JP2718330B2

JP2718330B2 - 睡眠時の無呼吸状態判定装置

Info

Publication number: JP2718330B2
Application number: JP4221631A
Authority: JP
Inventors: 明内藤; 博幸北原
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JPH0663031A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、人の睡眠時における
無呼吸状態を判定する無呼吸状態判定装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】睡眠中に一時的に呼吸が停止する睡眠時
無呼吸症がある。

【０００３】従来、このような睡眠時における無呼吸状
態の判定は、例えば心臓の心拍数の変化や呼吸音、いび
き音などを測定することによって行うようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記心拍数の
測定方法は、複数の電極を胸部に取付けて行うために、
心理的に十分な入眠を不可能にする恐れがあり、必ずし
も正確な判定を下すことができない問題がある。

【０００５】また、呼吸音やいびき音の測定による方法
は、明瞭な呼吸音やいびき音を伴わない人に対して適用
できない問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１および２
記載の発明は、各々上記の問題を解決することを目的と
してなされたものであって、それぞれ次のように構成さ
れている。

【０００７】(１) 請求項１記載の発明の構成請求項１記載の発明は、人体の腹部に対して取付けられ
る伸縮自在な腹巻き部と、この腹巻き部に設けられ当該
腹巻き部の伸縮に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器
と、この可変抵抗器に電流を流す電源供給手段と、上記
可変抵抗器の抵抗値の変化に応じた上記可変抵抗器を流
れる電流値の変化を検出する電流検出手段と、この電流
検出手段によって検出された電流値の変化から睡眠時の
無呼吸状態を判定する無呼吸状態判定手段とを備えて構
成されている。

【０００８】(２) 請求項２記載の発明の構成請求項２記載の発明は、人体の腹部に対して取付けられ
る伸縮自在な腹巻き部と、この腹巻き部に設けられ当該
腹巻き部の伸縮に応じて歪み応力が変化する歪み計と、
この歪み計の歪み応力の変化を電流値の変化に変える歪
み−電流変換手段と、上記歪み計の歪み応力の変化に応
じた上記歪み−電流変換手段の出力電流値の変化を検出
する電流検出手段と、この電流検出手段によって検出さ
れた電流値の変化から睡眠時の無呼吸状態を判定する無
呼吸状態判定手段とを備えて構成されている。

【０００９】

【作用】

(１) 請求項１記載の発明の作用本願の請求項１記載の発明の睡眠時の無呼吸状態判定装
置の構成では、上述のように、人体の腹部に対して取付
けられる伸縮自在な腹巻き部と、この腹巻き部に設けら
れ当該腹巻き部の伸縮に応じて抵抗値が変化する可変抵
抗器と、この可変抵抗器に電流を流す電源供給手段と、
上記可変抵抗器の抵抗値の変化に応じた上記可変抵抗器
を流れる電流値の変化を検出する電流検出手段と、この
電流検出手段によって検出された電流値の変化から睡眠
時の無呼吸状態を判定する無呼吸状態判定手段とが設け
られている。

【００１０】したがって、睡眠中の人が呼吸をすると、
上記腹巻き部が伸縮して上記可変抵抗器の抵抗値が変化
し、それに応じて流れる電流の値も変わる。

【００１１】通常、人の睡眠中の呼吸は腹式呼吸とな
る。腹式呼吸では吸気時に吸気によって肺が膨張し、横
隔膜が下降する。そして、それに伴って腹部が上方に膨
張する。一方、呼気時には、呼気によって肺が収縮し、
それに伴って、横隔膜が上昇して、腹部が下方に収縮す
る。このような一連の運動により、睡眠中は規則正しい
腹部の上下運動が行われる。しかし、無呼吸状態では呼
吸停止と同時に、腹部の上下運動も停止する。

【００１２】規則的な呼吸が行われていると、上記電流
検出部で検出される電流変化はほぼ一定の周期と振幅に
なる。一方、呼吸が停止すると、電流変化がなくなる。
そして、呼吸が再開すると、電流値は一旦大きくなる。
そして、周期は短く、振幅は大きくなる。そして、その
後、再び電流変化は小さくなり、周期と振幅は元の状態
になる。したがって、これにより無呼吸時間、無呼吸周
期、無呼吸回数および正常な呼吸回数等を測定すること
ができる。さらに、また呼吸量も推算可能となる。

【００１３】(２) 請求項２記載の発明の作用本願の請求項２記載の発明の睡眠時の無呼吸状態判定装
置の構成では、上述のように人体の腹部に対して取付け
られる伸縮自在な腹巻き部と、この腹巻き部に設けられ
当該腹巻き部の伸縮に応じて歪み応力が変化する歪み計
と、この歪み計の歪み応力の変化を電流値の変化に変え
る歪み−電流変換手段と、上記歪み計の歪み応力の変化
に応じた上記歪み−電流変換手段の出力電流値の変化を
検出する電流検出手段と、この電流検出手段によって検
出された電流値の変化から睡眠時の無呼吸状態を判定す
る無呼吸状態判定手段とが設けられている。

【００１４】したがって、睡眠中の人が呼吸をすると、
上記腹巻き部が伸縮して上記歪み計の歪み応力が変化
し、それに応じて歪み計の出力電圧を電圧−電流変換し
た電流値も変わる。

【００１５】上述の如く、通常、人の睡眠中の呼吸は腹
式呼吸となる。腹式呼吸では吸気時に吸気によって肺が
膨張し、横隔膜が下降する。そして、それに伴って腹部
が上方に膨張する。一方、呼気時には、呼気によって肺
が収縮し、それに伴って、横隔膜が上昇して、腹部が下
方に収縮する。このような一連の運動により、睡眠中は
規則正しい腹部の上下運動が行われる。しかし、無呼吸
状態では呼吸停止と同時に、腹部の上下運動も停止す
る。

【００１６】規則的な呼吸が行われていると、上記検出
される電流の変化はほぼ一定の周期と振幅になる。とこ
ろが呼吸が停止すると、電流変化がなくなる。そして、
呼吸が再開すると、上記電流値は一旦大きくなる。そし
て、周期は短く、振幅は大きくなる。その後、再び電流
変化は小さくなり、周期と振幅は元の状態になる。従っ
て、これにより無呼吸時間、無呼吸周期、無呼吸回数お
よび正常な呼吸回数等を測定することができる。さら
に、また呼吸量も推算可能となる。

【００１７】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の睡眠時の無呼吸
状態判定装置によると、直接膚に触れないため、装着感
がなく、入眠に影響を与えない。そのため、十分な睡眠
状態が確保され、判定の信頼性が向上する。また、睡眠
中の体動に対しても、測定誤差が小さい。また、抵抗値
又は歪み値の変化により、比較的簡単に無呼吸時間、無
呼吸周期、無呼吸回数および正常な呼吸回数が算出で
き、さらに、呼吸１回当たりの呼吸量の推算ができるの
で、性能の割にコストも安い。

【００１８】

【実施例】

(１) 第１実施例図１および図２は、本願発明の第１実施例に係る睡眠時
の無呼吸状態判定装置の構成および作用を示している。

【００１９】先ず、図１は同装置の構成を示すもので、
符号１は人体、２はその腹部を示している。

【００２０】そして、上記腹部２には内部に可変抵抗器
４を組込んだ腹巻３が取り外し可能に巻かれている。該
腹巻３は、例えばゴム等の弾性部材を使用して伸縮自在
に構成されており、上記可変抵抗器４は該腹巻３の伸縮
に応じて、その抵抗値Ｒが可変ならしめられるようにな
っている。

【００２１】また、符号５は上記可変抵抗器４に対して
常時一定の電圧を印加する定電圧電源であり、該定電圧
電源５により上記可変抵抗器４には、その時の抵抗値Ｒ
に応じた大きさの電流が流されるようになっている。

【００２２】一方、符号６は電流検出部であり、該電流
検出部６は上記可変抵抗器４を流れる電流値を連続的に
検出し、ディスプレイ部８に例えば図２に示すように経
時的な変化が分かる形で表示する。

【００２３】通常、人の睡眠中の呼吸は腹式呼吸とな
る。腹式呼吸では、吸気時に吸気によって肺が膨張し、
人体下方側足部方向(矢印ハ方向)に押し下げられて横隔
膜が下降する。そして、それに伴って腹部２が上方(矢
印ロ方向)に膨張する。一方、呼気時には、呼気によっ
て肺が収縮し、人体上方側頭部方向(矢印イ方向)に押し
上げられる。その結果、横隔膜が上昇して、腹部２が下
方(矢印ニ方向)に収縮する。このような一連の運動によ
り、睡眠中は本来規則正しい腹部２の上下運動が行われ
る。

【００２４】したがって、この腹部２の上下運動に応じ
て上記腹巻３が伸縮し、それに対応して上記可変抵抗器
４も摺動して抵抗値Ｒが大小変化する。

【００２５】その結果、当該可変抵抗器４を流れる電流
の値Ｉは、それと逆の関係で大小変化することになり、
それが上記電流検出部６で検出され、無呼吸状態判定部
７を形成するディスプレイ部８に例えば図２のようにサ
インカーブ状に表示される。

【００２６】しかし、無呼吸状態では呼吸停止と同時
に、腹部２の上下運動も停止する。そして、通常、無呼
吸状態は呼気終了後に開始される。したがって、該無呼
吸状態では血液中の酸素濃度が減少し、二酸化炭素濃度
が増加する。無呼吸時間は図２に示すように２０〜６０
秒程度で、再び、呼吸を再開する。そして、呼吸開始直
後は酸素不足により、激しい呼吸により、腹部も激しい
上下運動をする。

【００２７】すなわち、規則的な呼吸が行われている
と、上記電流検出部６で検出される電流の変化はほぼ一
定の周期と振幅になる。ところが、呼吸が停止すると、
図２に示すようにその電流変化がなくなる。やがて呼吸
が再開すると、上記電流値は一旦大きくなる。そして、
周期は短く、振幅は大きくなる。その後、再び電流変化
は小さくなり、周期と振幅は図示の如く元の状態にな
る。

【００２８】したがって、これにより無呼吸時間、無呼
吸周期、無呼吸回数および正常な呼吸回数などを測定す
ることができる。さらに、呼吸量も推算可能となり、無
呼吸状態を高精度に判定し得るようになる。

【００２９】(２) 第２実施例図３および図４は、本願発明の第２実施例に係る睡眠時
の無呼吸状態判定装置の構成および作用を示している。

【００３０】先ず、図３は同装置の構成を示すもので、
第１実施例同様符号１は人体、２はその腹部を示してい
る。

【００３１】そして、上記腹部２には内部に歪み計１１
を組込んだ腹巻３が取り外し可能に巻かれている。該腹
巻３は、例えばゴム等の弾性部材を使用して伸縮自在に
構成されており、上記歪み計１１は該腹巻３の伸縮に対
応した歪み応力の変化に応じて、その出力電圧が可変な
らしめられるようになっている。

【００３２】また、符号５は上記歪み計１１に対して常
時一定の作動電源を印加する定電圧電源であり、該定電
圧電源５により上記歪み計１１は、その時の歪み応力に
応じた大きさの電圧Ｖを出力するようになっている。

【００３３】一方、符号１２は電圧−電流変換部であ
り、該電圧−電流変換部１２は上記歪み計１１の出力電
圧Ｖを電流値Ｉに連続的に変換し、ディスプレイ部８に
例えば図４に示すように経時的な変化が分かる形で表示
する。

【００３４】第１実施例について述べたように、通常、
人の睡眠中の呼吸は腹式呼吸となる。腹式呼吸では、吸
気時に吸気によって肺が膨張し、人体下方側足部方向に
押し下げられて横隔膜が下降する。そして、それに伴っ
て腹部２が上方に膨張する。一方、呼気時には、呼気に
よって肺が収縮し、人体上方側頭部方向に押し上げられ
る。その結果、横隔膜が上昇して、腹部２が下方に収縮
する。このような一連の運動により、睡眠中は本来規則
正しい腹部２の上下運動が行われる。

【００３５】したがって、この腹部２の上下運動に応じ
て上記腹巻３が伸縮し、それに対応して上記歪み計１１
も応力変位する。

【００３６】その結果、当該歪み計１１は、それに対応
した電圧レベルの出力を発生することになり、その電圧
値Ｖが上記電圧−電流変換部１２で電流値Ｉに変換さ
れ、無呼吸状態判定部７のディスプレイ部８に例えば図
４のようにサインカーブ状に表示される。

【００３７】無呼吸状態では呼吸停止と同時に、腹部２
の上下運動も停止する。無呼吸状態は呼気終了後に開始
される。したがって、無呼吸状態では血液中の酸素濃度
が減少し、二酸化炭素濃度が増加する。無呼吸時間は２
０〜６０秒程度で、再び、呼吸を再開する。そして、呼
吸開始直後は酸素不足により、激しい呼吸により、腹部
も激しい上下運動をする。

【００３８】すなわち、規則的な呼吸が行われている
と、上記検出される電流変化は図４に示すようにほぼ一
定の周期と振幅になる。一方、呼吸が停止すると、同電
流変化がなくなる。そして呼吸が再開すると、電流値は
一旦大きくなる。そして、周期は短く、振幅は大きくな
る。その後、電流変化は小さくなり、周期と振幅は元の
状態になる。

【００３９】したがって、これにより無呼吸時間、無呼
吸周期、無呼吸回数および正常な呼吸回数などを測定す
ることができる。さらに、呼吸量も推算可能となるの
で、高精度な無呼吸状態が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明の第１実施例に係る睡眠時の
無呼吸状態判定装置の判定システム図である。

【図２】図２は、同装置の検出電流の波形図である。

【図３】図３は、本願発明の第２実施例に係る睡眠時の
無呼吸状態判定装置のシステム図である。

【図４】図４は、同装置の検出電流の波形図である。

【符号の説明】

１は人体、２は腹部、３は腹巻、４は可変抵抗器、５は
定電圧電源、６は電流検出部、７は無呼吸状態判定部、
８はディスプレイ部、１１は歪み計、１２は電圧−電流
変換部である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】人体の腹部に対して取付けられる伸縮自
在な腹巻き部と、この腹巻き部に設けられ当該腹巻き部
の伸縮に応じて抵抗値が変化する可変抵抗器と、この可
変抵抗器に電流を流す電源供給手段と、上記可変抵抗器
の抵抗値の変化に応じた上記可変抵抗器を流れる電流値
の変化を検出する電流検出手段と、この電流検出手段に
よって検出された電流値の変化から睡眠時の無呼吸状態
を判定する無呼吸状態判定手段とを備えてなる睡眠時の
無呼吸状態判定装置。
【請求項２】人体の腹部に対して取付けられる伸縮自
在な腹巻き部と、この腹巻き部に設けられ当該腹巻き部
の伸縮に応じて歪み応力が変化する歪み計と、この歪み
計の歪み応力の変化を電流値の変化に変える歪み−電流
変換手段と、上記歪み計の歪み応力の変化に応じた上記
歪み−電流変換手段の出力電流値の変化を検出する電流
検出手段と、この電流検出手段によって検出された電流
値の変化から睡眠時の無呼吸状態を判定する無呼吸状態
判定手段とを備えてなる睡眠時の無呼吸状態判定装置。