JP2015054002A - 疲労・ストレス検診システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】疲労・ストレスを診断するに際して、年齢毎の基準値をマスタデータとして保有する記憶手段、被験者の心電・脈波を測定して得た測定データと基準値を比較して判定し、複数の分類に分けられた判定結果を出力する判定手段、判定結果を受け、自律神経機能年齢を算出する算出手段、を有し、判定手段は、自律神経の強さを判定する自律神経判定部と自律神経のバランスを判定する自律神経バランス判定手段、を有する疲労・ストレス検診システム。
【選択図】図1
Description
更に詳しくは、被験者の生体データ(心電・脈波)を自動的に計測、解析し、当該解析結果をもって被験者自身が疲労・ストレスを容易に把握することができ、疲労・ストレスに適した評価を受けることが可能な疲労・検診システムに関する。
疲労・ストレスを診断するに際して、年齢毎の基準値をマスタデータとして保有する記憶手段、被験者の心電・脈波を測定して得た測定データと前記基準値を比較して判定し、複数の分類に分けられた判定結果を出力する判定手段、前記判定結果を受け、自律神経機能年齢を算出する算出手段、を有し、
前記判定手段は、
自律神経の強さを判定する自律神経判定部と自律神経のバランスを判定する自律神経バランス判定手段、を有し、
前記自律神経バランス判定手段は、
前記測定データと前記記憶手段に保存する自律神経の強さを示す基準値、また交感神経/副交感神経(LF/HF)のバランス基準値、を比較し、複数の自律神経機能年齢ランクN(例えば、3分類:低値未満、高値以上、それ以外の標準値)、また複数の交感神経/副交感神経(LF/HF)ランクM(例えば、4分類:低値、基準、高値、極高)を判定し、当該判定バランスの状態をコメントで提供する自律神経機能判定部、前記複数の自律神経機能年齢ランクと前記複数の自律神経機能年齢ランクから、前記記憶手段に保存の複数分類(N×M=12)の判定基準にそれぞれ対応するアドバイスを提供する自律神経機能総合判定部、を有し、
前記自律神経機能総判定部の判定結果を測定結果と比較することにより、「要注意」、「注意」、「正常」とは別に前記複数の判定基準に対するアドバイスを提供することを特徴とする。
(1)人間関係や仕事上の精神的なストレス
(2)加重労働などの身体的ストレス
(3)紫外線や騒音などの物理的ストレス
(4)化学物質や残留農薬などの化学的ストレス
(5)ウィルスや細菌感染などの生物学的ストレス
この5つが複合的に絡み合い、体の神経系、免疫系、内分泌系のバランスが乱れて、疲れが発生する。
(A)寝る前にストレッチすること・・・リラックスして副交感神経を優位にしたい夜はストレッチ、アロマオイルを焚いたり、心身共に解放されるムード作りも大切である。
(B)寝室をリビングにしないこと・・・寝室でテレビを見たり、ゲームをしたり、読書をするのはやめ、「寝室に入ったら眠る」という意識付けで安眠を得る。
(C)生きがいをもつこと・・・仕事や義務だけの毎日を送っていれば、気持ちの張りが失われ、また、ガーデニングや散歩など小さなことでも週末の楽しみを持つ。
(D)大いに笑うこと・・・笑うとウィルスを撃退するNK細胞が活性化すると、ストレスに強くなれる。お笑い番組や落語などで、なるべく笑う生活を心がける。
(E)規則正しい生活をすること・・・脳は、免疫系、神経系、内分泌系が密接に連動することで機能する。脳の働きを整えるために重要なのが規則正しい生活を送る。
(F)朝は熱いシャワーか運動から始めること・・・慢性的な疲労を訴える人は自律神経の働きが乱れがちとなる。起床後の熱いシャワーか強めの運動で瞬時に交感神経が活発になる。
(G)午前中は嫌な事を、15時以降は楽しいことをすること・・・夕方以降に気が滅入ることをすると、寝つきが悪くなる場合もあるので、嫌な事は早め早めに処理する。
(H)夜はぬるめのお風呂でリラックスすること・・・よい眠りは疲労回復の要です。夜は38〜40℃のぬるめのお風呂や足浴で副交感神経の働きを良くし緊張をほぐす。
疲労ストレス検診システムとは、生体センサで心電・脈波データを採取し、当該データから心拍変動を解析して自律神経状態を測定し、当該測定したデータから自律神経の強さ、バランスを基準と比較することにより疲労の度合い、ストレス傾向を数値化するシステムである。
例えば、冷え性などで血流が悪い方や指の皮が厚い方などは、測定器のセンサが脈波を拾えないことがあるが、心電から加速度脈波を算出し補正する。
また、両手の人差し指をセンサに当てるだけで短時間に測定、例えば150秒程度で測定可能である。
生体センサから送信された心電・脈波のデータは専用端末で受信する。
また、クラウド側のデータセンタにて蓄積した健康情報は一元的に保管・管理し、蓄積データを利用した個人別や団体ごとのデータ分析など、さまざまな用途へ蓄積データの活用ができるようにする。
また、測定結果は、分かり易く伝えることができるように結果レポートで出力する。
レポートには、その上部から下部方向に亘って基本情報・測定情報エリア、自律神経機能年齢エリア、心拍変動エリア、交感・副交感神経エリア、自律神経評価エリア、を有する。
グラフは、縦軸が自律神経機能(CCVTP)を表し、横軸が年齢を表している。
自律神経機能は自律神経(交感神経・副交感神経)の強さを表しており、緑のラインbが年齢平均で加齢と共に低下していることを示している。フェイスマークが今回の測定値で、自律神経の強さがどの年齢平均相当かを機能年齢として表している。マークが上にいくほど自律神経機能が高く、また疲労などの傾向により下に移動する。赤のラインcはその年齢における基準値の低値である。これ以下になると機能が低下している指標になる。青のラインaがその年齢における基準値の高値である。これ以上であれば、測定ノイズの疑いがあるので、再測定を行う必要がある。再測定後も同様であれば、正しい値と考えられ非常に自律神経機能が高いと判断できる。
自律神経は、交感神経と副交感神経で構成されており、このエリアは、これらのバランスを表す。フェイスマークが右に表示されるほど交感神経優位(緊張やストレス時)、左に表示されるほど副交感神経優位(リラックス時)となる。
なお、交感神経と副交感神経は、活動期には交感神経、休息期には副交感神経がバランスよく働くのが理想的な状態である。
測定時の自律神経状態を機能(強さ)・バランスからトータルで判定した結果を表し、測定時の自律神経状態の説明と自律神経機能(強さ)・バランスを改善するためのアドバイスを表示する。
健診時のサンプリングによる定期的な個人データを分析することにより、ハイリスク者の早期発見・対応が可能である。また、健診時のサンプリングによる定期的な個人データを分析することにより、ハイリスク者の早期発見・対応が可能である。
データベースに登録される自律神経関連の数値データ、疲労の度合い、ストレス傾向の数値データを用いて、製品・サービスの効果、効能を数値として評価することができる。
データベースに登録される自律神経関連の数値データ、疲労の度合い、ストレス傾向の数値データを用いて、製品・サービスの効果、効能を数値として評価することができる。
疲労度合いやストレス傾向の数値化と基準値と比較することによりバイアスの排除が可能となり、数値データの履歴を管理することにより疲労・ストレス状態の傾向を把握する事が可能になる。問診と併用することでより精度の高いスクリーニングが可能である。
また、自律神経より疲労の度合い、ストレス傾向を数値化することにより、医療従事者でなくても容易に理解可能である。
換言すれば、日常の生活状態に合わせた判定やケアまでを提供する点については考慮されていない。
同図において、疲労・ストレス検診システムは、クラウド側装置10、クライアント側装置20、ネットワーク(有線/無線)30、を有する。
また、クラウド側装置10から送信される解析結果レポート(後述する)R1を受信し、出力装置のプリンタ230にて印刷し、出力する機能を有する。
同図において、データセンタ110は、解析システムを有する。解析システムは、疲労解析サーバ1101、データベース(記憶部)1102、データファイル送受信IF部1103、などを有する。
各DBの詳細情報の詳細は後述する。
心電波、脈波は、心電・脈波計測器本体(生体センサ)2201により、同時に計測する。計測時間は、例えば最短で1分で可能であり、測定値はリアルタイムに携帯情報端末210へ送信する。
解析エンジン11010は、心電解析部110101、心拍解析部110102、脈波解析部110103、自律神経機能解析部110104、などを有する。
係る解析によって、例えば、心電図の波形のP波がない、R波は等間隔でない、などの場合、不整脈R波が高い場合、左心室肥大の疑いがあること、ST部分が水平に下がっている場合、心筋虚血、狭心症発作時の疑いがあること、T波が尖っている場合、高カリウム結晶、心筋梗塞発症直後などの疑いがあることを把握することが可能である。
したがって、これらの交感神経と副交感神経の機能強度やバランスを解析することができる。
したがって、この心拍変動を使って、自律神経機能の現在の状態、変化、評価、治療などのアドバイスなどを客観的に見える形で示すことが可能である。
同図において、心電波形は、P波、R波、T波、U波、を有し、これらの波の高さや波幅を有する。
同図において、脈波は駆出波(P1)、反射波(P2)、の比(P1/P2)をもってAI値(心臓にかかる負荷や脈波の硬さを表す指標)を求めることができる。
図6Aは、本システムを利用して、初めて測定する場合における被験者情報を登録する例を示す図である。
同図において、携帯情報端末210の表示部2104には、基本情報、測定情報を入力するための表示画面2301が表示される。当該表示画面において、メッセージに従って、基本情報を携帯情報端末の入力部(キーボード)2101より、入力し、しかるのち登録して「登録して測定開始」(測定開始ボタン)をクリック(押下げ)操作する。
基本情報としては、例えば、ID、名前、性別、生年月日などである。これらの基本情報は表示エリア21001に表示される。また、測定日、測定場所、測定時間(秒)、更に入力操作に際してのメッセージ(ガイダンス)などが表示される。
図6Bは、過去に測定履歴が履歴ケアDB11021に存在する被験者(2回目以降の測定)の場合における画面例であって、この場合には、被験者情報を検索した上で、表示タグの「測定開始」(測定開始ボタン)をクリック(押下げ)操作する。これらの操作により、生体センサ220による心電・脈波の測定を開始する。
図6Cは、図6A、図6Bの「測定開始」(測定開始ボタン)を操作し、測定が開始されたとき、測定データが表示される画面例、及び当該データを元に被験者用ファイルの作成、疲労度測定結果のレポート出力を模式的に示した図である。
測定は初めての被験者でも操作できるように、生体計測器220の使い方・計測の仕方を表示画面2100にガイダンス表示する(図示せず)。また、測定中には心電や脈波をその場で表示し(図6C参照)、測定が正しくできていることを確認できる動作をする。詳細は下記の通りである。
測定開始に当たり、履歴ケアDB11021に登録されている「測定場所」などを示す測定情報を選択する。「測定場所」が新規の場合には、キーボードから入力される「測定場所」に関する情報を受付け、履歴ケアDB11021に追加登録する。「測定時間」はデフォルトで表示画面に表示されるので、必要な場合だけ変更する。
被験者が登録されている場合は、過去の測定履歴を検索して、被験者を特定し、測定を開始する。
新規の被験者の場合は、指名・性別・誕生日を受付け、履歴ケアDB11021に登録した上で測定を開始する。
携帯情報機器側の測定処理を起動し、生体計測器220による測定処理を監視し、当該生体計測器による測定結果の受信を待つ。
生体計測器220の電源の入れ方などの操作手順を表示画面に表示し、測定開始を受け付ける。
生体計測器220の心電・脈波データ(測定状況の波形)は、リアルタイムで表示エリア21002に表示する。脈がとりにくい被験者の場合は心電から加速度脈波を算出し、この波形も同様に表示する。測定時間は測定情報で受け付けた時間だけ実行する。
生体計測器220で測定した心電・脈波データはクライアント側の携帯情報端末210に送信する。
携帯情報端末210は、指定の測定時間が終了したら表示画面に測定終了のガイダンスを表示する。また、測定データからファイルを生成し、クラウド側の疲労解析サーバ1101側に送信する。なお、ファイルを送信した後は、セキュリティを考慮し、携帯情報端末210から、このファイルを削除する。
同図において、データセンタ110は、被験者ファイル(被験者情報&生体データ)受信部1103にて、クライアント側装置の携帯情報端末から被験者ファイル(含心電・脈波データ)受信する。そして、データベース1102に登録する。
<解析処理(内部処理)>
監視していた測定ファイルが受信されたことを確認し、疲労解析サーバ1101の解析エンジンに投入し、疲労度判定に必要な指標(CCVTP、LH,HFなど)を算出する。
上記で得た解析結果をデータベース1102の自律神経年齢基準値DB、自律神経評価値DB、総合評価DB、の基準値マスタと比較し、疲労の度合いを判定する。これらの値はすべてDBに格納する。
判定された疲労の度合いを基に疲労度測定結果レポートを生成し、クライアント側の携帯情報端末210に送信する。
携帯情報端末210は、疲労解析サーバ1101より、疲労度測定結果レポートを受信し表示する。
また、レポート印刷実行を受け付ける。
そして、プリンタ230により、疲労度測定結果を印刷する。
同図において、自律神経年齢基準値(マスタ)は属性名欄及び備考欄を有する。属性名の欄110241には、例えば、「有効期限_開始日」、「有効期限_終了日」(備考欄に示すマスタの有効期限)、「LF/HFランク」(4分類)、「自律神経機能年齢ランク(3分類。年齢に対して低値未満、高値以上、それ以外の標準値の3分類)、「総合評価ランク」(12分類に応じたアドバイス)、「総合評価」、「セルフケアアドバイス」(12分類に応じたアドバイス)、アイコンカラー(12分類に応じて、青黄赤から1つを設定)、「登録日時」、「登録ID」、「更新日時」、「更新ID」などの情報が含まれる。
同図において、履歴ケアDBは、属性名欄及び備考欄を有する。属性名の欄110231には、例えば、「ユーザID」(測定する側のユーザID)、「被試者ID」(被験者情報)、「被験者名」(被験者情報)、「測定開始日時」(測定情報)、「測定場所コード」(測定情報)、「測定場所名」(測定情報)、「センサ測定日時」(測定情報)、「測定時間(秒)」(測定情報)、「センサ名」(測定情報)、「性別」(測定情報)、「年齢」(測定情報)、「平均RR(AA)」(測定情報)、「平均心拍数(脈拍数)」(解析結果)、「平均心拍数」(解析結果)、「平均HF」(解析結果)、「平均LF」(解析結果)、「平均HF+LF」(解析結果)、「平均LF/HF」(解析結果)、「平均SD」(解析結果)、「平均CVRR(CVAA)」((解析結果)、「ccvTP」(解析結果)、「In(ccvTP)」(解析結果)、「自律神経機能年齢」(解析結果)、「自律神経機能年齢ランク」(判定結果)、「LF/HFランク」(判定結果)、「LF/HFアイコンカラー」(判定結果)、「LF/HF評価」(判定結果)、「総合判定ランク」(判定結果)、「総合判定アイコンカラー」(判定結果)、「セルフケアアドバイス」(判定結果)、「登録日時」(処理日時)、などの各情報を格納する。
同図において、疲労度測定結果レポート2300は、基本情報・測定情報エリア2301、自律神経機能年齢エリア2302、心拍変動エリア2303、交感・副交感神経エリア2304、評価エリア2305、を有する。
すなわち、基本情報・測定情報エリア2301には、被験者の基本情報として、氏名・性別・年齢と、測定情報として測定場所と測定時間を表示する。
自律神経機能は自律神経(交感神経・副交感神経)の強さを表しており、緑のラインbが年齢平均で加齢と共に低下していることが分かる。フェイスマークH1は今回の測定値で、自律神経の強さがどの年齢平均相当かを機能年齢として表している。マークが上にいくほど自律神経機能が高く、また疲労などの傾向により下に移動する。赤のラインcはその年齢における基準値の低値である。これ以下になると機能が低下している指標になる。青のラインaがその年齢における基準値の高値である。これ以上であれば、測定ノイズの疑いがあるので、再測定を行う必要ある。再測定後も同様であれば、正しい値と考えられ非常に自律神経機能が高いと判断できる。
すなわち、自律神経機能年齢エリア2302には、標準表示として、20歳から70歳までの各年齢のCCVTPの高値・中央値・低値をグラフで表示する。
図上の(a)が高値、(b)が中央値、(C)が低値となる。
その上に、被験者の測定結果のCCVTPの値を縦軸に、被験者の年齢を横軸にプロットする。
プロットにはフェイスマークを表示するが、被験者の年齢の低値より測定値が低い場合は、黄のフェイスマークを、以外は青のフェイスマークをプロットする。図上の(d)がプロットされたフェイスマークである。
黄=注意、青=正常とし、基準値に対する優劣を視覚的にわかりやすく表示する。
グラフの下部に、測定結果のCCVTPと、相対的な機能年齢を表示する。
つまり、測定した平均心拍数と心拍変動(心拍間隔の伸び縮み)状況をグラフ化して表示している。波形が下底にドロップしている部分は測定落ち(データ欠落)を表す。
すなわち、心拍変動エリア2303には、被験者の測定結果から平均心拍数と基準値を表示する。合わせて心拍の変動を折れ線グラフで表示する。
すなわち、交感・副交感神経エリア2304には、被験者の測定結果からLH/HFと基準値を表示する。
LH/HFの測定結果がどの様な状態であるか補足のコメントで表示する。
LH/HFの基準値(0.8〜2.0)を青、0.8未満を黄、2.0以上を赤とした帯グラフを表示する。
その上に測定結果のLH/HFをプロットするが、基準値に対応した色のフェイスマークを用いる。
すなわち、評価エリア2305には、自律神経機能年齢(自律神経機能の強さ)と交感・副交感神経のバランスから判定された総合評価とアドバイスを表示する。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。
また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、等の記録装置に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
110 データセンタ
1101 解析システム(疲労度解析サーバ)
11010 解析エンジン
110101 心電解析部
110102 心拍解析部
110103 脈波解析部
110104 自律神経機能解析
11011 生体データ解析部
11012 DB検索・解析結果書込部
11013 コメント付与部
11014 解析レポート(疲労度測定結果レポート)作成部
11015 解析結果判定部
1102 データベース(記憶部)
11021 履歴ケアDB
11022 自律神経年齢基準DB
11023 自律神経評価値DB
11024 総合評価値DB
1103 データ送受信IF部
20 クライアント側装置
210 携帯情報端末
2101 キーボード(入力部)
2102 制御部(演算処理部)
2103 データ送受信IF部
2104 表示部(出力部)
2105 被験者用ファイル作成部
2106 生体データ受信IF部
220 生体計測器
2201 心電・脈波データ送信IF部
2202、2203 心電・脈波計測用電極
230 出力装置(プリンタ)
Claims (2)
- クラウド側装置を含むクラウド側、クライアント側装置を含むクライアント側、を備えた疲労ストレス検診システムであって、
前記クラウド側装置は、疲労解析サーバを有し、前記クライアント側装置は、携帯情報機器、生体計測器を有し、
前記疲労解析サーバは、
心電・脈波のデータを記憶する履歴ケアデータベースを含む記憶手段、当該記憶手段の履歴ケアデータベースを検索し、解析対象者の心電・脈波のデータを検索する検索手段、当該検索手段にて検索した心電・脈波のデータを解析し、自律神経機能強度、交感/副交感神経のバランス、心拍変動、を含む解析結果を、前記記憶手段の履歴ケアデータベースの評価基準値を参照して、評価する生体データ解析手段、前記解析結果を元にストレス状態数値で把握可能な疲労度測定結果レポートとして生成するレポート生成手段、前記心電・脈波のデータを受信し、また前記解析レポートを前記携帯情報機器に送信するデータ送受信手段、を有し、
前記携帯情報機器は、
前記クライアント側の被験者の生体の心電・脈波計測器にて計測した心電・脈波に関するデータを受信し、当該心電・脈波のデータを前記疲労解析サーバ側に送信し、また前記疲労解析サーバからの疲労度測定結果レポートを受信するデータ送受信手段、当該疲労度測定結果レポートを、プリンタを含む出力手段に出力する制御手段、当該疲労度測定結果レポートの情報を履歴ケア情報として記憶する記憶手段、を有し、
前記疲労度測定結果レポートは、前記解析結果の自律神経機能強度、交感/副交感神経バランス、心拍変動、及び当該解析結果に対する自律神経評価、アドバイスを示す情報を含み、
前記携帯情報機器、前記生体計測器、前記疲労解析サーバ、をもって携帯可能な疲労ストレス検診システムを構築し、前記疲労度測定結果レポートをもってクライアント側被験者のストレスを数値で視覚的に確認できるように構成し、
更に、疲労・ストレスを診断するに際して、年齢毎の基準値をマスタデータとして保有する記憶手段、被験者の心電・脈波を測定して得た測定データと前記基準値を比較して判定し、複数の分類に分けられた判定結果を出力する判定手段、前記判定結果を受け、自律神経機能年齢を算出する算出手段、を有し、
前記判定手段は、
自律神経の強さを判定する自律神経判定部と自律神経のバランスを判定する自律神経バランス判定手段、を有し、
前記自律神経バランス判定手段は、
前記測定データと前記記憶手段に保存する自律神経の強さを示す基準値、また交感神経/副交感神経(LF/HF)のバランス基準値、を比較し、複数の自律神経機能年齢ランクN、また複数の交感神経/副交感神経(LF/HF)ランクを判定し、当該判定バランスの状態をコメントで提供する自律神経機能判定部、前記複数の自律神経機能年齢ランクMと前記複数の自律神経機能年齢ランクから、前記記憶手段に保存の複数分類(N×M)の判定基準にそれぞれ対応するアドバイスを提供する自律神経機能総合判定部、を有し、
前記自律神経機能総判定部の判定結果を測定結果と比較することにより、「要注意」、「注意」、「正常」とは別に前記複数の判定基準に対するアドバイスを提供する、
ことを特徴とする疲労・ストレス検診システム。 - 前記生体データ解析手段は、
前記心電・脈波を計測する心電・脈波計測器の計測データを元に心電・脈波、心拍、自律神経機能を解析する心電解析部、脈波解析部、心拍解析部、自律神経機能解析部、を有し、
前記記憶手段は、
前記履歴ケアデータベースの他、更に前記評価の基準となる基準値を格納する評価基準データベース、前記疲労度測定結果レポートの自律神経評価結果に基づくアドバイス情報を含むアドバイスデータベース、を有し、
前記クラウド側装置と前記クライアント側装置間のデータ送受信手段は、無電にて心電・脈波のデータ及び前記疲労度測定結果レポートの送受信を行う通信手段である
ことを特徴とする請求項1に記載された疲労・ストレス検診システム。
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