JP6430729B2 - 心拍データ分析用サーバシステム - Google Patents

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Description

本発明は、使用者の心拍を監視する心拍データ分析用サーバシステムに関する。
不整脈が発生する可能性がある人は、不整脈が発生する日時が分からず、不安感を抱く。また、不整脈の症状を察知して医師に診察を求めても、受診時に不整脈の症状が発生するとは限らず、受診時に不整脈が発生していなければ、医師も不整脈について診断を行なうことができなかった。このため、効果的な不整脈の診断はできなかった。
なお、特許文献1には、不整脈及び血圧の変化に基づいて循環状態の異常を判定する循環状態監視装置について開示されている。
特開2001−346769号公報
しかしながら、特許文献1に開示されている循環状態監視装置は、血圧の変化値に基づいて不整脈を検出するため、確実に循環状態を判定することができるが、患者の血圧を検出するために患者の上腕部にカフを巻回して加圧するため、その加圧用の圧力配管が装置本体からカフに接続されている。患者の上腕部にカフが巻回されていることによって、カフ及びそれに伴う圧力配管の重さが患者の上腕部にかかることになり、患者にとって負担となる。また、患者の上腕部に巻回されたカフが圧力配管を介して循環状態監視装置に接続され、患者が拘束されることになる。従って、患者は、通常の生活を送ることは困難である。他方、入院する必要のない不整脈のおそれのある人は、通常の生活を送りながら、不整脈発生を正確に検知することができれば、安心して毎日を過ごすことができる。
本発明は、通常の生活を送りながら心拍データを分析することにより例えば不整脈の発生に関する兆候を検出可能な、心拍データ分析用サーバシステムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では次の構成を採用する。
[1]使用者に装着された心拍センサから検出して取得した心拍に関するデータを、ネットワークを経由して取得して分析する心拍データ分析用サーバシステムであって、
使用者毎に心拍に関するデータをデータベースとして記憶する記憶部と、
前記ネットワークを経由して取得する心拍に関するデータのうち心電波形データから平常状態の心電波形データをテンプレートとして作成して前記記憶部に記憶しておき、或る使用者の心電波形データを取得すると、その取得した心電波形データと前記記憶部に記憶されている当該或る使用者の前記テンプレートとを比較し、心電波形の正常性を判定する処理部と、
プログラムを提供するプログラム提供部と、を備え、
前記心拍センサと前記ネットワークとが通信接続されるか又は携帯端末を経由して通信接続され、
前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、前記心拍センサに対して、心拍数を計測する瞬間的心拍数計測モードと心電波形を計測する心電波形計測モードとを切り換えるための切換制御信号を出力し、
使用者に装着されて体動を検出するための加速度センサからのデータが前記携帯端末又は前記心拍センサに出力されることにより、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が前記加速度センサからの加速度データの変動と相関関係を有する場合には、前記心拍の乱れに関する判定を控える、心拍データ分析用サーバシステム。
]前記心拍センサは、瞬間的心拍数計測モードに通常設定されており、前記切換制御信号の入力を受けて心電波形計測モードに切り換わり、所定時間経過すると瞬間的心拍数計測モードに戻る、前記[]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
]前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、直近の心拍数の平均値に対して、所定の標準偏差の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、前記[]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
]前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、所定の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、前記[]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
]前記心拍の乱れ有りと判定する際には、前記携帯端末の表示部に注意喚起用のメッセージを表示する、前記[]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
]前記プログラムが前記携帯端末に格納されて実行されることにより、
前記心拍センサからの心拍数に基づいてローレンツプロットを求めて記憶しておき、グラフィック表示指示操作に従ってローレンツプロットのグラフを表示部に表示する、前記[]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
]前記処理部は、前記テンプレートを用いた心電波形データの正常性の判定の代わりに、前記心拍センサから受信した心電波形データを、前記データベースに登録されている当該使用者の過去の心電波形抽出データと比較して、前記心拍センサから受信した心電波形データの正常性の判定をする、前記[]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
]前記処理部は、心電波形データが正常でないと判定すると、その心電波形データの使用者識別情報に基いて予め登録されている連絡先に正常でない旨の情報を送信する、
前記[1]又は[]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
]前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
前記心拍の乱れ有りと判定すると、その判定結果及び心拍の乱れ発生日時をイベント情報として記憶すると共に、その後所定期間心拍の乱れが発生しないと、心拍の乱れが生じなくなった期間及び日時をイベント情報として記憶する、前記[]又は[]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
10]前記処理部が、前記心拍センサから所定時間毎に心電波形データを取得すると、周波数に対するスペクトル強度の傾きを求め、所定期間毎の傾きのデータを記憶する、前記[]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
11]前記処理部が、前記心電波形データから一以上の特徴点を求めて、前記記憶部に記憶しておき、前記心拍センサから心電波形データから受信すると、前記記憶部に記憶されている特徴点に基づいて心電波形の正常性を判定する、前記[1]に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
本発明によれば、通常の生活を送りながら心拍データを分析する心拍データ分析用サーバシステムを提供することができ、これにより、例えば不整脈の発生に関する兆候を検出することができる。
本発明の実施形態に係る心拍データ分析用サーバシステムを組み込んだネットワークシステムの構成図である。 図1に示すセンサユニットの構成図である。 図1に示す携帯端末の構成図である (a)は感情判定の際のHF,LF/HF平面の象限を示す図、(b)は感情テーブルの一例を示す図表である。 心拍の乱れを判定するフロー図である。 (a)は図5におけるSTEP-2での象限判定を説明する図、(b)はRRIの分布を示す図である。 (a)乃至(d)はそれぞれ図3の携帯端末における表示部に表示される各種表示画面を示す模式図である。 ローレンツプロットのグラフの一例を示す図である。 図1に示す心拍データ分析用サーバシステムの構成図である。 心拍データ分析方法を行う際のシステムの起動を示すシーケンス図である。 心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の前半を示すシーケンス図である。 心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の後半を示すシーケンス図である。 図1のネットワークシステムにおける心拍数表示の動作を示すシーケンス図である。 図1のネットワークシステムにおけるローレンツプロットのグラフ表示の動作を示すシーケンス図である。 図1のネットワークシステムにおけるイベント表示の動作を示すシーケンス図である。 瞬間的心拍数を図示したものであり、(a)はリニアグラフ表示したもの、(b)は両対数グラフ表示したものである。 瞬間的心拍数の周波数解析結果を示す一例である。 1/fゆらぎの解析と自律神経コントロール能の関係を示すグラフの一例である。 1/fゆらぎ解析による傾きのグラフ表示に関する動作の前半を示すシーケンス図である。 1/fゆらぎ解析による傾きのグラフ表示に関する動作の後半を示すシーケンス図である。 本発明の他の実施形態に係るネットワークシステムの動作の前半を示すシーケンス図である。 本発明の他の実施形態に係るネットワークシステムの動作の後半を示すシーケンス図である。 心拍データから心の声としの感情を推定した結果を示す図である。 (a)乃至(c)は携帯端末の各画面を示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
〔心拍データ分析用サーバシステム及びそれを備えたネットワークシステム〕
図1は、本発明の実施形態に係る心拍データ分析用サーバシステムを組み込んだネットワークシステムの構成図である。ネットワークシステム10は、センサユニット100と携帯端末200と心拍データ分析用サーバシステム300とネットワーク400とを備える。センサユニット100及び携帯端末200は、ユーザ毎に設けられる。センサユニット100はウェアラブルデバイスであり、ユーザの胸部表面など、具体的には心臓付近の体表面に貼付などにより装着される。図1に示すシステムでは携帯端末200によりセンサユニット100からのデータを心拍データ分析用サーバシステム300にアップロードするよう構成されている。なお、センサユニット100それ自体に携帯端末200における通信機能や処理部130の機能を備えるように構成してもよい。以下では、図1に示すシステムを前提に、ネットワークシステム10の構成について説明する。
ネットワーク400は、心拍データ分析用サーバシステム300と各ユーザUの携帯端末200との間を相互に接続するものであり、例えばインターネット、携帯電話回線網、専用回線網の他、Wi−Fiその他の無線LANが挙げられる。例えばTCP/IP等の所定のプロトコルで通信接続する。
図2は図1に示すセンサユニットの構成図である。センサユニット100は、図2に示すように、心拍センサ110と、加速度センサ120と、通信部130と、を備えている。センサユニット100は、例えば、偏平なケース内にモジュール化されている。センサユニット100は、ボタン電池などの電源により給電され動作する。
心拍センサ110は、使用者の心臓の鼓動を検出するものであり、心拍数を検出する瞬間的心拍数計測モードと、心電波形を検出する心電波形計測モードと、を切り換えて使用される。心拍センサ110の外部又はそれ自体に備わる制御ユニットから入力される切換制御信号によりモードが切り換えられ、瞬間的心拍数計測モードでは心拍数を検出し、心電波形計測モードでは心電波形のもととなるデータを検出する。心拍センサ110は、好ましくは通常は瞬間的心拍数計測モードに設定されており、切換制御信号が入力されたときに限り所定時間の間、例えば1分間だけ、心電波形計測モードに切り換えられ、所定時間の経過後は、自動的に瞬間的心拍数計測モードに戻される。
ここで、「瞬間的心拍数計測モード」では、1拍毎の時間間隔を計測する。この一拍毎の時間間隔は、RR間隔(英語では、RR Intervalと表され、RRIと略記される。)と呼ばれ、心臓が収縮する時点(心電図においてR波の時点に対応)の間隔である。RRIの単位はmsecであり、瞬間的心拍数は、RRIの値を1分当たりの心拍数に変換した値である。瞬間的心拍数の単位は、bpm、即ちbeat per minuteである。従って、このモードを、心拍数を計測するためのモード、即ち、「瞬間的心拍数計測モード」と呼ぶ。このモードは通常、「心拍数計測モード」とも呼ばれることがある。瞬間的心拍数計測モードで計測したデータから、周波数解析や1/fゆらぎの解析を行う場合には瞬間的心拍数のデータを用い、ローレンツプロットによる処理を行う場合にはRR間隔データを用いる。
加速度センサ120は、三次元方向の加速度を検出するものであって、使用者の胸部表面、具体的には心臓付近の体表面に装着されることにより、使用者の体動を検出する。
通信部130は、例えばBLE(Bluetooth(登録商標) LE)規格の無線通信インターフェースで、携帯端末200と通信接続される。これにより、心拍センサ110からの心拍数及び心電波形データ並びに加速度センサ120からの加速度を携帯端末200に送信する共に、携帯端末200からの各種指令として切換制御信号201を心拍センサ110に送出する。尚、通信部130と携帯端末200との間の通信インターフェースは、BLEに限定されることなく、他の型式、例えば2.4GHz等の電波を利用した無線式通信インターフェースであってもよい。
携帯端末200は、図1に示す形態では、心拍データ分析用サーバシステム300にデータをアップロードしたり、当該サーバシステム300から各種アプリケーションプログラムをダウンロードして、使用者に心拍データに関する情報を提供したりする。携帯端末200としは各種情報通信端末機器が挙げられ、例えばタブレットコンピュータ,PDA,スマートフォンはもちろん、ウェアラブルな携帯端末機でもよく、さらに携帯電話機、PHS、ノートパソコンでもよい。
図3は図1に示す携帯端末の構成図である。携帯端末200は、図3に示すように、携帯端末200とセンサユニット100との間でデータや信号を送受信するための第1通信部210と、携帯端末200をネットワーク400に接続するための第2通信部220と、タッチパネル機能を備える表示部230と、制御部240と、記憶部250と、を備える。
第1通信部210は、センサユニット100の通信部130と同じ通信規格に設定されており、事前設定によりセンサユニット100のシリアルナンバー等により当該センサユニット100を特定し、センサユニット100の通信部130と自動接続される。第1通信部210は、センサユニット100から心拍数、心電波形データなどの心拍に関するデータ、加速度データの少なくとも何れかを受信すると共に、制御信号として心拍センサ110のモード切り換えのための切換制御信号201をセンサユニット100へ送信する。
第2通信部220は、ネットワーク400を経由して心拍データ分析用サーバシステム300と接続され、ログインにより心拍データ分析用サーバシステム300とデータや指令のやり取りをすることができる。
表示部230は、制御部240からの画面情報に基づいて各種画面を表示する。表示部230は、タッチパネルディスプレイ230aを備え、その画面表示内容に応じてタッチパネルへのフリック操作やタップ操作により入力された入力信号を制御部240に出力する。
制御部240は、携帯端末200の例えばプラットフォーム上で、心拍データ分析用サーバシステム300のプログラム提供部340からダウンロードしたアプリケーションプログラムなどの各種プログラムを実行することにより、以下の機能を備える。
機能の一つとしては感情(Emotion)判定機能である。制御部240は、センサユニット100から第1通信部210を経由して取得する心拍数に関するデータを次の要領で処理する。
先ず、象限境界値を決定する。所定の時間、例えば30秒のデータを一つのデータとして、1秒間隔で線形補間してリサンプリングする。リサンプリングしたデータを対象データとする。この対象データを時間領域から周波数領域に変換するようにFFT(Fast Fourier Transform)し、パワースペクトル密度を求める。例えば0.04Hz〜0.15Hzのパワースペクトルの和を低パワースペクトルの境界値LFthとし、0.15Hz〜0.40Hzのパワースペクトルの和を高パワースペクトルの境界値HFthとする。そして、これらの比、LFth/HFthを(LF/HF)thとする。この計算処理は、初回の起動時に原則一回行われる。
次に、Emotion判定をする。判定の際、所定の時間、例えば30秒のデータを一つのデータとして、1秒間隔で線形補間してリサンプリングする。これを対象データとする。この対象データを時間領域から周波数領域に変換するようにFFT(Fast Fourier Transform)し、パワースペクトル密度を求める。例えば0.04Hz〜0.15Hzのパワースペクトルの和を低パワースペクトルLFとし、0.15Hz〜0.40Hzのパワースペクトルの和を高パワースペクトルHFとする。そして、LFをHFで割ってLF/HFを求める。これを順次繰り返して行う。
図4(a)は感情判定の際のHF,LF/HF平面の象限を示す図であり、図4(b)は感情テーブルの一例を示す図表である。図4(a)に示すように、第1象限から第4象限まで状況(Situation)が区別され、例えば図4(b)に示す感情テーブルのようにHome、Eat、Work、Dating、Partyにおける感情が判定される。ここで、Homeとは家庭内であり、Eatとは食事時、Workとは仕事・勉強時、Partyとは会合時という意味である。制御部240は、携帯端末200において求めた感情判定の結果を表示部230に表示する。
制御部240は、センサユニット100から第1通信部210を経由して取得する心拍数に基いて心拍の乱れを判定する。制御部240は、心拍の乱れ有りと判定すると、第1通信部210を経由してセンサユニット100の心拍センサ110に対して切換制御信号を送信する。これにより、心拍センサ110が心電波形計測モードに切り換わる。また、制御部240は、心拍の乱れ有りと判定すると、表示部230に注意喚起画面情報を出力する。表示部230は、タッチパネルディスプレイ230aに、例えば「心拍の乱れあり」、「ご気分いかがですか?」、「お変わりありませんか?」などの注意喚起メッセージを表示する。
心拍の乱れの判定は次のようになされる。
まず、制御部240は、心拍センサ110から送信される心拍数のデータに関し、その現時点から所定時間、例えば過去1分間における心拍数の平均値と標準偏差SDを算出する。次に、制御部240は、現在の心拍数が平均値から±2SDのズレの範囲内に有る場合には心拍の乱れがないと判定する。その際、制御部240は、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が、加速度センサ120からの加速度データの変動と正の相関関係を有する場合、例えば心拍数の増減が加速度により推定される使用者の体動の増減に対応している場合、心拍の乱れの判定を控える。逆に、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が、加速度センサ120からの加速度データの変動と正の相関関係を有しない場合、制御部240は、現在の心拍数が平均値から±2SDのズレの範囲内から外れると、心拍の乱れがあると判定する。
心拍の乱れの判定については、前述に限らず、例えば、制御部240は、現在の心拍数が所定範囲、例えば30〜140beats per minuteの範囲から外れたとき、心拍の乱れがあると判定してもよい。この場合、平均値や標準偏差を求める必要がなく、単純に現在の心拍数の数値範囲を比較するだけでよい。
心拍の乱れについて詳細に説明する。図5は、心拍の乱れを判定するフロー図である。図6(a)は図5におけるSTEP-2での象限判定を説明する図であり、(b)はRRIの分布を示す図である。制御部240は、センサユニット100から第1通信部210を経由して取得された心拍数に関するデータを次の要領で処理する。その際、リサンプリングによりデータ補間してもよい。
先ず、現在から過去30分間のRRIと加速度についてのデータ群から、RRIの平均値RRI_aveと加速度の平均値a_aveを求める。加速度の平均は3軸の各加速度成分の二乗値の平均値から平方根として求める(STEP−1)。図6(a)に示すように、横軸にRRIをとり、縦軸にacc即ち加速度aにとって、RRIの平均RRI_aveと加速度の平均a_aveを境界にとって、4つの象限に分け、RRI≧RRI_aveかつa≧a_aveである場合、RRI≦RRI_aveかつacc≦a_aveである場合をOK領域とし、それ以外である場合をNG領域として規定する。
次に、現時点での加速度の大きさa_nowとRRIの値について図6(a)にプロットし、象限判定を行い、OK/NGの判定を行う(STEP−2)。そして、1分間のRRIの平均値、即ちRRI_ave60sを計算する(STEP−3)。その上で、心拍の乱れについて次のような基準で判定する。
第1として、30秒の平均心拍数が30拍/分以下かを判定する(STEP−4)。STEP−4がYesの場合には、1番目に悪い状況であると判断し、「何か不調を感じませんか?」などの表示をし(STEP−5)、1分間のデータをログ取得する(STEP―6)。
第2として、STEP−2においてRRI及び加速度がNG領域にあると判定された場合であって、かつ、30秒の平均心拍数が140以上であるかを判定する(STEP−7)。STEP−7がYesの場合には、2番目に悪い状況判断し、「脈が飛んでいませんか?」などの表示をし(STEP−8)、1分間のデータをログ取得する(STEP−6)。
第3として、RRIの現在の値RRI_nowが、RRIの60分平均値から2倍以上の標準偏差の範囲よりも外であるか否か、即ち、RRI_nowとRRI_ave60sとの差の絶対値が2SDを超えるか否かを判定する(STEP−9)。つまり、図6(b)に示すように、横軸をRRIの値、縦軸を度数とし、平均値(MEAN)から標準偏差の2倍以上離れた値となっているか否かを判定する。STEP−8がYesの場合には、3番目に悪い状況判断し、「ご機嫌いかがですか?」、「お変わりありませんか」などの表示をし(STEP−10)、1分間のデータをログ取得する(STEP−6)。
第1乃至第3の何れにも該当しない場合には、最初に戻る(STEP−11)。
心拍の乱れ有りと判定されると、前述のように1分間のデータをログ取得するように、制御部240は、センサユニット100から第1通信部210を経由して取得する心電波形データを所定時間の間、例えば1分間の間、記憶部250に記憶する。制御部240は、所定時間の経過後、蓄積した所定時間の間の心電波形データを一括して、予め設定して登録されている使用者識別情報と共に、第2通信部220からネットワーク400を経由して心拍データ分析用サーバシステム300に送信する。使用者識別情報は、心拍データ分析用サーバシステム300にユーザ登録する際に前もって付与されて記憶部250に登録される。又はネットワーク400の利用の際に割り当てられるIPアドレスにより代用され、記憶部250に登録される。
さらに、制御部240は、心拍データ分析用サーバシステム300からネットワーク400を経由して送信される判定結果を受信すると、判定結果情報を表示部230に出力し、表示部230が画面上に判定結果を表示する。
ここで、制御部240は、起動時には、第2通信部220からネットワーク400を経由して心拍データ分析用サーバシステム300に、使用者識別情報を送信し、心拍データ分析用サーバシステム300にログインする。また制御部240は、メイン画面情報を表示部230に出力し、表示部230にメイン画面を表示する。例えば図7(a)に示すようにメイン画面231は、表示エリア232内に直近の一つのイベントを表す、所謂イベント表示233を示す。イベント表示233は、一つの直近の心拍乱れの発生の際の時刻及び内容を示している。
メイン画面231が表示されている状態において、使用者が表示部230のタッチパネルディスプレイをタッチしてフリック操作を行うと、制御部240は、この操作に応じて、表示部230に心拍数表示情報,ローレンツプロット表示情報又は詳細イベント表示情報を出力し、表示部230の画面上に、図7(b)に示すような心拍数表示235を表示したり、図7(c)に示すようなローレンツプロットのグラフ236を表示したり、図7(d)に示すような詳細イベント表示237を表示する。これらの心拍数表示235及びローレンツプロットのグラフ236は、何れもメイン画面231における表示エリア232内に表示され、表示エリア234内には、常に直近の一つのイベント表示233が表示されている。
心拍数の画面表示にあたって、心拍数の数値に応じて背景色を異ならせてもよい。例えば心拍数が正常である場合には背景色を緑色とし、心拍数が低い場合には背景色を正常の場合と異なる色として、例えば青色に、心拍数が高い場合には背景色を正常の場合や心拍数が低い場合とは異なり、例えば赤色にしてもよい。心拍数の画面表示において、心拍数の正常性、心拍数の高低を知ることができる。
ローレンツプロットのグラフ236については、制御部240は、センサユニット100からの心拍数、即ちRRIに基づいてローレンツプロットを演算し、記憶部250に登録しておく。そして、メイン画面でローレンツプロットのグラフの表示が選択されると、記憶部250からローレンツプロットのデータを読出してローレンツプロット表示情報を作成し、表示部240に出力し、表示部230は、表示エリア232にローレンツプロットのグラフ236を表示する。
ローレンツプロットとは、時刻tのRRIをx成分とし、時刻t+1のRRIをy成分としたときの、(RRI(t),RRI(t+1))をプロットして生成したグラフである。図8はローレンツプロットのグラフの一例を示す図である。性別や年齢をパラメータとして基準線を設けるようにするとよい。
ここで、ローレンツプロット表示情報246には、ローレンツプロットのグラフの正常範囲を示す指標情報が含まれており、表示部230に表示されるローレンツプロットのグラフ236に重ねて指標も表示される。使用者は、表示部230の表示エリア233aに表示されるローレンツプロットのグラフ236及び指標を見ることによって、ローレンツプロットのグラフが正常範囲にあるか否かを判断することができる。尚、この指標は、記憶部250に登録された使用者Uの過去のローレンツプロットに基づいて作成されてもよく、また一般的な正常範囲を表す指標であってもよい。
詳細イベント表示237については、制御部240は、センサユニット100からの心拍数及び加速度に基づいて心拍の乱れの有無を判定し、心拍の乱れがあると判定したとき、発生時刻及び内容を含むイベント情報を作成して記憶部250に登録し、さらに直近の心拍の乱れ発生の時刻から所定期間、例えば10時間,100時間が経過したとき、「乱れなし10時間」または「乱れなし100時間」の内容とその時刻を同様にイベント情報として記憶部250に登録しておく。メイン画面231でタッチパネル230aのフリック操作がなされて詳細イベント情報が選択されると、制御部240は、記憶部250から最新のものから順に所定個数のイベント情報を読み出して詳細イベント表示情報を作成し、表示部230に出力する。表示部230は、詳細イベント情報237を表示する。できるだけ多くのイベントを表示するため、表示エリア232にはイベント表示がなされず、表示部230は画面全体に詳細イベント情報237を表示する。
図9は、図1に示す心拍データ分析用サーバシステムの構成図である。心拍データ分析用サーバシステム300は、一以上のサーバ装置で構成され、複数のサーバ装置で構成される場合には分散配置されて相互に連携している。心拍データ分析用サーバシステム300は、入出力部310と、記憶部320と、処理部330と、プログラム提供部340とを備える。心拍データ分析用サーバシステム300では、プログラムに制御されたクラウドサーバ装置、ワークステーションその他のコンピュータシステムにより実現される。
入出力部310は、携帯端末200からネットワーク400を経由して送信される心電波形データ及び使用者識別情報を受信して処理部320に出力し、また処理部320からの判定結果をネットワーク400を経由して携帯端末200に送信する。
記憶部320は、各使用者Uの携帯端末200からネットワーク400を経由して送信される心電波形データを使用者識別情報と関連付けて予めデータベースとして登録する。その際、各心電波形112は、平常状態の心電波形と、異変発生時の心電波形に分類される。また、心拍データ分析用サーバシステム300はネットワーク400を経由して心電波形データを受信すると、受信した心電波形を記憶部320のデータベースに追加して登録する。
処理部330は、携帯端末200から入出力部310を経由して心電波形データ及び使用者識別情報を取得したとき、この使用者識別情報に基いて記憶部320に予め登録されているデータベースからその使用者の平常状態の心電波形データを読み出してテンプレートとして作成し又は登録されているテンプレートを読み出す。処理部330は、新たに受け取った心電波形データをデータプレートに基いてパターン認識により、心電波形の正常性を判定し、具体的には心電波形が正常であるか「不整脈発生の兆候あり」かについて判定し、その判定結果を入出力部310に送出する。
処理部330は、「不整脈発生の兆候あり」の判定結果を受けると、入出力部310に判定結果を出力すると同時に、当該使用者識別情報に関連付けられた連絡先情報を読み出し、「不整脈発生の兆候あり」の旨の警告情報を作成する。処理部330は、この連絡先情報に含まれる各メールアドレスなどに対して、この警告情報を、使用者識別情報に関連付けられて予め登録されている使用者情報と共に、ネットワーク400を経由して、例えば電子メール、ライン、メッセンジャーにより送信する。例えば、メールアドレスや番号などの連絡先情報その他の使用者情報については、使用者が心拍データ分析用サーバシステム300に登録する際に、またはその前後に登録することができる。
連絡先情報として、例えば使用者の家族や担当医師などの情報が登録されていると、処理部330は、当該使用者Uに不整脈発生の兆候ありと判定すると、予め登録されている家族や担当医師等に対して、「不整脈発生の兆候あり」の旨の警告情報と使用者情報を送信する。従って、家族や担当医師等は、いち早く使用者に「不整脈発生の兆候あり」の知らせを受け取ることができ、使用者本人の診察等の手配を行うことができる。
〔心拍データ分析方法〕
図1に示すネットワークシステム10による心拍データ分析方法を詳細に説明する。
(前提)
心拍データ分析用サーバシステム300は、プログラム提供部340を備え、携帯端末200やセンサユニット100からアクセスを受けることで携帯端末200やセンサユニット100にプログラムを提供する。当該プログラムが携帯端末200に格納されて実行されることにより、心拍データ分析用サーバシステム300に心拍に関するデータとして心拍数や心電波形データをアップロードすることができ、心拍データ分析用サーバシステム300による分析方法を行う指令を心拍データ分析用サーバシステム300に送信したり、その分析結果を受けたりすることができる。また、携帯端末200でプログラムを実行することにより、心拍データを分析して、センサユニット100を制御したり又は表示部230に表示させたりすることができる。なお、センサユニット100にプログラムの提供を受け、当該プログラムがセンサユニット100で実行されることで、センサユニット100の制御を行える。
(起動動作)
図10は、心拍データ分析方法を行う際のシステムの起動を示すシーケンス図である。使用者Uは、例えば胸部表面にセンサユニット100を装着する。センサユニット100は、電源電池により動作状態にあり、心拍センサ110は、瞬間的心拍数計測モードで動作している(STEP−A1)。これと同時又は前後し、携帯端末200の表示部203上のタッチパネル203aを操作して、本システム用のプログラムを起動する(STEP−A2)。
すると、制御部240は、表示部230にメイン画面情報を出力する(STEP−A3)。表示部230はメイン画面231を表示する(STEP−A4)と共に、第1通信部210を経由してセンサユニット100と接続する(STEP−A5)。また、携帯端末200の制御部240は、第2通信部220からネットワーク400を経由して心拍データ分析用サーバシステム300に使用者識別情報を送信して、当該システムにログインする(STEP−A6)。これで起動動作が終了する。
(心拍データ分析動作)
図11は心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の前半を示すシーケンス図、図12は心拍データ分析方法における心拍データ分析の動作の後半を示すシーケンス図である。システムを起動させた後、心拍センサ110は、瞬間的心拍数計測モードで動作しており、使用者Uの心臓鼓動の心拍数を検出し(STEP−B1)、加速度センサ120は、使用者Uの心臓付近の体動による三次元加速度を検出し(STEP−B2)、通信部130から携帯端末200に送信する(STEP−B3)。
すると、携帯端末200の制御部240は、センサユニット100から第1通信部210を経由して送信される心拍数及び三次元加速度を記憶部250に登録する(STEP−B4)と共に、心拍数及び三次元加速度に基いて心拍の乱れを判定する(STEP−B5)。判定の結果が心拍の乱れ無しである場合、処理を中止し、センサユニット100からのデータ送信を待つ(STEP−B6)。
逆に、判定の結果が心拍の乱れ有りである場合、携帯端末200の制御部240は、注意喚起情報を表示部230に出力し(STEP−B7)、表示部230に注意喚起メッセージを表示する(STEP−B8)と共に、心拍の乱れ発生の旨及び発生時刻をイベント情報として記憶部250に登録する(STEP−B9)。よって、使用者Uは、自分の携帯端末200の表示部230に表示された注意喚起メッセージを見ることによって、心拍の乱れがあることを知ることができる。また、携帯端末200の制御部240は、切換制御信号を、第1通信部210を経由してセンサユニット100の心拍センサ110に送信する(STEP−B10)。よって、心拍センサ110は、瞬間的心拍数計測モードから心電波形計測モードに切り換わり(STEP−B11)、心電波形を検出し(STEP−B12)、所定時間の間、心電波形データを通信部130から携帯端末200に送信する。心拍センサ110は、心電波形計測モードに切り換わって所定時間が経過すると、瞬間的心拍数計測モードに自動的に戻る(STEP−B13)。
すると、携帯端末200の制御部240は、センサユニット100から第1通信部210を経由して順次送信される心電波形データを一時的に記憶しておき、所定時間の全ての心電波形データを受信すると、記憶部250に登録する(STEP−B14)。なお、記憶部250は心電波形データの一回分の一括データを記憶するのに必要なメモリ容量を備え、次の一括データを記憶する際には、上書きすることでメモリの無駄を省くことができる。制御部240は、これらの心電波形データを一括して読み出し、さらに使用者識別情報を読み出し(STEP−B15)、心電波形データ及び使用者識別情報を、ネットワーク400を介して、心拍データ分析用サーバシステム300に送信する(STEP−B16)。
心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、携帯端末200からネットワーク400を経由して送信される心電波形データ及び使用者識別情報を、記憶部320のデータベースに追加登録し、その際、使用者識別情報と関連付けて心電波形データを登録する(STEP−B17)。心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、使用者識別情報に基いて、記憶部320のデータベースから、当該使用者Uの平常状態の心電波形を読み出してテンプレートを作成し、このテンプレートと新たに受け取った心電波形とを比較して、パターン認識により、当該心電波形の正常性を判定し、正常か不整脈発生の兆候ありなどの判定結果を得る(STEP−B18)。
当該心電波形が正常であると判定された場合、心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、ネットワーク400を経由して、正常である旨の判定結果を携帯端末200に送信する(STEP−B19)。携帯端末200の制御部240は、その判定結果を受信すると、判定結果情報として正常である旨の判定結果情報を作成し、表示部230に出力し(STEP−B20)、表示部230は、正常である旨の判定結果を画面上に表示する(STEP−B21)。
一方、当該心電波形が「不整脈発生の兆候あり」と判定された場合には、心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、ネットワーク400を経由して、不整脈発生の兆候ありなどの判定結果332を携帯端末200に送信する(STEP−B22)。携帯端末200の制御部240は、その判定結果を受信すると、例えば不整脈発生の兆候ありの旨などの判定結果情報を作成して、表示部230に出力する(STEP−B23)。表示部230は、不整脈発生の兆候ありなどの判定結果を画面上に表示する(STEP−B24)。
さらに、心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、「不整脈発生の兆候あり」の警告情報を作成し(STEP−B25)、当該使用者識別情報と関連付けて記憶部320に登録されている連絡先情報333及び使用者情報を読み出し(STEP−B26)、連絡先情報を用いてネットワーク400を経由して所定の連絡先に不整脈の兆候有り情報を送信する(STEP−B27)。
従って、例えば連絡先が家族である場合には、使用者Uの家族は、例えば電子メールなどを受信することにより、使用者Uが「不整脈発生の兆候あり」の状況にあることを知ることができる。使用者U自身が不測の事態であっても、家族が使用者Uを病院に運んで受診させるなどの処置を採ることができる。連絡先が担当医師である場合には、担当医師はその情報を受信することによって、使用者Uの診察に備えることができる。
ここで、心拍データ分析用サーバシステム300の記憶部320に登録されているデータベースに関して、当該使用者Uの使用者識別情報に関連付けられた心電波形データへのアクセス権を担当医師に予め与えておくことにより、担当医師は、図1には示さない端末装置によりネットワーク400を経由して心拍データ分析用サーバシステム300にアクセスし、記憶部320に登録されている当該使用者Uに関する心電波形データを入手することができる。これにより、担当医師は、一般的に受診時には発生する確率の低い不整脈発生時の心電波形を確実に入手して、診断に役立てることができる。
(心拍数の表示動作)
図13は、図1のネットワークシステムにおける心拍数表示の動作のシーケンス図である。前述のように起動動作の後、センサユニット100の心拍センサ110が瞬間的心拍数計測モードで使用者Uの心臓鼓動の心拍数を検出し、携帯端末200に送信する。携帯端末200の表示部230は、図7(a)に示すようにメイン画面231を表示している状態において、使用者Uが表示部230上のタッチパネル230aをフリック操作し(STEP−C1)、心拍数表示を選択すると(STEP−C2)、携帯端末200の制御部240は、心拍センサ110から送られてくる最新の心拍数に基いて心拍数表示情報を作成する(STEP−C3)。この心拍数表示情報を表示部230に出力すると(STEP−C4)、表示部230は、図7(b)に示すようにメイン画面231の表示エリア232内に心拍数を表示する(STEP−C5)。
ここで、STEP−C2乃至STEP−C4の処理は、使用者等が設定した所定時間毎に繰り返され、所定時間、例えば30秒〜数分の任意の時間経過後に処理を終了し、表示部230は、画面上にメイン画面231を再び表示する。使用者Uは、自分の携帯端末200の表示部230の画面上の心拍数表示を見ることにより、現在の自分の心拍数を知ることができる。その際、表示エリア232の背景色により、当該心拍数が正常値であるか、高いか又は低いかを容易に且つ迅速に判断することができる。
(ローレンツプロットのグラフ表示の動作)
図14は、図1のネットワークシステムにおけるローレンツプロットのグラフ表示の動作のシーケンス図である。前述のように、起動動作の後、センサユニット100の心拍センサ110が瞬間的心拍数計測モードで使用者Uの心臓鼓動の心拍数を検出して、携帯端末200に送信する。携帯端末200の表示部230はメイン画面231を表示している状態において、使用者Uが表示部230上のタッチパネル230aをフリック操作して(STEP−D1)、ローレンツプロットのグラフ表示を選択する(STEP−D2)と、携帯端末200の制御部240は、記憶部250から最新のローレンツプロットを読み出し(STEP−D3)、ローレンツプロット表示情報を作成し(STEP−D4)、このローレンツプロット表示情報を表示部230に送出する(STEP−D5)。これにより表示部230は、図7(c)に示すように、メイン画面233の表示エリア232内に、ローレンツプロットのグラフ236を表示する(STEP−D6)。
このローレンツプロットのグラフ表示は、使用者などが設定した所定時間、例えば30秒乃至数分の任意の時間経過後に終了し、メイン画面に戻る。これにより、使用者Uは、自分の携帯端末200の表示部230の画面上のローレンツプロットのグラフ236を見ることにより、一見して現在の自分の心拍数を知ることができる。その際、正常範囲を示す指標を参考にして、より容易に心拍状態を判断することができる。
(詳細イベント表示の動作)
図15は図1のネットワークシステムにおける詳細イベント表示の動作に関するシーケンス図である。前述のように起動動作の後、センサユニット100の心拍センサ110が瞬間的心拍数計測モードで使用者Uの心臓鼓動の心拍数を検出し、携帯端末200に送信する。携帯端末200の表示部230はメイン画面231を表示している状態において、使用者Uが表示部230上のタッチパネルディスプレイ230aをフリック操作して(STEP−E1)、詳細イベント表示を選択する(STEP−E2)と、携帯端末200の制御部240は記憶部250から最新のものから順に所定個数(図示の場合、4個)のイベント情報を読み出し(STEP−E3)、詳細イベント表示情報を作成する(STEP−E4)。この詳細イベント表示情報を表示部230に出力し(STEP−E5)、表示部230はメイン画面231から図7(d)に示すように画面全体に詳細イベント表示237を表示するように表示を切り替える(STEP−E6)。
この詳細イベント表示は、使用者などが設定した所定時間、例えば30秒乃至数分の任意の時間経過後に終了し、メイン画面231に戻る。よって、使用者Uは、自分の携帯端末200の表示部230の画面上の詳細イベント表示237を見ることにより、最近のイベントとして、心拍の乱れ発生の旨及び時刻又は最後の心拍の乱れ発生からの経過時間を知ることができる。
(1/fゆらぎ解析による処理)
さらに、本発明の実施形態では、次のような1/fゆらぎ解析についての処理を行ってもよい。携帯端末200の制御部240は、心拍センサ110からの瞬間的心拍数のデータをネットワーク400を介して心拍データ分析用サーバシステム300に送信する。心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、定期的に、例えば二週間毎に、携帯端末200から送られてくる瞬間的心拍数のデータから、必要に応じて時間軸から周波数軸に変換し、1/fゆらぎ解析により、その傾きを計算する。横軸を周波数にとって縦軸を瞬間的心拍数にとって、瞬間的心拍数のデータをグラフ化すると、図16のようになる。図16は、瞬間的心拍数を図示したものであり、(a)はリニアグラフ表示したもの、(b)は両対数グラフ表示したものである。図16(a)に示すように、0.1Hz当たりの波形は交感神経活動に起因するものであり、0.2〜0.3Hz当たりの波形は副交感神経活動に起因するものでる。
この場合、1/fの傾きを計算するためには、例えば少なくとも5点のデータが必要であり、サンプリングレートを8Hzとすると、連続して約6時間程度の心拍数のデータが必要となる。これは、x[時間]×3600[秒/時間]×8[Hz]=17,2800≒10を解いて、x≒6時間と求まる。このようなデータは、安静にしている夜間等に検出することが望ましい。このように計算された1/fゆらぎによる傾きは、正常状態では−1であり、−2に近づくほど自律神経のコントロールが低下していることが知られている。
図17は瞬間的心拍数の周波数解析結果を示す一例である。図17に示すように横軸を周波数、縦軸をパワースペクトル密度として両対数グラフで表示すると、周波数が10−3Hzから10−1Hz当たりで急激に減少する。健常者では傾きが−1前後であり、現時点での心拍数が数分前から数時間前の自律神経の影響下にあることを反映している。傾きが−2に近づくと、Brown運動、所謂酔っ払いの千鳥足のような、自律神経のコントロールから逸脱していることを表している。急性心筋梗塞後の症例で心拍数の1/fゆらぎの傾きが急峻になる場合は、心臓突然死を起こし易いということが報告されている。
心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、携帯端末200から傾き表示情報要求信号及び使用者識別情報を受け取ったとき、使用者識別情報に基いて、記憶部320のデータベースから、当該使用者Uに関する傾きを読み出し、例えば数カ月〜数年という長期に亘って、心拍周期の1/fゆらぎ解析による傾きの経時変化に基づいて、傾きグラフ表示情報として例えば縦軸が傾き,横軸が時間軸のグラフを作成し、この作成したグラフ情報をネットワーク400を経由して携帯端末200に送信する。
図18は1/fゆらぎの解析と自律神経コントロール能の関係を示すグラフの一例である。図のように横軸に経過年度、縦軸に心拍数の1/fゆらぎの傾きをとってグラフ化する。その際、傾きのグラフの背景色を、傾きに対してグラデーションを付与して、傾き−1で緑色、傾き−2で赤色とすることにより、使用者Uがこの傾きのグラフを見たとき、現在値の背景色により自律神経のコントロール状態を把握することが可能である。この図では、傾きが−1.6当たりを閾値としているが、年齢、性別等により過去の履歴から当該使用者の閾値を設定するようにするとよい。また、図に示すように、2015年以降傾きが減少していることが分かる。当該使用者の過去の記憶から適度な運動で改善していることで、自律神経のコントロールが強くなっていることが分かる。
図19は1/fゆらぎ解析による傾きのグラフ表示に関する動作の前半を示すシーケンス図、図20は1/fゆらぎ解析による傾きのグラフ表示に関する動作の後半を示すシーケンス図である。前述のように起動動作の後、センサユニット100の心拍センサ110が瞬間的心拍数計測モードで使用者Uの心臓鼓動の心拍数を検出し(STEP−F1)、携帯端末200に送信する(STEP−F2)。すると、携帯端末200の制御部240は、心拍センサ110からの心拍数を記憶部250に登録し、所定時間分の心拍数を記憶する(STEP−F3)。その後、携帯端末200の制御部240は、所定時間分の心拍数及び使用者識別情報を記憶部250から読み出し(STEP−F4)、ネットワーク400を経由して管理センター300に送信する(STEP−F5)。
心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、携帯端末200からネットワーク400を介して送られてくる心拍数111から、1/fゆらぎ解析により、その傾きを計算し(STEP−F6)、この傾きを使用者識別情報と関連付けて、記憶部320のデータベースに追加登録する(STEP−F7)。
携帯端末200の表示部230がメイン画面231を表示している状態で、使用者Uが表示部230上のタッチパネル230aをフリック操作し(STEP−F8)、1/fゆらぎ傾き表示を選択すると(STEP−F9)、携帯端末200の制御部240は、心拍データ分析用サーバシステム300に対して、傾き表示情報要求信号及び使用者識別情報を送信する(STEP−F10)。
すると、心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、携帯端末200から送られてくる使用者識別情報に基いて、記憶部320のデータベースから当該使用者Uの識別コードをキーとして、パワースペクトル密度の周波数に対する傾きを読み出して(STEP−F11)、傾きグラフ表示情報を作成し(STEP−F12)、この傾きグラフ表示情報を、ネットワーク400を経由して、携帯端末200に送信する(STEP−F13)。
携帯端末200は、心拍データ分析用サーバシステム300からネットワーク400を経由して送信される傾きグラフ表示情報を表示部230に送出し(STEP−F14)、表示部230は、その画面上に傾きグラフ238を表示する(STEP−F15)。これにより、使用者Uは、表示部230の画面上に表示される傾きグラフを見ることによって、自分の心拍周期の自律神経によるコントロール状態を正確に把握することができる。
〔その他の実施形態〕
本発明のその他の実施形態について説明する。その他の実施形態では、図1に示したネットワークシステム10とほぼ同様の構成であるが、次の点で異なっている。即ち、携帯端末200の制御部240は、心拍センサ110からの心拍数を受信しても、なんら処理を行なわないが、定期的に又は外部からの指令に基いて切換制御信号をセンサユニットの心拍センサ110に送信し、心拍センサ110から送られてくる所定時間の心電波形データを記憶部250に蓄積し、所定時間経過後に、蓄積されている心電波形及び使用者識別情報を記憶部250から読み出し、ネットワーク400を経由して心拍データ分析用サーバシステム300に送信する。
心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、携帯端末200から定期的に送られてくる心電波形から、例えば心電波形の特徴点P,Q,R,S,Tを抽出して心電波形抽出データを作成し、使用者識別情報に関連付けて、記憶部320のデータベース内の当該使用者の過去の心電波形の抽出データに追加登録する。ここで、特徴点を抽出してデータベースに登録することにより、記憶部320に登録するデータ容量を低減することができる。なお、登録されるデータは、抽出データではなく、心電波形データ自体としてもよい。
心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、新たに送られてくる心電波形の抽出データを、記憶部320のデータベースに登録されている当該使用者の過去の心電波形抽出データ、特に正常状態における心電波形抽出データをテンプレートとして作成し、トレンド解析により比較して、当該心電波形の正常又は「不整脈発生の兆候あり」の判定を行う。ここで、処理部330は、新たな心電波形の抽出データを記憶部320のデータベースに追加登録する際に、この判定結果も関連付けて登録する。
図21は本発明の他の実施形態に係るネットワークシステムの動作処理の前半を示すシーケンス図であり、図22は本発明の他の実施形態に係るネットワークシステムの動作処理の後半を示すシーケンス図である。先ず、携帯端末200の制御部240は、切換制御信号201を第1通信部210を経由してセンサユニット100の心拍センサ110に送信する(STEP−G1)。心拍センサ110は、瞬間的心拍数計測モードから心電波形計測モードに切り換えられ(STEP−G2)、心電波形112を検出し、所定時間の間、心電波形データを通信部130から携帯端末200に送信する(STEP−G3)。
すると、携帯端末200の制御部240は、センサユニット100から第1通信部210を経由して順次送られてくる心電波形データを記憶部250に一次的に蓄積し、所定時間の全ての心電波形データを受信して記憶部250に登録した後(STEP−G4)、これらの心電波形を一括して読み出し、さらに使用者識別情報202を読み出して(STEP−G5)、心電波形データ及び使用者識別情報を、ネットワーク400を経由して、心拍データ分析用サーバシステム300に送信する(STEP−G6)。
心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、携帯端末200からネットワーク400を経由して送信される心電波形データから特徴点P,Q,R,S,Tを抽出し(STEP−G7)、抽出データを作成し(STEP−G8)、この抽出データを使用者識別情報と共に、記憶部320のデータベース内の当該使用者Uの過去の心電波形の抽出データに追加登録する(STEP−G9)。よって、記憶部320のデータベースには、当該使用者Uの使用者識別情報に関連付けられて、大量の抽出データが蓄積される。
心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、作成した抽出データに関して、記憶部320のデータベースに登録されている当該使用者Uの過去の心電波形の抽出データ、特に正常状態における心電波形抽出データを読み出してテンプレートを作成し(STEP−G10)、このテンプレートと新たに受け取った心電波形の抽出データとを比較して、トレンド解析により、当該心電波形の正常または「不整脈発生の兆候あり」の判定を行う(STEP−G11)。
当該心電波形が正常である場合、心拍データ分析用サーバシステム300の処理部330は、正常である旨の判定結果をネットワーク400を経由して携帯端末200に送信する(STEP−G12)。携帯端末200の制御部240は、心拍データ分析用サーバシステム300から第2通信部220を経由して送信される判定結果を受信すると、その判定結果に基いて正常である旨の判定結果情報を作成し、表示部230に出力し(STEP−G13)、表示部230は、正常である旨の判定結果表示を表示する(STEP−G14)。
一方、当該心電波形に対して「不整脈発生の兆候あり」と判定した場合、心拍データ分析用サーバシステム300は、不整脈発生の兆候ありの判定結果をネットワーク400を経由して携帯端末200に送信する(STEP−G15)。携帯端末200の制御部240は、心拍データ分析用サーバシステム300から第2通信部220を経由して送信される判定結果を受信すると、その判定結果に基いて不整脈発生の兆候ありの判定結果情報を作成し、その判定結果情報を表示部230に出力し(STEP−G16)、表示部230は、画面上に、その判定結果情報を表示する(STEP−G17)。
さらに、心拍データ分析用サーバシステムの処理部330は、「不整脈発生の兆候あり」の警告情報を作成し(STEP−G18)、当該使用者識別情報と関連付けて記憶部320に登録されている連絡先情報及び使用者情報を読み出し(STEP−G19)、連絡先情報に含まれる連絡先に対し、この警告情報及び使用者情報をネットワーク400を経由して送信する(STEP−G20)。
その他の実施形態によれば、記憶部320のデータベースには、使用者U本人の心拍の乱れなしという場合を含んだ正常状態及び異変発生時の心電波形の抽出データが大量に蓄積される。従って、使用者Uの固有の特徴も勘案して、心電波形のより正確な判定を行うことができる。また、使用者毎だけでなく他の使用者の心電波形の特徴点を加味して、使用者毎に判定を行うこともできる。
本発明の実施形態は上記以外にも適宜変更するものも含まれる。例えば、センサユニット100は、心拍センサ110及び加速度センサ120が一体に構成されていても、心拍センサ110及び加速度センサ120が別体に構成されていてもよい。
本発明の実施形態によれば、非常に軽量化したセンサモジュールによって心拍センサからのデータを携帯端末により処理する。よって、心臓に不整脈などの不安を抱える人、心筋梗塞などの心疾患を抱え通院したことがある人、或いは、例えば40〜60歳のビジネスパーソン、重責を担うマネージメント層などに対し、携帯端末それ自体、サーバシステムの何れか又は双方で連携し、心臓の状況を提供する。心拍の乱れを判定すること、乱れが生じた箇所のデータをクラウドなどのサーバシステムに格納すること、この格納したデータから心拍ゆらぎを解析することで、心拍計測をより楽しく行えるように、心拍データから、自律神経の交感・副交感神経活動を4つの状態に分析し、心の声としての感情を推定することもできる。
図23は、心拍データから心の声としの感情を推定した結果を示す図である。図のように、縦軸にHFをとり、横軸にLF/HFをとって、リラックス、ハッピー、だらだら、イライラのように、4つの領域に区分けし、その状態に応じた似顔を携帯端末の画面に表示するようにしてもよい。
図24は、携帯端末の各画面を示す図である。図24(a)は初期画面、左上のハートマークは心拍数を表示するための表示ボタン、右上の顔イメージは心情判定をするための表示ボタン、左下の略楕円形の模様はローレンツプロットのグラフを表示するための表示ボタン、右下の歯車のイメージは各種設定を行うためのボタンである。図24(b)はローレンツプロットのグラフを表示した様子を示している。図24(c)は心情判定の結果のイメージを表示する画面である。このように各種画面をプログラムで作成して表示させることができる。
10:ネットワークシステムかたなどの
100:センサユニット
110:心拍センサ
120:加速度センサ
130:通信部
200:携帯端末
210:第1通信部
220:第2通信部
230:表示部
230a:タッチパネル
231:メイン画面
232:表示エリア
233:イベント表示
234:表示エリア
235:心拍数表示
236:ローレンツプロットのグラフ
237:詳細イベント表示
240:制御部
250:記憶部
300:心拍データ分析用サーバシステム
310:入出力部
320:記憶部
330:処理部
340:プログラム提供部
400:ネットワーク

Claims (11)

  1. 使用者に装着された心拍センサから検出して取得した心拍に関するデータを、ネットワークを経由して取得して分析する心拍データ分析用サーバシステムであって、
    使用者毎に心拍に関するデータをデータベースとして記憶する記憶部と、
    前記ネットワークを経由して取得する心拍に関するデータのうち心電波形データから平常状態の心電波形データをテンプレートとして作成して前記記憶部に記憶しておき、或る使用者の心電波形データを取得すると、その取得した心電波形データと前記記憶部に記憶されている当該或る使用者の前記テンプレートとを比較し、心電波形の正常性を判定する処理部と、
    プログラムを提供するプログラム提供部と、
    を備え、
    前記心拍センサと前記ネットワークとが通信接続されるか又は携帯端末を経由して通信接続され、
    前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、前記心拍センサに対して、心拍数を計測する瞬間的心拍数計測モードと心電波形を計測する心電波形計測モードとを切り換えるための切換制御信号を出力し、
    使用者に装着されて体動を検出するための加速度センサからのデータが前記携帯端末又は前記心拍センサに出力されることにより、瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数の変化が前記加速度センサからの加速度データの変動と相関関係を有する場合には、前記心拍の乱れに関する判定を控える、心拍データ分析用サーバシステム。
  2. 前記心拍センサは、瞬間的心拍数計測モードに通常設定されており、前記切換制御信号の入力を受けて心電波形計測モードに切り換わり、所定時間経過すると瞬間的心拍数計測モードに戻る、請求項に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
  3. 前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
    前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、直近の心拍数の平均値に対して、所定の標準偏差の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、請求項に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
  4. 前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
    前記心拍センサが瞬間的心拍数計測モードにおいて計測した心拍数が、所定の範囲から外れると、心拍の乱れ有りと判定する、請求項に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
  5. 前記心拍の乱れ有りと判定する際には、前記携帯端末の表示部に注意喚起用のメッセージを表示する、請求項に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
  6. 前記プログラムが前記携帯端末に格納されて実行されることにより、
    前記心拍センサからの心拍数に基づいてローレンツプロットを求めて記憶しておき、グラフィック表示指示操作に従ってローレンツプロットのグラフを表示部に表示する、請求項に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
  7. 前記処理部は、前記テンプレートを用いた心電波形データの正常性の判定の代わりに、前記心拍センサから受信した心電波形データを、前記データベースに登録されている当該使用者の過去の心電波形抽出データと比較して、前記心拍センサから受信した心電波形データの正常性の判定をする、請求項に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
  8. 前記処理部は、心電波形データが正常でないと判定すると、その心電波形データの使用者識別情報に基いて予め登録されている連絡先に正常でない旨の情報を送信する、請求項1又はに記載の心拍データ分析用サーバシステム。
  9. 前記プログラムが前記携帯端末又は前記心拍センサに格納されて実行されることにより、
    前記心拍の乱れ有りと判定すると、その判定結果及び心拍の乱れ発生日時をイベント情報として記憶すると共に、その後所定期間心拍の乱れが発生しないと、心拍の乱れが生じなくなった期間及び日時をイベント情報として記憶する、請求項又はに記載の心拍データ分析用サーバシステム。
  10. 前記処理部が、前記心拍センサから所定時間毎に心電波形データを取得すると、周波数に対するスペクトル強度の傾きを求め、所定期間毎の傾きのデータを記憶する、請求項に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
  11. 前記処理部が、前記心電波形データから一以上の特徴点を求めて、前記記憶部に記憶しておき、前記心拍センサから心電波形データから受信すると、前記記憶部に記憶されている特徴点に基づいて心電波形の正常性を判定する、請求項1に記載の心拍データ分析用サーバシステム。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7060226B2 (ja) * 2017-11-21 2022-04-26 東京都公立大学法人 心拍変動の周波数解析方法およびプログラム
TWI647631B (zh) * 2017-11-28 2019-01-11 承潔投資有限公司 工地管理系統及其穿戴裝置
JP6764103B1 (ja) * 2019-10-23 2020-09-30 株式会社Zaiken 心電図監視システム及び心電図監視システムの作動方法、並びに伝送処理プログラム
JP7221195B2 (ja) * 2019-12-17 2023-02-13 Kddi株式会社 心拍変動解析装置、方法およびプログラム

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6399840A (ja) * 1986-10-17 1988-05-02 テルモ株式会社 生体信号計測装置
JPH0584232A (ja) * 1991-09-27 1993-04-06 Shimadzu Corp 生体現象計測・記録装置
DE69329710T2 (de) * 1992-04-03 2001-08-02 Micromedical Ind Ltd Anordnung zur überwachung physiologischer parameter
JP3905536B2 (ja) * 1995-03-23 2007-04-18 セイコーインスツル株式会社 脈拍計の制御方法
JP2977019B2 (ja) * 1995-06-07 1999-11-10 エヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社 2重スペクトラム拡散送信機及び受信機
CA2683198C (en) * 2003-11-26 2016-03-22 Cardionet, Inc. System and method for processing and presenting arrhythmia information to facilitate heart arrhythmia identification and treatment
US7715905B2 (en) * 2004-05-25 2010-05-11 United Therapeutics Corporation Cooperative processing with mobile monitoring device and computer system
WO2006039694A2 (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Cardiac Pacemakers, Inc. Arrhythmia classification and therapy selection
JP5101859B2 (ja) * 2006-10-24 2012-12-19 テルモ株式会社 情報処理システムおよび情報処理方法
JP4943809B2 (ja) * 2006-10-24 2012-05-30 テルモ株式会社 心拍ゆらぎ検出装置および情報処理方法
JP5090013B2 (ja) * 2007-02-23 2012-12-05 株式会社日立製作所 情報管理システム及びサーバ
GB0705033D0 (en) * 2007-03-15 2007-04-25 Imp Innovations Ltd Heart rate measurement
JP2009028153A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Omron Healthcare Co Ltd 生体波形表示システム、生体波形表示方法および表示装置
CN102027734A (zh) * 2008-05-16 2011-04-20 夏普株式会社 带脉搏计的便携终端
WO2010023962A1 (ja) * 2008-09-01 2010-03-04 独立行政法人情報通信研究機構 ユビキタス型心電計システム
JP5209545B2 (ja) * 2009-03-09 2013-06-12 株式会社デンソー 生体検査装置、プログラム、及び記録媒体
JP2011147509A (ja) * 2010-01-19 2011-08-04 Parama Tec:Kk 心電計ないしは心拍計と歩数計とを備えた複合装置
JP5751475B2 (ja) * 2011-02-28 2015-07-22 株式会社デルタツーリング 生体状態推定装置及びコンピュータプログラム
JP2014054391A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Toshiba Corp 生体情報処理装置、ホルター心電図計、及び生体情報処理システム
JP6041613B2 (ja) * 2012-10-11 2016-12-14 株式会社Nttドコモ コンテクスト情報記憶装置、コンテクスト情報記憶方法、及びコンテクスト情報記憶プログラム

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