JP6952500B2 - 生体情報処理装置 - Google Patents
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Description
本開示は、生体情報処理装置に関する。
特許文献１は、睡眠障害の診断に関して、患者の鼻と流体接続された圧力センサと、患者の鼻内部及び口近傍の温度を表すシグナルを発生するように動作する温度センサとを組み合わせた呼吸監視デバイスを開示している。
特許文献１の呼吸監視デバイスは、患者が睡眠状態に入ると、その呼吸パターンを任意の所定の期間に渡って継続して監視する。その後、圧力センサ及び温度センサの出力が組み合わされて解析される。解析の結果として、呼吸監視デバイスは、患者の呼吸について、正常な呼吸パターンであること、または、呼吸障害を示していることを決定する。
病院における術後の患者の呼吸管理等、測定結果のリアルタイム解析が求められる場面が増えている。しかし、特許文献１の呼吸監視デバイスでは、呼吸監視の後に異常な呼吸の出現頻度等の解析を行う構成であるため、測定結果のリアルタイム解析が出来ないものであった。
本開示は、呼吸気の測定結果についてリアルタイム解析を行う生体情報処理装置を提供することを目的とする。
本開示の生体情報処理装置は、
被検者の口内または鼻内からの少なくとも一方の呼吸気に基づいて生成された呼吸データを取得する入力インターフェース部と、
前記入力インターフェース部から取得した前記呼吸データのリアルタイム解析を行ってリアルタイム表示可能な解析結果データを生成する解析部と、
を備える。
被検者の口内または鼻内からの少なくとも一方の呼吸気に基づいて生成された呼吸データを取得する入力インターフェース部と、
前記入力インターフェース部から取得した前記呼吸データのリアルタイム解析を行ってリアルタイム表示可能な解析結果データを生成する解析部と、
を備える。
上記構成によれば、リアルタイム表示可能な解析結果データを生成する解析部を備えるので、呼吸データをリアルタイムで解析することができる。さらに、その解析結果をリアルタイムで表示させることができる。
本開示の生体情報処理装置によれば、呼吸気の測定結果について、リアルタイム解析を行うことが可能である。
以下、本開示に係る生体情報処理装置１の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。図１は、本開示の一実施形態に係る生体情報処理装置１の概念説明図である。
生体情報処理装置１は、呼吸気の測定結果についてリアルタイム解析を行う機器である。生体情報処理装置１は、一例として、図１に示すように、入力インターフェース部２、解析部３、記憶部４、ディスプレイ５（表示部の一例）、アラーム制御部６（報知部）、スピーカー７（報知部）を含んで構成されている。
＜入力インターフェース部＞
入力インターフェース部（以下「入力ＩＦ」という）２は、被検者の口内または鼻内からの少なくとも一方の呼吸気に基づいて生成された呼吸データを取得するように構成されている。
入力インターフェース部（以下「入力ＩＦ」という）２は、被検者の口内または鼻内からの少なくとも一方の呼吸気に基づいて生成された呼吸データを取得するように構成されている。
呼吸気は、被検者の呼気及び吸気であり、無呼吸や低呼吸、上気道閉塞の有無を解析するために有用な生体情報である。入力ＩＦ２が取得する呼吸データには、呼気量、吸気量とこれらの検出時間等の呼吸気に関する検出結果が含まれている。呼吸データは、被験者の呼吸気（測定結果）から生成されるデータであり、一例として、呼吸気の呼吸圧を信号処理して生成される気流成分、いびき成分などに関するデータとすることができる。
入力ＩＦ２は、呼吸データを各種媒体から取得する構成とすることができる。入力ＩＦ２は、被検者の口内または鼻の少なくとも一方に装着されるカニューラを用いる呼吸気センサから、このセンサで解析し生成された呼吸データを、このセンサと生体情報処理装置１とを接続するコネクタを介して取得してもよい。また、入力ＩＦ２は、生体情報処理装置１で解析する呼吸データを、有線、無線等の通信網を介して取得してもよい。入力ＩＦ２は、取得した呼吸データを解析部３に出力するように構成されている。
なお、入力ＩＦ２は、通信ネットワークを介して各種媒体と通信するための各種有線接続端子や、無線接続のための各種処理回路を含み、通信ネットワークを介して通信するための通信規格に適合するように構成されていてもよい。ここで、通信ネットワークは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）又はインターネット等である。入力ＩＦ２は、アクセスポイントを介して各種媒体に無線接続されてもよいし、アドホックモードにより各種媒体に無線接続されてもよい。
＜解析部＞
解析部３は、入力ＩＦ２から取得した呼吸データのリアルタイム解析を行ってリアルタイム表示可能な解析結果データを生成するように構成されている。
解析部３は、入力ＩＦ２から取得した呼吸データのリアルタイム解析を行ってリアルタイム表示可能な解析結果データを生成するように構成されている。
解析部３は、呼吸データに関する各種の解析を行うように構成されている。図２は、解析部３の内部構造の一例を示す説明図である。図２に示すように、解析部３は、フィルタ部３１、呼吸判定部３２、吸気フローリミテーション判定部３３、無呼吸・低呼吸判定部３４を含んで構成されている。解析部３のフィルタ部３１、呼吸判定部３２、吸気フローリミテーション判定部３３、無呼吸・低呼吸判定部３４で判定した判定結果は、記憶部４に取得されて記憶され、ディスプレイ５に出力されてリアルタイム表示される。
解析部３は、例えば、メモリとプロセッサを備える制御部で構成してもよい。メモリは、コンピュータ可読命令（プログラム）を記憶するように構成されており、例えば、各種プログラム等が格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やプロセッサにより実行される各種プログラム等が格納される複数ワークエリアを有するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成される。プロセッサは、例えばＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）及び／又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であって、ＲＯＭに組み込まれた各種プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。
＜フィルタ部＞
フィルタ部３１は、呼吸データの波形処理を行うように構成されている。波形処理は、呼吸データを解析するための不要成分の除去などの処理である。フィルタ部で行う波形処理は、一例として、呼吸データからノイズを除去する処理、高周波成分を除去する処理、低周波成分を除去する処理、呼吸データに含まれるＡＤ値の√（ルート）振幅処理及び√（ルート）振幅補正処理、であってもよい。
フィルタ部３１は、呼吸データの波形処理を行うように構成されている。波形処理は、呼吸データを解析するための不要成分の除去などの処理である。フィルタ部で行う波形処理は、一例として、呼吸データからノイズを除去する処理、高周波成分を除去する処理、低周波成分を除去する処理、呼吸データに含まれるＡＤ値の√（ルート）振幅処理及び√（ルート）振幅補正処理、であってもよい。
また、フィルタ部３１は、デジタルフィルタであってもよい。デジタルフィルタは、入力ＩＦ２から呼吸データのデジタル信号を取得して、波形処理を行うように構成されてもよい。入力ＩＦ２から取得するデータがアナログの場合は、フィルタ部３１内にＡ／Ｄ変換部を備えていてもよい。
波形処理が行われた呼吸データは、記憶部４およびディスプレイ５に出力されるとともに、解析部３内での各種解析に用いられる。
＜呼吸判定部＞
呼吸判定部３２は、呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードにより、呼吸データと呼吸気に関する第１の値とを比較して解析するように構成されている。図５は、呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードによる呼吸データの解析の一例を示す説明図である。
呼吸判定部３２は、呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードにより、呼吸データと呼吸気に関する第１の値とを比較して解析するように構成されている。図５は、呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードによる呼吸データの解析の一例を示す説明図である。
図５に示すように、呼気スキャンモードは、第１の値Ｐ１よりもマイナスとなる第２の値Ｐ３を検出するモードであり、呼気を検出するまで呼吸データをスキャンするモードである。一例として、呼吸データである呼吸波形について、この呼吸波形の所定基準値を第１の値Ｐ１とし、第１の値Ｐ１よりもマイナスである任意の値Ｐ２以下に小さくなった値を第２の値Ｐ３とし、この第２の値Ｐ３を検出することにより呼気の検出を行う構成とすることができる。
吸気スキャンモードは、呼気スキャンモードの後に実行されるモードであり、吸気を検出するモードである。一例として、吸気スキャンモードは、呼気スキャンモードの処理後に、呼気スキャンモードの第１の値Ｐ１（呼吸波形の基準値）よりもプラスとなる任意の値Ｐ４以上に大きくなった値を第３の値Ｐ５とし、この第３の値Ｐ５を検出することにより吸気の検出を行う構成とすることができる。
呼気サーチモードは、吸気スキャンモードの処理後に、呼気を検出して、解析に用いる呼吸波形の終了点を探すモードである。呼気サーチモードは、吸気スキャンモードの処理後に、呼気スキャンモードの第１の値Ｐ１（呼吸波形の基準値）よりもマイナスである任意の値Ｐ６以下に小さくなった値を第４の値Ｐ７とし、この第４の値Ｐ７を検出することにより呼吸波形の終了点を示す呼気の検出を行う構成とすることができる。
呼吸判定部３２による判定の一例として、呼気をマイナス、吸気をプラスとする呼吸データの呼吸波形に対して、第１の値Ｐ１を０ｍｍＨ２Ｏとし、呼気スキャンモードにおける第１の値Ｐ１よりもマイナスである任意の値Ｐ２を−０．０５ｍｍＨ２Ｏとし、第２の値Ｐ３である−０．０６ｍｍＨ２Ｏを検出することで呼気の検出を行う。吸気スキャンモードにおける第１の値Ｐ１よりもプラスとなる任意の値Ｐ４を＋０．２ｍｍＨ２Ｏとし、第３の値Ｐ５である＋０．２５ｍｍＨ２Ｏを検出することにより吸気の検出を行う。呼気サーチモードにおける第１の値Ｐ１以下である任意の値Ｐ６を０ｍｍＨ２Ｏとし、第４の値Ｐ７である−０．０１mmＨ２Oを検出することにより呼吸波形の終了点を示す呼気の検出を行う。
呼吸判定部３２は、所定時間に、呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードによりで検出された呼気及び吸気の回数に基づいて、被検者の呼吸数を算出することができる。一例として、所定時間を３０秒間とする場合、呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードによりで検出された呼気及び吸気を一組とした回数を２倍することで、１分間における呼吸数を算出することができる。
＜吸気フローリミテーション判定部＞
吸気フローリミテーション判定部３３は、呼吸データの吸気の波形に基づいて、吸気フローリミテーションの有無を判定するように構成されている。吸気フローリミテーションとは、閉塞性無呼吸低呼吸状態を示す指標である。
吸気フローリミテーション判定部３３は、呼吸データの吸気の波形に基づいて、吸気フローリミテーションの有無を判定するように構成されている。吸気フローリミテーションとは、閉塞性無呼吸低呼吸状態を示す指標である。
吸気フローリミテーション判定部３３は、呼吸データの吸気波形における所定の形状の有無と、当該所定の形状を有する吸気波形おける、吸気波形の幅と、所定の形状の波形の幅との比率に基づいて、吸気フローリミテーションを判定するように構成されている。
吸気波形の幅は、一例として、図５に示す吸気波形の立ち上がる値Ｐ８と吸気波形が終わるＰ９の区間を示すものである。吸気フローリミテーション判定部３３は、一例として、一部分に凹みのある吸気波形が検出された際、当該凹みを含めた吸気波形の幅における吸気波形の凹みが占める波形の幅から、吸気フローリミテーションの有無を判定する。
なお、上述した凹みの検出は、一例として、吸気の波形の２次微分を行い、この２次微分の算出結果（振幅）が負の値を取ることを凹みと判定し、吸気波形の幅に対して、検出された凹みが有する波形の幅が所定の閾値を超えて大きくなった場合をフローリミテーション波形であると判定することができる。
また、所定の閾値については、被検者による個人差や使用施設における運用基準を考慮し、使用者により適宜に設定することができる。
吸気波形の幅は、一例として、図５に示す吸気波形の立ち上がる値Ｐ８と吸気波形が終わるＰ９の区間を示すものである。吸気フローリミテーション判定部３３は、一例として、一部分に凹みのある吸気波形が検出された際、当該凹みを含めた吸気波形の幅における吸気波形の凹みが占める波形の幅から、吸気フローリミテーションの有無を判定する。
なお、上述した凹みの検出は、一例として、吸気の波形の２次微分を行い、この２次微分の算出結果（振幅）が負の値を取ることを凹みと判定し、吸気波形の幅に対して、検出された凹みが有する波形の幅が所定の閾値を超えて大きくなった場合をフローリミテーション波形であると判定することができる。
また、所定の閾値については、被検者による個人差や使用施設における運用基準を考慮し、使用者により適宜に設定することができる。
吸気フローリミテーション判定部３３が判定した判定結果は、記憶部４およびディスプレイ５に出力される。
＜無呼吸・低呼吸判定部＞
無呼吸・低呼吸判定部３４は、所定時間における呼吸データの振幅が、平均振幅の所定比率以下の場合に無呼吸または低呼吸と判定する。
無呼吸・低呼吸判定部３４は、所定時間における呼吸データの振幅が、平均振幅の所定比率以下の場合に無呼吸または低呼吸と判定する。
無呼吸・低呼吸判定部３４は、呼吸データの測定時刻の直近における呼吸データの振幅が、平均振幅の所定比率以下か否かにより判定してもよい。呼吸データの測定時刻の直近とは、一例として、測定時刻の１２０秒前から測定時刻までである。無呼吸と判定される振幅の一例は平均振幅の１０％以下、低呼吸と判定される振幅の一例は平均振幅の５０％以下である。
＜記憶部＞
記憶部４は、解析結果データを記憶するように構成されている。記憶部４は、解析結果データとして、フィルタ部３１から出力された呼吸データ、各判定部３２〜３４の判定結果を、逐次記憶するように構成されている。記憶部４が記憶する解析結果データは、必要に応じて、ディスプレイ５に読み出されて表示され、アラーム制御部６に読み出されて報知要否の判定が行われる。記憶部４は、報知の履歴として、報知部が報知した異常の内容及び報知態様などの報知に関する情報を記憶してもよい。なお、記憶部４は、例えば、各種プログラム等が格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やプロセッサにより実行される各種プログラム等が格納される複数ワークエリアを有するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されるメモリとしてもよい。
記憶部４は、解析結果データを記憶するように構成されている。記憶部４は、解析結果データとして、フィルタ部３１から出力された呼吸データ、各判定部３２〜３４の判定結果を、逐次記憶するように構成されている。記憶部４が記憶する解析結果データは、必要に応じて、ディスプレイ５に読み出されて表示され、アラーム制御部６に読み出されて報知要否の判定が行われる。記憶部４は、報知の履歴として、報知部が報知した異常の内容及び報知態様などの報知に関する情報を記憶してもよい。なお、記憶部４は、例えば、各種プログラム等が格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やプロセッサにより実行される各種プログラム等が格納される複数ワークエリアを有するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されるメモリとしてもよい。
＜表示部＞
生体情報処理装置は、図１に示すように、解析部３から少なくともリアルタイムの解析結果データを取得して表示する表示部を含んで構成されている。図３は、表示部の一例であるディスプレイ５の表示例である。図３のディスプレイ５には、呼吸データの呼吸波形５１、呼吸数を示す数値である４０（符号５２）、吸気フローリミテーション波形５３が示されている。
生体情報処理装置は、図１に示すように、解析部３から少なくともリアルタイムの解析結果データを取得して表示する表示部を含んで構成されている。図３は、表示部の一例であるディスプレイ５の表示例である。図３のディスプレイ５には、呼吸データの呼吸波形５１、呼吸数を示す数値である４０（符号５２）、吸気フローリミテーション波形５３が示されている。
ディスプレイ５は、測定直後の呼吸データを取得してリアルタイム解析を行った解析結果データをリアルタイムに表示してもよく、記憶部４に記憶された過去（表示のタイミングの120秒前等）の解析結果データを取得して表示してもよい。過去の解析結果データは、一例として、トレンドグラフ、呼吸データのリストである。図４に、呼吸データのリアルタイム表示である呼吸波形５１と、過去の解析結果データである呼吸波形５４とを、ディスプレイ５に表示する例を示す。なお、図４では、リアルタイム表示の画面に、過去の解析結果データの画面を重ねて表示しているが、この例示に限らず、複数の画面を重ならないように表示してもよい。
ディスプレイ５は、記憶部４に記憶された過去の報知情報を読み出して表示するように構成してもよい（レビュー表示）。ディスプレイ５に表示される過去の報知情報は、一例として、呼吸情報のトレンドグラフ、アラート状態、バイタルリスト等である。
ディスプレイ５には、呼吸データに関する解析結果データ以外のデータを表示してもよい。表示するデータは複数種類の生体情報とすることができる。複数の生体情報は、一例として、経皮的動脈血酸素飽和度、心拍、血圧、心電図の少なくともいずれか一つのデータとしてもよい。これらのデータは、同一の被検者から取得する複数の生体情報の位相が同期している状態（同位相）で表示するように構成してもよい。図３に、呼吸データの呼吸波形５１に加えて、心電図の波形５５、心拍数である８０（符号５６）、血圧の波形５７、血圧値である１２３／８１（９７）（符号５８）、経皮的動脈血酸素飽和度の波形５９、経皮的動脈血酸素飽和度の値である９８（符号６０）が示されている。なお、図３において、符号６１は、呼吸波形５１と、心電図の波形５５、血圧の波形５７、経皮的動脈血酸素飽和度の波形５９とが同位相であることを示している。
＜報知部＞
生体情報処理装置１は、解析結果データに基づいて報知情報を報知する報知部を備えるように構成されている。報知部は、測定結果に異常があるなどの報知が必要な場合に、異常が発生したことを報知するように構成されている。報知部は、図１に示すアラーム制御部６及び報知内容を音声で報知するスピーカー７を含んで構成されている。報知情報の報知は、スピーカー７の音声によるものに限らない。視覚的な報知として、報知情報を文字でディスプレイ５に表示してもよく、報知が必要な場合にランプを発光させてもよい。図３のディスプレイ５に、視覚的な報知の一例として、報知情報を文字で表示する報知表示部７１を示している。
生体情報処理装置１は、解析結果データに基づいて報知情報を報知する報知部を備えるように構成されている。報知部は、測定結果に異常があるなどの報知が必要な場合に、異常が発生したことを報知するように構成されている。報知部は、図１に示すアラーム制御部６及び報知内容を音声で報知するスピーカー７を含んで構成されている。報知情報の報知は、スピーカー７の音声によるものに限らない。視覚的な報知として、報知情報を文字でディスプレイ５に表示してもよく、報知が必要な場合にランプを発光させてもよい。図３のディスプレイ５に、視覚的な報知の一例として、報知情報を文字で表示する報知表示部７１を示している。
報知部が報知する内容は、無呼吸・低呼吸判定部３４により無呼吸・低呼吸とされた判定、吸気フローリミテーションであるとの判定とすることができる。また、報知する内容には、カニューラが外れたために呼吸データが取得できないなどの測定に関する異常を含めてもよい。
＜動作例＞
次に、生体情報処理装置１の動作例を説明する。
次に、生体情報処理装置１の動作例を説明する。
生体情報処理装置１の入力ＩＦ２は、被検者の口または鼻から呼吸気を検出するセンサと接続されて、このセンサから呼吸データを取得する。入力ＩＦ２は、取得した呼吸データを解析部３のフィルタ部３１に出力する。フィルタ部３１は、取得した呼吸データの波形処理を行う。フィルタ部３１は、波形処理した呼吸データを、記憶部４に出力する。記憶部４は、フィルタ部３１から取得した呼吸データを記憶する。
解析部３は、入力ＩＦ２から取得した呼吸データに基づいて、各種の解析を行う。解析部３のフィルタ部３１は、波形処理した呼吸データを、呼吸判定部３２、吸気フローリミテーション判定部３３、無呼吸・低呼吸判定部３４に出力する。呼吸判定部３２は、呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードにより、呼吸データと呼吸気に関する解析を行い、呼吸数の判定を行う。吸気フローリミテーション判定部３３は、フローリミテーションの有無を判定する。無呼吸・低呼吸判定部３４は、無呼吸状態か否か、低呼吸状態か否かを判定する。判定結果は、記憶部４に出力されて記憶される。また、判定結果は、ディスプレイ５にリアルタイム表示される。
アラーム制御部６は、解析部３から解析結果データを取得し、この解析結果データに基づいて報知の要否を判定する。アラーム制御部６は、報知が必要と判定した場合に、報知情報をスピーカー７に出力する。スピーカー７は、取得した報知情報を音声に変換して、この音声を出力する。出力した報知情報は、記憶部４に出力されて記憶される。
以上説明したように、本開示の生体情報処理装置１によれば、被検者の口内または鼻内からの少なくとも一方の呼吸気に基づいて生成された呼吸データを取得する入力インターフェース部２と、入力インターフェース部２から取得した呼吸データのリアルタイム解析を行ってリアルタイム表示可能な解析結果データを生成する解析部３と、を備えるので、呼吸データをリアルタイムで解析することができる。さらに、その解析結果をリアルタイムで表示させることができる。
従来の呼吸モニタリングは、ＥｔＣＯ２（呼気炭酸ガス濃度、Ｅｎｄ Ｔｉｄａｌ ＣＯ２）カプノメータや胸郭インピーダンス方式で行われていた。このうち、ＥｔＣＯ２カプノメータは、呼吸気に含まれる二酸化炭素の測定に用いる機器であり、気道が確保されていないときの測定が不正確となってしまうという不都合があった。また、ＥｔＣＯ２カプノメータは、呼吸気の測定結果を呼気炭酸ガス濃度曲線（カプノグラフ）で取得するため、低呼吸と過換気の判別が困難であり、呼吸深度の測定もできないものであって、非挿管時の呼吸モニタリングとして不十分であり、リアルタイム解析ができないものであった。
従来の呼吸モニタリングのうち、胸郭インピーダンス方式は、呼吸測定のときに活動電位の無い部分に交流電流を流して被検者の体内の抵抗変化を電圧の変化として検出する方式であるため、被検者の体動によるノイズに弱いものであった。また、胸郭インピーダンス方式は、正常時と異常時の呼吸運動の違いの判別できないものであり、呼吸モニタリングの機器として不十分であり、リアルタイム解析ができないものであった。
さらに、術直後呼吸合併症として、上気道閉塞に関係する合併症が大部分を占めている。この上気道閉塞の有無を確認することは合併症の防止のために重要である。しかし、従来の呼吸モニタリング方法（ＥｔＣＯ２カプノメータ、胸郭インピーダンス方式）では、上気道閉塞の有無を確認することができなかった。
この上気道閉塞の有無について、従来は、睡眠時無呼吸検査装置によるスクリーニング検査が行われていた。この睡眠時無呼吸検査装置によるスクリーニング検査は、鼻内圧の数値を収集して解析することにより、被験者の上気道閉塞の有無を確認していた。
しかし、従来の睡眠時無呼吸検査装置によるスクリーニング検査は、収集した鼻内圧の数値をリアルタイムに解析するものではなく、リアルタイムに上気道閉塞の有無をモニタリングする検査装置は存在しなかった。
本開示の生体情報処理装置１によれば、従来はできなかった呼吸気の測定結果のリアルタイム解析が可能であり、さらに、上気道閉塞の有無をリアルタイムで確認することが可能である。さらに、その解析結果をリアルタイムで表示させることができる。
また、本開示の生体情報処理装置１によれば、解析部３は、呼吸データの波形処理を行うフィルタ部３１を含むので、フィルタ部３１を用いてリアルタイム表示可能な解析結果データを生成することができる。解析部３は、フィルタ部３１で波形処理された呼吸データを解析するので、フィルタ部３１で波形処理された呼吸データを解析することにより、呼吸データのリアルタイム解析の解析精度を上げることができる。解析部３は、フィルタ部３１で波形処理された呼吸データを、解析結果データの少なくとも一部として生成するので、フィルタ部３１で波形処理された呼吸データをリアルタイムで表示可能とすることができる。
また、本開示の生体情報処理装置１によれば、呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードにより呼吸データを解析する呼吸判定部３２を備えるので、簡易に呼吸データのリアルタイム解析を行うことができる。また、呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードで解析することにより、呼吸数を判定することができる。
また、本開示の生体情報処理装置１によれば、吸気フローリミテーションを判定する吸気フローリミテーション判定部３３を有するので、吸気フローリミテーションの有無をリアルタイムで判定することができる。また、吸気フローリミテーションの判定結果をリアルタイム表示することができる。
また、本開示の生体情報処理装置１によれば、解析部３は、少なくとも無呼吸または低呼吸のいずれか一方を判定する無呼吸・低呼吸判定部３４を含むので、無呼吸か否か、低呼吸か否かについてリアルタイム解析が可能となる。また、このリアルタイム解析結果をリアルタイム表示することができる。
また、本開示の生体情報処理装置１によれば、呼吸データの測定時刻の直近における呼吸データの振幅に基づいて、無呼吸または低呼吸か否かの判定を行うので、より精度良い無呼吸または低呼吸のリアルタイム解析が可能となり、このリアルタイム解析結果を表示することができる。
また、本開示の生体情報処理装置１によれば、報知情報を報知する報知部としてアラーム制御部６およびスピーカー７を備えるので、無呼吸、低呼吸、吸気フローリミテーション等の報知情報を確実に報知することができ、被検者の容態の変化に適切に対応することができる。
また、本開示の生体情報処理装置１によれば、解析結果データを表示するディスプレイ５を備えるので、リアルタイムで解析結果を表示することができる。このため、呼吸管理における迅速な医療判断の支援（デシジョンサポート）を行うことができる。
また、本開示の生体情報処理装置１によれば、解析結果データを記憶する記憶部４を備えるので、被検者の過去の解析結果データをレビュー表示することができる。
また、本開示の生体情報処理装置１によれば、解析結果と心電図等の他の生体情報とを同位相で表示するので、解析結果と他の生体情報とを同位相でモニタリングすることができる。このため、呼吸管理を含めた各種の生体情報について迅速な医療判断の支援（デシジョンサポート）を行うことができる。
また、解析結果と心電図等の他の生体情報とを同位相で表示する本開示の生体情報処理装置１に加えて、従来のＥｔＣＯ２カプノメータ、胸郭インピーダンス方式を用いる構成とすることもできる。このように、本開示の生体情報処理装置１と従来のＥｔＣＯ２カプノメータ、胸郭インピーダンス方式とを併用する構成とすれば、非挿管時の呼吸モニタリング、術後の呼吸管理、内視鏡下消化管手術時の呼吸モニタリング、ネイザルハイフロー時の呼吸モニタリングが可能となる。したがって、呼吸気圧（鼻内圧）の呼吸モニタリングを備える構成として、被験者の状況に応じた最適な呼吸モニタリングを提供することができる。
なお、上記した実施形態では、入力ＩＦ２が不図示のセンサから呼吸データを取得する例を説明したが、呼吸データの取得方法は上記構成に限らない。入力ＩＦ２は、ＣＤ−Ｒ等の外部媒体に記憶された過去の呼吸データ（測定結果）に接続されてこの過去の呼吸データを取得してもよく、遠隔地にてリアルタイムで測定した呼吸データを通信網を用いてリアルタイムに取得してもよい。
上記構成によれば、インターネットを介して外部から生体情報処理装置１に接続して呼吸気の測定結果をディスプレイ５にリアルタイム表示することができる。
また、上記した実施形態では、解析部３を有する生体情報処理装置１の例示を説明したが、解析部３は生体情報処理装置１に含まれる構成に限らない。解析部は生体情報処理装置１の外部に備え、この外部の解析部で生成した呼吸データを入力ＩＦを介して生体情報処理装置１のディスプレイ５に表示する構成としてもよい。
上記構成によれば、被検者の口内または鼻内からの少なくとも一方の呼吸気に基づいて生成された呼吸データのリアルタイム解析を行った呼吸データを取得する入力インターフェース部と、入力インターフェース部から取得した呼吸データのリアルタイム表示可能な表示部と、を備えるので、呼吸データのリアルタイム解析結果をリアルタイム表示することができる。
本開示は、上述した実施形態や変形例に限定されず、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、形態、数、配置場所等は、本開示を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
１ 生体情報処理装置、 ２ 入力インターフェース部、 ３ 解析部、 ４ 記憶部、 ５ ディスプレイ、 ６ アラーム制御部、 ７ スピーカー、 ３１ フィルタ部、 ３２ 呼吸判定部、 ３３ 吸気フローリミテーション判定部、 ３４ 無呼吸・低呼吸判定部、 ５１ 呼吸波形、 ５２ 呼吸数、 ５３ 吸気フローリミテーション波形、 ５４ 呼吸波形、 ５５ 心電図の波形、 ５６ 心拍数、 ５７ 血圧の波形、 ５８ 血圧値、 ５９ 経皮的動脈血酸素飽和度の波形、 ６０ 経皮的動脈血酸素飽和度の値、 ７１ 報知表示部
Claims (12)
- 被検者の口内または鼻内からの少なくとも一方の呼吸気に基づいて生成された呼吸データを取得する入力インターフェース部と、
前記入力インターフェース部から取得した前記呼吸データのリアルタイム解析を行ってリアルタイム表示可能な解析結果データを生成する解析部と、を備え、
前記解析部は、前記呼吸データと呼吸気に関する第１の値とを比較して解析する呼吸判定部を備え、
前記呼吸判定部は、
前記第１の値よりもマイナスとなる第２の値を検出する呼気スキャンモード、
前記呼気スキャンモードの処理後に前記第１の値よりもプラスとなる第３の値を検出する吸気スキャンモード、及び、
前記吸気スキャンモードの処理後に前記第１の値よりもマイナスである第４の値を検出する呼気サーチモードにより、解析するように構成され、
前記呼吸判定部は、前記呼気スキャンモード、前記吸気スキャンモード及び前記呼気サーチモードにより検出された呼気及び吸気の回数に基づいて、被検者の呼吸数を算出するように構成されている生体情報処理装置。 - 前記解析部は、前記呼吸データの波形処理を行うフィルタ部を含む請求項１記載の生体情報処理装置。
- 前記解析部は、前記フィルタ部で波形処理された前記呼吸データを解析する請求項２に記載の生体情報処理装置。
- 前記解析部は、前記フィルタ部で波形処理された前記呼吸データを、前記解析結果データの少なくとも一部として生成する請求項２または３に記載の生体情報処理装置。
- 前記解析部は、吸気フローリミテーション判定部を含み、
前記吸気フローリミテーション判定部は、前記呼吸データの吸気波形における所定の形状の有無と、当該所定の形状を有する吸気波形における、吸気波形の幅と、所定の形状の波形の幅との比率に基づいて、吸気フローリミテーションを判定する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。 - 前記解析部は、少なくとも無呼吸または低呼吸のいずれか一方を判定する無呼吸・低呼吸判定部を含み、
前記無呼吸・低呼吸判定部は、所定時間における前記呼吸データの呼気の振幅が、平均振幅の所定比率以下の場合に無呼吸または低呼吸と判定する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。 - 前記無呼吸・低呼吸判定部は、前記呼吸データの測定時刻の直近における前記呼吸データの振幅に基づいて、前記所定比率以下か否かを判定する請求項６に記載の生体情報処理装置。
- 前記解析結果データに基づいて報知情報を報知する報知部を備える請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
- 前記解析部から少なくともリアルタイムの前記解析結果データを取得して表示する表示部をさらに備える請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
- 前記解析結果データを記憶する記憶部を備え、
前記表示部は、前記記憶部から取得した過去の解析結果データを表示する請求項９に記載の生体情報処理装置。 - 前記表示部は、前記解析結果データと、少なくとも経皮的動脈血酸素飽和度、心拍、血圧、心電図のいずれか一つのデータとを同位相でリアルタイムに表示する請求項９または請求項１０に記載の生体情報処理装置。
- 被検者の口内または鼻内からの少なくとも一方の呼吸気に基づいて生成された呼吸データのリアルタイム解析を行った解析結果データを取得する入力インターフェース部と、
前記入力インターフェース部から取得した前記解析結果データのリアルタイム表示可能な表示部と、を備え、
前記解析結果データは、前記呼吸データと呼吸気に関する第１の値とが比較されて解析される呼気スキャンモード、吸気スキャンモード及び呼気サーチモードにより生成され、
前記呼気スキャンモードは、前記第１の値よりもマイナスとなる第２の値を検出するモードであり、
前記吸気スキャンモードは、前記呼気スキャンモードの処理後に前記第１の値よりもプラスとなる第３の値を検出するモードであり、
前記呼気サーチモードは、前記吸気スキャンモードの処理後に前記第１の値よりもマイナスである第４の値を検出するモードである、生体情報処理装置。
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