JPH05200001A - 睡眠時無呼吸モニタ - Google Patents
睡眠時無呼吸モニタInfo
- Publication number
- JPH05200001A JPH05200001A JP4034059A JP3405992A JPH05200001A JP H05200001 A JPH05200001 A JP H05200001A JP 4034059 A JP4034059 A JP 4034059A JP 3405992 A JP3405992 A JP 3405992A JP H05200001 A JPH05200001 A JP H05200001A
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- JP
- Japan
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- signal
- respiratory
- apnea
- oscillation
- heartbeat
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被験者にセンサを取り付けることなく、無拘
束な状態で睡眠時の呼吸信号および心拍信号が得られる
ようにする。 【構成】 ネット状のシート２Ａ〜２Ｃを含むプローブ
１を被験者に密着し、このプローブ１と生体間の呼吸に
伴う浮遊容量の変化により、接続している発振回路５の
発振出力信号の発振振幅が変化し、この振幅の変化を検
波し、呼吸信号Ｋに心拍信号ＨＲが重畳した生体信号Ｓ
Ｋを得る。ＣＰＵ１３は所定の処理プログラムにより呼
吸信号Ｋと心拍信号ＨＲを分離し、それらの信号から無
呼吸区間を算出し、生体信号から体動情報を求め、デー
タ記憶部１７に記憶する。
束な状態で睡眠時の呼吸信号および心拍信号が得られる
ようにする。 【構成】 ネット状のシート２Ａ〜２Ｃを含むプローブ
１を被験者に密着し、このプローブ１と生体間の呼吸に
伴う浮遊容量の変化により、接続している発振回路５の
発振出力信号の発振振幅が変化し、この振幅の変化を検
波し、呼吸信号Ｋに心拍信号ＨＲが重畳した生体信号Ｓ
Ｋを得る。ＣＰＵ１３は所定の処理プログラムにより呼
吸信号Ｋと心拍信号ＨＲを分離し、それらの信号から無
呼吸区間を算出し、生体信号から体動情報を求め、デー
タ記憶部１７に記憶する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は睡眠時無呼吸モニタに関
し、特に被験者を無拘束な状態で睡眠時の呼吸信号を得
ることができる睡眠時無呼吸モニタに関する。
し、特に被験者を無拘束な状態で睡眠時の呼吸信号を得
ることができる睡眠時無呼吸モニタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の呼吸測定方法は、（Ａ）
鼻口型と称する予熱したビートサーミスタの温度を変
化させる方法、（Ｂ） 口や鼻孔にサーミスタを取り付
け、呼吸流による温度変化を計測する方法、（Ｃ） 電
解液またはカーボンを満たしたゴムチューブを胸郭に巻
き付けて、その抵抗変化を計測する方法、（Ｄ） 肺を
含む胸郭のインピーダンス変化を計測する方法、（Ｅ）
胸郭の前後にコイルを置き、高周波における相互誘導
を計測する方法、（Ｆ） 胸壁に永久磁石を張り付け、
その動きをコイルで検出する方法、（Ｇ） 気管部にマ
イクロフォンを装着し、気管音を記録する方法、（Ｈ）
胸部の下に圧電素子を置き、起電力を計測する方法、
（Ｉ） 胸部の下にエアーマットを敷き、内圧の変化を
検出する方法等がある。
鼻口型と称する予熱したビートサーミスタの温度を変
化させる方法、（Ｂ） 口や鼻孔にサーミスタを取り付
け、呼吸流による温度変化を計測する方法、（Ｃ） 電
解液またはカーボンを満たしたゴムチューブを胸郭に巻
き付けて、その抵抗変化を計測する方法、（Ｄ） 肺を
含む胸郭のインピーダンス変化を計測する方法、（Ｅ）
胸郭の前後にコイルを置き、高周波における相互誘導
を計測する方法、（Ｆ） 胸壁に永久磁石を張り付け、
その動きをコイルで検出する方法、（Ｇ） 気管部にマ
イクロフォンを装着し、気管音を記録する方法、（Ｈ）
胸部の下に圧電素子を置き、起電力を計測する方法、
（Ｉ） 胸部の下にエアーマットを敷き、内圧の変化を
検出する方法等がある。
【０００３】そして、睡眠時の呼吸モニタはこれらの方
法と心電計を組み合わせ、カセットテープや半導体記憶
素子に波形や無呼吸の時間等を記録させ、それらを再生
器で再生し、コンピュータ等を用いて解析していた。
法と心電計を組み合わせ、カセットテープや半導体記憶
素子に波形や無呼吸の時間等を記録させ、それらを再生
器で再生し、コンピュータ等を用いて解析していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の呼吸測定方
法は被験者にセンサを取り付けるため、睡眠が妨げられ
る可能性があり、測定結果の評価について問題が生じか
ねない。また、心拍を同時測定するためには、心電電極
等を別途装着しなければならず、被験者に対する拘束度
が増加する等の問題点があった。
法は被験者にセンサを取り付けるため、睡眠が妨げられ
る可能性があり、測定結果の評価について問題が生じか
ねない。また、心拍を同時測定するためには、心電電極
等を別途装着しなければならず、被験者に対する拘束度
が増加する等の問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る睡眠時無呼
吸モニタは、生体が接近すると生体との間の浮遊容量の
変化により発振振幅が変化する発振出力信号を出力する
手段と、この発振出力信号から呼吸信号に心拍信号が重
複した生体信号を検出する手段と、この生体信号を所定
の処理プログラムにより呼吸信号と心拍信号に分離する
手段と、呼吸信号が一定値以下の振幅になった時刻から
振幅が回復した時刻までの時間を求め、無呼吸時間を求
める手段と、寝返りなどの過大な動きにより増幅器が飽
和することにより体動情報を得る手段と、前記の呼吸信
号、心拍信号、無呼吸区間、体動情報を記憶する記憶手
段とを有している。
吸モニタは、生体が接近すると生体との間の浮遊容量の
変化により発振振幅が変化する発振出力信号を出力する
手段と、この発振出力信号から呼吸信号に心拍信号が重
複した生体信号を検出する手段と、この生体信号を所定
の処理プログラムにより呼吸信号と心拍信号に分離する
手段と、呼吸信号が一定値以下の振幅になった時刻から
振幅が回復した時刻までの時間を求め、無呼吸時間を求
める手段と、寝返りなどの過大な動きにより増幅器が飽
和することにより体動情報を得る手段と、前記の呼吸信
号、心拍信号、無呼吸区間、体動情報を記憶する記憶手
段とを有している。
【０００６】
【作用】本発明は被験者を無拘束の状態で、生体信号を
得ることができ、しかも簡単に外乱の影響を除去でき、
精度よく睡眠時無呼吸症候群の診断に必要な情報を得る
ことができる。
得ることができ、しかも簡単に外乱の影響を除去でき、
精度よく睡眠時無呼吸症候群の診断に必要な情報を得る
ことができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明に係る睡眠時無呼吸モニタの一
実施例を示すブロック図である。同図において、１はそ
の詳細な構成を図２に示すように、複数個の導電性の軟
らかいネット状のシート２Ａ〜２Ｃおよびこれらのネッ
ト状のシート２Ａ〜２Ｃを包む絶縁性のカバー３から構
成したプローブ、４はこのプローブ１が接続するアナロ
グスイッチ、５はこのプローブ１のネット状のシート２
Ａ〜２Ｃと生体との間の浮遊容量が体動（呼吸、心拍等
も含む）による生体間の距離の変化により増減するの
で、それに応じて発振出力信号５Ａの発振振幅が変化す
る発振回路である。
実施例を示すブロック図である。同図において、１はそ
の詳細な構成を図２に示すように、複数個の導電性の軟
らかいネット状のシート２Ａ〜２Ｃおよびこれらのネッ
ト状のシート２Ａ〜２Ｃを包む絶縁性のカバー３から構
成したプローブ、４はこのプローブ１が接続するアナロ
グスイッチ、５はこのプローブ１のネット状のシート２
Ａ〜２Ｃと生体との間の浮遊容量が体動（呼吸、心拍等
も含む）による生体間の距離の変化により増減するの
で、それに応じて発振出力信号５Ａの発振振幅が変化す
る発振回路である。
【０００８】６Ａ〜６Ｅは光Ｉ／Ｆ、７Ａおよび７Ｂは
光ファイバー、８は発振回路５の発振出力信号５Ａを検
波し、生体信号８Ａを出力するＡＭ検波回路、９はこの
生体信号８Ａを増幅し、この増幅された生体信号９Ａを
出力する増幅器、１０はこの増幅された生体信号９Ａに
含まれたハム、ノイズ、直流成分などを除去し、呼吸信
号Ｋに心拍信号ＨＲが重畳した生体信号１０Ａを出力す
るバンドパスフィルタ、１１はこの生体信号１０ＡをＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、１２はそれぞれデータバス
ラインを介してＣＰＵ１３、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５、
表示部１６、データ記憶部１７、インターフェース部１
８およびアラーム１９が接続するＩ／Ｏポートである。
光ファイバー、８は発振回路５の発振出力信号５Ａを検
波し、生体信号８Ａを出力するＡＭ検波回路、９はこの
生体信号８Ａを増幅し、この増幅された生体信号９Ａを
出力する増幅器、１０はこの増幅された生体信号９Ａに
含まれたハム、ノイズ、直流成分などを除去し、呼吸信
号Ｋに心拍信号ＨＲが重畳した生体信号１０Ａを出力す
るバンドパスフィルタ、１１はこの生体信号１０ＡをＡ
／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器、１２はそれぞれデータバス
ラインを介してＣＰＵ１３、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５、
表示部１６、データ記憶部１７、インターフェース部１
８およびアラーム１９が接続するＩ／Ｏポートである。
【０００９】２０は前記Ａ／Ｄ変換器１１の出力が飽和
した時点で、このＩ／Ｏポート１２から出力したインス
ト信号ＩＮＴが入力するインスト回路である。なお、上
記ＣＰＵ１３はＲＡＭ１５の記憶機能を利用しつつＲＯ
Ｍ１４にあらかじめ定められたプログラムに従って信号
処理を実行し、呼吸信号Ｋと心拍信号ＨＲが重畳した生
体信号１０Ａを呼吸信号Ｋと心拍信号ＨＲに分離し、そ
れらの信号と呼吸信号Ｋより無呼吸時間ＴＫを算出し、
Ｉ／Ｏポート１２を介してデータ記憶部１７に送る。
した時点で、このＩ／Ｏポート１２から出力したインス
ト信号ＩＮＴが入力するインスト回路である。なお、上
記ＣＰＵ１３はＲＡＭ１５の記憶機能を利用しつつＲＯ
Ｍ１４にあらかじめ定められたプログラムに従って信号
処理を実行し、呼吸信号Ｋと心拍信号ＨＲが重畳した生
体信号１０Ａを呼吸信号Ｋと心拍信号ＨＲに分離し、そ
れらの信号と呼吸信号Ｋより無呼吸時間ＴＫを算出し、
Ｉ／Ｏポート１２を介してデータ記憶部１７に送る。
【００１０】さらに、このＣＰＵ１３はある一定時間以
上無呼吸時間ＴＫか続いた場合、あるいは心拍数がある
一定値以下になった場合は、Ｉ／Ｏポート１２を介して
接続されているアラーム１９により警報信号を鳴らし、
また、Ａ／Ｄ変換器１１の出力が寝返りなどの過度の体
動により飽和した時点で、インスト回路２０にインスト
信号ＩＮＴをＩ／Ｏポート１２を介して出力し、さら
に、このＩ／Ｏポート１２の出力端子１２Ａを介して出
力する切り替え信号ＳＣＨによりアナログスイッチ４を
切り替え、最大感度のネット状のシート２Ａ〜２Ｃを選
択し、さらにこのＩ／Ｏポート１２を介してデータ記憶
部１７に記憶したデータをインターフェース部１８に伝
送する。
上無呼吸時間ＴＫか続いた場合、あるいは心拍数がある
一定値以下になった場合は、Ｉ／Ｏポート１２を介して
接続されているアラーム１９により警報信号を鳴らし、
また、Ａ／Ｄ変換器１１の出力が寝返りなどの過度の体
動により飽和した時点で、インスト回路２０にインスト
信号ＩＮＴをＩ／Ｏポート１２を介して出力し、さら
に、このＩ／Ｏポート１２の出力端子１２Ａを介して出
力する切り替え信号ＳＣＨによりアナログスイッチ４を
切り替え、最大感度のネット状のシート２Ａ〜２Ｃを選
択し、さらにこのＩ／Ｏポート１２を介してデータ記憶
部１７に記憶したデータをインターフェース部１８に伝
送する。
【００１１】また、上記インターフェース部１８は、例
えばパーソナルコンピュータのような機能を有する装置
を接続し、測定結果をグラフィック表示したり、さらに
データ処理を行うことが可能である。
えばパーソナルコンピュータのような機能を有する装置
を接続し、測定結果をグラフィック表示したり、さらに
データ処理を行うことが可能である。
【００１２】次に、上記構成による睡眠時無呼吸モニタ
の動作について図３を参照して説明する。まず、プロー
ブ１を生体に密着させると、生体の呼吸に伴い、プロー
ブ１のシート２Ａと生体間の浮遊容量が変化する。ここ
で、切り替え信号ＳＣＨによりアナログスイッチ４が例
えばシート２Ａを選択するように切り替えられている。
このため、発振回路５から出力する発振出力信号５Ａの
発振振幅が変化する。この発振出力信号５Ａは光Ｉ／Ｆ
６Ａ→光ファイバー７Ａ→光Ｉ／Ｆ６Ｂを介してＡＭ検
波回路８に入力する。
の動作について図３を参照して説明する。まず、プロー
ブ１を生体に密着させると、生体の呼吸に伴い、プロー
ブ１のシート２Ａと生体間の浮遊容量が変化する。ここ
で、切り替え信号ＳＣＨによりアナログスイッチ４が例
えばシート２Ａを選択するように切り替えられている。
このため、発振回路５から出力する発振出力信号５Ａの
発振振幅が変化する。この発振出力信号５Ａは光Ｉ／Ｆ
６Ａ→光ファイバー７Ａ→光Ｉ／Ｆ６Ｂを介してＡＭ検
波回路８に入力する。
【００１３】このＡＭ検波回路８はこの発振出力信号５
Ａを検波し、生体信号８Ａを出力する。そこで、この生
体信号８Ａは増幅器９で増幅されたのち、バンドパスフ
ィルタ１０に入力する。このバンドパスフィルタ１０は
生体信号９Ａに含まれるハム、ノイズ、直流成分を除去
し、呼吸信号Ｋに心拍信号ＨＲが重畳した生体信号１０
ＡをＡ／Ｄ変換器１１に送る。このＡ／Ｄ変換器１１は
このアナログの生体信号１０Ａをディジタルの生体信号
１０Ａに変換する。
Ａを検波し、生体信号８Ａを出力する。そこで、この生
体信号８Ａは増幅器９で増幅されたのち、バンドパスフ
ィルタ１０に入力する。このバンドパスフィルタ１０は
生体信号９Ａに含まれるハム、ノイズ、直流成分を除去
し、呼吸信号Ｋに心拍信号ＨＲが重畳した生体信号１０
ＡをＡ／Ｄ変換器１１に送る。このＡ／Ｄ変換器１１は
このアナログの生体信号１０Ａをディジタルの生体信号
１０Ａに変換する。
【００１４】そこで、ＣＰＵ１３はＲＡＭ１５の記憶機
能を利用しつつＲＯＭ１４にあらかじめ定められた処理
プログラムに従ってそのディジタルの生体信号１０Ａの
処理を実行し、呼吸信号Ｋと心拍信号ＨＲに分離する。
いま、この呼吸信号Ｋが図３に示すように、その振幅が
あらかじめ定められた一定値以下になった時点Ｔ１から
一定値以上に回復した時点Ｔ２までの時間を無呼吸時間
ＴＫとし、開始時刻Ｔ１、終了時刻Ｔ２と共にデータ記
憶部１７に記録することができる。
能を利用しつつＲＯＭ１４にあらかじめ定められた処理
プログラムに従ってそのディジタルの生体信号１０Ａの
処理を実行し、呼吸信号Ｋと心拍信号ＨＲに分離する。
いま、この呼吸信号Ｋが図３に示すように、その振幅が
あらかじめ定められた一定値以下になった時点Ｔ１から
一定値以上に回復した時点Ｔ２までの時間を無呼吸時間
ＴＫとし、開始時刻Ｔ１、終了時刻Ｔ２と共にデータ記
憶部１７に記録することができる。
【００１５】また、寝返りなどの過度な体動により、前
記増幅器９が飽和することにより、体動情報Ｍが得られ
るが、そのとき、切り替え信号ＳＣＨによりアナログス
イッチ４を切り替え、ネット状のシートが最大感度にな
る身体の位置情報Ｉと、その体動が発生した時刻Ｔａを
データ記憶部１７に記録することができる。このよう
に、複数のシートのうち、最大感度のシートのみ選択す
るように切り替えることにより、検出部分の増大による
外乱の影響を除去することができる。
記増幅器９が飽和することにより、体動情報Ｍが得られ
るが、そのとき、切り替え信号ＳＣＨによりアナログス
イッチ４を切り替え、ネット状のシートが最大感度にな
る身体の位置情報Ｉと、その体動が発生した時刻Ｔａを
データ記憶部１７に記録することができる。このよう
に、複数のシートのうち、最大感度のシートのみ選択す
るように切り替えることにより、検出部分の増大による
外乱の影響を除去することができる。
【００１６】そして、これらの生体信号およびそれから
得られるデータをインターフェース部１８により図示せ
ぬ他の処理装置例えばパーソナルコンピュータに伝送
し、測定結果をグラフィック表示し、モニタすることが
できる。
得られるデータをインターフェース部１８により図示せ
ぬ他の処理装置例えばパーソナルコンピュータに伝送
し、測定結果をグラフィック表示し、モニタすることが
できる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る睡眠時無呼吸モニタによれば、無拘束型のセンサを用
いて呼吸信号を検出するため、被験者の睡眠を阻害せず
に呼吸状態を測定することができる。しかも、１つのセ
ンサで呼吸と心拍の情報を同時に測定することにより、
測定精度の向上および測定の信頼性を向上することがで
きる。さらに、プローブのシートの切り替え信号による
体動情報をも検出できるので、睡眠時無呼吸症候群の診
断に必要な様々な情報も同時に被験者に負担をかけずに
計測することができるなどの効果がある。
る睡眠時無呼吸モニタによれば、無拘束型のセンサを用
いて呼吸信号を検出するため、被験者の睡眠を阻害せず
に呼吸状態を測定することができる。しかも、１つのセ
ンサで呼吸と心拍の情報を同時に測定することにより、
測定精度の向上および測定の信頼性を向上することがで
きる。さらに、プローブのシートの切り替え信号による
体動情報をも検出できるので、睡眠時無呼吸症候群の診
断に必要な様々な情報も同時に被験者に負担をかけずに
計測することができるなどの効果がある。
【図１】本発明に係る睡眠時無呼吸モニタの一実施例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】図１の各部の波形を示す図である。
【図３】図１における呼吸信号Ｋの波形を示す図であ
る。
る。
１ プローブ ４ アナログスイッチ ５ 発振回路 ９ 増幅器 １０ バンドパスフィルタ １２ Ｉ／Ｏポート １３ ＣＰＵ １５ ＲＡＭ １７ データ記憶部 ２０ インスト回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｂ 5/08 8932−4Ｃ 5/107 Ａ６１Ｍ 16/00 ３７０ Ｚ 7831−4Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 身体に密着し、生体信号を収集し記録す
る非接触型生体信号収集装置において、生体に密着し体
動による生体との間の浮遊容量の増減により発振振幅が
変化する発振出力信号を出力する手段と、この発振出力
信号を検波し呼吸信号に心拍信号が重畳した生体信号を
出力する手段と、この生体信号を呼吸信号と心拍信号に
分離し、呼吸信号より無呼吸区間を検出し、心拍信号よ
り瞬時心拍数を求め、生体信号より体動情報を求める演
算制御手段と、前記呼吸信号、心拍信号、無呼吸区間お
よび体動情報をそれぞれ記憶するデータ記憶手段とを備
えたことを特徴とする睡眠時無呼吸モニタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4034059A JP2803432B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 睡眠時無呼吸モニタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4034059A JP2803432B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 睡眠時無呼吸モニタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200001A true JPH05200001A (ja) | 1993-08-10 |
| JP2803432B2 JP2803432B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=12403707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4034059A Expired - Lifetime JP2803432B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 睡眠時無呼吸モニタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803432B2 (ja) |
Cited By (11)
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-
1992
- 1992-01-27 JP JP4034059A patent/JP2803432B2/ja not_active Expired - Lifetime
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