JP2016013196A - 心拍データ分析用サーバシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】使用者に装着された心拍センサ110から検出して取得した心拍に関するデータを、ネットワーク400を経由して取得して分析する心拍データ分析用サーバシステム300であって、使用者毎に心拍に関するデータをデータベースとして記憶する記憶部320と、ネットワーク400を経由して取得するデータのうち心電波形データから平常状態の心電波形データをテンプレートとして作成して記憶部320に記憶しておき、或る使用者の心電波形データを取得すると、その取得した心電波形データと前記記憶部に記憶してある当該或る使用者のテンプレートとを比較し、心電波形の正常性を判定する処理部330と、を備える。
【選択図】図1
Description
[1]使用者に装着された心拍センサから検出して取得した心拍に関するデータを、ネットワークを経由して取得して分析する心拍データ分析用サーバシステムであって、
使用者毎に心拍に関するデータをデータベースとして記憶する記憶部と、
前記ネットワークを経由して取得する心拍に関するデータのうち心電波形データから平常状態の心電波形データをテンプレートとして作成して前記記憶部に記憶しておき、或る使用者の心電波形データを取得すると、その取得した心電波形データと前記記憶部に記憶されている当該或る使用者の前記テンプレートとを比較し、心電波形の正常性を判定する処理部と、
を備える、心拍データ分析用サーバシステム。
[2]プログラムを提供するプログラム提供部を備え、
前記心拍センサと前記ネットワークとが通信接続されるか又は携帯端末を経由して通信接続され、
前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、前記心拍センサに対して、心拍数を計測する瞬間的心拍数計測モードと心電波形を計測する心電波形計測モードとを切り換えるための切換制御信号を出力する、前記[1]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[3]前記心拍センサは、瞬間的心拍数計測モードに通常設定されており、前記切換制御信号の入力を受けて心電波形計測モードに切り換わり、所定時間経過すると瞬間的心拍数計測モードに戻る、前記[2]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[4]前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、直近の心拍数の平均値に対して、所定の標準偏差の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、前記[2]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[5]前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、所定の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、前記[2]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[6]使用者に装着されて体動を検出するための加速度センサからのデータが前記携帯端末又は前記心拍センサに出力されることにより、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が前記加速度センサからの加速度データの変動と相関関係を有する場合には、前記心拍の乱れに関する判定を控える、前記[4]又は[5]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[7]前記心拍の乱れ有りと判定する際には、前記携帯端末の表示部に注意喚起用のメッセージを表示する、前記[6]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[8]前記プログラムが前記携帯端末に格納されて実行されることにより、
前記心拍センサからの心拍数に基づいてローレンツプロットを求めて記憶しておき、グラフィック表示指示操作に従ってローレンツプロットのグラフを表示部に表示する、前記[2]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[9]前記処理部は、前記テンプレートを用いた心電波形データの正常性の判定の代わりに、前記心拍センサから受信した心電波形データを、前記データベースに登録されている心電波形データと比較して、心電波形データの正常性の判定をする、前記[2]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[10]前記処理部は、心電波形データが正常でないと判定すると、その心電波形データの使用者識別情報に基いて予め登録されている連絡先に正常でない旨の情報を送信する、前記[1]又は[9]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[11]前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍の乱れ有りと判定すると、その判定結果及び心拍の乱れ発生日時をイベント情報として記憶すると共に、その後所定期間心拍の乱れが発生しないと、心拍の乱れが生じなくなった期間及び日時をイベント情報として記憶する、前記[4]又は[5]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[12]前記処理部が、前記心拍センサから所定時間毎に心電波形データを取得すると、周波数に対するスペクトル強度の傾きを求め、所定期間毎の傾きのデータを記憶する、前記[2]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
[13]前記処理部が、前記心電波形データから一以上の特徴点を求めて、前記記憶部に記憶しておき、前記心拍センサから心電波形データから受信すると、前記記憶部に記憶されている特徴点に基づいて心電波形の正常性を判定する、前記[1]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
図1は、本発明の実施形態に係る心拍データ分析用サーバシステムを組み込んだネットワークシステムの構成図である。ネットワークシステム10は、センサユニット100と携帯端末200と心拍データ分析用サーバシステム300とネットワーク400とを備える。センサユニット100及び携帯端末200は、ユーザ毎に設けられる。センサユニット100はウェアラブルデバイスであり、ユーザの胸部表面など、具体的には心臓付近の体表面に貼付などにより装着される。図1に示すシステムでは携帯端末200によりセンサユニット100からのデータを心拍データ分析用サーバシステム300にアップロードするよう構成されている。なお、センサユニット100それ自体に携帯端末200における通信機能や処理部130の機能を備えるように構成してもよい。以下では、図1に示すシステムを前提に、ネットワークシステム10の構成について説明する。
まず、制御部240は、心拍センサ110から送信される心拍数のデータに関し、その現時点から所定時間、例えば過去1分間における心拍数の平均値と標準偏差SDを算出する。次に、制御部240は、現在の心拍数が平均値から±2SDのズレの範囲内に有る場合には心拍の乱れがないと判定する。その際、制御部240は、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が、加速度センサ120からの加速度データの変動と正の相関関係を有する場合、例えば心拍数の増減が加速度により推定される使用者の体動の増減に対応している場合、心拍の乱れの判定を控える。逆に、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が、加速度センサ120からの加速度データの変動と正の相関関係を有しない場合、制御部240は、現在の心拍数が平均値から±2SDのズレの範囲内から外れると、心拍の乱れがあると判定する。
第1乃至第3の何れにも該当しない場合には、最初に戻る(STEP−11)。
図1に示すネットワークシステム10による心拍データ分析方法を詳細に説明する。
心拍データ分析用サーバシステム300は、プログラム提供部340を備え、携帯端末200やセンサユニット100からアクセスを受けることで携帯端末200やセンサユニット100にプログラムを提供する。当該プログラムが携帯端末200に格納されて実行されることにより、心拍データ分析用サーバシステム300に心拍に関するデータとして心拍数や心電波形データをアップロードすることができ、心拍データ分析用サーバシステム300による分析方法を行う指令を心拍データ分析用サーバシステム300に送信したり、その分析結果を受けたりすることができる。また、携帯端末200でプログラムを実行することにより、心拍データを分析して、センサユニット100を制御したり又は表示部230に表示させたりすることができる。なお、センサユニット100にプログラムの提供を受け、当該プログラムがセンサユニット100で実行されることで、センサユニット100の制御を行える。
図10は、心拍データ分析方法を行う際のシステムの起動を示すシーケンス図である。使用者Uは、例えば胸部表面にセンサユニット100を装着する。センサユニット100は、電源電池により動作状態にあり、心拍センサ110は、瞬間的心拍数計測モードで動作している(STEP−A1)。これと同時又は前後し、携帯端末200の表示部203上のタッチパネル203aを操作して、本システム用のプログラムを起動する(STEP−A2)。
図11は心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の前半を示すシーケンス図、図12は心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の後半を示すシーケンス図である。システムを起動させた後、心拍センサ110は、瞬間的心拍数計測モードで動作しており、使用者Uの心臓鼓動の心拍数を検出し(STEP−B1)、加速度センサ120は、使用者Uの心臓付近の体動による三次元加速度を検出し(STEP−B2)、通信部130から携帯端末200に送信する(STEP−B3)。
図13は、図1のネットワークシステムにおける心拍数表示の動作のシーケンス図である。前述のように起動動作の後、センサユニット100の心拍センサ110が瞬間的心拍数計測モードで使用者Uの心臓鼓動の心拍数を検出し、携帯端末200に送信する。携帯端末200の表示部230は、図7(a)に示すようにメイン画面231を表示している状態において、使用者Uが表示部230上のタッチパネル230aをフリック操作し(STEP−C1)、心拍数表示を選択すると(STEP−C2)、携帯端末200の制御部240は、心拍センサ110から送られてくる最新の心拍数に基いて心拍数表示情報を作成する(STEP−C3)。この心拍数表示情報を表示部230に出力すると(STEP−C4)、表示部230は、図7(b)に示すようにメイン画面231の表示エリア232内に心拍数を表示する(STEP−C5)。
図14は、図1のネットワークシステムにおけるローレンツプロットのグラフ表示の動作のシーケンス図である。前述のように、起動動作の後、センサユニット100の心拍センサ110が瞬間的心拍数計測モードで使用者Uの心臓鼓動の心拍数を検出して、携帯端末200に送信する。携帯端末200の表示部230はメイン画面231を表示している状態において、使用者Uが表示部230上のタッチパネル230aをフリック操作して(STEP−D1)、ローレンツプロットのグラフ表示を選択する(STEP−D2)と、携帯端末200の制御部240は、記憶部250から最新のローレンツプロットを読み出し(STEP−D3)、ローレンツプロット表示情報を作成し(STEP−D4)、このローレンツプロット表示情報を表示部230に送出する(STEP−D5)。これにより表示部230は、図7(c)に示すように、メイン画面233の表示エリア232内に、ローレンツプロットのグラフ236を表示する(STEP−D6)。
図15は図1のネットワークシステムにおける詳細イベント表示の動作に関するシーケンス図である。前述のように起動動作の後、センサユニット100の心拍センサ110が瞬間的心拍数計測モードで使用者Uの心臓鼓動の心拍数を検出し、携帯端末200に送信する。携帯端末200の表示部230はメイン画面231を表示している状態において、使用者Uが表示部230上のタッチパネルディスプレイ230aをフリック操作して(STEP−E1)、詳細イベント表示を選択する(STEP−E2)と、携帯端末200の制御部240は記憶部250から最新のものから順に所定個数(図示の場合、4個)のイベント情報を読み出し(STEP−E3)、詳細イベント表示情報を作成する(STEP−E4)。この詳細イベント表示情報を表示部230に出力し(STEP−E5)、表示部230はメイン画面231から図7(d)に示すように画面全体に詳細イベント表示237を表示するように表示を切り替える(STEP−E6)。
さらに、本発明の実施形態では、次のような1/fゆらぎ解析についての処理を行ってもよい。携帯端末200の制御部240は、心拍センサ110からの瞬間的心拍数のデータをネットワーク400を介して心拍データ分析用サーバシステム300に送信する。心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、定期的に、例えば二週間毎に、携帯端末200から送られてくる瞬間的心拍数のデータから、必要に応じて時間軸から周波数軸に変換し、1/fゆらぎ解析により、その傾きを計算する。横軸を周波数にとって縦軸を瞬間的心拍数にとって、瞬間的心拍数のデータをグラフ化すると、図16のようになる。図16は、瞬間的心拍数を図示したものであり、(a)はリニアグラフ表示したもの、(b)は両対数グラフ表示したものである。図16(a)に示すように、0.1Hz当たりの波形は交感神経活動に起因するものであり、0.2〜0.3Hz当たりの波形は副交感神経活動に起因するものでる。
本発明のその他の実施形態について説明する。その他の実施形態では、図1に示したネットワークシステム10とほぼ同様の構成であるが、次の点で異なっている。即ち、携帯端末200の制御部240は、心拍センサ110からの心拍数を受信しても、なんら処理を行なわないが、定期的に又は外部からの指令に基いて切換制御信号をセンサユニットの心拍センサ110に送信し、心拍センサ110から送られてくる所定時間の心電波形データを記憶部250に蓄積し、所定時間経過後に、蓄積されている心電波形及び使用者識別情報を記憶部250から読み出し、ネットワーク400を経由して心拍データ分析用サーバシステム300に送信する。
100:センサユニット
110:心拍センサ
120:加速度センサ
130:通信部
200:携帯端末
210:第1通信部
220:第2通信部
230:表示部
230a:タッチパネル
231:メイン画面
232:表示エリア
233:イベント表示
234:表示エリア
235:心拍数表示
236:ローレンツプロットのグラフ
237:詳細イベント表示
240:制御部
250:記憶部
300:心拍データ分析用サーバシステム
310:入出力部
320:記憶部
330:処理部
340:プログラム提供部
400:ネットワーク
Claims (13)
- 使用者に装着された心拍センサから検出して取得した心拍に関するデータを、ネットワークを経由して取得して分析する心拍データ分析用サーバシステムであって、
使用者毎に心拍に関するデータをデータベースとして記憶する記憶部と、
前記ネットワークを経由して取得する心拍に関するデータのうち心電波形データから平常状態の心電波形データをテンプレートとして作成して前記記憶部に記憶しておき、或る使用者の心電波形データを取得すると、その取得した心電波形データと前記記憶部に記憶されている当該或る使用者の前記テンプレートとを比較し、心電波形の正常性を判定する処理部と、
を備える、心拍データ分析用サーバシステム。 - プログラムを提供するプログラム提供部を備え、
前記心拍センサと前記ネットワークとが通信接続されるか又は携帯端末を経由して通信接続され、
前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、前記心拍センサに対して、心拍数を計測する瞬間的心拍数計測モードと心電波形を計測する心電波形計測モードとを切り換えるための切換制御信号を出力する、請求項1に記載の心拍データ分析用サーバシステム。 - 前記心拍センサは、瞬間的心拍数計測モードに通常設定されており、前記切換制御信号の入力を受けて心電波形計測モードに切り換わり、所定時間経過すると瞬間的心拍数計測モードに戻る、請求項2に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
- 前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、直近の心拍数の平均値に対して、所定の標準偏差の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、請求項2に記載の心拍データ分析用サーバシステム。 - 前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、所定の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、請求項2に記載の心拍データ分析用サーバシステム。 - 使用者に装着されて体動を検出するための加速度センサからのデータが前記携帯端末又は前記心拍センサに出力されることにより、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が前記加速度センサからの加速度データの変動と相関関係を有する場合には、前記心拍の乱れに関する判定を控える、請求項4又は5に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
- 前記心拍の乱れ有りと判定する際には、前記携帯端末の表示部に注意喚起用のメッセージを表示する、請求項6に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
- 前記プログラムが前記携帯端末に格納されて実行されることにより、
前記心拍センサからの心拍数に基づいてローレンツプロットを求めて記憶しておき、グラフィック表示指示操作に従ってローレンツプロットのグラフを表示部に表示する、請求項2に記載の心拍データ分析用サーバシステム。 - 前記処理部は、前記テンプレートを用いた心電波形データの正常性の判定の代わりに、前記心拍センサから受信した心電波形データを、前記データベースに登録されている心電波形データと比較して、心電波形データの正常性の判定をする、請求項2に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
- 前記処理部は、心電波形データが正常でないと判定すると、その心電波形データの使用者識別情報に基いて予め登録されている連絡先に正常でない旨の情報を送信する、請求項1又は9に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
- 前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍の乱れ有りと判定すると、その判定結果及び心拍の乱れ発生日時をイベント情報として記憶すると共に、その後所定期間心拍の乱れが発生しないと、心拍の乱れが生じなくなった期間及び日時をイベント情報として記憶する、請求項4又は5に記載の心拍データ分析用サーバシステム。 - 前記処理部が、前記心拍センサから所定時間毎に心電波形データを取得すると、周波数に対するスペクトル強度の傾きを求め、所定期間毎の傾きのデータを記憶する、請求項2に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
- 前記処理部が、前記心電波形データから一以上の特徴点を求めて、前記記憶部に記憶しておき、前記心拍センサから心電波形データから受信すると、前記記憶部に記憶されている特徴点に基づいて心電波形の正常性を判定する、請求項1に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
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