JP6389078B2 - 心電図成分検出システム、心電図成分検出方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
上記事情に鑑み、本発明は、R波を精度よく検出することができる技術の提供を目的としている。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態における心電図成分検出システム100のシステム構成を示す概略ブロック図である。第1実施形態における心電図成分検出システム100は、通信端末10及び生体情報センサ20を備える。通信端末10及び生体情報センサ20は、短距離無線通信(例えばBluetooth(登録商標))により通信を行う。なお、通信端末10及び生体情報センサ20の通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。
取得部102は、通信部101によって受信されたデータから生体情報を取得する。取得部102は、取得した生体情報を生体情報記憶部103に書き込む。
生体情報記憶部103は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。生体情報記憶部103は、生体情報及び生体情報が取得された日時の情報を対応付けて記憶する。
閾値算出部108は、自装置がテストモードで動作している場合に機能する機能部である。閾値算出部108は、所定の期間の間に取得された生体情報における心臓の活動電位の値から生成された心電図データに含まれる心電図成分のうち、ユーザが入力部106を介して選択したR波の値とT波の値とに基づいてR波を検出するための閾値を算出する。より具体的には、閾値算出部108は、R波の最小値とT波の最大値との中間の値を閾値として算出する。閾値は、上述の値に限定される必要はない。例えば、閾値は、ユーザに選択されたR波の最小値とT波の最大値との間の値であればどのような値であってもよい。なお、閾値算出部108は、過去に取得された生体情報における心臓の活動電位の値から生成された心電図データに含まれる心電図成分のうち、ユーザが入力部106を介して選択したR波の値とT波の値とに基づいて閾値を算出してもよい。
リラックス度算出部111は、R波検出回数と、RR50検出回数と、予め設定された固定値とに基づいてリラックス度を算出する。
図2の例では、心電図データ11と、時刻表示領域12とが表示部105に表示されている。図2において、心電図データ11の縦軸は心臓の活動電位(mV)を表し、横軸は時間Tを表す。また、時刻表示領域12の内側には、計測時間が表示される。時刻表示領域12に示される計測時間は、テストモードが開始されてからユーザの生体情報が取得された時間を表す。
以下、閾値算出部108による閾値算出の具体的な処理について図2を用いて説明する。
以上で、閾値算出部108による閾値算出の具体的な処理についての説明を終了する。
図3には、所定の時間における心電図データが示されている。図3において、心電図データの縦軸は心臓の活動電位を表し、横軸は時間を表す。
図3に示されるように、心電図データには複数の心電図成分(P波、Q波、R波、S波、T波)が存在する。検出部109は、心電図データと、閾値算出部108によって算出された閾値とに基づいてR波を検出する。以下、R波の検出方法について図3を用いて具体的に説明する。
以上で、R波の検出方法についての説明を終了する。
図4の例では、リラックス度算出部111によって算出されたリラックス度の推移を示す折れ線17と、時刻表示領域18と、リラックス度表示領域19とが表示部105に表示されている。図4において、折れ線17の縦軸はリラックス度(%)を表し、横軸は時間Tを表す。また、時刻表示領域18の内側には、計測時間が表示される。時刻表示領域18に示される計測時間は、推定モードが開始されてからユーザのリラックス度が算出された時間を表す。リラックス度表示領域19の内側には、リラックス度算出部111によって算出されたリラックス度が表示される。
以下、リラックス度算出部111によるリラックス度の算出方法について具体的に説明する。
以上で、リラックス度の算出方法についての説明を終了する。
取得部102は、通信部101を介して周期的に生体情報を取得する(ステップS101)。取得部102は、取得した生体情報を生体情報記憶部103に記憶させる(ステップS102)。表示制御部104は、生体情報記憶部103に記憶されている生体情報を表示部105に表示させる(ステップS103)。具体的には、表示制御部104は、生体情報に含まれる心臓の活動電位の値に基づいて生成される心電図データを表示部105に表示させる。表示部105は、表示制御部104の制御に従って心電図データを表示する。
所定の時間が経過した場合(ステップS107−YES)、切替制御部107はテストモードを終了する。
一方、所定の時間が経過していない場合(ステップS107−NO)、ステップS104以降の処理が繰り返し実行される。
取得部102は、通信部101を介して周期的に生体情報を取得する(ステップS201)。検出部109は、取得された生体情報に含まれる心臓の活動電位の値が閾値以上であるか否か判定する(ステップS202)。心臓の活動電位の値が閾値以上ではない場合(ステップS202−NO)、ステップS201以降の処理が繰り返し実行される。
一方、心臓の活動電位の値が閾値以上である場合(ステップS202−YES)、検出部109は生体情報から時刻情報を取得する。そして、検出部109は、前回のR波の検出時刻からある時間(例えば、200ミリ秒)経過しているか否か判定する(ステップS203)。
一方、ある時間(例えば、200ミリ秒)経過している場合(ステップS203−YES)、検出部109は検出したデータをR波として検出する。この際、検出部109は、生体情報から時刻情報を取得する(ステップS205)。また、検出部109は、R波検出回数を1だけインクリメントする。
一方、RR50検出条件を満たす場合(ステップS207−YES)、時間間隔算出部110はRR50検出回数を1だけインクリメントする(ステップS208)。その後、時間間隔算出部110は、R波検出回数を取得する(ステップS209)。
一方、所定の時間が経過した場合(ステップS210−YES)、リラックス度算出部111はRR50検出回数と、R波検出回数とに基づいてリラックス度を算出する(ステップS211)。
表示制御部104は、リラックス度算出部111によって算出されたリラックス度を表示部105に表示させる。表示部105は、表示制御部104の制御に従ってリラックス度を表示する(ステップS212)。
本実施形態では、閾値が演算により得られる構成を示したが、これに限定される必要はない。すなわち、閾値がユーザに選択されたR波の最小値とT波の最大値との間の値から取得される値であればどのような手段で実現されてもよい。例えば、R波の最小値とT波の最大値との間の値から所定の条件に従って閾値が取得されてもよい。この場合、閾値算出部108は、ユーザに選択されたR波とT波とに基づいて、閾値を取得する取得閾値取得部として機能する。
時間間隔算出部110及びリラックス度算出部111は、他の装置に備えられるように構成されてもよい。このように構成される場合、通信端末10は、検出部109によって検出されたR波に関する情報(例えば、R波の検出時刻及びR波検出回数)を他の装置に送信する。他の装置の時間間隔算出部110は、通信端末10から受信したR波に関する情報からR−R間隔を算出し、RR検出条件を満たすか否か判定する。時間間隔算出部110は、この処理を所定の時間(例えば、心拍の値のカウント数100回分の時間)経過するまで繰り返し実行する。所定の時間が経過すると、リラックス度算出部111は、所定の時間が経過するまでにカウントされたR波検出回数と、所定の時間が経過するまでにカウントされたRR50検出回数と、予め設定された固定値とに基づいてリラックス度を算出する。
R波の最小値及びT波の最大値の取得方法は、上述の方法に限定される必要はない。例えば、ユーザによって表示部105の画面上に表示されている心電図データから2箇所選択されると、閾値算出部108は選択された各箇所における心臓の活動電位の値をそれぞれ取得する。次に、閾値算出部108は、取得した各心臓の活動電位の値を比較し、値が大きい箇所をR波、値が小さい箇所をT波として判断する。そして、閾値算出部108は、R波として判断した箇所における心電図データ付近の最小値をR波の最小値として取得する。また、閾値算出部108は、T波として判断した箇所における心電図データ付近の最大値をT波の最大値として取得する。
図7は、本発明の第2実施形態における心電図成分検出システム100aのシステム構成を示す概略ブロック図である。第2実施形態における心電図成分検出システム100aは、通信端末10a、生体情報センサ20a及びクラウドサーバ30aを備える。通信端末10a及び生体情報センサ20aは、短距離無線通信(例えばBluetooth(登録商標))により通信を行う。なお、通信端末10a及び生体情報センサ20aの通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。通信端末10a及びクラウドサーバ30aは、ネットワーク40aを介して通信可能に接続される。
入力部106aは、タッチパネル、キーボード、ポインティングデバイス(マウス、タブレット等)、ボタン等の既存の入力装置を用いて構成される。入力部106aは、ユーザの指示を通信端末10aに入力する際にユーザによって操作される。例えば、入力部106aは、モード切替の指示入力を受け付ける。また、例えば、入力部106aは、生体情報の取得要求の指示入力を受け付ける。入力部106aは、入力装置を通信端末10aに接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、入力部106aは、入力装置においてユーザの操作に応じ生成された入力信号を通信端末10aに入力する。
クラウドサーバ30aは、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置を用いて構成される。クラウドサーバ30aは、クラウド上に設けられる。クラウドサーバ30aは、通信端末10aから送信された生体情報を保存し、通信端末10aからの要求に応じて生体情報を通信端末10aに送信する。
ネットワーク40aは、どのように構成されたネットワークでもよい。ネットワーク40aは、例えばインターネットを用いて構成されてもよい。
通信制御部302は、通信部301によって受信されたデータに応じた制御を行う。例えば、通信部301によって生体情報が受信されると、通信制御部302は生体情報をフラグ付与部303に出力する。また、例えば、通信部301によって生体情報取得要求が受信されると、通信制御部302は生体情報取得要求を抽出部305に出力する。
抽出部305は、生体情報の取得要求に応じて、ユーザ別生体情報記憶部304に記憶されているユーザ別生体情報テーブルからフラグが付与されている生体情報を抽出する。例えば、抽出部305は、生体情報の取得要求の送信元である通信端末10aから送信された生体情報が記録されているユーザ別生体情報テーブルからフラグが付与されている生体情報を抽出する。
生体情報テーブルは、ユーザ別に複数の生体情報レコードを有する。生体情報レコードは、フラグ、生体情報及び保存日時の各値を有する。フラグの値は、フラグ付与部303によって付与されたフラグを表す。フラグの具体例として“0”又は“1”がある。“0”の値は、同じ生体情報レコードの生体情報にフラグが付与されていないことを示す。“1”の値は、同じ生体情報レコードの生体情報に対してフラグが付与されていることを示す。生体情報の値は、生体情報センサ20aによって所定のタイミング(1ミリ秒)で取得された生体情報を表す。保存日時の値は、同じ生体情報レコードの生体情報がユーザ別生体情報テーブルに記憶された日時を表す。
図9に示される例では、2m(mは1以上の整数)番目に記録されている生体情報にフラグが付与されており、(2m−1)番目に記録されている生体情報にはフラグが付与されていないことが示されている。
生体情報センサ20aは、ユーザの生体情報を取得する(ステップS301)。生体情報センサ20aは、取得した生体情報を通信端末10aに送信する(ステップS302)。生体情報センサ20aは、ステップS301及び302の処理を周期的(例えば、1ミリ秒毎)に実行する。
通信端末10aの通信部101aは、生体情報センサ20aから送信された生体情報を受信する。通信部101aは、ネットワーク40aを介して生体情報をクラウドサーバ30aに送信する(ステップS303)。
その後、ステップS301からステップS305までの処理が繰り返し実行される。
クラウドサーバ30aの通信部301は、通信端末10aから送信された生体情報取得要求を受信する。通信制御部302は、受信されたデータが生体情報取得要求であるため、受信された生体情報取得要求に含まれるユーザID及びパスワードと、予め記憶しているユーザID及びパスワードとが一致するか否か判定する。ユーザID及びパスワードが一致しない場合、通信制御部302は生体情報を送信すべき対象ではないと判定する。この場合、通信制御部302は、エラー通知を生成し、通信部301を介して生体情報取得要求の送信元の通信端末10aに送信する。一方、ユーザID及びパスワードが一致する場合、通信制御部302は生体情報を送信すべき対象であると判定する。この場合、通信制御部302は受信された生体情報取得要求を抽出部305に出力する。
通信端末10aの通信部101aは、クラウドサーバ30aから送信された生体情報を受信する。通信部101aは、受信した生体情報を取得部102を介して生体情報記憶部103に記憶させる。表示制御部104は、生体情報記憶部103に記憶されている生体情報を心電図データで表示部105に表示させる。表示部105は、表示制御部104の制御に従って心電図データを表示する(ステップS309)。
さらに、心電図成分検出システム100aでは、生体情報が全てクラウドサーバ30aに保存される。そして、ユーザからの要求があった場合には、所定の条件を満たす生体情報が通信端末10aに送信される。したがって、通信端末10aが生体情報を全て記憶しておく必要がないため、通信端末10aのメモリの消費量を抑えることができる。さらに、クラウドサーバ30aにユーザ毎の生体情報が保存されているため、医療データとして利用する場合などには病院などに設けられている他の装置からも容易にユーザの生体情報を取得することができる。そのため、ユーザは、生体情報を元に自身の身体状態を容易に診断してもらうことが可能になる。
第2実施形態は、第1実施形態と同様に変形されてもよい。
フラグ付与部303は、他の装置(例えば、通信端末10aや他のサーバ)に備えられてもよい。他のサーバは、通信端末10a及びクラウドサーバ30aと通信可能なパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。以下、他の装置が通信端末10aである場合と、他のサーバである場合とそれぞれの場合について説明する。
他の装置が他のサーバである場合、通信端末10aは生体情報センサ20aから受信した生体情報を他のサーバに送信する。他のサーバには、ユーザ毎に所定の条件に関する情報が予め設定されている。他のサーバは、通信端末10aから受信した生体情報のうち、所定の条件を満たした生体情報にフラグを付与する。他のサーバは、受信した生体情報をクラウドサーバ30aに送信する。クラウドサーバ30aは、受信した生体情報をユーザ別生体情報記憶部304に記憶する。
このように構成される場合、フラグ付与部303は通信制御部302から出力された生体情報に使用目的別にフラグを付与する。例えば、使用目的が医療目的の場合、フラグ付与部303は生体情報全てにフラグを付与する。そして、フラグ付与部303は、生体情報をユーザ別生体情報記憶部304に記憶させる。この処理は、ユーザ毎に行われる。
この場合、以下のような処理が行なわれる。まず、前提条件として、クラウドサーバ30aには、第三者に関する情報(例えば、ユーザID、パスワードなど)が登録されている。第三者は、自身が所持する通信端末を操作して生体情報の使用目的(例えば、医療目的など)の指定、ユーザID及びパスワードを入力して、クラウドサーバ30aに他のユーザ(生体情報の取得元のユーザ)の生体情報を要求する。通信部101aは、第三者に入力された使用目的、ユーザID及びパスワードの情報を含む生体情報取得要求を生成し、生成した生体情報取得要求をクラウドサーバ30aに送信する。
一方、ユーザID及びパスワードが一致する場合、通信制御部302は生体情報を送信すべき対象であると判定する。この場合、抽出部305は、ユーザ別生体情報記憶部304を参照し、第三者の通信端末から送信された要求に含まれる使用目的のフラグが付与されている生体情報を抽出する。その後、通信部301は、抽出された生体情報を通信端末に送信する。なお、クラウドサーバ30aの通信制御部302は、パスワードのみで生体情報を送信すべき対象であるか否かを判定してもよい。
このように構成されることによって、生体情報を要求したユーザは、自身が求める性別や年齢のユーザの生体情報を取得することができる。これにより、生体情報を要求したユーザは、自身の生体情報と他のユーザの生体情報とを比較することができ、自分で自身の状態を容易に確認することが可能になる。また、多数のデータを取得することで、性別や年齢での傾向を知るための統計データ等として生体情報を用いることも可能になる。
Claims (9)
- ユーザの心電のデータを取得する取得部と、
過去に取得された前記心電のデータにおけるR波とT波とに基づいて、R波を検出するための閾値を取得する閾値取得部と、
取得された閾値に基づいて心電のデータからR波を検出する検出部と、
を備え、
前記閾値取得部は、前記閾値を取得するテストモードで動作している場合に、過去に取得された前記心電のデータから前記ユーザによって選択されたR波とT波とに基づいて、前記閾値を取得する心電図成分検出システム。 - 前記閾値取得部は、R波の最小値とT波の最大値との間の値を前記閾値として取得する、請求項1に記載の心電図成分検出システム。
- 前記検出部は、前記心電のデータにおいて、前記閾値以上の値を示すデータをR波として検出する、請求項1又は2に記載の心電図成分検出システム。
- 前記検出部は、R波を検出してからある時間経過するまでの間に検出された前記閾値以上の値を示すデータをR波としては検出しない、請求項1から3のいずれか1項に記載の心電図成分検出システム。
- 前記心電のデータをユーザ毎に記憶する情報記憶部と、
前記心電のデータの各タイミングの値に対して、所定の条件に従いフラグを付与するフラグ付与部と、
ユーザの要求に応じて、記憶されている前記心電のデータのうち、前記フラグが付与されているタイミングの値における心電のデータを前記ユーザに送信する送信部と、
をさらに備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の心電図成分検出システム。 - 前記フラグ付与部は、前記心電のデータの使用目的別に予め設定されたタイミングで、前記心電のデータの各タイミングの値に対してフラグを付与し、
前記送信部は、前記心電のデータの取得元のユーザとは異なる第三者から指定された使用目的のフラグが付与されているタイミングの値における心電のデータを前記第三者に送信する、請求項5に記載の心電図成分検出システム。 - 前記検出部によって検出された前記R波に基づいて前記ユーザがリラックスしている割合を表すリラックス度を算出するリラックス度算出部、
をさらに備え、
前記リラックス度算出部は、前記検出部によって検出された前記R波の検出回数と、前記検出部によって検出されたR波の検出時刻の差が所定の時間以上となった回数とに基づいて前記リラックス度を算出する、請求項1から4のいずれか1項に記載の心電図成分検出システム。 - ユーザの心電のデータを取得する取得ステップと、
過去に取得された前記心電のデータにおけるR波とT波とに基づいて、R波を検出するための閾値を取得する閾値取得ステップと、
取得された閾値に基づいて心電のデータからR波を検出する検出ステップと、
を有し、
前記閾値取得ステップにおいて、前記閾値を取得するテストモードで動作している場合に、過去に取得された前記心電のデータから前記ユーザによって選択されたR波とT波とに基づいて、前記閾値を取得する心電図成分検出方法。 - ユーザの心電のデータを取得する取得ステップと、
過去に取得された前記心電のデータにおけるR波とT波とに基づいて、R波を検出するための閾値を取得する閾値取得ステップと、
取得された閾値に基づいて心電のデータからR波を検出する検出ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記閾値取得ステップにおいて、前記閾値を取得するテストモードで動作している場合に、過去に取得された前記心電のデータから前記ユーザによって選択されたR波とT波とに基づいて、前記閾値を取得するためのコンピュータプログラム。
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