JP6865438B2 - Method and device for creating indicators to determine neuropsychiatric status - Google Patents

Method and device for creating indicators to determine neuropsychiatric status Download PDF

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Description

本発明は、精神神経状態を客観的に判別することができる指標の作成方法および当該指標の作成装置に関する。 The present invention relates to a method for creating an index capable of objectively discriminating a neuropsychiatric state and a device for creating the index.

遺伝、外傷、周囲の環境、ストレス等の様々な要因によって、うつ病(大うつ病性障害)、双極性障害、統合失調症、パニック障害、強迫性障害、自律神経失調症、睡眠障害等の精神障害を引き起こすことがある。このため、精神神経の状態を観察することは、病気の早期発見や適切な治療のために有効である。精神障害の有無、種類または重症度は公知の判定基準に基づく医師による問診によって判定されることがある。例えば、うつ病の判定には、うつ病自己評価尺度(CES−D)、ストレス自己評価尺度(Hopkins Symptom Checklist:HSCL)、うつ病評価尺度(HAMD)、ヤング躁病評価尺度(YMRS)等の判定基準が用いられる。しかし、従来の判定基準には抽象的な項目が含まれており、患者の主観が入り込む余地があるため、客観的かつ機械的に判別できる方法が望まれている。 Depression (major depressive disorder), bipolar disorder, schizophrenia, panic disorder, obsessive-compulsive disorder, autonomic imbalance, sleep disorder, etc. due to various factors such as inheritance, trauma, surrounding environment, stress, etc. May cause mental disorders. Therefore, observing the state of the psychiatric nerve is effective for early detection of illness and appropriate treatment. The presence, type or severity of mental illness may be determined by a physician interview based on known criteria. For example, the depression self-assessment scale (CES-D), the stress self-assessment scale (Hoppins Symptom Checklist: HSCL), the depression assessment scale (HAMD), the Young Mania Rating Scale (YMRS), and the like are used to determine depression. Criteria are used. However, since the conventional judgment criteria include abstract items and there is room for the subjectivity of the patient to enter, a method that can be judged objectively and mechanically is desired.

例えば、特許文献1には、心拍変動指標を精神疾患の診断や発病リスクの検出に利用するための心拍変動指標を用いた精神症状及び精神疾患発病リスク評価方法が開示されている。当該方法の周波数分析ステップにおける高周波数指数、低周波数指数及びそれらの比は、被検者の安静状態時、課題遂行状態時及び課題遂行後の安静状態時の3つの状態それぞれにおいて測定され、周波数分析されて得られる。しかし、特許文献1に記載された評価方法は、被検者に対して乱数生成等の課題を付与するものであり、被検者に過大な負担を強いる可能性があるため、精神神経状態を判別する指標を容易に作成するという観点からは改善の余地がある。 For example, Patent Document 1 discloses a psychiatric symptom and a method for evaluating the risk of developing a mental illness using the heart rate variability index for using the heart rate variability index for diagnosing a mental illness or detecting a risk of developing a psychiatric disorder. The high frequency index, low frequency index, and their ratios in the frequency analysis step of the method are measured in each of the three states of the subject in the resting state, the task performing state, and the resting state after the task is performed, and the frequency is measured. Obtained by analysis. However, the evaluation method described in Patent Document 1 imparts a task such as random number generation to the subject, and may impose an excessive burden on the subject. There is room for improvement from the perspective of easily creating indicators for discrimination.

特開2013−233256号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-233256

そこで、本発明は、精神神経状態を容易にかつ客観的に判別することができる指標の作成方法および当該指標の作成装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for creating an index and a device for creating the index, which can easily and objectively determine the neuropsychiatric state.

本発明者らは、簡単に測定可能な生体情報を用いた精神神経状態の判別方法を検討する中で、覚醒時や睡眠時における被検者の拍動間隔および活動量が、精神障害の診断と統計マニュアル(DSM−5)やうつ病自己評価尺度(CES−D)、ストレス自己評価尺度(HSCL)等の被検者に対する問診結果と関連していることを見出し、精神神経状態を判別するための指標として有効であることに想到し、本発明を完成した。 The present inventors are investigating a method for discriminating a neuropsychiatric state using easily measurable biological information, and the pulsating interval and the amount of activity of a subject during awakening or sleeping are used to diagnose a mental disorder. And statistical manual (DSM-5), depression self-assessment scale (CES-D), stress self-assessment scale (HSCL), etc. The present invention was completed with the idea that it is effective as an index for this purpose.

すなわち、本発明の精神神経状態を判別する方法は、被検者の拍動間隔と、被検者の動きに伴う加速度または角速度で表される活動量と、被検者の身長方向の加速度TAと、を計測するステップと、下記条件(1)〜(3)により、負加速度NAを算出して、第1臥位時間帯、第2臥位時間帯、覚醒時間帯および睡眠時間帯を算出するステップと、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、を含む式で表される指標を作成するステップと、を有する点に要旨を有する。
[条件:
(1)負加速度NAの算出
被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)第1臥位時間帯と第2臥位時間帯の算出
第1臥位時間帯Lm1:NA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T1以上である時間帯
第2臥位時間帯Lm2:第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T2以内の場合、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と間隙時間帯Lsmを合計した時間帯
(3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出
睡眠時間帯:所定計測単位時間中、第1臥位時間帯Lm1と、第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯
覚醒時間帯:所定計測単位時間から睡眠時間帯を除いた時間帯]
That is, the method for discriminating the neuropsychiatric state of the present invention is the beat interval of the subject, the amount of activity expressed by the acceleration or angular velocity accompanying the movement of the subject, and the acceleration TA in the height direction of the subject. The negative acceleration NA is calculated according to the steps of measuring and the following conditions (1) to (3), and the first lying time zone, the second lying time zone, the awakening time zone, and the sleeping time zone are calculated. The gist is that it has a step to perform, a constant term, and a step to create an index represented by an expression including a beat interval of the awakening time zone × a variable term of the amount of activity.
[conditions:
(1) Calculation of negative acceleration NA When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (-1) × (TA)
If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of 1st decubitus time zone and 2nd decubitus time zone 1st decubitus time zone L m1 : NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the first predetermined time T 1 or more. Position time zone L m2 : There are two or more first decubitus time zones L m1 , and the gap time zone L sm where NA <C1 between two adjacent first decubitus time zones L m11 and L m12 is the first. 2 If it is within the predetermined time T 2, the time zone in which the two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 and the gap time zone L sm are totaled (3) Calculation of the awakening time zone and the sleeping time zone Sleeping time zone : The longest time zone of the first recumbent time zone L m1 and the second recumbent time zone L m2 during the predetermined measurement unit time Awakening time zone: The time zone excluding the sleep time zone from the predetermined measurement unit time]

上記方法は、条件(1)〜(3)を有しているため、覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出を客観的にかつ精度よく行うことができる。また、簡単に測定可能なパラメータである拍動間隔および活動量から、容易に精神神経状態を判別する指標を作成することができる。また、作成された指標を用いることで客観的に精神神経状態を判別することが可能である。 Since the above method has the conditions (1) to (3), it is possible to objectively and accurately calculate the awakening time zone and the sleeping time zone. In addition, it is possible to easily create an index for discriminating the neuropsychiatric state from the beat interval and the amount of activity, which are easily measurable parameters. In addition, it is possible to objectively determine the neuropsychiatric state by using the created index.

上記方法は、さらに、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であるLFと、パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であるHFを算出するステップを有しており、指標が、睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項を含むことが好ましい。ここで、Hf1>Lf1、Hf2>Lf2である。 The above method further uses LF, which is a value obtained by definitely integrating the power spectrum obtained by including the step of converting the beat interval into a frequency spectrum, from frequencies Lf1 to Lf2, and a value obtained by definitely integrating the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2. It has a step of calculating a certain HF, and it is preferable that the index includes a variable term of (LF / HF) × activity amount of the sleep time zone. Here, Hf1> Lf1 and Hf2> Lf2.

上記方法において、指標が、第1臥位時間帯の合計時間の変数項を含むことが好ましい。 In the above method, it is preferable that the index includes a variable term of the total time of the first recumbent time zone.

上記方法において、指標が、睡眠時間帯の拍動間隔の変数項を含むことが好ましい。 In the above method, it is preferable that the index includes a variable term of the beat interval of the sleep time zone.

上記方法において、指標が、覚醒時間帯の(LF/HF)/活動量の変数項を含むことが好ましい。 In the above method, it is preferable that the index includes the variable term of (LF / HF) / activity amount of the awakening time zone.

上記方法において、指標が、睡眠時間帯の拍動間隔/活動量の変数項を含むことが好ましい。 In the above method, it is preferable that the index includes the variable term of the beat interval / activity amount during the sleep time zone.

上記方法は、さらに、NA≧C1である時間帯が第3所定時間T3以内である第3臥位時間帯を算出するステップを有し、第3所定時間T3は、第1所定時間T1未満であり、指標が、第3臥位時間帯の合計時間の変数項を含むことが好ましい。 The method further comprising the step of time zone is NA ≧ C1 calculates the third recumbent hours is within a third predetermined time T 3, the third predetermined time T 3, the first predetermined time T It is preferably less than 1 and the index includes a variable term for the total time of the third recumbent time zone.

上記方法において、指標が、覚醒時間帯の拍動間隔の変数項、覚醒時間帯のLF/HFの変数項、覚醒時間帯の活動量の変数項、睡眠時間帯のLF/HFの変数項、睡眠時間帯の活動量の変数項、睡眠時間帯の時間の変数項、覚醒時間帯のHF×活動量の変数項、睡眠時間帯のHF/活動量の変数項の少なくともいずれか1つを含むことが好ましい。 In the above method, the indicators are the variable term of the beat interval in the awakening time zone, the variable term of the LF / HF in the awakening time zone, the variable term of the activity amount in the awakening time zone, the variable term of the LF / HF in the sleeping time zone, Includes at least one of the variable term of the activity amount of the sleep time zone, the variable term of the time of the sleep time zone, the variable term of HF × the activity amount of the awakening time zone, and the variable term of HF / activity amount of the sleep time zone. Is preferable.

上記方法において、指標が、覚醒時間帯のHFの変数項と、睡眠時間帯のHFの変数項の少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。 In the above method, it is preferable that the index includes at least one of the variable term of HF in the wake time zone and the variable term of HF in the sleep time zone.

上記方法において、指標が、覚醒時間帯のSDNNの変数項、睡眠時間帯のSDNNの変数項、覚醒時間帯のCVRRの変数項、睡眠時間帯のCVRRの変数項、覚醒時間帯のRMSSDの変数項、睡眠時間帯のRMSSDの変数項、覚醒時間帯のNN50の変数項、睡眠時間帯のNN50の変数項、覚醒時間帯のpNN50の変数項、睡眠時間帯のpNN50の変数項の少なくともいずれか1つを含むことが好ましい。ここで、SDNNは拍動間隔の標準偏差、CVRRはSDNNを拍動間隔の平均値で除して100を乗じた値、RMSSDは隣接する拍動間隔の差の2乗の平均値の平方根、NN50は隣接する拍動間隔の差が50msを超える総数、pNN50は隣接する拍動間隔の差が50msを超える拍動の割合である。 In the above method, the indicators are the SDNN variable term of the awakening time zone, the SDNN variable term of the sleeping time zone, the CVRR variable term of the awakening time zone, the CVRR variable term of the sleeping time zone, and the RMSSD variable term of the awakening time zone. At least one of the term, the variable term of RMSSD in the sleep time zone, the variable term of NN50 in the awake time zone, the variable term of NN50 in the sleep time zone, the variable term of pNN50 in the awake time zone, and the variable term of pNN50 in the sleep time zone It is preferable to include one. Here, SDNN is the standard deviation of the beat interval, CVRR is the value obtained by dividing SDNN by the average value of the beat interval and multiplied by 100, and RMSD is the square root of the average value of the square of the difference between adjacent beat intervals. NN50 is the total number of beats with an adjacent beat interval difference of more than 50 ms, and pNN50 is the percentage of beats with an adjacent beat interval difference of more than 50 ms.

上記方法において、拍動間隔として、心電信号におけるR波とR波との間隔であるRR間隔を用いることが好ましい。 In the above method, it is preferable to use the RR interval, which is the interval between the R wave and the R wave in the electrocardiographic signal, as the pulsation interval.

上記方法において、指標が、うつ状態または自律神経失調症の有無または程度を示すものであることが好ましい。 In the above method, it is preferable that the index indicates the presence or absence or degree of depression or autonomic imbalance.

また、本発明の精神神経状態を判別する指標の作成装置は、覚醒時間帯と睡眠時間帯を算出する時間算出部と、精神神経状態を判別する指標を作成する指標作成部と、を有しており、時間算出部は、下記条件(1)〜(3)により、被検者の身長方向の加速度TAから負加速度NAを算出して、第1臥位時間帯、第2臥位時間帯、覚醒時間帯および睡眠時間帯を算出するものであり、指標が、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、を含む式で表される点に要旨を有する。ここで、活動量は、被検者の動きに伴う加速度または角速度である。
[条件:
(1)負加速度NAの算出
被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)第1臥位時間帯と第2臥位時間帯の算出
第1臥位時間帯Lm1:NA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T1以上である時間帯
第2臥位時間帯Lm2:第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T2以内の場合、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と間隙時間帯Lsmを合計した時間帯
(3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出
睡眠時間帯:所定計測単位時間中、第1臥位時間帯Lm1と、第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯
覚醒時間帯:所定計測単位時間から睡眠時間帯を除いた時間帯]
Further, the device for creating an index for discriminating the neuropsychiatric state of the present invention has a time calculation unit for calculating the awakening time zone and the sleep time zone, and an index creating unit for creating an index for discriminating the neuropsychiatric state. The time calculation unit calculates the negative acceleration NA from the acceleration TA in the height direction of the subject under the following conditions (1) to (3), and calculates the negative acceleration NA in the first recumbent time zone and the second recumbent time zone. , The awakening time zone and the sleeping time zone are calculated, and the gist is that the index is expressed by an equation including a constant term and a beat interval of the awakening time zone × a variable term of the amount of activity. Here, the amount of activity is the acceleration or angular velocity associated with the movement of the subject.
[conditions:
(1) Calculation of negative acceleration NA When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (-1) × (TA)
If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of 1st decubitus time zone and 2nd decubitus time zone 1st decubitus time zone L m1 : NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the first predetermined time T 1 or more. Position time zone L m2 : There are two or more first decubitus time zones L m1 , and the gap time zone L sm where NA <C1 between two adjacent first decubitus time zones L m11 and L m12 is the first. 2 If it is within the predetermined time T 2, the time zone in which the two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 and the gap time zone L sm are totaled (3) Calculation of the awakening time zone and the sleeping time zone Sleeping time zone : The longest time zone of the first recumbent time zone L m1 and the second recumbent time zone L m2 during the predetermined measurement unit time Awakening time zone: The time zone excluding the sleep time zone from the predetermined measurement unit time]

上記装置の時間算出部では、条件(1)〜(3)により、覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出を客観的にかつ精度よく行うことができる。また、指標作成部では、簡単に測定可能なパラメータである拍動間隔および活動量から、容易に精神神経状態を判別する指標を作成することができる。また、作成された指標を用いることで客観的に精神神経状態を判別することが可能である。 The time calculation unit of the above device can objectively and accurately calculate the awakening time zone and the sleeping time zone according to the conditions (1) to (3). In addition, the index creation unit can easily create an index for discriminating the neuropsychiatric state from the beat interval and the amount of activity, which are easily measurable parameters. In addition, it is possible to objectively determine the neuropsychiatric state by using the created index.

上記装置は、さらに、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であるLFと、パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であるHFを算出する処理部を有し、指標が、睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項を含むことが好ましい。ここで、Hf1>Lf1、Hf2>Lf2である。 The device further comprises a value obtained by definitely integrating the power spectrum obtained by including the step of converting the beat interval into a frequency spectrum from frequencies Lf1 to Lf2, and a value obtained by definitely integrating the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2. It is preferable to have a processing unit for calculating a certain HF, and the index includes a variable term of (LF / HF) × activity amount of the sleep time zone. Here, Hf1> Lf1 and Hf2> Lf2.

上記装置において、指標が、第1臥位時間帯の合計時間の変数項を含むことが好ましい。 In the above apparatus, it is preferable that the index includes the variable term of the total time of the first recumbent time zone.

本発明の方法および装置は、条件(1)〜(3)により覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出を客観的にかつ精度よく行うことができる。また、簡単に測定可能なパラメータである拍動間隔および活動量から、容易に精神神経状態を判別する指標を作成することができる。また、作成された指標を用いることで客観的に精神神経状態を判別することが可能である。 The method and apparatus of the present invention can objectively and accurately calculate the awakening time zone and the sleeping time zone according to the conditions (1) to (3). In addition, it is possible to easily create an index for discriminating the neuropsychiatric state from the beat interval and the amount of activity, which are easily measurable parameters. In addition, it is possible to objectively determine the neuropsychiatric state by using the created index.

本発明に係るパワースペクトル積分の説明図を表す。The explanatory diagram of the power spectrum integral which concerns on this invention is shown. 本発明の実施の形態1に係る精神神経状態を判別する指標の作成装置の構成を示すブロック図を表す。The block diagram which shows the structure of the index making apparatus which discriminates the neuropsychiatric state which concerns on Embodiment 1 of this invention is shown. 本発明の実施の形態2に係る精神神経状態を判別する指標の作成装置の構成を示すブロック図を表す。The block diagram which shows the structure of the index making apparatus which discriminates the neuropsychiatric state which concerns on Embodiment 2 of this invention is shown. 本発明の実施の形態3に係る精神神経状態を判別する指標の作成装置の構成を示すブロック図を表す。The block diagram which shows the structure of the index making apparatus which discriminates the neuropsychiatric state which concerns on Embodiment 3 of this invention is shown.

1.精神神経状態を判別する指標の作成方法
本発明の精神神経状態を判別する指標の作成方法は、被検者の拍動間隔と、被検者の動きに伴う加速度または角速度で表される活動量と、被検者の身長方向の加速度TAと、を計測するステップと、後述する条件(1)〜(3)により、負加速度NAを算出して、第1臥位時間帯、第2臥位時間帯、覚醒時間帯および睡眠時間帯を算出するステップと、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、を含む式で表される指標を作成するステップと、を有する。各ステップの詳細について説明する。
1. 1. Method for Creating an Index for Discriminating Psychoneurological State The method for creating an index for discriminating the neuropsychiatric state of the present invention is the amount of activity expressed by the beat interval of the subject and the acceleration or angular velocity accompanying the movement of the subject. The negative acceleration NA is calculated according to the step of measuring the acceleration TA in the height direction of the subject and the conditions (1) to (3) described later, and the first decubitus time zone and the second decubitus position are calculated. A step of calculating the time zone, the awakening time zone and the sleeping time zone, and a step of creating an index represented by an equation including a constant term and a variable term of the beat interval × activity amount of the awakening time zone. Have. The details of each step will be described.

(A)計測ステップ
上記方法は、被検者の拍動間隔と、被検者の動きに伴う加速度または角速度で表される活動量と、被検者の身長方向の加速度TAと、を計測するステップを有する。
(A) Measurement step In the above method, the beat interval of the subject, the amount of activity expressed by the acceleration or angular velocity accompanying the movement of the subject, and the acceleration TA in the height direction of the subject are measured. Have steps.

拍動間隔とは心拍あるいは脈拍の間隔を指す(単位:ms)。心拍間隔は、心電図からR波とR波の間隔を読み取ること、あるいは隣り合う心拍同士の間隔を計測することにより取得する。脈拍間隔は、隣り合う脈拍同士の間隔を計測することにより取得する。拍動間隔またはその搖動は、身体的・精神的ストレスの指標になるといわれており、自律神経系である交感神経・副交感神経の精神神経状態のバランスを反映している。 The beat interval refers to the interval between heartbeats or pulses (unit: ms). The heartbeat interval is acquired by reading the interval between R waves from the electrocardiogram or measuring the interval between adjacent heartbeats. The pulse interval is acquired by measuring the interval between adjacent pulses. The beat interval or its pulsation is said to be an index of physical and psychological stress, and reflects the balance of the neuropsychiatric states of the sympathetic and parasympathetic nerves, which are the autonomic nervous system.

拍動間隔として、心電信号におけるR波とR波との間隔であるRR間隔(以下、「RRI」と記載する)を用いることが好ましい。RRIは信号のピークがはっきり出ることによりピーク位置の誤認識が起こりにくいため、拍動間隔の精度を高められる。 As the pulsation interval, it is preferable to use the RR interval (hereinafter, referred to as "RRI"), which is the interval between the R wave and the R wave in the electrocardiographic signal. In RRI, since the peak of the signal appears clearly, erroneous recognition of the peak position is unlikely to occur, so that the accuracy of the beat interval can be improved.

活動量とは、被検者の動きに伴う加速度または角速度である。加速度Aは、被検者の動きに伴う加速度と被検者に作用する重力加速度の合成値であり、重力加速度g(=9.8m/s2)に対する比で表される(単位:無次元量)。具体的には、以下の(1)式で表されるように、加速度Aは、被検者の動きに伴う加速度であるX軸、Y軸、Z軸方向の加速度x、y、zの二乗和の平方根から、被検者に作用する重力加速度g(=9.8m/s2)分として(g/g)=1を減じた値である(ここで単位gは重力加速度の大きさを表す)。被検者の立位時であって動きがないときには、x、y、zの値はほぼ0となるため、被検者の身長方向の加速度の大きさはほぼ1である。 The amount of activity is the acceleration or angular velocity associated with the movement of the subject. Acceleration A is a composite value of the acceleration accompanying the movement of the subject and the gravitational acceleration acting on the subject, and is expressed as a ratio to the gravitational acceleration g (= 9.8 m / s 2 ) (unit: dimensionless). amount). Specifically, as expressed by the following equation (1), the acceleration A is the square of the accelerations x, y, and z in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, which are the accelerations associated with the movement of the subject. It is the value obtained by subtracting (g / g) = 1 as the gravitational acceleration g (= 9.8 m / s 2 ) acting on the subject from the square root of the sum (where the unit g is the magnitude of the gravitational acceleration). Represent). When the subject is standing and there is no movement, the values of x, y, and z are almost 0, so that the magnitude of the acceleration in the height direction of the subject is almost 1.

Figure 0006865438
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角速度Ωは被検者のX軸、Y軸、Z軸周りの角速度ω、ω、ωの二乗和の平方根であり、単位はrad/sまたは1/sである。角速度Ωは以下の(2)式で表される。 The angular velocity Ω is the square root of the sum of squares of the angular velocities ω x , ω y , and ω z around the X-axis, Y-axis, and Z-axis of the subject, and the unit is rad / s or 1 / s. The angular velocity Ω is expressed by the following equation (2).

Figure 0006865438
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角速度は回転を検出するため、例えば、睡眠時間帯における被検者の寝返りの頻度などを検出するのに適している。なお、被検者の姿勢を検知しやすくするためには、活動量は加速度であることが好ましい。 Since the angular velocity detects rotation, it is suitable for detecting, for example, the frequency of turning over of a subject during sleep time. In order to make it easier to detect the posture of the subject, the amount of activity is preferably acceleration.

精神障害の場合、睡眠時間帯の活動量が過度に多かったり、覚醒時間帯の活動量が過度に少なかったりするため、活動量も精神神経の状態を示しているといえる。 In the case of psychiatric disorders, the amount of activity during sleep is excessively high, and the amount of activity during wakefulness is excessively low. Therefore, it can be said that the amount of activity also indicates the state of neuropsychiatry.

被検者の身長方向の加速度TAは、後述する第1臥位時間帯、第2臥位時間帯、覚醒時間帯および睡眠時間帯の算出に用いられる。身長方向とは、被検者の足部から頭部へ向かう方向である。一般に、身長方向の加速度が立位時に負の値となるように加速度計が調整されている場合、臥位の身長方向の加速度は、立位や座位の身長方向の加速度と比べて大きい傾向にある。被検者の立位時であって動きがないときには、被検者の身長方向の加速度の大きさは1である。精神障害の場合、睡眠時間帯の活動が過度に多かったり、覚醒時間帯の活動が過度に少なかったりするため、被検者の身長方向の加速度TAは精神神経の状態を示しているといえる。 The acceleration TA in the height direction of the subject is used for calculating the first lying position time zone, the second lying position time zone, the awakening time zone, and the sleeping time zone, which will be described later. The height direction is the direction from the subject's feet to the head. In general, when the accelerometer is adjusted so that the acceleration in the height direction becomes a negative value when standing, the acceleration in the height direction in the lying position tends to be larger than the acceleration in the height direction in the standing or sitting position. is there. When the subject is standing and there is no movement, the magnitude of the acceleration in the height direction of the subject is 1. In the case of mental disorders, the activity in the sleep time zone is excessively high, and the activity in the awake time zone is excessively low. Therefore, it can be said that the acceleration TA in the height direction of the subject indicates the state of the neuropsychiatric nerve.

計測ステップでは、拍動間隔、活動量および身長方向の加速度TAを所定計測時間計測することが好ましい。所定計測時間とは、計測を行う合計時間を指す。後述する(C)指標作成ステップでは覚醒時間帯のデータを使用するが、覚醒時間帯の算出には睡眠時間帯を特定する必要があるため、所定計測時間は、1以上の睡眠時間帯と、1以上の覚醒時間帯が得られる時間長であることが好ましい。あるいは、所定計測時間は、2以上の覚醒時間帯と、2以上の睡眠時間帯が得られる時間長であってもよい。したがって、所定計測時間は2日間以上であることが好ましく、3日間以上であることがより好ましく、4日間以上であることがさらに好ましい。また、所定計測時間が長いほど信頼性の高いデータが取得できるが被検者への負担を考慮して、所定計測時間は、例えば14日間以内、より好ましくは10日間以内に設定することができる。なお、睡眠時間帯は、被検者が眠っている時間帯であり、覚醒時間帯は、被検者が起きている時間帯であるが、これら時間帯については詳しく後述する。 In the measurement step, it is preferable to measure the pulsation interval, the amount of activity, and the acceleration TA in the height direction for a predetermined measurement time. The predetermined measurement time refers to the total time for measurement. In the index creation step (C) described later, the data of the awakening time zone is used, but since it is necessary to specify the sleep time zone for calculating the awakening time zone, the predetermined measurement time is one or more sleep time zones. It is preferable that the time length is such that one or more awakening time zones can be obtained. Alternatively, the predetermined measurement time may be a length of time during which two or more awakening time zones and two or more sleeping time zones can be obtained. Therefore, the predetermined measurement time is preferably 2 days or more, more preferably 3 days or more, and further preferably 4 days or more. Further, the longer the predetermined measurement time is, the more reliable the data can be acquired. However, in consideration of the burden on the subject, the predetermined measurement time can be set, for example, within 14 days, more preferably within 10 days. .. The sleep time zone is a time zone in which the subject is sleeping, and the awakening time zone is a time zone in which the subject is awake. These time zones will be described in detail later.

(B)時間算出ステップ
上記方法は、下記条件(1)〜(3)により、負加速度NAを算出して、第1臥位時間帯、第2臥位時間帯、覚醒時間帯および睡眠時間帯を算出するステップを有する。
(B) Time calculation step In the above method, the negative acceleration NA is calculated under the following conditions (1) to (3), and the first lying position time zone, the second lying position time zone, the awakening time zone, and the sleeping time zone are calculated. Has a step of calculating.

条件(1)負加速度NAの算出
被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
Condition (1) Calculation of negative acceleration NA When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (-1) × (TA)
If TA <0 when the subject is standing, NA = TA

負加速度NAは、符号がマイナスの加速度であり、重力加速度g(=9.8m/s2)に対する比で表される(単位:無次元量)。負加速度の算出には、前記(A)計測ステップで計測した身長方向の加速度TAを用いる。 Negative acceleration NA has a sign of minus and is expressed as a ratio to gravity acceleration g (= 9.8 m / s 2 ) (unit: dimensionless quantity). For the calculation of the negative acceleration, the acceleration TA in the height direction measured in the measurement step (A) is used.

条件(2)第1臥位時間帯と第2臥位時間帯の算出
第1臥位時間帯Lm1:NA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T1以上である時間帯
第2臥位時間帯Lm2:第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T2以内の場合、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と間隙時間帯Lsmを合計した時間帯
Condition (2) Calculation of 1st decubitus time zone and 2nd decubitus time zone 1st decubitus time zone L m1 : NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the first predetermined time T 1 or more. Lying time zone L m2 : There are two or more first lying time zones L m1 , and the gap time zone L sm where NA <C1 between two adjacent first lying time zones L m11 and L m12 If it is within the second predetermined time T 2, the time zone in which the two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 and the gap time zone L sm are totaled.

臥位時間帯は、臥位の姿勢、例えば、仰向け姿勢である仰臥位、横向きで寝た姿勢である側臥位、うつぶせ姿勢である伏臥位になった時間帯を示し、睡眠、うたた寝、昼寝などの時間を含む。本発明では、臥位時間帯を第1臥位時間帯と第2臥位時間帯に分けて算出する。 The recumbent position indicates a supine position, for example, a supine position, which is a supine position, a lateral decubitus position, which is a lying position, and a prone position, which is a prone position, such as sleep, napping, and nap. Includes time. In the present invention, the recumbent time zone is divided into a first recumbent time zone and a second recumbent time zone for calculation.

第1臥位時間帯Lm1はNA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T1以上である時間帯である。負加速度NAがC1以上とは、被検者が臥位であることを示している。第1臥位時間帯Lm1の算出では、覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出精度を高めるために第1所定時間T1によるしきい値を設けている。 The first recumbent hours L m1 NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the time period is a first predetermined time above T 1. A negative acceleration NA of C1 or higher indicates that the subject is in the recumbent position. In the calculation of the first lying time zone L m1 , a threshold value based on the first predetermined time T 1 is set in order to improve the calculation accuracy of the awakening time zone and the sleeping time zone.

第1所定時間T1は、例えば、好ましくは30分以上、より好ましくは45分以上、さらに好ましくは1時間以上に設定することができるが、2時間以下、または1時間半以下に設定することもできる。NA≧C1が第1所定時間T1未満である時間帯も実際には臥位であるといえるが、比較的短い時間のうたた寝や昼寝等、活動リズムの観点では本来の睡眠と評価することができない時間を睡眠時間帯と算出することを防ぐために、NA≧C1が第1所定時間T1未満である時間帯を臥位時間帯とみなしていない。 The first predetermined time T 1 can be set, for example, preferably 30 minutes or more, more preferably 45 minutes or more, still more preferably 1 hour or more, but set to 2 hours or less, or 1.5 hours or less. You can also. It can be said that the time zone in which NA ≧ C1 is less than the first predetermined time T 1 is actually in the lying position, but it can be evaluated as the original sleep from the viewpoint of activity rhythm such as a nap or a nap for a relatively short time. In order to prevent the time that cannot be calculated as the sleep time zone, the time zone in which NA ≧ C1 is less than the first predetermined time T 1 is not regarded as the lying time zone.

第2臥位時間帯Lm2は、第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T2以内の場合、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と間隙時間帯Lsmを合計した時間帯である。NA<C1は、臥位以外の姿勢を取っていることを示している。このように第2臥位時間帯を算出しているのは、第1臥位時間帯Lm1が細切れになっている場合、2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間の間隙時間帯Lsmも含めて1つの臥位時間帯(第2臥位時間帯Lm2)として算出するためである。これにより、被検者が睡眠時間帯に頻繁に臥位以外の姿勢を取っても、睡眠時間帯を算出しやすくなる。 The second recumbent time zone L m2 is a gap time zone in which there are two or more first recumbent time zones L m1 and NA <C1 between two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12. When L sm is within the second predetermined time T 2 , it is the total time zone of the two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 and the gap time zone L sm. NA <C1 indicates that the patient is in a posture other than the recumbent position. The reason why the second recumbent time zone is calculated in this way is that when the first recumbent time zone L m1 is fragmented, the gap between the two first recumbent time zones L m11 and L m12. This is because it is calculated as one recumbent time zone (second recumbent time zone L m2 ) including the time zone L sm. This makes it easier to calculate the sleep time zone even if the subject frequently takes a posture other than the recumbent position during the sleep time zone.

第2所定時間T2は、例えば、好ましくは30分以上、より好ましくは45分以上、さらに好ましくは1時間以上に設定することができ、2時間以下、または1時間半以下に設定することもできる。また、第1所定時間T1と第2所定時間T2は同じであってもよく、異なっていてもよい。 The second predetermined time T 2 can be set, for example, preferably 30 minutes or more, more preferably 45 minutes or more, still more preferably 1 hour or more, and may be set to 2 hours or less, or 1.5 hours or less. it can. Further, the first predetermined time T 1 and the second predetermined time T 2 may be the same or different.

定数C1(単位:無次元量)の値は特に制限されないが、例えば−0.75以上であることが好ましく、−0.62以上であることがより好ましく、−0.5以上であることがさらに好ましい。定数C1は、−0.4以下、または−0.45以下であっても許容される。 The value of the constant C1 (unit: dimensionless quantity) is not particularly limited, but is preferably -0.75 or more, more preferably -0.62 or more, and preferably -0.5 or more, for example. More preferred. The constant C1 is allowed to be -0.4 or less, or -0.45 or less.

条件(3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出
睡眠時間帯:所定計測単位時間中、第1臥位時間帯Lm1と、第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯
覚醒時間帯:所定計測単位時間から睡眠時間帯を除いた時間帯
Condition (3) Calculation of awakening time zone and sleeping time zone Sleeping time zone: The longest time zone of the first decubitus time zone L m1 and the second decubitus time zone L m2 during a predetermined measurement unit time Awakening time zone : Time zone excluding sleep time zone from predetermined measurement unit time

睡眠時間帯は、被検者が眠っている時間帯であり、所定計測単位時間中、第1臥位時間帯Lm1と、第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯を指す。覚醒時間帯は被検者の目が覚めている、つまり起きている時間帯を指し、睡眠時間帯以外の時間帯である。被検者に自己申告してもらう場合、思い込みや思い違いが入り込む余地があるが、本発明では計測された被検者の身長方向の加速度TAを用いているため、覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出を客観的にかつ精度よく行うことができる。 The sleep time zone is a time zone in which the subject is sleeping, and refers to the longest time zone of the first lying position time zone L m1 and the second lying position time zone L m2 during a predetermined measurement unit time. The awakening time zone refers to the time zone in which the subject is awake, that is, the time zone in which the subject is awake, and is a time zone other than the sleeping time zone. When the subject self-reports, there is room for beliefs and misunderstandings, but in the present invention, since the measured acceleration TA in the height direction of the subject is used, the awakening time zone and the sleeping time zone are used. The calculation can be performed objectively and accurately.

所定計測単位時間は、日毎の睡眠時間帯を推定するために設定される時間長である。所定計測単位時間は12時間以上であることが好ましく、18時間以上であることがより好ましく、また、24時間以内であることが好ましい。つまり、覚醒時間帯と睡眠時間帯の数は日毎にそれぞれ1つであることが好ましい。日勤者でも夜勤者でも18時前後には覚醒しているのが一般的であるから、所定計測単位時間の始点は、17時〜19時に好ましく設定される。 The predetermined measurement unit time is a time length set for estimating the daily sleep time zone. The predetermined measurement unit time is preferably 12 hours or more, more preferably 18 hours or more, and preferably 24 hours or less. That is, it is preferable that the number of awakening time zones and sleeping time zones is one for each day. Since it is common for both day shift workers and night shift workers to be awake around 18:00, the starting point of the predetermined measurement unit time is preferably set from 17:00 to 19:00.

上記条件(3)において、覚醒時間帯と睡眠時間帯を算出する場合、例えば、身長方向の加速度TAや負加速度NAで表される当該加速度は、加速度−時間波形に対してモルフォロジー演算を行った後の値であることが好ましい。モルフォロジー演算は、画像処理でノイズ除去のために用いられる。このため、加速度−時間波形に対してモルフォロジー演算を行った後の値を各条件式に適用すれば、得られた加速度のうち、所定計測時間と比較して短時間(例えば、所定計測時間の1/150時間以内)に変化する値は除去される。このため、加速度−時間波形の全体の輪郭が抽出されて、覚醒時間帯と睡眠時間帯を算出しやすくなる。モルフォロジー演算は、身長方向の加速度TAに対して行ってもよく、負加速度NAに対して行ってもよい。 When calculating the awakening time zone and the sleeping time zone under the above condition (3), for example, the acceleration represented by the acceleration TA or the negative acceleration NA in the height direction is subjected to a morphology calculation on the acceleration-time waveform. The later value is preferable. Morphology operations are used in image processing for noise removal. Therefore, if the value after performing the morphology calculation on the acceleration-time waveform is applied to each conditional expression, the obtained acceleration is shorter than the predetermined measurement time (for example, the predetermined measurement time). Values that change within 1/150 hours are removed. Therefore, the entire outline of the acceleration-time waveform is extracted, and it becomes easy to calculate the awakening time zone and the sleep time zone. The morphology calculation may be performed on the acceleration TA in the height direction or on the negative acceleration NA.

モルフォロジー演算に先立ち、身長方向の加速度TAに対して二値化処理を行ってもよい。二値化処理では、例えば、負加速度NAがしきい値C2(単位:無次元量)以上であれば負加速度NAは0とみなされ、負加速度NAがC2未満であれば1とみなされる。二値化処理により、モルフォロジー演算に要する処理時間を短縮することができる。しきい値C2の値は特に制限されないが、例えば−0.75以上であることが好ましく、−0.62以上であることがより好ましく、−0.5以上であることがさらに好ましい。しきい値C2は、−0.4以下、または−0.45以下であっても許容される。なお、負加速度NAのデータに対してモルフォロジー演算を行う例を説明したが、身長方向の加速度TAに対してモルフォロジー演算を行った後、負加速度NAを算出してもよい。 Prior to the morphology calculation, the acceleration TA in the height direction may be binarized. In the binarization process, for example, if the negative acceleration NA is equal to or higher than the threshold value C2 (unit: dimensionless quantity), the negative acceleration NA is regarded as 0, and if the negative acceleration NA is less than C2, it is regarded as 1. By the binarization process, the processing time required for the morphology operation can be shortened. The value of the threshold value C2 is not particularly limited, but is preferably -0.75 or more, more preferably -0.62 or more, and further preferably -0.5 or more, for example. The threshold value C2 is allowed to be -0.4 or less, or -0.45 or less. Although the example of performing the morphology calculation on the data of the negative acceleration NA has been described, the negative acceleration NA may be calculated after performing the morphology calculation on the acceleration TA in the height direction.

モルフォロジー演算は、例えば、線を太くする処理を行う膨張演算、線を細くする処理を行う収縮演算、収縮演算後に膨張演算を行うオープニング処理、膨張演算後に収縮演算を行うクロージング処理がある。モルフォロジー演算後の加速度を用いて覚醒時間帯と睡眠時間帯を算出する場合、モルフォロジー演算が、所定の時間幅で行われるオープニング処理とクロージング処理の少なくともいずれか一方であることが好ましい。また、モルフォロジー演算として、オープニング処理およびクロージング処理の両方を行うことがより好ましい。膨張演算と収縮演算を組み合わせることによって、加速度−時間波形の全体の輪郭を抽出しやすくなるため、覚醒時間帯と睡眠時間帯をより一層算出しやすくなる。 The morphology operation includes, for example, an expansion operation for thickening a line, a contraction operation for thinning a line, an opening process for performing an expansion operation after a contraction operation, and a closing process for performing a contraction operation after an expansion operation. When calculating the awakening time zone and the sleeping time zone using the acceleration after the morphology calculation, it is preferable that the morphology calculation is at least one of the opening process and the closing process performed in a predetermined time width. Further, it is more preferable to perform both the opening process and the closing process as the morphology operation. By combining the expansion calculation and the contraction calculation, it becomes easy to extract the entire outline of the acceleration-time waveform, so that it becomes easier to calculate the awakening time zone and the sleep time zone.

オープニング処理やクロージング処理を行う回数は特に限定されないが、オープニング処理、クロージング処理をそれぞれ1回以上実施することが好ましく、オープニング処理、クロージング処理をそれぞれ2回以上実施することがより好ましい。 The number of times the opening process and the closing process are performed is not particularly limited, but it is preferable that the opening process and the closing process are performed once or more, and it is more preferable that the opening process and the closing process are performed twice or more each.

膨張演算や収縮演算を行う際の時間幅についても適宜設定すればよいが、処理回数を重ねる毎に、処理時の時間幅を大きくすることが好ましい。このように、オープニング処理およびクロージング処理の時間幅を段階的に大きくすることで、所定計測時間と比較して短時間に変化した加速度のデータが除去されることを抑止する。 The time width for performing the expansion calculation and the contraction calculation may be appropriately set, but it is preferable to increase the time width during processing each time the number of processing is repeated. By gradually increasing the time width of the opening process and the closing process in this way, it is possible to prevent the data of the acceleration changed in a short time as compared with the predetermined measurement time from being removed.

(C)指標作成ステップ
上記方法は、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、を含む式で表される指標を作成するステップを有する。指標の作成は、多数のデータを処理する必要があるため計算機等の機械により行われることが好ましい。
(C) Index Creation Step The above method has a step of creating an index represented by an equation including a constant term and a variable term of beat interval in awakening time zone × activity amount. Since it is necessary to process a large amount of data, the index is preferably created by a machine such as a computer.

指標は、定数項と変数項を含む式である。定数項a0は、任意の実数であり、その値は特に限定されず0であってもよい。変数項は、n次の変数xiと、任意の実数である係数aiの積で表される。覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項とは、変数項がn次の(覚醒時間帯の拍動間隔)×(覚醒時間帯の活動量)の変数xiを含んでいることを意味している。変数xiの次数nは、式を簡素化するためには1以上または2以上であることが好ましく、式の複雑化を防ぐためには5以下または4以下であることが好ましい。 The index is an expression containing a constant term and a variable term. The constant term a 0 is an arbitrary real number, and its value is not particularly limited and may be 0. The variable term is represented by the product of the nth-order variable x i and the coefficient a i , which is an arbitrary real number. The variable term of the pulsation interval of the awakening time zone × the amount of activity means that the variable term includes the variable x i of the nth order (the pulsation interval of the awakening time zone) × (the amount of activity of the awakening time zone). Means. The degree n of the variable x i is preferably 1 or more or 2 or more in order to simplify the expression, and 5 or less or 4 or less in order to prevent the expression from becoming complicated.

本発明の方法は、簡単に測定可能なパラメータである拍動間隔および活動量から、容易に精神神経状態を判別する指標を作成することができる。また、作成された指標を用いることで客観的に精神神経状態を判別することが可能である。 The method of the present invention can easily create an index for discriminating the neuropsychiatric state from the beat interval and the amount of activity, which are easily measurable parameters. In addition, it is possible to objectively determine the neuropsychiatric state by using the created index.

(C)指標作成ステップにおいて、覚醒時間帯の拍動間隔および活動量は、覚醒時間帯における拍動間隔×活動量の平均値であることが好ましく、計測された全ての覚醒時間帯における拍動間隔×活動量の平均値であることがより好ましい。このように変数項を設定することにより、指標を作成しやすくなる。後述する他の変数項においても同様に、覚醒時間帯または睡眠時間帯における変数の平均値を用いることが好ましい。 (C) In the index creation step, the beat interval and the amount of activity in the awakening time zone are preferably the average value of the beat interval in the awakening time zone × the amount of activity, and the measured beats in all the awakening time zones. It is more preferable that the average value of the interval × the amount of activity. By setting the variable term in this way, it becomes easy to create an index. Similarly, in other variable terms described later, it is preferable to use the average value of the variables in the awakening time zone or the sleeping time zone.

(C)指標作成ステップに先立ち、多変量解析によって指標を表す式に含まれる定数項の値と変数項の係数の値の少なくともいずれか一方を算出しておくことが好ましい。これにより、目的変数としての精神神経状態と、説明変数としての覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の関連性を定量的に推定することができる。定数項や変数項の係数の算出では、複数の被検者の精神障害の有無、種類または重症度のデータを用いることが好ましい。多変量解析で必要な被検者数は、説明変数(変数項)の数×10以上であることが好ましく、より好ましくは説明変数の数×50以上、さらに好ましくは説明変数の数×100以上である。 (C) Prior to the index creation step, it is preferable to calculate at least one of the value of the constant term and the value of the coefficient of the variable term included in the formula representing the index by multivariate analysis. This makes it possible to quantitatively estimate the relationship between the neuropsychiatric state as the objective variable and the beat interval x activity amount in the awakening time zone as the explanatory variable. In calculating the coefficients of the constant term and the variable term, it is preferable to use data on the presence / absence, type or severity of mental disorders of a plurality of subjects. The number of subjects required for multivariate analysis is preferably the number of explanatory variables (variable terms) × 10 or more, more preferably the number of explanatory variables × 50 or more, and further preferably the number of explanatory variables × 100 or more. Is.

目的変数である精神神経状態は、精神障害の有無、種類または重症度に応じて数値化されていることが好ましい。精神神経状態の数値化は、精神障害の有無で2値化する方法や、公知の判定基準に基づき精神障害の種類または重症度に応じて分類する方法が挙げられる。公知の判定基準としては、精神障害の判定基準であるDSM(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders、精神障害の診断と統計マニュアル)、ストレスの判定基準であるHSCL、うつ病の判定基準であるCES−D、HAMD、YMRS、統合失調症の判定基準であるPANSS(Positive and Negative Syndrome Scale、陽性・陰性症状評価尺度)、自律神経失調症の判定基準である東邦メディカルインデックス等を用いることができる。 The neuropsychiatric state, which is the objective variable, is preferably quantified according to the presence, type, or severity of mental disorders. Examples of the quantification of the neuropsychiatric state include a method of quantifying the presence or absence of a psychiatric disorder and a method of classifying the psychiatric disorder according to the type or severity of the psychiatric disorder based on known criteria. Known criteria include DSM (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders), which is a criterion for mental disorders, HSCL, which is a criterion for stress, and CES-, which is a criterion for depression. D, HAMD, YMRS, PANSS (Positive and Negative Syndrome Scale), which is a criterion for schizophrenia, Toho Medical Index, which is a criterion for autonomic imbalance, and the like can be used.

多変量解析には単回帰分析や重回帰分析等の線形回帰分析、2項ロジスティック回帰分析、多項ロジスティック回帰分析、累積ロジスティック回帰分析等のロジスティック回帰分析を用いることができる。精神神経状態を示す指標をYとする。線形回帰分析の場合、指標Yは、Y=a0+a11+a22+・・・+aiiで表される。精神障害の有無を判別する指標を作成するには2項ロジスティック回帰分析を用いることが好ましい。その場合、指標Yは、Y=1/{1+exp(−b)}、b=a0+a11+a22+・・・+aiiで表されることが好ましい。なお、a1、a2、・・・aiは説明変数の係数であり、任意の実数であるが、a1≠0である。x1、x2、・・・xiは変数であり、iは1以上の整数である。2項ロジスティック回帰分析により作成された指標は、精神神経状態を0および1の二値、または0〜1の間の数値で表される。 For multivariate analysis, linear regression analysis such as simple regression analysis and multiple regression analysis, binary logistic regression analysis, polynomial logistic regression analysis, cumulative logistic regression analysis and other logistic regression analysis can be used. Let Y be an index indicating the neuropsychiatric state. In the case of linear regression analysis, the index Y is represented by Y = a 0 + a 1 x 1 + a 2 x 2 + ... + a i x i . It is preferable to use binary logistic regression analysis to create an index for determining the presence or absence of mental disorders. In that case, the index Y is preferably represented by Y = 1 / {1 + exp (−b)}, b = a 0 + a 1 x 1 + a 2 x 2 + ... + a i x i . Note that a 1 , a 2 , ... a i are coefficients of explanatory variables and are arbitrary real numbers, but a 1 ≠ 0. x 1 , x 2 , ... x i is a variable, and i is an integer of 1 or more. The index created by binary logistic regression analysis represents the neuropsychiatric state as a binary of 0 and 1, or a number between 0 and 1.

指標を用いた精神神経状態の判別精度を高めるために、覚醒時間帯の拍動間隔および活動量の変数項以外の変数項が含まれていてもよい。指標の式において、各変数項の係数は任意の実数であれば、その大小関係は特に規定されない。 In order to improve the accuracy of discriminating the neuropsychiatric state using the index, a variable term other than the variable term of the pulsation interval and the amount of activity in the awakening time zone may be included. In the formula of the index, if the coefficient of each variable term is an arbitrary real number, its magnitude relation is not particularly specified.

上記方法は、さらに、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であるLFと、パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であるHFを算出するステップを有していてもよい。 The above method further uses LF, which is a value obtained by definitely integrating the power spectrum obtained by including the step of converting the beat interval into a frequency spectrum from frequencies Lf1 to Lf2, and a value obtained by definitely integrating the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2. It may have a step of calculating a certain HF.

LFは、時間信号fである拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であり、HFは、前記パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であり、Hf1>Lf1、Hf2>Lf2である。例えば、LFは、時間信号fである拍動間隔を周波数スペクトル変換したもの(周波数スペクトルF)を二乗することにより得られるパワースペクトルF2(第1のパワースペクトル)を周波数Lf1からLf2まで定積分した値であり、HFは、前記パワースペクトルF2(第1のパワースペクトル)を周波数Hf1(>Lf1)からHf2(>Lf2)まで定積分した値とすることができる。第1のパワースペクトルF2を用いて計算されるLF、HFの単位はms2である。周波数スペクトル変換の方法としては、例えば高速フーリエ変換(FFT)、ウェーブレット解析、最大エントロピー法などを用いることができる。なお、本明細書においては、FFTを用いた場合を例として説明するが、もちろん他の方法を用いることも可能である。 LF is a value obtained by definitely integrating the power spectrum obtained by including the step of frequency spectrum conversion of the beat interval, which is the time signal f, from frequencies Lf1 to Lf2, and HF is the value obtained by definitely integrating the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2. It is an integrated value, and Hf1> Lf1 and Hf2> Lf2. For example, LF is a constant integration of the power spectrum F 2 (first power spectrum) obtained by squaring the beat interval, which is the time signal f, converted into a frequency spectrum (frequency spectrum F) from frequencies Lf1 to Lf2. The HF can be a value obtained by definitely integrating the power spectrum F 2 (first power spectrum) from the frequencies Hf1 (> Lf1) to Hf2 (> Lf2). The unit of LF and HF calculated using the first power spectrum F 2 is ms 2 . As a method of frequency spectrum transformation, for example, a fast Fourier transform (FFT), a wavelet analysis, a maximum entropy method, or the like can be used. In this specification, the case where FFT is used will be described as an example, but of course, other methods can also be used.

本明細書では、拍動間隔をスプライン補間しサンプリング間隔Δtで再サンプリングした拍動間隔RRIkの離散フーリエ変換Gは、以下の(3)式で表され、パワースペクトルF2(第1のパワースペクトル)(単位:ms2/Hz)は、以下の(4)式で表される。ここで、kは時系列、Nはデータ数を表し、Sは任意のスケールであり、一般にパワースペクトラムではS=1である。 In the present specification, the discrete Fourier transform G of the beat interval RRI k obtained by spline-interlacing the beat interval and re-sampling at the sampling interval Δt is expressed by the following equation (3), and the power spectrum F 2 (first power). The spectrum) (unit: ms 2 / Hz) is expressed by the following equation (4). Here, k represents a time series, N represents the number of data, S is an arbitrary scale, and generally S = 1 in the power spectrum.

Figure 0006865438
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Figure 0006865438
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他方、LFおよびHFの値として、拍動間隔を周波数スペクトル変換した値から得たパワースペクトルF(第2のパワースペクトル)(単位:ms)を所定の区間で定積分したものも本発明の方法に含まれる。このように、パワースペクトルとして拍動間隔を周波数スペクトル変換した値を用いれば、より簡便にLFおよびHFの値を算出することができる。第2のパワースペクトルFを用いて計算されるLF、HFの単位は無次元量である。パワースペクトルF(第2のパワースペクトル)は、以下の(5)式で表される。 On the other hand, as the values of LF and HF, the method of the present invention is also obtained by definitely integrating the power spectrum F (second power spectrum) (unit: ms) obtained from the value obtained by converting the beat interval into a frequency spectrum in a predetermined interval. include. As described above, if the value obtained by converting the beat interval into the frequency spectrum is used as the power spectrum, the values of LF and HF can be calculated more easily. The units of LF and HF calculated using the second power spectrum F are dimensionless quantities. The power spectrum F (second power spectrum) is represented by the following equation (5).

Figure 0006865438
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LF、HFの詳細な算出方法について、図1を用いて説明する。図1は、本発明に係るパワースペクトル積分の説明図である。図1の縦軸はパワースペクトル密度(単位:ms2/Hz)であり、横軸は周波数(単位:Hz)である。LFは、パワースペクトル(例えば第1のパワースペクトルF2)を例えば0.04Hz(Lf1)から0.15Hz(Lf2)まで定積分した値であり、図1において斜線によりハッチングがされている部分の面積である。ここで、Lf1<Lf2である。一方、HFは、パワースペクトル(例えば第1のパワースペクトルF2)を例えば0.15Hz(Hf1)から0.4Hz(Hf2)まで定積分した値であり、図1において縦線によりハッチングがされている部分の面積である。ここで、Hf1<Hf2である。図1では、Lf2とHf1がいずれも0.15Hzと等しくなるように積分範囲を設定したが、Lf1<Hf1およびLf2<Hf2の関係を満たしていれば、Lf2とHf1は同一の値であっても異なる値でもよい。ここでは、パワースペクトル積分の方法を、第1のパワースペクトルF2を用いて説明したが、第2のパワースペクトルFによる定積分も同様に行うことができる。 A detailed calculation method of LF and HF will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram of a power spectrum integral according to the present invention. The vertical axis of FIG. 1 is the power spectral density (unit: ms 2 / Hz), and the horizontal axis is the frequency (unit: Hz). LF is a value obtained by definitely integrating the power spectrum (for example, the first power spectrum F 2 ) from, for example, 0.04 Hz (Lf1) to 0.15 Hz (Lf2), and is the portion hatched by diagonal lines in FIG. The area. Here, Lf1 <Lf2. On the other hand, HF is a value obtained by definitely integrating the power spectrum (for example, the first power spectrum F 2 ) from, for example, 0.15 Hz (Hf1) to 0.4 Hz (Hf2), and is hatched by vertical lines in FIG. It is the area of the part. Here, Hf1 <Hf2. In FIG. 1, the integration range is set so that both Lf2 and Hf1 are equal to 0.15 Hz, but if the relationship of Lf1 <Hf1 and Lf2 <Hf2 is satisfied, Lf2 and Hf1 have the same value. May be different. Here, the method of power spectrum integration has been described using the first power spectrum F 2 , but the definite integral by the second power spectrum F can also be performed in the same manner.

周波数スペクトル変換により得られるパワースペクトルは、血圧の変動に由来する成分でMayer−Wave関連成分ともいわれるLFと、呼吸に由来する成分HFとに分けられる。血圧変動成分LFは0.1Hz周辺のパワースペクトルであり、交感神経活動と副交感神経活動の双方に関連している。一方、呼吸由来の成分HFは0.3Hz周辺のパワースペクトルで、副交感神経活動に関連していると考えられている。以上のことから、交感神経活動および副交感神経活動を示すLFの積分範囲は、少なくとも0.1Hzを含み、Lf1<0.1<Lf2であることが好ましい。また、Lf1は0.03Hz以上であることがより好ましく、0.04Hz以上であることがさらに好ましい。また、Lf1は、0.05Hz以下であることが好ましく、0.045Hz以下であることがより好ましい。Lf2は0.13Hz以上であることが好ましく、0.14Hz以上であることがより好ましく、また、0.16Hz以下であることが好ましく、0.15Hz以下であることがより好ましい。副交感神経活動を示すHFの積分範囲は、少なくとも0.3Hzを含み、Hf1<0.3<Hf2であることが好ましい。Hf1は0.14Hz以上であることがより好ましく、0.15Hz以上であることがさらに好ましく、また、0.17Hz以下であってもよく、0.16Hz以下であってもよい。Hf2は0.38Hz以上であることが好ましく、0.39Hz以上であることがより好ましく、また、0.41Hz以下であることがより好ましく、0.4Hz以下であることがさらに好ましい。 The power spectrum obtained by frequency spectrum conversion is divided into LF, which is a component derived from fluctuations in blood pressure and is also called a Mayer-Wave-related component, and HF, which is a component derived from respiration. The blood pressure fluctuation component LF is a power spectrum around 0.1 Hz and is related to both sympathetic nerve activity and parasympathetic nerve activity. On the other hand, the respiratory component HF has a power spectrum around 0.3 Hz and is considered to be related to parasympathetic nerve activity. From the above, the integration range of LF indicating sympathetic nerve activity and parasympathetic nerve activity preferably includes at least 0.1 Hz and Lf1 <0.1 <Lf2. Further, Lf1 is more preferably 0.03 Hz or higher, and further preferably 0.04 Hz or higher. Further, Lf1 is preferably 0.05 Hz or less, and more preferably 0.045 Hz or less. Lf2 is preferably 0.13 Hz or higher, more preferably 0.14 Hz or higher, preferably 0.16 Hz or lower, and more preferably 0.15 Hz or lower. The integration range of HF indicating parasympathetic nerve activity preferably includes at least 0.3 Hz and Hf1 <0.3 <Hf2. Hf1 is more preferably 0.14 Hz or higher, further preferably 0.15 Hz or higher, and may be 0.17 Hz or lower, or 0.16 Hz or lower. Hf2 is preferably 0.38 Hz or higher, more preferably 0.39 Hz or higher, more preferably 0.41 Hz or lower, and even more preferably 0.4 Hz or lower.

(C)指標作成ステップの前に、算出された拍動間隔、活動量、LF、HFの少なくともいずれか1つに異常値とみなすべきものが含まれていないかを判別し、異常値と判別された値を指標作成の対象から除外することが好ましい。これにより、異常値が指標やこれを用いた判別結果に影響を及ぼすことを防止できる。 (C) Before the index creation step, it is determined whether at least one of the calculated beat interval, activity amount, LF, and HF contains an abnormal value, and the value is determined to be an abnormal value. It is preferable to exclude the calculated value from the target of index creation. As a result, it is possible to prevent the abnormal value from affecting the index and the discrimination result using the index.

上記方法が、LF、HFの算出ステップを有する場合、指標が睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項を含むことが好ましい。LFは交感神経活動と副交感神経活動の両方を示しているため、LF/HFは副交感神経活動に対する交換神経活動の優位性を表している。精神神経状態とは、自律神経系のバランスの状態であり、LF、LF/HFは精神神経の状態を示しているといえる。上記のように変数項を設定することにより、判別精度の高い指標が得られる。 When the above method has a calculation step of LF and HF, it is preferable that the index includes a variable term of (LF / HF) × activity amount of the sleep time zone. Since LF indicates both sympathetic and parasympathetic activity, LF / HF represents the predominance of sympathetic activity over parasympathetic activity. The psychiatric state is a state of balance of the autonomic nervous system, and LF and LF / HF can be said to indicate the state of the psychiatric nerve. By setting the variable term as described above, an index with high discrimination accuracy can be obtained.

上記方法において、指標が、第1臥位時間帯の合計時間の変数項を含むことが好ましい。第1臥位時間帯は、睡眠時間帯を含めて臥位姿勢を取っている時間帯を示しているが、不規則な生活や、慢性疲労、うつ状態、不眠症などの症状がある場合、第1臥位時間帯の合計時間が長くなる傾向がある。このため、第1臥位時間帯の合計時間も精神神経の状態を示しているといえる。このため、上記のように変数項を設定することにより、判別精度の高い指標が得られる。なお、第1臥位時間帯の合計時間は、所定計測単位時間あたりの第1臥位時間帯の合計時間であることが好ましい。 In the above method, it is preferable that the index includes a variable term of the total time of the first recumbent time zone. The first recumbent time zone indicates the time zone in which the patient is in the recumbent position including the sleeping time zone, but if there is an irregular life or symptoms such as chronic fatigue, depression, or insomnia, The total time in the first recumbent time zone tends to be long. Therefore, it can be said that the total time of the first recumbent time zone also indicates the state of the neuropsychiatric nerve. Therefore, by setting the variable term as described above, an index with high discrimination accuracy can be obtained. The total time of the first recumbent time zone is preferably the total time of the first recumbent time zone per predetermined measurement unit time.

指標が、睡眠時間帯の拍動間隔の変数項を含むことが好ましい。上述したとおり、睡眠時間帯の拍動間隔は精神神経の状態を示しているため、このように変数項を設定することにより、判別精度の高い指標が得られる。中でも、指標は、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項、睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項、第1臥位時間帯の合計時間の変数項および睡眠時間帯の拍動間隔の変数項からなる式で表されることが好ましい。このように指標を設定することにより、精神神経状態の判別精度をより一層高めることができる。 It is preferable that the index includes a variable term of the beat interval of the sleep time zone. As described above, since the beat interval in the sleep time zone indicates the state of the psychiatric nerve, by setting the variable term in this way, an index with high discrimination accuracy can be obtained. Among them, the indicators are the constant term, the beat interval of the awakening time zone x the variable term of the activity amount, the (LF / HF) of the sleeping time zone x the variable term of the activity amount, and the variable of the total time of the first lying time zone. It is preferable that it is expressed by an equation consisting of a term and a variable term of the beat interval of the sleep time zone. By setting the index in this way, the accuracy of discriminating the neuropsychiatric state can be further improved.

指標が、覚醒時間帯の(LF/HF)/活動量の変数項を含むことが好ましい。(LF/HF)と活動量はいずれも精神神経の状態を示しているため、このように変数項を設定することにより、判別精度の高い指標が得られる。 It is preferable that the index includes the variable term of (LF / HF) / activity amount of the awakening time zone. Since both (LF / HF) and the amount of activity indicate the state of the psychiatric nerve, by setting the variable term in this way, an index with high discrimination accuracy can be obtained.

指標が、睡眠時間帯の拍動間隔/活動量の変数項を含むことが好ましい。拍動間隔と活動量はいずれも精神神経の状態を示しているため、このように変数項を設定することにより、判別精度の高い指標が得られる。中でも、指標は、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項、第1臥位時間帯の合計時間の変数項、睡眠時間帯の拍動間隔の変数項、覚醒時間帯の(LF/HF)/活動量の変数項、睡眠時間帯の拍動間隔/活動量の変数項からなる式で表されることが好ましい。このように指標を設定することにより、判別精度をより一層高めることができる。 It is preferable that the index includes a variable term of beat interval / activity during sleep time. Since both the beat interval and the amount of activity indicate the state of the psychiatric nerve, by setting the variable term in this way, an index with high discrimination accuracy can be obtained. Among them, the indicators are the constant term, the beat interval of the awakening time zone x the variable term of the activity amount, the (LF / HF) of the sleeping time zone x the variable term of the activity amount, and the total time of the first decubitus time zone. It is expressed by an expression consisting of a variable term, a variable term of the beat interval of the sleep time zone, a variable term of (LF / HF) / activity amount of the awakening time zone, and a variable term of the beat interval / activity amount of the sleep time zone. Is preferable. By setting the index in this way, the discrimination accuracy can be further improved.

本方法は、さらに、NA≧C1である時間帯が第3所定時間T3以内である第3臥位時間帯を算出するステップを有していてもよい。その場合、第3所定時間T3は、第1所定時間T1未満であり、指標が、第3臥位時間帯の合計時間の変数項を含むことが好ましい。第3臥位時間帯は、第1臥位時間帯以外で臥位姿勢を取っている時間帯を示しているが、その時間(第3所定時間T3)は第1所定時間T1未満と比較的短い時間であるといえる。しかし、短時間であっても覚醒時間帯に臥位姿勢を取っている場合、例えば、交感神経と副交感神経のバランスが崩れている可能性があるため、睡眠時間帯の時間も精神神経の状態を示しているといえる。このため、上記のように変数項を設定することにより、判別精度の高い指標が得られる。なお、第3臥位時間帯の合計時間は、所定計測単位時間あたりの第3臥位時間帯の合計時間であることが好ましい。 The method may further comprise the step of time zone is NA ≧ C1 calculates the third recumbent hours is within a third predetermined time T 3. In that case, it is preferable that the third predetermined time T 3 is less than the first predetermined time T 1 and the index includes the variable term of the total time of the third recumbent time zone. The third recumbent time zone indicates a time zone in which the patient is in the recumbent position other than the first recumbent time zone, but the time (third predetermined time T 3 ) is less than the first predetermined time T 1. It can be said that it is a relatively short time. However, if the patient is in a lying position during the awakening period even for a short period of time, for example, the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve may be out of balance. It can be said that it shows. Therefore, by setting the variable term as described above, an index with high discrimination accuracy can be obtained. The total time of the third recumbent time zone is preferably the total time of the third recumbent time zone per predetermined measurement unit time.

第3所定時間T3は、例えば、好ましくは30分以上、より好ましくは45分以上、さらに好ましくは1時間以上に設定することができ、2時間以下、または1時間半以下に設定することもできる。 The third predetermined time T 3 can be set, for example, preferably 30 minutes or more, more preferably 45 minutes or more, still more preferably 1 hour or more, and may be set to 2 hours or less, or 1.5 hours or less. it can.

指標は、覚醒時間帯の拍動間隔の変数項、覚醒時間帯のLF/HFの変数項、覚醒時間帯の活動量の変数項、睡眠時間帯のLF/HFの変数項、睡眠時間帯の活動量の変数項、睡眠時間帯の時間の変数項、覚醒時間帯のHF×活動量の変数項、睡眠時間帯のHF/活動量の変数項の少なくともいずれか1つを含むことが好ましい。上述したとおり、拍動間隔、LF/HF、活動量はいずれも精神神経の状態を示している。また、睡眠時間帯の時間が過度に短いまたは長い場合には交感神経と副交感神経のバランスが崩れるなど、睡眠時間帯の時間も精神神経の状態を示しているといえる。このため、上記のように変数項を設定することにより、判別精度の高い指標が得られる。 The indicators are the variable term of the beat interval of the awakening time zone, the variable term of the LF / HF of the awakening time zone, the variable term of the activity amount of the awakening time zone, the variable term of the LF / HF of the sleeping time zone, and the variable term of the sleeping time zone. It is preferable to include at least one of an activity variable term, a sleep time zone time variable term, an awakening time zone HF × activity variable term, and a sleep time zone HF / activity variable term. As described above, the beat interval, LF / HF, and amount of activity all indicate the state of the neuropsychiatric nerve. In addition, when the sleep time is excessively short or long, the balance between the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve is lost, and it can be said that the sleep time also indicates the state of the psychiatric nerve. Therefore, by setting the variable term as described above, an index with high discrimination accuracy can be obtained.

指標が、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項と、第1臥位時間帯の合計時間の変数項と、睡眠時間帯の拍動間隔の変数項と、覚醒時間帯の(LF/HF)/活動量の変数項と、睡眠時間帯の拍動間隔/活動量の変数項と、第3臥位時間帯の合計時間の変数項と、覚醒時間帯の拍動間隔の変数項と、覚醒時間帯のLF/HFの変数項と、覚醒時間帯の活動量の変数項と、睡眠時間帯のLF/HFの変数項と、睡眠時間帯の活動量の変数項と、睡眠時間帯の時間の変数項からなる式で表されることが好ましい。このように指標を設定することにより、判別精度をより一層高めることができる。 The indicators are the constant term, the beat interval in the awakening time zone x the variable term for the amount of activity, the variable term for the sleeping time zone (LF / HF) x the amount of activity, and the variable for the total time in the first recumbent time zone. The variable term of the beat interval of the sleep time zone, the variable term of (LF / HF) / activity amount of the awakening time zone, the variable term of the beat interval / activity amount of the sleep time zone, and the third lie. The variable term of the total time of the rank time zone, the variable term of the beat interval of the awakening time zone, the variable term of LF / HF of the awakening time zone, the variable term of the activity amount of the awakening time zone, and the variable term of the sleep time zone. It is preferably expressed by an equation consisting of a variable term of LF / HF, a variable term of the amount of activity in the sleep time zone, and a variable term of the time in the sleep time zone. By setting the index in this way, the discrimination accuracy can be further improved.

また、指標が、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項と、第1臥位時間帯の合計時間の変数項と、覚醒時間帯の(LF/HF)/活動量の変数項と、睡眠時間帯の拍動間隔/活動量の変数項と、第3臥位時間帯の合計時間の変数項と、睡眠時間帯の時間の変数項と、覚醒時間帯のHF×活動量の変数項と、睡眠時間帯のHF/活動量の変数項からなる式で表されてもよい。このように指標を設定することによっても、精神神経状態の判別精度をより一層高めることができる。 In addition, the indicators are the constant term, the beat interval in the awakening time zone x the variable term for the amount of activity, the variable term for the sleeping time zone (LF / HF) x the amount of activity, and the total time in the first recumbent time zone. Variable term of (LF / HF) / activity amount in the awakening time zone, beat interval / activity variable term in the sleeping time zone, and total time variable term in the third recumbent time zone. , The variable term of the time of the sleeping time zone, the variable term of HF × the amount of activity in the awakening time zone, and the variable term of HF / the amount of activity in the sleeping time zone may be expressed by an equation. By setting the index in this way, the accuracy of discriminating the neuropsychiatric state can be further improved.

指標が、覚醒時間帯のHFの変数項と、睡眠時間帯のHFの変数項の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。覚醒時間帯または睡眠時間帯のHFは精神神経の状態を示しているため、さらに判別精度の高い指標を作成することができる。中でも、指標が、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項と、第1臥位時間帯の合計時間の変数項と、睡眠時間帯の拍動間隔の変数項と、覚醒時間帯の(LF/HF)/活動量の変数項と、睡眠時間帯の拍動間隔/活動量の変数項と、第3臥位時間帯の合計時間の変数項と、覚醒時間帯の拍動間隔の変数項と、覚醒時間帯のLF/HFの変数項と、覚醒時間帯の活動量の変数項と、睡眠時間帯のLF/HFの変数項と、睡眠時間帯の活動量の変数項と、睡眠時間帯の時間の変数項と、覚醒時間帯のHF×活動量の変数項と、睡眠時間帯のHF/活動量の変数項と、覚醒時間帯のHFの変数項と、睡眠時間帯のHFの変数項からなる式で表されることが好ましい。このように指標を設定することによっても、判別精度をより一層高めることができる。 The index may include at least one of the variable term of HF in the wake time zone and the variable term of HF in the sleep time zone. Since the HF in the wake time zone or the sleep time zone indicates the state of the psychiatric nerve, it is possible to create an index with higher discrimination accuracy. Among them, the indicators are the constant term, the beat interval of the awakening time zone x the variable term of the activity amount, the (LF / HF) of the sleeping time zone x the variable term of the activity amount, and the total time of the first decubitus time zone. , The variable term of the beat interval of the sleep time zone, the variable term of (LF / HF) / activity amount of the awakening time zone, the variable term of the beat interval / activity amount of the sleep time zone, and the first 3 Variable term of total time in lying time zone, variable term of beat interval in awakening time zone, variable term of LF / HF in awakening time zone, variable term of activity amount in awakening time zone, sleep time LF / HF variable term of the band, activity variable term of the sleep time zone, time variable term of the sleep time zone, HF x activity variable term of the awakening time zone, HF / of the sleep time zone It is preferably expressed by an equation consisting of a variable term of activity amount, a variable term of HF in the awakening time zone, and a variable term of HF in the sleeping time zone. By setting the index in this way, the discrimination accuracy can be further improved.

指標が、覚醒時間帯のSDNNの変数項、睡眠時間帯のSDNNの変数項、覚醒時間帯のCVRRの変数項、睡眠時間帯のCVRRの変数項、覚醒時間帯のRMSSDの変数項、睡眠時間帯のRMSSDの変数項、覚醒時間帯のNN50の変数項、睡眠時間帯のNN50の変数項、覚醒時間帯のpNN50の変数項、睡眠時間帯のpNN50の変数項の少なくともいずれか1つを含むことが好ましい。また、指標が、覚醒時間帯のSDNNの変数項、睡眠時間帯のSDNNの変数項、覚醒時間帯のCVRRの変数項、睡眠時間帯のCVRRの変数項、覚醒時間帯のRMSSDの変数項、睡眠時間帯のRMSSDの変数項、覚醒時間帯のNN50の変数項、睡眠時間帯のNN50の変数項、覚醒時間帯のpNN50の変数項、睡眠時間帯のpNN50の変数項の全てを含むことがより好ましい。SDNN(Standard Deviation of the Normal to Normal Interval)は、拍動間隔の標準偏差である。CVRR(Coefficient of Variation of R−R intervals)は前記SDNNを拍動間隔(好ましくは心拍間隔)の平均値で除して100を乗じた値である。RMSSD(Root Mean Square of the Successive Differences)は隣接する拍動間隔の差の2乗の平均値の平方根である。NN50は隣接する拍動間隔の差が50msを超える総数であり、pNN50は隣接する拍動間隔の差が50msを超える拍動の割合である。SDNN、CVRR、RMSSD、NN50、pNN50はいずれも精神神経の状態を示しているため、さらに判別精度が高い指標を作成することができる。 The indicators are SDNN variable term of awakening time zone, SDNN variable term of sleeping time zone, CVRR variable term of awakening time zone, CVRR variable term of sleeping time zone, RMSSD variable term of awakening time zone, sleeping time. Includes at least one of the RMSDV variable term of the band, the NN50 variable term of the awakening time zone, the NN50 variable term of the sleeping time zone, the pNN50 variable term of the awakening time zone, and the pNN50 variable term of the sleeping time zone. Is preferable. In addition, the indicators are the SDNN variable term of the awakening time zone, the SDNN variable term of the sleeping time zone, the CVRR variable term of the awakening time zone, the CVRR variable term of the sleeping time zone, the RMSSD variable term of the awakening time zone, It may include all of the RMSDV variable term of the sleep time zone, the NN50 variable term of the awakening time zone, the NN50 variable term of the sleep time zone, the pNN50 variable term of the awakening time zone, and the pNN50 variable term of the sleep time zone. More preferred. SDNN (Standard Deviation of the Normal to Normal Interval) is the standard deviation of the beat interval. CVRR (Coefficient of Variation of R-R intervals) is a value obtained by dividing the SDNN by the average value of the beat interval (preferably the heartbeat interval) and multiplying by 100. RMSDD (Root Mean Square of the Successive Differences) is the square root of the mean square of the difference between adjacent beat intervals. NN50 is the total number of beats with an adjacent beat interval difference of more than 50 ms, and pNN50 is the percentage of beats with an adjacent beat interval difference of more than 50 ms. Since SDNN, CVRR, RMSSD, NN50, and pNN50 all indicate the state of the psychiatric nerve, it is possible to create an index with even higher discrimination accuracy.

上記方法は、さらに、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf3からLf4まで定積分した値であるVLFを算出するステップを有していてもよい。その場合、指標が、覚醒時間帯のVLFの変数項と睡眠時間帯のVLFの変数項の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。ここで、Lf3<Lf4である。VLFは、交感神経活動に関連していると考えられているため、このように指標を設定することによっても、精神神経状態を判別することができる。Lf3は、0.0025Hz以上であることが好ましく、0.003Hz以上であることがより好ましく、0.0033Hz以上であることがさらに好ましい。Lf3は、0.005Hz以下であることが好ましく、0.004Hz以下であることがより好ましい。Lf4は、0.025Hz以上であることが好ましく、0.03Hz以上であることがより好ましく、また、0.06Hz以下であることが好ましく、0.05Hz以下であることがより好ましく、0.04Hz以下であることがさらに好ましい。また、Lf4は、Lf1未満であってもよく、Lf1以上であってもよいが、Lf4=Lf1であることが好ましい。 The above method may further include a step of calculating VLF, which is a value obtained by definitely integrating the power spectrum obtained including the step of converting the beat interval into a frequency spectrum from frequencies Lf3 to Lf4. In that case, the index may include at least one of the VLF variable term of the awakening time zone and the VLF variable term of the sleeping time zone. Here, Lf3 <Lf4. Since VLF is considered to be related to sympathetic nerve activity, the neuropsychiatric state can also be determined by setting the index in this way. Lf3 is preferably 0.0025 Hz or higher, more preferably 0.003 Hz or higher, and even more preferably 0.0033 Hz or higher. Lf3 is preferably 0.005 Hz or less, and more preferably 0.004 Hz or less. Lf4 is preferably 0.025 Hz or higher, more preferably 0.03 Hz or higher, preferably 0.06 Hz or lower, more preferably 0.05 Hz or lower, and 0.04 Hz. The following is more preferable. Further, Lf4 may be less than Lf1 or more than Lf1, but it is preferable that Lf4 = Lf1.

上記方法は、さらに、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf5からLf6まで定積分した値であるULFを算出するステップを有していてもよい。その場合、指標が、覚醒時間帯のULFの変数項と睡眠時間帯のULFの変数項の少なくともいずれか一方を含んでいてもよい。ここで、Lf5<Lf6である。ULFは、交感神経活動に関連していると考えられているため、このように指標を設定することによっても、精神神経状態を判別することができる。Lf5は、0.0015Hz以下であることが好ましく、0.001Hz以下であることがより好ましく、また、0Hz以上であってもよいが、0Hzであることがより好ましい。Lf6は、0.0025Hz以上であることが好ましく、0.003Hz以上であることがより好ましく、0.0033Hz以上であることがさらに好ましく、また、0.0045Hz以下であることが好ましく、0.004Hz以下であることがより好ましい。また、Lf6は、Lf3未満であってもよく、Lf3以上であってもよいが、Lf3=Lf6であることが好ましい。 The above method may further include a step of calculating ULF, which is a value obtained by definitely integrating the power spectrum obtained including the step of converting the beat interval into a frequency spectrum from frequencies Lf5 to Lf6. In that case, the index may include at least one of the variable term of ULF in the wake time zone and the variable term of ULF in the sleep time zone. Here, Lf5 <Lf6. Since ULF is considered to be related to sympathetic nerve activity, the neuropsychiatric state can also be determined by setting the index in this way. Lf5 is preferably 0.0015 Hz or less, more preferably 0.001 Hz or less, and may be 0 Hz or more, but more preferably 0 Hz. Lf6 is preferably 0.0025 Hz or higher, more preferably 0.003 Hz or higher, further preferably 0.0033 Hz or higher, and preferably 0.0045 Hz or lower, preferably 0.004 Hz. More preferably: Further, Lf6 may be less than Lf3 or more than Lf3, but it is preferable that Lf3 = Lf6.

VLFやULFの算出には、パワースペクトルとして、例えば第1のパワースペクトルF2を用いてもよく、第2のパワースペクトルFを用いてもよい。 For the calculation of VLF and ULF, for example, the first power spectrum F 2 may be used or the second power spectrum F may be used as the power spectrum.

指標は、うつ状態、うつ病(大うつ病性障害)、双極性障害、統合失調症、パニック障害、強迫性障害、自律神経失調症、睡眠障害等の精神障害の有無や程度を示すことが好ましい。作成した指標を用いることで、具体的な精神障害の有無や程度を判別することができる。 Indicators can indicate the presence or degree of psychiatric disorders such as depression, depression (major depressive disorder), bipolar disorder, schizophrenia, panic disorder, obsessive-compulsive disorder, autonomic imbalance, and sleep disorders. preferable. By using the created index, it is possible to determine the presence or absence and degree of specific mental disorders.

本発明には、さらに、作成した指標を用いて精神神経状態を判別するステップを有する精神神経状態の判別方法も含まれる。その場合、指標の基準(例えば、指標が数値X以上であればうつ病と判別する等、指標のランク付けの基準)が、従来公知の判定基準(例えば、うつ病の場合にはCES−D等)と同一または相関があることが好ましい。指標の基準としては、好ましい目的変数として上述した判定基準を用いることができる。これにより、指標を用いて精神神経状態を数値化したときに、その数字の意味するところが明確となる。精神神経状態を判別する方法の具体例を説明する。上記方法で作成した指標を準備する。ここでは、指標が、定数項と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、を含む式で表される例を示すが、変数項の「覚醒時間帯の拍動間隔×活動量」の値として、例えば計測された全ての覚醒時間帯における被検者の拍動間隔×活動量の平均値を代入する。得られた指標を基準と比較することによって、精神神経状態を判別することができる。なお、指標を用いた精神神経状態の判別は、計算機等の機械により行われることが好ましい。 The present invention further includes a method for discriminating a neuropsychiatric state, which comprises a step of discriminating the neuropsychiatric state using the created index. In that case, the index standard (for example, if the index is a numerical value X or more, it is determined to be depression, etc., and the index ranking standard) is a conventionally known judgment standard (for example, in the case of depression, CES-D). Etc.) are preferably the same or correlated. As the index standard, the above-mentioned judgment standard can be used as a preferable objective variable. As a result, when the neuropsychiatric state is quantified using an index, the meaning of the number becomes clear. A specific example of a method for determining a neuropsychiatric state will be described. Prepare the index created by the above method. Here, an example is shown in which the index is expressed by an expression including a constant term and a beat interval in the awakening time zone × a variable term of the amount of activity, but the variable term “beat interval in the awakening time zone × activity” is shown. As the value of "amount", for example, the average value of the beat interval x activity amount of the subject in all the measured awakening time zones is substituted. By comparing the obtained index with the standard, the neuropsychiatric state can be determined. It is preferable that the determination of the psychiatric state using the index is performed by a machine such as a computer.

精神神経状態を判別するステップでは、指標にしきい値を設けて、精神神経状態を判別してもよい。計算された指標がしきい値以上の場合には精神障害に罹患しており(または罹患している可能性があり)、しきい値未満の場合には精神障害に罹患していない(または罹患している可能性が低い)と客観的に判別することができる。しきい値の値は特に制限されないが、例えば2項ロジスティック回帰分析によって得た指標の場合、しきい値は0.4以上、0.5以上、または0.6以下に設定してもよい。例えば、しきい値を0.5に設定し、0.5未満を健常状態、0.5以上をうつ状態と判別することができる。 In the step of determining the neuropsychiatric state, a threshold value may be set for the index to determine the neuropsychiatric state. If the calculated index is above the threshold, you have (or may have) a mental illness, and if it is below the threshold, you are not (or may have) a mental illness. It is unlikely that this is the case). The value of the threshold value is not particularly limited, but for example, in the case of an index obtained by binary logistic regression analysis, the threshold value may be set to 0.4 or more, 0.5 or more, or 0.6 or less. For example, the threshold value can be set to 0.5, and less than 0.5 can be determined as a healthy state, and 0.5 or more can be determined as a depressed state.

本発明の指標の作成方法によれば、被検者の負担を軽減しながら、客観的に判別可能な指標の作成および判別が可能である。このような指標は、精神障害の有無、種別または重症度のチェックやスクリーニングに有用である。 According to the index creation method of the present invention, it is possible to create and discriminate an index that can be objectively discriminated while reducing the burden on the subject. Such indicators are useful for checking and screening for the presence, type or severity of mental illness.

2.精神神経状態を判別する指標の作成装置
本発明の精神神経状態を判別する指標の作成装置は、覚醒時間帯と睡眠時間帯を算出する時間算出部と、精神神経状態を判別する指標を作成する指標作成部と、を有している。以下では、「精神神経状態を判別する指標の作成装置」を単に「装置」と称することがある。装置としては、各種データの送受信や各種演算処理を行うことが可能なパソコン、マイコン等の計算機(コンピュータ)、タブレット端末、スマートフォンが挙げられる。
2. Device for creating an index for discriminating the neuropsychiatric state The device for creating an index for discriminating the neuropsychiatric state of the present invention creates a time calculation unit for calculating the awakening time zone and the sleeping time zone, and an index for discriminating the neuropsychiatric state. It has an index creation unit. Hereinafter, the "device for creating an index for discriminating the neuropsychiatric state" may be simply referred to as a "device". Examples of the device include a personal computer capable of transmitting and receiving various data and performing various arithmetic processes, a computer such as a microcomputer, a tablet terminal, and a smartphone.

(実施の形態1)
図2は、本発明の実施の形態1に係る装置10(10A)の構成を示すブロック図である。図2に示すように、装置10Aには、被検者の拍動間隔、活動量および身長方向の加速度TAを計測可能なセンサ50から送信されたデータを受信する受信部11が設けられていてもよい。ここで、活動量は、被検者の動きに伴う加速度または角速度である。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the device 10 (10A) according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the device 10A is provided with a receiving unit 11 for receiving data transmitted from the sensor 50 capable of measuring the pulsation interval, the amount of activity, and the acceleration TA in the height direction of the subject. May be good. Here, the amount of activity is the acceleration or angular velocity associated with the movement of the subject.

センサ50は、拍動間隔、活動量および身長方向の加速度TAを検出する計測部51を備える。拍動間隔は心拍あるいは脈拍の間隔を指すが、拍動間隔としてはRR間隔(RRI)を用いることが好ましい。なお、本実施の形態では、拍動間隔としてRRIを、活動量として加速度を計測した例を示す。 The sensor 50 includes a measuring unit 51 that detects the pulsation interval, the amount of activity, and the acceleration TA in the height direction. The beat interval refers to a heartbeat or pulse interval, and it is preferable to use the RR interval (RRI) as the beat interval. In this embodiment, an example in which RRI is measured as the beat interval and acceleration is measured as the amount of activity is shown.

拍動間隔として心拍間隔を用いる場合、センサ50は、小型軽量であり、本体裏面の電極を被検者の胸部の肌に本体ごと取り付けられるものであることが好ましい。また、センサ50は、電極と本体が一体である必要はなく、導電性繊維や導電性シート・フィルムからなる電極を有する衣服、下着、ベルト等を電極として用いてもよい。センサ50の計測部51では、電極を被検者の胸部に密着させた状態で心電信号を計測し、この心電信号に基づきRRIを算出して装置10Aに送信する。電極は胸部の他、腹部、背部、腰部に配することもできる。なお、RRIは受信部11や時間算出部12で算出されてもよい。 When the heartbeat interval is used as the beat interval, it is preferable that the sensor 50 is small and lightweight, and the electrode on the back surface of the main body is attached to the skin of the chest of the subject together with the main body. Further, the sensor 50 does not need to have the electrode and the main body integrated, and clothes, underwear, a belt or the like having an electrode made of conductive fibers or a conductive sheet / film may be used as the electrode. The measuring unit 51 of the sensor 50 measures the electrocardiographic signal with the electrodes in close contact with the chest of the subject, calculates the RRI based on the electrocardiographic signal, and transmits it to the device 10A. Electrodes can be placed on the abdomen, back, and lumbar region as well as on the chest. The RRI may be calculated by the receiving unit 11 or the time calculating unit 12.

センサ50の計測部51では脈波を測定してもよい。脈波は、人の指先や耳たぶ等に波長が700nm〜1200nmの近赤外線を照射し、近赤外線の反射量を接触あるいは非接触で測定することができる。脈波を測定するセンサは、体に取り付け易いという利点があり、特に非接触で測定するタイプは、センサを体に取り付ける煩わしさがなくなるので、広く普及する可能性がある。 The measuring unit 51 of the sensor 50 may measure the pulse wave. The pulse wave can be obtained by irradiating a person's fingertip, earlobe, or the like with near-infrared rays having a wavelength of 700 nm to 1200 nm, and measuring the amount of near-infrared rays reflected in contact or non-contact. The sensor that measures the pulse wave has an advantage that it is easy to attach to the body, and in particular, the non-contact type that measures the pulse wave has a possibility of becoming widespread because it eliminates the trouble of attaching the sensor to the body.

センサ50の計測部51では、被検者の動きに伴う加速度または角速度で表される活動量を計測して、時間算出部12に送信する。また、センサ50の計測部51では、身長方向の加速度TAを計測して時間算出部12に送信する。活動量は加速度であることが好ましい。これにより、活動量と身長方向の加速度TAを別々に計測する必要がない。加速度を計測するセンサ50の種類は特に限定されず、例えば、ピエゾ抵抗体型加速度センサ、圧電型加速度センサ、静電容量型加速度センサなどを用いることができる。ピエゾ抵抗体型加速度センサは、半導体を用いているため小型で量産化がしやすい。圧電型加速度センサは、比較的高い加速度の検出がしやすい。静電容量型加速度センサはピエゾ抵抗体型加速度センサに比べて高感度で、検出可能な加速度の範囲が広く、温度依存性も小さい。角速度を計測するセンサの種類は特に限定されず、例えば、回転型、振動型、ガス型、光ファイバー型、リングレーザー型の角速度センサを用いることができる。 The measurement unit 51 of the sensor 50 measures the amount of activity represented by the acceleration or angular velocity accompanying the movement of the subject and transmits it to the time calculation unit 12. Further, the measurement unit 51 of the sensor 50 measures the acceleration TA in the height direction and transmits it to the time calculation unit 12. The amount of activity is preferably acceleration. As a result, it is not necessary to measure the amount of activity and the acceleration TA in the height direction separately. The type of the sensor 50 for measuring the acceleration is not particularly limited, and for example, a piezoresistive type acceleration sensor, a piezoelectric type acceleration sensor, a capacitance type acceleration sensor, or the like can be used. Since the piezoresistive acceleration sensor uses a semiconductor, it is small and easy to mass-produce. Piezoelectric accelerometers can easily detect relatively high accelerations. Capacitive accelerometers are more sensitive than piezoresistive accelerometers, have a wider range of detectable accelerations, and are less temperature dependent. The type of the sensor for measuring the angular velocity is not particularly limited, and for example, a rotary type, a vibration type, a gas type, an optical fiber type, and a ring laser type angular velocity sensor can be used.

受信部11は、時間算出部12や指標作成部13に設けられてもよい。センサ50から装置10Aにデータを送受する方法としては、無線通信を用いてもよいし、有線通信を用いてもよい。特に無線通信でデータを送受する場合は、内蔵するバッテリーの持ちを向上させるために、複数個分、例えば3個分のRRIをまとめて送信することにより送受信の頻度を下げることが好ましい。 The receiving unit 11 may be provided in the time calculation unit 12 or the index creating unit 13. As a method of transmitting / receiving data from the sensor 50 to the device 10A, wireless communication may be used or wired communication may be used. In particular, when data is transmitted / received by wireless communication, it is preferable to reduce the frequency of transmission / reception by transmitting a plurality of, for example, three RRIs at once in order to improve the life of the built-in battery.

時間算出部12は、受信部11を介して、センサ50から送信された被検者の拍動間隔、活動量および身長方向の加速度TAのデータを受信する。時間算出部12は、下記条件(1)〜(3)により、被検者の身長方向の加速度TAから負加速度NAを算出して、第1臥位時間帯、第2臥位時間帯、覚醒時間帯および睡眠時間帯を算出する。
[条件:
(1)負加速度NAの算出
被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)第1臥位時間帯と第2臥位時間帯の算出
第1臥位時間帯Lm1:NA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T1以上である時間帯
第2臥位時間帯Lm2:前記第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T2以内の場合、前記隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と前記間隙時間帯Lsmを合計した時間帯
(3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出
睡眠時間帯:所定計測単位時間中、前記第1臥位時間帯Lm1と、前記第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯
覚醒時間帯:所定計測単位時間から前記睡眠時間帯を除いた時間帯]
第1臥位時間帯、第2臥位時間帯、覚醒時間帯、睡眠時間帯の算出方法の詳細は、「1.精神神経状態を判別する指標の作成方法」で記載したとおりである。
The time calculation unit 12 receives the data of the pulsation interval, the amount of activity, and the acceleration TA in the height direction of the subject transmitted from the sensor 50 via the reception unit 11. The time calculation unit 12 calculates the negative acceleration NA from the acceleration TA in the height direction of the subject under the following conditions (1) to (3), and calculates the first decubitus time zone, the second decubitus time zone, and awakening. Calculate the time zone and sleep time zone.
[conditions:
(1) Calculation of negative acceleration NA When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (-1) × (TA)
If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of 1st decubitus time zone and 2nd decubitus time zone 1st decubitus time zone L m1 : NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the first predetermined time T 1 or more. Position time zone L m2 : The gap time zone L sm in which there are two or more of the first recumbent time zones L m1 and NA <C1 between two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12. If it is within the second predetermined time T 2, the time zone obtained by summing the two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 and the gap time zone L sm (3) Calculation of the awakening time zone and the sleeping time zone Sleep time zone: The longest time zone of the first recumbent time zone L m1 and the second recumbent time zone L m2 during the predetermined measurement unit time Awakening time zone: The sleep time zone from the predetermined measurement unit time Excluded time zone]
The details of the calculation method of the first lying time zone, the second lying time zone, the awakening time zone, and the sleeping time zone are as described in "1. Method of creating an index for discriminating the neuropsychiatric state".

時間算出部12では、センサ50から送信されたデータを、覚醒時間帯と睡眠時間帯のデータに分類することが好ましい。装置10Aの時間算出部12では、覚醒時間帯の拍動間隔と、覚醒時間帯の活動量の値が算出される。 It is preferable that the time calculation unit 12 classifies the data transmitted from the sensor 50 into the data of the awakening time zone and the data of the sleeping time zone. The time calculation unit 12 of the device 10A calculates the beat interval in the awakening time zone and the value of the activity amount in the awakening time zone.

時間算出部12は、第1臥位時間帯の合計時間を算出してもよい。これにより、指標作成部13で第1臥位時間帯の合計時間の変数項を含む指標を作成することができる。 The time calculation unit 12 may calculate the total time of the first recumbent time zone. As a result, the index creation unit 13 can create an index including the variable term of the total time in the first lying time zone.

時間算出部12は、さらに、NA≧C1である時間帯が第3所定時間T3以内である第3臥位時間帯を算出してもよい。これにより、指標作成部13で第3臥位時間帯の合計時間の変数項を含む指標を作成することができる。 Time calculating unit 12 further, NA ≧ C1 at a time zone may calculate the third recumbent hours is within a third predetermined time T 3. As a result, the index creation unit 13 can create an index including the variable term of the total time in the third recumbent time zone.

図示していないが、時間算出部12は、モルフォロジー演算部を有していてもよい。モルフォロジー演算部では、負加速度−時間波形のノイズを除去するためにモルフォロジー演算を行う。また、時間算出部12は、モルフォロジー演算部での処理前に、所定値をしきい値として負加速度の値の大きさを二値化する二値化処理部を有していてもよい。モルフォロジー演算や二値化処理は、上述した方法で行うことができる。 Although not shown, the time calculation unit 12 may have a morphology calculation unit. The morphology calculation unit performs the morphology calculation in order to remove the noise of the negative acceleration-time waveform. Further, the time calculation unit 12 may have a binarization processing unit that binarizes the magnitude of the negative acceleration value with a predetermined value as a threshold value before the processing by the morphology calculation unit. The morphology operation and the binarization process can be performed by the method described above.

指標作成部13は、時間算出部12で得られた覚醒時間帯と睡眠時間帯のデータを用いて、精神神経状態を判別する指標を作成する。指標は、定数項と、拍動間隔および活動量と、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、を含む式で表される。指標作成部13では、多変量解析(より好ましくは回帰分析)により指標に含まれる定数項や変数項の係数が作成されることが好ましい。指標作成部13は、各時間帯におけるデータの平均値を算出する平均算出部を有していてもよい。図示していないが、平均算出部では、例えば、覚醒時間帯の拍動間隔の平均値や覚醒時間帯の活動量の平均値を算出することができる。 The index creation unit 13 creates an index for discriminating the neuropsychiatric state by using the data of the awakening time zone and the sleep time zone obtained by the time calculation unit 12. The index is expressed by an expression including a constant term, a pulsation interval and activity amount, and a variable term of pulsation interval × activity amount in the awakening time zone. In the index creation unit 13, it is preferable that the coefficients of the constant term and the variable term included in the index are created by multivariate analysis (more preferably regression analysis). The index creation unit 13 may have an average calculation unit that calculates an average value of data in each time zone. Although not shown, the average calculation unit can calculate, for example, the average value of the beat interval in the awakening time zone and the average value of the activity amount in the awakening time zone.

指標作成部13で作成される指標は、第1臥位時間帯の合計時間の変数項を含んでいてもよく、第3臥位時間帯の合計時間の変数項を含んでいてもよい。これらの指標に限られず、指標作成部13で作成される指標は、睡眠時間帯の拍動間隔の変数項と、睡眠時間帯の拍動間隔/活動量の変数項と、覚醒時間帯の拍動間隔の変数項と、覚醒時間帯の活動量の変数項と、睡眠時間帯の活動量の変数項と、睡眠時間帯の時間の変数項の少なくともいずれか1つを含んでいてもよい。 The index created by the index creating unit 13 may include a variable term of the total time of the first lying time zone, or may include a variable term of the total time of the third lying time zone. Not limited to these indexes, the indexes created by the index creation unit 13 are the variable term of the beat interval of the sleep time zone, the variable term of the beat interval / activity amount of the sleep time zone, and the beat of the awakening time zone. It may include at least one of a variable term of the dynamic interval, a variable term of the activity amount of the awakening time zone, a variable term of the activity amount of the sleeping time zone, and a variable term of the time of the sleeping time zone.

図示していないが、装置10Aは、データの異常値を除去する機能を有していてもよい。すなわち、装置10Aは、異常値検出部と異常値除去部を備えていてもよい。異常値検出部および異常値除去部は、時間算出部12の前段または指標作成部13の前段に好ましく設けることができる。これにより、異常値が除去されたデータを指標作成部13に送信することができるため、精度が高い指標を作成することができる。 Although not shown, the device 10A may have a function of removing outliers in data. That is, the device 10A may include an outlier detection unit and an outlier removal unit. The outlier detection unit and the outlier removal unit can be preferably provided in the front stage of the time calculation unit 12 or the front stage of the index creation unit 13. As a result, the data from which the abnormal values have been removed can be transmitted to the index creation unit 13, so that an index with high accuracy can be created.

さらに、計算機1には、指標作成部13で作成された指標に基づき、精神神経状態を判別する判別部20が設けられていてもよい。判別部20で、作成された指標と基準を比較することによって、精神障害の有無や程度を客観的かつ機械的に判別することができる。 Further, the computer 1 may be provided with a discriminating unit 20 for discriminating the neuropsychiatric state based on the index created by the index creating unit 13. By comparing the created index with the standard, the discriminating unit 20 can objectively and mechanically discriminate the presence or absence and degree of mental disorder.

図示していないが、計算機1には、判別部20から精神神経状態の判別結果を被検者等に通知する通知部が設けられていてもよい。通知方法は、音声、静止画、動画など特に限定されない。医師やカウンセラーなどの専門家、被検者やその家族等、通知対象者の専門知識レベルに応じて通知内容を変えることも可能である。計算機1とは別の通知用機器に判別結果を送信し、被検者等へ結果を通知してもよい。通知用機器としては、例えば外付けモニタ、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、スピーカー、イヤホンなどが挙げられる。 Although not shown, the computer 1 may be provided with a notification unit that notifies the subject or the like of the determination result of the neuropsychiatric state from the determination unit 20. The notification method is not particularly limited to voice, still image, video and the like. It is also possible to change the content of the notification according to the level of expertise of the person to be notified, such as a specialist such as a doctor or counselor, the subject or his / her family. The discrimination result may be transmitted to a notification device other than the computer 1 and the result may be notified to the subject or the like. Examples of the notification device include an external monitor, a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a speaker, an earphone, and the like.

(実施の形態2)
実施の形態2は、さらにLF、HFを算出する処理部を有する装置の構成例である。図3は、本発明の実施の形態2に係る装置10(10B)の構成を示すブロック図を表す。なお、実施の形態1の装置10Aと同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。装置10Bは、時間算出部12と、指標作成部13と、処理部14(以下、「第1処理部14A」と称する)と、を有している。
(Embodiment 2)
The second embodiment is a configuration example of an apparatus having a processing unit for calculating LF and HF. FIG. 3 shows a block diagram showing the configuration of the device 10 (10B) according to the second embodiment of the present invention. The same components as those of the device 10A of the first embodiment are designated by the same numbers, and the description thereof will be omitted. The device 10B includes a time calculation unit 12, an index creation unit 13, and a processing unit 14 (hereinafter, referred to as “first processing unit 14A”).

第1処理部14Aでは、変数項の作成に必要なデータのうち、周波数領域に係るデータの算出が行われる。詳細には、第1処理部14Aは、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であるLFと、前記パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であるHFを算出するものであることが好ましい。また、第1処理部14AはLF/HFも算出することが好ましい。 The first processing unit 14A calculates the data related to the frequency domain among the data required for creating the variable term. Specifically, the first processing unit 14A definitely integrates the power spectrum obtained including the step of converting the beat interval into the frequency spectrum from frequencies Lf1 to Lf2, and the power spectrum is obtained from frequencies Hf1 to Hf2. It is preferable to calculate HF, which is a definite integral value up to. In addition, it is preferable that the first processing unit 14A also calculates LF / HF.

図示していないが、第1処理部14Aは周波数スペクトル変換部、パワースペクトル積分算出部を備えていてもよい。周波数スペクトル変換部では、FFT等の周波数スペクトル変換方法を用いて、受信部11から送信された時間信号であるRRIを周波数スペクトルに変換する。次に、パワースペクトル積分算出部では、周波数スペクトル変換部で得られたスペクトルからパワースペクトルを算出して、所定の周波数範囲で積分を行うことにより、LFおよびHFを求める。LF、HFの具体的な算出方法は、「1.精神神経状態を判別する指標の作成方法」で上述したとおりである。パワースペクトルとして、例えば第1のパワースペクトルF2を用いてもよく、第2のパワースペクトルFを用いてもよい。 Although not shown, the first processing unit 14A may include a frequency spectrum conversion unit and a power spectrum integration calculation unit. The frequency spectrum conversion unit converts the RRI, which is a time signal transmitted from the reception unit 11, into a frequency spectrum by using a frequency spectrum conversion method such as FFT. Next, the power spectrum integration calculation unit calculates the power spectrum from the spectrum obtained by the frequency spectrum conversion unit and performs integration in a predetermined frequency range to obtain LF and HF. The specific calculation method of LF and HF is as described above in "1. Method of creating an index for discriminating a neuropsychiatric state". As the power spectrum, for example, the first power spectrum F 2 may be used, or the second power spectrum F may be used.

装置10Bの時間算出部12では、上記条件(1)〜(3)に基づき、第1処理部14Aで算出されたLF、HFと、受信部11から送信された活動量のうち、睡眠時間帯の算出条件に該当するデータを抽出する。これにより、睡眠時間帯の(LF/HF)と、睡眠時間帯の活動量の値が算出される。 In the time calculation unit 12 of the device 10B, the sleep time zone of the LF and HF calculated by the first processing unit 14A and the amount of activity transmitted from the receiving unit 11 based on the above conditions (1) to (3). Extract the data that meets the calculation conditions of. As a result, the value of the sleep time zone (LF / HF) and the amount of activity in the sleep time zone are calculated.

第1処理部14Aでは、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf3からLf4まで定積分した値であるVLFと、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf5からLf6まで定積分した値であるULFの少なくともいずれか一方を算出してもよい。第1処理部14AでVLFを算出することにより、指標作成部13でVLFの変数項を含む指標を作成することができる。また、第1処理部14AでULFを算出することにより、指標作成部13でULFの変数項を含む指標を作成することができる。 The first processing unit 14A includes a VLF which is a value obtained by constantly integrating the power spectrum obtained by including the step of converting the beat interval into a frequency spectrum from frequencies Lf3 to Lf4, and a step of converting the beat interval into a frequency spectrum. At least one of ULF, which is a value obtained by constantly integrating the obtained power spectrum from frequencies Lf5 to Lf6, may be calculated. By calculating the VLF in the first processing unit 14A, the index creating unit 13 can create an index including the variable term of the VLF. Further, by calculating the ULF in the first processing unit 14A, the index creating unit 13 can create an index including the variable term of the ULF.

指標作成部13では、時間算出部12および第1処理部14Aで得られたデータを用いて、覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項を含む式で表される指標を作成する。 In the index creation unit 13, using the data obtained by the time calculation unit 12 and the first processing unit 14A, the pulsation interval of the awakening time zone × the variable term of the activity amount and the (LF / HF) × of the sleep time zone Create an index represented by an equation that includes the variable term of activity.

実施の形態2では指標がさらに睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項を含む例を挙げて説明したが、装置10Bに第1処理部14Aが設けられる場合、作成される指標は、覚醒時間帯の(LF/HF)/活動量の変数項、覚醒時間帯のLF/HFの変数項、睡眠時間帯のLF/HFの変数項、覚醒時間帯のHF×活動量の変数項と、睡眠時間帯のHF/活動量の変数項、覚醒時間帯のHFの変数項、睡眠時間帯のHFの変数項、覚醒時間帯のVLFの変数項、睡眠時間帯のVLFの変数項、覚醒時間帯のULFの変数項、睡眠時間帯のULFの変数項の少なくともいずれか一つを含んでいてもよい。 In the second embodiment, the index further includes the variable term of sleep time zone (LF / HF) × activity amount. However, when the device 10B is provided with the first processing unit 14A, the index is created. Is the variable term of (LF / HF) / activity amount in the awakening time zone, the variable term of LF / HF in the awakening time zone, the variable term of LF / HF in the sleeping time zone, and the variable of HF × activity amount in the awakening time zone. HF / activity variable term in sleep time zone, HF variable term in wake time zone, HF variable term in sleep time zone, VLF variable term in wake time zone, VLF variable term in sleep time zone , At least one of the variable term of ULF in the wake time zone and the variable term of ULF in the sleep time zone may be included.

(実施の形態3)
実施の形態3は、さらに拍動間隔のデータをSDNN等のデータに加工する処理部を有する装置の構成例である。図4は、本発明の実施の形態3に係る装置10(10C)の構成を示すブロック図を表す。なお、実施の形態1、2の装置10A、10Bと同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。装置10Cは、時間算出部12と、指標作成部13と、処理部14(以下、「第2処理部14B」と称する)と、を有している。
(Embodiment 3)
Embodiment 3 is a configuration example of an apparatus having a processing unit that further processes beat interval data into data such as SDNN. FIG. 4 shows a block diagram showing the configuration of the device 10 (10C) according to the third embodiment of the present invention. The same components as those of the devices 10A and 10B of the first and second embodiments are designated by the same numbers, and the description thereof will be omitted. The device 10C includes a time calculation unit 12, an index creation unit 13, and a processing unit 14 (hereinafter, referred to as “second processing unit 14B”).

第2処理部14Bでは、拍動間隔のデータを用いて、SDNN、CVRR、RMSSD、NN50、pNN50の少なくともいずれか一つを算出されることが好ましい。これにより、SDNN、CVRR、RMSSD、NN50、pNN50の少なくともいずれか一つを変数項として含む指標を作成することができる。 It is preferable that the second processing unit 14B calculates at least one of SDNN, CVRR, RMSSD, NN50, and pNN50 using the beat interval data. This makes it possible to create an index containing at least one of SDNN, CVRR, RMSSD, NN50, and pNN50 as a variable term.

図示していないが、装置10Cには、第1処理部14Aと第2処理部14Bの両方が設けられていてもよい。これにより、判別精度が高い指標を作成することができる。 Although not shown, the apparatus 10C may be provided with both the first processing unit 14A and the second processing unit 14B. This makes it possible to create an index with high discrimination accuracy.

(検証)
本発明の方法に従って、うつ病患者および健常者を含む被検者31名分のデータについて、以下の目的変数および説明変数を設定し、2項ロジスティクス回帰分析により回帰式を作成した。統計解析ソフトには、SPSS Statistics(IBM社製)を用いた。
目的変数:うつ状態を1、健常を0とした2項データ
説明変数:覚醒時間帯の拍動間隔×活動量、睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量、第1臥位時間帯の合計時間、睡眠時間帯の拍動間隔
得られた指標としての回帰式は、Y=1/{1+exp(−b)}、b=a0+a1×(覚醒時間帯の拍動間隔×活動量)+a2×{睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量}+a3×(第1臥位時間帯の合計時間)+a4×(睡眠時間帯の拍動間隔)、a0=6.94、a1=−0.034、a2=−0.004、a3=0.002、a4=11.412であった。
(Verification)
According to the method of the present invention, the following objective variables and explanatory variables were set for the data of 31 subjects including depressed patients and healthy subjects, and a regression equation was created by binary logistics regression analysis. SPSS Statistics (manufactured by IBM) was used as the statistical analysis software.
Objective variable: Binary data with depression as 1 and healthy as 0 Explanatory variables: Awakening time zone pulsation interval x activity amount, sleep time zone (LF / HF) x activity amount, 1st decubitus time zone Total time, beat interval of sleep time zone The regression equations obtained are Y = 1 / {1 + exp (−b)}, b = a 0 + a 1 × (beat interval of awakening time zone × activity amount). ) + A 2 x {(LF / HF) x activity in sleep time zone} + a 3 x (total time in first recumbent time zone) + a 4 x (beat interval in sleep time zone), a 0 = 6. 94, a 1 = −0.034, a 2 = −0.004, a 3 = 0.002, a 4 = 11.412.

被検者31名に対して作成した指標を適用した。指標により計算されたスコアが0.5以上の場合をうつ状態、0.5未満の場合を健常と判別した。CES−Dの問診結果でうつ状態と判定された被検者の検出率は85%、CES−Dの問診結果で健常と判定された被検者の検出率は89%であった。本発明で作成した指標を用いることにより、高い精度で精神神経状態を判別できることが分かった。 The index created for 31 subjects was applied. When the score calculated by the index was 0.5 or more, it was determined to be depressed, and when it was less than 0.5, it was determined to be healthy. The detection rate of subjects judged to be depressed based on the CES-D interview results was 85%, and the detection rate of subjects determined to be healthy based on the CES-D interview results was 89%. It was found that the neuropsychiatric state can be discriminated with high accuracy by using the index created in the present invention.

1:計算機
10、10A、10B、10C:精神神経状態を判別する指標の作成装置
11:受信部
12:時間算出部
13:指標作成部
14:処理部
14A:第1処理部
14B:第2処理部
20:判別部
50:センサ
51:計測部
1: Computers 10, 10A, 10B, 10C: Index creation device for discriminating the neuropsychiatric state 11: Reception unit 12: Time calculation unit 13: Index creation unit 14: Processing unit 14A: First processing unit 14B: Second processing Unit 20: Discrimination unit 50: Sensor 51: Measurement unit

Claims (12)

被検者の拍動間隔と、被検者の動きに伴う加速度または角速度で表される活動量と、被検者の身長方向の加速度TAと、を計測するステップと、
下記条件(1)〜(3)により、負加速度NAを算出して、第1臥位時間帯、第2臥位時間帯、第3臥位時間帯、覚醒時間帯および睡眠時間帯を算出するステップと、
前記拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であるLFと、前記パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であるHFを算出するステップと、
定数項と、前記覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、前記睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項と、前記第3臥位時間帯の合計時間の変数項と、を含む式で表される指標を作成するステップと、を有し、
前記指標を作成するステップでは、複数の被検者のデータを用いて、多変量解析によって前記定数項と、前記覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項の係数と、前記睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項の係数を算出することを特徴とする精神神経状態を判別する指標の作成方法。ここで、Hf1>Lf1、Hf2>Lf2である。
[条件:
(1)負加速度NAの算出
被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)第1臥位時間帯と第2臥位時間帯と第3臥位時間帯の算出
第1臥位時間帯Lm1:NA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T以上である時間帯
第2臥位時間帯Lm2:前記第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T以内の場合、前記隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と前記間隙時間帯Lsmを合計した時間帯
第3臥位時間帯:NA≧C1である時間帯が第3所定時間T 以内である時間帯、但し前記第3所定時間T は前記第1所定時間T 未満である
(3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出
睡眠時間帯:所定計測単位時間中、前記第1臥位時間帯Lm1と、前記第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯
覚醒時間帯:所定計測単位時間から前記睡眠時間帯を除いた時間帯]
Steps to measure the pulsatile interval of the subject, the amount of activity expressed by the acceleration or angular velocity associated with the movement of the subject, and the acceleration TA in the height direction of the subject.
Negative acceleration NA is calculated according to the following conditions (1) to (3), and the first lying time zone, the second lying time zone, the third lying time zone, the awakening time zone, and the sleeping time zone are calculated. Steps and
LF, which is a definite integral value of the power spectrum obtained by including the step of converting the beat interval into a frequency spectrum from frequencies Lf1 to Lf2, and HF, which is a definite integral value of the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2, are calculated. Steps to do and
A constant term, a beat interval of the awakening time zone × a variable term of the activity amount, a variable term of (LF / HF) × the activity amount of the sleeping time zone, and a variable of the total time of the third lying time zone. Has a term and a step to create an index represented by an expression containing
In the step of creating the index, the constant term, the coefficient of the beat interval of the awakening time zone × the variable term of the activity amount, and the sleeping time zone are obtained by multivariate analysis using the data of a plurality of subjects. (LF / HF) × A method for creating an index for discriminating a neuropsychiatric state, which comprises calculating a coefficient of a variable term of activity amount. Here, Hf1> Lf1 and Hf2> Lf2.
[conditions:
(1) Calculation of negative acceleration NA When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (-1) × (TA)
If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of the 1st decubitus time zone, the 2nd decubitus time zone, and the 3rd decubitus time zone 1st decubitus time zone L m1 : NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the first predetermined time T 1 or more Second decubitus time zone L m2 : There are two or more of the first decubitus time zones L m1 , and NA <C1 between two adjacent first decubitus time zones L m11 and L m12. When a certain gap time zone L sm is within the second predetermined time T 2, the time zone obtained by summing the two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 and the gap time zone L sm.
Third recumbent time zone: A time zone in which NA ≥ C1 is within the third predetermined time T 3 , provided that the third predetermined time T 3 is less than the first predetermined time T 1 (3) Awakening. Calculation of time zone and sleep time zone Sleep time zone: The longest time zone of the first decubitus time zone L m1 and the second decubitus time zone L m2 during a predetermined measurement unit time Awakening time zone: Predetermined measurement Time zone excluding the sleep time zone from the unit time]
前記指標が、前記第1臥位時間帯の合計時間の変数項を含む請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the index includes a variable term for the total time of the first recumbent time zone. 前記指標が、前記睡眠時間帯の拍動間隔の変数項を含む請求項1または2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the index includes a variable term of the beat interval of the sleep time zone. 前記指標が、前記覚醒時間帯の(LF/HF)/活動量の変数項を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the index includes a variable term of (LF / HF) / activity in the awakening time zone. 前記指標が、前記睡眠時間帯の拍動間隔/活動量の変数項を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the index includes a variable term of beat interval / activity amount in the sleep time zone. 前記指標が、前記覚醒時間帯の拍動間隔の変数項、前記覚醒時間帯のLF/HFの変数項、前記覚醒時間帯の活動量の変数項、前記睡眠時間帯のLF/HFの変数項、前記睡眠時間帯の活動量の変数項、前記睡眠時間帯の時間の変数項、前記覚醒時間帯のHF×活動量の変数項と、前記睡眠時間帯のHF/活動量の変数項の少なくともいずれか1つを含む請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。 The index is the variable term of the beat interval of the awakening time zone, the variable term of the LF / HF of the awakening time zone, the variable term of the activity amount of the awakening time zone, and the variable term of the LF / HF of the sleeping time zone. , At least the variable term of the activity amount of the sleep time zone, the variable term of the time of the sleep time zone, the variable term of HF × the activity amount of the awakening time zone, and the variable term of HF / activity amount of the sleep time zone. The method according to any one of claims 1 to 5 , which comprises any one. 前記指標が、前記覚醒時間帯のHFの変数項と、前記睡眠時間帯のHFの変数項の少なくともいずれか一方を含む請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6 , wherein the index includes at least one of the variable term of HF in the awakening time zone and the variable term of HF in the sleeping time zone. 前記指標が、前記覚醒時間帯のSDNNの変数項、前記睡眠時間帯のSDNNの変数項、前記覚醒時間帯のCVRRの変数項、前記睡眠時間帯のCVRRの変数項、前記覚醒時間帯のRMSSDの変数項、前記睡眠時間帯のRMSSDの変数項、前記覚醒時間帯のNN50の変数項、前記睡眠時間帯のNN50の変数項、前記覚醒時間帯のpNN50の変数項、前記睡眠時間帯のpNN50の変数項の少なくともいずれか1つを含む請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
ここで、SDNNは前記拍動間隔の標準偏差、CVRRは前記SDNNを拍動間隔の平均値で除して100を乗じた値、RMSSDは隣接する拍動間隔の差の2乗の平均値の平方根、NN50は隣接する拍動間隔の差が50msを超える総数、pNN50は隣接する拍動間隔の差が50msを超える拍動の割合である。
The indicators are the SDNN variable term of the awakening time zone, the SDNN variable term of the sleeping time zone, the CVRR variable term of the awakening time zone, the CVRR variable term of the sleeping time zone, and the RMSSD of the awakening time zone. Variable term, RMSD variable term of the sleep time zone, NN50 variable term of the awakening time zone, NN50 variable term of the sleep time zone, pNN50 variable term of the awakening time zone, pNN50 of the sleep time zone The method according to any one of claims 1 to 7 , which comprises at least one of the variable terms of.
Here, SDNN is the standard deviation of the beat interval, CVRR is the value obtained by dividing the SDNN by the average value of the beat interval and multiplied by 100, and RMSSD is the average value of the square of the difference between adjacent beat intervals. The square root and NN50 are the total number of beats with an adjacent beat interval difference of more than 50 ms, and pNN50 is the ratio of beats with an adjacent beat interval difference of more than 50 ms.
前記拍動間隔として、心電信号におけるR波とR波との間隔であるRR間隔を用いる請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 8 , wherein the RR interval, which is the interval between the R wave and the R wave in the electrocardiographic signal, is used as the pulsation interval. 前記指標が、うつ状態または自律神経失調症の有無または程度を示すものである請求項1〜のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 9 , wherein the index indicates the presence or absence or degree of depression or autonomic imbalance. 被検者の覚醒時間帯と睡眠時間帯を算出する時間算出部と、
被検者の拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であるLFと、前記パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であるHFを算出する処理部と、
精神神経状態を判別する指標を作成する指標作成部と、を有しており、
前記時間算出部は、下記条件(1)〜(3)により、被検者の身長方向の加速度TAから負加速度NAを算出して、第1臥位時間帯、第2臥位時間帯、第3臥位時間帯、覚醒時間帯および睡眠時間帯を算出するものであり、
前記指標が、定数項と、前記覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項と、前記睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の変数項と、前記第3臥位時間帯の合計時間の変数項と、を含む式で表されるものであり、
前記指標作成部では、複数の被検者のデータを用いて、多変量解析によって前記定数項と、前記覚醒時間帯の拍動間隔×活動量の変数項の係数と、前記睡眠時間帯の(LF/HF)×活動量の前記変数項の係数を算出することを特徴とする精神神経状態を判別する指標の作成装置。
ここで、前記活動量は、被検者の動きに伴う加速度または角速度であり、Hf1>Lf1、Hf2>Lf2である。
[条件:
(1)負加速度NAの算出
被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)第1臥位時間帯と第2臥位時間帯と第3臥位時間帯の算出
第1臥位時間帯Lm1:NA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T以上である時間帯
第2臥位時間帯Lm2:前記第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T以内の場合、前記隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と前記間隙時間帯Lsmを合計した時間帯
第3臥位時間帯:NA≧C1である時間帯が第3所定時間T 以内である時間帯、但し前記第3所定時間T は前記第1所定時間T 未満である
(3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の算出
睡眠時間帯:所定計測単位時間中、前記第1臥位時間帯Lm1と、前記第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯
覚醒時間帯:所定計測単位時間から前記睡眠時間帯を除いた時間帯]
A time calculation unit that calculates the awakening time zone and sleep time zone of the subject,
LF is a value obtained by definitely integrating the power spectrum obtained by including the step of converting the beat interval of the subject into a frequency spectrum from frequencies Lf1 to Lf2, and a value obtained by definitely integrating the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2. The processing unit that calculates HF and
It has an index creation unit that creates an index to determine the neuropsychiatric state, and
The time calculation unit calculates the negative acceleration NA from the acceleration TA in the height direction of the subject under the following conditions (1) to (3), and calculates the first decubitus time zone, the second decubitus time zone, and the second . 3 It calculates the lying time zone, the awakening time zone, and the sleeping time zone.
The index is a constant term, a beat interval of the awakening time zone × a variable term of the activity amount, a variable term of (LF / HF) × the activity amount of the sleep time zone, and the third recumbent time zone. It is expressed by an expression that includes the variable term of the total time and
In the index creation unit, using the data of a plurality of subjects, the constant term, the coefficient of the beat interval of the awakening time zone × the variable term of the activity amount, and the coefficient of the variable term of the sleep time zone ( LF / HF) × A device for creating an index for discriminating a neuropsychiatric state, which comprises calculating a coefficient of the variable term of the amount of activity.
Here, the amount of activity is an acceleration or an angular velocity accompanying the movement of the subject, and Hf1> Lf1 and Hf2> Lf2.
[conditions:
(1) Calculation of negative acceleration NA When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (-1) × (TA)
If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of the 1st decubitus time zone, the 2nd decubitus time zone, and the 3rd decubitus time zone 1st decubitus time zone L m1 : NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the first predetermined time T 1 or more Second decubitus time zone L m2 : There are two or more of the first decubitus time zones L m1 , and NA <C1 between two adjacent first decubitus time zones L m11 and L m12. When a certain gap time zone L sm is within the second predetermined time T 2, the time zone obtained by summing the two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 and the gap time zone L sm.
Third recumbent time zone: A time zone in which NA ≥ C1 is within the third predetermined time T 3 , provided that the third predetermined time T 3 is less than the first predetermined time T 1 (3) Awakening. Calculation of time zone and sleep time zone Sleep time zone: The longest time zone of the first decubitus time zone L m1 and the second decubitus time zone L m2 during a predetermined measurement unit time Awakening time zone: Predetermined measurement Time zone excluding the sleep time zone from the unit time]
前記指標が、前記第1臥位時間帯の合計時間の変数項を含む請求項11に記載の装置。 The device according to claim 11 , wherein the index includes a variable term of the total time of the first recumbent time zone.
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JP2021137438A (en) * 2020-03-09 2021-09-16 公立大学法人会津大学 Stress estimation program, stress estimation device, and stress estimation method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004080312A1 (en) * 2003-03-14 2004-09-23 Seizaburo Arita Depression diagnostic method
US7606622B2 (en) * 2006-01-24 2009-10-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and device for detecting and treating depression
JP3159276U (en) * 2010-02-24 2010-05-13 株式会社メディリンク Biometric recording paper
CA3126082A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Universite Laval Use of electroretinography (erg) for the assessment of psychiatric disorders
NZ630770A (en) * 2013-10-09 2016-03-31 Resmed Sensor Technologies Ltd Fatigue monitoring and management system
CN104127193B (en) * 2014-07-14 2017-08-18 华南理工大学 Assessment system and its appraisal procedure that a kind of depression degree quantifies
US20170215782A1 (en) * 2014-08-26 2017-08-03 Toyobo Co., Ltd. Method for determining a depression state and depression state determination device
JP6635507B2 (en) * 2015-02-27 2020-01-29 公立大学法人首都大学東京 Mental state determination method and mental state determination program
CN105147248B (en) * 2015-07-30 2019-02-05 华南理工大学 Depression assessment system and its appraisal procedure based on physiologic information
JP6458155B2 (en) * 2015-08-31 2019-01-23 株式会社日立製作所 Information processing apparatus and information processing method
JP6649060B2 (en) * 2015-11-30 2020-02-19 株式会社人間と科学の研究所 Mental and physical condition diagnosis support device and biological information management system
US20170249437A1 (en) * 2016-02-25 2017-08-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Sensor assisted depression detection
WO2017150225A1 (en) * 2016-03-02 2017-09-08 東洋紡株式会社 Biorhythm determination method and biorhythm determination device

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