JP6707015B2 - State estimation device, method and program - Google Patents

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Description

本発明は、被験者の生体情報に基づいて被験者の状態を推定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for estimating a subject's state based on the subject's biological information.

自律神経には、交感神経と迷走神経の2つがある。交感神経および迷走神経は、各臓器などに広く分布し、循環や代謝をはじめとする不随意な身体機能を制御する。多くの場合、交感神経および迷走神経が1つの臓器を拮抗的に支配すると言われている。 There are two autonomic nerves, the sympathetic nerve and the vagus nerve. Sympathetic nerves and vagus nerves are widely distributed in various organs, and control involuntary body functions such as circulation and metabolism. In many cases, it is said that the sympathetic nerve and the vagus nerve dominate one organ in an antagonistic manner.

自律神経活動の1つである交感神経活動は、暗算負荷などのストレス刺激によって亢進することが知られている(非特許文献1を参照)。本明細書では、暗算負荷実行時と同様の交感神経活動が誘発されていると考えられるストレス状態を「タスク状態」と呼ぶ。 It is known that sympathetic nerve activity, which is one of autonomic nerve activity, is enhanced by stress stimulation such as mental arithmetic load (see Non-Patent Document 1). In this specification, a stress state in which sympathetic nerve activity similar to that at the time of executing mental arithmetic load is considered to be induced is referred to as a “task state”.

一方、もうひとつの自律神経活動である迷走神経活動は、迷走神経が各臓器において主に副交換性の神経活動を担うことから、副交感神経活動と同等に理解されることも多い。なお、迷走神経とは、厳密には脳神経のひとつである第X神経の名称であり、脳から各臓器などに至る当該神経すべてを指す。このため、例えば心臓迷走神経のように、支配対象となっている臓器の名称を付記することで、対象臓器における副交感神経活動を示す場合がある。 On the other hand, vagal nerve activity, which is another autonomic nerve activity, is often understood to be equivalent to parasympathetic nerve activity, since the vagus nerve is mainly responsible for parasympathetic nerve activity in each organ. The vagus nerve is, strictly speaking, the name of the Xth nerve, which is one of the cranial nerves, and refers to all the nerves from the brain to each organ. Therefore, for example, by adding the name of the organ to be controlled, such as the cardiac vagus nerve, the parasympathetic nerve activity in the target organ may be indicated.

自律神経が支配する臓器のひとつに心臓がある。心拍数は交感神経および迷走神経によって拮抗的に支配されており、交感神経活動と迷走神経活動の静的なバランスを反映すると言われている(引用文献2を参照)。特に、図6に示すような隣接する2つのR波の間隔である瞬時心拍(RRI:R-R interval)のゆらぎは交感神経活動と迷走神経活動の両方によって変化することが知られている。なお、R波とは、心電図計測によって得られる心電波形のひとつであり、心臓の脱分極活動を反映している(非特許文献3を参照)。 The heart is one of the organs controlled by the autonomic nerves. The heart rate is antagonistically controlled by the sympathetic nerve and the vagus nerve, and is said to reflect the static balance between the sympathetic nerve activity and the vagus nerve activity (see Reference Document 2). In particular, it is known that the fluctuation of the instantaneous heartbeat (RRI: R-R interval), which is the interval between two adjacent R waves as shown in FIG. 6, changes due to both sympathetic nerve activity and vagal nerve activity. The R wave is one of the electrocardiographic waveforms obtained by electrocardiographic measurement, and reflects the depolarizing activity of the heart (see Non-Patent Document 3).

実環境で自律神経活動を推定する手法として、瞬時心拍変動の周波数スペクトル解析がある。この手法によれば、不等間隔である瞬時心拍を周波数スペクトル解析した際の低周波成分(以降、HRVLFと記載する)は交感神経活動と心臓迷走神経活動の両方、高周波成分(以降、HRVHFと記載する)は心臓迷走神経活動を反映する指標として解釈される(非特許文献1および非特許文献2を参照)。 Frequency spectrum analysis of instantaneous heartbeat variability is a method for estimating autonomic nervous activity in a real environment. According to this method, low frequency components (hereinafter referred to as HRV LF ) when frequency spectrum analysis of instantaneous heartbeats having unequal intervals are performed, both sympathetic nerve activity and cardiac vagus nerve activity, and high frequency components (hereafter HRV LF ). (Described as HF ) is interpreted as an index that reflects cardiac vagal activity (see Non-Patent Documents 1 and 2).

また、HRVLFおよびHRVHFは、それぞれ他の器官の影響を反映するとも言われている。この解釈によると、HRVLFは血管の圧受容反射によるMayer波、HRVHFは呼吸性洞性不整脈の成分を含むと言われている(非特許文献4を参照)。すなわち、瞬時心拍変動と呼吸には関係があり、少なくともHRVHFは呼吸成分を含む。 HRV LF and HRV HF are also said to reflect the effects of other organs. According to this interpretation, it is said that HRV LF contains a Mayer wave due to baroreceptive reflex of blood vessels, and HRV HF contains a component of respiratory sinus arrhythmia (see Non-Patent Document 4). That is, there is a relationship between the instantaneous heart rate variability and respiration, and at least HRV HF contains a respiratory component.

実環境で適切なストレスマネジメントを行うためには、タスク状態の判別と、タスク状態中に受けたストレス負荷を把握する必要がある。従来手法では、HRVLFとHRVHFの比であるHRVLF/HFを用いたタスク状態の判別などが行われている(非特許文献1および非特許文献5を参照)。この手法では、タスク状態におけるHRVLF/HFが休憩状態におけるHRVLF/HFよりも高いと想定する。瞬時心拍変動を周波数スペクトル解析して得たHRVLFおよびHRVHFからHRVLF/HFを算出し、その値を基にサポートベクターマシン(SVM:Support Vector Machine)などの手法で状態判別を行う。この時に使用するHRVLF/HFの算出式を式(1)に示す。
In order to perform appropriate stress management in a real environment, it is necessary to determine the task state and to understand the stress load received during the task state. In the conventional method, the task state is determined using HRV LF/HF , which is the ratio of HRV LF and HRV HF (see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 5). This method assumes that the HRV LF/HF in the task state is higher than the HRV LF/HF in the rest state. HRV LF/HF is calculated from HRV LF and HRV HF obtained by performing frequency spectrum analysis on the instantaneous heartbeat variability, and based on the value, state determination is performed by a method such as Support Vector Machine (SVM). The calculation formula of HRV LF/HF used at this time is shown in Formula (1).

山口勝機,「心拍変動による精神負荷ストレスの分析」,志學館大学人間関係学部研究紀要,Vol.31,No.1,pp.1-10,2010K. Yamaguchi, "Analysis of Mental Stress due to Heart Rate Variability", Bulletin of Faculty of Human Relations, Shigakukan University, Vol.31, No.1, pp.1-10, 2010 井上博,「循環器疾患と自律神経機能 第2版」,医学書院,2001Hiroshi Inoue, "Cardiovascular Diseases and Autonomic Nervous Function, 2nd Edition", Medical School, 2001 奥出潤,「これならわかる!かんたんポイント心電図 第2版」,医学書院,2011Jun Okude, “If You Know This! Easy Point ECG 2nd Edition”, Medical Institute, 2011 吉田豊、外1名,「心拍変動時系列からの呼吸関連パラメータの推定」,生体医工学,Vol.43,No.3,pp.456-460,2005Yutaka Yoshida, et al., “Estimation of respiratory-related parameters from heartbeat variability time series”, Biomedical engineering, Vol.43, No.3, pp.456-460, 2005 井出裕人、外6名,「生理指標の多変量解析に基づく個人に依らないストレス推定手法の研究」,情報処理学会創立50周年記念(第72回)全国大会論文集,pp.561-562,2010Hiroto Ide, 6 others, “Study of stress estimation method without relying on individual based on multivariate analysis of physiological index”, Proceedings of 50th anniversary of IPSJ (72nd) National Convention, pp.561-562, 2010

心拍変動は自律神経活動だけでなく、呼吸によっても変化する。特に、HRVHFは呼吸数および換気量によって変化するため、タスク状態におけるHRVLF/HFが休憩状態におけるHRVLF/HFよりも常に高いとは言えない。このため、従来手法によるタスク状態の推定は適切に行えない場合がある。 Heart rate variability changes not only with autonomic nervous activity but also with breathing. In particular, since HRV HF changes depending on the respiratory rate and the ventilation volume, it cannot be said that the HRV LF/HF in the task state is always higher than the HRV LF/HF in the rest state. Therefore, the task state may not be properly estimated by the conventional method.

上記問題の回避手法として、呼吸数および換気量を意図的に調節する(以降、呼吸統制と呼ぶ)ことが考えられる。しかしながら、実環境において毎分呼吸数と換気量を常に一定に保つことは極めて困難であり、日常的なサービスに呼吸統制を組み込むことはほぼ不可能に近い。 As a method for avoiding the above problem, it is possible to intentionally adjust the respiratory rate and the ventilation volume (hereinafter referred to as respiratory control). However, it is extremely difficult to keep the breathing rate and the ventilation volume constant in a real environment at all times, and it is almost impossible to incorporate the breathing control into the daily service.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、呼吸統制を行うことなく、より正確に被験者の状態を判別することができる状態推定装置、状態推定方法およびプログラムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a state estimation device, a state estimation method, and a program that can more accurately determine the state of a subject without performing respiratory control. It is to be.

本発明の第1の態様は、状態推定装置において、被験者の心電を計測する心電計測手段から出力される信号に基づいて心拍変動の高周波成分を算出する算出手段と、前記算出された心拍変動の高周波成分に基づいて呼吸特徴量を推定する推定手段と、前記推定された呼吸特徴量に基づいて前記被験者の状態を判別する判別手段と、を備えるようにしたものである。 A first aspect of the present invention is, in a state estimating device, a calculating means for calculating a high frequency component of heartbeat fluctuation based on a signal output from an electrocardiographic measuring means for measuring an electrocardiogram of a subject, and the calculated heartbeat. An estimating means for estimating a respiratory characteristic amount based on a high frequency component of the fluctuation and a determining means for determining a state of the subject based on the estimated respiratory characteristic amount are provided.

本発明の第2の態様は、前記推定手段が、単回帰分析によって、前記算出された心拍変動の高周波成分から前記呼吸特徴量を算出するようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, the estimating means calculates the respiratory characteristic amount from the high frequency component of the calculated heartbeat variability by a single regression analysis.

本発明の第3の態様は、前記算出手段が、前記信号に基づいて心拍変動の低周波成分をさらに算出し、前記推定手段が、前記算出された心拍変動の低周波成分および高周波成分に基づいて前記呼吸特徴量を推定するようにしたものである。 In a third aspect of the present invention, the calculating means further calculates a low frequency component of the heartbeat variability based on the signal, and the estimating means based on the calculated low frequency component and high frequency component of the heartbeat variability. The respiratory feature amount is estimated by the above.

本発明の第4の態様は、前記推定手段が、重回帰分析によって、前記算出された心拍変動の低周波成分および高周波成分から前記呼吸特徴量を算出するようにしたものである。 In a fourth aspect of the present invention, the estimating means calculates the respiratory feature amount from the calculated low frequency component and high frequency component of the heartbeat variability by multiple regression analysis.

前記呼吸特徴量は、例えば、呼吸数、換気量、またはこれらの両方に基づくものであり得る。呼吸特徴量は、例えば、換気量における低周波成分の割合に基づくものであり得る。 The respiratory feature may be based on, for example, respiratory rate, ventilation, or both. The respiratory characteristic amount may be based on, for example, the ratio of the low frequency component in the ventilation amount.

本発明によれば、呼吸統制を行うことなく、より正確に状態を判別することが可能になる。 According to the present invention, it becomes possible to more accurately determine the state without performing respiratory control.

第1の実施形態に係る状態推定装置の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of the state estimation apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図1に示した呼吸特徴量推定用データ記録部に格納されるデータを生成するシステムの一例を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing an example of a system for generating data stored in a respiratory feature amount estimation data recording unit shown in FIG. 1. 図1に示した状態判別用データ記録部に格納されるデータを生成するシステムの一例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a system that generates data stored in a state determination data recording unit shown in FIG. 1. 図1に示した状態判別用データ記録部に格納されるデータを生成するシステムの他の例を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing another example of a system for generating data stored in the state determination data recording section shown in FIG. 1. 第1の実施形態に係る状態判別処理の手順例を示すフローチャート。6 is a flowchart showing an example of a procedure of state determination processing according to the first embodiment. 瞬時心拍(RRI)を示す図。The figure which shows instantaneous heartbeat (RRI).

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
第1の実施形態に係る状態判別手法は、心拍変動(HRV:Heart Rate Variability)における低周波成分HRVLFおよび高周波成分HRVHFから呼吸特徴量を推定し、呼吸特徴量の推定値に基づいて状態判別を行うものである。本実施形態では、一例として、換気量(例えば1回換気量)における低周波成分の割合(以降、RVV(LF,n)と呼ぶ)を呼吸特徴量として用いる場合について説明する。
[First Embodiment]
The state determination method according to the first embodiment estimates a respiratory feature amount from a low-frequency component HRV LF and a high-frequency component HRV HF in heart rate variability (HRV: Heart Rate Variability), and states based on the estimated value of the respiratory feature amount. It is to determine. In the present embodiment, as an example, a case will be described in which the ratio of low-frequency components to the ventilation volume (for example, tidal volume) (hereinafter referred to as RVV (LF,n)) is used as the respiratory feature amount.

(構成)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る状態推定装置の構成例を示す。図1に示す状態推定装置10は、心電計測部11および状態推定部12を備える。一例として、状態推定装置10は、心電計測部11を被験者(ユーザ)に装着可能なウェアラブルデバイスとし、状態推定部12をスマートフォン、タブレット型端末、パーソナルコンピュータ(PC)などのコンピュータデバイスとしたシステムにより実現される。例えば、コンピュータデバイスは、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサと、プロセッサに接続されるメモリと、心電計測部11と(例えば無線で)通信するための通信インタフェースと、を備える。なお、状態推定装置10の実現形態は、この例に限定されるものではない。例えば、状態推定装置10は1つのデバイスとして実現されてもよい。また、心電計測部11は状態推定装置10の外部に設けられてもよい。言い換えると、状態推定装置10は、心電計測部11に相当する外部の心電計測装置から被験者の心電を計測した結果を取得してもよい。
(Constitution)
FIG. 1 shows a configuration example of a state estimation device according to the first embodiment of the present invention. The state estimation device 10 shown in FIG. 1 includes an electrocardiographic measurement unit 11 and a state estimation unit 12. As an example, the state estimation apparatus 10 is a system in which the electrocardiographic measurement unit 11 is a wearable device that can be worn by a subject (user), and the state estimation unit 12 is a computer device such as a smartphone, a tablet terminal, or a personal computer (PC). It is realized by. For example, the computer device includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a memory connected to the processor, and a communication interface for communicating (for example, wirelessly) with the electrocardiography measurement unit 11. Note that the implementation of the state estimation device 10 is not limited to this example. For example, the state estimation device 10 may be realized as one device. Further, the electrocardiographic measurement unit 11 may be provided outside the state estimation device 10. In other words, the state estimation device 10 may acquire the result of measuring the electrocardiogram of the subject from an external electrocardiographic measurement device corresponding to the electrocardiographic measurement unit 11.

心電計測部11は、被験者の心電を計測し、計測結果を状態推定部12に送る。心電は、循環器系の生体信号であり、例えば、心室の収縮と同期した周期的な信号を含む。心電計測部11は、少なくとも2極の電極によって心電の計測を行う。計測結果は、心電図におけるR波相当の心電を抽出可能なデータを含む。例えば、計測結果は心電図のデータを含む。心電計測部11は、R波相当の心電を計測することができればよく、その実現形態は問わない。例えば、心電計測部11はホルター心電計からなる。 The electrocardiogram measurement unit 11 measures the electrocardiogram of the subject and sends the measurement result to the state estimation unit 12. The electrocardiogram is a biological signal of the circulatory system and includes, for example, a periodic signal synchronized with the contraction of the ventricle. The electrocardiography measurement unit 11 measures electrocardiography with at least two electrodes. The measurement result includes data capable of extracting the electrocardiogram corresponding to the R wave in the electrocardiogram. For example, the measurement result includes electrocardiographic data. It suffices that the electrocardiography measurement unit 11 be capable of measuring electrocardiograms corresponding to R waves, and the implementation thereof does not matter. For example, the electrocardiographic measurement unit 11 includes a Holter electrocardiograph.

状態推定部12は、心電計測部11から計測結果を受け取り、受け取った計測結果に基づいて被験者の状態を推定する。例えば、状態推定部12は、心拍特徴量算出部121、呼吸特徴量推定部122、状態判別部123、呼吸特徴量推定用データ記録部124、および状態判別用データ記録部125を備える。心拍特徴量算出部121、呼吸特徴量推定部122、状態判別部123、呼吸特徴量推定用データ記録部124、および状態判別用データ記録部125の機能は、例えば、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。なお、これらの機能の一部または全部は、特定用途向け集積回路(ASIC)などの回路によって実現されてもよい。 The state estimation unit 12 receives the measurement result from the electrocardiographic measurement unit 11 and estimates the state of the subject based on the received measurement result. For example, the state estimation unit 12 includes a heartbeat characteristic amount calculation unit 121, a respiratory characteristic amount estimation unit 122, a state determination unit 123, a respiratory characteristic amount estimation data recording unit 124, and a state determination data recording unit 125. The functions of the heartbeat characteristic amount calculation unit 121, the respiratory characteristic amount estimation unit 122, the state determination unit 123, the respiratory characteristic amount estimation data recording unit 124, and the state determination data recording unit 125 are, for example, stored in a memory by a processor. It is realized by reading and executing the existing program. Note that some or all of these functions may be realized by a circuit such as an application specific integrated circuit (ASIC).

心拍特徴量算出部121は、心電計測部11からの計測結果に基づいて、心拍特徴量であるHRVLFおよびHRVHFを算出する。例えば、心拍特徴量算出部121は、計測結果からR波を抽出し、隣接するR波間の間隔である瞬時心拍(RRI)を算出し、それにより、RRIの時系列データを生成する。続いて、心拍特徴量算出部121は、RRIの時系列データを周波数スペクトル解析し、HRVLFおよびHRVHFを算出する。HRVLFおよびHRVHFの算出精度を上げるために、異常値の除外などの処理を心拍特徴量の算出前に実行してもよい。また、周波数スペクトル解析で用いる演算手法としては、HRVLFおよびHRVHFの算出に用いる解析手法が同じであれば、ピリオドグラムや自己回帰モデルなどのいかなる手法を用いてもよい。一例として、心拍特徴量算出部121は、自己回帰モデルを用いてパワースペクトル密度を計算し、0.05Hzから0.15Hzまでの周波数領域にわたるパワーの積分値をHRVLFとして算出し、0.15Hzから0.40Hzまでの周波数領域にわたるパワーの積分値をHRVHFとして算出する。 The heartbeat feature amount calculation unit 121 calculates the heartbeat feature amount HRV LF and HRV HF based on the measurement result from the electrocardiographic measurement unit 11. For example, the heartbeat characteristic amount calculation unit 121 extracts an R wave from the measurement result, calculates an instantaneous heartbeat (RRI) that is an interval between adjacent R waves, and thereby generates RRI time-series data. Then, the heartbeat characteristic amount calculation unit 121 performs frequency spectrum analysis on the time series data of RRI to calculate HRV LF and HRV HF . In order to improve the calculation accuracy of HRV LF and HRV HF , processing such as exclusion of abnormal values may be executed before calculation of the heartbeat characteristic amount. Further, as the calculation method used in the frequency spectrum analysis, any method such as a periodogram or an autoregressive model may be used as long as the same analysis method is used for calculating HRV LF and HRV HF . As an example, the heartbeat characteristic amount calculation unit 121 calculates the power spectral density using an autoregressive model, calculates the integrated value of the power over the frequency range from 0.05 Hz to 0.15 Hz as HRV LF , and calculates it as 0.15 Hz. the integrated value of the power over the frequency range of up to 0.40Hz from calculated as HRV HF.

呼吸特徴量推定部122は、心拍特徴量算出部121によって算出された心拍特徴量に基づいて呼吸特徴量を推定する。例えば、呼吸特徴量推定部122は、呼吸特徴量推定用データ記録部124から呼吸特徴量を推定するために必要なデータ(呼吸特徴量推定用データ)を受け取り、呼吸特徴量推定用データを用いて心拍特徴量から呼吸特徴量を推定する。呼吸特徴量推定部122による処理は、心拍特徴量から呼吸特徴量を推定することができれば、いかなるものであってもよい。一例として、呼吸特徴量推定部122は、重回帰分析によって生成された式(2)を用いて呼吸特徴量RVV(LF,n)を算出する。
この例では、α、β、γが呼吸特徴量推定用データに相当する。
The respiratory feature amount estimation unit 122 estimates the respiratory feature amount based on the heartbeat feature amount calculated by the heartbeat feature amount calculation unit 121. For example, the respiratory feature amount estimation unit 122 receives the data (respiratory feature amount estimation data) necessary for estimating the respiratory feature amount from the respiratory feature amount estimation data recording unit 124, and uses the respiratory feature amount estimation data. Then, the respiratory feature amount is estimated from the heartbeat feature amount. The processing by the respiratory feature amount estimation unit 122 may be any process as long as the respiratory feature amount can be estimated from the heartbeat feature amount. As an example, respiratory characteristic quantity estimating section 122 calculates a respiration characteristic amount RVV (LF, n) using equation (2) generated by multiple regression analysis.
In this example, α, β, and γ correspond to the respiratory feature amount estimation data.

状態判別部123は、呼吸特徴量推定部122によって算出された呼吸特徴量に基づいて被験者のタスク状態を判別する。例えば、状態判別部123は、状態判別用データ記録部125から状態判別に必要なデータ(状態判別用データ)を受け取り、状態判別用データを用いて呼吸特徴量からタスク状態を判別する。状態判別用データは、例えば、SVMなどのパターン認識モデルであり得る。状態判別部123は、被験者が複数種類のタスク状態のうちのいずれの状態であるかを判別するものであってもよく、被験者がタスク状態にあるか否か(具体的には、ストレス状態と休憩状態のようなリラックス状態とのいずれであるか)を判別するものであってもよい。 The state determination unit 123 determines the task state of the subject based on the respiratory feature amount calculated by the respiratory feature amount estimation unit 122. For example, the state determination unit 123 receives data necessary for state determination (state determination data) from the state determination data recording unit 125, and uses the state determination data to determine the task state from the respiratory feature amount. The state determination data may be, for example, a pattern recognition model such as SVM. The state determination unit 123 may determine whether the subject is in one of a plurality of types of task states, and determines whether the subject is in a task state (specifically, whether the subject is in a stress state or not). Which of a relaxed state such as a rest state) is determined.

(動作)
次に、本実施形態に係る状態推定装置10による状態推定動作について説明する。
本実施形態に係る状態推定処理は、学習フェーズと運用フェーズの2つからなる。学習フェーズは、呼吸特徴量推定用データ記録部124および状態判別用データ記録部125に記録するデータを生成するものである。運用フェーズは、学習フェーズで生成されたデータを用いて呼吸特徴量の推定および状態推定を行うものである。
(motion)
Next, the state estimation operation by the state estimation device 10 according to the present embodiment will be described.
The state estimation processing according to this embodiment includes two phases, a learning phase and an operation phase. The learning phase is for generating data to be recorded in the respiratory feature amount estimating data recording unit 124 and the state determining data recording unit 125. In the operation phase, the respiratory feature quantity and the state are estimated using the data generated in the learning phase.

本実施形態と同じ手法を用いる場合は、運用フェーズの実行前に学習フェーズを実施しておく必要がある。なお、本実施形態では、学習フェーズで作成する呼吸特徴量推定用データ記録部124および状態判別用データ記録部125に保持する値の更新頻度を規定しない。はじめに実施した学習フェーズで求まった値を継続して用いてもよいし、運用フェーズ実行後に適切な学習データを用いて学習フェーズを再実施してもよい。 When using the same method as this embodiment, it is necessary to carry out the learning phase before the execution of the operation phase. In the present embodiment, the update frequency of the values held in the respiratory feature amount estimation data recording unit 124 and the state determination data recording unit 125 created in the learning phase is not specified. The value obtained in the initially implemented learning phase may be continuously used, or the learning phase may be re-executed using appropriate learning data after execution of the operation phase.

<学習フェーズ>
学習フェーズでは、心拍特徴量から呼吸特徴量を推定する際に使用する呼吸特徴量推定用データと、呼吸特徴量からタスク状態を判別する際に使用する状態判別用データと、を生成する。本実施形態では、一例として、呼吸特徴量推定部122で重回帰分析を用い、状態判別部123でサポートベクターマシンを用いる。
<Learning phase>
In the learning phase, respiratory feature amount estimation data used when estimating the respiratory feature amount from the heartbeat feature amount and state determination data used when determining the task state from the respiratory feature amount are generated. In this embodiment, as an example, the respiratory feature amount estimating unit 122 uses multiple regression analysis, and the state determining unit 123 uses a support vector machine.

(A)呼吸特徴量推定用データの生成
本処理では、心拍特徴量から呼吸特徴量を推定する際に使用する重回帰式の係数および切片を決める。このため、本処理の実施にあたっては、正解値となる呼吸特徴量と心拍特徴量のデータ対が複数必要となる。本処理に用いるシステムの一例を図2に示す。図2に示す呼吸特徴量推定用データ生成システムは、心電計測部21、心拍特徴量算出部22、呼吸計測部23、呼吸特徴量算出部24、呼吸特徴量推定用データ作成部25、および呼吸特徴量推定用データ記録部26を備える。
(A) Generation of Respiratory Feature Amount Estimation Data In this process, the coefficient and intercept of the multiple regression equation used when estimating the respiratory feature amount from the heartbeat feature amount are determined. For this reason, in performing this process, a plurality of data pairs of the respiratory feature amount and the heartbeat feature amount that are correct values are required. An example of a system used for this processing is shown in FIG. The respiratory characteristic amount estimation data generation system shown in FIG. 2 includes an electrocardiographic measurement unit 21, a heartbeat characteristic amount calculation unit 22, a respiratory measurement unit 23, a respiratory characteristic amount calculation unit 24, a respiratory characteristic amount estimation data generation unit 25, and A respiratory feature quantity estimation data recording unit 26 is provided.

心電計測部21は、サンプルである被験者の心電を計測する。心拍特徴量算出部22は、心電計測部21による計測の結果に基づいて心拍特徴量であるHRVLFおよびHRVHFを算出する。心電計測部21および心拍特徴量算出部22はそれぞれ、図1に示した心電計測部11および心拍特徴量算出部121と同様の処理を行うものとすることができる。このため、心電計測部21および心拍特徴量算出部22についての詳細な説明は省略する。 The electrocardiography measurement unit 21 measures the electrocardiogram of the subject, which is a sample. The heartbeat feature amount calculation unit 22 calculates the heartbeat feature amount HRV LF and HRV HF based on the measurement result by the electrocardiographic measurement unit 21. The electrocardiographic measurement unit 21 and the heartbeat characteristic amount calculation unit 22 can perform the same processing as the electrocardiographic measurement unit 11 and the heartbeat characteristic amount calculation unit 121 illustrated in FIG. 1, respectively. Therefore, detailed description of the electrocardiographic measurement unit 21 and the heartbeat characteristic amount calculation unit 22 will be omitted.

呼吸計測部23は、心電計測の対象と同じ被験者の呼吸を計測し、呼吸曲線のデータを生成する。呼吸計測部23は、吸気と呼気の換気量に相当する特徴量を取得できればよく、その実現形態は問わない。例えば、呼吸計測部23は、ピエゾセンサ、熱線型呼吸流量計、ニューモタコグラフなどを用いることができる。 The respiration measurement unit 23 measures respiration of the same subject as the subject of electrocardiography measurement, and generates respiration curve data. The respiratory measurement unit 23 only needs to be able to acquire the characteristic amount corresponding to the ventilation amount of inspiration and expiration, and the realization form thereof does not matter. For example, the respiration measurement unit 23 can use a piezo sensor, a heat wire respiration flowmeter, a pneumotachography, or the like.

呼吸特徴量算出部24は、呼吸計測部23で得られた呼吸曲線を解析して呼吸特徴量を算出する。一例として、換気量に関連する特徴量を呼吸特徴量として用いる場合について説明する。呼吸特徴量算出部24は、呼吸曲線から換気量の時系列データを抽出し、心拍特徴量算出部22と同じ手法で周波数スペクトルを算出する。ここで、算出された換気量の低周波成分をRRVLF、高周波成分をRRVHFと呼ぶ。重回帰分析の目的変数とするRRV(LF,n)は、式(3)に従って算出される。
The respiratory characteristic amount calculation unit 24 analyzes the respiratory curve obtained by the respiratory measurement unit 23 to calculate the respiratory characteristic amount. As an example, a case will be described in which a feature amount related to ventilation is used as a breathing feature amount. The respiratory characteristic amount calculation unit 24 extracts time series data of ventilation volume from the respiratory curve, and calculates the frequency spectrum by the same method as the heartbeat characteristic amount calculation unit 22. Here, the low frequency component of the calculated ventilation is called RRV LF and the high frequency component is called RRV HF . RRV (LF,n), which is the objective variable of multiple regression analysis, is calculated according to equation (3).

呼吸特徴量推定用データ作成部25は、説明変数をHRVLFおよびHRVHF、目的変数をRRV(LF,n)として、心拍特徴量から呼吸特徴量を推定する重回帰式の係数および切片を求める。本実施形態では、上記の式(2)を重回帰式として仮定する。心電計測部21、心拍特徴量算出部22、呼吸計測部23、および呼吸特徴量算出部24を用いてRRV(LF,n)とこれに対応するHRVLFおよびHRVHFのデータ対を複数用意し、呼吸特徴量推定用データ作成部25は、これらのデータ対を基に式(2)中の係数αおよびβならびに切片γを求め、求めた係数αおよびβならびに切片γを呼吸特徴量推定用データ記録部26に保存する。呼吸特徴量推定用データ記録部26に保存されるものと同じデータが図1に示した呼吸特徴量推定用データ記録部124に保存される。 The respiratory feature amount estimation data creation unit 25 determines the coefficients and intercepts of the multiple regression equation for estimating the respiratory feature amount from the heartbeat feature amount, using HRV LF and HRV HF as explanatory variables and RRV (LF,n) as the objective variable. .. In the present embodiment, the above equation (2) is assumed as a multiple regression equation. A plurality of RRV (LF,n) and corresponding HRV LF and HRV HF data pairs are prepared by using the electrocardiographic measurement unit 21, the heartbeat characteristic amount calculation unit 22, the respiration measurement unit 23, and the respiration characteristic amount calculation unit 24. Then, the respiratory feature amount estimation data creation unit 25 obtains the coefficients α and β and the intercept γ in the equation (2) based on these data pairs, and estimates the obtained coefficients α and β and the intercept γ as the respiratory feature amount. The data is stored in the business data recording unit 26. The same data as that stored in the respiratory characteristic amount estimation data recording unit 26 is stored in the respiratory characteristic amount estimation data recording unit 124 shown in FIG.

(B)状態判別用データの生成
本処理では、タスク状態の判別に用いる判別器を構築する。このため、本処理の実施にあたっては、正解値となる状態ラベルと呼吸特徴量のデータ対が複数必要となる。本処理に用いるシステムの一例を図3に示す。図3に示す状態判別用データ生成システムは、呼吸計測部31、呼吸特徴量算出部32、状態判別器作成部33、状態ラベル記録部34、および状態判別用データ記録部35を備える。
(B) Generation of State Discrimination Data In this processing, a discriminator used for discriminating the task state is constructed. For this reason, in order to carry out this processing, it is necessary to have a plurality of data pairs of the state label and the respiratory feature amount that are correct values. An example of a system used for this processing is shown in FIG. The state determination data generation system shown in FIG. 3 includes a respiration measurement unit 31, a respiratory feature amount calculation unit 32, a state determination device creation unit 33, a state label recording unit 34, and a state determination data recording unit 35.

呼吸計測部31は、サンプルである被験者の呼吸を計測し、呼吸曲線のデータを生成する。呼吸特徴量算出部24は、呼吸計測部23で得られた呼吸曲線を解析して呼吸特徴量RVV(LF,n)を算出する。呼吸計測部31および呼吸特徴量算出部32はそれぞれ、図2に示した呼吸計測部23および呼吸特徴量算出部24と同様の処理を行うものとすることができる。このため、呼吸計測部31および呼吸特徴量算出部32についての詳細な説明は省略する。 The respiration measurement unit 31 measures the respiration of the subject, which is a sample, and generates respiration curve data. The respiratory characteristic amount calculation unit 24 analyzes the respiratory curve obtained by the respiratory measurement unit 23 and calculates the respiratory characteristic amount RVV (LF,n) . The respiration measurement unit 31 and the respiration characteristic amount calculation unit 32 can perform the same processing as the respiration measurement unit 23 and the respiration characteristic amount calculation unit 24 illustrated in FIG. 2, respectively. Therefore, detailed description of the breath measuring unit 31 and the breath characteristic amount calculating unit 32 will be omitted.

状態ラベル記録部34は、呼吸特徴量を計測している時間における被験者のタスク状態を示す状態ラベルを保持する。状態判別器作成部33は、呼吸特徴量算出部32によって算出された呼吸特徴量とそれに対応するタスク状態のラベルとを基に、呼吸特徴量からタスク状態を推定する際に必要な判別器を作成する。具体的には、様々なタスク状態でRVV(LF,n)を算出し、RVV(LF,n)をタスク状態でラベル付けしたデータを多数用意する。状態判別器作成部33が、RVV(LF,n)によってタスク状態を判別するSVMを作成し、状態判別用データ記録部35に保存する。状態判別用データ記録部35に保存されるものと同じデータが図1に示した状態判別用データ記録部125に保存される。 The state label recording unit 34 holds a state label indicating the task state of the subject at the time when the respiratory feature amount is being measured. The state discriminator creation unit 33 determines a discriminator necessary for estimating the task state from the respiratory feature amount based on the respiratory feature amount calculated by the respiratory feature amount calculation unit 32 and the corresponding task state label. create. Specifically, RVV (LF,n) is calculated in various task states, and a large number of data labeled with RVV (LF,n) in task states are prepared. The state discriminator creation unit 33 creates an SVM that discriminates the task state by RVV (LF,n) and stores it in the state discrimination data recording unit 35. The same data as that stored in the state determination data recording section 35 is stored in the state determination data recording section 125 shown in FIG.

なお、状態判別器作成部33で使用する呼吸特徴量については、推定値を用いてもよい。例えば、呼吸特徴量は、上述した処理(A)で作成した呼吸特徴量推定用データを用いて推定したものであってもよい。呼吸特徴量の推定値を用いる場合のシステムの一例を図4に示す。図4に示す状態判別用データ生成システムは、心電計測部41、心拍特徴量算出部42、呼吸特徴量推定部43、呼吸特徴量推定用データ記録部44、状態判別器作成部33、状態ラベル記録部34、および状態判別用データ記録部35を備える。図4において、図3と同じ部分については同じ参照符号を付して、それらについての説明は省略する。 An estimated value may be used for the respiratory feature amount used by the state discriminator creation unit 33. For example, the breathing feature amount may be estimated using the breathing feature amount estimation data created in the process (A) described above. FIG. 4 shows an example of a system using the estimated value of the respiratory feature amount. The state discrimination data generation system shown in FIG. 4 includes an electrocardiographic measurement unit 41, a heartbeat characteristic amount calculation unit 42, a respiratory characteristic amount estimation unit 43, a respiratory characteristic amount estimation data recording unit 44, a state discriminator creation unit 33, and a state. A label recording unit 34 and a state determination data recording unit 35 are provided. 4, parts that are the same as those in FIG. 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted.

呼吸特徴量推定用データ記録部44は、上述した処理(A)で作成された呼吸特徴量推定用データを保持する。心電計測部41は、サンプルである被験者の心電を計測する。心拍特徴量算出部42は、心電計測部41からの計測結果に基づいて心拍特徴量を算出する。呼吸特徴量推定部43は、呼吸特徴量推定用データ記録部44に保持されている呼吸特徴量推定用データを用いて、心拍特徴量算出部42によって算出された心拍特徴量から呼吸特徴量を推定し、呼吸特徴量の推定値を状態判別器作成部33に出力する。心電計測部41、心拍特徴量算出部42、および呼吸特徴量推定部43はそれぞれ、図1に示した心電計測部11、心拍特徴量算出部121、および呼吸特徴量推定部122と同様の動作を行うものとすることができる。このため、心電計測部41、心拍特徴量算出部42、および呼吸特徴量推定部43についての詳細な説明は省略する。 The respiratory feature amount estimation data recording unit 44 holds the respiratory feature amount estimation data created in the process (A) described above. The electrocardiogram measurement unit 41 measures the electrocardiogram of the subject as a sample. The heartbeat characteristic amount calculation unit 42 calculates the heartbeat characteristic amount based on the measurement result from the electrocardiographic measurement unit 41. The respiratory characteristic amount estimating unit 43 uses the respiratory characteristic amount estimating data held in the respiratory characteristic amount estimating data recording unit 44 to calculate the respiratory characteristic amount from the heartbeat characteristic amount calculated by the heartbeat characteristic amount calculating unit 42. Estimate and output the estimated value of the respiratory feature amount to the state discriminator creation unit 33. The electrocardiographic measurement unit 41, the heartbeat characteristic amount calculation unit 42, and the respiratory characteristic amount estimation unit 43 are similar to the electrocardiographic measurement unit 11, the heartbeat characteristic amount calculation unit 121, and the respiratory characteristic amount estimation unit 122 illustrated in FIG. 1, respectively. Can be performed. Therefore, detailed description of the electrocardiography measurement unit 41, the heartbeat feature amount calculation unit 42, and the respiratory feature amount estimation unit 43 will be omitted.

<運用フェーズ>
運用フェーズでは、図1に示した状態推定装置10によって、心拍特徴量から呼吸特徴量を推定し、推定結果を用いて状態判別を行う。
<Operation phase>
In the operation phase, the state estimation device 10 shown in FIG. 1 estimates the respiratory feature amount from the heartbeat feature amount, and the state is determined using the estimation result.

図5は、本実施形態に係る状態判別処理の手順の一例を示す。
図5のステップS501において、心電計測部11は、被験者の心電を計測する。ステップS502において、心拍特徴量算出部121は、心電計測部11による計測の結果に基づいて、心拍変動の低周波成分HRVLFおよび高周波成分HRVHFを算出する。例えば、心拍特徴量算出部121は、心電計測部11から出力された心電信号からR波を抽出し、隣接する2つのR波からRRIを算出し、RRI列の周波数スペクトルを自己回帰モデルによって解析し、HRVLFおよびHRVHFを算出する。
FIG. 5 shows an example of the procedure of the state determination processing according to this embodiment.
In step S501 of FIG. 5, the electrocardiographic measurement unit 11 measures the electrocardiogram of the subject. In step S502, the heartbeat characteristic amount calculation unit 121 calculates the low frequency component HRV LF and the high frequency component HRV HF of the heartbeat fluctuation based on the measurement result by the electrocardiography measurement unit 11. For example, the heartbeat characteristic amount calculation unit 121 extracts an R wave from the electrocardiographic signal output from the electrocardiographic measurement unit 11, calculates an RRI from two adjacent R waves, and calculates the frequency spectrum of the RRI sequence as an autoregressive model. And HRV LF and HRV HF are calculated.

ステップS503において、呼吸特徴量推定部122は、呼吸特徴量推定用データ記録部124に保持されているデータを用いて、算出されたHRVLFおよびHRVHFから呼吸特徴量の推定値RVV(LF,n)を算出する。例えば、呼吸特徴量推定部122は、HRVLFおよびHRVHFを説明変数とする重回帰式である上記の式(2)に従ってRVV(LF,n)を算出する。 In step S503, the respiratory feature amount estimation unit 122 uses the data stored in the respiratory feature amount estimation data recording unit 124 to calculate the estimated respiratory feature amount value RVV (LF, HRV LF and HRV HF) . n) is calculated. For example, the respiratory feature amount estimation unit 122 calculates RVV (LF,n) according to the above equation (2), which is a multiple regression equation with HRV LF and HRV HF as explanatory variables.

ステップS504において、状態判別部123は、状態判別用データ記録部125に保持されているデータを用いて、呼吸特徴量の推定値RVV(LF,n)から被験者のタスク状態を判別する。 In step S504, the state determination unit 123 determines the task state of the subject from the estimated value RVV (LF,n) of the respiratory feature amount using the data stored in the state determination data recording unit 125.

(効果)
以上のように、本実施形態では、心拍特徴量と呼吸特徴量との関係、ならびに、呼吸特徴量とタスク状態との関係を事前に学習しておき、心拍特徴量から呼吸特徴量を推定し、推定した呼吸特徴量からタスク状態を判別する。これにより、呼吸の心拍変動への影響を反映した状態推定が可能となる。この結果、呼吸統制をすることなく、高い精度での状態推定が可能となる。さらに、心拍特徴量から呼吸特徴量を推定するので、運用フェーズにおいては、呼吸特徴量を計測するための機器を導入する必要がない。
(effect)
As described above, in the present embodiment, the relationship between the heartbeat characteristic amount and the respiratory characteristic amount, and the relationship between the respiratory characteristic amount and the task state are learned in advance, and the respiratory characteristic amount is estimated from the heartbeat characteristic amount. , The task state is determined from the estimated respiratory feature amount. This enables state estimation that reflects the influence of breathing on heart rate variability. As a result, it is possible to estimate the state with high accuracy without controlling breathing. Furthermore, since the respiratory feature amount is estimated from the heartbeat feature amount, it is not necessary to introduce a device for measuring the respiratory feature amount in the operation phase.

[他の実施形態]
本発明は、上述した第1の実施形態に限定されるものではない。例えば、呼吸特徴量として、RVV(LF,n)に限らず、呼吸に関連する他の指標を用いてもよい。例えば、呼吸特徴量は、呼吸数に基づくものであってもよく、換気量と呼吸数の両方に基づくものであってもよい。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described first embodiment. For example, the respiratory characteristic amount is not limited to RVV (LF,n), and other indices related to respiration may be used. For example, the respiratory characteristic amount may be based on the respiratory rate, or may be based on both the ventilation amount and the respiratory rate.

また、呼吸特徴量は、心拍変動の低周波成分HRVLFを用いることなしに、心拍変動の高周波成分HRVHFに基づいて推定されてもよい。これは、心拍変動の高周波成分の寄与率のほうが高いためであり、精度低下を許容できる場合などにおいて有効である。一例として、呼吸特徴量RVV(LF,n)は、単回帰分析によって生成された式(4)にしたがって心拍変動の高周波成分HRVHFから算出することができる。
この例では、β、γが呼吸特徴量推定用データに相当する。
Further, the respiratory feature amount may be estimated based on the high frequency component HRV HF of the heartbeat variability without using the low frequency component HRV LF of the heartbeat variability. This is because the contribution rate of the high-frequency component of the heart rate variability is higher, which is effective when the accuracy reduction can be tolerated. As an example, the respiratory feature amount RVV (LF,n) can be calculated from the high-frequency component HRV HF of heart rate variability according to the equation (4) generated by simple regression analysis .
In this example, β and γ correspond to the respiratory feature amount estimation data.

要するに本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 In short, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements within a range not departing from the gist of the invention in an implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, the constituent elements of different embodiments may be combined appropriately.

10…状態推定装置、11…心電計測部、12…状態推定部、121…心拍特徴量算出部、122…呼吸特徴量推定部、123…状態判別部、124…呼吸特徴量推定用データ記録部、125…状態判別用データ記録部、21…心電計測部、22…心拍特徴量算出部、23…呼吸計測部、24…呼吸特徴量算出部、25…呼吸特徴量推定用データ作成部、26…呼吸特徴量推定用データ記録部、31…呼吸計測部、32…呼吸特徴量算出部、33…状態判別器作成部、34…状態ラベル記録部、35…状態判別用データ記録部、41…心電計測部、42…心拍特徴量算出部、43…呼吸特徴量推定部、44…呼吸特徴量推定用データ記録部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... State estimation device, 11... Electrocardiography measurement part, 12... State estimation part, 121... Heartbeat feature amount calculation part, 122... Respiration feature amount estimation part, 123... State determination part, 124... Respiration feature amount estimation data record Reference numeral 125: State determination data recording unit, 21... Electrocardiographic measurement unit, 22... Heartbeat feature amount calculation unit, 23... Respiration measurement unit, 24... Respiration feature amount calculation unit, 25... Respiration feature amount estimation data creation unit , 26... Respiratory feature amount estimating data recording unit, 31... Respiratory measuring unit, 32... Respiratory feature amount calculating unit, 33... State discriminator creating unit, 34... State label recording unit, 35... State discriminating data recording unit, 41... Electrocardiography measurement unit, 42... Heartbeat feature amount calculation unit, 43... Respiration feature amount estimation unit, 44... Respiration feature amount estimation data recording unit.

Claims (6)

被験者の心電を計測する心電計測手段から出力される信号に基づいて心拍変動の高周波成分を算出する算出手段と、
前記心拍変動の高周波成分と換気量の低周波成分の割合である呼吸特徴量との間の関係を表す関係式に、算出された前記心拍変動の高周波成分を適用することにより、前記呼吸特徴量を推定する推定手段と、
前記推定された呼吸特徴量に基づいて前記被験者の状態を判別する判別手段と、
を備える状態推定装置。
Calculation means for calculating a high-frequency component of heart rate variability based on a signal output from an electrocardiographic measurement means for measuring the electrocardiogram of the subject,
By applying the high frequency component of heart rate variability in relation, which is calculated to represent the relationship between the respiratory characteristic quantity is a ratio of the low-frequency component of the high frequency component and ventilation of the heart rate variability, the breathing characteristic quantity An estimation means for estimating
Discriminating means for discriminating the state of the subject based on the estimated respiratory feature amount,
A state estimation device including.
前記関係式は、前記心拍変動の高周波成分を説明変数、前記呼吸特徴量を目的変数とした単回帰分析によって事前に生成される、請求項1に記載の状態推定装置。 The state estimation device according to claim 1, wherein the relational expression is generated in advance by a single regression analysis using a high frequency component of the heartbeat variability as an explanatory variable and the respiratory feature amount as an objective variable . 前記算出手段は、前記信号に基づいて心拍変動の低周波成分をさらに算出し、
前記関係式は、前記心拍変動の低周波成分および高周波成分と換気量の低周波成分の割合である呼吸特徴量との間の関係を表し、
前記推定手段は、前記関係式に、算出された前記心拍変動の低周波成分および高周波成分を適用することにより、前記呼吸特徴量を推定する、請求項1に記載の状態推定装置。
The calculating means further calculates a low frequency component of heart rate variability based on the signal,
The relational expression represents a relation between the low-frequency component and the high-frequency component of the heartbeat variability and the respiratory characteristic amount that is the ratio of the low-frequency component of the ventilation volume,
The estimating means, the relational expression by applying a low frequency component and the high frequency component of the calculated the heart rate variability, estimates the respiratory feature amount, the state estimation device according to claim 1.
前記関係式は、前記心拍変動の低周波成分および高周波成分を説明変数、前記呼吸特徴量を目的変数とした重回帰分析によって事前に生成される、請求項3に記載の状態推定装置。 The state estimation device according to claim 3, wherein the relational expression is generated in advance by multiple regression analysis using the low frequency component and the high frequency component of the heartbeat variability as explanatory variables and the respiratory feature amount as an objective variable . 被験者の心電を計測した信号に基づいて心拍変動の高周波成分を算出することと、
前記心拍変動の高周波成分と換気量の低周波成分の割合である呼吸特徴量との間の関係を表す関係式に、算出された前記心拍変動の高周波成分を適用することにより、前記呼吸特徴量を推定することと、
前記推定された呼吸特徴量に基づいて前記被験者の状態を判別することと、
を備える状態推定方法。
Calculating a high-frequency component of heart rate variability based on a signal obtained by measuring the electrocardiogram of the subject,
By applying the high frequency component of heart rate variability in relation, which is calculated to represent the relationship between the respiratory characteristic quantity is a ratio of the low-frequency component of the high frequency component and ventilation of the heart rate variability, the breathing characteristic quantity To estimate
Discriminating the state of the subject based on the estimated respiratory feature amount,
A state estimation method comprising:
請求項1乃至請求項のいずれか1項に記載の状態推定装置が備える各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each unit included in the state estimation device according to any one of claims 1 to 4 .
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