the CVRR calculated by the CVRR calculation unit 25 with respect to the display device 22. Display.

次に、本実施形態の自律神経機能診断装置の動作を図2を参照して詳細に説明する。図2は本実施形態の自律神経機能診断装置の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of the autonomic nervous function diagnosis apparatus of this embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the autonomic nervous function diagnostic apparatus of this embodiment.

まず初期設定として、検査が開始される前に、被測定者の氏名、年齢、ID番号、性別、既往歴(糖尿病、血管障害など)等の患者情報が制御装置18に入力される(S201)。   First, as an initial setting, before the examination is started, patient information such as the name, age, ID number, sex, medical history (diabetes, vascular disorder, etc.) of the person to be measured is input to the control device 18 (S201). .

そして、検査が開始されると、心電図モニタ14により生体の心電データの測定が行われる(ステップS202)。すると、自律神経活動度算出部24は、LF+HF演算を行って、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標(LH+HF)を算出する(ステップS203)。そして、CVRR算出部25は、CVRR演算を行って、R−R間隔のばらつき度合いを示す指標であるCVRRを算出する(ステップS204)。そして、自律神経活動度算出部24により算出された算出結果およびCVRR算出部25により算出された算出結果は、制御装置18により記憶装置20に格納されるとともに表示装置22に2次元表示される(ステップS205)。   When the examination is started, the electrocardiogram data of the living body is measured by the electrocardiogram monitor 14 (step S202). Then, the autonomic nerve activity degree calculation unit 24 performs LF + HF calculation, and calculates an autonomic nerve total activity amount index (LH + HF) indicating an overall activity amount of the autonomic nerve activity (step S203). Then, the CVRR calculation unit 25 performs CVRR calculation to calculate CVRR that is an index indicating the degree of variation in the RR interval (step S204). Then, the calculation result calculated by the autonomic nerve activity calculation unit 24 and the calculation result calculated by the CVRR calculation unit 25 are stored in the storage device 20 by the control device 18 and two-dimensionally displayed on the display device 22 ( Step S205).

このステップS202〜S205の処理が繰り返されている間に、被測定者に対して、起立試験、深呼吸等の負荷試験を行うことにより自律神経の切替えが正常に行われるかどうかの確認を行う。   While the processes in steps S202 to S205 are repeated, it is confirmed whether or not the autonomic nerve is normally switched by performing a load test such as a standing test and a deep breath on the subject.

そして、検査を終了する旨の指示が行われたか否かの判定が行われ(ステップS206)、検査を終了する指示が行われるまでステップS202〜S205の処理が心拍毎に行われる。   Then, it is determined whether or not an instruction to end the examination has been performed (step S206), and the processing of steps S202 to S205 is performed for each heartbeat until an instruction to end the examination is given.

次に、図2のステップS203に示したLF+HF演算方法の詳細を図3〜図5に示す。   Next, details of the LF + HF calculation method shown in step S203 of FIG. 2 are shown in FIGS.

まずステップS301において、自律神経活動度算出部24は、心電図モニタ14から入力された心電データから心拍変動を算出する。この心拍変動の算出は、図4A及びBに示すように、R波と次のR波との間隔をとってR−R間隔を測定し、次に図4C及びDに示すように、測定したR-R間隔データを後方のR波の時間的位置にプロットし、これを補間した後に、等間隔(図4Cの点線)で再サンプリングしたデータを作成することにより行う。次のステップS302においては、ステップS301で求めたデータに対してスペクトル分析(周波数変換)を行う。このステップS302でスペクトル分析した一例を図5に示す。次のステップS303においては、低周波成分LFを求める。ここで、低周波成分LFは、0.04〜0.15Hzのパワースペクトル成分の積分値である。次のステップS304においては、高周波成分HFを求める。ここで、高周波成分HFは、0.15〜0.40Hzのパワースペクトル成分の積分値である。そして、ステップS305において、ステップS303で求めたLFとステップS304で求めたHFとの和を算出し、LF+HFとするものである。   First, in step S <b> 301, the autonomic nerve activity calculation unit 24 calculates heartbeat variability from electrocardiographic data input from the electrocardiogram monitor 14. The heart rate variability was calculated as shown in FIGS. 4A and B by measuring the RR interval by taking the interval between the R wave and the next R wave, and then measuring as shown in FIGS. 4C and D. The R-R interval data is plotted at the time position of the rear R-wave, and after interpolation, data is resampled at equal intervals (dotted line in FIG. 4C). In the next step S302, spectrum analysis (frequency conversion) is performed on the data obtained in step S301. An example of the spectrum analysis in step S302 is shown in FIG. In the next step S303, a low frequency component LF is obtained. Here, the low frequency component LF is an integral value of the power spectrum component of 0.04 to 0.15 Hz. In the next step S304, a high frequency component HF is obtained. Here, the high frequency component HF is an integral value of the power spectrum component of 0.15 to 0.40 Hz. In step S305, the sum of the LF obtained in step S303 and the HF obtained in step S304 is calculated as LF + HF.

このようにして自律神経活動度算出部24は、心電図モニタ14により測定された心電データから、自律神経総活動量指標(LH+HF)を算出する。   In this way, the autonomic nerve activity degree calculation unit 24 calculates the autonomic nerve total activity amount index (LH + HF) from the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram monitor 14.

次に、図2のステップS204に示したCVRR演算方法の詳細について説明する。
CVRRとは、心拍変動のばらつき度合いを示す指標であり、図4Aに示した心電波形におけるR−R間隔(心電波形のR波の頂点の間隔)のばらつき度合いを示す係数である。このCVRRは、具体的には、下記のような式により算出される。
CVRR=R−R間隔標準偏差/R−R間隔平均×100(%)
Next, details of the CVRR calculation method shown in step S204 of FIG. 2 will be described.
CVRR is an index indicating the degree of variation in heart rate variability, and is a coefficient indicating the degree of variation in the RR interval (interval of the apex of the R wave in the electrocardiogram waveform) shown in FIG. 4A. Specifically, this CVRR is calculated by the following equation.
CVRR = R−R interval standard deviation / R−R interval average × 100 (%)

ここで、R−R間隔標準偏差とは、例えば、1分間という所定期間や100拍というような心拍の所定回数におけるR−R間隔の標準偏差である。また、R−R間隔平均とは、例えば、所定期間や心拍の所定回数におけるR−R間隔の平均である。   Here, the RR interval standard deviation is, for example, the standard deviation of the RR interval in a predetermined period of 1 minute or a predetermined number of heartbeats such as 100 beats. The RR interval average is, for example, an average of RR intervals in a predetermined period or a predetermined number of heartbeats.

CVRR算出部25は、上記のような式に基づいて、心電図モニタ14により測定された心電データからCVRRを算出する。   The CVRR calculation unit 25 calculates CVRR from the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram monitor 14 based on the above formula.

次に、本実施形態の自律神経機能診断装置における表示装置22の表示の一例を図6に示す。   Next, FIG. 6 shows an example of display on the display device 22 in the autonomic nervous function diagnostic apparatus of the present embodiment.

この図6に示した表示例では、自律神経総活動量指標(LH+HF)を横軸とし、CVRRを縦軸として、自律神経活動度算出部24により算出された自律神経総活動量指標(LH+HF)と、CVRRとの関係が2次元表示されている。   In the display example shown in FIG. 6, the autonomic nerve activity index (LH + HF) calculated by the autonomic nerve activity calculation unit 24 with the autonomic nerve activity index (LH + HF) as the horizontal axis and CVRR as the vertical axis. And the relationship with CVRR are two-dimensionally displayed.

ここで、制御装置18は、自律神経活動度算出部24により算出された複数の自律神経総活動量指標(LF+HF)と、CVRR算出部25により算出された複数のCVRRとに基づいて、LF+HFとCVRRの関係を1次関数により算出する相関関係算出手段として機能するようにしてもよい。そして、制御装置18は、算出した1次関数に基づいた直線を表示装置22上に表示する。ここで、制御装置18は、LF+HFとCVRRの関係を、例えば最小二乗法などにより1次関数に近似する。   Here, based on the plurality of autonomic nerve activity amount indexes (LF + HF) calculated by the autonomic nerve activity calculating unit 24 and the plurality of CVRRs calculated by the CVRR calculating unit 25, the control device 18 calculates LF + HF and You may make it function as a correlation calculation means which calculates the relationship of CVRR by a linear function. Then, the control device 18 displays a straight line based on the calculated linear function on the display device 22. Here, the control device 18 approximates the relationship between LF + HF and CVRR to a linear function by, for example, the least square method.

さらに、制御装置18は、算出されたLF+HFとCVRRとの関係から、所定量以上はずれた測定結果に基づいて、自律神経機能の異常の有無を判定する判定手段として機能するようにしてもよい。例えば、算出した1次関数による直接との距離を算出して、この距離が所定値以上のものは、LF+HFとCVRRとの相関関係からはずれているものと判定し、このように相関関係からはずれている測定結果の数や、1次直線からの距離に基づいて自律神経機能の異常の有無を判定するようにしてもよい。   Furthermore, the control device 18 may function as a determination unit that determines whether there is an abnormality in the autonomic nervous function based on a measurement result that deviates by a predetermined amount or more from the calculated relationship between LF + HF and CVRR. For example, the distance from the direct by the calculated linear function is calculated, and if the distance is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that the correlation between LF + HF and CVRR is out of the correlation. The presence / absence of abnormality of the autonomic nerve function may be determined based on the number of measurement results being present and the distance from the primary straight line.

ここで、R−R間隔のスペクトル分析結果における高周波数成分(HF)と低周波数成分(LF)との和であるLF+HFは、自律神経活動の全体的な大きさ、自律神経のトータルパワーを示している。そのため、本実施形態では、このLF+HFを、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標として用いている。   Here, LF + HF which is the sum of the high frequency component (HF) and the low frequency component (LF) in the spectrum analysis result of the RR interval indicates the overall size of the autonomic nerve activity and the total power of the autonomic nerve. ing. Therefore, in this embodiment, this LF + HF is used as an autonomic nerve total activity amount index indicating the overall activity amount of autonomic nerve activity.

次に、交感神経が過剰反応を起こした場合の表示パターン例を図7に示し、副交感神経が過剰反応を起こした場合の表示パターン例を図8に示す。   Next, FIG. 7 shows an example of a display pattern when the sympathetic nerve overreacts, and FIG. 8 shows an example of a display pattern when the parasympathetic nerve overreacts.

図7に示した表示例では、LF+HFとCVRRの相関関係を示す直線から大幅に離れた場所に測定データが多数見られ、自律神経機能の異常のある可能性が高いと判定される。また、図8に示した表示例においても、LF+HFとCVRRの相関関係を示す直線から大幅に離れた場所に測定データが多数見られ、自律神経機能の異常のある可能性が高いと判定される。   In the display example shown in FIG. 7, a large number of measurement data is seen at locations far away from the straight line indicating the correlation between LF + HF and CVRR, and it is determined that there is a high possibility that the autonomic nervous function is abnormal. In the display example shown in FIG. 8 as well, a large number of measurement data are seen at locations far away from the straight line indicating the correlation between LF + HF and CVRR, and it is determined that there is a high possibility of an abnormality in the autonomic nervous function. .

一般的に、R−R間隔のスペクトル分析結果における高周波数成分HFは、副交感神経の活動度合いを示し、低周波成分LFは、交感神経と副交感神経の活動度合いを示す。そのため、一般的には、交感神経活動の度合いの指標としてLF/HFが用いられ、副交感神経活動の度合いの指標としてHFが用いられている。そして、一般的には、交感神経が優位な状態であるか、副交感神経が優位な状態であるかは、交感神経活動度指標であるLF/HFに基づいて判定されている。   In general, the high frequency component HF in the spectrum analysis result of the RR interval indicates the activity level of the parasympathetic nerve, and the low frequency component LF indicates the activity level of the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve. Therefore, LF / HF is generally used as an index of the degree of sympathetic nerve activity, and HF is used as an index of the degree of parasympathetic nerve activity. In general, whether the sympathetic nerve is dominant or the parasympathetic nerve is dominant is determined based on the sympathetic nerve activity index LF / HF.

しかし、LF/HFという指標はLFとHFとの比であるため、自律神経活動の全体的な活動量を把握することはできない。例えば、LF、HFが共に増加すればLF/HFの値はそのままであり、LFが変化しない場合でもHFが減少すればLF/HFの値は増加する。つまり、LF/HFという指標は、自律神経活動の全体的な活動量を示す指標ではない。   However, since the index LF / HF is the ratio of LF to HF, it is not possible to grasp the overall amount of autonomic nerve activity. For example, if both LF and HF increase, the value of LF / HF remains unchanged, and even if LF does not change, the value of LF / HF increases if HF decreases. That is, the index LF / HF is not an index indicating the overall amount of autonomic nerve activity.

そして、CVRRは、自律神経機能の全体的な活動量の増加に伴い増加することが知られている。また、CVRRは、心拍の間隔(R−R間隔)の変動係数であるため、当然ながら心拍数(HR)の変動量(ΔHR)に比例して増加する。その結果、CVRRは、自律神経総活動量指標(LF+HF)×ΔHR(心拍数の変動)に比例する。   CVRR is known to increase with an increase in the overall activity of autonomic nerve function. Also, CVRR is a variation coefficient of the heartbeat interval (RR interval), and naturally increases in proportion to the variation amount (ΔHR) of the heart rate (HR). As a result, the CVRR is proportional to the autonomic nerve total activity index (LF + HF) × ΔHR (heart rate fluctuation).

つまり、CVRRは、自律神経活動のトータルパワーを示す自律神経総活動量指標(LF+HF)に比例するとともに、心拍数の変動ΔHRにも比例する。よって、交感神経が過剰反応して、LFの増加によりLF+HFが増加するとともに心拍数が増加すると、CVRRは2つの要因により二乗的に急増する。   That is, CVRR is proportional to the autonomic nerve total activity index (LF + HF) indicating the total power of autonomic nerve activity, and is also proportional to the heart rate fluctuation ΔHR. Therefore, when the sympathetic nerve overreacts and LF + HF increases due to an increase in LF and the heart rate increases, CVRR rapidly increases in a square manner due to two factors.

そして、交感神経の過剰反応が発生した場合、一般的にHFは逆に小さくなる傾向にある。そのため、LF+HFの値は、交感神経の過剰反応が発生する前と比較してそれほど大きな値とはならない。   When sympathetic excessive reaction occurs, HF generally tends to be smaller. Therefore, the value of LF + HF is not so large as compared with that before the occurrence of excessive sympathetic nerve reaction.

よって、交感神経の過剰反応が発生した場合に測定されたデータは、LF+HFとCVRRとの相関関係が正常な場合とははずれたものとなる。   Therefore, the data measured when the sympathetic overreaction occurs is different from the case where the correlation between LF + HF and CVRR is normal.

また、副交感神経の過剰反応が発生した場合、LFとHFが共に増加してLF+HFも増加する。そして、副交感神経の過剰反応により心拍数が減少すると心拍数の変動ΔHRも増加するため、この場合にもCVRRは2つの要因により二乗的に急増する。そして、LF+HFの増加に比較して、CVRRの増加は二乗的な急増であるため、副交感神経の過剰反応が発生した場合に測定されたデータも、LF+HFとCVRRとの相関関係が正常な場合とははずれたものとなる。   When an excessive reaction of the parasympathetic nerve occurs, both LF and HF increase and LF + HF also increases. When the heart rate decreases due to excessive reaction of the parasympathetic nerve, the heart rate fluctuation ΔHR also increases. In this case, CVRR rapidly increases squarely due to two factors. Since the increase in CVRR is a square sudden increase compared with the increase in LF + HF, the data measured when the parasympathetic nerve overreaction occurs are the same as the case where the correlation between LF + HF and CVRR is normal. It will be off.

次に、ある被測定者の心電データを実際に測定した測定結果を簡易的に示した表示例を図9〜図12を参照して説明する。   Next, display examples simply showing the measurement results obtained by actually measuring the electrocardiographic data of a certain measurement subject will be described with reference to FIGS.

図9に示した表示例は、交感神経の過剰反応が起こった場合の実際の測定データを示したものである。この図9に示した表示例において、円で囲まれた範囲のデータは、直線で示された相関関係から大きくはずれているデータである。この円で囲まれたようなデータが多数測定されていることにより、この被測定者の自律神経機能には異常が有る可能性が高いと判定することができる。   The display example shown in FIG. 9 shows actual measurement data when an excessive reaction of the sympathetic nerve occurs. In the display example shown in FIG. 9, the data in the range surrounded by a circle is data that deviates greatly from the correlation indicated by the straight line. By measuring a large number of data surrounded by the circle, it can be determined that there is a high possibility that the subject's autonomic function is abnormal.

また、図9に示したデータを測定した際の、HF、HR(心拍数)、L/H(LF/HF)、CVRRの時間経過に伴う変化を図10に示す。   FIG. 10 shows changes with time in HF, HR (heart rate), L / H (LF / HF), and CVRR when the data shown in FIG. 9 is measured.

図10に示したデータでは、交感神経が過剰反応することにより、HRは増加し、HFは減少し、L/Hは増加し、CVRRは急増していることが分かる。この図10ではLFは示されていないが、交感神経の過剰反応に伴いLFは増加している。   In the data shown in FIG. 10, it can be seen that HR is increased, HF is decreased, L / H is increased, and CVRR is rapidly increased due to excessive reaction of the sympathetic nerve. In FIG. 10, LF is not shown, but LF increases with the excessive reaction of the sympathetic nerve.

さらに、この図9に示した測定データを、CVRRとLF/HFとの関係で2次元表示した場合の表示例を図11に示す。この図11に示した表示例においても、自律神経機能に異常が発生したと思われるデータの範囲が円により囲まれている。しかし、この図11に示した表示例では、自律神経機能に異常が発生したデータと、発生していないデータとの差が把握し難く、一見しただけでは自律神経機能に異常があるとは判定することは難しい。   Furthermore, FIG. 11 shows a display example when the measurement data shown in FIG. 9 is two-dimensionally displayed in the relationship between CVRR and LF / HF. Also in the display example shown in FIG. 11, the range of data that is considered to have an abnormality in the autonomic nerve function is surrounded by a circle. However, in the display example shown in FIG. 11, it is difficult to grasp the difference between the data in which an abnormality occurs in the autonomic nerve function and the data in which the abnormality does not occur, and it is determined that the autonomic nerve function is abnormal at first glance. Difficult to do.

この理由は、交感神経が過剰反応を起こした場合、図10に示したようにHFは減少しているため、LFの増加に伴いLF/HFも急増してしまうからである。その結果、CVRRが急増したとしても、CVRRとLF/HFとの間の相関関係はそれほど明確に変化せず、表示された測定データからだけでは自律神経の異常を把握し難いものとなる。   The reason for this is that when the sympathetic nerve undergoes an excessive reaction, HF decreases as shown in FIG. 10, so that LF / HF also increases rapidly as LF increases. As a result, even if CVRR increases rapidly, the correlation between CVRR and LF / HF does not change so clearly, and it becomes difficult to grasp the abnormality of the autonomic nerve only from the displayed measurement data.

この図9、図11を参照すると、本実施形態の自律神経機能診断装置によれば、CVRRとLF/HFとの関係を2次元表示した場合と比較して、自律神経機能の異常を容易に判定するとともに、より高い精度で自律神経機能の異常を判定することができることが分かる。   Referring to FIGS. 9 and 11, according to the autonomic nerve function diagnostic apparatus of the present embodiment, the abnormality of the autonomic nerve function can be easily compared with the case where the relationship between CVRR and LF / HF is displayed two-dimensionally. It can be seen that the abnormality of the autonomic nerve function can be determined with higher accuracy.

また、副交感機能に過剰反応が起こった場合の実際の測定データを図12に示す。この図12では、楕円で囲まれた範囲のデータは、直線で示された相関関係から大きくはずれているデータである。この図12を参照すると、自律神経に異常が発生していることが容易に把握することができる。   FIG. 12 shows actual measurement data when an excessive reaction occurs in the parasympathetic function. In FIG. 12, the data in the range surrounded by the ellipse is data that deviates greatly from the correlation indicated by the straight line. Referring to FIG. 12, it can be easily understood that an abnormality has occurred in the autonomic nerve.

また、図9、図12を比較すると分かるように、交感神経が過剰反応している場合と、副交感神経が過剰反応している場合とでは、そのデータパターンが異なる。そのため、本実施形態の自律神経機能診断装置によれば、このデータパターンの違いにより交感神経が過剰反応しているのか、副交感神経が過剰反応しているのかを判定することも可能となる。   Further, as can be seen by comparing FIG. 9 and FIG. 12, the data pattern differs between when the sympathetic nerve is overreacting and when the parasympathetic nerve is overreacting. Therefore, according to the autonomic nerve function diagnostic apparatus of this embodiment, it is possible to determine whether the sympathetic nerve is overreacting or the parasympathetic nerve is overreacting due to the difference in the data pattern.

[変形例]
なお、上記の実施形態では、心電図モニタ14を有し、この心電図モニタ14により測定された心電データに基づいて自律神経総活動量指標(LH+HF)やCVRRの算出を行っているが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。心電図モニタ14を設けることなく、外部からの心電データを受け付ける受付手段を設け、この受付手段により受け付けた心電データに基づいて自律神経総活動量指標(LH+HF)やCVRRの算出を行うような構成とすることもできる。このような構成とすることにより、自律神経機能診断装置には心電図モニタ14のような心電測定手段を設ける必要がなくなる。
[Modification]
In the above embodiment, the electrocardiogram monitor 14 is provided, and the autonomic nervous activity index (LH + HF) and CVRR are calculated based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram monitor 14. Is not limited to such a configuration. Without receiving the electrocardiogram monitor 14, a receiving means for receiving external electrocardiographic data is provided, and the autonomic nervous activity index (LH + HF) and CVRR are calculated based on the electrocardiographic data received by the receiving means. It can also be configured. By adopting such a configuration, the autonomic nervous function diagnosis apparatus does not need to be provided with an electrocardiogram measurement means such as the electrocardiogram monitor 14.

また、上記の実施形態では、表示装置22に自律神経総活動量指標(LH+HF)とCVRRの関係を2次元表示するようにしているが、表示装置22を設けることなく自律神経機能の異常の有無のみを自動的に判定して、その判定結果のみを出力するようにすることも可能である。   In the above embodiment, the relationship between the autonomic nervous activity index (LH + HF) and CVRR is displayed two-dimensionally on the display device 22. It is also possible to automatically determine only the determination result and output only the determination result.

14 心電図モニタ
18 制御装置
20 記憶装置
22 表示装置
24 自律神経活動度算出部
25 CVRR算出部
S201〜S206 ステップ
S301〜S305 ステップ
14 ECG monitor 18 Control device 20 Storage device 22 Display device 24 Autonomic nerve activity level calculation unit 25 CVRR calculation unit S201 to S206 Steps S301 to S305 Steps

Claims (6)

生体の心電を測定する心電測定手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、心電図R−R間隔変動係数を算出するCVRR算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経総活動量指標と前記CVRR算出手段により算出された心電図R−R間隔変動係数との関係を2次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段と、
を備えた自律神経機能診断装置。
An electrocardiogram measuring means for measuring the electrocardiogram of a living body;
Based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measurement means, an autonomic nerve activity degree calculating means for calculating an autonomic nerve total activity amount index indicating an overall activity amount of the autonomic nerve activity,
CVRR calculation means for calculating an electrocardiogram RR interval variation coefficient based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measurement means;
Display means for displaying biological information;
Control means for controlling the display means to two-dimensionally display the relationship between the autonomic nerve activity activity index calculated by the autonomic nerve activity degree calculating means and the electrocardiogram RR interval variation coefficient calculated by the CVRR calculating means. When,
An autonomic nervous function diagnostic apparatus comprising:
心電測定手段により測定された心電データを受け付ける受付手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データに基づいて、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記受付手段により受け付けた心電データに基づいて、心電図R−R間隔変動係数を算出するCVRR算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経総活動量指標と前記CVRR算出手段により算出された心電図R−R間隔変動係数との関係を2次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段と、
を備えた自律神経機能診断装置。
Receiving means for receiving electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measuring means;
Based on the electrocardiogram data received by the receiving means, an autonomic nerve activity degree calculating means for calculating an autonomic nerve total activity amount index indicating an overall amount of autonomic nerve activity,
CVRR calculating means for calculating an electrocardiogram RR interval variation coefficient based on the electrocardiogram data received by the receiving means;
Display means for displaying biological information;
Control means for controlling the display means to two-dimensionally display the relationship between the autonomic nerve activity activity index calculated by the autonomic nerve activity degree calculating means and the electrocardiogram RR interval variation coefficient calculated by the CVRR calculating means. When,
An autonomic nervous function diagnostic apparatus comprising:
前記自律神経活動度算出手段により算出された複数の自律神経総活動量指標と、前記CVRR算出手段により算出された複数の心電図R−R間隔変動係数とに基づいて、自律神経総活動量指標と心電図R−R間隔変動係数の関係を1次関数により算出する相関関係算出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記相関関係算出手段により算出された1次関数に基づいた直線を表示するよう前記表示手段を制御する請求項1または2記載の自律神経機能診断装置。
Based on a plurality of autonomic nerve activity index calculated by the autonomic nerve activity calculating means and a plurality of electrocardiogram RR interval variation coefficients calculated by the CVRR calculating means, Correlation calculating means for calculating a relationship between electrocardiogram RR interval variation coefficients by a linear function,
The autonomic nervous function diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the display unit to display a straight line based on the linear function calculated by the correlation calculation unit.
前記相関関係算出手段により算出された自律神経総活動量指標と心電図R−R間隔変動係数の関係から、所定量以上はずれた測定結果に基づいて、自律神経機能の異常の有無を判定する判定手段をさらに備えた請求項3記載の自律神経機能診断装置。   Determination means for determining the presence or absence of abnormality of the autonomic nerve function based on the measurement result deviating from a predetermined amount from the relationship between the autonomic nerve total activity index calculated by the correlation calculating means and the electrocardiogram RR interval variation coefficient The autonomic nerve function diagnostic apparatus according to claim 3, further comprising: 心電測定手段により生体の心電を測定するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標を算出するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データに基づいて、心電図R−R間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経総活動量指標と算出された心電図R−R間隔変動係数との関係を2次元表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Measuring the electrocardiogram of a living body by means of electrocardiogram measuring means;
Based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measurement means, calculating an autonomic nerve total activity amount index indicating an overall activity amount of autonomic nerve activity;
Calculating an electrocardiogram RR interval variation coefficient based on the electrocardiogram data measured by the electrocardiogram measurement means;
Two-dimensionally displaying a relationship between the calculated autonomic nerve total activity amount index and the calculated electrocardiogram RR interval variation coefficient;
A program that causes a computer to execute.
心電測定手段により測定された心電データを受け付けるステップと、
受け付けた心電データに基づいて、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標を算出するステップと、
受け付けた心電データに基づいて、心電図R−R間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経総活動量指標と算出された心電図R−R間隔変動係数との関係を2次元表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Receiving the electrocardiogram data measured by the electrocardiograph means;
Calculating an autonomic nerve total activity index indicating an overall activity amount of autonomic nerve activity based on the received electrocardiogram data;
Calculating an electrocardiogram RR interval variation coefficient based on the received electrocardiogram data;
Two-dimensionally displaying a relationship between the calculated autonomic nerve total activity amount index and the calculated electrocardiogram RR interval variation coefficient;
A program that causes a computer to execute.
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