JP2014097242A - Pulse wave analyzer and method, and computer program - Google Patents
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Description
本発明は、例えば生体の脈波を解析する解析する脈波解析装置及び方法、並びにコンピュータプログラムの技術分野に関する。 The present invention relates to a pulse wave analyzing apparatus and method for analyzing, for example, a pulse wave of a living body, and a technical field of a computer program.
この種の脈波解析装置として、生体の脈波の2階微分値(以下、適宜“加速度脈波”と称する)を解析することで、生体の状態を監視する技術がある(例えば、特許文献1参照)。具体的には、特許文献1には、加速度脈波の連続する5つの極値に相当する波形(具体的には、大動脈弁が開いて左心室から血液が押し出され始める時刻に対応する陽性波であるa波、a波に続く陰性波であるb波、b波に続く陽性波又は陰性波であるc波からd波、及び大動脈弁が閉じる時に発生する切痕を経過して現れるe波)の波高及び時間間隔を解析することで、生体の状態を監視する(例えば、自律神経機能を監視する)技術が開示されている。
As this type of pulse wave analysis device, there is a technique for monitoring the state of a living body by analyzing a second-order differential value (hereinafter referred to as “acceleration pulse wave” as appropriate) of the pulse wave of the living body (for example, Patent Documents). 1). Specifically,
このような加速度脈波の波形(つまり、a波からe波)は、加速度脈波中に現れる連続する5つの極値を検出することで、検出されることが一般的である。しかしながら、加速度脈波の波形によっては、加速度脈波の連続する5つの極値の全てを好適に検出できるとは限らない。具体的には、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻が、一般的には加速度脈波の極値が現れる時刻となる。言い換えれば、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻における加速度脈波の値が、一般的には加速度脈波の極値として検出される。しかしながら、加速度脈波の波形によっては、本来は加速度脈波の極値が検出されるべき時刻において、加速度脈波の1階微分値がゼロにならないことがある。このような現象は、特に、加速度脈波のc波及びd波において顕著に現れる。このような極値が好適に検出されない加速度脈波(つまり、a波からe波のうちの少なくとも一つが好適に検出されない加速度脈波)を用いると、生体の状態を好適に監視することができないおそれがある。 Such an acceleration pulse wave waveform (that is, a wave to e wave) is generally detected by detecting five consecutive extreme values appearing in the acceleration pulse wave. However, depending on the waveform of the acceleration pulse wave, it is not always possible to suitably detect all five extreme values of the acceleration pulse wave. Specifically, the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero is generally the time when the extreme value of the acceleration pulse wave appears. In other words, the acceleration pulse wave value at the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero is generally detected as the extreme value of the acceleration pulse wave. However, depending on the waveform of the acceleration pulse wave, the first-order differential value of the acceleration pulse wave may not become zero at the time when the extreme value of the acceleration pulse wave should be detected. Such a phenomenon is particularly prominent in the c wave and d wave of the acceleration pulse wave. If an acceleration pulse wave in which such an extreme value is not suitably detected (that is, an acceleration pulse wave in which at least one of the a wave to the e wave is not suitably detected) is used, the state of the living body cannot be suitably monitored. There is a fear.
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、加速度脈波の極値をより好適に検出することが可能な脈波解析装置及び方法、並びにコンピュータプログラムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, for example, and it is an object to provide a pulse wave analysis apparatus and method, and a computer program capable of more suitably detecting an extreme value of an acceleration pulse wave. To do.
上記課題を解決するための脈波解析装置は、生体の脈波を解析する脈波解析装置であって、前記生体の脈波の2階微分値に相当する加速度脈波の変曲点を少なくとも2つ以上検出する第1検出手段と、前記第1検出手段が検出した少なくとも2つ以上の変曲点の間の区間毎に、前記加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を検出する第2検出手段と、前記第2検出手段が検出した時刻に対応する前記加速度脈波の値を、前記生体の状態を監視するために用いられる前記加速度脈波の特徴値として検出する第3検出手段とを備える。 A pulse wave analysis device for solving the above-mentioned problem is a pulse wave analysis device for analyzing a pulse wave of a living body, and at least an inflection point of an acceleration pulse wave corresponding to a second-order differential value of the pulse wave of the living body. The absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimized for each section between the first detection means for detecting two or more and at least two or more inflection points detected by the first detection means. Second detection means for detecting time, and a value of the acceleration pulse wave corresponding to the time detected by the second detection means is detected as a feature value of the acceleration pulse wave used for monitoring the state of the living body And third detecting means.
上記課題を解決するための脈波解析方法は、生体の脈波を解析する脈波解析方法であって、前記生体の脈波の2階微分値に相当する加速度脈波の変曲点を少なくとも2つ以上検出する第1検出工程と、前記第1検出手段が検出した少なくとも2つ以上の変曲点の間の区間毎に、前記加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を検出する第2検出工程と、前記第2検出手段が検出した時刻に対応する前記加速度脈波の値を、前記生体の状態を監視するために用いられる前記加速度脈波の特徴値として検出する第3検出工程とを備える。 A pulse wave analysis method for solving the above problem is a pulse wave analysis method for analyzing a pulse wave of a living body, and at least an inflection point of an acceleration pulse wave corresponding to a second-order differential value of the pulse wave of the living body is provided. The absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimized for each section between the first detection step for detecting two or more and the at least two or more inflection points detected by the first detection means. A second detection step for detecting time and a value of the acceleration pulse wave corresponding to the time detected by the second detection means are detected as a characteristic value of the acceleration pulse wave used for monitoring the state of the living body. And a third detection step.
上記課題を解決するためのコンピュータプログラムは、コンピュータを上述した脈波解析装置として機能させる。 A computer program for solving the above-described problems causes a computer to function as the above-described pulse wave analyzer.
(脈波解析装置の実施形態)
本実施形態の脈波解析装置は、生体の脈波を解析する脈波解析装置であって、前記生体の脈波の2階微分値に相当する加速度脈波の変曲点を少なくとも2つ以上検出する第1検出手段と、前記第1検出手段が検出した少なくとも2つ以上の変曲点の間の区間毎に、前記加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を検出する第2検出手段と、前記第2検出手段が検出した時刻に対応する前記加速度脈波の値を、前記生体の状態を監視するために用いられる前記加速度脈波の特徴値として検出する第3検出手段とを備える。
(Embodiment of pulse wave analyzer)
The pulse wave analysis device according to the present embodiment is a pulse wave analysis device that analyzes a pulse wave of a living body, and has at least two inflection points of acceleration pulse waves corresponding to a second-order differential value of the pulse wave of the living body. A time at which the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimized is detected for each section between the first detection means to be detected and at least two or more inflection points detected by the first detection means. And a second detecting means for detecting a value of the acceleration pulse wave corresponding to the time detected by the second detecting means as a feature value of the acceleration pulse wave used for monitoring the state of the living body. Detecting means.
本実施形態の脈波解析装置は、生体の脈波を解析することができる。脈波解析装置による解析結果は、例えば生体の状態を監視するために用いられる。具体的には、脈波解析装置による解析結果は、例えば、生体の血管年齢を推定するために用いられてもよい。或いは、脈波解析装置による解析結果は、例えば生体の自律神経機能を評価するために用いられてもよい。或いは、例えば、生体の血圧を推定するためや心疾患や各種臓器の疾患等の診断に用いられてもよい。 The pulse wave analysis device of this embodiment can analyze a pulse wave of a living body. The analysis result by the pulse wave analyzer is used, for example, to monitor the state of the living body. Specifically, the analysis result by the pulse wave analysis device may be used, for example, to estimate the blood vessel age of the living body. Or the analysis result by a pulse wave analyzer may be used, for example, in order to evaluate the autonomic nerve function of a living body. Or, for example, it may be used for estimating blood pressure in a living body or diagnosing heart disease, various organ diseases, and the like.
脈波を解析するために、脈波解析装置は、第1検出手段、第2検出手段及び第3検出手段を備える。 In order to analyze the pulse wave, the pulse wave analysis apparatus includes a first detection unit, a second detection unit, and a third detection unit.
第1検出手段は、脈波(いわゆる、容積脈波)の2階微分値に相当する加速度脈波の変曲点を検出する。特に、第1検出手段は、加速度脈波の変曲点を少なくとも2つ以上(つまり、複数)検出する。 The first detecting means detects an inflection point of the acceleration pulse wave corresponding to the second-order differential value of the pulse wave (so-called volume pulse wave). In particular, the first detection means detects at least two (ie, a plurality) inflection points of the acceleration pulse wave.
尚、「加速度脈波の変曲点」とは、加速度脈波を曲線で表現した場合に、当該曲線の曲がる方向が変わる点(つまり、曲線の接線がその接点で曲線自体と交差する点)を意味している。このような変曲点は、典型的には、加速度脈波の2階微分値がゼロになる点(つまり、加速度脈波の2階微分値の符号が変化する点)と一致する。言い換えれば、このような変曲点は、典型的には、加速度脈波の1階微分値が極値となる点と一致する。 The “acceleration pulse wave inflection point” is a point where the curve direction of the curve changes when the acceleration pulse wave is expressed by a curve (that is, a point where the curve tangent intersects the curve itself) Means. Such an inflection point typically coincides with a point at which the second derivative of the acceleration pulse wave becomes zero (that is, a point at which the sign of the second derivative of the acceleration pulse wave changes). In other words, such an inflection point typically coincides with a point where the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes an extreme value.
第2検出手段は、第1検出手段が検出した変曲点によって区分される加速度脈波の区間(言い換えれば、期間)毎に、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を検出する。例えば、第1検出手段が、第1の変曲点、第1の変曲点に続く第2の変曲点、・・・、及び第N−1(但し、Nは2以上の整数)の変曲点に続く第Nの変曲点を検出した場合を想定する。このとき、第2検出手段は、第1の変曲点と第2の変曲点との間の区間において、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる第1の時刻を検出する。同様に、第2検出手段は、第2の変曲点と第3の変曲点との間の区間において、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる第2の時刻を検出する。以降も同様に、第2検出手段は、第k−1(但し、kは、1≦k≦Nを満たす整数)の変曲点と第kの変曲点との間の区間において、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる第k−1の時刻を検出する。 The second detection means is a time at which the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimum for each acceleration pulse wave section (in other words, period) divided by the inflection point detected by the first detection means. Is detected. For example, the first detecting means includes a first inflection point, a second inflection point following the first inflection point,..., And N-1 (where N is an integer of 2 or more). Assume that the Nth inflection point following the inflection point is detected. At this time, the second detection means detects the first time at which the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimum in the section between the first inflection point and the second inflection point. To do. Similarly, the second detection means detects the second time when the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimum in the section between the second inflection point and the third inflection point. To do. Similarly, after that, the second detection means detects an acceleration pulse in a section between the k-1 inflection point (where k is an integer satisfying 1 ≦ k ≦ N) and the kth inflection point. The (k-1) -th time at which the absolute value of the first-order differential value of the wave is minimum is detected.
第3検出手段は、第2検出手段が検出した時刻に対応する加速度脈波の値を、生体の体調を監視するために用いられる、加速度脈波の特徴値(例えば、上述したa波からe波に相当する特徴値)として検出する。 The third detection means uses the acceleration pulse wave value corresponding to the time detected by the second detection means as a feature value of the acceleration pulse wave (e.g., from the above-described a wave to e). It is detected as a feature value corresponding to a wave).
ここで、上述したように、生体の状態を監視するために用いられる加速度脈波の特徴値としては、例えば、大動脈弁が開いて左心室から血液が押し出され始める時刻に対応する陽性波であるa波に相当する特徴値や、a波に続く陰性波であるb波に相当する特徴値や、b波に続く陽性波又は陰性波であるc波からd波に相当する特徴値や、大動脈弁が閉じる時に発生する切痕を経過して現れるe波に相当する特徴値が一例としてあげられる。このような特徴値は、上述したように、典型的には、加速度脈波の極値と一致する。尚、「加速度脈波の極値」とは、加速度脈波の局所的な最大値又は最小値を意味している。このような極値は、一般的には、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻における加速度脈波の値を意味する。しかしながら、後にグラフを用いて詳細に説明するように、加速度脈波の波形(言い換えれば、加速度脈波の元となっている脈波(容積脈波)の波形)によっては、本来加速度脈波の極値が検出されるべき時刻において、加速度脈波の1階微分値がゼロにならないことがある。この原因として、生体の個体差が一例としてあげられる。その結果、加速度脈波の極値を直接的に検出する手法を採用すると、本来検出されるべき加速度脈波の特徴値のうちの一部しか検出されない状況が生じ得る。しかしながら、生体の状態を好適に監視するためには、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻における加速度脈波の値(つまり、本来の意味での加速度脈波の極値)のみならず、本来は加速度脈波の1階微分値がゼロになるべきであるにもかかわらずゼロにならない時刻における加速度脈波の値(つまり、本来の意味では加速度脈波の極値ではないものの、極値として取り扱われるべきことが望まれる値)をも、「加速度脈波の特徴値」として取り扱うことが好ましい。 Here, as described above, the characteristic value of the acceleration pulse wave used for monitoring the state of the living body is, for example, a positive wave corresponding to the time when the aortic valve opens and blood begins to be pushed out from the left ventricle. a characteristic value corresponding to the a wave, a characteristic value corresponding to the b wave that is a negative wave following the a wave, a characteristic value corresponding to the d wave from the c wave that is a positive wave or a negative wave following the b wave, the aorta An example is a characteristic value corresponding to an e-wave that appears after a notch generated when the valve is closed. As described above, such a characteristic value typically matches the extreme value of the acceleration pulse wave. The “extreme value of acceleration pulse wave” means a local maximum value or minimum value of the acceleration pulse wave. Such an extreme value generally means the value of the acceleration pulse wave at the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero. However, as will be described in detail later using a graph, depending on the waveform of the acceleration pulse wave (in other words, the waveform of the acceleration pulse wave (volume pulse wave)), At the time when the extreme value is to be detected, the first-order differential value of the acceleration pulse wave may not become zero. As a cause of this, an individual difference between living organisms can be cited as an example. As a result, when a method of directly detecting the extreme value of the acceleration pulse wave is employed, a situation may occur in which only a part of the characteristic value of the acceleration pulse wave that should be detected is detected. However, in order to suitably monitor the state of the living body, only the value of the acceleration pulse wave at the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero (that is, the extreme value of the acceleration pulse wave in the original sense) can be used. First, the value of the acceleration pulse wave at the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave should be zero but not zero (that is, it is not the extreme value of the acceleration pulse wave in the original sense, It is preferable to treat “values that should be treated as extreme values” as “feature values of acceleration pulse waves”.
そこで、本実施形態の脈波解析装置は、以下に説明する極値と変曲点との関係を利用することで、加速度脈波の特徴値を検出する。具体的には、極値は、典型的には、変曲点と変曲点との間に存在する。言い換えれば、極値と極値との間には、変曲点が存在する。従って、このような変曲点と極値との間の関係を考慮すれば、相連続する2つの変曲点の間の区間に、一般的な意味での加速度脈波の極値が存在しない(つまり、加速度脈波の1階微分値がゼロにならない)場合であっても、加速度脈波の特徴点が存在するものとして取り扱うことができる。そこで、本実施形態の脈波解析装置は、このような変曲点と極値との間の関係を考慮した上で、2つの変曲点の間の区間毎に、加速度脈波の特徴点を検出する。 Therefore, the pulse wave analysis device of the present embodiment detects the feature value of the acceleration pulse wave by using the relationship between the extreme value and the inflection point described below. Specifically, the extreme value typically exists between the inflection points. In other words, an inflection point exists between the extreme values. Therefore, if the relationship between such an inflection point and an extreme value is taken into consideration, there is no extreme value of acceleration pulse wave in a general sense in a section between two consecutive inflection points. Even if the first-order differential value of the acceleration pulse wave does not become zero, it can be handled as a feature point of the acceleration pulse wave. Therefore, the pulse wave analysis device of the present embodiment takes into account the relationship between such an inflection point and an extreme value, and the feature point of the acceleration pulse wave for each section between the two inflection points. Is detected.
ここで、加速度脈波の極値が現れる時刻は、2つの変曲点の間の区間内における加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻と一致する。そこで、本実施形態では、2つの変曲点の間の区間内における加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を、加速度脈波の特徴値が現れる時刻として定義している。つまり、本実施形態の脈波解析装置は、2つの変曲点の間の区間内における加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻における加速度脈波の値を、加速度脈波の特徴値として検出している。その結果、本実施形態の脈波解析装置は、加速度脈波の特徴値(例えば、上述したa波からe波に相当する値)を好適に検出することができる。特に、本実施形態の脈波解析装置は、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻を検出する(つまり、加速度脈波の極値を直接的に検出する)手法では加速度脈波の特徴値を好適に検出することができない場合であっても、加速度脈波の特徴値を好適に検出することができる。 Here, the time at which the extreme value of the acceleration pulse wave appears coincides with the time at which the first-order differential value of the acceleration pulse wave in the section between the two inflection points becomes zero. Therefore, in this embodiment, the time at which the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave in the section between the two inflection points is minimum is defined as the time at which the feature value of the acceleration pulse wave appears. . That is, the pulse wave analysis device according to the present embodiment calculates the acceleration pulse wave value at the time when the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave in the section between the two inflection points is minimum. It is detected as a feature value. As a result, the pulse wave analysis device of the present embodiment can preferably detect the characteristic value of the acceleration pulse wave (for example, a value corresponding to the above-described a wave to e wave). In particular, the pulse wave analysis device of the present embodiment detects the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero (that is, directly detects the extreme value of the acceleration pulse wave). Even when the feature value cannot be detected suitably, the feature value of the acceleration pulse wave can be detected suitably.
<2>
本実施形態の脈波解析装置は、前記第1検出手段は、所定期間毎に、前記加速度脈波の最大の極値を起点として、連続して現れる少なくとも2つ以上の変曲点を検出する。
<2>
In the pulse wave analysis apparatus according to the present embodiment, the first detection unit detects at least two or more inflection points that appear continuously starting from the maximum extreme value of the acceleration pulse wave for each predetermined period. .
この態様によれば、大動脈弁が開いて左心室から血液が押し出され始める時刻に対応する陽性波であるa波に相当する最大の極値(つまり、特徴値の一つ)を起点として、a波以降に現れるb波からe波に相当する特徴値(更には、e波以降に現れるf波に相当する特徴値や、f波以降の波に相当する特徴値等)が好適に検出される。 According to this aspect, the maximum extremum corresponding to the a wave that is a positive wave corresponding to the time when the aortic valve opens and blood begins to be pushed out from the left ventricle (that is, one of the characteristic values) is used as a starting point. A feature value corresponding to the e wave (further, a feature value corresponding to the f wave appearing after the e wave, a feature value corresponding to the wave after the f wave, etc.) is suitably detected from the b wave appearing after the wave. .
<3>
本実施形態の脈波解析装置の他の態様では、前記第2検出手段は、相隣接する2つの変曲点の間の区間毎に、前記加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を検出する。
<3>
In another aspect of the pulse wave analysis apparatus of the present embodiment, the second detection means has a minimum absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave for each section between two adjacent inflection points. The time that becomes is detected.
この態様によれば、生体の体調を監視するために用いられる、加速度脈波の特徴値(例えば、上述したa波からe波であり、実質的には極値)が好適に検出される。 According to this aspect, the characteristic value of the acceleration pulse wave used for monitoring the physical condition of the living body (for example, the above-described a wave to e wave and substantially extreme value) is suitably detected.
尚、ここでいう「相隣接する」とは、時系列的に相隣接する状態を意味している。従って、第1検出手段が、第1の変曲点、第1の変曲点に続く第2の変曲点、・・・、及び第N−1(但し、Nは2以上の整数)の変曲点に続く第Nの変曲点が検出された場合には、第k−1(但し、kは、1≦k≦Nを満たす整数)の変曲点と第kの変曲点とが、相隣接する2つの変曲点となる。 Here, “adjacent to each other” means a state of adjacent to each other in time series. Therefore, the first detecting means has a first inflection point, a second inflection point following the first inflection point,..., And N-1 (where N is an integer of 2 or more). When the Nth inflection point following the inflection point is detected, the k-1 inflection point (where k is an integer satisfying 1 ≦ k ≦ N), the kth inflection point, Are two inflection points adjacent to each other.
<4>
本実施形態の脈波解析装置の他の態様では、前記第1検出手段は、前記加速度脈波の2階微分値がゼロとなる点を変曲点として検出する。
<4>
In another aspect of the pulse wave analysis device of the present embodiment, the first detection means detects a point where the second-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero as an inflection point.
この態様によれば、第1検出手段は、変曲点を好適に検出することができる。 According to this aspect, the first detection means can suitably detect the inflection point.
(脈波解析方法の実施形態)
<5>
本実施形態の脈波解析方法は、生体の脈波を解析する脈波解析方法であって、前記生体の脈波の2階微分値に相当する加速度脈波の変曲点を少なくとも2つ以上検出する第1検出工程と、前記第1検出手段が検出した少なくとも2つ以上の変曲点の間の区間毎に、前記加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を検出する第2検出工程と、前記第2検出手段が検出した時刻に対応する前記加速度脈波の値を、前記生体の体調を監視するために用いられる前記加速度脈波の特徴値として検出する第3検出工程とを備える。
(Embodiment of pulse wave analysis method)
<5>
The pulse wave analysis method of this embodiment is a pulse wave analysis method for analyzing a pulse wave of a living body, and includes at least two or more inflection points of an acceleration pulse wave corresponding to a second-order differential value of the pulse wave of the living body. A time at which the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimized is detected for each section between the first detection step to be detected and at least two or more inflection points detected by the first detection means. And a second detecting step for detecting a value of the acceleration pulse wave corresponding to the time detected by the second detection means as a characteristic value of the acceleration pulse wave used for monitoring the physical condition of the living body. A detection step.
本実施形態の脈波解析方法によれば、上述した本実施形態の脈波解析装置が享受する各種効果を好適に享受することができる。 According to the pulse wave analysis method of the present embodiment, various effects enjoyed by the above-described pulse wave analysis device of the present embodiment can be suitably enjoyed.
尚、本実施形態の脈波解析装置が採用する各種態様に対応して、本実施形態の脈波解析方法も、各種態様を採用してもよい。 Incidentally, in response to various aspects adopted by the pulse wave analysis device of the present embodiment, the pulse wave analysis method of the present embodiment may adopt various aspects.
(コンピュータプログラムの実施形態)
本実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータを上述した本実施形態の脈波解析装置(但し、その各種態様を含む)として機能させる。
(Embodiment of computer program)
The computer program according to the present embodiment causes the computer to function as the pulse wave analysis device according to the present embodiment described above (including various aspects thereof).
本実施形態のコンピュータプログラムによれば、上述した本実施形態の脈波解析装置が享受する各種効果を好適に享受することができる。 According to the computer program of this embodiment, the various effects which the pulse wave analyzer of this embodiment mentioned above enjoys can be enjoyed suitably.
尚、本実施形態の脈波解析装置が採用する各種態様に対応して、本実施形態のコンピュータプログラムも、各種態様を採用してもよい。 Incidentally, in response to various aspects adopted by the pulse wave analysis device of the present embodiment, the computer program of the present embodiment may adopt various aspects.
本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。 Such an operation and other advantages of the present embodiment will be clarified from examples described below.
以上説明したように、本実施形態の脈波解析装置は、第1検出手段と、第2検出手段と、第3検出手段とを備える。本実施形態の脈波解析方法は、第1検出工程と、第2検出工程と、第3検出工程とを備える。本実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータを本実施形態の脈波解析装置として機能させる。従って、加速度脈波の極値をより好適に検出することができる。 As described above, the pulse wave analysis apparatus according to the present embodiment includes the first detection unit, the second detection unit, and the third detection unit. The pulse wave analysis method of the present embodiment includes a first detection step, a second detection step, and a third detection step. The computer program of this embodiment causes a computer to function as the pulse wave analysis device of this embodiment. Therefore, the extreme value of the acceleration pulse wave can be detected more suitably.
以下、図面を参照しながら、脈波解析装置及び方法、並びにコンピュータプログラムの実施例について説明する。尚、以下では、脈波解析装置を血管年齢診断装置100に適用した実施例について説明を進める。
Hereinafter, embodiments of a pulse wave analyzing apparatus and method and a computer program will be described with reference to the drawings. In the following description, an example in which the pulse wave analysis apparatus is applied to the blood vessel
(1)血管年齢診断装置の構成
初めに、図1を参照しながら、血管年齢診断装置100の構成について説明する。図1は、血管年齢診断装置100の構成を示すブロック図である。
(1) Configuration of Vascular Age Diagnosis Device First, the configuration of the vascular
図1に示すように、血管年齢診断装置100は、「第1検出手段」の一具体例である変曲点検出器110と、「第2検出手段」の一具体例である特徴値検出器120と、「第3検出手段」の一具体例である血管年齢診断器130とを備えている。
As shown in FIG. 1, the blood vessel age
変曲点検出器110は、生体の容積脈波の2階微分値に相当する加速度脈波の変曲点を検出する。加速度脈波の変曲点を検出するために、変曲点検出器110は、微分器111と、ゼロクロス時刻検出器112とを備える。
The
微分器111は、加速度脈波の2階微分値を算出すると共に、当該算出した加速度脈波の2階微分値を、ゼロクロス時刻検出器112に対して出力する。尚、微分器111は、更に、加速度脈波の1階微分値を算出すると共に、当該算出した加速度脈波の1階微分値を、特徴値検出器120に対して出力する。
The
ゼロクロス時刻検出器112は、加速度脈波の2階微分値がゼロとなる時刻を検出する。尚、加速度脈波の2階微分値がゼロとなる時刻(後述する時刻t(0)から時刻t(4))が、加速度脈波の変曲点が現れる時刻に相当する。つまり、加速度脈波の2階微分値がゼロとなる時刻(後述する時刻t(0)から時刻t(4))における加速度脈波の値が、加速度脈波の変曲点に相当する。ゼロクロス時刻検出器112は、検出した時刻を、特徴値検出器120に対して出力する。
The zero
特徴値検出器120は、加速度脈波の特徴値(具体的には、血管年齢を診断するために用いられる特徴値)を検出する。加速度脈波の特徴値を検出するために、特徴値検出器120は、波形分割器121と、最小絶対値時刻検出器122とを備える。
The
波形分割器121は、加速度脈波の1階微分値を、ゼロクロス時刻検出器112が検出した時刻によって区分される複数の区間(言い換えれば、期間又は波形)に分割する。
The
最小絶対値時刻検出器122は、波形分割器121の分割動作によって得られた複数の区間の夫々毎に、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻(後述する時刻t(B)から時刻t(E))を検出する。尚、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻が、加速度脈波の特徴値が現れる時刻に相当する。つまり、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻における加速度脈波の値が、加速度脈波の特徴値に相当する。最小絶対値時刻検出器122は、検出した時刻を、血管年齢診断器130に対して出力する。
The minimum absolute
尚、加速度脈波の特徴値としては、例えば、大動脈弁が開いて左心室から血液が押し出され始める時刻に対応する陽性波であるa波に相当する値(以降、適宜“A点”と称する)が一例としてあげられる。また、加速度脈波の特徴値としては、a波に続く陰性波であるb波に相当する値(以降、適宜“B点”と称する)が一例としてあげられる。また、加速度脈波の特徴値としては、b波に続く陽性波又は陰性波であるc波からd波に相当する値(以降、夫々、適宜“C点”及び“D点”と称する)が一例としてあげられる。また、加速度脈波の特徴値としては、大動脈弁が閉じる時に発生する切痕を経過して現れるe波に相当する値(以降、適宜“E点”と称する)が一例としてあげられる。 As the characteristic value of the acceleration pulse wave, for example, a value corresponding to a wave which is a positive wave corresponding to the time when the aortic valve opens and blood begins to be pushed out from the left ventricle (hereinafter referred to as “point A” as appropriate). ) Is an example. In addition, as a characteristic value of the acceleration pulse wave, a value corresponding to a b wave that is a negative wave following the a wave (hereinafter, referred to as “point B” as appropriate) is given as an example. Further, the characteristic value of the acceleration pulse wave is a value corresponding to the c wave, which is a positive wave or a negative wave following the b wave (hereinafter referred to as “C point” and “D point”, respectively). As an example. Further, as an example of the characteristic value of the acceleration pulse wave, a value corresponding to an e wave that appears after a notch generated when the aortic valve is closed (hereinafter, referred to as “point E” as appropriate) is given as an example.
但し、ここで例示したA点からE点以外の特徴点が用いられてもよい。但し、本実施例では、説明の簡略化の観点から、加速度脈波の特徴値としてA点からE点(つまり、5つの特徴値)が用いられる例を用いて説明を進める。 However, feature points other than the points A to E illustrated here may be used. However, in this embodiment, from the viewpoint of simplifying the description, the description will be made using an example in which the points A to E (that is, five feature values) are used as the feature values of the acceleration pulse wave.
血管年齢診断器130は、生体の血管年齢を診断する。生体の血管年齢を診断するために、血管年齢診断器130は、振幅値検出器131と、血管年齢推定器132とを備える;
振幅値検出器131は、最小絶対値時刻検出器122が検出した時刻における加速度脈波の振幅値を検出する。尚、最小絶対値時刻検出器122が検出した時刻における加速度脈波の振幅値は、加速度脈波の特徴値に相当する。
The blood vessel age
The
血管年齢推定部132は、振幅値検出器131が検出した加速度脈波の振幅値(つまり、加速度脈波の特徴値)に基づいて、生体の血管年齢を推定する。尚、血管年齢の推定の手法は、公知の手法がもちいられてもよい。
The blood vessel
尚、血管年齢推定部132は、振幅値検出器131が検出した加速度脈波の特徴値の全て(つまり、A点からE点の全て)を用いて、血管年齢を推定してもよい。或いは、血管年齢推定部132は、振幅値検出器131が検出した加速度脈波の特徴値のうちの一部(例えば、A点、C点及びE点)を用いて、血管年齢を推定してもよい。血管年齢推定部132が加速度脈波の特徴値のうちの一部(例えば、A点、C点及びE点)を用いて血管年齢を推定する場合には、振幅値検出器131は、最小絶対値時刻検出器122が検出した時刻のうちの一部の時刻における加速度脈波の振幅値を検出すれば足りる。
The blood vessel
尚、図1では、加速度脈波が血管年齢診断装置100に入力される例を示している。しかしながら、容積脈波が血管年齢診断装置100に入力されてもよい。この場合、血管年齢診断装置100が備える微分器111(或いは、微分器111とは異なるその他の微分器)は、容積脈波を微分することで、加速度脈波を算出することが好ましい。
FIG. 1 shows an example in which an acceleration pulse wave is input to the blood vessel age
(2)血管年齢診断装置の動作の流れ
続いて、図2から図4を参照しながら、血管年齢診断装置100の動作の流れについて説明する。図2は、血管年齢診断装置100の動作の流れを示すフローチャートである。図3は、容積脈波、加速度脈波、加速度脈波の1階微分値及び加速度脈波の2階微分値の夫々の波形の一の例を示すグラフである。図4は、容積脈波、加速度脈波、加速度脈波の1階微分値及び加速度脈波の2階微分値の夫々の波形の他の例を示すグラフである。
(2) Flow of Operation of Vascular Age Diagnosis Device Next, the flow of operation of the vascular
図2に示すように、振幅値検出器131は、加速度脈波の最大値(言い換えれば、最大となる極値であり、最大振幅値)を、加速度脈波の第1特徴値(A点)として検出する(ステップS10)。例えば、図3及び図4の夫々の2段目のグラフで示す加速度脈波では、時刻t(A)において、加速度脈波の最大値が観測される。従って、振幅値検出器131は、時刻t(A)における加速度脈波の値を、加速度脈波の第1特徴値(A点)として検出する。
As shown in FIG. 2, the
尚、図3及び図4の夫々の2段目のグラフで示す加速度脈波は、図3及び図4の夫々の1段目のグラフで示す容積脈波を2階微分することで得られる信号波形である。図3及び図4の夫々の1段目のグラフで示す容積脈波は、1周期分の容積脈波に相当する。ステップS10では、振幅検出器131は、1周期分の容積脈波を2階微分することで得られる加速度脈波の最大値を検出することが好ましい。なぜならば、大動脈弁が開いて左心室から血液が押し出され始める時刻に対応する陽性波であるa波の振幅がb波からe波の夫々の振幅よりも大きいがゆえに、当該a波を加速度脈波の第1特徴値(A点)として検出することができるからである。このため、図2に示す動作は、容積脈波の周期に合わせて繰り返し行われることが好ましい。
The acceleration pulse wave shown in the second stage graphs of FIGS. 3 and 4 is a signal obtained by second-order differentiation of the volume pulse wave shown in the first stage graphs of FIGS. 3 and 4. It is a waveform. The volume pulse wave shown in the first-stage graphs of FIGS. 3 and 4 corresponds to a volume pulse wave for one cycle. In step S10, the
その後、変曲点検出器110は、ステップS10で検出されたA点に対応する時刻以降において、加速度脈波の変曲点が現れる時刻t(0)、時刻t(1)、時刻t(2)、時刻t(3)及び時刻t(4)を検出する(ステップS11)。具体的には、まず、微分器111は、加速度脈波の2階微分値を、ゼロクロス時刻検出器112に対して出力する。ゼロクロス時刻検出器112は、加速度脈波の2階微分値がゼロとなる時刻t(0)から時刻t(4)を検出する。
After that, the
例えば、図3及び図4の夫々の4段目には、図3及び図4の夫々の2段目のグラフで示す加速度脈波の2階微分値を示すグラフが記載されている。図3及び図4に示すように、加速度脈波の2階微分値がゼロとなる時刻(つまり、ゼロレベルとクロスする時刻)が検出される。尚、上述したように、加速度脈波の2階微分値がゼロとなる時刻t(0)から時刻t(4)における加速度脈波の値は、図3及び図4の夫々の2段目のグラフ中において白抜き四角の記号で示す加速度脈波の変曲点に相当する。 For example, a graph indicating the second-order differential value of the acceleration pulse wave shown in the second graph of each of FIGS. 3 and 4 is described in the fourth graph of each of FIGS. 3 and 4. As shown in FIGS. 3 and 4, the time when the second-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero (that is, the time when it crosses the zero level) is detected. As described above, the value of the acceleration pulse wave from the time t (0) to the time t (4) when the second-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero is the second stage in FIG. 3 and FIG. This corresponds to the inflection point of the acceleration pulse wave indicated by the white square symbol in the graph.
このとき、変曲点検出器110は、相隣接する(言い換えれば、時間的に連続して現れる)5つの時刻(つまり、時刻t(0)から時刻t(4))を検出することが好ましい。というのも、本実施例の血管年齢診断装置100は、相隣接する2つの変曲点の間に1つの特徴値が存在しているという特性を利用して、A点を除く加速度脈波の4つの特徴値(具体的には、B点からE点)を検出するからである。このため、加速度脈波の4つの特徴値(具体的には、B点からE点)を検出するためには、加速度脈波の2階微分値がゼロとなる時刻が少なくとも5つ検出されることが好ましい。
At this time, it is preferable that the
その後、特徴値検出器120は、時刻t(0)から時刻t(1)に至るまでの間の区間(言い換えれば、期間)において、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻t(B)を検出する(ステップS12)。具体的には、波形分割器121は、微分器111から出力される加速度脈波の1階微分値のうち、時刻t(0)から時刻t(1)に至るまでの区間に対応する信号成分を抽出する。その後、最小絶対値時刻検出器122は、波形分割器121によって抽出された時刻t(0)から時刻t(1)に至るまでの区間に対応する信号成分の絶対値が最小となる時刻t(B)を検出する。
Thereafter, the
例えば、図3及び図4の夫々の3段目には、図3及び図4の夫々の2段目のグラフで示す加速度脈波の1階微分値を示すグラフが記載されている。図3及び図4に示すように、時刻t(0)から時刻t(1)に至るまでの間の区間では、時刻t(B)において、加速度脈波の1階微分値がゼロになる(つまり、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小になる)。従って、ステップS12では、この時刻t(B)が検出される。 For example, a graph showing the first-order differential value of the acceleration pulse wave shown in the second graph in each of FIGS. 3 and 4 is described in the third graph in each of FIGS. 3 and 4. As shown in FIGS. 3 and 4, in the section from time t (0) to time t (1), the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero at time t (B) ( That is, the absolute value of the first derivative of the acceleration pulse wave is minimized). Accordingly, in step S12, this time t (B) is detected.
その後、振幅検出器131は、時刻t(B)における加速度脈波の値(つまり、振幅値)を、加速度脈波の第2特徴値(B点)としてとして検出する(ステップS13)。
Thereafter, the
ステップS12からステップS13の動作に続いて、相前後して又は並行して、特徴値検出器120は、時刻t(1)から時刻t(2)に至るまでの間の区間(言い換えれば、期間)において、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻t(C)を検出する(ステップS14)。尚、時刻t(C)の検出の態様は、時刻t(B)の検出の態様と同様である。
Following the operation from step S12 to step S13, the
例えば、図3に示す例では、時刻t(1)から時刻t(2)に至るまでの間の区間では、時刻t(C)において、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小になる(但し、加速度脈波の1階微分値がゼロにはならない)。従って、ステップS14では、この時刻t(C)が検出される。 For example, in the example shown in FIG. 3, the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimized at time t (C) in the section from time t (1) to time t (2). (However, the first-order differential value of the acceleration pulse wave is not zero). Therefore, in step S14, this time t (C) is detected.
一方で、図4に示す例では、時刻t(1)から時刻t(2)に至るまでの間の区間では、時刻t(C)において、加速度脈波の1階微分値がゼロになる(つまり、加速度脈波の絶対値が最小になる)。従って、ステップS14では、この時刻t(C)が検出される。 On the other hand, in the example shown in FIG. 4, in the section from time t (1) to time t (2), the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero at time t (C) ( That is, the absolute value of the acceleration pulse wave is minimized). Therefore, in step S14, this time t (C) is detected.
その後、振幅検出器131は、時刻t(C)における加速度脈波の値(つまり、振幅値)を、加速度脈波の第3特徴値(C点)としてとして検出する(ステップS15)。
After that, the
ステップS12からステップS15の動作に続いて、相前後して又は並行して、特徴値検出器120は、時刻t(2)から時刻t(3)に至るまでの間の区間(言い換えれば、期間)において、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻t(D)を検出する(ステップS16)。尚、時刻t(D)の検出の態様は、時刻t(B)の検出の態様と同様である。
Following the operation from step S12 to step S15, the
例えば、図3に示す例では、時刻t(2)から時刻t(3)に至るまでの間の区間では、時刻t(D)において、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小になる(但し、加速度脈波の1階微分値がゼロにはならない)。従って、ステップS16では、この時刻t(D)が検出される。 For example, in the example shown in FIG. 3, the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimized at time t (D) in the section from time t (2) to time t (3). (However, the first-order differential value of the acceleration pulse wave is not zero). Accordingly, in step S16, this time t (D) is detected.
一方で、図4に示す例では、時刻t(2)から時刻t(3)に至るまでの間の区間では、時刻t(D)において、加速度脈波の1階微分値がゼロになる(つまり、加速度脈波の絶対値が最小になる)。従って、ステップS16では、この時刻t(D)が検出される。 On the other hand, in the example shown in FIG. 4, the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero at time t (D) in the section from time t (2) to time t (3) ( That is, the absolute value of the acceleration pulse wave is minimized). Accordingly, in step S16, this time t (D) is detected.
その後、振幅検出器131は、時刻t(D)における加速度脈波の値(つまり、振幅値)を、加速度脈波の第4特徴値(D点)としてとして検出する(ステップS17)。
Thereafter, the
ステップS12からステップS17の動作に続いて、相前後して又は並行して、特徴値検出器120は、時刻t(3)から時刻t(4)に至るまでの間の区間(言い換えれば、期間)において、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻t(E)を検出する(ステップS18)。尚、時刻t(E)の検出の態様は、時刻t(B)の検出の態様と同様である。
Following the operation from step S12 to step S17, the
例えば、図3及び図4に示すように、時刻t(3)から時刻t(4)に至るまでの間の区間では、時刻t(E)において、加速度脈波の1階微分値がゼロになる(つまり、加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小になる)。従って、ステップS18では、この時刻t(E)が検出される。 For example, as shown in FIGS. 3 and 4, in the section from time t (3) to time t (4), the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero at time t (E). (That is, the absolute value of the first derivative of the acceleration pulse wave is minimized). Accordingly, in step S18, this time t (E) is detected.
その後、振幅検出器131は、時刻t(E)における加速度脈波の値(つまり、振幅値)を、加速度脈波の第5特徴値(E点)としてとして検出する(ステップS19)。
Thereafter, the
その後、血管年齢推定部132は、振幅検出器131が検出した第1特徴値(A点)、第2特徴値(B点)、第3特徴値(C点)、第4特徴値(D点)及び第5特徴値(E点)の全て又は一部を用いて、生体の血管年齢を推定する(ステップS20)。
Thereafter, the blood vessel
ここで、上述したように、加速度脈波の5つの特徴値(A点からE点)は、典型的には、加速度脈波の極値と一致する。尚、「加速度脈波の極値」は、一般的には、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻における加速度脈波の値を意味する。この意味において、図4に示す例では、加速度脈波の極値が、加速度脈波の特徴値と一致している。しかしながら、図3に示す例では、本来加速度脈波の極値が検出されるべき時刻(例えば、図3中の時刻t(C)及びt(D))において、加速度脈波の1階微分値がゼロにならない。この原因として、生体の個体差が一例としてあげられる。その結果、加速度脈波の極値を直接的に検出する手法を採用すると、本来検出されるべき加速度脈波の5つの特徴値のうちの一部の特徴値しか検出されない状況が生じ得る。しかしながら、血管年齢を好適に推定するためには、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻における加速度脈波の値(つまり、本来の意味での加速度脈波の極値)のみならず、本来は加速度脈波の1階微分値がゼロになるべきであるにもかかわらずゼロにならない時刻における加速度脈波の値(つまり、本来の意味では加速度脈波の極値ではないものの、極値として取り扱われるべきことが望まれる値)をも、「加速度脈波の特徴値」として取り扱うことが好ましい。 Here, as described above, the five characteristic values (points A to E) of the acceleration pulse wave typically coincide with the extreme values of the acceleration pulse wave. The “extreme value of acceleration pulse wave” generally means the value of the acceleration pulse wave at the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero. In this sense, in the example shown in FIG. 4, the extreme value of the acceleration pulse wave matches the feature value of the acceleration pulse wave. However, in the example shown in FIG. 3, the first-order differential value of the acceleration pulse wave at the time when the extreme value of the acceleration pulse wave should be originally detected (for example, time t (C) and t (D) in FIG. 3). Does not become zero. As a cause of this, an individual difference between living organisms can be cited as an example. As a result, when the technique of directly detecting the extreme value of the acceleration pulse wave is employed, a situation may occur in which only some of the feature values of the five characteristic values of the acceleration pulse wave that should be detected are detected. However, in order to appropriately estimate the blood vessel age, not only the value of the acceleration pulse wave at the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero (that is, the extreme value of the acceleration pulse wave in the original sense). The value of the acceleration pulse wave at the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave should be zero in spite of the fact that it does not become zero (that is, it is not the extreme value of the acceleration pulse wave in the original sense, It is preferable to treat “values that are desired to be handled as values” as “feature values of acceleration pulse waves”.
このため、本実施例では、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻を検出する(つまり、加速度脈波の極値を直接的に検出する)ことに代えて、相隣接する2つの変曲点の間の区間毎に加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を検出することで、相隣接する2つの変曲点の間に存在する加速度脈波の特徴点が検出される。 For this reason, in this embodiment, instead of detecting the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero (that is, detecting the extreme value of the acceleration pulse wave directly), By detecting the time at which the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimum for each section between the inflection points, the feature point of the acceleration pulse wave that exists between two adjacent inflection points Is detected.
というのも、極値は、典型的には、変曲点と変曲点との間に存在する。言い換えれば、極値と極値との間には、変曲点が存在する。従って、このような変曲点と極値との間の関係を考慮すれば、相連続する2つの変曲点の間の区間には、一般的な意味での加速度脈波の極値が存在しない(つまり、加速度脈波の1階微分値がゼロにならない)場合であっても、加速度脈波の特徴点が存在するものとして取り扱うことができる。本実施例では、このような変曲点と極値との間の関係を用いることで、2つの変曲点の間の区間毎に、加速度脈波の特徴点が検出される。 This is because extrema typically exist between inflection points. In other words, an inflection point exists between the extreme values. Therefore, if such a relationship between the inflection point and the extreme value is taken into consideration, an extremum of the acceleration pulse wave in a general sense exists in the section between two consecutive inflection points. Even if it is not (that is, the first-order differential value of the acceleration pulse wave does not become zero), it can be treated as a feature point of the acceleration pulse wave. In the present embodiment, by using such a relationship between the inflection point and the extreme value, the feature point of the acceleration pulse wave is detected for each section between the two inflection points.
加えて、加速度脈波の極値が現れる時刻は、2つの変曲点の間の区間内における加速度脈波の1階微分値がゼロになる(つまり、1階微分値の絶対値が最小となる)時刻と一致する。そこで、本実施例では、2つの変曲点の間の区間内における加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を、加速度脈波の特徴値が現れる時刻として定義している。その結果、本実施例では、加速度脈波の5つの特徴値が好適に検出される。 In addition, at the time when the extreme value of the acceleration pulse wave appears, the first-order differential value of the acceleration pulse wave in the section between the two inflection points is zero (that is, the absolute value of the first-order differential value is minimum). Coincides with the time. Therefore, in this embodiment, the time at which the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave in the section between the two inflection points is minimum is defined as the time at which the feature value of the acceleration pulse wave appears. . As a result, in the present embodiment, five characteristic values of the acceleration pulse wave are suitably detected.
このような本実施例の動作によれば、図3に示すように、本来加速度脈波の極値が検出されるべき時刻(例えば、図3中の時刻t(C)及びt(D))において、加速度脈波の1階微分値がゼロにならない場合であっても、加速度脈波の5つの特徴値(特に、加速度脈波の1階微分値がゼロにならないC点やD点)が好適に検出される。つまり、本実施例の動作によれば、加速度脈波の特徴点のうちの一部が加速度脈波の極値とならない場合であっても、加速度脈波の5つの特徴値(特に、加速度脈波の1階微分値がゼロにならないC点やD点)が好適に検出される。言い換えれば、本実施例では、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻を検出する(つまり、加速度脈波の極値を直接的に検出する)手法では加速度脈波の特徴値を好適に検出することができない場合であっても、加速度脈波の特徴値が好適に検出される。 According to the operation of this embodiment, as shown in FIG. 3, the time when the extreme value of the acceleration pulse wave should be originally detected (for example, time t (C) and t (D) in FIG. 3). 5, even if the first-order differential value of the acceleration pulse wave does not become zero, the five characteristic values of the acceleration pulse wave (particularly, points C and D where the first-order differential value of the acceleration pulse wave does not become zero). It is detected suitably. That is, according to the operation of the present embodiment, even if some of the feature points of the acceleration pulse wave are not the extreme value of the acceleration pulse wave, the five feature values of the acceleration pulse wave (particularly, the acceleration pulse wave) A point C or point D where the first-order differential value of the wave does not become zero is suitably detected. In other words, in the present embodiment, the feature value of the acceleration pulse wave is suitable for the method of detecting the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero (that is, directly detecting the extreme value of the acceleration pulse wave). Even if it cannot be detected in a short time, the feature value of the acceleration pulse wave is preferably detected.
尚、図4に示す例では、加速度脈波の5つの特徴値の全てが、加速度脈波の極値と一致している。この場合には、加速度脈波の1階微分値がゼロになる時刻を検出することで、相隣接する2つの変曲点の間に存在する加速度脈波の特徴点が検出されてもよい。 In the example shown in FIG. 4, all five characteristic values of the acceleration pulse wave coincide with the extreme values of the acceleration pulse wave. In this case, the feature point of the acceleration pulse wave that exists between two adjacent inflection points may be detected by detecting the time when the first-order differential value of the acceleration pulse wave becomes zero.
また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う脈波解析装置及び方法、並びにコンピュータプログラムもまた本発明の技術思想に含まれる。 Further, the present invention can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and a pulse wave analysis apparatus and method, and a computer program that involve such a change are also included. It is also included in the technical idea of the present invention.
100 血管年齢診断装置
110 変曲点検出器
111 微分器
112 ゼロクロス時刻検出器
120 特徴値検出器
121 波形分割器
122 最小絶対値時刻検出器
130 血管年齢診断器
131 振幅値検出器
132 血管年齢推定器
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記生体の脈波の2階微分値に相当する加速度脈波の変曲点を少なくとも2つ以上検出する第1検出手段と、
前記第1検出手段が検出した少なくとも2つ以上の変曲点の間の区間毎に、前記加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を検出する第2検出手段と、
前記第2検出手段が検出した時刻に対応する前記加速度脈波の値を、前記生体の状態を監視するために用いられる前記加速度脈波の特徴値として検出する第3検出手段と
を備えることを特徴とする脈波解析装置。 A device for analyzing a pulse wave of a living body,
First detection means for detecting at least two inflection points of acceleration pulse wave corresponding to a second-order differential value of the pulse wave of the living body;
Second detection means for detecting a time at which the absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimum for each section between at least two or more inflection points detected by the first detection means;
And third detecting means for detecting a value of the acceleration pulse wave corresponding to the time detected by the second detecting means as a characteristic value of the acceleration pulse wave used for monitoring the state of the living body. Characteristic pulse wave analyzer.
前記生体の脈波の2階微分値に相当する加速度脈波の変曲点を少なくとも2つ以上検出する第1検出工程と、
前記第1検出手段が検出した少なくとも2つ以上の変曲点の間の区間毎に、前記加速度脈波の1階微分値の絶対値が最小となる時刻を検出する第2検出工程と、
前記第2検出手段が検出した時刻に対応する前記加速度脈波の値を、前記生体の体調を監視するために用いられる前記加速度脈波の特徴値として検出する第3検出工程と
を備えることを特徴とする脈波解析方法。 A pulse wave analysis method for analyzing a pulse wave of a living body,
A first detection step of detecting at least two inflection points of an acceleration pulse wave corresponding to a second-order differential value of the pulse wave of the living body;
A second detection step of detecting a time at which an absolute value of the first-order differential value of the acceleration pulse wave is minimized for each section between at least two inflection points detected by the first detection means;
A third detection step of detecting a value of the acceleration pulse wave corresponding to the time detected by the second detection means as a feature value of the acceleration pulse wave used for monitoring the physical condition of the living body. A characteristic pulse wave analysis method.
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