JP7002071B2 - Methods and Devices for Identifying Sleep Disorders - Google Patents
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本発明は、睡眠障害を客観的に判別する方法および装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for objectively discriminating a sleep disorder.
睡眠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ことが知られている。睡眠時間帯や睡眠状態は、被検者の申告によって調査することができ、例えば睡眠障害の評価には、ピッツバーグ睡眠質問票（Pittsburgh Sleep Quality Index：PSQI）が使用される。ＰＳＱＩでは、睡眠の質、入眠時間、睡眠時間、睡眠効率、睡眠困難、睡眠薬の使用、日中覚醒困難の７要素の合計得点を算出する。しかし、このような問診による方法の回答には被検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。例えば、特許文献１には、睡眠障害、冷え性、疲労及び更年期症状からなる群より選択される少なくとも２つの不定愁訴症状の評価のための指標を取得する方法であって、睡眠障害、冷え性、疲労及び更年期症状からなる群より選択される少なくとも２つの不定愁訴症状の各々に対応する少なくとも２つの多変量解析の回帰式の各々に対して、被験者に関する少なくとも２つのパラメーターを代入し、該被験者についての、該少なくとも２つの不定愁訴症状の評価のための指標を算出することを含む方法が開示されている。
Observing sleep conditions is known to be effective for early detection and appropriate treatment of illness. Sleep time and sleep status can be investigated by the subject's declaration, for example, the Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI) is used to assess sleep disorders. In PSQI, the total score of seven elements of sleep quality, sleep onset time, sleep time, sleep efficiency, insomnia, use of sleeping pills, and daytime awakening difficulty is calculated. However, since there is room for the subject's subjectivity to be included in the answer to the method by such an interview, a method that can be objectively and mechanically discriminated is desired. For example,
そこで、本発明は、睡眠障害を容易にかつ客観的に判別する方法および装置を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for easily and objectively discriminating a sleep disorder.
上記目的を達成し得た本発明の睡眠障害を判別する方法は、被検者の身長方向の加速度ＴＡ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、間隙時間帯、第２臥位時間帯および睡眠時間帯を算出するステップと、睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無、または第１臥位時間帯と第２臥位時間帯の合計時間から睡眠時間帯の時間を除いた第３臥位時間帯の有無を検出するステップと、を有することを特徴とする。
［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、間隙時間帯、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
間隙時間帯Ｌsm：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が第２所定時間Ｔ2以内である時間帯
第２臥位時間帯Ｌm2：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）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］
The method for discriminating the sleep disorder of the present invention that has achieved the above object is to calculate the negative acceleration NA by the step of measuring the acceleration TA in the height direction of the subject and the following conditions (1) to (3). Then, the step of calculating the first recumbent time zone, the gap time zone, the second recumbent time zone and the sleep time zone, the presence or absence of the gap time zone in the sleep time zone, or the first recumbent time zone and the second It is characterized by having a step of detecting the presence or absence of a third recumbent time zone excluding the sleep time zone from the total time of the recumbent 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 the first recumbent time zone, the gap time zone, and the second recumbent time zone First recumbent time zone L m1 : The time when NA ≧ C1 (C1 is a constant) is equal to or greater than the first predetermined time T1. Gap time zone L sm : 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 is within the second predetermined time T2. Time zone 2nd recumbent time zone L m2 : Time zone where two adjacent 1st recumbent time zones L m11 , L m12 and gap time zone L sm are totaled (3) Calculation of sleep 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]
上記方法は、条件（１）～（３）を有しているため、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、上記方法は、簡単に測定可能なパラメータである被検者の臥位姿勢の時間から算出される間隙時間帯または第３臥位時間帯の少なくともいずれか一方により、睡眠障害を客観的かつ容易に判別することができる。 Since the above method has the conditions (1) to (3), the sleep time zone can be calculated objectively and accurately. In addition, the above method objectively and objectively suppresses sleep disorders by using at least one of a gap time zone or a third recumbent time zone calculated from the time of the subject's lying posture, which is a parameter that can be easily measured. It can be easily identified.
上記方法において、第１所定時間Ｔ1および第２所定時間Ｔ2がそれぞれ３０分以上２時間以下であることが好ましい。 In the above method, it is preferable that the first predetermined time T 1 and the second predetermined time T 2 are 30 minutes or more and 2 hours or less, respectively.
上記方法において、睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無、および第３臥位時間帯の有無を検出することが好ましい。 In the above method, it is preferable to detect the presence / absence of the gap time zone and the presence / absence of the third recumbent time zone in the sleep time zone.
上記方法は、さらに、睡眠時間帯の開始前の第３所定時間Ｔ3以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯の有無を検出するステップを有することが好ましい。 It is preferable that the above method further includes a step of detecting the presence or absence of a time zone in which NA ≧ C1 within a third predetermined time T 3 before the start of the sleep time zone.
上記方法において、第３所定時間Ｔ3が３０分以上２時間以下であることが好ましい。 In the above method, it is preferable that the third predetermined time T 3 is 30 minutes or more and 2 hours or less.
上記方法は、さらに、睡眠時間帯の終了後の第４所定時間Ｔ4以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯の有無を検出するステップを有することが好ましい。 It is preferable that the above method further includes a step of detecting the presence or absence of a time zone in which NA ≧ C1 within the fourth predetermined time T 4 after the end of the sleep time zone.
上記方法において、第４所定時間Ｔ4が３０分以上２時間以下であることが好ましい。 In the above method, it is preferable that the fourth predetermined time T 4 is 30 minutes or more and 2 hours or less.
上記方法は、さらに、第３臥位時間帯の合計時間の長さを検出するステップを有することが好ましい。 The method further preferably includes a step of detecting the total time length of the third recumbent time zone.
上記方法は、さらに、第３臥位時間帯の個数を検出するステップを有することが好ましい。 The above method preferably further includes a step of detecting the number of third recumbent time zones.
また、本発明の睡眠障害を判別する装置は、睡眠時間帯を算出する時間算出部と、睡眠障害を判別する判別部を有しており、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、間隙時間帯、第２臥位時間帯および睡眠時間帯を算出するものであり、判別部は、睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無と、第１臥位時間帯と第２臥位時間帯の合計時間から睡眠時間帯の時間を除いた第３臥位時間帯の有無の少なくともいずれか一方を検出するものであることを特徴とする。
［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、間隙時間帯、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
間隙時間帯Ｌsm：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が第２所定時間Ｔ2以内である時間帯
第２臥位時間帯Ｌm2：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）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］
Further, the device for discriminating a sleep disorder of the present invention has a time calculation unit for calculating a sleep time zone and a discriminating unit for discriminating a sleep disorder, and the time calculation unit has the following conditions (1) to (3). ), The negative acceleration NA is calculated from the acceleration TA in the height direction of the subject, and the first recumbent time zone, the gap time zone, the second recumbent position time zone, and the sleep time zone are calculated. At least the presence or absence of the gap time zone in the sleep time zone and the presence or absence of the third recumbent time zone excluding the sleep time zone from the total time of the first recumbent position time zone and the second recumbent position time zone. It is characterized in that it detects either one.
[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 first recumbent time zone, the gap time zone, and the second recumbent time zone First recumbent time zone L m1 : The time when NA ≧ C1 (C1 is a constant) is equal to or greater than the first predetermined time T1. Gap time zone L sm : 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 is within the second predetermined time T2. Time zone 2nd recumbent time zone L m2 : Time zone where two adjacent 1st recumbent time zones L m11 , L m12 and gap time zone L sm are totaled (3) Calculation of sleep 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]
上記装置の時間算出部では、条件（１）～（３）により、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、判別部では、簡単に測定可能なパラメータである被検者の臥位姿勢の時間から算出される間隙時間帯または第３臥位時間帯の少なくともいずれか一方により、客観的かつ容易に睡眠障害を判別することができる。 The time calculation unit of the above device can objectively and accurately calculate the sleep time zone according to the conditions (1) to (3). In addition, in the discriminating unit, sleep is objectively and easily performed by at least one of the gap time zone and the third recumbent time zone calculated from the time of the subject's lying posture, which is a parameter that can be easily measured. The failure can be determined.
上記装置において、判別部が、睡眠時間帯の開始前の第３所定時間Ｔ3以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯の有無、睡眠時間帯の終了後の第４所定時間Ｔ4以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯の有無、第３臥位時間帯の合計時間の長さの少なくともいずれか１つを検出するものであることが好ましい。 In the above device, the discriminator determines whether or not there is a time zone in which NA ≧ C1 within the third predetermined time T 3 before the start of the sleep time zone, and NA within the fourth predetermined time T 4 after the end of the sleep time zone. It is preferable to detect at least one of the presence / absence of the time zone in which ≧ C1 and the total time length of the third recumbent time zone.
本発明の睡眠障害を判別する方法および装置によれば、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。このため、簡単に測定可能なパラメータである被検者の臥位姿勢の時間から算出される間隙時間帯の有無、または第３臥位時間帯の有無の少なくともいずれか一方により、睡眠障害を客観的かつ容易に判別することができる。 According to the method and device for discriminating sleep disorders of the present invention, it is possible to objectively and accurately calculate the sleep time zone. Therefore, the sleep disorder is objectively determined by at least one of the presence or absence of the gap time zone calculated from the time of the subject's lying posture, which is a parameter that can be easily measured, or the presence or absence of the third lying time zone. It can be easily and targetedly identified.
１．睡眠障害を判別する方法
本発明の睡眠障害を判別する方法は、被検者の身長方向の加速度ＴＡ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、間隙時間帯、第２臥位時間帯および睡眠時間帯を算出するステップと、睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無、または第１臥位時間帯と第２臥位時間帯の合計時間から睡眠時間帯の時間を除いた第３臥位時間帯の有無を検出するステップと、を有する。各ステップの詳細について説明する。
1. 1. Method for Discriminating Sleep Disorders In the method for discriminating sleep disorders of the present invention, the negative acceleration NA is calculated by the step of measuring the acceleration TA in the height direction of the subject and the conditions (1) to (3) described later. Then, the step of calculating the first recumbent time zone, the gap time zone, the second recumbent time zone and the sleep time zone, the presence or absence of the gap time zone in the sleep time zone, or the first recumbent time zone and the second It has a step of detecting the presence or absence of a third recumbent time zone, which is obtained by subtracting the sleep time zone from the total time of the recumbent time zone. The details of each step will be described.
（Ａ）計測ステップ
上記方法は、被検者の身長方向の加速度ＴＡを計測するステップを有する。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。睡眠障害の場合、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は睡眠障害の有無または程度を示しているといえる。
(A) Measurement step The above method includes a step of measuring the acceleration TA in the height direction of the subject. 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 has 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. be. 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 sleep disorders, the activity in the sleep time zone is excessively high, and the activity in the awake time zone is excessively low. Therefore, the acceleration TA in the height direction of the subject indicates the presence or absence or degree of the sleep disorder. I can say.
計測ステップでは、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。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、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である。睡眠時間帯は、被検者が眠っている時間帯であるが、詳しくは後述する。 In the measurement step, it is preferable to measure the acceleration TA in the height direction for a predetermined measurement time. The predetermined measurement time refers to the total time for measurement. The predetermined measurement time is preferably a length of time during which one or more sleep time zones and one or more awakening time zones can be obtained. Alternatively, the predetermined measurement time may be a time length 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 data can be acquired, but 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 awakening time zone is a time zone in which the subject is awake, that is, awake. The sleep time zone is a time zone in which the subject is sleeping, which 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、間隙時間帯、第２臥位時間帯および睡眠時間帯を算出するステップを有する。これら時間帯の算出は、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。
(B) Time calculation step In the above method, the negative acceleration NA is calculated according to the following conditions (1) to (3), and the first recumbent time zone, the gap time zone, the second recumbent time zone and the sleep time zone. Has a step to calculate. Since it is necessary to process a large amount of data, it is preferable that the calculation of these time zones is performed by a machine such as a computer.
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、（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). To calculate the negative acceleration, the acceleration TA in the height direction measured in (A) measurement step is used.
条件（２）第１臥位時間帯、間隙時間帯、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
間隙時間帯Ｌsm：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が第２所定時間Ｔ2以内である時間帯
第２臥位時間帯Ｌm2：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, gap time zone, 2nd decubitus time zone 1st decubitus time zone L m1 : NA ≧ C1 (C1 is a constant) is 1st predetermined time T 1 or more. Time zone Gap time zone L sm : 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 is the second predetermined time T 2 Time zone within 2nd recumbent time zone L m2 : Time zone that is the sum of two adjacent 1st recumbent time zones L m11 , L m12 and the gap time zone L sm
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。上記方法では、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 above method, 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、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 time zone L m1 is a time zone in which NA ≧ C1 (C1 is a constant) is equal to or longer than the first predetermined time T1. A negative acceleration NA of C1 or higher indicates that the subject is in the recumbent position. In the calculation of the first recumbent time zone L m1 , a threshold value is set according to the first predetermined time T 1 in order to improve the calculation accuracy of the sleep 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、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 the sleep time is the time that cannot be evaluated as the original sleep such as a nap or a nap for a relatively short time. In order to prevent the calculation as a band, 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。第１所定時間Ｔ1および第２所定時間Ｔ2がそれぞれ３０分以上２時間以下であることが好ましく、４５分以上１時間以下であることがより好ましい。 The second predetermined time T 2 can be set to, 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 and a half hours or less. can. Further, the first predetermined time T 1 and the second predetermined time T 2 may be the same or different. The first predetermined time T 1 and the second predetermined time T 2 are preferably 30 minutes or more and 2 hours or less, and more preferably 45 minutes or more and 1 hour or less, respectively.
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 may be -0.4 or less, or -0.45 or less.
条件（３）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
Condition (3) Calculation of sleep 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 a predetermined measurement unit time.
睡眠時間帯とは、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。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、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 recumbent position time zone L m1 and the second recumbent position time zone L m2 during a predetermined measurement unit time. .. 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 calculation of the sleep time zone is objective. It can be done accurately 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、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 more preferably 24 hours or less. That is, it is preferable that the number of sleeping hours is one for each day. Since it is common for both day shifters and night shifters 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（１）～（３）において、第１臥位時間帯、間隙時間帯、第２臥位時間帯および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、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 first recumbent time zone, the gap time zone, the second recumbent position time zone, and the sleeping time zone under the above conditions (1) to (3), for example, the acceleration TA in the height direction and the negative acceleration NA are used. The acceleration to be performed is preferably a value after performing a morphology calculation on the acceleration-time waveform. Morphology operations are used in image processing for denoising. 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 contour of the acceleration-time waveform is extracted, and it becomes easy to calculate the sleep time zone. The morphology calculation may be performed on the acceleration TA in the height direction or may be performed 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. The binarization process can shorten the processing time required for the morphology calculation. The value of the threshold value C2 is not particularly limited, but is preferably −0.75 or higher, more preferably −0.62 or higher, and even more preferably −0.5 or higher. The threshold value C2 may 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、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 sleep 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 easier to extract the entire contour of the acceleration-time waveform, so that it becomes easier to calculate 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のを抑止する。 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 at the time of processing each time the number of processing is repeated. In this way, by gradually increasing the time width of the opening process and the closing process, it is possible to prevent the data of the acceleration that has changed in a short time compared to the predetermined measurement time from being removed.
（Ｃ）検出ステップ
上記方法は、睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無、または第１臥位時間帯と第２臥位時間帯の合計時間から睡眠時間帯の時間を除いた第３臥位時間帯の有無を検出するステップを有する。
(C) Detection step In the above method, the presence or absence of a gap time zone in the sleep time zone, or the third recumbent position excluding the sleep time zone from the total time of the first recumbent position time zone and the second recumbent position time zone. It has a step of detecting the presence or absence of a time zone.
検出項目の一つである睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無について説明する。睡眠時間帯中に間隙時間帯が有るとは、第１臥位時間帯ではなく、第２臥位時間帯が睡眠時間帯として算出されたということである。上述したとおり、間隙時間帯は臥位以外の姿勢を取っている時間帯であることから、睡眠時間帯中に間隙時間帯が有る場合、中途覚醒がある、つまり断眠傾向があると判別することができる。このように睡眠時間帯のうちの間隙時間帯の有無を検出することにより、客観的かつ容易に睡眠障害を判別することができる。以下で説明する、睡眠障害を判別するために用いられる各種時間帯の有無、個数、長さ等の算出は、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。 The presence or absence of a gap time zone in the sleep time zone, which is one of the detection items, will be described. The fact that there is a gap time zone in the sleep time zone means that the second recumbent time zone is calculated as the sleep time zone, not the first recumbent time zone. As described above, since the gap time zone is a time zone in which the patient is in a posture other than the recumbent position, if there is a gap time zone during the sleep time zone, it is determined that there is a midway awakening, that is, there is a tendency to sleep deprivation. be able to. By detecting the presence or absence of the gap time zone in the sleep time zone in this way, it is possible to objectively and easily determine the sleep disorder. The calculation of the presence / absence, number, length, etc. of various time zones used for discriminating sleep disorders, which will be described below, is preferably performed by a machine such as a computer because it is necessary to process a large number of data.
所定計測時間において、睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無を検出することが好ましい。これにより、断眠傾向にある被検者を広くスクリーニングすることができる。判別精度を高めるためには、所定計測単位時間毎に、睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無を検出してもよい。全ての所定計測単位時間において、間隙時間帯が有る場合に、断眠傾向があると判別してもよい。 It is preferable to detect the presence or absence of a gap time zone in the sleep time zone in a predetermined measurement time. This makes it possible to widely screen subjects who are prone to sleep deprivation. In order to improve the discrimination accuracy, the presence or absence of the gap time zone in the sleep time zone may be detected every predetermined measurement unit time. It may be determined that there is a tendency to sleep deprivation when there is a gap time zone in all predetermined measurement unit times.
上記方法は、睡眠時間帯中の間隙時間帯の合計時間の長さを検出するステップを有していてもよい。また、上記方法は、睡眠時間帯中の間隙時間帯の個数を検出するステップを有していてもよい。これにより、断眠傾向の強さを判別することができる。 The method may include a step of detecting the total length of time in the interstitial time zone during the sleep time zone. Further, the above method may include a step of detecting the number of gap time zones in the sleep time zone. This makes it possible to determine the strength of the tendency to sleep deprivation.
別の検出項目である第３臥位時間帯の有無について説明する。第３臥位時間帯は、睡眠時間帯以外に臥位姿勢を取っている時間である。ここで、第３臥位時間帯には、第２臥位時間帯を構成する第１臥位時間帯が含まれる。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３臥位時間帯が検出される。第３臥位時間帯が有る場合、睡眠が断片化傾向にあると判別してもよい。 The presence or absence of the third recumbent time zone, which is another detection item, will be described. The third recumbent time zone is the time during which the patient is in the recumbent position other than the sleeping time zone. Here, the third recumbent time zone includes the first recumbent time zone constituting the second recumbent time zone. If there are symptoms such as irregular life, chronic fatigue, depression, and insomnia, the third recumbent time zone is detected. If there is a third recumbent time zone, it may be determined that sleep tends to be fragmented.
所定計測時間内における第３臥位時間帯の有無を検出してもよい。これにより、睡眠が断片化傾向にある被検者を広くスクリーニングすることができる。判別精度を高めるために、所定計測単位時間毎に第３臥位時間帯の有無を検出してもよい。全ての所定計測単位時間において、第３臥位時間帯が有る場合に、断眠傾向があると判別してもよい。 The presence or absence of the third recumbent time zone within the predetermined measurement time may be detected. This makes it possible to broadly screen subjects whose sleep tends to be fragmented. In order to improve the discrimination accuracy, the presence or absence of the third recumbent time zone may be detected every predetermined measurement unit time. It may be determined that there is a tendency to sleep deprivation when there is a third recumbent time zone in all predetermined measurement unit times.
睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無、および第３臥位時間帯の有無を検出することが好ましい。このように、睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無と、第３臥位時間帯の有無の両方を検出することによって、睡眠障害の判別精度を高めることができる。 It is preferable to detect the presence or absence of the gap time zone and the presence or absence of the third recumbent time zone in the sleep time zone. In this way, by detecting both the presence / absence of the gap time zone and the presence / absence of the third recumbent time zone in the sleep time zone, the accuracy of discriminating sleep disorders can be improved.
上記方法は、第３臥位時間帯の合計時間の長さを検出するステップを有していてもよい。上記方法は、さらに、第３臥位時間帯の個数を検出するステップを有していることが好ましい。これにより、睡眠の断片化傾向の強さや、過眠の傾向を判別することができる。 The method may include a step of detecting the total time length of the third recumbent time zone. The above method preferably further includes a step of detecting the number of third recumbent time zones. This makes it possible to determine the strength of the tendency of sleep fragmentation and the tendency of hypersomnia.
上記方法は、第３臥位時間帯の合計時間と睡眠時間帯の時間を比較するステップを有していてもよい。第３臥位時間帯の合計時間が睡眠時間帯の時間より長い場合、睡眠の断片化傾向を判別することができる。第３臥位時間帯が複数ある場合、第３臥位時間帯のうち最長の時間帯の時間と、睡眠時間帯の時間の差を検出してもよい。 The method may include a step of comparing the total time of the third recumbent time zone with the time of the sleep time zone. When the total time of the third recumbent time zone is longer than the time of the sleep time zone, the fragmentation tendency of sleep can be determined. When there are a plurality of third lying down time zones, the difference between the time of the longest time zone of the third lying down time zone and the time of the sleeping time zone may be detected.
上記方法は、さらに、前記睡眠時間帯の開始前の第３所定時間Ｔ3以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯（以下、「第４臥位時間帯」と称することがある）の有無を検出するステップを有していてもよい。このステップでは、睡眠前に第３所定時間Ｔ3以内に臥位姿勢であった時間帯の有無を検出している。第４臥位時間帯と睡眠時間帯は区別されるため、第４臥位時間帯と睡眠時間帯の間には臥位以外の姿勢であったＮＡ＜Ｃ１の時間帯がある。第４臥位時間帯が有る場合、例えば、寝付きが悪い、中途覚醒がある、または眠ってはいるが熟睡できていない傾向にあると判別することができる。 The above method further determines the presence or absence of a time zone in which NA ≧ C1 within the third predetermined time T 3 before the start of the sleep time zone (hereinafter, may be referred to as “fourth recumbent time zone”). It may have a step to detect. In this step, the presence or absence of a time zone in which the patient was in the lying position within the third predetermined time T 3 before sleep was detected. Since the 4th lying time zone and the sleeping time zone are distinguished, there is a time zone of NA <C1 which is a posture other than the lying position between the 4th lying time zone and the sleeping time zone. When there is a fourth supine time zone, for example, it can be determined that the person has a poor sleep, has awakening halfway, or tends to sleep but not sleep well.
所定計測時間内における第４臥位時間帯の有無を検出してもよく、所定計測単位時間毎に第４臥位時間帯の有無を検出してもよい。 The presence or absence of the 4th lying time zone within the predetermined measurement time may be detected, or the presence or absence of the 4th lying time zone may be detected for each 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、また、好ましくは２時間以下、より好ましくは１時間半以下に設定することができる。第３所定時間Ｔ3は、第１所定時間Ｔ1未満の時間に設定されることが好ましい。また、第３所定時間Ｔ3は、睡眠時間帯の時間よりも少ない時間に設定されることが好ましい。 The third predetermined time T 3 may be set, for example, preferably 30 minutes or more, more preferably 45 minutes or more, further preferably 1 hour or more, preferably 2 hours or less, and more preferably 1.5 hours or less. can. The third predetermined time T 3 is preferably set to a time less than the first predetermined time T 1 . Further, it is preferable that the third predetermined time T 3 is set to a time less than the time of the sleep time zone.
上記方法は、さらに、第４臥位時間帯の個数を検出するステップを有していてもよい。第４臥位時間帯の個数が多いほど、臥位と臥位以外の姿勢を交互に行っていたといえるため、睡眠が断片化傾向にあると判別することができる。 The method may further include a step of detecting the number of fourth recumbent time zones. It can be said that the larger the number of the fourth recumbent time zones, the more the postures other than the recumbent position and the recumbent position were performed alternately, so that it can be determined that the sleep tends to be fragmented.
上記方法は、さらに、第４臥位時間帯の合計時間の長さを検出するステップを有していてもよい。第４臥位時間帯の合計時間が長いほど、寝付きが悪い、または睡眠が断片化傾向にあると判別することができる。 The method may further include a step of detecting the total time length of the fourth recumbent time zone. It can be determined that the longer the total time in the fourth recumbent time zone, the worse the sleep or the tendency of sleep to become fragmented.
上記方法は、さらに、睡眠時間帯の終了後の第４所定時間Ｔ4以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯（以下、「第５臥位時間帯」と称することがある）の有無を検出するステップを有していてもよい。このステップでは、睡眠後に第４所定時間Ｔ4以内に臥位姿勢であった時間帯の有無を検出している。睡眠時間帯と第５臥位時間帯は区別されるため、睡眠時間帯と第５臥位時間帯の間には臥位以外の姿勢であったＮＡ＜Ｃ１の時間帯がある。第５臥位時間帯が有ると検出された場合、例えば、寝起きが悪いといった起床困難の傾向があると判別することができる。第５臥位時間帯が無いと検出された場合、例えば、寝起きがよいと判別することができる。 The above method further detects the presence or absence of a time zone in which NA ≧ C1 (hereinafter, may be referred to as “fifth recumbent time zone”) within the fourth predetermined time T 4 after the end of the sleep time zone. May have steps to do. In this step, the presence or absence of a time zone in which the patient was in the lying position within the fourth predetermined time T4 after sleep is detected. Since the sleep time zone and the 5th recumbent time zone are distinguished, there is a time zone of NA <C1 in which the posture is other than the recumbent position between the sleep time zone and the 5th recumbent position time zone. When it is detected that there is a fifth recumbent time zone, it can be determined that there is a tendency for difficulty in getting up, for example, poor waking up. When it is detected that there is no fifth recumbent time zone, for example, it can be determined that waking up is good.
第４所定時間Ｔ4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、また、好ましくは２時間以下、より好ましくは１時間半以下に設定することができる。第４所定時間Ｔ4は、第１所定時間Ｔ1未満の時間に設定されることが好ましい。また、第４所定時間Ｔ4は、睡眠時間帯の時間よりも少ない時間に設定されることが好ましい。また、第３所定時間Ｔ3と第４所定時間Ｔ4は同じであってもよく、異なっていてもよい。 The fourth predetermined time T 4 may be set, for example, preferably 30 minutes or more, more preferably 45 minutes or more, further preferably 1 hour or more, preferably 2 hours or less, and more preferably 1.5 hours or less. can. The fourth predetermined time T 4 is preferably set to a time less than the first predetermined time T 1 . Further, it is preferable that the fourth predetermined time T 4 is set to a time less than the time of the sleep time zone. Further, the third predetermined time T 3 and the fourth predetermined time T 4 may be the same or different.
上記方法は、さらに、第５臥位時間帯の個数を検出するステップを有していてもよい。第５臥位時間帯の個数が多いほど、臥位と臥位以外の姿勢を交互に行っているといえるため、睡眠の断片化傾向が強いと判別できる。 The method may further include a step of detecting the number of fifth recumbent time zones. It can be said that the larger the number of the fifth recumbent time zone, the more the postures other than the recumbent position and the recumbent position are alternately performed, so that it can be determined that the tendency of sleep fragmentation is strong.
上記方法は、さらに、第５臥位時間帯の合計時間の長さを検出するステップを有していてもよい。第５臥位時間帯の合計時間が長いほど、寝起きが悪い、または睡眠が断片化傾向にあると判別することができる。 The method may further include a step of detecting the total time length of the fifth recumbent time zone. It can be determined that the longer the total time in the fifth recumbent time zone, the worse the waking up or the tendency of sleep to become fragmented.
２．睡眠障害を判別する装置
本発明の実施形態に係る睡眠障害を判別する装置は、睡眠時間帯を算出する時間算出部と、睡眠障害を判別する判別部を有している。本明細書では、「睡眠障害を判別する装置」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. 2. Device for Discriminating Sleep Disorders The device for discriminating sleep disorders according to the embodiment of the present invention has a time calculation unit for calculating a sleep time zone and a discriminating unit for discriminating sleep disorders. In the present specification, the "device for discriminating sleep disorders" may be simply referred to as "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.
図１は、本発明の実施の形態に係る装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、装置１０には、被検者の身長方向の加速度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。また、装置１０とは別のセンサで身長方向の加速度ＴＡを計測してもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a device 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the apparatus 10 may be provided with a receiving unit 11 for receiving data transmitted from a
センサ５０は、身長方向の加速度ＴＡを検出する計測部５１を備える。センサ５０の計測部５１では、身長方向の加速度ＴＡに相当する被検者のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の少なくともいずれか一方向の加速度を計測して時間算出部１２に送信することが好ましい。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。
The
受信部１１は、時間算出部１２や判別部１３に設けられてもよい。センサ５０から装置１０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、複数個のデータ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 discrimination unit 13. As a method of transmitting / receiving data from the
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、間隙時間帯、第２臥位時間帯および睡眠時間帯を算出する。詳細には、第１臥位時間帯、間隙時間帯、第２臥位時間帯および睡眠時間帯は、「１．睡眠障害を判別する方法」に記載したとおり算出することができる。時間算出部１２では、下記条件（１）～（３）により、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。
［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、間隙時間帯、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
間隙時間帯Ｌsm：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が第２所定時間Ｔ2以内である時間帯
第２臥位時間帯Ｌm2：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）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］
The time calculation unit 12 receives the data of the acceleration TA in the height direction of the subject transmitted from the
[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 first recumbent time zone, the gap time zone, and the second recumbent time zone First recumbent time zone L m1 : The time when NA ≧ C1 (C1 is a constant) is equal to or greater than the first predetermined time T1. Gap time zone L sm : The first recumbent time zone L m1 is two or more, and NA <C1 between two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 is the second predetermined time T 2 Time zone within 2nd recumbent time zone L m2 : 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 sleep 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 a predetermined measurement unit time]
時間算出部１２では、前記睡眠時間帯の開始前の第３所定時間Ｔ3以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯（第４臥位時間帯）を算出してもよい。これにより、判別部１３で第３臥位時間帯の有無、合計時間、個数の少なくともいずれか１つを検出することができる。 The time calculation unit 12 may calculate a time zone (fourth recumbent time zone) in which NA ≧ C1 within the third predetermined time T 3 before the start of the sleep time zone. As a result, the discriminating unit 13 can detect at least one of the presence / absence of the third recumbent time zone, the total time, and the number.
時間算出部１２では、前記睡眠時間帯の終了後の第４所定時間Ｔ4以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯（第５臥位時間帯）を算出してもよい。これにより、判別部１３で第４臥位時間帯の有無、合計時間、個数の少なくともいずれか１つを検出することができる。 The time calculation unit 12 may calculate a time zone (fifth recumbent time zone) in which NA ≧ C1 within the fourth predetermined time T 4 after the end of the sleep time zone. As a result, the discriminating unit 13 can detect at least one of the presence / absence of the fourth recumbent time zone, the total time, and the number.
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ことができる。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. In the morphology calculation unit, the morphology calculation can be performed in order to remove the noise of the negative acceleration-time waveform. 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 in the morphology calculation unit. The morphology operation and the binarization process can be performed by the above-mentioned method.
図示していないが、装置１０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１０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の前段または判別部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判別部１３に送信することができるため、精度が高い判別指標を作成することができる。 Although not shown, the device 10 may have a function of removing abnormal values of data. That is, the device 10 may include an abnormal value detecting unit and an abnormal value removing unit. The abnormal value detection unit and the abnormal value removal unit can be preferably provided in the front stage of the time calculation unit 12 or the front stage of the discrimination unit 13. As a result, the data from which the abnormal values have been removed can be transmitted to the discrimination unit 13, so that a highly accurate discrimination index can be created.
判別部１３は、時間算出部１２から送信されたデータに基づき、睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無と、第１臥位時間帯と第２臥位時間帯の合計から睡眠時間帯の時間を除いた第３臥位時間帯の有無の少なくともいずれか一方を検出する。睡眠時間帯のうち間隙時間帯が有る場合、睡眠途中の覚醒、つまり断眠傾向があると判別することができる。第３臥位時間帯が有る場合、睡眠が断片化傾向にあると判別することができる。このように判別部１３では、簡単に測定可能なパラメータである被検者の臥位姿勢の時間から算出される間隙時間帯の有無または第３臥位時間帯の有無を検出することにより、客観的かつ容易に睡眠障害を判別することができる。 Based on the data transmitted from the time calculation unit 12, the discrimination unit 13 determines the time of the sleep time zone from the presence / absence of the gap time zone in the sleep time zone and the total of the first recumbent time zone and the second recumbent time zone. At least one of the presence or absence of the third recumbent time zone excluding the above is detected. When there is a gap time zone in the sleep time zone, it can be determined that there is a tendency to awaken during sleep, that is, a tendency to sleep deprivation. When there is a third recumbent time zone, it can be determined that sleep tends to be fragmented. In this way, the discriminating unit 13 objectively detects the presence / absence of the gap time zone or the presence / absence of the third recumbent time zone calculated from the time of the lying posture of the subject, which is a parameter that can be easily measured. Sleep disorders can be discriminated easily and targetedly.
判別部１３では、間隙時間帯の有無または第３臥位時間帯の有無以外を検出してもよい。判別部が、睡眠時間帯の開始前の第３所定時間Ｔ3以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯（第４臥位時間帯）の有無、睡眠時間帯の終了後の第４所定時間Ｔ4以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯（第５臥位時間帯）の有無、第３臥位時間帯の合計時間の長さの少なくともいずれか１つを検出するものであってもよい。これにより、睡眠障害の判別精度をより高めることができる。 The determination unit 13 may detect the presence / absence of a gap time zone or the presence / absence of a third recumbent time zone. Whether or not the discriminating unit has a time zone (fourth recumbent time zone) in which NA ≧ C1 within the third predetermined time T 3 before the start of the sleep time zone, and the fourth predetermined time T after the end of the sleep time zone. It may detect at least one of the presence / absence of the time zone (fifth recumbent time zone) in which NA ≧ C1 within 4 and the total time length of the third recumbent time zone. As a result, the accuracy of discriminating sleep disorders can be further improved.
また、判別部１３は、間隙時間帯の個数または合計時間の長さ、第３臥位時間帯の個数、第４臥位時間帯または第５臥位時間帯の個数または合計時間の長さ等、「１．睡眠障害を判別する方法」で挙げたものを検出することができる。これにより、睡眠障害の判別精度を一層高めることができる。 Further, the discriminating unit 13 includes the number of gap time zones or the total time length, the number of third lying down time zones, the number of fourth lying down time zones or the fifth lying down time zone, or the total length of time. , "1. Method for discriminating sleep disorder" can be detected. As a result, the accuracy of discriminating sleep disorders can be further improved.
図示していないが、計算機１には、判別部１３で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
（実施例１）第１所定時間および定数Ｃ１の好ましい値の検証
ウェアラブル心拍センサ（ｍｙＢｅａｔ（登録商標）ＷＨＳ－１、ユニオンツール社製）を被検者（身長１６２ｃｍ、体重４６ｋｇ、女性健常者）の胸部に装着し、２０秒ごとに各種姿勢をとった時のＹ軸方向の加速度を測定した。結果を図２に示す。座位、立位、歩行、座位で左右に動くという姿勢では、Ｙ軸方向の加速度－０．５未満となる傾向があるが、臥位、立位からしゃがんだときの姿勢、立位からうずくまったときの姿勢は、Ｙ軸方向の加速度－０．５以上となる傾向にあった。この結果から、定数Ｃ１が－０．５以上であり、第１所定時間が３０分以上であることが好ましいことが分かった。したがって、定数Ｃ１を－０．５以上にすることにより、臥位、立位からしゃがんだときの姿勢、立位からうずくまったときの姿勢の時間帯を好適に算出することができる。また、第１所定時間が３０分以上であれば、第１臥位時間帯から立位からしゃがんだ時の姿勢やうずくまった時の姿勢を除くことができることが分かった。
(Example 1) Verification of a preferable value of a first predetermined time and a constant C1 A wearable heart rate sensor (myBeat (registered trademark) WHS-1, manufactured by Union Tool Co., Ltd.) was used as a subject (height 162 cm, weight 46 kg, healthy female). It was attached to the chest of the body, and the acceleration in the Y-axis direction was measured every 20 seconds when various postures were taken. The results are shown in FIG. In the posture of sitting, standing, walking, and moving left and right in the sitting position, the acceleration in the Y-axis direction tends to be less than -0.5, but the posture when crouching from the lying position or standing position, and crouching from the standing position. The attitude at that time tended to be an acceleration of -0.5 or more in the Y-axis direction. From this result, it was found that it is preferable that the constant C1 is −0.5 or more and the first predetermined time is 30 minutes or more. Therefore, by setting the constant C1 to −0.5 or more, the time zone of the lying position, the posture when crouching from the standing position, and the posture when crouching from the standing position can be suitably calculated. Further, it was found that if the first predetermined time is 30 minutes or more, the posture when crouching or crouching from the standing position can be excluded from the first lying time zone.
（実施例２）睡眠障害を判別する方法の適用例
米国精神医学会が作成したＤＳＭ－５によりうつ病と診断されたうつ病患者１８名、健常者１８名の計３６名を被検者とした。ウェアラブル心拍センサ（ｍｙＢｅａｔ（登録商標）ＷＨＳ－１、ユニオンツール社製）を被検者の人体胸部に装着し、被検者の身長方向の加速度ＴＡに相当するＹ軸方向の加速度を７２時間計測した。所定計測単位時間は２４時間とした。
(Example 2) Application example of a method for discriminating sleep disorders 18 depressed patients and 18 healthy subjects diagnosed with depression by DSM-5 prepared by the American Psychiatric Association were treated as subjects. did. A wearable heart rate sensor (myBeat® WHS-1, manufactured by Union Tool) is attached to the subject's chest and measures the acceleration in the Y-axis direction, which corresponds to the acceleration TA in the height direction of the subject, for 72 hours. did. The predetermined measurement unit time was 24 hours.
下記条件（１）～（３）により、計測した加速度ＴＡから負加速度ＮＡを算出して、第１臥位時間帯、間隙時間帯、第２臥位時間帯を算出した。Ｃ１＝－０．５、第１所定時間Ｔ1＝１時間、第２所定時間Ｔ2＝１時間、第３所定時間Ｔ3＝１時間、第４所定時間Ｔ4＝１時間に設定した。
［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、間隙時間帯、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
間隙時間帯Ｌsm：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が第２所定時間Ｔ2以内である時間帯
第２臥位時間帯Ｌm2：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）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］
Under the following conditions (1) to (3), the negative acceleration NA was calculated from the measured acceleration TA, and the first recumbent time zone, the gap time zone, and the second recumbent time zone were calculated. C1 = −0.5, the first predetermined time T 1 = 1 hour, the second predetermined time T 2 = 1 hour, the third predetermined time T 3 = 1 hour, and the fourth predetermined time T 4 = 1 hour.
[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 first recumbent time zone, the gap time zone, and the second recumbent time zone First recumbent time zone L m1 : The time when NA ≧ C1 (C1 is a constant) is equal to or greater than the first predetermined time T1. Gap time zone L sm : The first recumbent time zone L m1 is two or more, and NA <C1 between two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 is the second predetermined time T 2 Time zone within 2nd recumbent time zone L m2 : 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 sleep 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 a predetermined measurement unit time]
次いで、所定計測単位毎の睡眠時間帯のうち間隙時間帯の有無、個数および時間、第３臥位時間帯の有無および個数、睡眠前１時間以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯（第４臥位時間帯）の有無および個数、睡眠後１時間以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯（第５臥位時間帯）の有無および個数を検出した。結果を表１に示す。 Next, among the sleep time zones for each predetermined measurement unit, the presence / absence, number and time of gap time zones, the presence / absence and number of third recumbent time zones, and the time zone in which NA ≧ C1 within 1 hour before sleep (4th). The presence / absence and number of lying down time zones) and the presence / absence and number of time zones (fifth lying down time zone) in which NA ≥ C1 was detected within 1 hour after sleep were detected. The results are shown in Table 1.
うつ病患者は健常者よりも間隙時間帯が多く、すなわち中途覚醒が起こりやすい傾向が見られた。また、うつ病患者は健常者と比較して第３臥位時間帯がある傾向が見られた。特に、男性健常者に対して男性うつ病患者は有意に第３臥位時間帯がある傾向が見られた。うつ病患者は健常者と比較して、第４臥位時間帯および第５臥位時間帯がある傾向が見られた。 Depressed patients had more interstitial time zones than healthy subjects, that is, they tended to be more likely to awaken halfway. In addition, depressed patients tended to have a third recumbent time zone compared to healthy subjects. In particular, male depressed patients tended to have a significantly third recumbent time zone compared to healthy male subjects. Depressed patients tended to have a 4th and 5th decubitus time zones as compared with healthy subjects.
１：計算機
１０：睡眠障害を判別する装置
１１：受信部
１２：時間算出部
１３：判別部
５０：センサ
５１：計測部
1: Computer 10: Device for discriminating sleep disorders 11: Receiving unit 12: Time calculation unit 13: Discriminating unit 50: Sensor 51: Measuring unit
Claims (9)
被検者の身長方向の加速度ＴＡ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、間隙時間帯、第２臥位時間帯および睡眠時間帯を算出するステップと、
前記睡眠時間帯のうち前記間隙時間帯の有無、または前記第１臥位時間帯と前記第２臥位時間帯の合計時間から前記睡眠時間帯の時間を除いた第３臥位時間帯の有無を検出するステップと、
前記睡眠時間帯の開始前の第３所定時間Ｔ３以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯の有無と、前記睡眠時間帯の終了後の第４所定時間Ｔ４以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯の有無の少なくともいずれか一方を検出するステップと、を実行する方法。
［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、間隙時間帯、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
間隙時間帯Ｌｓｍ：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が第２所定時間Ｔ２以内である時間帯
第２臥位時間帯Ｌｍ２：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）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］ To identify sleep disorders
Steps to measure the acceleration TA in the height direction of the subject,
A step of calculating the negative acceleration NA under the following conditions (1) to (3) to calculate the first recumbent time zone, the gap time zone, the second recumbent position time zone, and the sleep time zone.
Presence or absence of the gap time zone in the sleeping time zone, or presence or absence of the third lying down time zone obtained by excluding the time of the sleeping time zone from the total time of the first lying down time zone and the second lying down time zone. And the steps to detect
The presence or absence of a time zone in which NA ≧ C1 was within the third predetermined time T3 before the start of the sleep time zone, and NA ≧ C1 within the fourth predetermined time T4 after the end of the sleep time zone. A step to detect at least one of the presence or absence of a time zone, and how to perform it.
[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 first recumbent time zone, the gap time zone, and the second recumbent time zone First recumbent time zone L m1 : The time when NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the first predetermined time T 1 or more. Gap time zone L sm : The first recumbent time zone L m1 is two or more, and NA <C1 between two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 is the second predetermined time T 2 . Time zone within 2nd recumbent time zone L m2 : Time zone obtained by summing the two adjacent first recumbent time zones L m11 , L m12 and the gap time zone L sm (3) Calculation of sleep 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 a predetermined measurement unit time]
前記睡眠時間帯のうち前記間隙時間帯の有無、および前記第３臥位時間帯の有無を検出する請求項１または２に記載の方法。 To identify sleep disorders
The method according to claim 1 or 2, wherein the presence or absence of the gap time zone and the presence or absence of the third recumbent time zone among the sleep time zones are detected.
さらに、前記第３臥位時間帯の合計時間の長さを検出するステップを実行する請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。 To identify sleep disorders
The method according to any one of claims 1 to 5, further comprising the step of detecting the total time length of the third recumbent time zone.
さらに、前記第３臥位時間帯の個数を検出するステップを実行する請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。 To identify sleep disorders
Further, the method according to any one of claims 1 to 6, wherein the step of detecting the number of the third recumbent time zone is executed .
睡眠障害を判別する判別部を有しており、
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、間隙時間帯、第２臥位時間帯および睡眠時間帯を算出するものであり、
前記判別部は、前記睡眠時間帯のうち前記間隙時間帯の有無と、前記第１臥位時間帯と前記第２臥位時間帯の合計時間から前記睡眠時間帯の時間を除いた第３臥位時間帯の有無の少なくともいずれか一方と、前記睡眠時間帯の開始前の第３所定時間Ｔ３以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯の有無と、前記睡眠時間帯の終了後の第４所定時間Ｔ４以内にＮＡ≧Ｃ１であった時間帯の有無の少なくともいずれか一方を検出するものであることを特徴とする睡眠障害を判別する装置。
［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、間隙時間帯、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
間隙時間帯Ｌｓｍ：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が第２所定時間Ｔ２以内である時間帯
第２臥位時間帯Ｌｍ２：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）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］ A time calculation unit that calculates the sleep time zone and
It has a discriminator that discriminates sleep disorders,
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 recumbent time zone, the gap time zone, and the second recumbent position. It calculates the time zone and sleep time zone.
The discriminating unit is the third decubitus of the sleep time zone, excluding the time of the sleep time zone from the presence / absence of the gap time zone and the total time of the first decubitus time zone and the second decubitus time zone. At least one of the presence or absence of a position time zone, the presence or absence of a time zone in which NA ≧ C1 within the third predetermined time T3 before the start of the sleep time zone, and the fourth after the end of the sleep time zone. A device for discriminating a sleep disorder, characterized in that it detects at least one of the presence or absence of a time zone in which NA ≧ C1 within a predetermined time T4 .
[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 first recumbent time zone, the gap time zone, and the second recumbent time zone First recumbent time zone L m1 : The time when NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the first predetermined time T 1 or more. Gap time zone L sm : The first recumbent time zone L m1 is two or more, and NA <C1 between two adjacent first recumbent time zones L m11 and L m12 is the second predetermined time T 2 . Time zone within 2nd recumbent time zone L m2 : Time zone obtained by summing the two adjacent first recumbent time zones L m11 , L m12 and the gap time zone L sm (3) Calculation of sleep 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 a predetermined measurement unit time]
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