JP3632397B2 - Pulse diagnosis support device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、人間による脈波波形の特定(検出)を補助することで脈診を支援する脈診支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
東洋伝承医学の一つである中国医学ならびにインド医学の分野では、患者の疾患や体質などを診断する重要な診断法の一つとして脈診が行われている。脈診における重要な要素の一つが脈波波形であり、この脈波波形を中国医学ならびにインド医学では様々なタイプに分類している。
ここでは、中国医学ならびにインド医学の分類による代表的な脈波波形として図16(a)〜(c)に示す平脈、滑脈、弦脈の3種類のタイプの脈波波形を例に挙げる。平脈は「平人」すなわち正常な健康人の脈象であり、その波形例として34才男性の脈波波形を図16(a)に示す。図のように、平脈はゆったりとして緩和であり、リズムが一定で乱れが少ないことが特徴である。一方、滑脈は血流状態の異常に原因するもので、浮腫、肝腎疾患、呼吸器疾患、胃腸疾患、炎症性疾患などの病気で脈の往来が非常に流利、円滑になって生じる。滑脈の代表的波形として28才男性の脈波波形を図16(b)に示す。図のように、滑脈の波形は急に立ち上がってすぐに下降し、大動脈切痕が深く切れ込むと同時にその後の弛期峰が通常よりもかなり高いのが特徴である。他方、弦脈は血管壁の緊張度の上昇に原因するもので、肝胆疾患、皮膚疾患、高血圧、疼痛性疾患などの病気で現れる。これは、自律神経系の緊張で血管壁が緊張し弾力性が減少して、拍出された血液の拍動の影響があらわれにくくなったことに原因すると考えられる。弦脈の代表的波形例として36才男性の脈波波形を図16(c)に示す。図のように、弦脈の波形は急激に立ち上がってすぐに下降せず高圧の状態が一定時間持続するのが特徴である。なお、図16(a)〜(c)のグラフにおいて、縦軸は血圧BP(mmHg)、横軸は時間t(秒)である。
上述したことから分かるように、脈波波形の解析(脈波が例えば平脈、滑脈、弦脈の何れかであるかを特定すること)によって、患者の具体的な疾患を決定したり患者の体質の診断を行うことが可能となるのである。このように、脈診において脈波波形が果たす役割は大きく、患者の疾患や体質を正確に診断するためには脈波波形を正確に特定する必要がある、と言える。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、脈診における脈波波形の特定(検出)は、診断者が患者の手首部分を指で押圧し、撓骨動脈の脈動を触覚(指感)によって測定することによって行われていた。すなわち、脈波波形の特定は個々の診断者の感覚に依存して行われていた。このため、脈診による所見を、疾患や体質の定性的な評価に止めざるを得ないという問題があった。
【0004】
また、触覚による測定結果を定量化することは極めて困難であり、この測定結果を第3者が利用可能な定量化された形式で記録することは事実上不可能であった。もちろん、測定結果を診断者が解析して得られる脈波波形の2次元イメージを第3者が利用可能な形式で記録することは可能であるが、この2次元イメージは診断者による解析過程を経て得られるものであり、測定結果を定量的かつ正確に表すものではない。
【0005】
また、脈動による血圧の変化を測定し、測定結果に基づいて脈波波形の2次元イメージ(例えば図16(a)〜(c))を取得し、この2次元イメージを記録することも考えられる。脈波波形の2次元イメージを表示する技術は、例えば、特開昭4−33638号公報に記載されており、この公報においては、表示制御回路が血圧の変化を表す脈波信号に応じた表示信号を生成し、液晶ディスプレイが当該表示信号で表される2次元イメージを表示すること、が記載されている。また、本公報には、液晶ディスプレイが表示する2次元イメージとして、図16(a)〜(c)に示す2次元イメージと同様に、圧力値の時間変化を表すイメージが例示されている。
しかしながら、診断者は触覚による測定、すなわち時間軸上で変化する刺激の強弱を直接的に感じとることによる測定に馴染んでおり、圧力変化を時間軸に対する曲線の形状で表す2次元イメージを参照しても、曲線形状が表す意味(中国医学ならびにインド医学における意味)を直感的に把握するのは難しく、迅速かつ正確な診断が要求される臨床分野では、脈診を十分に支援できないことが予想される。
【0006】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、診断者による脈波波形の迅速かつ正確な特定(検出)を補助して脈診を支援する脈診支援装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項1記載の発明は、脈動を検出し脈波波形を表す脈波信号を出力するセンサと、前記脈動に応じたタイミングを表す同期信号を出力する同期処理手段と、前記脈波信号で表される脈波波形の周波数を可聴周波数範囲に入るように変換して得られる音波波形を表す音波信号を前記同期信号で表されるタイミングに合わせて出力する変換手段と、前記変換手段から出力された音波信号に応じた音を発する発音手段とを具備することを特徴としている。
【0008】
上記構成において、請求項2記載の発明は、前記可聴周波数範囲内で周波数範囲を設定するスケール設定手段を具備し、前記変換手段は、変換後の音波波形の周波数が前記スケール設定手段によって設定された周波数範囲内となるよう前記脈波信号を変換することを特徴としている。
【0009】
さらに、請求項3記載の発明は、上述した各構成において、脈波波形を表す脈波信号を記憶したサンプル波形記憶手段と、指示を入力するための操作子を備えた指示入力手段と、前記変換手段で変換される脈波信号を、前記指示入力手段により入力された指示に応じて、前記センサから出力される脈波信号および前記サンプル波形記憶手段に記憶された脈波信号の中から選択する制御手段とを具備することを特徴としている。
【0010】
また、請求項3記載の構成において、前記制御手段は、前記指示入力手段により所定の指示が入力されると、前記センサから出力された脈波信号を前記サンプル波形記憶手段に記憶させるようにしてもよいし(請求項4)、あるいは脈波信号を入力するための脈波入力手段を備え、前記制御手段は、前記脈波入力手段により入力された脈波信号を前記サンプル波形記憶手段に記憶させるようにしてもよいし(請求項5)、あるいは脈波信号を入力するための脈波入力手段を備え、前記制御手段は、前記指示入力手段により入力された指示にしたがって、前記センサから出力された脈波信号または前記脈波入力手段により入力された脈波信号のいずれかを前記サンプル波形記憶手段に記憶させるようにしてもよい(請求項6)。
【0011】
さらに、上記いずれかの構成において、画像を表示する表示面を備え、前記センサから出力された脈波信号に応じた画像を前記表示面に表示する表示手段を具備するようにしてもよいし(請求項7)、人間の表皮に接触する可動部を備え、前記センサから出力された脈波信号に応じた圧力で前記表皮を押圧するよう該可動部を駆動する押圧手段を具備するようにしてもよいし(請求項8)、上記表示手段および上記押圧手段を具備するようにしてもよい(請求項9)。
【0012】
また、上記いずれかの構成において、請求項10記載の発明は、前記センサから出力された脈波信号をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換手段と、デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル/アナログ変換手段とを具備し、前記変換手段は前段に前記アナログ/デジタル変換手段を有するともに後段に前記デジタル/アナログ変換手段を有することを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明するが、具体的な構成の説明に先立って、本実施形態の要部の構成を抽出して説明する。
【0014】
<1.基本構成>
図1は本実施形態の要部の基本構成を示すブロック図であり、この図において、201は患者の脈検出部位(例えば橈骨動脈近傍)に配置されるセンサであり、患者の脈動を検出し、脈動に応じた脈波波形を表す電気信号(以後、脈波信号)を出力する。また、202は患者の脈動に応じたタイミングを表す同期信号を出力する同期処理手段である。当該同期処理手段202から出力される同期信号の生成方法としては、例えば、センサ201から変換手段203へ出力された脈波信号で表される脈波波形の立ち上がりを検出し、各脈波波形の立ち上がり時に高レベル、その他の場合に低レベルとなる信号を同期信号とする方法や、患者の脈動の周期(60/脈拍数)を予め求め、当該周期毎に高レベルとなる信号を同期信号とする方法などがある。
【0015】
203はセンサ201から出力された脈波信号で表される脈波波形の周波数を、人間が音として知覚できる周波数範囲(以後、可聴周波数範囲)に変換する変換手段であり、変換後の波形(以後、音波波形)を表す音波信号を同期処理手段202から出力された同期信号で表されるタイミングに合わせて出力する。204は変換手段203から出力された音波信号で表される音波波形に応じた音を発音する発音手段である。
【0016】
以上が基本構成であり、この基本構成により、診断者は、患者の脈動に同期して、当該脈動に応じた脈波波形を周波数および音圧で表した音を聴取することができる。音の聴取による脈波波形の把握は、グラフを用いた脈波波形の把握よりも直感的な作業であり、中国医学ならびにインド医学における触覚(指感)による脈波波形の把握に近い作業となる。しかも、発音手段204の発音タイミングを患者の脈動に同期させることにより、診断者は脈動に関する情報を異なる感覚から同時に得ることができる。したがって、触覚(指感)のみを用いる場合に比較して、脈象に対する診断者の認識の精度および速度を向上させることができる。
【0017】
なお、変換手段203から出力される音波信号で表される音波波形は、1拍分の脈波波形に基づいて得られるものであることから、1拍分の脈波波形の立ち上がり時に当該脈波波形に対する音波波形を得ることは困難であるが、同期処理手段202および変換手段203における脈動と音波波形との同期は、1拍分の脈動を表す音波信号を当該脈動に後続する脈動に同期させて変換手段203から出力することでほぼ達成される。脈波波形は拍毎に異なる可能性があるが、脈診は安静状態で行われることから、不整脈等の異常がなければ、近接する脈波波形は略同一の波形となる。
【0018】
したがって、例えば、1拍分の音波波形を表す音波信号を当該音波波形に対応する脈動の直後の脈動に同期させて変換手段203から出力するようにすれば、診断者が触覚および聴覚から同時に取得する情報は、略同一の脈波波形に対する情報となり、診断者の認識の精度および速度を確実に向上させることができる。逆に、連続した脈波波形が略同一でないならば何らかの異常と考えられるので、脈波波形と音波波形とを1拍分だけずらすことにより、このような異常を検出し易くなるという利点もある。
【0019】
なお、変換手段203において、テープレコーダ等のアナログ録音/可変速再生を可能とする機器を複数個使用し、アナログ信号に対して直接的に周波数変換を行うようにしてもよいが、本実施形態では、装置構成の簡素化および小型化の観点から、アナログ信号をデジタル信号に一旦変換してから周波数変換処理を行うようにしている。したがって、以後、特に断らない限り、アナログ信号をデジタル信号に一旦変換してから周波数変換処理を行うことを前提として説明する。
【0020】
なお、アナログ信号をデジタル信号に一旦変換してからの周波数変換処理は、例えば、図2に示すように、変換手段203を、動作周波数が固定のA/D(アナログ/デジタル)変換器2031、A/D変換器2031の出力データを1拍分だけ記憶可能な波形メモリ2032、および同期処理手段202からの同期信号に応じて作動するD/A(デジタル/アナログ)変換器2033から構成することで達成される。なお、D/A変換器2033は、A/D変換器2031の動作周波数の所定数倍の動作周波数で作動するものであり、ここでいう所定数とは、D/A変換器2033からの出力信号で表される音波波形の周波数が可聴周波数範囲となるような数であり、統計的に求められる。
【0021】
また、ここでは、同期処理手段202は、脈波波形の立ち上がり時(1拍の脈波において脈圧が最も高くなる駆出波の立ち上がり時)に高レベル、その他の場合に低レベルとなる同期信号を出力するものとする。具体的には、同期処理手段202は、センサ201から出力された脈波信号を微分して出力する微分手段2021と、微分手段2021の出力信号におけるゼロクロス点を検出して検出結果を出力するゼロクロス検出手段2022と、ゼロクロス検出手段2022による検出結果がゼロクロス点の検出を表すものであれば上記脈波信号に対してウェーブレット変換を施し、予め設定された短時間(ΔT)における周波数分布を求めるウェーブレット変換手段2023と、ウェーブレット変換手段2023によって得られた周波数分布が予め設定された周波数分布に類似しているか否かを判定し、類似している場合には出力信号を一定期間だけ高レベルとし、その他の場合には出力信号を低レベルのままとする判定手段2024とを有する。
【0022】
なお、ウェーブレット変換手段2023は、ゼロクロス検出手段2022による検出結果がゼロクロス点の非検出を表すものであれば作動しない。また、上記ΔTは、1拍に比較して遙かに短い時間であり、ここでは、ウェーブレット変換によって得られる周波数成分が駆出波の立ち上がりを特徴的に表すことが予想される時間となっている。さらに、判定手段2024には、駆出波の立ち上がり時点からΔT経過後までの脈波信号に対してウェーブレット変換を行った結果として得られる特徴的な周波数成分からなる周波数分布が予め設定されている。そして、判定手段2024における類似/非類似の判定では、ウェーブレット変換結果の周波数分布に含まれる全ての周波数成分を比較するのではなく、予め設定された周波数分布における特徴的な周波数成分についてのみ比較するようにしている。これにより、脈波信号に混入したノイズ成分の影響を排して上記比較を行うことができる。
【0023】
ここで図3を参照し、上述した同期処理手段202の動作について説明する。なお、図3は脈波波形の一例を示す図であり、この図においてTは脈波波形の周期、Pは脈波波形の立ち上がり時点(駆出波の立ち上がり時点)を示す。
図3に示す脈波波形を表す脈波信号が同期処理手段202へ供給されると、当該脈波信号は微分手段2021により微分された後にゼロクロス検出手段2022へ供給され、ここでゼロクロス点、すなわち脈波波形の変曲点が検出される。
【0024】
ゼロクロス検出手段2022において変曲点が検出されない間、ウェーブレット変換手段2023は作動せず、したがって、判定手段2024の判定結果は「非類似」となり、その出力信号は低レベルを維持する。また、ゼロクロス検出手段2022において変曲点が検出されると、以後ΔT経過後までの脈波波形に対してウェーブレット変換手段2023によりウェーブレット変換が施される。この変換結果である周波数分布は判定手段2024によって予め設定された周波数分布と比較される。ここで、ウェーブレット変換手段2023による変換結果が図3における時点Pから時点P+ΔTまでの脈波波形に対して得られたものでなければ、判定手段2024の判定結果は「非類似」となり、その出力信号は低レベルを維持する。逆に、上記変換結果が時点Pから時点P+ΔTまでの脈波波形に対して得られたものであれば、判定手段2024の判定結果は「類似」となり、その出力信号は一定期間だけ高レベルとなる。したがって、判定手段2024から、各脈波におけるP毎に高レベルとなる同期信号が出力される。
【0025】
ここで、ウェーブレット変換を用いずに同期信号を生成する方法について検討する。通常、脈波信号には急激に立ち上がり立ち下がるノイズ成分も混入することから、1次導関数を求めただけではノイズ成分に対応した変曲点も得られてしまう。したがって、より高次の微分が必要となる。さらに、図3に示すように、一つの脈波波形に対して複数の変曲点が得られることから、駆出波の立ち上がり時点を検出するためには、各変曲点の前後の波形変化の様子(変化方向および速度や他の変曲点との時間軸上の位置関係など)を調べる必要がある。これに対して、前述のウェーブレット変換を用いた方法によれば、対象となる変曲点に後続する短時間の脈波信号について変換・比較を行えばよく、処理を簡素化することができる。
【0026】
なお、ここでは、同期処理手段202は、駆出波の立ち上がり時点を検出対象としたが、これに限らず、駆出波のピークや切痕など、他の特徴点を検出対象とするようにしてもよい。さらに、特徴点の検出時に比較対象となる周波数分布を複数の特徴点について予め設定しておき、後述する入力手段から入力される指示に基づいて対象となる特徴点および周波数分布を選択する、という態様も実現可能である。
【0027】
上述した構成によれば、センサ201からの脈波信号(アナログ信号)は、A/D変換器2031でA/D変換され、波形メモリ2032に記憶される。波形メモリ2032に記憶されたデータは、同期信号に応じたタイミングでD/A変換器2033によって読み出され音波信号(アナログ信号)に変換される。前述のように、D/A変換器2033の動作周波数はA/D変換器2031の動作周波数の所定数倍となっていることから、波形メモリ2032からのデータの読み出し時間は、書き込み時間の1/所定数となり、音波波形の周波数は脈波波形の周波数の所定数倍となる。
【0028】
なお、図2中の波形メモリ2032とD/A変換器2033との間に、図4に示す構成を挿入するようにしてもよい。図4は、図2中の変換手段203に追加可能な構成例を示す図であり、この図において、2034は波形メモリ2032からの出力データに対して、当該データで表される波形を整形する処理を施して出力する波形整形手段、2035は波形整形手段2034からの出力データに対して、当該データで表される波形を強調する処理を施して出力する波形強調手段である。
【0029】
上記波形整形手段2034は波形メモリ2032からの出力データに対して、例えばノイズ除去手段として作用し、上記波形強調手段2035は例えば微分回路にて実現される。このような構成によれば、発音手段204から出力される音から脈波信号の検出段において混入したノイズを除去すること、ならびに脈波波形の僅かな変化を強調して上記音に反映させることができる。
【0030】
<2.付加構成>
次に、上述した基本構成に付加可能な構成について説明する。ただし、ここでは、説明の繁雑化を避けるために、図2に示す構成(デジタル信号に対して周波数変換処理を行う構成)に付加し得る構成について例示する。図5は、図2に示す構成に特定の構成を付加して得られる付加構成を示すブロック図であり、この図において、205は外部からデータを入力するための入力手段、206は内部のプログラム、入力手段205から入力されたデータ、および後述する比較・選択手段206aの出力データに基づいて作動する制御手段である。比較・選択手段206aは、制御手段206から供給された情報を記憶し、記憶した情報と入力手段205から入力されたデータとを比較し、比較結果に応じたデータを出力する。また、207は1拍分の脈波波形のサンプルデータ(以後、サンプル波形データ)を記憶するサンプル波形記憶手段であり、制御手段206により制御される。サンプル波形記憶手段207の記憶容量や内部のデータ構造等は、制御手段206の制御内容に応じて設定すべき事項であるが、サンプル波形記憶手段207には、少なくとも1つのサンプル波形データを記憶できるだけの記憶容量が要求される。
【0031】
ここで、制御手段206の内部プログラムが、入力手段206からの入力データに基づいて以下に列記する各処理を選択、実行するよう記述されているものと仮定して、各処理毎に付加構成の動作について説明する。
【0032】
(a)基本処理
基本処理とは、図1または図2に示す基本構成において行われる処理であり、基本処理を選択する旨のデータが入力手段205から制御手段206へ供給されると、制御手段206は、変換手段203に対して、センサ201からの脈波信号について前述の周波数変換処理を行うよう指示する。この結果、発音手段204から、センサ201からの脈波信号に応じた音が患者の脈動に同期して発音される。
【0033】
(b)センサ201からの脈波波形の記憶処理
当該処理を選択する旨のデータが入力手段205から制御手段206へ供給されると、制御手段206は、変換手段203に対して、センサ201からの脈波信号で表される1拍分の脈波波形を表すデジタル信号をサンプル波形記憶手段207へ供給するよう指示するとともに、サンプル波形記憶手段207に対して、変換手段203から供給されるデジタル信号をサンプル波形データとして識別情報とともに記憶するよう指示する。これにより、A/D変換器2031の出力デジタル信号がサンプル波形記憶手段207に記憶される。さらに、制御手段206は当該識別情報を比較・選択手段206aへ供給する。なお、上述した処理に並行して基本処理も行われる。また、識別情報は重複しないユニークな情報であり、制御手段206が自動的に生成するようにしてもよいし、入力手段205から入力するようにしてもよい。ここでは、1から順に増加する自然数であるものとして以降の説明を行う。
【0034】
(c)入力手段205からのサンプル波形の記憶処理
当該処理を選択する旨のデータが入力手段205から制御手段206へ供給されると、制御手段206は、サンプル波形記憶手段207に対して、次に入力手段205から入力され制御手段206を介して供給されるデジタル信号をサンプル波形データとして識別情報とともに記憶するよう指示する。これにより、入力手段205からサンプル波形データが入力されると、当該データは、制御手段206を介してサンプル波形記憶手段207へ供給され、ここで識別情報とともに記憶される。さらに、制御手段206は当該識別情報を比較・選択手段206aへ供給する。
【0035】
(d)サンプル波形の選択・再生処理
サンプル波形の選択処理を行う旨のデータが入力手段205から比較・選択手段206aへ供給されると、比較・選択手段206aは、当該データと記憶した情報とを比較し、当該データに対応するサンプル波形データが存在すれば、すなわち当該データが記憶した識別情報以下であれば、当該データを出力する。逆に、当該データと一致する情報が存在しなければ、比較・選択手段206aは最小の値(例えば1)を出力する。
【0036】
また、サンプル波形の再生処理を行う旨のデータが入力手段205から制御手段206へ供給されると、制御手段206は、変換手段203に対して、D/A変換の対象となるデータを、波形メモリ2032上のデータではなく、サンプル波形記憶手段207に記憶されたサンプル波形データ(比較・選択手段206aによって制御手段206へ出力された最新のデータに応じたサンプル波形データ)とするよう指示する。この結果、発音手段204から、入力手段205からの入力データに応じたサンプル波形データをD/A変換して得られる音が患者の脈動に同期して発音される。
【0037】
上述したことから明かなように、図5に示す付加構成を採ることにより、以下に述べる効果が得られる。
患者の過去の特定の状態(例えば、健康かつ安静である状態)における脈波波形に応じた音を、現在の患者の脈動に同期して発音することができる。したがって、診断者は、触覚により把握される現在の脈波波形と、聴覚により把握される過去の脈波波形とを比較することで個人差を排除することが可能であり、脈象に対する診断者の認識の精度および速度を向上させることができる。特に、何らかの疾患による不健康状態における脈波波形を表すサンプル波形データをサンプル波形記憶手段207に記憶させ、このサンプル波形データに応じた音を患者の脈動に同期させて再生すれば、患者に過去と同様の疾患が生じているか否かの大きな判断材料となり得る。
【0038】
また、標準的な脈波波形を表すサンプル波形データをサンプル波形記憶手段207に記憶させ、当該サンプル波形データに応じた音を患者の脈動に同期して発音させることにより、診断者は、触覚により把握される患者の脈波波形と、聴覚により把握される標準的な脈波波形とを容易に比較することが可能であり、脈象に対する診断者の認識の精度および速度を向上させることができる。さらに、標準的な脈波波形を表すサンプル波形データを例えば年齢、性別毎にサンプル波形記憶手段207に記憶させ、患者の年齢、性別に応じて適切なサンプル波形データを選択・再生するようにすれば、より一層の効果を期待できる。
【0039】
また、脈診により診断可能な疾患毎にサンプル波形データをサンプル波形記憶手段207に記憶させ、当該サンプル波形データに応じた音を患者の脈動に同期して発音させることにより、診断者は、触覚により把握される脈波波形の類型候補を絞ることができる。例えば、触覚により把握される患者の脈波波形が疾患Aを示すものか疾患Bを示すものか判断し難い場合に、各疾患に応じたサンプル波形データの再生音と触覚により把握される脈波波形とを比較することで、診断者は、いずれの疾患により近い脈波波形であるかを判断し易くなる。
【0040】
<3.他の効果>
なお、聴取者が診断者であることを前提に各種効果を述べたが、このような効果は、聴取者が使用者(患者)自身であっても同様に得られる。ただし、使用者が脈診を行うことは困難であるので、上記各効果は、脈診までは至らない体調判断や脈診の学習の範囲での効果となる。以下、当該範囲内での具体的な効果について説明する。
【0041】
前述の基本構成では、使用者は、触覚のみならず、聴覚によっても脈波波形を把握することができるので、触覚による脈波波形の特定(検出)に習熟していない使用者であっても、聴覚の補佐により脈波波形を比較的容易に把握することができる。そして、聴覚による脈波波形の特定作業は触覚による脈波波形の特定作業に近い直感的な刺激に基づいた作業であることから、このような脈波波形の特定を繰り返すうちに、触覚による脈波波形の特定の精度が向上することが期待される。
【0042】
また、付加構成では、使用者は、自らの典型的な脈波波形を表すサンプル波形データをサンプル波形記憶手段207に記憶させ、当該サンプル波形データを選択・再生することにより、触覚により把握される現在の脈波波形と、聴覚により把握される過去の脈波波形とを比較することで、自らの体調状態を判断することができる。この判断の方法は、個々の使用者の脈診に対する知識によって異なるが、様々な体調状態のサンプル波形データをサンプル波形記憶手段207に記憶させ、任意のサンプル波形データを再生し、触覚により把握される現在の脈波波形に類似した音を探すようにすれば、最も類似した音の発音時に選択されているサンプル波形データとともに記憶された識別情報等から、当該サンプリング波形データ取得時の体調状態、すなわち現在の体調状態と類似した体調状態を知ることができる。したがって、脈診に対する知識が全くない使用者であっても自らの体調状態を判断することができる。
【0043】
また、標準的な脈波波形を表すサンプル波形データをサンプル波形記憶手段207に記憶させ、当該サンプル波形データに応じた音を患者の脈動に同期して発音させることにより、使用者は、自らの体質に応じた脈波波形の特徴を把握することができる。さらに、標準的な脈波波形を表すサンプル波形データを例えば年齢毎にサンプル波形記憶手段207に記憶させ、任意のサンプル波形データに応じた音を使用者の脈動に同期して発音させることにより、使用者は、自らの脈波波形がどのように経年変化していくのかを推定可能となる。また、脈診により診断可能な疾患毎にサンプル波形データをサンプル波形記憶手段207に記憶させ、当該サンプル波形データに応じた音を使用者の脈動に同期して発音させることにより、使用者は、触覚により把握される正常な脈波波形と疾患に応じた脈波波形との差異を学習することができる。
このような自らの体に対する理解はQOL(Quolity Of Life)を高める上で重要な事項である。
【0044】
<4.応用構成>
上述したように、図1または図2に示す基本構成や図5に示す付加構成からは、診断者による脈診における効果のみならず、使用者自らの体調判断および脈診の学習における効果も得られる。そこで、このような付加的な効果をより一層、顕著なものとする応用構成について説明する。
【0045】
図6は図5に示す付加構成に応用的な構成を加えた応用構成を示すブロック図であり、この図において、208は入力データに応じた画像を表示する表示手段、209は使用者の触覚が鋭敏な部位に接触して設けられる押圧手段であり、入力データに応じた強度(圧力)で接触部位を押圧する。なお、押圧手段209としては、例えば、ピエゾ素子を用いることができる。また、210は制御手段206(図5参照)の機能を包含した制御手段であり、さらに、入力手段205から供給されるデータに応じて表示手段208および押圧手段209のデータの供給元を、A/D変換器2031とサンプル波形記憶手段207との間で切り替える機能、ならびに比較・選択手段206aの出力データに応じて使用するサンプル波形データを指定する機能を有する。
【0046】
このような構成によれば、前述の(a)〜(d)の各処理において、制御手段210は表示手段208および押圧手段209のデータの入力元をA/D変換器2031とするので、A/D変換器2031の出力データに応じた画像(脈波波形)が表示手段208に表示され、使用者の押圧手段209との接触部位が、当該出力データに応じた強度で押圧される。また、前述の(d)の処理では、制御手段210が表示手段208および押圧手段209のデータの供給元をサンプル波形記憶手段207とすることが可能であるので、サンプル波形記憶手段207に記憶されたサンプル波形データ(比較・選択手段206aから制御手段210へ出力された最新のデータに応じたサンプル波形データ)に応じた画像(脈波波形)を表示手段208に表示し、使用者の押圧手段209との接触部位を、当該サンプル波形データに応じた強度で押圧することができる。
このように、聴覚以外の感覚に訴求する伝達手段(表示手段208および押圧手段209)を使用することにより、使用者に与える刺激が強化され、前述した付加的な効果がより一層、顕著となることが期待される。
【0047】
<5.実施形態の具体的構成>
次に、上述した構成に基づいた本実施形態による脈診支援装置の具体的な構成について説明する。
図7および図8は本発明の一実施形態による脈診支援装置の構成を示すブロック図および外観図であり、図7に示す構成の装置は図8に示す腕時計構造の装置本体300の内部に組み込まれている。
【0048】
図8に示すように、脈診支援装置を携帯容易な腕時計形態とするのは、使用者の脈波波形に対する理解を深め、ひいては脈波波形から自らの体調状態を判定できるようにするためである。
その名称から明らかなように、本脈診支援装置は脈診を支援することを目的としているが、前述したように、脈波波形の特定を支援することにより得られる効果は、診断者による脈診のみならず、使用者による脈診の学習、使用者による体調と脈波波形との関係の把握などにも及ぶ。このような使用者による作業について十分な効果を得ようとする場合には、使用者が知りたい時にいつでも必要な情報を提示するようにすべきであり、常時携帯可能な機器として脈診支援装置を構成することが望ましい。よって、本脈診支援装置は腕時計形態を採っている。
【0049】
図7において、301は使用者の指の付け根における脈動を測定する脈波検出部であり、測定結果を脈波信号(アナログ信号)として出力する。303は所定の動作周波数で作動するA/D変換器であり、脈波検出部301から出力される脈波信号を所定ビットで量子化してバスへ出力する。
【0050】
CPU305は本装置内の各回路を制御する中枢部であり、各種演算処理を行うとともに、バスを介して各部とデジタル信号を送受することにより後述する各種機能を実現する。また、バスに接続されたROM306には、CPU305が実行する制御プログラムや制御パラメータの初期値等が格納されている。一時記憶メモリ307はRAMの一種であって、CPU305が演算を行う際の作業領域としてバス経由で使用される。データメモリ308はバッテリーバックアップされたRAM等で構成される不揮発性メモリであって、バスを介して供給される各種データを格納する。
【0051】
309は時刻情報を生成してバスへ出力する時計回路であり、この時刻情報は腕時計による表示やCPU305による処理に使用される。なお、CPU305に時刻情報を生成する機能があれば、時計回路309を設ける必要はない。また、310は使用者に操作される操作部であり、装置本体300に設けられた各種ボタンが設けられており、これらのボタンが押下されたことを検出して当該ボタンの種類情報をバスへ出力する。
【0052】
311はバスに接続された発音部であり、図9に示すように、バスに接続された発音制御部3111と、発音制御部3111に接続された音源3112およびD/A変換器3113と、音源3112およびD/A変換器3113から出力されるアナログ信号を増幅するアンプ3114と、アンプ3114にて増幅されたアナログ信号により駆動されるスピーカ3115とを包含している。なお、発音制御部3111、音源3112、アンプ3114、およびスピーカ3115から構成される発音系統は、市販のデジタル式腕時計に付属した発音機構と同一の機能を果たすものであることから、その詳細な説明を省略する。
【0053】
上記発音制御部3111は、CPU305からバスを介して供給される指示が、音高パターンや音圧パターン等が固定された固定音(例えばアラーム音)を鳴らす旨の指示であれば音源3112を制御して当該固定音を表すアナログ信号を生成させ、固定音の発音を停止する旨の指示であれば音源3112を制御してアナログ信号の生成を停止させ、D/A変換器3113の動作周波数を変更する旨の指示であればD/A変換器3113を制御してその動作周波数を変更し、D/A変換器3113により変換される変換元の脈波波形データが格納されている記憶領域(一時記憶メモリ307またはデータメモリ308上の領域)を指定する旨の指示であれば後述する発音タイミングで読み出しを開始すべきアドレスを決定し、脈波波形データに応じた音の発音タイミングを表す指示であれば当該指示の受信を契機として上記アドレスから順に脈波波形データを読み出しD/A変換器3113へ供給する。
【0054】
また、D/A変換器3113は発音制御部3111から脈波波形データを受け取ると、発音制御部3111によって予め設定された動作周波数で作動し、脈波波形データを順にアナログ信号に変換する。D/A変換器3113に最初に設定されている動作周波数は、変換後のアナログ信号で表される音が可聴周波数範囲に入るように、A/D変換器303の動作周波数よりも高く設定されている。本実施形態では、安静時の健康人の脈波に現れる各周波数が余裕をもって可聴周波数範囲に入るようにA/D変換器303の動作周波数およびD/A変換器3113の最初の動作周波数が設定されている。
【0055】
なお、D/A変換器3113の動作周波数はCPU305からの指示を受けた発音制御部3111によって変更されるが、本実施形態では、当該指示は操作部310に対する使用者の操作に応じて発せられる構成としている。したがって、例えば、周波数が低すぎ、あるいは高すぎて発音された音を聞き取り難い場合に、使用者自身が聞き取り易いように音の周波数を調節することができる。ただし、発音に用いる脈波波形データを変更する度にD/A変換器3113の動作周波数を変更すると、脈波波形に含まれる周波数成分と発音された音の周波数との対応関係が一意とならなくなってしまう。したがって、発音された音の周波数を比較する場合には、比較の途中で動作周波数を変更しないことが望ましい。
【0056】
再び図7において、312は装置の外部に設けられた機器との間で通信(例えば、光通信)を行うためのI/Oインターフェイスである。このI/Oインターフェイス312を用いることで、データメモリ308等に格納された各種データを外部機器へ転送すること、および外部機器から転送されてきた各種データをデータメモリ308等に格納することができる。また、313は現在時刻や日付等を表示する液晶パネル等の表示部であり、バスを介して供給されるデータに応じた表示を行う。
【0057】
図8に示すように、本装置は、装置本体300,この装置本体300に接続されたケーブル321,このケーブル321の先端側に設けられたセンサユニット322から構成されている。装置本体300には、腕時計の12時方向から使用者の腕に巻き付いて、腕時計の6時方向で固定されるリストバンド323が取り付けられている。装置本体300は、このリストバンド323によって使用者の腕から着脱自在となっている。
【0058】
また、センサユニット322は、センサ固定用バンド324によって遮光されており、使用者の人指し指の付け根〜第2指関節の間に装着される。なお、このセンサユニット322は、装着位置をずらすことが可能であり、例えば、使用者の人指し指の指尖部に装着することも可能である。
【0059】
センサユニット322は、例えば、赤外線発光ダイオード等の発光素子とフォトトランジスタ等の光センサとからなる光電式脈波センサとして機能するものであり、発光素子から放射された光は、光電式脈波センサが接触する皮膚直下を通る血管内の赤血球のヘモグロビンにより吸収されつつ皮下組織などから反射され、光センサによって受光されて光電変換される。こうして得られた信号は、所定の吸光特性を有するヘモグロビンの量の変化、すなわち血流脈波を表している。なお、信号対雑音(SN)比を考慮すると、発光素子に用いる発光ダイオードとしては青色光(例えば、940nm)のものが好適である。もちろん、このような光電式のセンサ以外のセンサ(例えば、圧電式のセンサ)を用いるようにしてもよい。
【0060】
一方、腕時計の6時の方向の表面側には、コネクタ部325が設けられている。このコネクタ部325にはケーブル321の端部に設けられたコネクタピース326が着脱自在に取り付けられており、コネクタピース326をコネクタ部325から外すことにより、本装置を通常の腕時計として用いることができる。なお、コネクタ部325を保護する目的から、ケーブル321とセンサユニット322をコネクタ部325から外した状態ではコネクタ325に所定のコネクタカバーを装着するようになっている。このコネクタカバーは、コネクタピース326と同様に構成された部品から電極部などを除いたものが用いられる。なお、図中26〜32は操作ボタンであり、操作部310に包含される。
【0061】
次に、図10を参照して、本脈診支援装置の表示に係る機能および図8において未説明の部品について説明する。図10は、本実施形態における装置本体300の詳細を、ケーブル321やリストバンド323を外した状態で示したものであり、図8と同一の部品には同一の符号が付されている。
【0062】
図10において、装置本体300は樹脂製の時計ケース331を具備している。時計ケース331の表面には、現在時刻や日付に加えて、脈拍数などの脈波情報をデジタル表示するための表示部313が設けられている。この表示部313は、表示面の左上側に位置する第1のセグメント表示領域313−1,右上側に位置する第2のセグメント表示領域313−2,右下側に位置する第3のセグメント表示領域313−3,左下側に位置するドット表示領域313−Dを有する。
【0063】
上記各セグメント表示領域313−1〜313−3には、日付、曜日、時刻、計測時間などの情報をキャラクタ表示するためのセグメントが設けられ、ドット表示領域313−Dには脈波波形をグラフィック表示するための液晶セルが設けられている。上述のキャラクタ表示については、一般的なデジタル時計において既に実現されているのでその説明を省略し、ここでは、脈波波形のグラフィック表示について説明する。なお、図10中の脈波波形は滑らかな曲線となっているが、この曲線の滑らかさは、ドット表示領域313−Dにおける液晶セルの大きさおよび配置間隔に応じて変化する。
【0064】
図示を略すが、表示部313は、各領域313−1〜313−3,313−Dの表示を制御する表示制御部を包含している。この表示制御部は、ドット表示領域313−Dを構成する各ドットに対応した記憶領域を有し、当該記憶領域の記憶内容に従ってドット表示領域313−D内の全てのドットをオン/オフさせる。すなわち、当該記憶領域の記憶内容を変更することにより、ドット表示領域313−Dに表示される画像を変えることができる。
【0065】
上記表示制御部は、CPU305(図7参照)からバスを介して供給される指示が、表示対象の脈波波形データの供給元を指定する旨の指示であれば、A/D変換器303の動作周波数に同期したタイミングで当該供給元からのデータを受け取る。ただし、表示対象の脈波波形データの供給元としては、CPU305およびデータメモリ13があり、供給元がデータメモリ13の場合には、上記指示には表示対象の波形データが格納されている記憶領域の情報が含まれ、表示制御部は当該情報で表されるアドレスから脈波波形データを読み出すことになる。
【0066】
また、表示制御部は、CPU305からバスを介して供給される指示により表示可能状態にある場合には、バス経由で脈波波形データを受け取る毎に、当該脈波波形データに応じた位置(図10中12時−6時方向上の位置)のドットがオン状態となるよう内部の記憶領域の記憶内容を書き換える。なお、表示制御部は、A/D変換器303の動作周波数に同期したタイミングで、状態を変更するドットの位置、あるいは全てのドットの位置を(図10中3時−9時方向)にずらすことで、時間軸に対する変化である脈波波形を表示するようにしている。また、表示制御部は、CPU305からバスを介して供給される指示により非表示状態にある場合には、何も表示しない。
【0067】
<6.実施形態の具体的動作>
次に、上述した構成の脈診支援装置の具体的な動作について説明する。ただし、本脈診支援装置は、既に使用者に装着されているものとする。
<6−1.通常動作>
本脈診支援装置は、通常、一般的なデジタル時計と同様に作動する。
<6−2.脈波波形の特定および学習動作>
使用者または診断者が操作部310を用いて特定の操作を行うことにより、脈波波形に係る動作が行われる。これらの動作の内容は、上記特定の操作の内容に応じて変わるので、以下、各動作について個別に説明する。
【0068】
<6−2−1.使用者の現在の脈波波形の再生動作>
使用者または診断者が操作部310を用いて特定の操作を行うことにより、CPU305が、脈波検出部301およびA/D変換器303を作動させるととともに、操作内容に応じた指示を発音部311および表示部313へ供給する。これにより、脈波検出部301が使用者の脈動に応じた脈波信号の出力を開始するとともに、発音部311が次に読み出すべき脈波波形データの格納アドレスを一時記憶メモリ307上のアドレスとする。
【0069】
脈波検出部301から出力された脈波信号はA/D変換器303により脈波波形データ(デジタル信号)に変換され、CPU305へ供給される。CPU305は、供給された脈波波形データを表示部313へ供給するとともに、この脈波波形データから当該脈動の開始時点(例えば、駆出波の立ち上がり時点)を検出し、当該開始時点から次の脈動の開始時点直前までの脈波波形データを一時記憶メモリ307に格納する。各脈動の開始時点の検出方法は任意であり、ここでは、前述のウェーブレット変換を用いた方法により検出するようにしている。
【0070】
一方、表示部313では、CPU305から供給された脈波波形データに応じた画像(脈波波形を表すグラフ)が、実際の脈動とほとんど同時にドット表示領域313−Dに表示される。また、CPU305は、次の脈動の開始時点において、前回の脈動に対応する音の発音タイミングを表す指示を発音部311へ供給する。発音部311では、当該指示を契機として、D/A変換器3113の動作周波数に応じたタイミングで、予め設定されたアドレス(一時記憶メモリ307上のアドレス)から連続して脈波波形データが読み出され、D/A変換器3113において可聴周波数帯域のアナログ信号に変換され、スピーカ3115から当該アナログ信号に応じた音が発音される。すなわち、使用者の脈動に応じた音が1拍遅れで発音される。
【0071】
<6−2−2.使用者の現在の脈波波形の記憶動作>
上述した動作において、使用者または診断者が操作部310を用いて特定の操作を行うことにより、CPU305は、一時記憶メモリ307の記憶内容を読み出し、これをサンプル波形データとしてデータメモリ308の空き領域に格納する。この際、CPU305は、当該サンプル波形データを一意に特定するためのサンプル番号と当該サンプル波形データの内容を端的に示すコメントとを当該サンプル波形データに付与してデータメモリ308に格納する。図11に示す例では、各サンプル波形データには、サンプル番号として1,2,…という1ずつ増加する数値が、コメントとして格納した日付および時刻を表す情報(“1997/9/5 13:32”,“1997/9/7 9:31”,…)が付与されている。
【0072】
このような識別情報(サンプル番号、コメント)を付与することにより、各サンプル波形データを確実に識別することができるという利点がある。もちろん、日付および時刻を表す情報に限らず、使用者の状態を表す文字列情報などをコメントとして付与するようにしてもよい。また、サンプル番号やコメント意外の情報をサンプル波形データに対応付けるようにしても良いし、付加的な情報を一切対応付けずにサンプル波形データのみを格納する態様も考えられる。
【0073】
なお、次に使用可能なサンプル番号はCPU305内部の特定のレジスタ(図示略)またはデータメモリ308の特定領域に格納されており、CPU305は、サンプル波形データの格納時に当該サンプル番号を読み出して使用し、サンプル波形データの格納後に、当該サンプル番号に所定数(図11の例では1)を加える等して次に使用可能なサンプル番号を求め、これを上記レジスタあるいは上記特定領域に格納する。
【0074】
<6−2−3.データメモリ308に格納された脈波波形の再生動作>
(a)音と画像が不一致の場合
一方、使用者の現在の脈波波形の再生動作において、使用者または診断者が操作部310を用いて特定の操作を行うことにより、CPU305は、発音部311にて処理される脈波波形データの供給元をデータメモリ308とし、操作内容から特定されるサンプル波形データの開始アドレスを発音部311へ供給する。これにより、発音部311においては当該サンプル波形データに応じた音が発音される。
【0075】
ただし、その他については、現在の脈波波形の再生動作と同一の処理が行われるので、ドット表示領域313−Dには、A/D変換器303から出力された脈波波形データに応じた画像(使用者の現在の脈波波形を表すグラフ)が、実際の脈動とほとんど同時に表示される。また、CPU305から発音部311へ供給される発音タイミングは使用者の現在の脈動に応じたタイミングであることから、発音部311は、使用者の現在の脈動に応じたタイミングで、データメモリ308上のサンプル波形データに応じた音を発音することになる。
【0076】
(b)音と画像が一致の場合
上記動作において、使用者または診断者が操作部310を用いて特定の操作を行うことにより、CPU305は、表示部313にて処理される脈波波形データの供給元をデータメモリ308上のサンプル波形データとし、操作内容から特定されるサンプル波形データの開始アドレスを表示部313へ供給する。これにより、ドット表示領域313−Dには当該サンプル波形データに応じた画像が表示される。また、発音部311における発音タイミングは、当該サンプル波形データに同期したタイミングとなる。
【0077】
なお、上述した動作の説明においては、使用者の現在の脈波波形の再生動作を基本とし、この動作中に所定の操作が行われることにより他の動作が行われるものとしたが、動作モードの遷移順序等は任意であり、上述した例に限定されるものではない。また、前述の通常の動作と上述の脈波波形に係る動作とを並行して行うようにしても良く、上述した脈波波形に係る動作を行わない場合にも脈波検出部301およびA/D変換器303を作動させておくようにしてもよい。
【0078】
また、上述した実施形態では、CPU305が逐次、発音タイミングを発音部311に知らせるようにしたが、CPU305において脈拍数(あるいは脈動の周期)を求めることが可能であれば、最初の発音タイミングおよび脈拍数のみを発音部311へ知らせることでも上述した実施形態と同様の発音動作が行われる。ただし、この場合には、脈拍数が安定しないとずれが生じることになる。
【0079】
また、発音部311にジャックを設け、イヤホンやヘッドフォンなどを接続可能とし、使用者または診断者が上記イヤホンまたはヘッドフォンを用いて音を聴取するようにしてもよい。また、データメモリ308に格納するサンプル波形データは、図12に示すように、統計的に得られる疾患に応じたデータであってもよいし、データメモリ308上で図11に示すサンプル波形データおよび図12に示すサンプル波形データが混在するようにしてもよい。
【0080】
<7.応用例>
次に、上述した脈診支援装置をコンピュータシステムと組み合わせた応用例について、図13を参照して説明する。
図13において、パーソナルコンピュータは本体401,ディスプレイ402,キーボード403,プリンタ404などから構成されており、以下の点を除いて通常のパーソナルコンピュータから構成されているため、その内部構成の説明の詳細は省略する。
【0081】
すなわち、本体401は、光信号によるデータを送受信するための図示しない送信制御部及び受信制御部を内蔵しており、これら送信制御部と受信制御部は、それぞれ光信号を送信するためのLED405と光信号を受信するためのフォトトランジスタ406を有する。これらLED405,フォトトランジスタ406は何れも近赤外線用のもの(例えば中心波長が940nmのもの)が用いられ、可視光を遮断するための可視光カット用のフィルタ407を介し、本体401の前面に設けられた光通信用の通信窓408から光通信を行う。
【0082】
一方、パーソナルコンピュータと接続される装置側では、以下のような構成となっている。ここでは、図7、図8および図10に示される腕時計形態のものを例に挙げて説明するが、後述するネックレスや眼鏡等の形態であっても何ら問題ない。前述したように、腕時計の装置本体300では、コネクタ部325が着脱可能に構成されている。したがって、コネクタ部325が取り外されたコネクタ部分に対して、コネクタカバーの代わりに、図13に示すように通信コネクタ409を取り付けるようにすれば良い。この通信コネクタ409には、パーソナルコンピュータ側と同様にLEDとフォトトランジスタ及び光通信用のインターフェイスとが組み込まれている。また、腕時計の装置本体300の内部には光通信のための光インターフェイス部(図示略)が設けられている。
【0083】
パーソナルコンピュータ側のRAMやハードディスク等に格納されたサンプル波形データ等の情報を、当該パーソナルコンピュータ側から腕時計側へ転送するには、例えば、キーボード403から転送コマンドを投入する。これにより、パーソナルコンピュータ側の情報が、LED405及び通信窓408を介して近赤外光で出力される。一方、腕時計側ではこの近赤外光が通信コネクタ409を介して腕時計の光インターフェイス部へ送られる。
【0084】
他方、腕時計側からパーソナルコンピュータ側へサンプル波形データ等の情報を転送する場合は、通信方向が上記と逆になる。すなわち、携帯機器の使用者は、腕時計に設けられたボタンスイッチを操作するなどして、携帯機器をデータ転送のためのモードに設定する。これにより、CPU305が転送すべき情報をデータメモリ308等から読み出して、これらを光インターフェイス部へ送出する。これにより、計測値が光信号へ変換されて通信コネクタ409から送出され、通信窓408及びフォトトランジスタ406を介してパーソナルコンピュータ側へ転送される。なお、本脈診支援装置は、何れの装置が情報を発信したかを示す識別情報(各装置に固有の情報)を用いて情報を送信あるいは受信するようにしており、病院側にパーソナルコンピュータが配置され、各患者が個々に脈診支援装置を使用している場合にも、各脈診支援装置からパーソナルコンピュータ側へのデータ収集、ならびにパーソナルコンピュータ側から各脈診支援装置へのデータ設定処理を容易かつ正確に行うことができる。
【0085】
以上のように外部機器と通信可能とすることで、脈診支援装置と外部機器との間でサンプル波形データ等の情報を転送することができる。上述したように、外部機器をパーソナルコンピュータにより構成した場合には、大量のサンプル波形データを格納可能であり、各サンプル波形データに対応付ける情報を容易に作成可能であることから、脈診支援装置のみでサンプル波形データ等の情報を管理する場合に比較して、極めて容易にサンプル波形データ等の情報を管理することができる。
【0086】
また、外部機器側において疾患に応じたサンプル波形データをデータベース化し、脈診支援装置側から転送されてきたサンプル波形データに類似したサンプル波形データを上記データベースから検索して検索結果を表示し、検索結果に応じて診断者が選択したサンプル波形データ等の情報を脈診支援装置側へ返送するようにしてもよい。なお、類似/非類似の判定方法は任意であり、例えば、サンプル波形データを2次元画像化し、パターンマッチング等の周知の手法により判定するようにしてもよい。
【0087】
なお、データ転送において、既存のデータ圧縮・伸長技術を適用可能であることや、通信手段は光通信以外の無線通信や公衆回線等を用いた有線通信であってもよいことは言うまでもない。
【0088】
<8.変形例>
次に、上述した実施形態による脈診支援装置の変形例について説明する。
<8−1.変形例1>
図14は、腕時計ではなく、ネックレスとして脈診支援装置を実現した態様を示す図であり、この図において、501はセンサパッドであって、たとえばスポンジ状の緩衝材で構成される。センサパッド501の中には、前述した光電式脈波センサ502が皮膚面に接触するように取り付けられている。これにより、このネックレスを首にかけると、光電式脈波センサ502が首の後ろ側の皮膚に接触して脈波および接触している皮膚の温度を測定することができる。
【0089】
また、本体503の中空部には、CPUやROM、RAM、各種検出部等の本装置の主要部分が組み込まれている。この本体503はブローチ様の形状をしたケースであって、その前面には例えばグラフィック表示部やボタンが設けられている。また、光電式脈波センサ502と本体503はそれぞれ鎖504に取り付けられており、この鎖504の中に埋め込まれたリード線(図示略)を介して電気的に接続されている。
このような構成によっても、前述の脈診支援装置と同等の機能を実現することができる。
【0090】
<8−2.変形例2>
図15は眼鏡として脈診支援装置を実現した態様を示す図であり、この図に示すように、装置本体は本体601aと本体601bに分かれ、それぞれ別々に眼鏡の蔓602に取り付けられており、これら本体が蔓602内部に埋め込まれたリード線を介して互いに電気的に接続されている。
【0091】
本体601aは表示制御回路を内蔵しており、この本体601aのレンズ603側の側面には全面に液晶パネル604が取り付けられ、また、該側面の一端には鏡605が所定の角度で固定されている。さらに本体601aには、光源(図示略)を含む液晶パネル604の駆動回路と、表示データを作成するための回路が組み込まれている。この光源から発射された光は、液晶パネル604を介して鏡605で反射されて、眼鏡のレンズ603に投射される。また、本体601bには、装置の主要部が組み込まれており、その上面には各種のボタンが設けられている。
【0092】
一方、光電式脈波センサを構成する青色光を発する赤外線発光ダイオードおよび光センサはパッド606,607に内蔵されると共に、パッド606,607を耳朶へ固定するようになっている。これらのパッド606,607は、リード線608,608によって本体601bと電気的に接続されている。
このような構成によっても、前述の脈診支援装置と同等の機能を実現することができる。
【0093】
<9.その他>
なお、上述した携帯可能な態様のみならず、携帯が困難な態様や据置型の態様としてもよい。例えば、医療施設に脈診支援装置を設置し、診断者および患者がこの脈診支援装置の設置位置に出向いてこれを利用するようにしてもよい。
また、変換後の周波数が固定的に可聴周波数範囲内となる例を示したが、変換先の範囲を診断者または使用者が指定するようにしてもよい。すなわち、診断者または使用者が周波数変換のスケールを指定できるようにしてもよい。これにより、診断者または使用者は、聞き易い音域の音を聴取することができる。もちろん、診断者または使用者は、自らの押圧の程度に応じて上記スケールを変更することも可能である。
【0094】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、使用者(患者)の現在の脈波波形に応じた音が脈動に同期して発音されるので、脈診を行う診断者や使用者は触覚のみならず聴覚でも脈動を直接的に感じとることができる。したがって、診断者や使用者による脈波波形の迅速かつ正確な特定が補助され、脈診、体調判定、および脈診の学習等を支援することができる(請求項1)。さらに、脈波波形に応じた音の音域(スケール)を指定することができるので、使用者は、自身が理解しやすいように音域を設定することができる(請求項2)。
【0095】
また、脈波波形のサンプルを記憶し、いずれの脈波波形(現在の脈波波形を含む)に対応する音を発音するかを診断者または使用者の指示に応じて決定できることから、使用者の脈波波形に対する理解を深めることができる(請求項3)。さらに、現在の脈波波形を記憶可能としたことにより、診断者による脈診の精度を向上させることができるとともに、使用者による自らの体調状態や脈波波形に対する理解を深めることができる(請求項4,6)。また、脈波波形を外部から入力し記憶することができることから、使用者は記憶した脈波波形を選択して対応する音を発音させることができる。このことは、使用者による自らの体調状態や脈波波形に対する理解を深めることに役立つ(請求項5,6)。
【0096】
さらに、聴覚のみならず、触覚や視覚にも訴えることにより、脈波波形に対する使用者の理解をより一層、深めることができる(請求項7〜9)。
また、周波数変換をデジタル信号に対して行うようにしたので、装置の簡素化および小型化を促進することができる(請求項10)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による脈診支援装置の要部の基本構成を示すブロック図である。
【図2】図1中の変換手段203の内部構成例を示す図である。
【図3】図2中の同期処理手段202の動作を説明するための図である。
【図4】図2中の変換手段203に追加可能な構成例を示す図である。
【図5】図2に示す構成に付加可能な構成を示すブロック図である。
【図6】図5に示す付加構成に応用的な構成を加えた応用構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の一実施形態による脈診支援装置の構成を示すブロック図である。
【図8】同装置の外観図である。
【図9】同装置の発音部311の構成例を示すブロック図である。
【図10】同装置の装置本体300の詳細を、ケーブル321やリストバンド323を外した状態で示した図である。
【図11】同装置のデータメモリ308内部のデータ構造の一例を示す図である。
【図12】同装置のデータメモリ308内部のデータ構造の他の例を示す図である。
【図13】同装置をコンピュータシステムと組み合わせた応用例について説明するための図である。
【図14】同装置に相当する装置をネックレスとして実現した態様を示す図である。
【図15】同装置に相当する装置を眼鏡として実現した態様を示す図である。
【図16】中国医学ならびにインド医学の分類による代表的な脈波波形を示す図であり、(a)は平脈、(b)は滑脈、(c)は弦脈を示す。
【符号の説明】
201…センサ、202…同期処理手段、203…変換手段、204…発音手段、2031…A/D変換器、2032…波形メモリ、2033…D/A変換器、205…入力手段(指示入力手段、波形入力手段)、206,210…制御手段、207…サンプル波形記憶手段、208…表示手段、209…押圧手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulse diagnosis support device that supports pulse diagnosis by assisting the identification (detection) of a pulse waveform by a human.
[0002]
[Prior art]
In the fields of Chinese medicine and Indian medicine, which are one of the Oriental traditional medicines, pulse diagnosis is performed as one of the important diagnostic methods for diagnosing diseases and constitutions of patients. One of the important elements in pulse diagnosis is the pulse waveform, which is classified into various types in Chinese medicine and Indian medicine.
Here, three types of pulse wave waveforms shown in FIGS. 16A to 16C are shown as typical pulse wave waveforms according to Chinese medicine and Indian medicine. A flat pulse is a pulse of a “normal person”, that is, a normal healthy person. FIG. 16A shows a pulse waveform of a 34 year old male as an example of the waveform. As shown in the figure, the flat pulse is relaxed and relaxed, and is characterized by a constant rhythm and little disturbance. On the other hand, a smooth pulse is caused by an abnormal blood flow state, and is caused by edema, hepatorenal disease, respiratory disease, gastrointestinal disease, inflammatory disease, etc., and the traffic of the pulse is very smooth and smooth. FIG. 16B shows a pulse waveform of a 28-year-old male as a representative waveform of the smooth pulse. As shown in the figure, the waveform of the smooth pulse rises suddenly and descends immediately, and the aortic incision is deeply cut, and at the same time, the subsequent stagnation peak is considerably higher than usual. On the other hand, the chord vein is caused by an increase in the tension of the blood vessel wall and appears in diseases such as hepatobiliary disease, skin disease, hypertension, and painful disease. This is considered to be because the blood vessel wall is tense due to the tension of the autonomic nervous system, the elasticity is reduced, and the influence of the pulsating blood is less likely to appear. FIG. 16C shows a pulse waveform of a 36-year-old male as a typical waveform example of the string pulse. As shown in the figure, the waveform of the string pulse rises suddenly and does not fall immediately, and the high pressure state continues for a certain time. In the graphs of FIGS. 16A to 16C, the vertical axis represents blood pressure BP (mmHg) and the horizontal axis represents time t (seconds).
As can be seen from the above, by analyzing the pulse waveform (specifying whether the pulse wave is, for example, a flat pulse, a smooth pulse, or a chordal pulse), a specific disease of the patient can be determined, It is possible to diagnose the constitution. Thus, it can be said that the pulse wave waveform plays a major role in the pulse diagnosis, and it is necessary to accurately specify the pulse wave waveform in order to accurately diagnose the disease and constitution of the patient.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, conventionally, identification (detection) of a pulse wave waveform in pulse diagnosis has been performed by a diagnostician pressing the wrist portion of a patient with a finger and measuring the pulsation of the radial artery by touch (finger sensation). . That is, the specification of the pulse wave waveform has been performed depending on the sense of the individual diagnostician. For this reason, there has been a problem that the findings from pulse diagnosis must be stopped by qualitative evaluation of the disease and constitution.
[0004]
In addition, it is extremely difficult to quantify the tactile measurement results, and it is virtually impossible to record the measurement results in a quantified format that can be used by a third party. Of course, it is possible to record a two-dimensional image of the pulse waveform obtained by analyzing the measurement result by the diagnostician in a format that can be used by a third party. It is obtained through the process, and does not represent the measurement result quantitatively and accurately.
[0005]
It is also conceivable to measure a change in blood pressure due to pulsation, obtain a two-dimensional image (eg, FIGS. 16A to 16C) of a pulse wave waveform based on the measurement result, and record this two-dimensional image. . A technique for displaying a two-dimensional image of a pulse waveform is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-33638. In this publication, a display control circuit displays in accordance with a pulse wave signal representing a change in blood pressure. It is described that a signal is generated and a liquid crystal display displays a two-dimensional image represented by the display signal. Further, in this publication, as a two-dimensional image displayed on the liquid crystal display, an image representing a change in pressure value with time is illustrated as in the two-dimensional image shown in FIGS.
However, diagnosticians are accustomed to tactile measurements, that is, measurements by directly sensing the intensity of a stimulus that changes on the time axis, and refer to a two-dimensional image that represents pressure changes in the shape of a curve with respect to the time axis. However, it is difficult to intuitively understand the meaning represented by the curve shape (meaning in Chinese medicine and Indian medicine), and it is expected that pulse diagnosis cannot be sufficiently supported in clinical fields where quick and accurate diagnosis is required. The
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a pulse diagnosis support device that assists a pulse diagnosis by assisting a quick and accurate specification (detection) of a pulse wave waveform by a diagnostician. Yes.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the invention according to
[0008]
In the above configuration, the invention described in
[0009]
Furthermore, the invention described in
[0010]
Further, in the configuration according to
[0011]
Furthermore, in any one of the configurations described above, a display surface for displaying an image may be provided, and display means for displaying an image corresponding to the pulse wave signal output from the sensor on the display surface may be provided ( (7) A movable part that contacts a human skin is provided, and pressing means for driving the movable part to press the skin with a pressure corresponding to a pulse wave signal output from the sensor is provided. Alternatively, the display unit and the pressing unit may be provided (claim 9).
[0012]
In any one of the above configurations, the invention according to
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Prior to description of a specific configuration, a configuration of a main part of the present embodiment will be extracted and described.
[0014]
<1. Basic configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the main part of this embodiment. In this figure, 201 is a sensor arranged at a patient's pulse detection site (for example, near the radial artery) and detects the patient's pulsation. Then, an electric signal (hereinafter referred to as a pulse wave signal) representing a pulse wave waveform corresponding to the pulsation is output.
[0015]
[0016]
The above is the basic configuration. With this basic configuration, the diagnostician can listen to the sound in which the pulse wave waveform corresponding to the pulsation is represented by the frequency and the sound pressure in synchronization with the pulsation of the patient. Grasping the pulse waveform by listening to sounds is more intuitive than grasping the pulse waveform using graphs, and is similar to grasping the pulse waveform by tactile sense (finger sensation) in Chinese and Indian medicine. Become. In addition, by synchronizing the sound generation timing of the sound generation means 204 with the pulsation of the patient, the diagnostician can simultaneously obtain information on the pulsation from different senses. Therefore, compared with the case where only the sense of touch (finger sensation) is used, it is possible to improve the accuracy and speed of the diagnostician's recognition of the pulse.
[0017]
Since the sound wave waveform represented by the sound wave signal output from the conversion means 203 is obtained based on the pulse wave waveform for one beat, the pulse wave at the rise of the pulse wave waveform for one beat. Although it is difficult to obtain a sound wave waveform corresponding to the waveform, the synchronization between the pulsation and the sound wave waveform in the
[0018]
Therefore, for example, if a sound wave signal representing a sound wave waveform for one beat is output from the
[0019]
Note that the conversion means 203 may use a plurality of devices capable of analog recording / variable speed reproduction such as a tape recorder and perform frequency conversion directly on the analog signal. Then, from the viewpoint of simplification and downsizing of the apparatus configuration, the analog signal is temporarily converted into a digital signal and then the frequency conversion process is performed. Therefore, unless otherwise specified, the following description will be made on the assumption that an analog signal is once converted into a digital signal and then frequency conversion processing is performed.
[0020]
For example, as shown in FIG. 2, the frequency conversion process after the analog signal is once converted into the digital signal is performed by converting the
[0021]
Further, here, the synchronization processing means 202 is a high level at the time of rising of the pulse wave waveform (at the time of rising of the ejection wave where the pulse pressure is highest in the pulse wave of one beat), and is at a low level in other cases. A signal shall be output. Specifically, the
[0022]
The
[0023]
Here, with reference to FIG. 3, the operation of the above-described synchronization processing means 202 will be described. FIG. 3 is a diagram showing an example of a pulse wave waveform. In this figure, T indicates the period of the pulse wave waveform, and P indicates the rising time of the pulse wave waveform (the rising time of the ejection wave).
When the pulse wave signal representing the pulse waveform shown in FIG. 3 is supplied to the synchronization processing means 202, the pulse wave signal is differentiated by the differentiating
[0024]
While the inflection point is not detected by the zero-
[0025]
Here, a method for generating a synchronization signal without using wavelet transform will be considered. Usually, a noise component that rises and falls abruptly is mixed in the pulse wave signal, so that an inflection point corresponding to the noise component can be obtained only by obtaining the first derivative. Therefore, higher order differentiation is required. Further, as shown in FIG. 3, since a plurality of inflection points are obtained for one pulse wave waveform, the waveform change before and after each inflection point is detected in order to detect the rising point of the ejection wave. It is necessary to examine the state of change (positional direction and speed, positional relationship with other inflection points, etc.). On the other hand, according to the method using the wavelet transform described above, it is only necessary to perform conversion / comparison with respect to a short-time pulse wave signal subsequent to the target inflection point, and the processing can be simplified.
[0026]
Here, the synchronization processing means 202 is targeted for detection of the rising point of the ejection wave, but is not limited to this, and other feature points such as the peak or notch of the ejection wave are targeted for detection. May be. Furthermore, the frequency distribution to be compared at the time of feature point detection is set in advance for a plurality of feature points, and the target feature point and frequency distribution are selected based on an instruction input from input means described later. Aspects are also feasible.
[0027]
According to the configuration described above, the pulse wave signal (analog signal) from the
[0028]
Note that the configuration shown in FIG. 4 may be inserted between the
[0029]
The waveform shaping means 2034 acts as, for example, noise removing means on the output data from the
[0030]
<2. Additional configuration>
Next, a configuration that can be added to the basic configuration described above will be described. However, here, in order to avoid complication of explanation, a configuration that can be added to the configuration shown in FIG. 2 (configuration that performs frequency conversion processing on a digital signal) is illustrated. FIG. 5 is a block diagram showing an additional configuration obtained by adding a specific configuration to the configuration shown in FIG. 2, in which 205 is an input means for inputting data from the outside, and 206 is an internal program. The control means operates based on data input from the input means 205 and output data of the comparison / selection means 206a described later. The comparison /
[0031]
Here, it is assumed that the internal program of the
[0032]
(A) Basic processing
The basic processing is processing performed in the basic configuration shown in FIG. 1 or FIG. 2. When data indicating selection of the basic processing is supplied from the input means 205 to the control means 206, the control means 206 converts the conversion means into conversion means. 203 is instructed to perform the above-described frequency conversion processing on the pulse wave signal from the
[0033]
(B) Storage processing of pulse wave waveform from
When data indicating that the process is selected is supplied from the
[0034]
(C) Storage processing of sample waveform from input means 205
When data indicating selection of the processing is supplied from the
[0035]
(D) Sample waveform selection and playback processing
When data indicating that the sample waveform selection processing is performed is supplied from the
[0036]
When data indicating that the sample waveform reproduction processing is to be performed is supplied from the
[0037]
As is apparent from the above, the effects described below can be obtained by adopting the additional configuration shown in FIG.
A sound corresponding to the pulse waveform in a specific past state of the patient (for example, a state of being healthy and resting) can be generated in synchronization with the current patient's pulsation. Therefore, the diagnostician can eliminate individual differences by comparing the current pulse waveform grasped by tactile sensation with the past pulse waveform grasped by auditory sense. The accuracy and speed of recognition can be improved. In particular, if sample waveform data representing a pulse waveform in an unhealthy state due to some disease is stored in the sample waveform storage means 207 and a sound corresponding to this sample waveform data is reproduced in synchronization with the patient's pulsation, It can be a great judgment material whether or not similar diseases are occurring.
[0038]
In addition, the sample waveform data representing the standard pulse waveform is stored in the sample
[0039]
In addition, the sample waveform data is stored in the sample
[0040]
<3. Other effects>
In addition, although various effects were described on the assumption that a listener is a diagnostician, such an effect is acquired similarly even if a listener is a user (patient) itself. However, since it is difficult for the user to perform pulse diagnosis, each of the above effects is an effect within the range of physical condition determination and pulse diagnosis that does not reach pulse diagnosis. Hereinafter, specific effects within the range will be described.
[0041]
In the basic configuration described above, the user can grasp the pulse wave waveform not only by tactile sense but also by auditory sense. Therefore, even a user who is not proficient in identifying (detecting) the pulse wave waveform by tactile sense. The pulse wave waveform can be grasped relatively easily by an auditory assistant. Since the task of identifying the pulse waveform by auditory sense is based on intuitive stimulation similar to the task of identifying the pulse waveform by tactile sense, as the identification of the pulse waveform is repeated, It is expected that the specific accuracy of the wave waveform will be improved.
[0042]
In addition, in the additional configuration, the user stores the sample waveform data representing his typical pulse waveform in the sample
[0043]
In addition, the sample waveform data representing the standard pulse waveform is stored in the sample
Such an understanding of one's own body is an important matter for improving QOL (Quality Of Life).
[0044]
<4. Application Configuration>
As described above, the basic configuration shown in FIG. 1 or FIG. 2 and the additional configuration shown in FIG. 5 not only provide an effect on pulse diagnosis by the diagnostician, but also an effect on the user's own physical condition judgment and pulse diagnosis learning. It is done. Therefore, an application configuration that makes such additional effects even more remarkable will be described.
[0045]
FIG. 6 is a block diagram showing an application configuration obtained by adding an application configuration to the additional configuration shown in FIG. 5. In this figure, 208 is a display means for displaying an image corresponding to input data, and 209 is a tactile sense of the user. Is a pressing means provided in contact with a sensitive part, and presses the contact part with strength (pressure) according to input data. As the
[0046]
According to such a configuration, in each of the processes (a) to (d) described above, the
As described above, by using the transmission means (the display means 208 and the pressing means 209) that appeal to a sense other than hearing, the stimulation given to the user is strengthened, and the above-described additional effects become even more remarkable. It is expected.
[0047]
<5. Specific Configuration of Embodiment>
Next, a specific configuration of the pulse diagnosis support apparatus according to the present embodiment based on the above-described configuration will be described.
7 and 8 are a block diagram and an external view showing the configuration of the pulse diagnosis support device according to the embodiment of the present invention. The device having the configuration shown in FIG. 7 is provided inside the device
[0048]
As shown in FIG. 8, the reason why the pulse diagnosis support device is in the form of a wristwatch that is easy to carry is to deepen the user's understanding of the pulse wave waveform and to be able to determine his / her physical condition from the pulse wave waveform. is there.
As is clear from its name, this pulse diagnosis support device is intended to support pulse diagnosis, but as described above, the effect obtained by supporting the specification of the pulse waveform is the pulse by the diagnostician. This includes not only the diagnosis but also the learning of pulse diagnosis by the user and the grasp of the relationship between the physical condition and the pulse wave waveform by the user. In order to obtain a sufficient effect for the work by such a user, the user should always present necessary information when he / she wants to know. It is desirable to configure. Therefore, this pulse diagnosis support apparatus takes the form of a wristwatch.
[0049]
In FIG. 7,
[0050]
The
[0051]
[0052]
A sounding
[0053]
The sound
[0054]
When the D /
[0055]
Note that the operating frequency of the D /
[0056]
In FIG. 7 again,
[0057]
As shown in FIG. 8, the apparatus includes an apparatus
[0058]
The
[0059]
The
[0060]
On the other hand, a
[0061]
Next, with reference to FIG. 10, functions related to the display of the present pulse diagnosis support apparatus and components not described in FIG. 8 will be described. FIG. 10 shows details of the apparatus
[0062]
In FIG. 10, the apparatus
[0063]
Each of the segment display areas 313-1 to 313-3 is provided with a segment for displaying characters such as date, day of the week, time, and measurement time, and a pulse wave waveform is graphically displayed in the dot display area 313-D. A liquid crystal cell for display is provided. Since the above-described character display has already been realized in a general digital timepiece, the description thereof will be omitted. Here, the graphic display of the pulse wave waveform will be described. Note that the pulse wave waveform in FIG. 10 is a smooth curve, but the smoothness of this curve changes according to the size and arrangement interval of the liquid crystal cells in the dot display region 313 -D.
[0064]
Although not shown, the
[0065]
If the instruction supplied from the CPU 305 (refer to FIG. 7) via the bus is an instruction to specify the supply source of the pulse wave waveform data to be displayed, the display control unit of the A /
[0066]
When the display control unit is in a displayable state according to an instruction supplied from the
[0067]
<6. Specific Operation of Embodiment>
Next, a specific operation of the pulse diagnosis support apparatus having the above-described configuration will be described. However, it is assumed that this pulse diagnosis support device is already worn by the user.
<6-1. Normal operation>
This pulse diagnosis support device normally operates in the same manner as a general digital clock.
<6-2. Pulse Wave Waveform Identification and Learning Operation>
When the user or the diagnostician performs a specific operation using the
[0068]
<6-2-1. Replaying the user's current pulse waveform>
When a user or a diagnostician performs a specific operation using the
[0069]
The pulse wave signal output from the
[0070]
On the other hand, on the
[0071]
<6-2-2. Memory operation of user's current pulse waveform>
In the above-described operation, when a user or a diagnostician performs a specific operation using the
[0072]
By giving such identification information (sample number, comment), there is an advantage that each sample waveform data can be reliably identified. Of course, not only the information indicating the date and time, but also character string information indicating the state of the user may be added as a comment. In addition, a sample number or information other than a comment may be associated with sample waveform data, or a mode in which only sample waveform data is stored without any additional information associated therewith is also conceivable.
[0073]
The next available sample number is stored in a specific register (not shown) in the
[0074]
<6-2-3. Reproduction Operation of Pulse Waveform Stored in
(A) When sound and image do not match
On the other hand, when the user or the diagnostician performs a specific operation using the
[0075]
However, since the other processing is the same as the current pulse wave waveform reproduction operation, an image corresponding to the pulse wave waveform data output from the A /
[0076]
(B) When sound and image match
In the above operation, when the user or the diagnostician performs a specific operation using the
[0077]
In the above description of the operation, it is assumed that the user's current pulse wave waveform is reproduced, and other operations are performed by performing a predetermined operation during this operation. The order of transition is arbitrary, and is not limited to the example described above. The normal operation described above and the operation related to the pulse waveform described above may be performed in parallel, and the
[0078]
In the above-described embodiment, the
[0079]
Further, a jack may be provided in the
[0080]
<7. Application example>
Next, an application example in which the above-described pulse diagnosis support apparatus is combined with a computer system will be described with reference to FIG.
In FIG. 13, the personal computer is composed of a
[0081]
That is, the
[0082]
On the other hand, the apparatus connected to the personal computer has the following configuration. Here, the wristwatch form shown in FIGS. 7, 8 and 10 will be described as an example, but there is no problem even if it is in the form of a necklace or glasses described later. As described above, in the
[0083]
In order to transfer information such as sample waveform data stored in a RAM or hard disk on the personal computer side from the personal computer side to the wristwatch side, for example, a transfer command is input from the
[0084]
On the other hand, when transferring information such as sample waveform data from the wristwatch side to the personal computer side, the communication direction is opposite to the above. That is, the user of the portable device sets the portable device to a mode for data transfer by operating a button switch provided on the wristwatch. As a result, the information to be transferred by the
[0085]
By enabling communication with an external device as described above, information such as sample waveform data can be transferred between the pulse diagnosis support apparatus and the external device. As described above, when the external device is configured by a personal computer, a large amount of sample waveform data can be stored, and information associated with each sample waveform data can be easily created. Therefore, it is possible to manage information such as sample waveform data very easily compared to the case where information such as sample waveform data is managed.
[0086]
In addition, sample waveform data corresponding to the disease is made into a database on the external device side, sample waveform data similar to the sample waveform data transferred from the pulse diagnosis support device side is searched from the database, and the search result is displayed, and the search is performed. Information such as sample waveform data selected by the diagnostician according to the result may be returned to the pulse diagnosis support apparatus. Note that a similar / non-similar determination method is arbitrary. For example, sample waveform data may be converted into a two-dimensional image and determined by a known method such as pattern matching.
[0087]
Needless to say, existing data compression / decompression techniques can be applied to the data transfer, and the communication means may be wireless communication other than optical communication or wired communication using a public line.
[0088]
<8. Modification>
Next, a modified example of the pulse diagnosis support device according to the above-described embodiment will be described.
<8-1.
FIG. 14 is a diagram showing a mode in which the pulse diagnosis support device is realized as a necklace instead of a wristwatch. In this figure,
[0089]
Further, the main part of the apparatus such as a CPU, a ROM, a RAM, and various detection units are incorporated in the hollow portion of the
Even with such a configuration, a function equivalent to that of the aforementioned pulse diagnosis support apparatus can be realized.
[0090]
<8-2.
FIG. 15 is a view showing a mode in which the pulse diagnosis support device is realized as glasses. As shown in this drawing, the device main body is divided into a
[0091]
The
[0092]
On the other hand, the infrared light emitting diode that emits blue light and the optical sensor constituting the photoelectric pulse wave sensor are built in the
Even with such a configuration, a function equivalent to that of the aforementioned pulse diagnosis support apparatus can be realized.
[0093]
<9. Other>
In addition, it is good also as an aspect which is difficult to carry, and a stationary type in addition to the portable aspect mentioned above. For example, a pulse diagnosis support device may be installed in a medical facility, and a diagnostician and a patient may go to the installation position of the pulse diagnosis support device and use it.
Further, although an example has been shown in which the frequency after conversion is fixedly within the audible frequency range, the range of the conversion destination may be designated by the diagnostician or the user. That is, the diagnostician or the user may be able to specify the frequency conversion scale. Thereby, the diagnostician or the user can listen to the sound in the easy range. Of course, the diagnostician or the user can change the scale according to the degree of his / her pressing.
[0094]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the sound corresponding to the current pulse wave waveform of the user (patient) is generated in synchronization with the pulsation, so that the diagnostician or the user who performs the pulse diagnosis is only a tactile sense. The pulsation can be directly felt by hearing. Therefore, rapid and accurate specification of the pulse wave waveform by the diagnostician or the user is assisted, and pulse diagnosis, physical condition determination, learning of pulse diagnosis, and the like can be supported. Furthermore, since the sound range (scale) of the sound according to the pulse wave waveform can be designated, the user can set the sound range so that the user can easily understand (claim 2).
[0095]
In addition, it is possible to store a sample of the pulse wave waveform and determine which pulse wave waveform (including the current pulse wave waveform) to generate the sound according to the instruction of the diagnostician or the user. (3) can be deepened. Further, by making it possible to memorize the current pulse wave waveform, it is possible to improve the accuracy of pulse diagnosis by the diagnostician and to deepen the understanding of the user's physical condition and pulse wave waveform by the user (claim) Item 4, 6). In addition, since the pulse wave waveform can be input and stored from the outside, the user can select the stored pulse wave waveform and generate a corresponding sound. This is useful for deepening the understanding of the user's physical condition and pulse waveform (claims 5 and 6).
[0096]
Furthermore, by appealing not only to hearing but also to tactile sensation and vision, the user's understanding of the pulse waveform can be further deepened (claims 7 to 9).
Further, since the frequency conversion is performed on the digital signal, simplification and downsizing of the apparatus can be promoted (claim 10).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a main part of a pulse diagnosis support apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of conversion means 203 in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the
4 is a diagram illustrating a configuration example that can be added to the
5 is a block diagram showing a configuration that can be added to the configuration shown in FIG.
6 is a block diagram showing an applied configuration obtained by adding an applied configuration to the additional configuration shown in FIG. 5;
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a pulse diagnosis support apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an external view of the apparatus.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a
FIG. 10 is a diagram showing details of the apparatus
FIG. 11 is a diagram showing an example of a data structure inside a
12 is a diagram showing another example of the data structure inside the
FIG. 13 is a diagram for explaining an application example in which the same apparatus is combined with a computer system;
FIG. 14 is a diagram showing a mode in which a device corresponding to the same device is realized as a necklace.
FIG. 15 is a diagram showing a mode in which a device corresponding to the same device is realized as eyeglasses.
FIG. 16 is a diagram showing typical pulse waveforms according to Chinese medicine and Indian medicine classification, where (a) is a flat pulse, (b) is a smooth pulse, and (c) is a chordal pulse.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記脈動に応じたタイミングを表す同期信号を出力する同期処理手段と、
前記脈波信号で表される脈波波形の周波数を可聴周波数範囲に入るように変換して得られる音波波形を表す音波信号を前記同期信号で表されるタイミングに合わせて出力する変換手段と、
前記変換手段から出力された音波信号に応じた音を発する発音手段と
を具備することを特徴とする脈診支援装置。A sensor for detecting a pulsation and outputting a pulse wave signal representing a pulse wave waveform;
Synchronization processing means for outputting a synchronization signal representing timing according to the pulsation;
Conversion means for outputting a sound wave signal representing a sound wave waveform obtained by converting the frequency of the pulse wave waveform represented by the pulse wave signal so as to fall within an audible frequency range in accordance with the timing represented by the synchronization signal;
A pulse diagnosis support apparatus, comprising: sound generation means for generating a sound corresponding to the sound wave signal output from the conversion means.
前記変換手段は、変換後の音波波形の周波数が前記スケール設定手段によって設定された周波数範囲内となるよう前記脈波信号を変換する
ことを特徴とする請求項1記載の脈診支援装置。Comprising scale setting means for setting a frequency range within the audible frequency range;
2. The pulse diagnosis support apparatus according to claim 1, wherein the conversion unit converts the pulse wave signal so that the frequency of the converted sound wave waveform falls within a frequency range set by the scale setting unit.
指示を入力するための操作子を備えた指示入力手段と、
前記変換手段で変換される脈波信号を、前記指示入力手段により入力された指示に応じて、前記センサから出力される脈波信号および前記サンプル波形記憶手段に記憶された脈波信号の中から選択する制御手段と
を具備することを特徴とする請求項1または2記載の脈診支援装置。Sample waveform storage means for storing a pulse wave signal representing a pulse wave waveform;
An instruction input means having an operator for inputting an instruction;
The pulse wave signal converted by the conversion means is selected from the pulse wave signal output from the sensor and the pulse wave signal stored in the sample waveform storage means in response to an instruction input by the instruction input means. The pulse diagnosis support apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a control means for selecting.
ことを特徴とする請求項3記載の脈診支援装置。4. The pulse diagnosis support according to claim 3, wherein the control means stores the pulse wave signal output from the sensor in the sample waveform storage means when a predetermined instruction is inputted by the instruction input means. apparatus.
前記制御手段は、前記脈波入力手段により入力された脈波信号を前記サンプル波形記憶手段に記憶させる
ことを特徴とする請求項3記載の脈診支援装置。A pulse wave input means for inputting a pulse wave signal;
4. The pulse diagnosis support apparatus according to claim 3, wherein the control means stores the pulse wave signal input by the pulse wave input means in the sample waveform storage means.
前記制御手段は、前記指示入力手段により入力された指示にしたがって、前記センサから出力された脈波信号または前記脈波入力手段により入力された脈波信号のいずれかを前記サンプル波形記憶手段に記憶させる
ことを特徴とする請求項3記載の脈診支援装置。A pulse wave input means for inputting a pulse wave signal;
The control means stores either the pulse wave signal output from the sensor or the pulse wave signal input by the pulse wave input means in the sample waveform storage means in accordance with an instruction input by the instruction input means. The pulse diagnosis support device according to claim 3, wherein
を具備することを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の脈診支援装置。The pulse according to any one of claims 1 to 6, further comprising display means for displaying on the display surface an image corresponding to a pulse wave signal output from the sensor. Diagnosis support device.
を具備することを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の脈診支援装置。2. A pressing means for driving the moving part so as to press the epidermis with pressure according to a pulse wave signal output from the sensor, comprising a moving part in contact with a human epidermis. The pulse diagnosis support device according to any one of 6 to 6.
画像を表示する表示面を備え、前記センサから出力された脈波信号に応じた画像を前記表示面に表示する表示手段と
を具備することを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の脈診支援装置。A pressing means for driving the movable part so as to press the epidermis with a pressure according to a pulse wave signal output from the sensor;
The display device according to claim 1, further comprising: a display surface that displays an image, and a display unit that displays an image corresponding to the pulse wave signal output from the sensor on the display surface. Pulse diagnosis support device.
デジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル/アナログ変換手段とを具備し、
前記変換手段は前段に前記アナログ/デジタル変換手段を有するともに後段に前記デジタル/アナログ変換手段を有する
ことを特徴とする請求項1乃至9いずれかに記載の脈診支援装置。Analog / digital conversion means for converting the pulse wave signal output from the sensor into a digital signal;
Digital / analog conversion means for converting a digital signal into an analog signal;
10. The pulse diagnosis support apparatus according to claim 1, wherein the conversion unit includes the analog / digital conversion unit in a preceding stage and the digital / analog conversion unit in a subsequent stage.
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