JP2018130513A - 呼吸成分抽出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
CentralProcessingUnit、以下CPU)、又は別途に連携したコンピュータ装置や携帯電話などにおいて、プログラム処理で実施することする。なお「脈波信号」は、脈波計測装置での脈波であるアナログ信号からデジタル信号にデーダ変換時の数値化処理におけるサンプリング間隔時間に依存するが、本発明の実施例ではサンプリング間隔時間は10m(秒)をもとにして記述するが、この10m(秒)の値以外でも、脈波を識別可能なサンプリング間隔時間の値を用いても良い。
縦軸は脈拍数(回/分)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。脈波信号10は脈波計測装置からの「脈波信号」を微分化処理して心電図波形に近似させた信号であって、縦軸に電圧値とする。時系列に沿って或る時点での脈拍間隔時間(N)及び瞬時脈拍数値(N)のNは並び順の順番の値として、瞬時脈拍数値(N−1)14、瞬時脈拍数値(N)15や瞬時脈拍数値(N+1)16は、脈波信号10で隣り合う脈拍に起因した脈拍成分の特徴点間の間隔時間(秒)である脈拍間隔時間(N−1)11、脈拍間隔時間(N)12や脈拍間隔時間(N+1)13をもとに、脈波間隔時間(秒)の逆数の値に定数60(秒)を乗算し算出した脈拍数(回/分)の値を横軸のサンプリング間隔時間10m(秒)の時系列に沿って順次に当て嵌めた図1である。
縦軸は脈拍数(回/分)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。瞬時の脈拍数である瞬時脈拍数(N)20、瞬時脈拍数(N−1)21や瞬時脈拍数(N−2)22などの値は、縦軸に拡大し見易くする為に図1の説明で算出された瞬時の脈拍数から60を減算した値である。時系列に沿って或る時点での脈拍数差分値(N)及び瞬時脈拍数値(N)のNは並び順の順番の値として、時系列にそって隣接する脈拍数で瞬時脈拍数値(N−1)21の79.8(拍/分)から瞬時脈拍数値(N−2)22の77.1(拍/分)を減算した値である脈拍数差分値(N−1)24の2.7(拍/分)を算出する。続いて瞬時脈拍数値(N)20の77.9(拍/分)から瞬時脈拍数値(N−1)21の79.8(拍/分)を減算した値である脈拍数差分値(N)23の−1.9(拍/分)を算出しながら、順次に隣接する脈拍数の「差分値」を求めることで脈拍数の変化成分を抽出することが可能となる。なお隣接する脈拍数の「差分」を求める処理は、微分処理であって脈拍数の変化成分のみを通過させるHPF(ハイパスフィルタ)の機能と同じである。
縦軸は、脈拍数(回/分)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。瞬時の脈拍数である瞬時脈拍数値(N)34の値は、縦軸に拡大し見易くする為に、図1の説明で算出された瞬時の脈拍数から60を減算した値とする。
図2の脈拍数差分値(N−1)24と脈拍数差分値(N)23との互いの間隔時間は、間隔時間10m(秒)でサンプリングした図1の脈波信号10比べて約1(秒)前後の大きな時間間隔が空いている。この空いた脈拍数差分値の時間の間隔を補間して信号化する方法を述べる。時系列に沿って或る時点での脈拍数差分値(N)及び瞬時脈拍数値(N)のNは並び順の順番の値として、脈拍数差分値信号30を生成するには、時系列にそって順次に算出中の脈拍数差分値(N−1)32から脈拍数差分値(N)33まで脈拍数差分値保持区間31の間において、脈拍数差分値(N−1)32の値をサンプリング間隔時間10m(秒)の間隔で時系列に沿いながら順次に保持しながら、次の脈拍数差分値(N)33の値が算出された時点で脈拍数差分値(N)33の値となる。これにより、遂次に算出されている脈拍数差分値の点間の脈拍数差分値保持区間31がサンプリング間隔時間10m(秒)で補間されて、脈拍数差分値の点間が繋がった脈拍数差分値信号30となる。この脈拍数差分値信号30自体が、呼吸運動に起因する脈拍数の揺らぎの変化成分であり「呼吸信号」そのものとなる。
なお脈拍数差分値信号47は、図3の脈拍数差分値信号30と同じである。縦軸は脈拍数(回/分)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。
「呼吸信号」の単位は無いが、ここでは仮に脈拍数差分値信号47の単位である縦軸に(回/分)とする。
時系列に沿って脈拍数差分値信号47の値が0を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間である吸気区間43は、生体の呼吸運動における吸気時での状態変化に応じて増減変化する「吸気状態期間」に区分けする。脈拍数差分値信号47の値が0を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間である呼気区間44は、生体の呼吸運動における呼気時での状態変化、又は呼気時から休止時までの状態変化のいずれかに応じて増減変化する「呼気状態期間」に区分けする。
また、吸気区間43から呼気区間44までが、生体の呼吸運動における壱呼吸であって壱呼吸区間48に相当する。
壱呼吸の深さは、脈拍数差分値信号47の値が0を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間から0の値を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間までの壱呼吸区間にあって、脈拍数差分値信号47の値の最大値から最小値を減算した値である「呼吸の深さ値42」が「呼吸の深さ」の度合を示す。
また、壱呼吸における吸気の深さは、脈拍数差分値信号47の値が0を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間にあって、脈拍数差分値信号47の値の最大値である「吸気呼吸の深さ値41」が「吸気呼吸の深さ」の度合を示す。
また、壱呼吸における呼気の深さは、脈拍数差分値信号47の値が0を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間にあって、脈拍数差分値信号47の値の最小値である「呼気呼吸の深さ値46」が「呼気呼吸の深さ」の度合を示す。
「呼吸信号」の単位は無いが、ここでは仮に脈拍数差分値信号47の単位である縦軸に(回/分)とする。また、フィルタ処理波形40も縦軸に(回/分)とする。フィルタ処理波形40は、時系列に沿って算出される階段状の波形の脈拍数差分値信号47をもとに脈波計測装置に内蔵されたCPU、又は別途に連携したコンピュータ装置や携帯電話などのプログラム処理で行うLPF(ローパスフィルタ)やBPF(バンドパスフィルタ)のフィルタ処理又は移動平均化処理を用いて即時に平滑化される。又は数値化されたデジタル信号である脈拍数差分値信号47をD/Aコンバータでアナログ信号に変換の後にアナログ回路によるLPF(ローパスフィルタ)やBPF(バンドパスフィルタ)を用いて即時に平滑化される。
縦軸は、脈拍数(回/分)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。瞬時の脈拍数である「瞬時脈拍数値」の値は、縦軸に拡大し見易くする為に、図1の説明で算出された瞬時の脈拍数から60を減算した値である。
時系列に沿って或る時点での瞬時脈拍数値(N)のN、及び脈拍数差分積算値(P)のPは並び順の順番の値として、時系列にそって隣接する脈拍数で先ずは脈拍数差分積算値を0(拍/分)にして0(拍/分)以上の条件下で、瞬時脈拍数値(N−4)55の72.7(拍/分)から瞬時脈拍数値(N−5)56の70.8(拍/分)を減算し、差分値は1.9(拍/分)であり0(拍/分)を超える正の数値であることから脈拍数差分積算値の0(拍/分)に1.9(拍/分)を加算し、総和値の1.9(拍/分)を保持する。この時点での脈拍数差分積算値は脈拍数差分積算値(P−4)512に当て嵌める。次に、瞬時脈拍数値(N−3)54の74.1(拍/分)から瞬時脈拍数値(N−4)55の72.7(拍/分)を減算し、差分値は1.4(拍/分)であり0(拍/分)を超える正の数値であることから、保持されている脈拍数差分積算値の1.9(拍/分)に1.4(拍/分)を加算し、総和値の3.3(拍/分)を保持する。この時点での脈拍数差分積算値は脈拍数差分積算値(P−3)511に当て嵌める。次に、瞬時脈拍数値(N−2)53の77.1(拍/分)から瞬時脈拍数値(N−3)54の74.1(拍/分)を減算し、差分値は3.0(拍/分)であり0(拍/分)を超える正の数値であることから、保持されている脈拍数差分積算値の3.3(拍/分)に3.0(拍/分)を加算し、総和値の6.3(拍/分)を保持する。この時点での脈拍数差分積算値は脈拍数差分積算値(P−2)510に当て嵌める。次に、瞬時脈拍数値(N−1)52の79.8(拍/分)から瞬時脈拍数値(N−2)53の77.1(拍/分)を減算し、差分値は2.7(拍/分)であり0(拍/分)を超える正の数値であることから、保持されている脈拍数差分積算値の6.3(拍/分)に2.7(拍/分)を加算し、総和値の9.0(拍/分)を保持する。この時点での脈拍数差分積算値は、脈拍数差分積算値(P−1)59に当て嵌める。次に瞬時脈拍数値(N)51の77.9(拍/分)から瞬時脈拍数値(N−1)52の79.8(拍/分)を減算し、差分値は−1.9(拍/分)であり0(拍/分)未満の負の数値であることから、一旦、脈拍数差分積算値を0(拍/分)にして脈拍数差分積算値の0(拍/分)に−1.9(拍/分)を加算し、総和値の−1.9(拍/分)を保持する。この時点での脈拍数差分積算値は、脈拍数差分積算値(P)58に当て嵌める。次に、瞬時脈拍数値(N+1)50の74.3(拍/分)から瞬時脈拍数値(N)51の77.9(拍/分)を減算し、差分値は−3.6(拍/分)であり0(拍/分)未満の負の数値であることから、保持されている脈拍数差分積算値の−1.9(拍/分)に−3.6(拍/分)を加算し、総和値の−5.5(拍/分)を保持する。
この時点での脈拍数差分積算値は、脈拍数差分積算値(P+1)57に当て嵌める。
この脈拍数差分積算算出処理過程で、順次に隣接する脈拍数の「差分値」を求める更に積算することで、脈拍数の変化成分を抽出することが可能となる。
この脈拍数差分積算値信号513自体が、呼吸運動に起因する脈拍数の揺らぎの変化成分であり「呼吸信号」そのものとなる。
なお、脈拍数差分積算値信号67は、図5の脈拍数差分積算値信号513と同じである。
縦軸は脈拍数(回/分)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。「呼吸信号」の単位は無いが、ここでは仮に脈拍数差分積算値信号67の単位である縦軸に(回/分)とする。
時系列に沿って脈拍数差分積算値信号67の値が、0の値を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間である吸気区間63は、生体の呼吸運動における吸気時での状態変化に応じて増減変化する「吸気状態期間」に区分けする。
脈拍数差分積算値信号67の値が0を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間である呼気区間64は、生体の呼吸運動における呼気時での状態変化、又は呼気時から休止時までの状態変化のいずれかに応じて増減変化する「呼気状態期間」に区分けする。また吸気区間63から呼気区間6までが、生体の呼吸運動における壱呼吸であって壱呼吸区間68に相当する。
壱呼吸の瞬時の呼吸数(回/分)は、瞬時壱呼吸間隔時間値65の逆数に定数60(秒)を乗算した値になる。
壱呼吸の深さは、脈拍数差分積算値信号67の値が0を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間から0の値を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間までの壱呼吸区間にあって、脈拍数差分積算値信号67の値の最大値から最小値を減算した値である「呼吸の深さ値62」が「呼吸の深さ」の度合を示す。また壱呼吸における吸気の深さは、脈拍数差分積算値信号67の値が0を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間にあって、脈拍数差分積算値信号67の値の最大値である「吸気呼吸の深さ値61」が「吸気呼吸の深さ」の度合を示す。また壱呼吸における呼気の深さは脈拍数差分積算値信号67の値が0を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間にあって、脈拍数差分積算値信号67の値の最小値である「呼気呼吸の深さ値66」が「呼気呼吸の深さ」の度合を示す。
縦軸は脈拍数(回/分)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。「呼吸信号」の単位は無いが、ここでは仮に脈拍数差分積算値信号80の単位である縦軸に(回/分)とする。またフィルタ処理波形60も縦軸に(回/分)とする。フィルタ処理波形60は、時系列に沿って算出される階段状の波形の脈拍数差分積算値信号67をもとに、脈波計測装置に内蔵されたCPU、又は別途に連携したコンピュータ装置や携帯電話などのプログラム処理で行うLPF(ローパスフィルタ)やBPF(バンドパスフィルタ)のフィルタ処理又は移動平均化処理を用いて即時に平滑化される。又は数値化されたデジタル信号である脈拍数差分積算値信号67をD/Aコンバータでアナログ信号に変換の後にアナログ回路によるLPF(ローパスフィルタ)やBPF(バンドパスフィルタ)を用いて即時に平滑化される。
また脈拍数の揺らぎ成分の差分を抽出し更に積算した脈拍数差分積算値信号67では、呼吸運動における吸気時の「呼吸の深さ」は、吸気区間63での変化の中で最大値が「呼吸の深さ」であって「吸気呼吸の深さ値61」の値となる。呼吸運動における呼気時の「呼吸の深さ」は、呼気区間64での変化の中で最小値が「呼吸の深さ」であって「呼気呼吸の深さ値66」の値となる。
次に、呼吸運動の「呼吸の深さ」である「深い呼吸」、及び「浅い呼吸」を捉えるにあたって、脈拍数差分値信号47における吸気呼吸の深さ値41の最大点での値をもって、「深い呼吸」と「浅い呼吸」の差の変化量が小さい為に識別が困難である。一方の脈拍数差分積算値信号67における吸気呼吸の深さ値61の最大点での値をもって「深い呼吸」と「浅い呼吸」の差の変化量が大きい為に識別が容易となる。また、脈拍数差分値信号47における呼気呼吸の深さ値46の最小点での値をもって、「深い呼吸」と「浅い呼吸」の差の変化量が小さい為に識別が困難である。一方の脈拍数差分積算値信号67における呼気呼吸の深さ値66の最大点での値をもって、「深い呼吸」と「浅い呼吸」の差の変化量が大きい為に識別が容易となる
次に、時系列に沿って或る時点での脈拍周波数差分値(N)のNは並び順の順番の値として、時系列にそって隣接する脈拍周波数である瞬時脈拍周波数値(N−1)や瞬時脈拍周波数値(N)をもとに、
先ずは図2の「隣接する脈拍数の変化成分である差分を抽出する方法」の手順に基づいて「脈拍数」を「脈拍周波数」にかえて、瞬時脈拍周波数値(N)から瞬時脈拍周波数値(N−1)を減算した値である差分値を順次に脈拍周波数差分値(N)75を算出する。続いて、図3の「脈拍数差分値の点間を補間する方法」と同じ方法に基づいて「脈拍数差分値」を「脈拍周波数差分値」にかえて補間処理を行う。時系列にそって順次に算出された脈拍周波数差分値(N)と次に算出される脈拍周波数差分値(N+1)の点間を補間しながら繋がった脈拍周波数差分値信号70となる。
この脈拍周波数差分値信号70自体が呼吸運動に起因する脈拍数の揺らぎの変化成分であり「呼吸信号」そのものとなる。
なお、「脈拍周波数」の揺らぎの変化成分である脈拍周波数差分値信号70は、図4での「脈拍数」の揺らぎの変化成分である脈拍数差分値信号47と相似である。
また、呼吸運動における吸気区間である吸気区間71と図4の吸気区間43、呼気区間である呼気区間72と図4の呼気区間44、壱呼吸区間である壱呼吸区間73と図4の壱呼吸区間48が互いに一致する。脈拍周波数差分値信号70のフィルタ処理後のフィルタ処理波形74と図4のフィルタ処理波形40も互いに相似で一致する。
縦軸は周波数(Hz)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。「脈拍数」の揺らぎの変化成分から呼吸運動に起因する「呼吸信号」を抽出する方法を説明したが、「脈拍周波数」の揺らぎの変化成分からも呼吸運動に起因する「呼吸信号」を抽出することが可能である。
脈拍周波数差分積算値信号80の抽出にあたっては、図1の脈拍間隔時間(N−1)11や脈拍間隔時間(N)12から脈拍間隔時間(秒)の逆数の脈拍周波数(Hz)である瞬時脈拍周波数値(N−1)や瞬時脈拍周波数値(N)を算出する。
次に、時系列に沿って或る時点での脈拍周波数差分積算値(P)のPは並び順の順番の値として、時系列にそって隣接する脈拍周波数である瞬時脈拍周波数値(N−1)や瞬時脈拍周波数値(N)をもとに、先ずは図5の「隣接する脈拍数の変化成分である差分を抽出し、更に差分を積算する方法」の手順に基づいて「脈拍数」を「脈拍周波数」にかえて、瞬時脈拍周波数値(N)から瞬時脈拍周波数値(N−1)を減算した値である差分値を順次に積算して脈拍周波数差分積算値(P)85を算出する。
続いて、図3の「脈拍数差分値の点間を補間する方法」と同じ方法に基づいて「脈拍数差分値」を「脈拍周波数差分積算値」にかえて補間処理を行う。時系列にそって順次に算出された脈拍周波数差分積算値(P)と次に算出される脈拍周波数差分積算値(P+1)の点間を補間しながら繋がった脈拍周波数差分積算値信号80となる。
この脈拍周波数差分積算値信号80自体が、呼吸運動に起因する脈拍数の揺らぎの変化成分であり「呼吸信号」そのものとなる。
なお「脈拍周波数」の揺らぎの変化成分である脈拍周波数差分積算値信号80は、図6での「脈拍数」の揺らぎの変化成分である脈拍周波数差分積算値信号67と相似である。
また呼吸運動における吸気区間である吸気区間81と図4の吸気区間63、呼気区間である呼気区間82と図4の呼気区間64、壱呼吸区間である壱呼吸区間83と図6の壱呼吸区間68が互いに一致する。
脈拍周波数差分積算値信号80のフィルタ処理後のフィルタ処理波形84と図6のフィルタ処理波形60も互いに相似で一致する。
縦軸は時間(ミリ秒)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。「脈拍数」の揺らぎの変化成分から呼吸運動に起因する「呼吸信号」を抽出する方法を説明したが、「脈拍間隔時間」の揺らぎの変化成分からも呼吸運動に起因する「呼吸信号」を抽出することが可能である。
脈拍間隔時間差分値信号90の抽出にあたっては、図1の脈拍間隔時間(N−1)11や脈拍間隔時間(N)12を瞬時脈拍間隔時間値(N−1)や瞬時脈拍間隔時間値(N)とする。次に、時系列に沿って或る時点での脈拍間隔時間差分値(N)のNは並び順の順番の値として、時系列にそって隣接する脈拍間隔時間である瞬時脈拍間隔時間値(N−1)や瞬時脈拍間隔時間値(N)をもとに、先ずは、図2の「隣接する脈拍数の変化成分である差分を抽出する方法」の手順に基づいて「脈拍数」を「脈拍間隔時間」にかえて、瞬時脈拍間隔時間値(N)から瞬時脈拍間隔時間値(N−1)を減算した値である差分値を順次に脈拍間隔時間差分値(N)95を算出する。
続いて、図3の「脈拍数差分値の点間を補間する方法」と同じ方法に基づいて、「脈拍数差分値」を「脈拍間隔時間差分値」にかえて補間処理を行う。時系列にそって順次に算出された脈拍間隔時間差分値(N)と、次に算出される脈拍間隔時間差分値(N+1)の点間を補間しながら繋がった脈拍間隔時間差分値信号90となる。
この脈拍間隔時間差分値信号90自体が、呼吸運動に起因する脈拍数の揺らぎの変化成分であり「呼吸信号」そのものとなる。
なお、「脈拍間隔時間」の揺らぎの変化成分である脈拍間隔時間差分値信号90は、図4での「脈拍数」の揺らぎの変化成分である脈拍数差分値信号47と相似である。
また呼吸運動における吸気区間である吸気区間91と図4の吸気区間43、呼気区間である呼気区間92と図4の呼気区間44、壱呼吸区間である壱呼吸区間93と図4の壱呼吸区間48が互いに一致する。
脈拍間隔時間差分値信号90のフィルタ処理後のフィルタ処理波形94と図4のフィルタ処理波形40も互いに相似で一致する。
縦軸は時間(ミリ秒)、横軸はサンプリング間隔時間10m(秒)で最大時間30(秒)を示す。
「脈拍数」の揺らぎの変化成分から呼吸運動に起因する「呼吸信号」を抽出する方法を説明したが、「脈拍間隔時間」の揺らぎの変化成分からも呼吸運動に起因する「呼吸信号」を抽出することが可能である。脈拍間隔時間差分積算値信号100の抽出にあたっては、図1の脈拍間隔時間(N−1)11や脈拍間隔時間(N)12を、瞬時脈拍間隔時間値(N−1)や瞬時脈拍間隔時間値(N)とする。
次に、時系列に沿って或る時点での脈拍間隔時間差分積算値(P)のPは並び順の順番の値として、時系列にそって隣接する脈拍間隔時間である瞬時脈拍間隔時間値(N−1)や瞬時脈拍間隔時間値(N)をもとに、先ずは図5の「隣接する脈拍数の変化成分である差分を抽出し更に差分を積算する方法」の手順に基づいて「脈拍数」を「脈拍間隔時間」にかえて、瞬時脈拍間隔時間値(N)から瞬時脈拍間隔時間値(N−1)を減算した値である差分値を、順次に積算して脈拍間隔時間差分積算値(P)105を算出する。
続いて、図3の「脈拍数差分値の点間を補間する方法」と同じ方法に基づいて、「脈拍数差分値」を「脈拍間隔時間差分積算値」にかえて補間処理を行う。時系列にそって順次に算出された脈拍間隔時間差分積算値(P)と、次に算出される脈拍間隔時間差分積算値(P+1)の点間を補間しながら繋がった脈拍間隔時間差分積算値信号100となる。
この脈拍間隔時間差分積算値信号100自体が、呼吸運動に起因する脈拍数の揺らぎの変化成分であり、「呼吸信号」そのものとなる。なお「脈拍間隔時間」の揺らぎの変化成分である脈拍間隔時間差分積算値信号100は、図6での「脈拍数」の揺らぎの変化成分である脈拍周波数差分積算値信号67と相似である。また呼吸運動における吸気区間である吸気区間101と図4の吸気区間63、呼気区間である呼気区間102と図4の呼気区間64、壱呼吸区間である壱呼吸区間103と図6の壱呼吸区間68が互いに一致する。脈拍間隔時間差分積算値信号100のフィルタ処理後のフィルタ処理波形104と図6のフィルタ処理波形60も互いに相似で一致する。
また、生体とは人以外に犬、猫などと動物も可能である。なお、本発明の呼吸成分抽出方法は、この実施例に限定されるものではない。
11 脈拍間隔時間(N−1)
12 脈拍間隔時間(N)
13 脈拍間隔時間(N+1)
14 瞬時脈拍数値(N−1)
15 瞬時脈拍数値(N)
16 瞬時脈拍数値(N+1)
20 瞬時脈拍数値(N)
21 瞬時脈拍数値(N−1)
22 瞬時脈拍数値(N−2)
23 脈拍数差分値(N)
24 脈拍数差分値(N−1)
30 脈拍数差分値信号
31 脈拍数差分値保持区間
32 脈拍数差分値(N−1)
33 脈拍数差分値(N)
34 瞬時脈拍数値(N)
40 フィルタ処理波形
41 吸気呼吸の深さ値
42 呼吸の深さ値
43 吸気区間
44 呼気区間
45 瞬時壱呼吸間隔時間値
46 呼気呼吸の深さ値
47 脈拍数差分値信号
48 壱呼吸区間
50 瞬時脈拍数値(N+1)
51 瞬時脈拍数値(N)
52 瞬時脈拍数値(N−1)
53 瞬時脈拍数値(N−2)
54 瞬時脈拍数値(N−3)
55 瞬時脈拍数値(N−4)
56 瞬時脈拍数値(N−5)
57 脈拍数差分積算値(P+1)
58 脈拍数差分積算値(P)
59 脈拍数差分積算値(P−1)
510 脈拍数差分積算値(P−2)
511 脈拍数差分積算値(P−3)
512 脈拍数差分積算値(P−4)
513 脈拍数差分積算値信号
514 脈拍数差分積算値保持区間
60 フィルタ処理波形
61 吸気呼吸の深さ値
62 呼吸の深さ値
63 吸気区間
64 呼気区間
65 瞬時壱呼吸間隔時間値
66 呼気呼吸の深さ値
67 脈拍数差分積算値信号
68 壱呼吸区間
70 脈拍周波数差分値信号
71 吸気区間
72 呼気区間
73 壱呼吸区間
74 フィルタ処理波形
75 脈拍周波数差分値(N)
80 脈拍周波数差分積算値信号
81 吸気区間
82 呼気区間
83 壱呼吸区間
84 フィルタ処理波形
85 脈拍周波数差分積算値(P)
90 脈拍間隔時間差分値信号
91 吸気区間
92 呼気区間
93 壱呼吸区間
94 フィルタ処理波形
95 脈拍間隔時間差分値(N)
100 脈拍間隔時間差分積算値信号
101 吸気区間
102 呼気区間
103 壱呼吸区間
104 フィルタ処理波形
105 脈拍間隔時間差分積算値(P)
Claims (26)
- 生体の脈波を時系列に沿って数値化処理された脈波信号から隣接する脈拍に起因した脈拍成分の脈拍間隔時間の逆数に定数60(秒)を乗算した脈拍数を取得する脈波装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時脈拍数値(N)及び脈拍数差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記脈拍数である瞬時脈拍数値(N−1)、瞬時脈拍数値(N)、瞬時脈拍数値(N+1)をもとに前記瞬時脈拍数値(N)から前記瞬時脈拍数値(N−1)を減算して差分値である脈拍数差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時脈拍数値(N+1)から前記瞬時脈拍数値(N)を減算して差分値である脈拍数差分値(N+1)を逐次に算出する脈拍数差分算出手段と、
前記時系列に沿って前記脈拍数差分値(N)を次の前記脈拍数差分値(N+1)が算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる脈拍数差分値を脈拍時呼吸信号として逐次に生成する脈拍数差分値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の脈波を時系列に沿って数値化処理された脈波信号から隣接する脈拍に起因した脈拍成分の脈拍間隔時間の逆数に定数60(秒)を乗算した脈拍数を取得する脈波装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時脈拍数値(N)及び脈拍数差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記脈拍数である瞬時脈拍数値(N−1)、瞬時脈拍数値(N)、瞬時脈拍数値(N+1)をもとに前記瞬時脈拍数値(N)から前記瞬時脈拍数値(N−1)を減算して差分値である脈拍数差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時脈拍数値(N+1)から前記瞬時脈拍数値(N)を減算して差分値である脈拍数差分値(N+1)を逐次に算出する脈拍数差分算出手段と、
前記時系列に沿って或る時点での脈拍数差分積算値(P)のPは並び順の順番の値として前記脈拍数差分積算値(P)が0以上の条件下で前記脈拍数差分値(N)が0を超える場合は前記脈拍数差分積算値(P)に前記脈拍数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記脈拍数差分積算値(P)は0を超える正の値である。また途中で前記脈拍数差分値(N)が0未満の値に変化した場合は先ず初めに前記脈拍数差分積算値(P)を0にして前記脈拍数差分積算値(P)に前記脈拍数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記脈拍数差分積算値(P)は正の値から0未満の負の値に反転する。その一方で前記脈拍数差分積算値(P)が0以下の条件下で前記脈拍数差分値(N)が0未満の場合は前記脈拍数差分積算値(P)に前記脈拍数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記脈拍数差分積算値(P)は0未満の負の値である。また途中で前記脈柏数差分値(N)が0を超える値に変化した場合は先ず初めに前記脈拍数差分積算値(P)を0にして前記脈拍数差分積算値(P)に前記脈拍数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記脈拍数差分積算値(P)は負の値から0を超える正の値に反転する脈拍数差分積算手段と、
前記時系列に沿って前記脈拍数差分積算値(P)を次の脈拍数差分積算値(P+1)が前記脈拍数差分値(N+1)をもとに前記脈拍数差分積算手段で算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる脈拍数差分積算値を脈拍時呼吸信号として逐次に生成する脈拍数差分積算値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の脈波を時系列に沿って数値化処理された脈波信号から隣接する脈拍に起因した脈拍成分の脈拍間隔時間の逆数の脈拍周波数を取得する脈波装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時脈拍周波数値(N)及び脈拍周波数差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記脈拍周波数である瞬時脈拍周波数値(N−1)、瞬時脈拍周波数値(N)、瞬時脈拍周波数値(N+1)をもとに前記瞬時脈拍周波数値(N)から前記瞬時脈拍周波数値(N−1)を減算して差分値である脈拍周波数差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時脈拍周波数値(N+1)から前記瞬時脈拍周波数値(N)を減算して差分値である脈拍周波数差分値(N+1)を逐次に算出する脈拍周波数差分算出手段と、
前記時系列に沿って前記脈拍周波数差分値(N)を次の前記脈拍周波数差分値(N+1)が算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる脈拍周波数差分値を脈拍時呼吸信号として逐次に生成する脈拍周波数差分値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の脈波を時系列に沿って数値化処理された脈波信号から隣接する脈拍に起因した脈拍成分の脈拍間隔時間の逆数の脈拍周波数を取得する脈波装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時脈拍周波数値(N)及び脈拍周波数差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記脈拍周波数である瞬時脈拍周波数値(N−1)、瞬時脈拍周波数値(N)、瞬時脈拍周波数値(N+1)をもとに前記瞬時脈拍周波数値(N)から前記瞬時脈拍周波数値(N−1)を減算して差分値である脈拍周波数差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時脈拍周波数値(N+1)から前記瞬時脈拍周波数値(N)を減算して差分値である脈拍周波数差分値(N+1)を逐次に算出する脈拍周波数差分算出手段と、
前記時系列に沿って或る時点での脈拍周波数差分積算値(P)のPは並び順の順番の値として前記脈拍周波数差分積算値(P)が0以上の条件下で前記脈拍周波数差分値(N)が0を超える場合は前記脈拍周波数差分積算値(P)に前記脈拍周波数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記脈拍周波数差分積算値(P)は0を超える正の値である。また途中で前記脈拍周波数差分値(N)が0未満の値に変化した場合は先ず初めに前記脈拍周波数差分積算値(P)を0にして前記脈拍周波数差分積算値(P)に前記脈拍周波数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記脈拍周波数差分積算値(P)は正の値から0未満の負の値に反転する。その一方で前記脈拍周波数差分積算値(P)が0以下の条件下で前記脈拍周波数差分値(N)が0未満の場合は前記脈拍周波数差分積算値(P)に前記脈拍周波数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記脈拍周波数差分積算値(P)は0未満の負の値である。また途中で前記脈拍周波数差分値(N)が0を超える値に変化した場合は先ず初めに前記脈拍周波数差分積算値(P)を0にして前記脈拍周波数差分積算値(P)に前記脈拍周波数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記脈拍周波数差分積算値(P)は負の値から0を超える正の値に反転する脈拍周波数数差分積算手段と、
前記時系列に沿って前記脈拍周波数差分積算値(P)を次の脈拍周波数差分積算値(P+1)が前記脈拍周波数差分値(N+1)をもとに前記脈拍周波数数差分積算手段で算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる脈拍周波数差分積算値を脈拍時呼吸信号として逐次に生成する脈拍周波数差分積算値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の脈波を時系列に沿って数値化処理された脈波信号から隣接する脈拍に起因した脈拍成分の脈拍間隔時間を取得する脈波装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時脈拍間隔時間値(N)及び脈拍間隔時間差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記脈拍間隔時間である瞬時脈拍間隔時間値(N−1)、瞬時脈拍間隔時間値(N)、瞬時脈拍間隔時間値(N+1)をもとに前記瞬時脈拍間隔時間値(N)から前記瞬時脈拍間隔時間値(N−1)を減算して差分値である脈拍間隔時間差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時脈拍間隔時間値(N+1)から前記瞬時脈拍間隔時間値(N)を減算して差分値である脈拍間隔時間差分値(N+1)を逐次に算出する脈拍間隔時間差分算出手段と、
前記時系列に沿って前記脈拍間隔時間差分値(N)を次の前記脈拍間隔時間差分値(N+1)が算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる脈拍間隔時間差分値を脈拍時呼吸信号として逐次に生成する脈拍間隔時間差分値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の脈波を時系列に沿って数値化処理された脈波信号から隣接する脈拍に起因した脈拍成分の脈拍間隔時間を取得する脈波装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時脈拍間隔時間値(N)及び脈拍間隔時間差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記脈拍間隔時間である瞬時脈拍間隔時間値(N−1)、瞬時脈拍間隔時間値(N)、瞬時脈拍間隔時間値(N+1)をもとに前記瞬時脈拍間隔時間値(N)から前記瞬時脈拍間隔時間値(N−1)を減算して差分値である脈拍間隔時間差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時脈拍間隔時間値(N+1)から前記瞬時脈拍間隔時間値(N)を減算して差分値である脈拍間隔時間差分値(N+1)を逐次に算出する脈拍間隔時間差分算出手段と、
前記時系列に沿って或る時点での脈拍間隔時間差分積算値(P)のPは並び順の順番の値として前記脈拍間隔時間差分積算値(P)が0以上の条件下で前記脈拍間隔時間差分値(N)が0を超える場合は前記脈拍間隔時間差分積算値(P)に前記脈拍間隔時間差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記脈拍間隔時間差分積算値(P)は0を超える正の値である。また途中で前記脈拍間隔時間差分値(N)が0未満の値に変化した場合は先ず初めに前記脈拍間隔時間差分積算値(P)を0にして前記脈拍間隔時間差分積算値(P)に前記脈拍間隔時間差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記脈拍間隔時間差分積算値(P)は正の値から0未満の負の値に反転する。その一方で前記脈拍間隔時間差分積算値(P)が0以下の条件下で前記脈拍間隔時間差分値(N)が0未満の場合は前記脈拍間隔時間差分積算値(P)に前記脈拍間隔時間差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記脈拍間隔時間差分積算値(P)は0未満の負の値である。また途中で前記脈拍間隔時間差分値(N)が0を超える値に変化した場合は先ず初めに前記脈拍間隔時間差分積算値(P)を0にして前記脈拍間隔時間差分積算値(P)に前記脈拍間隔時間差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記脈拍間隔時間差分積算値(P)は負の値から0を超える正の値に反転する脈拍間隔時間差分積算手段と、
前記時系列に沿って前記脈拍間隔時間差分積算値(P)を次の脈拍間隔時間差分積算値(P+1)が前記脈拍間隔時間差分値(N+1)をもとに前記脈拍間隔時間差分積算手段で算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる脈拍間隔時間差分積算値を脈拍時呼吸信号として逐次に生成する脈拍間隔時間差分積算値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、更に前記脈拍時呼吸信号の値が0を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間は前記生体の呼吸運動における吸気時での状態変化に応じて増減変化する吸気状態期間に区分けすること及び前記脈拍時呼吸信号の値が0を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間は前記生体の呼吸運動における呼気時での状態変化又は呼気時から休止時までの状態変化のいずれか一方に応じて増減変化する呼気状態期間に区分けする脈拍呼吸信号吸気呼気区分第1手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。
- 請求項5から請求項6までのいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、更に前記脈拍時呼吸信号の値が0を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間は前記生体の呼吸運動における呼気時での状態変化又は呼気時から休止時までの状態変化のいずれか一方に応じて増減変化する呼気状態期間に区分けすること及び前記脈拍時呼吸信号の値が0を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間は前記生体の呼吸運動における吸気時での状態変化に応じて増減変化する吸気状態期間に区分けする脈拍呼吸信号吸気呼気区分第2手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。
- 生体の心電位を時系列に沿って数値化処理された心電信号から隣接する心拍に起因した心拍成分の心拍間隔時間の逆数に定数60(秒)を乗算した心拍数を取得する心電計装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時心拍数値(N)及び心拍数差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記心拍数である瞬時心拍数値(N−1)、瞬時心拍数値(N)、瞬時心拍数値(N+1)をもとに前記瞬時心拍数値(N)から前記瞬時心拍数値(N−1)を減算して差分値である心拍数差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時心拍数値(N+1)から前記瞬時心拍数値(N)を減算して差分値である心拍数差分値(N+1)を逐次に算出する心拍数差分算出手段と、
前記時系列に沿って前記心拍数差分値(N)を次の前記心拍数差分値(N+1)が算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる心拍数差分値を心拍時呼吸信号として逐次に生成する心拍数差分値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の心電位を時系列に沿って数値化処理された心電信号から隣接する心拍に起因した心拍成分の心拍間隔時間の逆数に定数60(秒)を乗算した心拍数を取得する心電計装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時心拍数値(N)及び心拍数差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記心拍数である瞬時心拍数値(N−1)、瞬時心拍数値(N)、瞬時心拍数値(N+1)をもとに前記瞬時心拍数値(N)から前記瞬時心拍数値(N−1)を減算して差分値である心拍数差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時心拍数値(N+1)から前記瞬時心拍数値(N)を減算して差分値である心拍数差分値(N+1)を逐次に算出する心拍数差分算出手段と、
前記時系列に沿って或る時点での心拍数差分積算値(P)のPは並び順の順番の値として前記心拍数差分積算値(P)が0以上の条件下で前記心拍数差分値(N)が0を超える場合は前記心拍数差分積算値(P)に前記心拍数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記心拍数差分積算値(P)は0を超える正の値である。また途中で前記心拍数差分値(N)が0未満の値に変化した場合は先ず初めに前記心拍数差分積算値(P)を0にして前記心拍数差分積算値(P)に前記心拍数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記心拍数差分積算値(P)は正の値から0未満の負の値に反転する。その一方で前記心拍数差分積算値(P)が0以下の条件下で前記心拍数差分値(N)が0未満の場合は、前記心拍数差分積算値(P)に前記心拍数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記心拍数差分積算値(P)は0未満の負の値である。また途中で前記心拍数差分値(N)が0を超える値に変化した場合は先ず初めに前記心拍数差分積算値(P)を0にして前記心拍数差分積算値(P)に前記心拍数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記心拍数差分積算値(P)は負の値から0を超える正の値に反転する心拍数差分積算手段と、
前記時系列に沿って前記心拍数差分積算値(P)を次の心拍数差分積算値(P+1)が前記心拍数差分値(N+1)をもとに前記心拍数差分積算手段で算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる心拍数差分積算値を心拍時呼吸信号として逐次に生成する心拍数差分積算値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の心電位を時系列に沿って数値化処理された心電信号から隣接する心拍に起因した心拍成分の心拍間隔時間の逆数の心拍周波数を取得する心電計装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時心拍周波数値(N)及び心拍周波数差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記心拍周波数である瞬時心拍周波数値(N−1)、瞬時心拍周波数値(N)、瞬時心拍周波数値(N+1)をもとに前記瞬時心拍周波数値(N)から前記瞬時心拍周波数値(N−1)を減算して差分値である心拍周波数差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時心拍周波数値(N+1)から前記瞬時心拍周波数値(N)を減算して差分値である心拍周波数差分値(N+1)を逐次に算出する心拍周波数差分算出手段と、
前記時系列に沿って前記心拍周波数差分値(N)を次の前記心拍周波数差分値(N+1)が算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる心拍周波数差分値を心拍時呼吸信号として逐次に生成する心拍周波数差分値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の心電位を時系列に沿って数値化処理された心電信号から隣接する心拍に起因した心拍成分の心拍間隔時間の逆数の心拍周波数を取得する心電計装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時心拍周波数値(N)及び心拍周波数差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記心拍周波数である瞬時心拍周波数値(N−1)、瞬時心拍周波数値(N)、瞬時心拍周波数値(N+1)をもとに前記瞬時心拍周波数値(N)から前記瞬時心拍周波数値(N−1)を減算して差分値である心拍周波数差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時心拍周波数値(N+1)から前記瞬時心拍周波数値(N)を減算して差分値である心拍周波数差分値(N+1)を逐次に算出する心拍周波数差分算出手段と、
前記時系列に沿って或る時点での心拍周波数差分積算値(P)のPは並び順の順番の値として前記心拍周波数差分積算値(P)が0以上の条件下で前記心拍周波数差分値(N)が0を超える場合は前記心拍周波数差分積算値(P)に前記心拍周波数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記心拍周波数差分積算値(P)は0を超える正の値である。また途中で前記心拍周波数差分値(N)が0未満の値に変化した場合は先ず初めに前記心拍周波数差分積算値(P)を0にして前記心拍周波数差分積算値(P)に前記心拍周波数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記心拍周波数差分積算値(P)は正の値から0未満の負の値に反転する。その一方で前記心拍周波数差分積算値(P)が0以下の条件下で前記心拍周波数差分値(N)が0未満の場合は前記心拍周波数差分積算値(P)に前記心拍周波数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記心拍周波数差分積算値(P)は0未満の負の値である。また途中で前記心拍周波数差分値(N)が0を超える値に変化した場合は先ず初めに前記心拍周波数差分積算値(P)を0にして前記心拍周波数差分積算値(P)に前記心拍周波数差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記心拍周波数差分積算値(P)は負の値から0を超える正の値に反転する心拍周波数数差分積算手段と、
前記時系列に沿って前記心拍周波数差分積算値(P)を次の心拍周波数差分積算値(P+1)が前記心拍周波数差分値(N+1)をもとに前記心拍周波数数差分積算手段で算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる心拍周波数差分積算値を心拍時呼吸信号として逐次に生成する心拍周波数差分積算値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の心電位を時系列に沿って数値化処理された心電信号から隣接する心拍に起因した心拍成分の心拍間隔時間を取得する心電計装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時心拍間隔時間値(N)及び心拍間隔時間差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記心拍間隔時間である瞬時心拍間隔時間値(N−1)、瞬時心拍間隔時間値(N)、瞬時心拍間隔時間値(N+1)をもとに前記瞬時心拍間隔時間値(N)から前記瞬時心拍間隔時間値(N−1)を減算して差分値である心拍間隔時間差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時心拍間隔時間値(N+1)から前記瞬時心拍間隔時間値(N)を減算して差分値である心拍間隔時間差分値(N+1)を逐次に算出する心拍間隔時間差分算出手段と、
前記時系列に沿って前記心拍間隔時間差分値(N)を次の前記心拍間隔時間差分値(N+1)が算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる心拍間隔時間差分値を心拍時呼吸信号として逐次に生成する心拍間隔時間差分値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 生体の心電位を時系列に沿って数値化処理された心電信号から隣接する心拍に起因した心拍成分の心拍間隔時間を取得する心電計装置にあって、前記時系列に沿って或る時点での瞬時心拍間隔時間値(N)及び心拍間隔時間差分値(N)のNは並び順の順番の値として順次に取得した前記心拍間隔時間である瞬時心拍間隔時間値(N−1)、瞬時心拍間隔時間値(N)、瞬時心拍間隔時間値(N+1)をもとに前記瞬時心拍間隔時間値(N)から前記瞬時心拍間隔時間値(N−1)を減算して差分値である心拍間隔時間差分値(N)を算出する。続いて前記瞬時心拍間隔時間値(N+1)から前記瞬時心拍間隔時間値(N)を減算して差分値である心拍間隔時間差分値(N+1)を逐次に算出する心拍間隔時間差分算出手段と、
前記時系列に沿って或る時点での心拍間隔時間差分積算値(P)のPは並び順の順番の値として前記心拍間隔時間差分積算値(P)が0以上の条件下で前記心拍間隔時間差分値(N)が0を超える場合は前記心拍間隔時間差分積算値(P)に前記心拍間隔時間差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記心拍間隔時間差分積算値(P)は0を超える正の値である。また途中で前記心拍間隔時間差分値(N)が0未満の値に変化した場合は先ず初めに前記心拍間隔時間差分積算値(P)を0にして前記心拍間隔時間差分積算値(P)に前記心拍間隔時間差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記心拍間隔時間差分積算値(P)は正の値から0未満の負の値に反転する。その一方で前記心拍間隔時間差分積算値(P)が0以下の条件下で前記心拍間隔時間差分値(N)が0未満の場合は、前記心拍間隔時間差分積算値(P)に前記心拍間隔時間差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点での前記心拍間隔時間差分積算値(P)は0未満の負の値である。また途中で前記心拍間隔時間差分値(N)が0を超える値に変化した場合は先ず初めに前記心拍間隔時間差分積算値(P)を0にして前記心拍間隔時間差分積算値(P)に前記心拍間隔時間差分値(N)を逐次に加算して総和を算出する。この算出時点で前記心拍間隔時間差分積算値(P)は負の値から0を超える正の値に反転する心拍間隔時間差分積算手段と、
前記時系列に沿って前記心拍間隔時間差分積算値(P)を次の心拍間隔時間差分積算値(P+1)が前記心拍間隔時間差分値(N+1)をもとに前記心拍間隔時間差分積算手段で算出されるまで保持し補間する。順次に補間し連なる心拍間隔時間差分積算値を心拍時呼吸信号として逐次に生成する心拍間隔時間差分積算値補間信号生成手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項9から請求項12までのいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、更に前記心拍時呼吸信号の値が0を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間は前記生体の呼吸運動における吸気時での状態変化に応じて増減変化する吸気状態期間に区分けすること及び前記心拍時呼吸信号の値が0を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間は前記生体の呼吸運動における呼気時での状態変化又は呼気時から休止時までの状態変化のいずれか一方に応じて増減変化する呼気状態期間に区分けする心拍呼吸信号吸気呼気区分第1手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。
- 請求項13から請求項14までのいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、更に前記心拍時呼吸信号の値が0を起点に正の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間は前記生体の呼吸運動における呼気時での状態変化又は呼気時から休止時までの状態変化のいずれか一方に応じて増減変化する呼気状態期間に区分けすること及び前記心拍時呼吸信号の値が0を起点に負の値の範囲での増減変化の後に再び0の値で終点とする区間は前記生体の呼吸運動における吸気時での状態変化に応じて増減変化する吸気状態期間に区分けする心拍呼吸信号吸気呼気区分第2手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。
- 請求項7及び請求項8のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、
更に前記脈拍時呼吸信号で隣接する前記吸気状態期間の吸気時間値及び前記呼気状態期間の呼気時間値を算出する脈拍時呼気吸気時間算出手段と、前記吸気時間値に前記呼気時間値を加算することで壱呼吸周期時間値を算出する脈拍時呼吸周期時間算出手段と、前記壱呼吸周期時間値の逆数に定数60(秒)を乗算した瞬時呼吸数値を算出する脈拍時瞬時呼吸数算出手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項15及び請求項16のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、
更に前記心拍時呼吸信号で隣接する前記吸気状態期間の吸気時間値及び前記呼気状態期間の呼気時間値を算出する心拍時呼気吸気時間算出手段と、前記吸気時間値に前記呼気時間値を加算することで壱呼吸周期時間値を算出する心拍時呼吸周期時間算出手段と、前記壱呼吸周期時間値の逆数に定数60(秒)を乗算した瞬時呼吸数値を算出する心拍時瞬時呼吸数算出手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項7及び請求項8のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、
更に前記脈拍時呼吸信号で隣接する前記吸気状態期間から前記呼気状態期間までの壱呼吸区間で前記脈拍時呼吸信号の振幅の最大値から最小値を減算した値を呼吸深さ値とすることで前記呼吸深さ値が壱呼吸の深さの度合を示す脈拍時呼吸深度算出手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項15及び請求項16のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、
更に前記心拍時呼吸信号で隣接する前記吸気状態期間から前記呼気状態期間までの壱呼吸区間で前記心拍時呼吸信号の振幅の最大値から最小値を減算した値を呼吸深さ値とすることで前記呼吸深さ値が壱呼吸の深さの度合を示す心拍時呼吸深度算出手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項7及び請求項8のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、
更に前記脈拍時呼吸信号の前記吸気状態期間で振幅が0以上の最大値又は振幅が0以下の最小値のいずれか一方を吸気呼吸深さ値として吸気呼吸の深さの度合を示す脈拍時吸気呼吸深度算出手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項15及び請求項16のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、
更に前記心拍時呼吸信号の前記吸気状態期間で振幅が0以上の最大値又は振幅が0以下の最小値のいずれか一方を吸気呼吸深さ値として吸気呼吸の深さの度合を示す心拍時吸気呼吸深度算出手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項7及び請求項8のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、
更に前記脈拍時呼吸信号の前記呼気状態期間で振幅が0以上の最大値又は振幅が0以下の最小値のいずれか一方を呼気呼吸深さ値として呼気呼吸の深さの度合を示す脈拍時呼気呼吸深度算出手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項15及び請求項16のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、
更に前記心拍時呼吸信号の前記呼気状態期間で振幅が0以上の最大値又は振幅が0以下の最小値のいずれか一方を呼気呼吸深さ値として呼気呼吸の深さの度合を示す心拍時呼気呼吸深度算出手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。 - 請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、及び請求項6のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、更に前記脈拍時呼吸信号をローパスフィルタ処理、バンドパスフィルタ処理、移動平均化処理の何れか一つ又は何れかの組み合わせで平滑化する脈拍時呼吸信号平滑化手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。
- 請求項9、請求項10、請求項11、請求項12、請求項13、及び請求項14のいずれか1項に記載の呼吸成分抽出方法において、更に前記心拍時呼吸信号をローパスフィルタ処理、バンドパスフィルタ処理、移動平均化処理の何れか一つ又は何れかの組み合わせで平滑化する心拍時呼吸信号平滑化手段を有することを特徴とする呼吸成分抽出方法。
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