JP4518048B2 - 睡眠検査装置および睡眠時無呼吸検査装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の一形態に係る睡眠時無呼吸検査装置1の電気的構成を示すブロック図である。この睡眠時無呼吸検査装置1は、患者の心拍数、呼吸数および寝姿勢を検出するために患者に装着するセンサとしては、三次元の加速度センサ2のみを用いる。前記加速度センサ2の出力の各x,y,z成分は、フィルタF1〜F3に共通に入力される。前記各フィルタF1〜F3の出力は、それぞれアンプA1〜A3において所望とするゲインで増幅され、アナログ/デジタル変換器AD1〜AD3においてデジタル値に変換された後、マイクロコンピュータおよびその周辺回路などを備えて構成される演算処理回路3へ入力される。前記アナログ/デジタル変換器AD1〜AD3および演算処理回路3は、前記センサ、アンプおよびフィルタの各出力を後述するようにして解析し、睡眠時無呼吸検査に用いられるデータを作成する信号処理手段を構成する。
2 加速度センサ
3 演算処理回路
4 患者
A1〜A3 アンプ
AD1〜AD3 アナログ/デジタル変換器
F1〜F3 フィルタ
OPx,OPy,OPz,OPz0 オペアンプ
Claims (2)
- 三次元の加速度センサと、
前記加速度センサの出力をフィルタリングするバンドパスフィルタと、
前記加速度センサの出力を所望とするゲインで増幅するアンプと、
x軸方向を患者の左右方向とし、y軸方向を患者の身長方向とし、z軸方向を患者の体厚方向とするとき、前記加速度センサから得られるx,zの各DC成分DCx,DCzから患者の寝姿勢を検出し、前記加速度センサから得られるzのAC成分ACzを前記バンドパスフィルタでフィルタリングし、さらに前記アンプで増幅した出力のピーク周期の逆数から患者の心拍数を検出する信号処理手段とを含み、
前記信号処理手段は、
前記加速度センサからx,y,zの各AC成分ACx,ACy,ACzを取り込むタイミングを表す変数をiとした場合に、前記タイミングiにおいて、第1に、前記加速度センサからzのAC成分ACzを今回の値Hiとして取り込み、第2に、予め定める以前のサンプリング数のデータに亘る移動平均値Hmeanを更新し、第3に、前記移動平均値Hmeanを前記値Hiから減算してゼロ点シフトを補正値H0iとして行い、第4に、前記補正値H0iに対してバンドパスフィルタ処理をフィルタリング値HFiとして行い、第5に、予め定める以前のサンプリング数のデータに亘る標準偏差Hσを更新し、第6に、前記標準偏差Hσに予め定める閾値Thに加算して閾値HThを求め、第7に、今回のフィルタリング値HFiが前記閾値HThを超えているか否かを判断し、前記第7の判断で超えている場合には、第8に、さらに前回のフィルタリング値HFi−1と比較し、前記第8の判断で超えている場合にはピーク値HPを今回のフィルタリング値HFiで更新し、ピーク値HPの存在を表すフラグFを1にセットし、第9に、前記第7の判断で今回のフィルタリング値HFiが前記閾値HTh以下である場合および前記第8で前記フラグFに1をセットした後に、前記変数iに1を加算した後に、前記第1に戻り、第10に、前記第8の判断で今回のフィルタリング値HFiが前回のフィルタリング値HFi−1以下である場合、前記フラグFが1にセットされているか否かを判断し、前記第10の判断で前記フラグFが1にセットされていない場合には、第11に、前記変数iに1を加算した後に、前記第1に戻り、前記第10の判断で前記フラグFが1にセットされている場合には、第12に、前記ピーク値HPが検出されたタイミングHτ(k)を取り込み、第13に、前回のピーク値HPが検出されたタイミングHτ(k−1)からの周期HT(k)を求め、第14に、前記周期HT(k)の逆数を求めることで、今回の1分間当りの心拍数Hf(k)を求め、前記変数iを1に初期化した後に、前記第1に戻ること
を特徴とする睡眠検査装置。 - 三次元の加速度センサと、
前記加速度センサの出力をフィルタリングするバンドパスフィルタと、
前記加速度センサの出力を所望とするゲインで増幅するアンプと、
x軸方向を患者の左右方向とし、y軸方向を患者の身長方向とし、z軸方向を患者の体厚方向とするとき、前記加速度センサから得られるx,zの各DC成分DCx,DCzから患者の寝姿勢を検出し、前記加速度センサから得られるzのAC成分ACzを前記バンドパスフィルタでフィルタリングし、さらに前記アンプで増幅した出力のピーク周期の逆数から患者の心拍数を検出する信号処理手段とを含み、
前記信号処理手段は、
前記加速度センサからx,y,zの各AC成分ACx,ACy,ACzを取り込むタイミングを表す変数をiとした場合に、前記タイミングiにおいて、第1に、前記加速度センサからzのAC成分ACzを今回の値Hiとして取り込み、第2に、予め定める以前のサンプリング数のデータに亘る移動平均値Hmeanを更新し、第3に、前記移動平均値Hmeanを前記値Hiから減算してゼロ点シフトを補正値H0iとして行い、第4に、前記補正値H0iに対してバンドパスフィルタ処理をフィルタリング値HFiとして行い、第5に、予め定める以前のサンプリング数のデータに亘る標準偏差Hσを更新し、第6に、前記標準偏差Hσに予め定める閾値Thに加算して閾値HThを求め、第7に、今回のフィルタリング値HFiが前記閾値HThを超えているか否かを判断し、前記第7の判断で超えている場合には、第8に、さらに前回のフィルタリング値HFi−1と比較し、前記第8の判断で超えている場合にはピーク値HPを今回のフィルタリング値HFiで更新し、ピーク値HPの存在を表すフラグFを1にセットし、第9に、前記第7の判断で今回のフィルタリング値HFiが前記閾値HTh以下である場合および前記第8で前記フラグFに1をセットした後に、前記変数iに1を加算した後に、前記第1に戻り、第10に、前記第8の判断で今回のフィルタリング値HFiが前回のフィルタリング値HFi−1以下である場合、前記フラグFが1にセットされているか否かを判断し、前記第10の判断で前記フラグFが1にセットされていない場合には、第11に、前記変数iに1を加算した後に、前記第1に戻り、前記第10の判断で前記フラグFが1にセットされている場合には、第12に、前記ピーク値HPが検出されたタイミングHτ(k)を取り込み、第13に、前回のピーク値HPが検出されたタイミングHτ(k−1)からの周期HT(k)を求め、第14に、前記周期HT(k)の逆数を求めることで、今回の1分間当りの心拍数Hf(k)を求め、前記変数iを1に初期化した後に、前記第1に戻ること
を特徴とする睡眠時無呼吸検査装置。
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JP2006182694A JP4518048B2 (ja) | 2006-06-30 | 2006-06-30 | 睡眠検査装置および睡眠時無呼吸検査装置 |
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