JP2023115691A - Sleep disorder discrimination device and sleep disorder discrimination method - Google Patents

Sleep disorder discrimination device and sleep disorder discrimination method Download PDF

Info

Publication number
JP2023115691A
JP2023115691A JP2022018052A JP2022018052A JP2023115691A JP 2023115691 A JP2023115691 A JP 2023115691A JP 2022018052 A JP2022018052 A JP 2022018052A JP 2022018052 A JP2022018052 A JP 2022018052A JP 2023115691 A JP2023115691 A JP 2023115691A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
respiratory
subject
peaks
sleep disorder
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022018052A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
嘉之 山海
Yoshiyuki Sankai
カミーユ真絢 ロビション
Maya Robichon Camille
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cyberdyne Inc
Original Assignee
Cyberdyne Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cyberdyne Inc filed Critical Cyberdyne Inc
Priority to JP2022018052A priority Critical patent/JP2023115691A/en
Publication of JP2023115691A publication Critical patent/JP2023115691A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To provide a sleep disorder discrimination device and a sleep disorder discrimination method capable of discriminating comparatively accurately respiratory disturbance of a subject at a sleeping time.SOLUTION: An amplitude envelope of a respiratory signal is modeled, to thereby build algorithm for retrieving successively a peak which is a local maximum value of amplitude fluctuation, and it is estimated based on the algorithm that the respiratory condition of a subject is apnea or low respiratory.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、睡眠障害判別装置および睡眠障害判別方法に関し、特に被検者の睡眠時における無呼吸症候群を判別するための被睡眠障害判別装置および睡眠障害判別方法を提案しようとするものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sleep disorder discriminating device and a sleep disorder discriminating method, and more particularly to propose a sleep disorder discriminating device and a sleep disorder discriminating method for discriminating an apnea syndrome during sleep of a subject.

睡眠時無呼吸症候群(Sleep Apnea Syndrome:SAS)は、大きないびきと、睡眠中に何度も起こる無呼吸(空気の流れが10秒以上停止すること)および低呼吸(空気の流れが10秒以上減少すること)とを特徴とする疾患である。 Sleep apnea syndrome (SAS) is characterized by loud snoring and recurrent apnea (stopping of airflow for 10 seconds or more) and hypopnea (airflow cessation for 10 seconds or more) during sleep. It is a disease characterized by

睡眠時無呼吸には、上気道の機械的閉鎖による閉塞性無呼吸と、中枢神経系の呼吸制御機能の障害により誘発される中枢性無呼吸と、閉塞性無呼吸および中枢性無呼吸が混在した混合性無呼吸との3種類に大別される。 Sleep apnea includes obstructive apnea due to mechanical obstruction of the upper airway, central apnea induced by impaired breathing control function of the central nervous system, and a mixture of obstructive and central apnea. It is roughly divided into three types: mixed apnea and mixed apnea.

睡眠時無呼吸症候群(以下、SASという。)は、慢性的な疲労感に加えて、神経系や心血管などの深刻な健康障害を引き起こす可能性のある一般的な疾患であるにもかかわらず、無症状または単に睡眠の専門医を受診していないために、未診断のままになっている人も多数存在するのが現状である。 Although sleep apnea syndrome (hereinafter referred to as SAS) is a common disease that can cause serious health problems such as nervous system and cardiovascular, in addition to chronic fatigue, At present, many people remain undiagnosed because they are asymptomatic or simply have not seen a sleep specialist.

従来からSASの診断方法として、睡眠ポリグラフ検査が行われている(特許文献1参照)。睡眠ポリグラフ検査は、複数のセンサを用いて、一晩中、脳や筋肉の活動を記録し、眼球の動きを追跡し、呼吸を分析することにより、無呼吸と低呼吸の回数に対応する無呼吸低呼吸指数(AHI)を算出することが可能である。無呼吸低呼吸指数は、睡眠1時間あたりの無呼吸・低呼吸の回数に相当し、無呼吸症候群の重症度を評価するために用いられる。 Conventionally, polysomnography has been performed as a method for diagnosing SAS (see Patent Document 1). Polysomnography uses multiple sensors to record brain and muscle activity, track eye movements, and analyze breathing throughout the night to help identify apnea and hypopnea episodes. A hypopnea index (AHI) can be calculated. The apnea-hypopnea index corresponds to the number of apnea/hypopnea episodes per hour of sleep and is used to evaluate the severity of apnea syndrome.

しかし、睡眠ポリグラフ検査は、長時間および高額費用がかかる高度な医療検査であり、記録されたすべての信号を目視分析して診断する医師にとっても、身体に数多くの電極を貼り付けて慣れない環境で一晩を過ごさなければならない患者にとっても、不便であった。 However, polysomnography is an advanced medical test that takes a long time and a high cost. It was also inconvenient for patients who had to spend the night in

このため、近年、被検者の喉に小型ワイヤレスデバイス(マイクロフォン)を着用して、当該被検者の呼吸音や血管からの音響的な音を補足することにより、睡眠無呼吸に関連付けられる状態をワイヤレスで監視する方法が提案されている(特許文献2参照)。 For this reason, in recent years, by wearing a small wireless device (microphone) in the subject's throat to capture the subject's breathing sounds and acoustic sounds from blood vessels, the condition associated with sleep apnea has been investigated. A method for wirelessly monitoring has been proposed (see Patent Document 2).

特表2009-519802号公報Japanese translation of PCT publication No. 2009-519802 特表2016-517324号公報Japanese Patent Publication No. 2016-517324

ところで、特許文献2に記載のワイヤレス監視方法においては、呼吸数、呼吸パターンおよび呼吸の質を特徴付けたデジタルプロファイルを使用して、睡眠無呼吸イベントを軽度、中度および重度に区別して識別するようになされている。 By the way, in the wireless monitoring method described in US Pat. It is made like this.

しかし、このワイヤレス監視方法では、呼吸信号の雑音除去後に所定の時間窓内に発生した無呼吸イベントの数をカウントして、無呼吸のレベル(軽度、中度および重度)を区別するに過ぎない。このため、無呼吸低呼吸指数(AHI)の算出およびSASの診断ために重要な無呼吸の検出精度が実用上十分でないという問題があった。 However, this wireless monitoring method only counts the number of apnea events that occur within a given time window after denoising the respiratory signal to distinguish between levels of apnea (mild, moderate and severe). . Therefore, there is a problem that the detection accuracy of apnea, which is important for calculating the apnea hypopnea index (AHI) and diagnosing SAS, is not sufficient for practical use.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、比較的高い精度で被検者の睡眠時における呼吸障害を判別することが可能な睡眠障害判別装置および睡眠障害判別方法を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose a sleep disorder discriminating apparatus and a sleep disorder discriminating method capable of discriminating breathing disorders during sleep of a subject with relatively high accuracy. It is.

かかる課題を解決するため本発明においては、被検者の胸骨上窩を中心とする体表面に着脱自在に固定され、当該被検者の呼吸器系および循環器系の生体活動に伴い発生される振動を検出する生体振動検出部と、生体振動検出部により検出される振動を変換して得られる電気信号から、被検者の呼吸音に相当する周波数帯域のみを呼吸信号として抽出する呼吸信号抽出部と、呼吸信号抽出部により抽出される呼吸信号について、信号波形のエンベロープ解析により振幅変動のピークを順次検索する振幅ピーク検索部と、振幅ピーク検索部により順次検索されるピークの振幅レベルおよび連続するピークの出現間隔に基づいて、被検者の呼気および吸気をサイクル単位とする呼吸サイクルを順次検出しながら、当該呼吸サイクルが所定時間以上検出されなかった場合に、被検者の呼吸状態が無呼吸または低呼吸であると推定する呼吸状態推定部と、呼吸状態推定部により推定される無呼吸または低呼吸の発生頻度に基づいて、被検者の睡眠時における呼吸障害の有無を判別する睡眠障害判別部とを備えるようにした。 In order to solve this problem, in the present invention, it is detachably fixed to the body surface of the subject centered on the suprasternal fossa, and is generated along with the biological activity of the respiratory system and the circulatory system of the subject. and a respiratory signal that extracts only the frequency band corresponding to the subject's breathing sound as a respiratory signal from the electrical signal obtained by converting the vibration detected by the biological vibration detection unit. an amplitude peak searcher for sequentially searching for amplitude fluctuation peaks by envelope analysis of the signal waveform of the respiratory signal extracted by the respiratory signal extracting section; Based on the appearance interval of consecutive peaks, the respiratory state of the subject is detected when the respiratory cycle is not detected for a predetermined period of time or more while the respiratory cycles of the subject's expiration and inspiration are detected in cycle units. Based on the respiratory state estimating unit estimating that the subject is apnea or hypopnea and the frequency of occurrence of apnea or hypopnea estimated by the respiratory state estimating unit, determine whether the subject has respiratory disorders during sleep and a sleep disorder determination unit.

この結果、睡眠障害判別装置では、呼吸信号の振幅エンベロープをモデル化して振幅変動の局所的な最大値であるピークを順次検索するアルゴリズムを構築し、当該アルゴリズムに基づいて被検者の呼吸状態が無呼吸または低呼吸であると推定することにより、従来よりも格段と高い精度で被検者の睡眠時における呼吸障害を判別することができる。 As a result, the sleep disorder discriminating apparatus models the amplitude envelope of the respiratory signal and constructs an algorithm that sequentially searches for peaks that are the local maximum values of amplitude fluctuations. By estimating apnea or hypopnea, respiratory disorder during sleep of the subject can be determined with much higher accuracy than in the past.

また本発明においては、呼吸信号抽出部は、呼吸信号を抽出する前段階として、電気信号について所定の閾値以上の信号レベルを除去するようにした。この結果、睡眠障害判別装置では、被検者の呼吸器系および循環器系の生体活動に伴い発生される振動としての電気信号から、過度に高い振幅レベルを異常値として除去した呼吸信号を得ることができる。 Further, in the present invention, the respiratory signal extractor removes signal levels of the electrical signal that are equal to or higher than a predetermined threshold as a pre-stage for extracting the respiratory signal. As a result, the sleep disorder discriminating apparatus obtains a respiratory signal in which an excessively high amplitude level is removed as an abnormal value from the electric signal as vibration generated by the biological activity of the respiratory system and the circulatory system of the subject. be able to.

さらに本発明においては、呼吸状態推定部は、振幅ピーク検索部により順次検索されるピークについて、連続する2つのピーク間の最小継続時間を設定するようにした。この結果、睡眠障害判別装置では、順次検索された振動レベルの局所的な最大値であるピークのうち呼吸イベントに対応しないピークを取り除くことが可能となる。 Furthermore, in the present invention, the respiratory state estimator sets the minimum duration between two consecutive peaks for the peaks sequentially searched by the amplitude peak searcher. As a result, the sleep disorder determination device can remove peaks that do not correspond to respiratory events among peaks that are local maximum values of vibration levels that are sequentially retrieved.

さらに本発明においては、呼吸状態推定部は、振幅ピーク検索部により順次検索されるピークのうち過去所定数分のピークの振幅レベルの平均値を基準として、当該平均値の半分以下のみを推定対象と判断し、当該平均値の3倍以上をノイズと判断するようにした。この結果、睡眠障害判別装置では、順次検索された振動レベルの局所的な最大値であるピークのうち、無呼吸イベント対象のみを抽出したことにより、被検者の呼吸状態をより高い精度で推定することが可能となる。 Further, in the present invention, the respiratory state estimating unit uses the average value of the amplitude levels of the past predetermined number of peaks among the peaks sequentially searched by the amplitude peak searching unit as a reference, and estimates only half or less of the average value. , and three times or more of the average value was determined to be noise. As a result, the sleep disorder discriminating device extracts only the apnea event targets among the peaks, which are the local maximum values of the vibration levels sequentially retrieved, and thus estimates the respiratory state of the subject with higher accuracy. It becomes possible to

さらに本発明においては、生体振動検出部は、被検者の体表面に比較的粘着性が高い両面粘着テープを介挿して貼着するようにした。この結果、睡眠障害判別装置では、被検者の体表面から生体由来の振動を両面粘着テープを通じてほぼ直接検出することが可能となる。特に被検者の胸骨上窩を中心とする体表面は、皮膚から最も短い距離で気管壁の振動を捉えることが可能な部位であり、耳で聞こえない心臓や呼吸に伴う振動(非可聴域)も非常に高い感度で検出することが可能となる。 Furthermore, in the present invention, the bio-vibration detector is attached to the subject's body surface by inserting a double-sided adhesive tape having relatively high adhesiveness. As a result, the apparatus for determining sleep disorders can almost directly detect biological vibrations from the subject's body surface through the double-sided adhesive tape. In particular, the body surface centered on the suprasternal fossa of the subject is the part where the vibration of the tracheal wall can be captured at the shortest distance from the skin, and the vibration accompanying heart and breathing that cannot be heard by the ear (inaudible) area) can also be detected with very high sensitivity.

さらに本発明においては、被検者の胸骨上窩を中心とする体表面に着脱自在に固定され、当該被検者の呼吸器系および循環器系の生体活動に伴い発生される振動を検出する第1ステップと、生体振動検出部により検出される振動を変換して得られる電気信号から、被検者の呼吸音に相当する周波数帯域のみを呼吸信号として抽出する第2ステップと、呼吸信号抽出部により抽出される呼吸信号について、信号波形のエンベロープ解析により振幅変動のピークを順次検索する第3ステップと、振幅ピーク検索部により順次検索されるピークの振幅レベルおよび連続するピークの出現間隔に基づいて、被検者の呼気および吸気をサイクル単位とする呼吸サイクルを順次検出しながら、当該呼吸サイクルが所定時間以上検出されなかった場合に、被検者の呼吸状態が無呼吸または低呼吸であると推定する第4ステップと、呼吸状態推定部により推定される無呼吸または低呼吸の発生頻度に基づいて、前記被検者の睡眠時における呼吸障害の有無を判別する第5ステップとを備えるようにした。 Furthermore, in the present invention, the sensor is detachably fixed to the body surface of the subject centered on the suprasternal fossa, and detects vibrations generated by biological activities of the respiratory and circulatory systems of the subject. a first step; a second step of extracting, as a respiratory signal, only the frequency band corresponding to the respiratory sound of the subject from the electrical signal obtained by converting the vibration detected by the biological vibration detection unit; and a respiratory signal extraction. A third step of sequentially searching for peaks of amplitude fluctuations by analyzing the envelope of the signal waveform for the respiratory signal extracted by the unit, and based on the amplitude level of the peaks sequentially searched by the amplitude peak search unit and the appearance interval of consecutive peaks. The respiratory state of the subject is apnea or hypopnea when the respiratory cycle is not detected for a predetermined period of time or more while sequentially detecting the respiratory cycle in which the subject's expiration and inspiration are cycle units. and a fifth step of determining the presence or absence of respiratory disorder during sleep of the subject based on the frequency of occurrence of apnea or hypopnea estimated by the respiratory state estimation unit. made it

この結果、睡眠障害判別方法では、呼吸信号の波形エンベロープをモデル化して振幅変動の局所的な最大値であるピークを順次検索するアルゴリズムを構築し、当該アルゴリズムに基づいて被検者の呼吸状態が無呼吸または低呼吸であると推定することにより、従来よりも格段と高い精度で被検者の睡眠時における呼吸障害を判別することができる。 As a result, in the sleep disorder determination method, an algorithm is constructed to sequentially search for peaks that are local maximum values of amplitude fluctuations by modeling the waveform envelope of the respiratory signal, and the respiratory state of the subject is determined based on the algorithm. By estimating apnea or hypopnea, respiratory disorder during sleep of the subject can be determined with much higher accuracy than in the past.

本発明によれば、比較的高い精度で被検者の睡眠時における呼吸障害を判別することが可能な睡眠障害判別装置および睡眠障害判別方法を実現できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to realize a sleep disorder determination device and a sleep disorder determination method capable of determining breathing disorders during sleep of a subject with relatively high accuracy.

本実施形態に係る睡眠障害判別装置の説明に供する概念図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a conceptual diagram with which it uses for description of the sleep disorder determination apparatus which concerns on this embodiment. 図1に示す睡眠障害判別装置を被検者に装着した状態の説明に供する略線図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a state in which the sleep disorder determination device shown in FIG. 1 is attached to a subject; 図2に示す睡眠障害判別装置の内部構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing the internal configuration of the sleep disorder determination device shown in FIG. 2. FIG. 呼吸信号の波形および振幅エンベロープを表すグラフである。Fig. 3 is a graph representing the waveform and amplitude envelope of a respiratory signal; 順次検索されたピークの検出結果および推定された無呼吸イベントを表すグラフである。FIG. 11 is a graph representing sequentially retrieved peak detection results and estimated apnea events. FIG. 無呼吸および低呼吸のイベント数を関数表示したグラフである。FIG. 11 is a graph showing the number of apnea and hypopnea events as a function; FIG. 無呼吸および低呼吸の推定結果とAHIから算出したSAS診断結果とを反映した混同行列を表す図表である。FIG. 10 is a chart showing a confusion matrix reflecting estimated results of apnea and hypopnea and SAS diagnosis results calculated from AHI. FIG. 図7に示す混同行列から読み取れる性能指標を表す図表である。8 is a chart showing performance indicators that can be read from the confusion matrix shown in FIG. 7;

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 One embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

(1)本実施の形態による睡眠障害判別装置の構成
図1に本発明による睡眠障害判別装置1の構成を示す。睡眠障害判別装置1は、腕時計型のウェアラブル端末装置2と、当該ウェアラブル端末装置2の側面に設けられた接続端子にケーブル3を介して接続された音響振動センサ(生体振動検出部)4とから構成されている。
(1) Configuration of Sleep Disorder Determining Apparatus According to Present Embodiment FIG. 1 shows the configuration of a sleep disorder determining apparatus 1 according to the present invention. The sleep disorder determination device 1 includes a wristwatch-type wearable terminal device 2 and an acoustic vibration sensor (biological vibration detection unit) 4 connected via a cable 3 to a connection terminal provided on the side surface of the wearable terminal device 2. It is configured.

音響振動センサ4は、被検者の胸骨上窩を中心とする体表面に着脱自在に固定され、当該被検者の呼吸器系および循環器系の生体活動に伴い発生される振動を検出する。 The acoustic vibration sensor 4 is detachably fixed to the body surface of the subject centered on the suprasternal fossa, and detects vibrations generated by the biological activities of the respiratory and circulatory systems of the subject. .

具体的に音響振動センサ4は、所定の性能特性(感度:-35〔dB〕、周波数帯域:25〔Hz〕~1〔kHz〕)を有し、被検者の呼吸中に気道を通過する気流の乱れによる圧力変動を検出すると同時に、耳で聞こえない心臓や呼吸に伴う振動(非可聴域)も検出するようになされている。 Specifically, the acoustic vibration sensor 4 has predetermined performance characteristics (sensitivity: -35 [dB], frequency band: 25 [Hz] to 1 [kHz]), and passes through the respiratory tract during the subject's breathing. At the same time as detecting pressure fluctuations due to turbulence in the airflow, it also detects vibrations (non-audible range) associated with the heart and breathing that cannot be heard by the ear.

ウェアラブル端末装置2は、装置本体2Xが小型サイズ(56〔mm〕×37〔mm〕×12〔mm〕)の略直方体形状からなる低重量(約20〔g〕)の多目的センサデバイスであり、被検者の手首にベルト5を巻回して装着される。このウェアラブル端末装置2は、被検者の生体情報(心電、脈拍、脈圧、酸素飽和度、体温、脳波、血糖値、血圧および筋電のうち少なくとも1以上)の計測手段として兼用可能に構成されている。 The wearable terminal device 2 is a multi-purpose sensor device with a low weight (about 20 [g]) in which the device main body 2X has a small size (56 [mm] x 37 [mm] x 12 [mm]) and a substantially rectangular parallelepiped shape. The belt 5 is wound around the wrist of the subject and worn. The wearable terminal device 2 can also be used as means for measuring biological information of the subject (at least one or more of electrocardiogram, pulse, pulse pressure, oxygen saturation, body temperature, electroencephalogram, blood sugar level, blood pressure and myoelectric potential). It is configured.

またウェアラブル端末装置2において、装置本体の表面には液晶等からなる表示部6が設けられ、後述する制御部10(図3)の制御に応じて、音響振動センサ4による検出結果や現在時刻等が表示されるようになされている。 In addition, in the wearable terminal device 2, a display unit 6 made of liquid crystal or the like is provided on the surface of the device main body, and according to the control of the control unit 10 (FIG. 3) described later, the detection result by the acoustic vibration sensor 4, the current time, etc. is made to be displayed.

図2に示すように、睡眠障害判別装置1は、使用時、ウェアラブル端末装置2が被検者の手首(図示せず)にベルト5を用いて装着されるとともに、ウェアラブル端末装置2にケーブル3を介して接続された音響振動センサ4が被検者の胸骨上窩に装着される。 As shown in FIG. 2, when the sleep disorder determination device 1 is used, the wearable terminal device 2 is attached to the wrist (not shown) of the subject using a belt 5, and the wearable terminal device 2 is connected to the cable 3 Acoustic vibration sensor 4 connected via is attached to the subject's suprasternal fossa.

被検者の胸骨上窩は、気管音の収録に最も適した振幅対雑音比が得られる身体部位である。本実施の形態では、被検者の胸骨上窩における体表面に、比較的粘着性が高い医療用粘着テープを介挿して音響振動センサ4のセンサ面が貼着されるようになされている。 The subject's suprasternal fossa is the body site that provides the most suitable amplitude-to-noise ratio for recording tracheal sounds. In this embodiment, the sensor surface of the acoustic vibration sensor 4 is attached to the body surface of the subject's suprasternal fossa by inserting a medical adhesive tape having relatively high adhesiveness.

この結果、睡眠障害判別装置1では、被検者の体表面から生体由来の振動を医療用粘着テープを通じてほぼ直接検出することが可能となる。特に被検者の胸骨上窩を中心とする体表面は、皮膚から最も短い距離で気管壁の振動を捉えることが可能な部位、すなわち、気管音の収録に最も適した振幅対雑音比が得られる身体部位であり、耳で聞こえない心臓や呼吸に伴う振動(非可聴域)も非常に高い感度で検出することが可能となる。 As a result, the sleep disorder determination device 1 can almost directly detect biological vibrations from the subject's body surface through the medical adhesive tape. In particular, the body surface centered on the suprasternal fossa of the subject has the most suitable amplitude-to-noise ratio for recording tracheal sounds, which is the part where the vibration of the tracheal wall can be captured at the shortest distance from the skin. It is possible to detect, with extremely high sensitivity, vibrations associated with the heart and breathing (inaudible range) that cannot be heard by the human ear.

なお、医療用粘着テープとして市販品を複数試行したところ、ニチバンメディカル株式会社の製品である医療用両面テープ(製品番号:414125)が最も有効であるという結果が得られた。 When several commercially available medical adhesive tapes were tested, it was found that the double-sided medical tape (product number: 414125) manufactured by Nichiban Medical Co., Ltd. was the most effective.

(2)ウェアラブル端末装置における内部システム構成
図3は、睡眠障害判別装置1におけるウェアラブル端末装置2の制御系システムの構成を示すブロック図である。図3に示すように、ウェアラブル端末装置2の制御系システムは、システム全体の統括制御するCPU(Central Processing Unit)からなる制御部10と、当該制御部10の指令に応じて各種データが読書き可能にデータベース化されているデータ格納部11とを有する。
(2) Internal System Configuration in Wearable Terminal Device FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the wearable terminal device 2 in the sleep disorder determination device 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the control system of the wearable terminal device 2 includes a control unit 10 consisting of a CPU (Central Processing Unit) that controls the entire system, and various data reading and writing according to commands from the control unit 10. and a data storage unit 11 that can be stored in a database.

制御部10は、呼吸信号抽出部20、振幅ピーク検索部21、呼吸状態推定部22および睡眠障害判別部23から構成される。呼吸信号抽出部20は、音響振動センサ(生体振動検出部)4により検出される振動を変換して得られる電気信号から、被検者の呼吸音に相当する周波数帯域のみを呼吸信号として抽出する。 The control unit 10 comprises a respiratory signal extraction unit 20 , an amplitude peak search unit 21 , a respiratory state estimation unit 22 and a sleep disorder determination unit 23 . The respiratory signal extractor 20 extracts only the frequency band corresponding to the subject's respiratory sound as a respiratory signal from the electric signal obtained by converting the vibration detected by the acoustic vibration sensor (biological vibration detector) 4. .

具体的に呼吸信号抽出部20は、音響振動センサ(生体振動検出部)により検出される振動を、サンプリング周波数8〔kHz〕および量子化ビット数16〔bit〕の電気信号にデジタル変換した後、16〔kHz〕のオーバーサンプリングで作成されたMP4オーディオファイルとしてデータ格納部に転送する。 Specifically, the respiratory signal extraction unit 20 digitally converts the vibration detected by the acoustic vibration sensor (biological vibration detection unit) into an electrical signal with a sampling frequency of 8 [kHz] and a quantization bit number of 16 [bit]. It is transferred to the data storage unit as an MP4 audio file created by oversampling at 16 [kHz].

続いて呼吸信号抽出部20は、データ格納部11から読み出したデジタル信号について、所定の閾値以上の信号レベルを除去することにより、過度に高い振幅レベルを異常値として除去した信号を得ることができる。 Subsequently, the respiratory signal extraction unit 20 removes signal levels above a predetermined threshold value from the digital signal read from the data storage unit 11, thereby obtaining a signal from which excessively high amplitude levels are removed as abnormal values. .

そして呼吸信号抽出部20は、異常値除去後のデジタル信号に対して、10次のバターワースバンドパスフィルタ(カットオフ周波数:300〔Hz〕および1,000〔Hz〕)を用いてフィルタリングして、被検者の呼吸音に相当する周波数帯域のみを呼吸信号として抽出する。 Then, the respiratory signal extraction unit 20 filters the digital signal after removing the abnormal value using a 10th-order Butterworth bandpass filter (cutoff frequency: 300 [Hz] and 1,000 [Hz]), Only the frequency band corresponding to the person's breathing sound is extracted as a breathing signal.

実際に呼吸信号抽出部20は、周波数分離により抽出した呼吸信号を、3次のメディアンフィルタを用いて5回増幅して平滑化することにより、振幅のスパイクノイズを除去する。図4(A)に実際の呼吸信号の波形を示す。 Actually, the respiratory signal extraction unit 20 removes amplitude spike noise by amplifying and smoothing the respiratory signal extracted by frequency separation five times using a third-order median filter. FIG. 4A shows the waveform of the actual respiratory signal.

振幅ピーク検索部21は、呼吸信号抽出部20により抽出される呼吸信号について、信号波形のエンベロープ解析により振幅変動のピークを順次検索する。すなわち、振幅ピーク検索部21は、呼吸信号の振幅エンベロープをモデル化して振幅変動の局所的な最大値であるピークを順次検索するアルゴリズムを構築する。図4(B)に、図4(A)における呼吸信号の振幅エンベロープを示す。 The amplitude peak search unit 21 sequentially searches for amplitude fluctuation peaks in the respiratory signal extracted by the respiratory signal extraction unit 20 by envelope analysis of the signal waveform. That is, the amplitude peak search unit 21 constructs an algorithm that models the amplitude envelope of the respiratory signal and sequentially searches for peaks that are local maximum values of amplitude fluctuations. FIG. 4B shows the amplitude envelope of the respiratory signal in FIG. 4A.

具体的に振幅ピーク検索部21は、呼吸信号の局所的な最大値を計算するために、フレームサイズを2,048ポイントに設定して、連続するフレーム間のサンプル数であるホップサイズを1,024ポイントに設定した。 Specifically, the amplitude peak search unit 21 sets the frame size to 2,048 points and sets the hop size, which is the number of samples between consecutive frames, to 1,024 points in order to calculate the local maximum value of the respiratory signal. did.

呼吸状態推定部22は、振幅ピーク検索部21により順次検索されるピークの振幅レベルおよび連続するピークの出現間隔に基づいて、被検者の呼気および吸気をサイクル単位とする呼吸サイクルを順次検出する。図5(A)に5分間に検出されたピークの検出結果を示す。 The respiratory state estimator 22 sequentially detects respiratory cycles in units of cycles of exhalation and inhalation of the subject, based on the amplitude levels of the peaks sequentially retrieved by the amplitude peak retrieving unit 21 and the appearance intervals of successive peaks. . FIG. 5A shows the detection results of peaks detected for 5 minutes.

呼吸状態推定部22は、順次検索されるピークの数を2で割ることにより、呼吸サイクル(1サイクルは吸気と呼気に相当)の総数を算出することができる。また、時間的なウィンドウサイズ(10秒、30秒、1分など)を設定し、呼吸信号の各ウィンドウ内のピークの数をカウントすることにより、瞬間的な呼吸数を算出することもできる。 The respiratory state estimation unit 22 can calculate the total number of respiratory cycles (one cycle corresponds to inspiration and expiration) by dividing the number of sequentially searched peaks by two. The instantaneous respiration rate can also be calculated by setting a temporal window size (10 seconds, 30 seconds, 1 minute, etc.) and counting the number of peaks in each window of the respiratory signal.

呼吸状態推定部22は、振幅ピーク検索部21により順次検索されるピークについて、連続する2つのピーク間の最小継続時間を設定することにより、呼吸イベントに対応しないピークを取り除くことが可能となる。 Respiratory state estimator 22 can remove peaks that do not correspond to respiratory events by setting the minimum duration between two consecutive peaks sequentially searched by amplitude peak searcher 21 .

続いて呼吸状態推定部22は、振幅ピーク検索部21により順次検索されるピークのうち過去所定数分のピークの振幅レベルの平均値を基準として、当該平均値の半分以下のみを推定対象と判断し、当該平均値の3倍以上をノイズと判断する。 Subsequently, the respiratory state estimator 22 uses the average value of the amplitude levels of the past predetermined number of peaks among the peaks sequentially searched by the amplitude peak searcher 21 as a reference, and determines that only half or less of the average value is to be estimated. and judges that three times or more of the average value is noise.

ここで、無呼吸とは、呼吸が10秒以上停止した状態を指す。無呼吸の間にピークがないと仮定すると、10秒以上離れた2つのピークが無呼吸の区切りとなる。睡眠時間1時間当たりの無呼吸および低呼吸の合計回数に相当するAHIスコアは、5以上かつ15未満であれば軽症、15以上かつ30未満であれば中等症、30以上であれば重症と区分される。 Here, apnea refers to a state in which breathing stops for 10 seconds or longer. Assuming no peaks between apneas, two peaks separated by more than 10 seconds mark an apnea break. The AHI score, which corresponds to the total number of apneas and hypopneas per hour of sleep, is classified as mild if 5 or more and less than 15, moderate if 15 or more and less than 30, and severe if 30 or more. be done.

このように呼吸状態推定部22は、呼吸サイクルが所定時間(例えば10秒)以上検出されなかった場合に、被検者の呼吸状態が無呼吸または低呼吸であると推定するようにして、無呼吸イベント対象のみを抽出したことにより、被検者の呼吸状態をより高い精度で推定することが可能となる。図5(B)に、図5(A)におけるピーク検出結果から推定した無呼吸イベントを示す。 In this manner, the respiratory state estimating unit 22 estimates that the respiratory state of the subject is apnea or hypopnea when the respiratory cycle is not detected for a predetermined time (for example, 10 seconds). By extracting only the respiratory event target, it becomes possible to estimate the respiratory state of the subject with higher accuracy. FIG. 5(B) shows an apnea event estimated from the peak detection results in FIG. 5(A).

睡眠障害判別部23は、呼吸状態推定部22により推定される無呼吸または低呼吸の発生頻度に基づいて、被検者の睡眠時における呼吸障害の有無を判別する。 Based on the occurrence frequency of apnea or hypopnea estimated by the respiratory state estimation unit 22, the sleep disorder determination unit 23 determines the presence or absence of respiratory disorder during sleep of the subject.

このように睡眠障害判別装置1では、呼吸信号の振幅エンベロープをモデル化して振幅変動の局所的な最大値であるピークを順次検索するアルゴリズムを構築し、当該アルゴリズムに基づいて被検者の呼吸状態が無呼吸または低呼吸であると推定することにより、従来よりも格段と高い精度で被検者の睡眠時における呼吸障害を判別することができる。 In this way, the sleep disorder determination device 1 models the amplitude envelope of the respiratory signal, constructs an algorithm for sequentially searching for peaks that are local maximum values of amplitude fluctuations, and based on the algorithm, the respiratory state of the subject. By estimating that the subject is apnea or hypopnea, it is possible to determine the breathing disorder during sleep of the subject with much higher accuracy than in the past.

(3)本実施の形態による睡眠障害判別装置の有効性検証実験
実際に睡眠障害判別装置1を用いて、22歳から27歳までの健常者7名を被検者として、睡眠時における呼吸障害の判別方法の有効性を検証した。
(3) Effectiveness verification experiment of the sleep disorder discriminating device according to the present embodiment Actually using the sleep disorder discriminating device 1, seven healthy subjects between the ages of 22 and 27 were used as subjects, and breathing disorders during sleep The effectiveness of the discrimination method was verified.

上述した図2に示すように、各被検者は、椅子に着座した状態で、ウェアラブル端末装置を左手首に装着するとともに、音響振動センサ4を医療用粘着テープが介挿されるように胸骨上窩に貼着する。 As shown in FIG. 2 described above, each subject is seated on a chair, wears the wearable terminal device on the left wrist, and attaches the acoustic vibration sensor 4 above the sternum so that the medical adhesive tape is inserted. Affix to the fossa.

各被検者に対して、5分間の呼吸状態を記録した。最初の1分間を正常な呼吸をした後、その1分後に5秒、2分後に10秒、3分後に15秒、4分後に20秒と定期的に呼吸を止めるように指示することにより、3回の中枢性無呼吸(少なくとも10秒間の気流の中断)をシミュレートさせた。これらの期間以外は、呼吸は規則的で呼吸数を制限しなかった。 Five minutes of respiratory status were recorded for each subject. After breathing normally for the first minute, they were instructed to hold their breath periodically for 5 seconds after 1 minute, 10 seconds after 2 minutes, 15 seconds after 3 minutes, and 20 seconds after 4 minutes. Three central apneas (interruptions in airflow for at least 10 seconds) were simulated. Outside of these periods, breathing was regular and did not limit respiratory rate.

図6は、本実施の形態による睡眠障害判別装置1を用いて計算された無呼吸および低呼吸のイベント数を、被検者の呼吸音の信号波形から直接求めることができた実際のイベント数の関数として示したものである。この図6において、計算された無呼吸および低呼吸のイベント数をY軸、実測により得られた無呼吸および低呼吸のイベント数をX軸としてグラフ化し、これら2つの変数の関係を描くためにトレンドカーブを追加した。このグラフによれば、本実施の形態による睡眠障害判別装置1を用いて計算された無呼吸および低呼吸のイベント数はより現実に近いことがわかる。 FIG. 6 shows the number of events of apnea and hypopnea calculated using the sleep disorder determination device 1 according to the present embodiment, and the actual number of events that could be obtained directly from the signal waveform of the breath sound of the subject. is shown as a function of In FIG. 6, the calculated number of apnea and hypopnea events is plotted on the Y axis, and the measured number of apnea and hypopnea events is plotted on the X axis. Added trend curve. According to this graph, it can be seen that the number of apnea and hypopnea events calculated using the sleep disorder determination device 1 according to the present embodiment is more realistic.

無呼吸および低呼吸の推定結果と、AHIから算出したSAS診断結果とを、図7(A)に示すような混同行列(Confusion Matrix)を用いて整理した。無呼吸および低呼吸の推定結果は、図7(B)に示すように、真陽性(TP:True Positives)が74、真陰性(TN:True Negatives)が111、偽陽性(FP:False Positives)が3、偽陰性(FN:False Negatives)が5であった。また、AHIから算出したSAS診断結果は、図7(C)に示すように、真陽性(TP)が19、真陰性(TN)が9、偽陽性(FP)が0、偽陰性(FN)が0であった。 The estimation results of apnea and hypopnea and the SAS diagnosis results calculated from AHI were arranged using a confusion matrix as shown in FIG. 7(A). The estimation results of apnea and hypopnea are, as shown in FIG. was 3, and false negatives (FN) were 5. In addition, the SAS diagnosis results calculated from AHI are, as shown in FIG. 7 (C), 19 true positives (TP), 9 true negatives (TN), 0 false positives (FP), was 0.

続いて混同行列から読み取れる性能指標である正解率(Accuracy)、感度(Sensitivity)および特異度(Specificity)を求めた。正解率は、(TP+TN)/(TP+FP+TN+FN)、すなわち、正しい評価数/全ての評価数を表す。また、感度は、TP/(TP+FN)、すなわち、正しく識別された陽性(無呼吸および低呼吸のイベントあり)の割合を表す。さらに、特異度は、TN/(TN+FP)、すなわち、正しく識別された陰性(無呼吸および低呼吸のイベントなし)の割合を表す。 Subsequently, accuracy, sensitivity, and specificity, which are performance indicators that can be read from the confusion matrix, were determined. The accuracy rate represents (TP+TN)/(TP+FP+TN+FN), that is, the number of correct evaluations/the number of all evaluations. Sensitivity also represents TP/(TP+FN), the percentage of correctly identified positives (with apnea and hypopnea events). Further, the specificity represents TN/(TN+FP), the proportion of correctly identified negatives (no apnea and hypopnea events).

図8に示すように、無呼吸および低呼吸の推定結果は、正解率(Accuracy)が95.9〔%〕、感度(Sensitivity)が93.7〔%〕、特異度(Specificity)が97.6〔%〕であった。また、AHIから算出したSAS診断結果は、正解率(Accuracy)が100〔%〕、感度(Sensitivity)が100〔%〕、特異度(Specificity)が100〔%〕であった。 As shown in FIG. 8, the estimation results of apnea and hypopnea had an accuracy rate of 95.9 [%], a sensitivity of 93.7 [%], and a specificity of 97.6 [%]. Ta. The SAS diagnosis results calculated from AHI were 100 [%] in accuracy, 100 [%] in sensitivity, and 100 [%] in specificity.

本実施の形態による睡眠障害判別装置では、上述した図7(B)および(C)に示す混同行列において、無呼吸および低呼吸の推定結果と、AHIから算出したSAS診断結果と両方とも、偽陽性(FP)の数を最小限に抑えるように、すなわち、図8に示す特異度(Specificity)を最大にするように設定した。 In the sleep disorder determination device according to the present embodiment, in the confusion matrix shown in FIGS. It was set to minimize the number of positives (FP), ie to maximize the specificity shown in FIG.

この結果、SAS患者である被検者が定期的に無呼吸をしているときに1つまたは2つの無呼吸イベントの検出を見落とすよりも、通常の被検者の無呼吸イベントを検出する方が重要であると考えたためである。 As a result, it is better to detect apneic events in normal subjects than to miss the detection of one or two apneic events when subjects who are SAS patients are regularly apnea. This is because we thought that

また、特異度以外では、正解率(Accuracy)が、無呼吸および低呼吸の推定結果では約96〔%〕、AHIから算出したSAS診断結果では100〔%〕と非常に高い値を得ることができた。 In addition to the specificity, the accuracy rate is about 96 [%] for the estimation results of apnea and hypopnea, and 100 [%] for the SAS diagnosis result calculated from AHI. did it.

(4)他の実施の形態
なお上述のように本実施の形態においては、睡眠障害判別装置1における生体振動検出部として、音響振動センサ4を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、被検者の胸骨上窩を中心に体表面を介して、呼吸器系および循環器系の生体活動に伴い発生される振動を人間の耳で聞こえない非可聴域まで検出することができれば、その他種々の振動検出手段を適用するようにしてもよい。
(4) Other Embodiments As described above, in the present embodiment, the case where the acoustic vibration sensor 4 is applied as the biological vibration detection unit in the sleep disorder determination device 1 was described. Detects, but is not limited to, vibrations generated in the respiratory and circulatory system through the body surface centering on the suprasternal fossa of the subject, up to the inaudible range, which is inaudible to the human ear. If possible, other various vibration detection means may be applied.

また本実施の形態においては、被検者の体表面に音響振動センサ(生体振動検出部)4を固定するための医療用粘着テープとして、特定の市販品を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、皮膚への影響がなく、かつ比較的粘着性が高い両面粘着テープであれば、種々のものを適用するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, a specific commercial product is applied as the medical adhesive tape for fixing the acoustic vibration sensor (biological vibration detection unit) 4 to the body surface of the subject. However, the present invention is not limited to this, and various types of double-sided adhesive tapes may be applied as long as they do not affect the skin and have relatively high adhesiveness.

1…睡眠障害判別装置、2…ウェアラブル端末装置、3…ケーブル、4…音響振動センサ、5…ベルト、6…表示部、10…制御部、11…データ格納部、20…呼吸信号抽出部、21…振幅ピーク検索部、22…呼吸状態推定部、23…睡眠障害判別部。
1... sleep disorder determination device, 2... wearable terminal device, 3... cable, 4... acoustic vibration sensor, 5... belt, 6... display unit, 10... control unit, 11... data storage unit, 20... respiratory signal extraction unit, 21... Amplitude peak search unit, 22... Respiratory state estimation unit, 23... Sleep disorder determination unit.

Claims (9)

被検者の胸骨上窩を中心とする体表面に着脱自在に固定され、当該被検者の呼吸器系および循環器系の生体活動に伴い発生される振動を検出する生体振動検出部と、
前記生体振動検出部により検出される振動を変換して得られる電気信号から、前記被検者の呼吸音に相当する周波数帯域のみを呼吸信号として抽出する呼吸信号抽出部と、
前記呼吸信号抽出部により抽出される前記呼吸信号について、信号波形のエンベロープ解析により振幅変動のピークを順次検索する振幅ピーク検索部と、
前記振幅ピーク検索部により順次検索される前記ピークの振幅レベルおよび連続する前記ピークの出現間隔に基づいて、前記被検者の呼気および吸気をサイクル単位とする呼吸サイクルを順次検出しながら、当該呼吸サイクルが所定時間以上検出されなかった場合に、前記被検者の呼吸状態が無呼吸または低呼吸であると推定する呼吸状態推定部と、
前記呼吸状態推定部により推定される無呼吸または低呼吸の発生頻度に基づいて、前記被検者の睡眠時における呼吸障害の有無を判別する睡眠障害判別部と
を備えることを特徴とする睡眠障害判別装置。
a bio-vibration detection unit that is detachably fixed to the body surface of a subject centered on the suprasternal fossa and that detects vibrations generated in accordance with biological activities of the respiratory system and the circulatory system of the subject;
a respiratory signal extraction unit that extracts, as a respiratory signal, only a frequency band corresponding to the respiratory sound of the subject from an electrical signal obtained by converting the vibration detected by the biological vibration detection unit;
an amplitude peak search unit for sequentially searching for amplitude fluctuation peaks by envelope analysis of a signal waveform of the respiratory signal extracted by the respiratory signal extraction unit;
Based on the amplitude level of the peak and the appearance interval of the continuous peaks sequentially searched by the amplitude peak search unit, while sequentially detecting the respiratory cycle in units of cycles of exhalation and inspiration of the subject, a respiratory state estimating unit that estimates that the respiratory state of the subject is apnea or hypopnea when a cycle has not been detected for a predetermined time or longer;
a sleep disorder determination unit that determines whether the subject has respiratory disorders during sleep based on the occurrence frequency of apnea or hypopnea estimated by the respiratory state estimation unit. Discriminator.
前記呼吸信号抽出部は、前記呼吸信号を抽出する前段階として、前記電気信号について所定の閾値以上の信号レベルを除去する
ことを特徴とする請求項1に記載の睡眠障害判別装置。
2. The sleep disorder determination device according to claim 1, wherein the respiratory signal extractor removes signal levels of the electrical signal equal to or higher than a predetermined threshold as a pre-stage of extracting the respiratory signal.
前記呼吸状態推定部は、前記振幅ピーク検索部により順次検索される前記ピークについて、連続する2つの前記ピーク間の最小継続時間を設定する
ことを特徴とする請求項1または2記載の睡眠障害判別装置。
3. The sleep disorder determination according to claim 1 or 2, wherein the respiratory state estimation unit sets a minimum duration between two consecutive peaks for the peaks sequentially searched by the amplitude peak search unit. Device.
前記呼吸状態推定部は、前記振幅ピーク検索部により順次検索される前記ピークのうち過去所定数分の前記ピークの振幅レベルの平均値を基準として、当該平均値の半分以下のみを推定対象と判断し、当該平均値の3倍以上をノイズと判断する
ことを特徴とする請求項3に記載の睡眠障害判別装置。
The respiratory state estimating unit determines, as a reference, only half or less of the average value of amplitude levels of a predetermined number of past peaks among the peaks sequentially searched by the amplitude peak searching unit to be estimated. 4. The sleep disorder discriminating device according to claim 3, wherein three times or more of the average value is determined as noise.
前記生体振動検出部は、前記被検者の体表面に比較的粘着性が高い両面粘着テープを介挿して貼着する
ことを特徴とする請求項1から4までのいずれか一項に記載の睡眠障害判別装置。
5. The bio-vibration detector according to any one of claims 1 to 4, wherein the body surface of the subject is attached to the body surface of the subject by inserting a double-sided adhesive tape having relatively high adhesiveness. Sleep disorder discriminator.
被検者の胸骨上窩を中心とする体表面に着脱自在に固定され、当該被検者の呼吸器系および循環器系の生体活動に伴い発生される振動を検出する第1ステップと、
前記生体振動検出部により検出される振動を変換して得られる電気信号から、前記被検者の呼吸音に相当する周波数帯域のみを呼吸信号として抽出する第2ステップと、
前記呼吸信号抽出部により抽出される前記呼吸信号について、信号波形のエンベロープ解析により振幅変動のピークを順次検索する第3ステップと、
前記振幅ピーク検索部により順次検索される前記ピークの振幅レベルおよび連続する前記ピークの出現間隔に基づいて、前記被検者の呼気および吸気をサイクル単位とする呼吸サイクルを順次検出しながら、当該呼吸サイクルが所定時間以上検出されなかった場合に、前記被検者の呼吸状態が無呼吸または低呼吸であると推定する第4ステップと、
前記呼吸状態推定部により推定される無呼吸または低呼吸の発生頻度に基づいて、前記被検者の睡眠時における呼吸障害の有無を判別する第5ステップと
を備えることを特徴とする睡眠障害判別方法。
a first step of detachably fixing to the body surface of the subject centered on the suprasternal fossa and detecting vibrations generated in accordance with biological activities of the respiratory system and the circulatory system of the subject;
a second step of extracting, as a respiratory signal, only a frequency band corresponding to the respiratory sound of the subject from an electrical signal obtained by converting the vibration detected by the biological vibration detection unit;
a third step of sequentially searching for amplitude fluctuation peaks by envelope analysis of a signal waveform of the respiratory signal extracted by the respiratory signal extraction unit;
Based on the amplitude level of the peak and the appearance interval of the continuous peaks sequentially searched by the amplitude peak search unit, while sequentially detecting the respiratory cycle in units of cycles of exhalation and inspiration of the subject, a fourth step of estimating that the respiratory state of the subject is apnea or hypopnea if no cycle has been detected for a predetermined period of time;
and a fifth step of determining the presence or absence of respiratory disorder during sleep of the subject based on the occurrence frequency of apnea or hypopnea estimated by the respiratory state estimation unit. Method.
前記第2ステップは、前記呼吸信号を抽出する前段階として、前記電気信号について所定の閾値以上の信号レベルを除去する
ことを特徴とする請求項6に記載の睡眠障害判別方法。
7. The sleep disorder determination method according to claim 6, wherein said second step removes a signal level equal to or higher than a predetermined threshold from said electrical signal as a step prior to extracting said respiratory signal.
前記第4ステップは、前記第3ステップにより順次検索される前記ピークについて、連続する2つの前記ピーク間の最小継続時間を設定する
ことを特徴とする請求項6または7に記載の睡眠障害判別方法。
The sleep disorder determination method according to claim 6 or 7, wherein the fourth step sets a minimum duration between two consecutive peaks for the peaks sequentially searched by the third step. .
前記第4ステップは、前記第3ステップにより順次検索される前記ピークのうち過去所定数分の前記ピークの振幅レベルの平均値を基準として、当該平均値の半分以下のみを推定対象と判断し、当該平均値の3倍以上をノイズと判断する
ことを特徴とする請求項8に記載の睡眠障害判別方法。
In the fourth step, of the peaks sequentially retrieved in the third step, the average value of the amplitude levels of the peaks for a predetermined number of times in the past is used as a reference, and only half or less of the average value is determined to be an object to be estimated; 9. The sleep disorder determination method according to claim 8, wherein three times or more of the average value is determined as noise.
JP2022018052A 2022-02-08 2022-02-08 Sleep disorder discrimination device and sleep disorder discrimination method Pending JP2023115691A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022018052A JP2023115691A (en) 2022-02-08 2022-02-08 Sleep disorder discrimination device and sleep disorder discrimination method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022018052A JP2023115691A (en) 2022-02-08 2022-02-08 Sleep disorder discrimination device and sleep disorder discrimination method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023115691A true JP2023115691A (en) 2023-08-21

Family

ID=87576503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022018052A Pending JP2023115691A (en) 2022-02-08 2022-02-08 Sleep disorder discrimination device and sleep disorder discrimination method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023115691A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7207948B2 (en) Systems and methods for monitoring cough
EP2593007B1 (en) Feature characterization for breathing monitor
CN100418468C (en) Constrain-free, imperceptible sleep disorder measuring device and its method
KR101182994B1 (en) Techniques for prediction and monitoring of clinical episodes
Yadollahi et al. Acoustic obstructive sleep apnea detection
JP5344818B2 (en) Cough monitoring system and method
US10506969B2 (en) Acoustic upper airway assessment system and method, and sleep apnea assessment system and method relying thereon
US20080243017A1 (en) Breathing sound analysis for estimation of airlow rate
JPH10155755A (en) Medical apparatus
EP2575599A2 (en) Sleep apnea detection system
US10004452B2 (en) System and methods for estimating respiratory airflow
US9931073B2 (en) System and methods of acoustical screening for obstructive sleep apnea during wakefulness
Huq et al. Automatic breath phase detection using only tracheal sounds
Penzel et al. Physics and applications for tracheal sound recordings in sleep disorders
JP2023115691A (en) Sleep disorder discrimination device and sleep disorder discrimination method
Xinyue et al. Breathing detection from tracheal sounds in both temporal and frequency domains in the context of phrenic nerve stimulation
Kulkas et al. Intelligent methods for identifying respiratory cycle phases from tracheal sound signal during sleep
Guul et al. Portable prescreening system for sleep apnea
Lee et al. Automatic snoring detection from nasal pressure data
Jaeger et al. Instrumentation for measuring frequency of cough
JP2023066909A (en) Sleep apnea determination device, sleep apnea determination method, and sleep apnea determination program
A Smith et al. Cough recording technology
CN116369858A (en) Sleep snore pause classification method and device
Kulkas et al. Developing computational detection of individual respiratory cycle phases from tracheal sound signal during sleep