JPH11104090A - Heart function diagnostic device - Google Patents

Heart function diagnostic device

Info

Publication number
JPH11104090A
JPH11104090A JP27175997A JP27175997A JPH11104090A JP H11104090 A JPH11104090 A JP H11104090A JP 27175997 A JP27175997 A JP 27175997A JP 27175997 A JP27175997 A JP 27175997A JP H11104090 A JPH11104090 A JP H11104090A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveform
pulse wave
cardiac function
pulse
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP27175997A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3814981B2 (en
Inventor
Kazuhiko Amano
和彦 天野
Kazuo Uebaba
和夫 上馬場
Hitoshi Ishiyama
仁 石山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP27175997A priority Critical patent/JP3814981B2/en
Publication of JPH11104090A publication Critical patent/JPH11104090A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3814981B2 publication Critical patent/JP3814981B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To diagnose conditions regarding heart functions using simple constitution without processing more than one cycle of the waveform of a pulse wave. SOLUTION: A heart function diagnostic device includes: a pulse wave detecting part 10 detecting time waveform of a pulse wave from a living body; a peak point extraction/waveform analysis part 40 specifying the ventricular systole of the heart from the waveform of the pulse wave and calculating the difference of blood pressure value corresponding to the amplitude of a declining wave during the ventricular systole; and an evaluation part 72 calculating the rate of change in the difference of blood pressure value. The contents of diagnosis corresponding to the specified rate of change in the difference of blood pressure value are read from an evaluation content storage part 73 and reported by a reporting part 74.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被験者の抹消部で
検出される脈波波形のうち、心臓の収縮期に相当する波
形の一部または全部を解析して、当該被験者の心機能を
診断・評価する心機能診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention analyzes a part or all of a pulse wave waveform detected at a peripheral part of a subject corresponding to a systole of the heart to diagnose the heart function of the subject.・ Related to a cardiac function diagnostic device to be evaluated.

【0002】[0002]

【従来の技術】脈波は、一般的に言えば、心臓から拍出
されて血管を伝搬する血液の波である。このため、脈波
を検出して解析することにより、種々の医学的情報を得
られることが知られている。そして、脈波の研究が進む
につれ、生体から採取した脈波を種々の手法で解析する
ことによって、血圧や心拍数などではわからないような
情報が得られ、これらの情報をもとに生体の状態を診断
ができるようになってきた。ここで、本願と同じ発明者
は、PCT/JP96/01254(発明の名称:生体状態の診断装置
及び制御装置)において、脈波波形の形状とその歪率と
の関係について着目した。この出願に係る発明は、被験
者の脈波波形を検出して処理し、これにより当該脈波波
形の歪率を算出し、この歪率から脈波波形の形状を特定
することによって当該被験者の生体状態の診断を可能す
るものであった。
2. Description of the Related Art A pulse wave is, generally speaking, a wave of blood that is emitted from the heart and propagates through blood vessels. Therefore, it is known that various medical information can be obtained by detecting and analyzing a pulse wave. As pulse wave research progresses, various techniques are used to analyze pulse waves collected from a living body to obtain information that cannot be understood from blood pressure and heart rate. It has become possible to diagnose. Here, the same inventor as the present application paid attention to the relationship between the shape of the pulse wave waveform and the distortion factor in PCT / JP96 / 01254 (name of the invention: diagnostic device and control device for biological condition). The invention according to this application detects and processes a pulse waveform of a subject, calculates a distortion rate of the pulse waveform, and specifies the shape of the pulse waveform from the distortion rate to thereby determine the shape of the subject's living body. It was possible to diagnose the condition.

【0003】ここで、上記出願において述べられている
脈波波形の形状とその歪率との関係について簡単に説明
しておく。まず、脈波波形の分類には様々なものがあ
り、その形状も多岐にわたるが、ここでは、東洋伝承医
学の一つである中国医学の分類による代表的な脈波波形
の形状について説明する。図27(a)〜(c)は、こ
の分類による代表的な脈波波形の形状を示す図である。
同図(a)に示す脈波波形の形状は、「平脈」といわ
れ、正常な健康人の脈象である。この「平脈」は、図示
のように、ゆったりとして緩和であり、リズムが一定で
乱れが少ないことが特徴である。次に、同図(b)に示
す脈波波形の形状は、「滑脈」といわれ、血流状態に異
常を有する者の脈象であり、急に立ち上がった直後すぐ
に下降し、大動脈切痕が深く切れ込むと同時にその後の
峰が通常よりもかなり高いのが特徴である。この「滑
脈」は、浮腫や、肝腎疾患、呼吸器疾患、胃腸疾患、炎
症性疾患などの病気によって、脈の往来が非常に流利・
円滑になって生じると考えられる。また、同図(c)に
示す脈波波形の形状は、「弦脈」といわれ、血管壁の緊
張度が上昇している者の脈象であり、急激に立ち上がっ
てすぐに下降せず高圧の状態が一定時間持続するのが特
徴である。この「弦脈」は、肝胆疾患や、皮膚疾患、高
血圧、疼痛性疾患などの病気によって現れ、自律神経系
の緊張によって血管壁が緊張し弾力性が減少し、拍出さ
れた血液の拍動の影響が現れにくくなったことに原因す
ると考えられる。なお、同図(a)〜(c)のグラフに
おいて、縦軸および横軸は、それぞれ血圧(mmH
g)、時間(秒)である。
Here, the relationship between the shape of the pulse waveform and the distortion factor described in the above application will be briefly described. First, there are various classifications of pulse waveforms, and the shapes are also various. Here, a typical pulse waveform shape according to the classification of Chinese medicine, which is one of Oriental tradition medicines, will be described. FIGS. 27A to 27C are diagrams showing typical pulse waveform shapes according to this classification.
The shape of the pulse wave waveform shown in FIG. 3A is called a “flat pulse” and is a pulse of a normal healthy person. As shown in the figure, the "flat vein" is characterized by a slow and relaxed rhythm, a constant rhythm, and little disturbance. Next, the shape of the pulse wave waveform shown in FIG. 3B is called "smooth vein", which is a pulse of a person having an abnormal blood flow state, and falls immediately after rising suddenly, resulting in an aortic notch. It is characterized by the fact that the peak cuts deeper and the subsequent peak is much higher than usual. The “slip vein” is a disease in which the traffic of the pulse is extremely diverted due to diseases such as edema, hepatorenal disease, respiratory disease, gastrointestinal disease, and inflammatory disease.
It is thought that it occurs smoothly. The shape of the pulse wave waveform shown in FIG. 3C is called a "chord vein", and is a pattern of a person whose blood vessel wall has an increased degree of tension. The feature is that the state lasts for a certain period of time. These "chord veins" are caused by diseases such as hepatobiliary disease, skin disease, high blood pressure, and painful disease. The tension of the autonomic nervous system causes the blood vessel wall to become less elastic, which causes the pumped blood to pulsate. It is considered that this is because the influence of is difficult to appear. In the graphs of FIGS. 6A to 6C, the vertical axis and the horizontal axis are blood pressure (mmH), respectively.
g), time (seconds).

【0004】そして、このような脈波波形の形状とその
歪率dとは、図28に示すような相関関係がある。ここ
で、脈波波形の歪率dは、次式(1)により定められ
る。
[0004] The shape of such a pulse wave waveform and the distortion factor d have a correlation as shown in FIG. Here, the distortion rate d of the pulse waveform is determined by the following equation (1).

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】なお、この式(1)において、A1は脈波
における基本波成分の振幅であり、A2、A3、……、A
nはそれぞれ脈波の第2次、第3次、第n次調波成分に
おける振幅である。したがって、被験者の脈波波形を検
出し、例えば、FFT(高速フーリエ変換)処理を施し
て振幅A1〜Anをそれぞれ求めて歪率dを算出すれば、
図28に示した相関関係により脈波波形の形状を定量的
に特定することが可能となり、被験者の心機能状態を診
断することが可能となる。
In this equation (1), A 1 is the amplitude of the fundamental wave component in the pulse wave, and A 2 , A 3 ,.
n is the amplitude of the second, third and nth harmonic components of the pulse wave, respectively. Thus, detecting a pulse waveform of a subject, for example, by calculating the distortion factor d and respectively determined amplitudes A 1 to A n by performing FFT (Fast Fourier Transform) processing,
The shape of the pulse wave waveform can be quantitatively specified by the correlation shown in FIG. 28, and the heart function state of the subject can be diagnosed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、脈波波形と心機能状態との関係を波
形の歪率を介して間接的に述べたにとどまり、脈波波形
と心機能状態との関係を直接的に言及しなかった。この
ため、脈波波形を解析するにあたり、脈波波形の1周期
分以上をFFT処理などして、基本波および各次高調波
成分の振幅の大きさを求める必要があり、この結果、心
機能の診断には、高い処理能力が要求されるといった問
題があった。この問題は、特に、診断装置を小型化・軽
量化する場合に顕著となる。
However, in the above-mentioned prior art, the relationship between the pulse wave waveform and the cardiac function state is only indirectly described through the waveform distortion rate. Did not directly mention the relationship. For this reason, when analyzing the pulse wave waveform, it is necessary to obtain the magnitude of the amplitude of the fundamental wave and each higher harmonic component by performing FFT processing or the like on at least one cycle of the pulse wave waveform. There is a problem in that diagnosis requires high throughput. This problem is particularly noticeable when the size and weight of the diagnostic device are reduced.

【0008】本発明は、上記問題鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、脈波波形のうち、どの
部分が心機能状態を示すかを特定することにより、簡易
な構成で心機能状態を診断することが可能な心機能診断
装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to identify which part of a pulse wave waveform indicates a cardiac function state, thereby achieving a simple configuration of the heart. An object of the present invention is to provide a cardiac function diagnostic device capable of diagnosing a functional state.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては、生体から脈波波形を検出する脈
波検出手段と、前記脈波波形から心臓の収縮期を特定す
る収縮期特定手段と、前記脈波波形のうち、前記収縮期
特定手段により特定された収縮期に相当する波形の一部
あるいは全部を解析する解析手段と、前記解析手段によ
る解析結果に基づいて、当該生体の心機能状態を評価す
る評価手段とを具備することを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a pulse wave detecting means for detecting a pulse wave waveform from a living body, and a systole for identifying a systole of the heart from the pulse wave waveform. Phase identification means, analysis means for analyzing a part or all of the waveform corresponding to the systole identified by the systole identification means in the pulse wave waveform, based on the analysis results by the analysis means, And evaluating means for evaluating the cardiac function state of the living body.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

<1:第1実施形態>はじめに、本発明の第1実施形態
に係る心機能診断装置について説明する。
<1: First Embodiment> First, a cardiac function diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described.

【0011】<1−1:第1実施形態の理論的根拠>言
うまでもなく、心臓は、収縮拡張を繰り返すことによっ
て血液を駆出している。ここで、1サイクルの収縮拡張
によって心臓から血液が流れ出る時間は、駆出時間と呼
ばれる。この駆出時間は、運動等により単位時間当たり
の心臓の収縮回数である拍数が高くなると、アドレナリ
ンなどのカテコールアミンが放出される結果、短くなる
傾向にある。これは、心筋の収縮力が増大していること
を意味する。また、この駆出時間が長くなるにつれて、
1サイクルの収縮拡張によって心臓から流出する拍出量
が大きくなる傾向にある。さて、人が運動等すると、心
筋や骨格筋などに酸素を多く供給する必要から、拍数と
拍出量との積、すなわち、単位時間あたりに心臓から送
り出される血液流量は増加する。ここで、拍数が増加す
る結果、駆出時間は短くなるので、拍出量は逆に小さく
なる。ただし、拍数の増加率は拍出量の減少率を上回る
ため、拍数と拍出量との積は、全体的にみれば増加する
ことになる。
<1-1: Rationale of First Embodiment> Needless to say, the heart ejects blood by repeating contraction and expansion. Here, the time during which blood flows out of the heart by one cycle of contraction and expansion is referred to as ejection time. This ejection time tends to become shorter as the number of beats, which is the number of contractions of the heart per unit time, becomes higher due to exercise or the like, as a result of release of catecholamines such as adrenaline. This means that the contractile force of the myocardium is increasing. Also, as this ejection time gets longer,
One cycle of contraction and expansion tends to increase the volume of output from the heart. When a person exercises or the like, a large amount of oxygen needs to be supplied to the heart muscle, skeletal muscle, and the like, so that the product of the number of beats and the amount of stroke, that is, the flow rate of blood sent from the heart per unit time increases. Here, as a result of the increase in the number of beats, the ejection time is shortened, and consequently, the ejection amount is reduced. However, since the rate of increase in the number of beats exceeds the rate of decrease in the amount of stroke, the product of the number of beats and the amount of stroke increases as a whole.

【0012】次に、心臓の動きと血圧波形との関係につ
いて説明する。図15(a)は、心電波形を示すもので
あり、一般に、図におけるR点からT波の終点Uまでが
心室収縮期と言われ、これが上記駆出時間に相当するも
のである。また、U点から次のR点までが心室拡張期で
あると言われている。ここで、心室収縮期において、心
室の収縮は一様に発生するのではなく、外側から内側に
収縮が進行するにつれてゆっくりとなる。このため、心
臓直後における大動脈起始部での血圧波形は、同図
(b)に示すように、大動脈弁解放から閉鎖までの心室
収縮期において、上に凸の形状となる。
Next, the relationship between the movement of the heart and the blood pressure waveform will be described. FIG. 15A shows an electrocardiographic waveform. Generally, a period from point R to end point U of a T wave in the figure is referred to as a ventricular systole, which corresponds to the ejection time. It is said that the period from point U to the next point R is ventricular diastole. Here, during the ventricular systole, the contraction of the ventricle does not occur uniformly, but becomes slow as the contraction progresses from the outside to the inside. Therefore, the blood pressure waveform at the aortic root immediately after the heart has an upwardly convex shape during the ventricular systole from the opening of the aortic valve to the closing thereof, as shown in FIG.

【0013】このような大動脈起始部での血圧波形が、
末梢部(橈骨動脈)においてどのような波形となるかに
ついての一例を同図(c)に示す。すなわち、同図
(c)は、抹消部での脈波波形の一例を示すものであ
る。このような形状となるのは、まず、心臓からの血液
の拍出により駆出波と呼ばれる第1波が生じ、続いて、
心臓に近い血管分岐部分での反射に起因して退潮波と呼
ばれる第2波が生じ、この後、大動脈弁閉鎖に伴う切痕
が生じて、切痕波と呼ばれる第3波が現れる、と考えら
れている。したがって、脈波波形においては、最も血圧
値の低い点から切痕までが心室収縮期に相当し、切痕か
ら次のサイクルにおいて最も血圧値の低い点までが心室
拡張期に相当することになる。ここで、脈波波形におい
て大動脈弁解放に相当する点は、血圧値の最小極小点で
あり、脈波波形において大動脈弁閉鎖に相当する点は、
時系列的にみれば、当該最小極小点から第3番目に現れ
る極小点であり、また、血圧値の大小でみれば、当該最
小極小点から第2番目の極小点である。なお、同図
(c)に示す脈波波形は、実際には、同図(b)に示す
大動脈血圧波形に対して時間的に遅れるが、ここでは説
明のため、この時間遅れを無視し、位相を揃えている。
The blood pressure waveform at the aortic root is represented by
An example of the waveform at the peripheral portion (radial artery) is shown in FIG. That is, FIG. 9C shows an example of a pulse waveform at the erasing unit. The first wave, called an ejection wave, is generated by the ejection of blood from the heart.
It is thought that a second wave called a regression wave is generated due to reflection at a blood vessel bifurcation near the heart, and thereafter, a notch is generated due to aortic valve closure, and a third wave called a notch wave appears. Have been. Therefore, in the pulse wave waveform, the point from the lowest blood pressure value to the notch corresponds to ventricular systole, and the point from the notch to the lowest blood pressure value in the next cycle corresponds to ventricular diastole. . Here, the point corresponding to the aortic valve release in the pulse waveform is the minimum minimum point of the blood pressure value, and the point corresponding to the aortic valve closure in the pulse waveform is
Seen in chronological order, it is the third minimum point that appears from the minimum minimum point, and when viewed from the magnitude of the blood pressure value, it is the second minimum point from the minimum minimum point. Although the pulse waveform shown in FIG. 3C is actually delayed in time with respect to the aortic blood pressure waveform shown in FIG. 3B, for the sake of explanation, this time delay is ignored here. The phases are aligned.

【0014】次に、同図(c)に示した脈波波形につい
て検討してみる。被験者の末梢部で検出される脈波波形
は、いわば、拍動性のポンプたる心臓と導管たる血管系
とからなる閉鎖系を経た血液の圧力波であるため、第1
に、心臓のポンプ機能、すなわち、心機能状態によって
規定されるほか、第2に、血管径や、血管の収縮・伸
展、血液粘性抵抗などの影響を受ける。このため、脈波
波形を検出して解析すれば、当該被験者の動脈系の状態
のほか、心機能状態を評価することができる、と考えら
れる。
Next, the pulse waveform shown in FIG. The pulse wave waveform detected in the peripheral part of the subject is, as it were, a pressure wave of blood that has passed through a closed system composed of a pulsatile pump heart and a vascular system as a conduit.
In addition to being defined by the pump function of the heart, that is, the cardiac function state, secondly, it is affected by blood vessel diameter, contraction / extension of blood vessels, blood viscosity resistance, and the like. For this reason, it is considered that, by detecting and analyzing the pulse wave waveform, it is possible to evaluate the state of the heart function in addition to the state of the arterial system of the subject.

【0015】ここで、脈波波形のうち、どの部分を解析
するかについて検討してみる。まず、上述したように、
心室の収縮は一様に発生しないため、心臓からの血液
は、同図(b)に示すように心室収縮期の途中で最大圧
力となって拍出される形なる。一方、心臓から拍出され
る血液は、血管系の影響を受けて末梢部に到達する。こ
のため、心臓に近い血管分岐部分での反射に起因して生
じる退潮波は、心室の収縮によって拍出される血液の圧
力特性と血液が拍出される側の血管特性との平衡により
定まるはずである。
Here, it is examined which part of the pulse waveform is to be analyzed. First, as mentioned above,
Since the contraction of the ventricle does not occur uniformly, the blood from the heart is pumped at the maximum pressure during the ventricular systole as shown in FIG. On the other hand, blood pumped from the heart reaches the peripheral part under the influence of the vascular system. Therefore, the regression wave generated by the reflection at the blood vessel bifurcation near the heart should be determined by the equilibrium between the pressure characteristic of the blood pumped by the contraction of the ventricle and the blood vessel characteristic of the side from which the blood is pumped. It is.

【0016】このうち、前者にかかる心室の収縮によっ
て拍出される血液の圧力特性の意義について考察する
と、一般に心臓が肥大した場合、心室が収縮してもその
内容積があまり変化しなくなるので、血液は心臓から急
峻に送り出されなくなると考えられる。このことは、心
筋の収縮力が何らかの理由により低下して場合でも同様
である。一方、後者にかかる血管特性の意義について考
察すると、血管の収縮・伸展性は、心理状態や自律神経
系の疾病等によって変化し、例えば、血管が硬化傾向に
あれば、弾力による反射の影響が現れにくくなるから、
退潮波も現れにくくなるし、反対に血管が軟化傾向にあ
れば、弾力による反射の影響が現れるから、退潮波も顕
著に現れると考えられる。ここで、退潮波は、拍出され
る血液の圧力特性と血液が拍出される側の血管特性との
影響、詳細には、血液を送り出す心臓の特性と大動脈起
始部から末梢部までの動脈系の特性との双方の影響を受
けて形成されると考えられるから、退潮波近傍を解析す
ることにより、心臓の肥大や、心筋の機能、血管に影響
を与える疾病・心理状態等を定量的に評価することが可
能になると考えられる。なお、退潮波を解析する方法と
して、その退潮波を規定する指標を求めることや、退潮
波を周波数解析することなどが考えられる。ここで、指
標には、例えば、退潮波の振幅や、期間、さらに、これ
らを心室収縮期間や最小最大血圧値で正規化した値など
が考えられ、また、周波数解析には、ウェーブレット変
換や級数展開などが考えられる。くわえて、これらの時
間的変化率も有用であると考えられる。
Considering the significance of the pressure characteristics of the blood pumped by the contraction of the ventricle, the inner volume generally does not change much even when the heart is enlarged, even if the ventricle contracts. It is believed that blood is no longer pumped out of the heart. This is the same even when the contractile force of the heart muscle is reduced for some reason. On the other hand, considering the significance of the latter vascular characteristics, the contraction and extensibility of the blood vessels change depending on the psychological state and diseases of the autonomic nervous system. Because it ’s hard to appear,
It is considered that the reflow wave is less likely to appear, and conversely, if the blood vessels tend to be softened, the effect of the reflection due to the elasticity appears, so that the regression wave is also likely to appear remarkably. Here, the tide wave has an effect on the pressure characteristics of the pumped blood and the blood vessel characteristics on the side from which the blood is pumped, specifically, the characteristics of the heart that pumps the blood and the aortic origin to the peripheral region. It is thought to be formed under the influence of both the characteristics of the arterial system. It is thought that it will be possible to make a comprehensive evaluation. In addition, as a method of analyzing the retiring wave, it is possible to obtain an index that defines the retiring wave, or to analyze the frequency of the retiring wave. Here, as the index, for example, the amplitude and period of the regression wave, and a value obtained by normalizing these values with the ventricular contraction period and the minimum and maximum blood pressure values, and the like can be considered. Deployment is conceivable. In addition, these rates of change over time are also considered useful.

【0017】ところで、本願発明者は、循環(血行)の
状態を非侵襲的に求めるため、大動脈起始部から抹消部
までの動脈系の挙動を電気的モデルによりシミュレート
して、血管の粘性抵抗やコンプライアンスなどの循環動
態に関するパラメータを近似的に算出する技術を提案し
ている(特開平6-205747号:発明の名称「脈波解析装
置」や、PCT/JP96/03211:発明の名称「生体状態測定装
置」などを参照)。この技術は、端的に言えば、動脈系
の挙動をシミュレートした電気的モデルに、被験者の大
動脈起始部の圧力波に対応する電気信号を与えたとき、
その応答波形が、実際に検出された脈波波形と一致する
ように、電気的モデルを構成する各素子の値を定めるこ
とで、各素子に対応する循環動態のパラメータを近似的
に算出するものである。この電気的モデルについては、
図18(a)に示すような四要素集中定数モデルや、同
図(b)に示すような五要素集中定数モデルがある。特
に、後者の五要素集中定数モデルについては、人体の循
環動態の挙動を決定する要因のうち、四要素集中定数モ
デルで採用される中枢部での血液による慣性、中枢部で
の血液粘性による血管抵抗(粘性抵抗)、末梢部での血
管のコンプライアンス(粘弾性)、および、末梢部での
血管抵抗(粘性抵抗)、以上4つのパラメータに対し、
さらに、大動脈コンプライアンスを追加して、これらの
パラメータを電気回路としてモデリングしたものであ
る。
By the way, the present inventor simulates the behavior of the arterial system from the aortic root to the peripheral part by an electric model in order to determine the state of circulation (blood circulation) in a non-invasive manner. A technique for approximately calculating parameters relating to circulatory dynamics such as resistance and compliance has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 6-205747: "Pulse wave analyzer", PCT / JP96 / 03211: "Title of invention" Biological condition measuring device ”). In short, this technique provides an electrical model that simulates the behavior of the arterial system, when an electrical signal corresponding to the pressure wave at the aortic root of the subject is given,
By calculating the values of the circulatory dynamics corresponding to each element by determining the values of each element constituting the electrical model so that the response waveform matches the actually detected pulse waveform. It is. For this electrical model,
There are a four-element lumped parameter model as shown in FIG. 18A and a five-element lumped parameter model as shown in FIG. In particular, regarding the latter five-element lumped parameter model, among the factors that determine the behavior of the circulatory dynamics of the human body, the inertia due to blood in the central part and the blood vessel due to blood viscosity in the central part used in the four-element lumped parameter model Resistance (viscous resistance), peripheral blood vessel compliance (viscoelasticity), and peripheral blood vessel resistance (viscous resistance)
In addition, these parameters were modeled as electrical circuits with the addition of aortic compliance.

【0018】以下、集中定数モデルを構成する各素子と
各パラメータとの対応関係を記す。 静電容量Cc :大動脈コンプライアンス[cm5/dyn] 電気抵抗Rc :動脈系中枢部での血液粘性による血管抵抗[dyn・s/cm5] インダクタンスL:動脈系中枢部での血液による慣性[dyn・s2/cm5] 静電容量C :動脈系末梢部での血管コンプライアンス[cm5/dyn] 電気抵抗Rp :動脈系末梢部での血液粘性による血管抵抗[dyn・s/cm5
The correspondence between each element constituting the lumped parameter model and each parameter will be described below. Capacitance C c : aortic compliance [cm 5 / dyn] Electric resistance R c : vascular resistance due to blood viscosity at central part of arterial system [dyn · s / cm 5 ] Inductance L: inertia due to blood at central part of arterial system [Dyn · s 2 / cm 5 ] Capacitance C: vascular compliance at the peripheral part of the arterial system [cm 5 / dyn] Electric resistance R p : vascular resistance due to blood viscosity at the peripheral part of the arterial system [dyn · s / cm] 5 ]

【0019】また、集中定数モデルに流れる電流i、i
p、ic、isは、各々対応する各部を流れる血流[cm5/
s]に相当する。なかでも、電流iは大動脈血流に相当
し、電流isは左心室から拍出される血流に相当してい
る。また、入力電圧eは左心室圧[dyn/cm2]に相当
し、電圧v1は大動脈起始部での圧力[dyn/cm2]に相当
する。さらに、静電容量Cの端子電圧vpは橈骨動脈部
での圧力[dyn/cm2]に相当する。くわえて、ダイオー
ドDは、大動脈弁に相当するものであって、心室の収縮
期に相当する期間においてオン(弁が開いた状態)とな
る一方、拡張期に相当する期間においてオフ(弁が閉じ
た状態)となる。
The currents i and i flowing through the lumped parameter model
p, i c, i s is blood flowing through the respective units, each corresponding [cm 5 /
s]. Among them, the current i corresponds to the aortic flow, current i s is equivalent to blood flow pumped out from the left ventricle. The input voltage e corresponds to the left ventricular pressure [dyn / cm 2 ], and the voltage v 1 corresponds to the pressure [dyn / cm 2 ] at the aortic root. Further, the terminal voltage v p of the capacitance C corresponds to the pressure [dyn / cm 2 ] at the radial artery. In addition, the diode D is equivalent to an aortic valve, and is turned on (in a state where the valve is open) during a period corresponding to the systole of the ventricle, and is turned off (when the valve is closed) during a period corresponding to diastole. State).

【0020】このように、大動脈起始部から抹消部まで
の動脈系は、図18(a)や(b)などの電気的モデル
によりシミュレートして考えることが可能である。ここ
で、動脈系を一種の電気的モデルとして考えた場合にお
いて、心室収縮期における脈波波形につき、再び考察し
てみる。心室収縮期における大動脈起始部での血圧波形
は、図15(b)に示すように、凸形状の1つのなだら
かな波であるのに対し、心室収縮期における末梢部での
脈波波形は、同図(c)に示すように、駆出波および退
潮波の2つの波である。この現象を、上記電気的モデル
に置き換えて考えてみると、同図(b)の波形に相当す
る電気信号をパルスとして電気的モデルの入力端に印加
したならば、そのモデルの出力端に、入力パルスに応答
する第1の波形と、この波形に続く第2の波形とが現れ
たことを意味し、さらに、第2の波形が、入力パルス印
加期間中に現れたことを意味する。したがって、第2の
波形に相当する退潮波は、心臓という電源と動脈系とい
う負荷とを接続した場合であって、かつ、心臓という電
源が動作中、すなわち、大動脈弁が解放している場合に
おいて、両者インピーダンスの相違によって発生したも
のである。そして、この場合でも退潮波は、心臓の特性
と動脈系の特性とにより定まる波形と言える。このた
め、退潮波近傍を解析することは、心臓の肥大や、心筋
の機能、血管に影響を与える疾病・心理状態等のほか
に、心臓と動脈系との不整合を評価することにもつなが
る、と考えられる。
As described above, the arterial system from the aortic root to the peripheral part can be simulated by an electric model shown in FIGS. 18A and 18B. Here, when the arterial system is considered as a kind of electric model, the pulse waveform in the ventricular systole will be considered again. The blood pressure waveform at the aortic root during the ventricular systole is a single gentle wave having a convex shape as shown in FIG. 15B, whereas the pulse wave waveform at the peripheral portion during the ventricular systole is As shown in FIG. 3C, there are two waves, an ejection wave and a retreating wave. Considering this phenomenon by replacing the above electric model with the electric model, if an electric signal corresponding to the waveform of FIG. 3B is applied as a pulse to the input terminal of the electric model, This means that the first waveform responding to the input pulse and the second waveform following this waveform have appeared, and that the second waveform has appeared during the input pulse application period. Therefore, the regression wave corresponding to the second waveform is obtained when the power supply of the heart is connected to the load of the arterial system, and when the power supply of the heart is operating, that is, when the aortic valve is open. , Due to the difference in impedance between the two. And even in this case, the regression wave can be said to be a waveform determined by the characteristics of the heart and the characteristics of the arterial system. For this reason, analyzing the vicinity of the tidal wave leads to the evaluation of inconsistency between the heart and the arterial system in addition to the enlargement of the heart, the function of the myocardium, diseases and psychological conditions affecting blood vessels, and the like. ,it is conceivable that.

【0021】次に、本願発明者は、脈波波形の形状につ
いて、その特徴を定める波形パラメータを、図16で示
されるように定めた。すなわち、波形パラメータを、 脈波波形の血圧値が最小であって1拍の立ち上がりピ
ーク点P0(最小極小点)から、次の拍の立ち上がりピ
ーク点P6までの時間t6、 脈波波形において順次現れるピーク点(極大点および
極小点)P1〜P5の血圧値(差)y1〜y5、および、 ピーク点P0から、上記各ピーク点P1〜P5が現れ
るまでの経過時間t1〜t5 として定めた。なお、この場合、y1〜y5は、それぞれ
ピーク点P0の血圧値を基準とした相対的な血圧値を示
すことになる。
Next, the inventor of the present application has determined waveform parameters for defining the characteristics of the pulse waveform as shown in FIG. That is, the waveform parameter is set as follows: the time t 6 from the rising peak point P0 (minimum minimum point) of one pulse to the rising peak point P6 of the next pulse, and the pulse wave waveform appearing peak point (maximum point and minimum point) P1 to P5 of the blood pressure value (difference) y 1 ~y 5, and, from the peak point P0, the elapsed time t 1 ~t 5 to each peak point P1 to P5 appear Stipulated. In this case, each of y 1 to y 5 indicates a relative blood pressure value based on the blood pressure value at the peak point P0.

【0022】さらに、本願発明者は、22歳〜46歳ま
での健常な成人74名に対して脈波を検出し、これらの
波形パラメータをそれぞれ求める一方、当該脈波波形か
ら拍数を実測した。一方、本願発明者は、実測した拍数
について、各波形パラメータ単体やこれらの差等との個
別的な相関関係を検討した。この結果、拍数は、心室拡
張期に相当する期間(t6-t4)に対して、相関係数
(R2)が0.92という高い相関関係を有することが
判明した。このため、期間(t6-t4)を求めるのに必
要な構成を採用すれば、これとの相関関係により拍数が
求めることが可能となる。
Further, the inventor of the present application detected pulse waves from 74 healthy adults aged 22 to 46 years old, obtained these waveform parameters, and measured the pulse rate from the pulse waveforms. . On the other hand, the inventor of the present application examined the individual correlation between each waveform parameter alone and the difference between them for the actually measured beats. As a result, it was found that the pulse rate had a high correlation with the correlation coefficient (R 2 ) of 0.92 with respect to the period (t 6 -t 4 ) corresponding to the ventricular diastole. For this reason, if a configuration necessary for obtaining the period (t 6 -t 4 ) is adopted, the number of beats can be obtained from the correlation with the configuration.

【0023】<1−2:実施形態の機能構成>本実施形
態に係る心機能診断装置は、以上のような理論的根拠に
基づいて構成されるものであり、第1に、被験者から脈
波波形を検出し、第2に、検出した脈波波形を解析し
て、心室収縮期を特定し、第3に、特定された心室収縮
期における退潮波を規定する指標を求め、第4に、その
指標により被験者の心機能状態を評価するものである。
ここで、本実施形態においては、退潮波を規定する指標
として、その振幅(波形パラメータでいえば血圧値差
(y3−y2))を取り扱うものとするが、本発明をこれ
に限定する趣旨ではない。また、拍数も心機能状態を評
価するのに有用な指標となることが一般に知られている
ことから、本実施形態に係る心機能診断装置は、拍数も
参照して心機能状態を評価することとする。具体的に
は、人がそれほど強い運動をしていなくても、緊張やス
トレスなどに起因して、単位時間当たりの心臓の収縮回
数である拍数が高く場合があり、このような場合に、心
機能状態を評価するのは適切でないことがあるので、本
実施形態にあっては、被験者の体動があまり大きくな
く、かつ、被験者の拍数がしきい値以下であることを条
件として心機能の状態を評価することとする。なお、拍
数については、積極的に心機能評価の判断材料として用
いても良いし、後述するような前提にあれば、検出しな
い構成としても良い。
<1-2: Functional Configuration of the Embodiment> The cardiac function diagnostic apparatus according to the present embodiment is configured based on the above-described theoretical basis. Detecting the waveform, secondly, analyzing the detected pulse waveform to identify the ventricular systole, thirdly, obtaining an index defining the regression wave in the identified ventricular systole, fourthly, The index is used to evaluate the subject's cardiac function status.
Here, in the present embodiment, an amplitude (a blood pressure parameter difference (y 3 −y 2 ) in terms of waveform parameters) is handled as an index for defining a regression wave, but the present invention is limited to this. It is not the purpose. Further, since it is generally known that the pulse rate is also a useful index for evaluating the cardiac function state, the cardiac function diagnostic apparatus according to the present embodiment evaluates the cardiac function state also with reference to the pulse rate. I decided to. Specifically, even if the person does not exercise very strongly, the number of beats, which is the number of times the heart contracts per unit time, may be high due to tension or stress, and in such a case, Since it may not be appropriate to evaluate the state of the cardiac function, in the present embodiment, the heart condition is provided on condition that the subject's body movement is not so large and the subject's pulse rate is below the threshold. Assess the state of the function. It should be noted that the pulse rate may be positively used as a judgment material for the evaluation of the cardiac function, or may not be detected on the premise described later.

【0024】図1は、本実施形態に係る心機能診断装置
の機能構成を示すブロック図である。この図において、
脈波検出部10は、例えば、被験者の末梢部(例えば、
橈骨動脈)における脈波波形を検出して、その検出信号
をMHとして体動除去部30に出力するものである。一
方、体動検出部20は、例えば、加速度センサなどから
構成され、被験者の体の動きを検出して、その検出信号
を信号THとして波形処理部21に出力するものであ
る。波形処理部21は、ローパスフィルタ等で構成さ
れ、体動検出部20から出力される信号THを波形整形
処理して、体動成分を示す信号MHtとして出力するも
のである。体動除去部30は、脈波検出部10による信
号MHから体動成分を示す信号MHtを減算して、脈波
成分を示す信号MH’として出力するものである。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the cardiac function diagnostic apparatus according to the present embodiment. In this figure,
The pulse wave detection unit 10 is, for example, a peripheral part of a subject (for example,
A pulse wave waveform in the radial artery (radial artery) is detected, and the detection signal is output to the body movement removing unit 30 as MH. On the other hand, the body motion detection unit 20 is configured by, for example, an acceleration sensor, detects the motion of the body of the subject, and outputs the detection signal to the waveform processing unit 21 as a signal TH. The waveform processing unit 21 is configured by a low-pass filter or the like, and performs a waveform shaping process on the signal TH output from the body motion detection unit 20 and outputs the signal TH as a signal MHt indicating a body motion component. The body motion removing unit 30 subtracts the signal MHt indicating a body motion component from the signal MH from the pulse wave detecting unit 10 and outputs the result as a signal MH ′ indicating a pulse wave component.

【0025】本実施形態にかかる心機能診断装置は、被
験者から検出した脈波波形を処理するものであるが、被
験者がなんらかの動きを伴っている場合、脈波検出部1
0により検出された信号MHには、脈波成分を示す信号
MH’のほか、被験者の体動成分を示す信号MHtも重
畳されることになる。このため、MH=MHt+MH’
となり、脈波検出部10から出力される信号MHは、被
験者の脈波波形を正確に示すものではない。
The cardiac function diagnostic apparatus according to the present embodiment processes a pulse wave waveform detected from a subject. If the subject is accompanied by any movement, the pulse wave detecting unit 1
In addition to the signal MH 'indicating the pulse wave component, the signal MHt indicating the body motion component of the subject is superimposed on the signal MH detected by the zero. Therefore, MH = MHt + MH '
And the signal MH output from the pulse wave detector 10 does not accurately indicate the pulse waveform of the subject.

【0026】一方、血流は血管や組織などの影響を受け
るので、信号MHに含まれる体動成分MHtは、被験者
の体動を示す信号THそのものではなく、それを鈍らせ
たものになると考えられる。このため、被験者の体動を
直接的に示す体動検出部20による信号THを波形処理
部21によって波形整形して、体動成分を示す信号MH
tとして用い、これを、脈波検出部10による信号MH
から減算し、これにより体動の影響を除去して、脈波成
分を示す信号MH’を得ているのである。なお、波形処
理部21におけるローパスフィルタの形式や、段数、定
数などは、実際に測定したデータから定められる。
On the other hand, since the blood flow is affected by blood vessels and tissues, the body movement component MHt included in the signal MH is considered to be not the signal TH indicating the body movement of the subject but the signal TH. Can be For this reason, the waveform TH of the signal TH from the body motion detection unit 20 which directly indicates the body motion of the subject is shaped by the waveform processing unit 21, and the signal MH indicating the body motion component is obtained.
t, which is used as the signal MH by the pulse wave detector 10.
, Thereby removing the influence of the body movement to obtain the signal MH ′ indicating the pulse wave component. Note that the format of the low-pass filter, the number of stages, the constant, and the like in the waveform processing unit 21 are determined from actually measured data.

【0027】次に、ピーク点抽出・波形解析部40は、
脈波成分を示す信号MH’について、波形パラメータに
関するピーク点P0〜P6の各点に関連した「ピーク情
報」と呼ばれる情報を抽出して、図16に示した波形パ
ラメータを求めるとともに、これらの波形パラメータか
ら、退潮波の振幅に相当する血圧値差(y3-y2)およ
び期間(t6-t4)をそれぞれ算出するものである。な
お、ピーク点抽出・波形解析部40の詳細構成およびピ
ーク情報の内容については、後述することとする。ま
た、ピーク点抽出・波形解析部40は、血圧値差(y3-
2)および期間(t6-t4)を求めるにあたって、ピー
ク点P0およびP4を特定するが、このことは、必然的
に心室収縮期および心室拡張期を特定することを意味す
る。すなわち、ピーク点P0は駆出波の立ち上がり開始
点に相当するから、これを求めることは、心室収縮期の
始点(心室拡張期の終点)を特定することを意味し、ま
た、ピーク点P4は大動脈弁閉鎖に伴う切痕に相当する
から、心室収縮期の終点(心室拡張期の始点)を特定す
ることを意味する。したがって、ピーク点抽出・波形解
析部40は、必然的に心室収縮期および心室拡張期を特
定する機能も有する。
Next, the peak point extraction / waveform analysis unit 40
For the signal MH 'indicating the pulse wave component, information called "peak information" related to each of the peak points P0 to P6 relating to the waveform parameters is extracted to obtain the waveform parameters shown in FIG. The blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) and the period (t 6 −t 4 ) corresponding to the amplitude of the tide wave are calculated from the parameters. The detailed configuration of the peak point extraction / waveform analysis unit 40 and the content of the peak information will be described later. Further, the peak point extraction / waveform analysis unit 40 determines the blood pressure value difference (y 3
In determining y 2 ) and time period (t 6 -t 4 ), peak points P0 and P4 are specified, which means that ventricular systole and ventricular diastole are necessarily specified. That is, since the peak point P0 corresponds to the rising start point of the ejection wave, finding this means specifying the start point of ventricular systole (end point of ventricular diastole), and the peak point P4 is Since this corresponds to a notch associated with aortic valve closure, it means specifying the end point of ventricular systole (start point of ventricular diastole). Therefore, the peak point extraction / waveform analyzer 40 necessarily has a function of specifying the ventricular systole and the ventricular diastole.

【0028】さて、拍数変換テーブル60は、期間(t
6-t4)と拍数との相関関係を予め記憶して、ピーク点
抽出・波形解析部40に求められた期間(t6-t4)を
拍数に変換するものである。なお、拍数を直接的あるい
は正確に求めるのであれば、ピーク点抽出・波形解析部
40によって時間t6を求めて、この換算値から算出す
れば良い。
Now, the beat count conversion table 60 stores the time period (t
The correlation between 6- t 4 ) and the number of beats is stored in advance, and the period (t 6- t 4 ) obtained by the peak point extraction / waveform analysis unit 40 is converted into the number of beats. If the number of beats is directly or accurately obtained, the time t 6 may be obtained by the peak point extraction / waveform analysis unit 40 and calculated from this converted value.

【0029】次に、評価許可部70は、体動検出部20
による信号THがしきい値以下であって、かつ、拍数変
換テーブル60により変換された拍数がしきい値以下で
ある場合に、ピーク点抽出・波形解析部40により求め
られた血圧値差(y3-y2)を、現在の時刻とともに出
力するものである。データ記憶部71は、評価許可部7
0によって出力された血圧値差(y3-y2)と時刻とを
組にして記憶するものである。
Next, the evaluation permitting section 70
Is less than or equal to the threshold value and the number of beats converted by the beat count conversion table 60 is equal to or less than the threshold value, the blood pressure value difference obtained by the peak point extraction / waveform analysis unit 40 is determined. (Y 3 −y 2 ) is output together with the current time. The data storage unit 71 stores the evaluation permission unit 7
The blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) output by 0 and the time are stored as a set.

【0030】また、評価部72は、次の処理を実行し
て、血圧値差(y3-y2)の変化率を求めるものであ
る。すなわち、評価部72は、第1に、データ記憶部7
1に最近記憶された血圧値差(y3-y2)と時刻とを読
み出し、第2に、評価許可部70によって出力された現
時点の血圧値差(y3-y2)から、読み出した血圧値差
(y3-y2)を差し引いて、血圧値差の変化分を求め、
第3に、現時点の時刻から読み出した時刻を差し引いて
経過時間を求め、第4に、血圧値差の変化分を経過時間
で割って、その変化率を算出する。評価内容記憶部73
は、血圧値差の変化率に対応して予め複数の評価内容を
記憶する一方、評価部72によって算出された変化率に
対応する評価内容を読み出して出力するものである。告
知部74は、診断内容記憶部73によって読み出された
診断内容および時間的推移作成部75により作成された
時間推移を、表示や音声等により外部に出力するもので
ある。また、時間的推移作成部75は、評価許可部70
から出力された血圧値差(y3-y2)および時刻、ある
いは、データ記憶部71に時系列に記憶された血圧値差
(y3-y2)および時刻から、血圧値差(y3-y2)の時
間的推移を作成して出力するものである。
The evaluator 72 executes the following processing to determine the rate of change of the blood pressure value difference (y 3 -y 2 ). That is, first, the evaluation unit 72 sets the data storage unit 7
Read recently stored pressure value difference to 1 and (y 3 -y 2) time and, secondly, the blood pressure value difference between the present time outputted by the evaluation permission unit 70 from (y 3 -y 2), read By subtracting the blood pressure value difference (y 3 -y 2 ), a change in the blood pressure value difference is obtained,
Third, the elapsed time is obtained by subtracting the read time from the current time, and fourth, the change in the blood pressure value difference is divided by the elapsed time to calculate the rate of change. Evaluation content storage unit 73
Is to store a plurality of evaluation contents in advance corresponding to the change rate of the blood pressure value difference, and to read out and output the evaluation contents corresponding to the change rate calculated by the evaluation unit 72. The notifying unit 74 outputs the diagnosis content read by the diagnosis content storage unit 73 and the time transition created by the time transition creating unit 75 to the outside by display, voice, or the like. Further, the temporal transition creating unit 75 includes the evaluation permitting unit 70
Output from the blood pressure value difference (y 3 -y 2) and time, or the data storage unit 71 stored in the chronologically blood pressure value difference from (y 3 -y 2) and time, the blood pressure value difference (y 3 -y 2 ) is created and output.

【0031】<1−2−1:ピーク点抽出・波形解析部
の詳細構成>ここで、ピーク点抽出・波形解析部40の
詳細について説明する。図2は、その詳細構成を示すブ
ロック図である。図において、マイクロコンピュータ4
01は、各構成部分を制御するものであり、内部に図示
しないレジスタを有する。波形メモリ402は、RAM
等によって構成され、A/D変換器403およびローパ
スフィルタ404を介して供給される信号MH’の値、
すなわち、脈波成分を示す信号の波形値Wを順次記憶す
る。波形値アドレスカウンタ405は、マイクロコンピ
ュータ401から波形採取指示STARTが出力されて
いる期間、サンプリングクロックφをカウントし、その
カウント結果を、波形値Wの波形値アドレスADR1
(書込アドレス)として出力するものである。この波形
値アドレスADR1は、マイクロコンピュータ401に
より監視される。また、セレクタ406は、波形メモリ
402へのアドレスを選択するものであり、マイクロコ
ンピュータ401によってセレクト信号S1が出力され
ていない場合、波形値アドレスカウンタ405によって
出力される波形値アドレスADR1を選択する一方、セ
レクト信号S1が出力されている場合、マイクロコンピ
ュータ401によって出力される読出アドレスADR4
を選択する。
<1-2-1: Detailed Configuration of Peak Point Extraction / Waveform Analysis Unit> Here, the details of the peak point extraction / waveform analysis unit 40 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing the detailed configuration. In the figure, a microcomputer 4
Reference numeral 01 controls each component, and has a register (not shown) therein. The waveform memory 402 is a RAM
The value of the signal MH ′ supplied through the A / D converter 403 and the low-pass filter 404,
That is, the waveform value W of the signal indicating the pulse wave component is sequentially stored. The waveform value address counter 405 counts the sampling clock φ while the microcomputer 401 outputs the waveform sampling instruction START and outputs the count result to the waveform value address ADR1 of the waveform value W.
(Write address). This waveform value address ADR1 is monitored by the microcomputer 401. The selector 406 selects an address to the waveform memory 402. When the microcomputer 401 does not output the select signal S1, the selector 406 selects the waveform value address ADR1 output by the waveform value address counter 405. , When the select signal S1 is output, the read address ADR4 output by the microcomputer 401
Select

【0032】一方、微分回路411は、ローパスフィル
タ404から順次出力される波形値Wを時間微分して出
力する。零クロス検出回路412は、波形値Wが極大値
または極小値となることによって波形値Wの時間微分が
ゼロとなった場合に、零クロス検出パルスZを出力する
ものである。さらに詳述すると、零クロス検出回路41
2は、図16に示した波形パラメータのピーク点P0〜
P6を検出するために設けられた回路であり、これらの
ピーク点に対応した波形値Wが入力された場合に零クロ
ス検出パルスZを出力する。
On the other hand, the differentiating circuit 411 time-differentiates the waveform value W sequentially output from the low-pass filter 404 and outputs the resultant. The zero cross detection circuit 412 outputs a zero cross detection pulse Z when the time derivative of the waveform value W becomes zero due to the waveform value W becoming a maximum value or a minimum value. More specifically, the zero cross detection circuit 41
2 is the peak point P0 of the waveform parameter shown in FIG.
This circuit is provided for detecting P6, and outputs a zero cross detection pulse Z when a waveform value W corresponding to these peak points is input.

【0033】次に、ピークアドレスカウンタ413は、
マイクロコンピュータ401によって波形採取指示ST
ARTが出力されている期間、零クロス検出パルスZを
カウントし、そのカウント結果をピークアドレスADR
2として出力するものである。移動平均算出回路414
は、現時点までに微分回路411によって出力された波
形値Wの時間微分値を過去所定個数分だけ蓄積して、そ
の平均値を算出し、その結果を現時点に至るまでの脈波
の傾斜を表す傾斜情報SLPとして出力するものであ
る。
Next, the peak address counter 413
Waveform sampling instruction ST by microcomputer 401
While the ART is being output, the zero-cross detection pulse Z is counted, and the count result is used as the peak address ADR.
2 is output. Moving average calculation circuit 414
Accumulates the time differential value of the waveform value W output by the differentiating circuit 411 up to the present time for a predetermined number in the past, calculates the average value thereof, and expresses the result as the slope of the pulse wave up to the present time. It is output as inclination information SLP.

【0034】ピーク情報メモリ415は、図3に示すピ
ーク情報を記憶するために設けられたものであり、その
内容の詳細については次の通りである。 波形値アドレスADR1 ローパスフィルタ404から出力される波形値Wが極大
値または極小値となった時点において、波形値アドレス
カウンタ405から出力されている波形値アドレスであ
る。換言すれば、波形メモリ402にて、極大値または
極小値に相当する波形値Wが書き込まれたアドレスであ
る。 ピーク種別B/T 上記波形値アドレスADR1に書き込まれた波形値Wが
極大値T(Top)であるか極小値B(Bottom)であるか
を示す情報である。 波形値W 上記極大値または極小値に相当する波形値である。 ストローク情報STRK 直前のピーク値から当該ピーク値に至るまでの波形値の
変化分である。 傾斜情報SLP 当該ピーク値に至るまでの過去所定個数分の波形値の時
間微分の平均値である。
The peak information memory 415 is provided for storing the peak information shown in FIG. 3, and the details of the contents are as follows. Waveform value address ADR1 This is the waveform value address output from the waveform value address counter 405 when the waveform value W output from the low-pass filter 404 reaches the maximum value or the minimum value. In other words, it is the address where the waveform value W corresponding to the local maximum value or the local minimum value is written in the waveform memory 402. Peak type B / T This is information indicating whether the waveform value W written to the waveform value address ADR1 is a local maximum value T (Top) or a local minimum value B (Bottom). Waveform value W is a waveform value corresponding to the maximum value or the minimum value. Stroke information STRK is a change in waveform value from the immediately preceding peak value to the peak value. Slope information SLP This is the average value of the time derivative of a predetermined number of waveform values in the past up to the peak value.

【0035】<1−3:実施形態の動作>次に、図1に
示した実施形態に係る心機能診断装置の動作について説
明する。
<1-3: Operation of Embodiment> Next, the operation of the cardiac function diagnostic apparatus according to the embodiment shown in FIG. 1 will be described.

【0036】<1−3−1:初回の測定動作>この心機
能診断装置は、一定時間毎に次の測定を行うものであ
る。このため、まず、初回に行われる測定動作について
説明する。脈波検出部10により出力される信号MHに
は、被験者の体動に伴う体動成分が重畳されるが、体動
成分除去部30により当該体動成分が除去されて、脈波
成分のみを示す信号MH’となって、ピーク点抽出・波
形解析部40に供給される。ピーク点抽出・波形解析部
40においては、後述するように信号MH’のデータが
蓄積・解析され、これにより脈波波形の波形パラメータ
が特定されて、このうち、退潮波の振幅に相当する血圧
値差(y3-y2)と心室拡張期に相当する期間(t6-
4)とがそれぞれ求められる。このうち、期間(t6-
4)は、拍数変換テーブル60によって拍数に変換さ
れる。
<1-3-1: Initial Measurement Operation> This heart function diagnostic apparatus performs the following measurement at regular time intervals. Therefore, the measurement operation performed for the first time will be described first. The body movement component accompanying the body movement of the subject is superimposed on the signal MH output by the pulse wave detection unit 10, but the body movement component is removed by the body movement component removal unit 30, and only the pulse wave component is removed. The signal MH ′ is supplied to the peak point extraction / waveform analysis unit 40. The peak point extraction / waveform analysis unit 40 accumulates and analyzes the data of the signal MH ′ as described later, specifies the waveform parameters of the pulse wave waveform, and among them, the blood pressure corresponding to the amplitude of the tide wave. Value difference (y 3 -y 2 ) and the period corresponding to ventricular diastole (t 6-
t 4 ) are obtained. Of these, the period (t 6-
t 4 ) is converted into a beat count by the beat count conversion table 60.

【0037】さて、評価許可部70においては、体動検
出部20による信号THがしきい値以下であって、か
つ、拍数変換テーブル60により変換された拍数がしき
い値以下である場合に、ピーク点抽出・波形解析部40
により求められた血圧値差(y3-y2)がそのまま現在
の時刻とともに出力される。これにより、被験者が安静
・平静状態にある場合に求められた血圧値差(y3-
2)のみが評価の対象となる一方、しきい値に対応す
る強度上で体動している場合または緊張やストレス等の
状態にある場合に求められた血圧値差(y3-y2)が評
価の対象から排除されることとなる。評価許可部70に
より出力された血圧値差(y3-y2)および現在時刻
は、データ記憶断71において時系列的に順次記憶され
る。なお、ここで記憶された血圧値差(y3-y2)およ
び時刻は、次回の測定において読み出され、退潮波の振
幅の変化率を算出する際の基礎とされることになる。
In the evaluation permitting section 70, when the signal TH from the body motion detecting section 20 is equal to or less than the threshold value and the number of beats converted by the beat count conversion table 60 is equal to or less than the threshold value. The peak point extraction / waveform analysis unit 40
The blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) obtained by the above is output as it is together with the current time. Thereby, the blood pressure value difference (y 3 −) obtained when the subject is in a resting / resting state
While only y 2 ) is to be evaluated, the blood pressure value difference (y 3 −y 2) obtained when the body is moving on the strength corresponding to the threshold value or in a state such as tension or stress. ) Will be excluded from the evaluation. The blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) and the current time output by the evaluation permitting section 70 are sequentially stored in the data storage section 71 in chronological order. The blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) and the time stored here are read out in the next measurement and used as the basis for calculating the rate of change in the amplitude of the recurrent wave.

【0038】<1−3−1−1:ピーク点抽出・波形解
析部の動作>ここで、図2に示したピーク点抽出・波形
解析部40の動作について説明する。ピーク点抽出・波
形解析部40は、脈波波形を取得してから、波形パラメ
ータを求め、さらに、血圧値差(y3-y2)および期間
(t6-t4)を求めるまでを、複数の段階で行う。そこ
で、ピーク点抽出・波形解析部40の動作については、
各段階に分けて説明することとする。
<1-3-1-1: Operation of Peak Point Extraction / Waveform Analysis Unit> The operation of the peak point extraction / waveform analysis unit 40 shown in FIG. 2 will now be described. Peak point extraction and waveform analysis section 40, after acquiring the pulse wave waveform, determined waveform parameters, further blood pressure difference to determine the (y 3 -y 2) and period (t 6 -t 4), Perform in several stages. Therefore, regarding the operation of the peak point extraction / waveform analysis unit 40,
The description will be made in each stage.

【0039】<1−3−1−1−1:脈波波形の蓄積お
よびそのピーク情報の採取>まず、ピーク点抽出・波形
解析部40においては、信号MH’が図2における波形
メモリ402に蓄積されるとともに、当該信号MH’で
示される脈波波形のピーク情報が採取される。この動作
は、詳細には次のようにして実行される。まず、脈波波
形の採取開始を指示する旨の信号STARTがマイクロ
コンピュータ401によって出力されると、波形値アド
レスカウンタ405およびピークアドレスカウンタ41
3のリセットが解除される。この結果、サンプリングク
ロックφのカウントが波形値アドレスカウンタ405に
よって開始され、そのカウント値たる波形値アドレスA
DR1が、セレクタ406を介して波形メモリ402に
書込アドレスとして供給される。そして、体動信号除去
部30から出力された脈波成分を示す信号MH’がA/
D変換器403に入力され、サンプリングクロックφに
したがってディジタル信号に順次変換され、ローパスフ
ィルタ404を介し波形値Wとして順次出力される。こ
のようにして出力された波形値Wは、波形メモリ402
に順次供給され、その時点において波形値アドレスAD
R1で指定される記憶領域に書き込まれる。以上の動作
により、例えば、図4に例示する脈波波形における一連
の波形値Wが波形メモリ402に蓄積されることとな
る。
<1-3-1-1-1: Accumulation of Pulse Waveform and Collection of Peak Information> First, in the peak point extracting / waveform analyzing section 40, the signal MH 'is stored in the waveform memory 402 in FIG. While being accumulated, the peak information of the pulse wave waveform indicated by the signal MH ′ is collected. This operation is executed in the following manner. First, when the microcomputer 401 outputs a signal START for instructing the start of pulse wave waveform collection, the waveform value address counter 405 and the peak address counter 41
3 is released. As a result, the count of the sampling clock φ is started by the waveform value address counter 405, and the count value of the waveform value address A
DR1 is supplied to the waveform memory 402 via the selector 406 as a write address. Then, the signal MH ′ indicating the pulse wave component output from the body motion signal removing unit 30 is A /
The signal is input to the D converter 403, is sequentially converted into a digital signal according to the sampling clock φ, and is sequentially output as the waveform value W via the low-pass filter 404. The waveform value W thus output is stored in the waveform memory 402
, And at that time the waveform value address AD
The data is written to the storage area specified by R1. By the above operation, for example, a series of waveform values W in the pulse waveform illustrated in FIG.

【0040】一方、この蓄積動作と並行して、ピーク情
報の採取およびピーク情報メモリ205への書き込み
が、以下のようにして実行される。まず、脈波成分を示
す信号MH’の波形値Wが微分回路411によって時間
微分され、この結果が零クロス検出回路412および移
動平均算出回路414にそれぞれ供給される。このよう
にして波形値Wの時間微分値が供給される毎に、移動平
均算出回路414は、過去所定個数の時間微分値の平均
値(すなわち、移動平均値)を演算し、演算結果を傾斜
情報SLPとして出力する。ここで、波形値Wが上昇中
もしくは上昇を終えて極大状態となっている場合は傾斜
情報SLPとして正の値が出力され、下降中もしくは下
降を終えて極小状態となっている場合は傾斜情報SLP
として負の値が出力される。
On the other hand, in parallel with this accumulation operation, the collection of the peak information and the writing to the peak information memory 205 are executed as follows. First, the waveform value W of the signal MH 'indicating the pulse wave component is time-differentiated by the differentiating circuit 411, and the result is supplied to the zero-cross detection circuit 412 and the moving average calculation circuit 414, respectively. Each time the time differential value of the waveform value W is supplied in this way, the moving average calculation circuit 414 calculates the average value (ie, moving average value) of a predetermined number of time differential values in the past, and slopes the calculation result. Output as information SLP. Here, a positive value is output as the slope information SLP when the waveform value W is rising or has finished rising and has reached the maximum state, and when the waveform value W has fallen or has finished falling and has reached the minimum state, the slope information SLP has changed. SLP
Is output as a negative value.

【0041】例えば、図4に示す脈波波形がローパスフ
ィルタ404から出力されると、ピーク点P’1は極大
点であるから、時間微分としてゼロが微分回路411か
ら出力される。このため、零クロス検出パルスZが、零
クロス検出回路412によって出力される。この結果、
マイクロコンピュータ401により、その時点における
波形値アドレスカウンタ405のカウント値たる波形値
アドレスADR1、波形値W、ピークアドレスカウンタ
のカウント値であるピークアドレスADR2(この場
合、ADR2=0)および傾斜情報SLPが取り込まれ
る。また、零クロス検出パルスZが出力されることによ
ってピークアドレスカウンタ203のカウント値たるピ
ークアドレスADR2が「1」になる。
For example, when the pulse wave waveform shown in FIG. 4 is output from the low-pass filter 404, the peak point P′1 is the maximum point, and therefore, zero is output from the differentiating circuit 411 as a time derivative. Therefore, the zero cross detection pulse Z is output by the zero cross detection circuit 412. As a result,
The microcomputer 401 calculates the waveform value address ADR1, the waveform value W, the count value of the waveform value address counter 405, the peak address ADR2 (in this case, ADR2 = 0) which is the count value of the peak address counter, and the slope information SLP by the microcomputer 401 at that time. It is captured. Further, the peak address ADR2, which is the count value of the peak address counter 203, becomes "1" by outputting the zero cross detection pulse Z.

【0042】一方、マイクロコンピュータ401は、取
り込んだ傾斜情報SLPの符号に基づいてピーク種別B
/Tを作成する。このようにピーク点P’1の波形値W
が出力されている場合、その時点における傾斜情報SL
Pが正の値となるので、マイクロコンピュータ401
は、ピーク情報B/Tの値を極大点に対応した「T」と
する。そして、マイクロコンピュータ401は、ピーク
アドレスカウンタ413から取り込んだピークアドレス
ADR2(この場合、ADR2=0)をそのまま書込ア
ドレスADR3として指定し、波形値W、この波形値W
に対応した波形値アドレスADR1、ピーク種別B/
T、傾斜情報SLPを第1回目のピーク情報としてピー
ク情報メモリ415に書き込む。なお、ピーク情報の書
き込みが第1回目の場合、直前のピーク情報がないため
ストローク情報STRKの作成および書き込みは行わな
い。
On the other hand, the microcomputer 401 determines the peak type B based on the sign of the acquired inclination information SLP.
/ T is created. Thus, the waveform value W of the peak point P'1
Is output, the inclination information SL at that time is output.
Since P becomes a positive value, the microcomputer 401
Is the value of the peak information B / T as "T" corresponding to the maximum point. Then, the microcomputer 401 designates the peak address ADR2 (ADR2 = 0 in this case) fetched from the peak address counter 413 as the write address ADR3 as it is, and the waveform value W, the waveform value W
Value address ADR1, peak type B /
T, the slope information SLP is written to the peak information memory 415 as the first peak information. When the peak information is written for the first time, the stroke information STRK is not created or written because there is no previous peak information.

【0043】その後、図4に示す脈波波形において、ピ
ーク点P’2に対応した波形値Wがローパスフィルタ4
04から出力されると、上述と同様に零クロス検出パル
スZが出力され、波形値アドレスADR1、波形値W、
ピークアドレスADR2(=1)、傾斜情報SLP(<
0)がマイクロコンピュータ401により取り込まれ
る。そして、上記と同様、マイクロコンピュータ401
により、傾斜情報SLPに基づいてピーク種別B/Tが
決定される。ここでは、ピーク点P’2は極小点なの
で、その時点における傾斜情報SLPは負の値となり、
ピーク情報B/Tの値は極小点に対応した「B」とな
る。また、マイクロコンピュータ401によって、ピー
クアドレスADR2よりも「1」だけ小さいアドレスが
読出アドレスADR3としてピーク情報メモリ415に
供給される。これにより、第1回目に書き込まれた波形
値Wが読み出される。そして、マイクロコンピュータ4
01によって、ローパスフィルタ404から今回取り込
んだ波形値Wと、ピーク情報メモリ415から読み出し
た第1回目の波形値Wとの差分が演算され、ストローク
情報STRKが求められる。このようにして求められた
ピーク種別B/T、ストローク情報STRKが、波形値
アドレスADR1、波形値W、傾斜情報SLPととも
に、第2回目のピーク情報としてピーク情報メモリ41
5のピークアドレスADR3=1に対応した記憶領域に
書き込まれる。以後、ピーク点P’3、P’4、…、が
検出された場合も同様の動作が実行される。そして、所
定のタイミングで、マイクロコンピュータ401により
波形採取指示STARTの出力が停止され、波形値Wお
よびピーク情報の採取が終了する。
Thereafter, in the pulse waveform shown in FIG. 4, the waveform value W corresponding to the peak point P'2 is
04, the zero-cross detection pulse Z is output in the same manner as described above, and the waveform value address ADR1, the waveform value W,
Peak address ADR2 (= 1), slope information SLP (<
0) is captured by the microcomputer 401. Then, similarly to the above, the microcomputer 401
Thus, the peak type B / T is determined based on the inclination information SLP. Here, since the peak point P'2 is a minimum point, the slope information SLP at that time becomes a negative value,
The value of the peak information B / T is “B” corresponding to the minimum point. The microcomputer 401 supplies an address smaller than the peak address ADR2 by “1” to the peak information memory 415 as a read address ADR3. As a result, the first written waveform value W is read. And the microcomputer 4
In step S01, the difference between the waveform value W fetched this time from the low-pass filter 404 and the first waveform value W read from the peak information memory 415 is calculated, and the stroke information STRK is obtained. The peak type B / T and the stroke information STRK obtained in this manner are used together with the waveform value address ADR1, the waveform value W, and the inclination information SLP as the peak information memory 41 as the second peak information.
5 is written to the storage area corresponding to the peak address ADR3 = 1. Thereafter, the same operation is performed when the peak points P′3, P′4,... Are detected. Then, at a predetermined timing, the microcomputer 401 stops outputting the waveform collection instruction START, and the collection of the waveform value W and the peak information ends.

【0044】<1−3−1−1−2:1拍分の脈波波形
を特定>このようにして図4に例示した脈波波形のピー
ク点P’1〜のピーク情報を採取しても、それだけで
は、図16に定めた波形パラメータを求めたことにはな
らない。すなわち、図4に示した脈波波形1拍分を特定
してはじめて、図16で定めた波形パラメータと対応す
るのである。このため採取したピーク点P’1〜のピー
ク情報から脈波波形を1拍分特定する必要がある。この
特定処理は、次のようにして実行される。
<1-3-1-1-2: Identify Pulse Waveform for One Beat> In this manner, the peak information of the peak points P′1 to P′1 of the pulse wave waveform illustrated in FIG. However, this alone does not mean that the waveform parameters defined in FIG. 16 have been obtained. In other words, the waveform parameters correspond to the waveform parameters determined in FIG. 16 only after specifying one pulse waveform shown in FIG. Therefore, it is necessary to specify a pulse waveform for one beat from the collected peak information of the peak points P′1. This specific processing is executed as follows.

【0045】まず、この特定にあたっては、脈波波形の
特徴、すなわち、脈波波形の血圧値が心室収縮期の開始
点に相当するピーク点P0において最低となり、その直
後の駆出波に相当するピーク点P1において最高とな
る、という特徴を利用する。そのため、マイクロコンピ
ュータ401は、ピーク情報メモリ415から各ピーク
点P’1、P’2、…、に対応した傾斜情報SLPおよ
びストローク情報STRKを順次読み出す。次いで、マ
イクロコンピュータ401は、各ストローク情報STR
Kの中から正の傾斜に対応したストローク情報(すなわ
ち、対応する傾斜情報SLPが正の値となっているも
の)を選択し、さらに、これらのストローク情報の中か
ら値の大きなものを所定個数だけ抽出する。すなわち、
マイクロコンピュータ401は、第1に、極大点である
ピーク点をとりあえず選択し、第2に、その中から直前
ピーク点との変化分が大きいピーク点を抽出する。ここ
で、ピーク点を所定個数抽出しているが、これは、複数
周期分について検討する趣旨である。
First, in this specification, the characteristic of the pulse wave waveform, that is, the blood pressure value of the pulse wave waveform becomes the lowest at the peak point P0 corresponding to the start point of the ventricular systole, and corresponds to the ejection wave immediately thereafter. The characteristic that the peak value is highest at the peak point P1 is used. Therefore, the microcomputer 401 sequentially reads the inclination information SLP and the stroke information STRK corresponding to each peak point P′1, P′2,... From the peak information memory 415. Next, the microcomputer 401 sets each stroke information STR
The stroke information corresponding to the positive slope is selected from K (that is, the corresponding slope information SLP has a positive value). Just extract. That is,
First, the microcomputer 401 first selects a peak point which is a local maximum point, and secondly, extracts a peak point having a large change from the immediately preceding peak point from the peak point. Here, a predetermined number of peak points is extracted, which is intended to examine a plurality of periods.

【0046】次に、マイクロコンピュータ401は、抽
出したピーク点に対応するストローク情報STRKの中
から中央値に相当するものを特定する。これにより、1
拍分の脈波波形の立上部分(例えば、図4において符号
STRKMによって示した部分)に相当するストローク
情報が特定される。なお、この特定は、複数周期分の脈
波波形についてピーク情報が採取されていることを前提
としているから、測定異常と考えられるものを除外する
趣旨である。そして、マイクロコンピュータ401は、
当該ストローク情報のピークアドレスよりも「1」だけ
前のピークアドレスに相当するピーク点を、波形パラメ
ータのピーク点P0とし、以下のピークアドレスに相当
するピーク点を、順次、波形パラメータのP1〜P6と
特定する。例えば、図4でいえば、立上部分STRKM
の直前に位置するピーク点P’6が、波形パラメータの
算出基準となるピーク点P0と特定され、以下に続くピ
ーク点P’7〜P’12が順次波形パラメータのピーク
点P1〜P6と特定される。すなわち、ピーク点P0を
基準として時系列にピーク点P1〜P6が特定される。
このように各ピーク点P1〜P6は、最小極小点となる
ピーク点P0を基準として時系列に特定される。例え
ば、心室収縮期および心室拡張期を定めるピーク点P4
は、ピーク点P0から時系列に数えて第2番目に現れる
極小点として特定される。なお、各ピーク点P1〜P6
は、最小極小点となるピーク点P0を基準として、値の
大小関係で特定されても良い。例えば、ピーク点P4
は、値の大きさが下から2番目の極小点、すなわち、ピ
ーク点P0に次いで小さい極小点として特定されても良
い。
Next, the microcomputer 401 specifies the stroke information STRK corresponding to the extracted peak point, which corresponds to the median value. This gives 1
Stroke information corresponding to the rising part of the pulse wave waveform of the beat (for example, the part indicated by reference numeral STRKM in FIG. 4) is specified. Note that this specification is based on the premise that peak information has been collected for pulse wave waveforms for a plurality of cycles, and is intended to exclude those considered to be measurement abnormalities. Then, the microcomputer 401
The peak point corresponding to the peak address "1" before the peak address of the stroke information is defined as the peak point P0 of the waveform parameter, and the peak points corresponding to the following peak addresses are sequentially determined as P1 to P6 of the waveform parameter. And specify. For example, referring to FIG.
Is specified as the peak point P0 serving as a waveform parameter calculation reference, and the following peak points P'7 to P'12 are sequentially specified as waveform parameter peak points P1 to P6. Is done. That is, the peak points P1 to P6 are specified in chronological order based on the peak point P0.
Thus, each of the peak points P1 to P6 is specified in time series with reference to the peak point P0 that is the minimum minimum point. For example, a peak point P4 that determines ventricular systole and ventricular diastole
Is specified as the second minimum point that appears second in time series from the peak point P0. In addition, each peak point P1-P6
May be specified based on the magnitude relationship of the values with reference to the peak point P0 that is the minimum minimum point. For example, the peak point P4
May be specified as the second minimum point from the bottom of the value, that is, the minimum point next to the peak point P0.

【0047】<1−3−1−1−3:波形パラメータの
算出>マイクロコンピュータ401は、上記1拍分の脈
波波形に対応した各ピーク情報を参照して各波形パラメ
ータを算出する。例えば、ピーク点P’6〜P’12
が、波形パラメータの基準となるピーク点P0〜P6と
特定された場合、次のようにして求められる。 血圧値y1〜y5 ピーク情報のうちピーク点P’6〜P’11の波形値W
に係数を乗じたものを、それぞれy1〜y5とする。な
お、この係数は、脈波検出部10の感度や、A/D変換
器403の特性、ローパスフィルタ404の回路構成な
どにより決定されるものである。 時間t1 ピーク点P’7に対応する波形アドレスからピーク点
P’6に対応する波形アドレスを差し引き、その結果に
対してサンプリングクロックφの周期を乗じてt1を算
出する。 時間t2〜t6 上記t1と同様、対応する各ピーク点間の波形アドレス
差に基づいてそれぞれ演算する。マイクロコンピュータ
401は、以上のようにして得られた各波形パラメータ
を、内部のレジスタに蓄積する。
<1-3-1-1-3: Calculation of Waveform Parameters> The microcomputer 401 calculates each waveform parameter by referring to each piece of peak information corresponding to the pulse waveform for one beat. For example, the peak points P′6 to P′12
Is determined as the peak points P0 to P6 serving as the reference of the waveform parameter, it is obtained as follows. Waveform value W of the peak point P'6~P'11 of blood pressure values y 1 ~y 5 Peak Information
It is multiplied by coefficients, respectively, and y 1 ~y 5. The coefficient is determined by the sensitivity of the pulse wave detector 10, the characteristics of the A / D converter 403, the circuit configuration of the low-pass filter 404, and the like. Subtracting the waveform address corresponding to peak point P'6 from the waveform address corresponding to the time t 1 peak point P'7, it calculates the t 1 multiplied by the cycle of the sampling clock φ with respect to the results. Similar to the time t 2 ~t 6 above t 1, respectively calculated on the basis of the waveform address difference between each corresponding peak point. The microcomputer 401 stores each waveform parameter obtained as described above in an internal register.

【0048】<1−3−1−1−4:血圧値差(y3-y
2)および期間(t6-t4)の算出>マイクロコンピュー
タ401は、第1に、内部のレジスタから、各波形パラ
メータの血圧値差y2、y3、t4およびt6をそれぞれ読
み出し、第2に、読み出したy2およびy3に基づいて血
圧値差(y3-y2)を算出し、第3に、読み出したt4
よびt6に基づいて期間(t6-t4)を算出して、それぞ
れを出力する。このようにして、血圧値差(y3-y2
および期間(t6-t4)はそれぞれ算出されて、評価許
可部70や評価部72における評価の基礎とされること
となる。
<1-3-1-1-4: blood pressure difference (y 3 -y
2 ) and Calculation of Period (t 6 -t 4 )> The microcomputer 401 first reads out blood pressure value differences y 2 , y 3 , t 4 and t 6 of each waveform parameter from an internal register, blood pressure value difference based on the second, read y 2 and y 3 (y 3 -y 2) is calculated and a third, read t 4 and time based on t 6 (t 6 -t 4) Is calculated, and each is output. In this way, the blood pressure value difference (y 3 -y 2)
The period (t 6 -t 4 ) is calculated, and is used as a basis for evaluation in the evaluation permission unit 70 and the evaluation unit 72.

【0049】以上のようにして、初回の測定動作におい
ては、被験者が安静・平静状態にあれば、評価許可部7
0により出力された血圧値差(y3-y2)およびその時
刻が、データ記憶部71において時系列的に順次記憶さ
れる。なお、被験者が安静・平静状態になければ、血圧
値差(y3-y2)は、評価許可部70によってデータ記
憶部71には記憶されない。このため、次回以降の測定
において、算出された血圧値差(y3-y2)がデータ記
憶部71に記憶されたときが実質的な初回の測定動作と
なる。また、ここで記憶された血圧値差(y3-y2)お
よび時刻は、次回の測定において読み出され、駆出波の
立ち上がり時間の変化率を算出する際の基礎とされるこ
とになる。
As described above, in the first measurement operation, if the subject is in a resting / quiet state, the evaluation permitting unit 7
The blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) output at 0 and its time are sequentially stored in the data storage unit 71 in chronological order. The blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) is not stored in the data storage unit 71 by the evaluation permitting unit 70 unless the subject is in a resting / resting state. Therefore, in the subsequent and subsequent measurements, the time when the calculated blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) is stored in the data storage unit 71 is a substantial first measurement operation. The blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) and the time stored here are read out in the next measurement and used as a basis for calculating the rate of change of the rising time of the ejection wave. .

【0050】<1−3−2:2回目以降の測定動作>さ
て、上述のように初回の測定動作が終了し、前回の測定
から一定時間経過すると再び同じ測定が実行されて、被
験者が安静・平静状態にあれば、駆出波の立ち上がりに
相当する血圧値差(y3-y2)とその時点における時刻
とがそれぞれ評価許可部70により出力されることにな
る。ここで、評価部72においては、第1に、データ記
憶部71から最近記憶された血圧値差(y3-y2)とそ
の時刻とが読み出され、第2に、現時点で算出された血
圧値差(y3-y2)から読み出された血圧値差(y3-
2)を差し引いて、その測定期間における変化分が求
められる。さらに、第3に、現時点の時刻から読み出さ
れた時刻を差し引いて、前回測定時から今回測定時に至
るまでの経過時間が求められ、第4に、変化分が経過時
間で割った商が求められて、退潮波における振幅の変化
率が算出されることになる。
<1-3-2: Second and subsequent measurement operations> The first measurement operation is completed as described above, and after a lapse of a predetermined time from the previous measurement, the same measurement is performed again, and the subject rests. In the calm state, the blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) corresponding to the rising of the ejection wave and the time at that time are output by the evaluation permitting unit 70, respectively. Here, the evaluation unit 72 first reads out the blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) and the time thereof that have been recently stored from the data storage unit 71, and secondly, calculates the blood pressure value difference at the present time. blood pressure difference pressure value difference read from the (y 3 -y 2) (y 3 -
By subtracting y 2 ), a change in the measurement period is obtained. Third, the read time is subtracted from the current time to obtain the elapsed time from the previous measurement to the current measurement, and fourth, the quotient obtained by dividing the change by the elapsed time is obtained. As a result, the rate of change of the amplitude in the tide wave is calculated.

【0051】退潮波における振幅の変化率が算出される
と、評価内容記憶部73においては当該変化率に対応す
る診断内容が読み出され、その内容が告知部74により
被験者や医師等に告知される。以後同様な測定動作が繰
り返し行われ、その都度、変化率が算出され、それに対
応する診断内容が告知されることとなる。
When the rate of change of the amplitude in the tide wave is calculated, the contents of diagnosis corresponding to the rate of change are read out from the evaluation content storage unit 73, and the contents are notified to the subject or doctor by the notification unit 74. You. Thereafter, the same measurement operation is repeatedly performed, and each time the rate of change is calculated, the corresponding diagnosis is notified.

【0052】<1−4:告知の態様>ここで、本実施形
態における告知部74の告知の種々の例について説明す
る。まず、図5に示すように、例えば、変化率を6段階
にランク付けするとともに、それらのランク付けにそれ
ぞれ対応する診断メッセージを評価内容として記憶させ
ておき、評価部72により算出された血圧値差(y3-y
2)の変化率に対応する診断メッセージを読み出して告
知する構成とすることが考えられる。また、診断メッセ
ージではなくて、図6に示すようなフェイスチャート
を、算出された血圧値差(y3-y2)の変化率に対応し
て表示する構成としても良い。さらに、退潮波の振幅
は、上述のように、拍出される血液の圧力特性と血液が
拍出される側の血管特性との双方の影響を受けて形成さ
れると考えられるから、血圧値差(y3-y2)そのもの
を告知する構成としても良い。
<1-4: Notification Mode> Here, various examples of the notification of the notification unit 74 in the present embodiment will be described. First, as shown in FIG. 5, for example, the rate of change is ranked in six stages, and diagnostic messages corresponding to those rankings are stored as evaluation contents, and the blood pressure value calculated by the evaluation unit 72 is stored. Difference (y 3 -y
It is conceivable to adopt a configuration in which a diagnostic message corresponding to the change rate in 2 ) is read and notified. Further, instead of the diagnostic message, a face chart as shown in FIG. 6 may be displayed corresponding to the change rate of the calculated blood pressure value difference (y 3 −y 2 ). Further, as described above, the amplitude of the retreat wave is considered to be formed under the influence of both the pressure characteristics of the blood to be pumped and the blood vessel characteristics of the side from which the blood is pumped, so that the blood pressure value the difference (y 3 -y 2) itself may be configured to announce.

【0053】また、時間的推移作成部75による時間的
推移は、例えば、次のようにして作成される。具体的に
は、データ記憶部71の記憶内容は、時刻とその時刻に
おいて測定された血圧値差(y3-y2)との組であるか
ら、読み出したデータのうち時刻をx軸に、血圧値差
(y3-y2)をy軸にそれぞれとることにより、血圧値
差(y3-y2)の時間的推移が作成される。この場合、
図7に示すように、x軸を、読み出した最も古い時刻を
基準とする経過時間とし、さらに、y軸について言え
ば、読み出した最も古い時刻に対する血圧値差(y3-y
2)の大きさを「1.0」として、それ以外の時間をそ
の割合で示しても良い。なお、図示の例では、測定が2
分間隔で行われる場合を示す。
The temporal transition by the temporal transition creating section 75 is created, for example, as follows. Specifically, since the storage content of the data storage unit 71 is a set of a time and a blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) measured at the time, the time of the read data is expressed on the x-axis. by taking each blood pressure difference (y 3 -y 2) on the y-axis, the time course of the blood pressure value difference (y 3 -y 2) it is created. in this case,
As shown in FIG. 7, the x-axis is an elapsed time based on the oldest read time, and the y-axis is a blood pressure value difference (y 3 −y) with respect to the oldest read time.
The size of 2 ) may be set to “1.0”, and other times may be indicated by the ratio. In the illustrated example, the measurement is 2
Shows the case where it is performed at minute intervals.

【0054】なお、本実施形態にかかる心機能診断装置
においては、体動検出部20により被験者の体動成分を
検出する構成となっていたが、被験者が体動していない
状態を前提として診断するならば、脈波検出部10によ
り信号MHは、そのまま脈波成分のみを示す信号MH’
となるので、体動検出部20および波形処理部21は不
要である。くわえて、本装置においては、心室拡張期に
相当する期間(t6-t4)から拍数を求める構成とした
が、波形パラメータの時間t6から求めても良いのはも
ちろんであるし、また、被験者の拍数が十分に低い状態
にあることを前提として診断するならば、拍数を求める
ための構成そのものも不要となる。このため、拍数を検
出するための拍数変換テーブル60や拍数を考慮に入れ
る評価許可部70は、任意的な要件である。また、上述
した実施形態にあっては、退潮波における振幅の変化率
を現時点の値とデータ記憶部71に記憶された最近の値
とにより求めたが、これに限られないのはいうまでもな
い。例えば、現時点の値と過去所定個数分前の値とによ
り求めても良いし、現時点から過去所定個数分までの平
均値と過去の平均値とから求めても良い。さらに、上記
実施形態においては、退潮波を規定する指標として振幅
を用い、この振幅を血圧値差(y3-y2)で評価した
が、血圧値差(y3-y4)によっても評価可能であり、
さらに、次の応用例で述べるように、退潮波の振幅を最
大血圧値と最小血圧値と差で正規化したものは有効な評
価指標になると考えられる。また、退潮波を規定する指
標としては、他に、退潮波のピーク点が現れる時間に相
当する期間t3や、退潮波の幅に相当する期間(t4−t
2)、さらに、これらの時間を、心室収縮期に相当する
時間t4で正規化したものも有効な評価指標になると考
えられる。
In the heart function diagnosis apparatus according to the present embodiment, the body movement detecting unit 20 detects the body movement component of the subject. However, the diagnosis is performed on the assumption that the subject does not move. If this is the case, the signal MH is directly converted into a signal MH ′ indicating only the pulse wave component by the pulse wave detecting unit 10.
Therefore, the body motion detecting section 20 and the waveform processing section 21 are unnecessary. In addition, in the present apparatus, the number of beats is calculated from the period (t 6 -t 4 ) corresponding to the ventricular diastole. However, it is needless to say that the number of beats may be calculated from the time t 6 of the waveform parameter. In addition, if the diagnosis is performed on the assumption that the subject's pulse rate is sufficiently low, the configuration itself for calculating the pulse rate becomes unnecessary. For this reason, the beat count conversion table 60 for detecting the beat count and the evaluation permitting unit 70 taking into account the beat count are optional requirements. Further, in the above-described embodiment, the rate of change of the amplitude in the tidal wave was obtained from the current value and the latest value stored in the data storage unit 71. However, the present invention is not limited to this. Absent. For example, it may be obtained from the current value and the value of a predetermined number in the past, or may be obtained from the average value from the current time to the predetermined number in the past and the average value in the past. Further, in the above embodiment, using the amplitude as an index that defines the Taicho wave has been evaluated the amplitude in blood pressure difference (y 3 -y 2), evaluated by the blood pressure value difference (y 3 -y 4) Is possible,
Further, as described in the next application example, it is considered that a value obtained by normalizing the amplitude of the tide wave with the difference between the maximum blood pressure value and the minimum blood pressure value is an effective evaluation index. Further, as an index that defines the Taicho wave, the other, or the period t 3 when corresponding to the time the peak point of Taicho wave appear by a period corresponding to the width of Taicho wave (t 4 -t
2), further, these times, considered to be in effect evaluation index normalized with the time t 4 when corresponding to ventricular systole.

【0055】以上のように、実施形態に係る心機能診断
装置によれば、被験者から検出した脈波波形のピーク点
を抽出して、退潮波の振幅に相当する血圧値差(y3-y
2)を求め、必要ならば、その変化率を求めるだけで、
当該被験者の心機能状態をある程度、評価診断すること
が可能となる。したがって、脈波波形について周波数解
析処理をしなくて済むので、処理の負担を低減すること
ができ、装置の小型化や簡易化などに大いに貢献するこ
とが可能となる。
As described above, according to the cardiac function diagnostic apparatus according to the embodiment, the peak point of the pulse wave waveform detected from the subject is extracted, and the blood pressure value difference (y 3 -y) corresponding to the amplitude of the tide wave is extracted.
2 ) and, if necessary, the rate of change.
The subject's cardiac function status can be evaluated and diagnosed to some extent. Therefore, it is not necessary to perform the frequency analysis processing on the pulse wave waveform, so that the processing load can be reduced, which can greatly contribute to downsizing and simplification of the apparatus.

【0056】<1−5:応用例>次に、上述した第1実
施形態に係る心機能診断装置の応用例について説明す
る。
<1-5: Application Example> Next, an application example of the above-described cardiac function diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described.

【0057】<1−5−1:指標として(y3-y2)/
1>上記実施形態では、駆出波の振幅に相当する血圧
値差(y3-y2)を評価の指標として用いた。ここで、
血圧値差(y3-y2)の意義について再検討してみる
と、上述したように血圧値差(y3-y2)は、心室の収
縮によって拍出される血液の圧力特性と血液が拍出され
る側の血管特性とによって定まると考えられる。しかし
ながら、圧力特性および血管特性は、個人毎による相違
するのが一般的である。このため、血圧値差(y3-
2)は、同一被験者についての評価であればともか
く、複数の被験者にわたっての相互評価は適切でないと
考えられる。そこで、血圧値差(y3-y2)を、脈波波
形における最大血圧値と最小血圧値と差である血圧値差
1で正規した値を、すなわち、(y3-y2)/y1を、
(y3-y2)に換えて(あるいは(y3-y2)とともに)
評価の指標として用いることが適当である。
<1-5-1: (y 3 -y 2 ) /
y 1 > In the above embodiment, the blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) corresponding to the amplitude of the ejection wave was used as an evaluation index. here,
When reconsidering the significance of the blood pressure value difference (y 3 -y 2 ), as described above, the blood pressure value difference (y 3 -y 2 ) depends on the pressure characteristics of the blood pumped by the contraction of the ventricle and the blood pressure. Is considered to be determined by the characteristics of the blood vessel on the side from which blood is ejected. However, pressure characteristics and blood vessel characteristics generally differ from person to person. For this reason, the blood pressure difference (y 3
Regardless of the evaluation of y 2 ), it is considered that mutual evaluation across a plurality of subjects is not appropriate, regardless of the evaluation of the same subject. Therefore, a value obtained by normalizing the blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) by the blood pressure value difference y 1 which is a difference between the maximum blood pressure value and the minimum blood pressure value in the pulse wave waveform, that is, (y 3 −y 2 ) / y 1
Instead of the (y 3 -y 2) (or (y 3 -y 2) with)
It is appropriate to use it as an evaluation index.

【0058】このための構成は、図2におけるマイクロ
コンピュータ401が、その内部のレジスタに記憶した
血圧値差y1および血圧値差(y3-y2)を算出して出力
し、以降、図1に示したピーク点抽出・波形解析部40
の後段において、(y3-y)に換えて(あるいは(y
−y2)とともに)(y3-y2)/y1を指標として用
いることで可能であり、(y3-y2)/y1それ自体や、
その変化率で心機能状態が評価されることとなる。ま
た、(y3-y2)/y1の時間的推移を作成して告知して
も良い点も同様である。結局、かかる応用例の構成は、
退潮波を規定する指標として先に挙げた例も含めて、実
質的に図1および図2の構成と同一となる。
The configuration for this is as follows. The microcomputer 401 in FIG. 2 calculates and outputs the blood pressure value difference y 1 and the blood pressure value difference (y 3 −y 2 ) stored in its internal register. Peak point extraction / waveform analysis unit 40 shown in FIG.
In the subsequent stage, instead of (y 3 -y 2 ) (or (y
3 -y 2) together) (y 3 -y 2) / y 1 is possible using as an index, and (y 3 -y 2) / y 1 itself,
The cardiac function status is evaluated based on the rate of change. The same is true in that a time transition of (y 3 −y 2 ) / y 1 may be created and notified. After all, the configuration of such an application is
The configuration including FIGS. 1 and 2 is substantially the same as the configuration including the example described above as an index for defining the tidal wave.

【0059】<1−5−2:外部機器へのデータ転送>
心機能診断装置に小型化・軽量化が要求される場合、図
1および図2に示す構成を1個の装置として集約する構
成では、その評価・診断も医師等の判断が入り込む余地
がないものとなる。そこで、被験者の脈波波形を検出し
た後、図1における評価許可部70に供給すべき血圧値
差(y3-y2)あるいは(y3-y2)/y1を外部機器に
データ転送して、医師等の第三者が詳細な診断・解析を
可能とする構成が考えられる。
<1-5-2: Data transfer to external device>
When the heart function diagnostic device is required to be reduced in size and weight, a configuration in which the configurations shown in FIGS. 1 and 2 are integrated as one device has no room for evaluation and diagnosis by a doctor or the like. Becomes Therefore, after detecting the pulse waveform of the subject, the data transfer blood pressure difference to be supplied to the evaluation authorization unit 70 in FIG. 1 (y 3 -y 2) or (y 3 -y 2) / y 1 to the external device Then, a configuration is possible in which a third party such as a doctor can perform detailed diagnosis and analysis.

【0060】図1において波線で示した通信I/F(イ
ンターフェイス)76がそのための構成である。通信I
/F76は、内部にデータバッファを有し、(y3-
2)あるいは(y3-y2)/y1、時刻および拍数を所
定の測定期間分だけ蓄積した後、診断・解析を行う外部
機器に送信するため、通信I/F76にデータ転送する
構成となっている。ここで、通信I/F76は、外部機
器と光通信にてデータ転送するためのLEDおよびフォ
トトランジスタを有するものである。
A communication I / F (interface) 76 shown by a broken line in FIG. 1 is a configuration for this purpose. Communication I
/ F76 has a data buffer inside, and (y 3
After accumulating (y 2 ) or (y 3 -y 2 ) / y 1 , time and number of beats for a predetermined measurement period, the data is transferred to the communication I / F 76 for transmission to an external device for diagnosis and analysis. It has a configuration. Here, the communication I / F 76 has an LED and a phototransistor for transferring data by optical communication with an external device.

【0061】一方、図8は、このような外部機器の構成
を示すブロック図である。この図のように、外部機器
は、機器本体600や、ディスプレイ601、キーボー
ド602、プリンタ603などから構成されて、以下の
点を除いて通常のパーソナルコンピュータと同じもので
ある。すなわち、機器本体600は、図1における評価
許可部70以降の構成を構築するとともに、送信データ
を光に変換して送信するためのLED604を有する一
方、受信光をデータに変換するためのフォトトランジス
タ605を有している。これらLED604、フォトト
ランジスタ605には、心機能診断装置の通信I/F7
6に設けられるLEDおよびフォトトランジスタの特性
と同一もしくは近似しているものがそれぞれ用いられ
る。ここでは、近赤外線タイプ(例えば中心波長が94
0nmのもの)が望ましい。そして、近赤外線タイプを
用いる場合には、可視光を遮断するための可視光カット
用のフィルタが、機器本体600の前面に設けられ、光
通信用の通信窓606となっている。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of such an external device. As shown in this figure, the external device includes a device main body 600, a display 601, a keyboard 602, a printer 603, and the like, and is the same as a normal personal computer except for the following points. That is, the device main body 600 constructs the configuration after the evaluation permitting unit 70 in FIG. 1 and has an LED 604 for converting transmission data into light and transmitting it, while a phototransistor for converting received light into data. 605. The LED 604 and the phototransistor 605 have a communication I / F 7 of the cardiac function diagnostic device.
LEDs having the same or similar characteristics as those of the LED and the phototransistor provided in 6 are used. Here, a near infrared type (for example, a center wavelength of 94
0 nm) is desirable. When a near-infrared light type is used, a visible light cutoff filter for blocking visible light is provided on the front surface of the device main body 600, and serves as a communication window 606 for optical communication.

【0062】このような構成にかかる心機能診断装置
は、データ転送を行わない場合には、単独でも(y3-y
2)あるいは(y3-y2)/y1の変化率に基づいて上述
した被験者の心機能状態を評価・診断を行う一方、デー
タ転送を行う場合には、ピーク点抽出・波形解析部40
により算出された(y3-y2)あるいは(y3-y2)/y
1と拍数変換テーブル60により変換された拍数とから
なる組を、所定の測定期間分だけ通信I/F76のデー
タバッファに蓄積する。ここで、医師等の第三者がキー
ボード601を操作して、データ要求を指示すると、外
部機器は、データリクエスト信号をLED604を介し
て送信した後、データを受信するための待機状態とな
る。一方、心機能診断装置側における通信I/F76の
フォトトランジスタがデータリクエスト信号を受信する
と、通信I/F76のデータバッファに蓄積された組デ
ータが、通信I/F76のLEDにより送信される。こ
の組データをフォトトランジスタ605が受信すること
により、外部機器では、被験者における退潮波の振幅に
相当する血圧値差(y3-y2)あるいはそれを正規化し
た(y3-y2)/y1、および、その測定時間のデータが
取得されることになる。この後、外部機器では、図1に
おける評価許可部70以降の構成を構築することによ
り、(y3-y2)あるいは(y3-y2)/y1の変化率に
基づいて被験者の心機能状態を評価・診断や、蓄積した
データにより医師等の診断も可能となる。
The cardiac function diagnosing device having such a configuration can be used alone (y 3 -y) when data transfer is not performed.
2 ) While the evaluation and diagnosis of the above-mentioned subject's cardiac function state are performed based on the change rate of (y 3 −y 2 ) / y 1 , while the data transfer is performed, the peak point extraction / waveform analysis unit 40 is used.
(Y 3 -y 2 ) or (y 3 -y 2 ) / y calculated by
A set of 1 and the number of beats converted by the beat count conversion table 60 is stored in the data buffer of the communication I / F 76 for a predetermined measurement period. Here, when a third party such as a doctor operates the keyboard 601 to instruct a data request, the external device transmits a data request signal via the LED 604 and then enters a standby state for receiving data. On the other hand, when the phototransistor of the communication I / F 76 on the side of the cardiac function diagnostic apparatus receives the data request signal, the set data stored in the data buffer of the communication I / F 76 is transmitted by the LED of the communication I / F 76. By receiving the set data phototransistor 605, the external device, the blood pressure value difference corresponding to the amplitude of Taicho wave in a subject (y 3 -y 2) or it was normalized (y 3 -y 2) / The data of y 1 and the measurement time will be obtained. Thereafter, in the external device, by constructing the configuration after the evaluation permitting unit 70 in FIG. 1, the subject's mind is determined based on the rate of change of (y 3 -y 2 ) or (y 3 -y 2 ) / y 1. The function status can be evaluated and diagnosed, and a diagnosis of a doctor or the like can be made based on the accumulated data.

【0063】なお、データ転送には、このほかに、被験
者の体動状態も併せて外部機器に送信することや、逆
に、変化率に対応するランク付けや診断メッセージなど
を外部機器側にて設定して、その内容を心機能装置側に
送信することなどが考えられる。
In the data transfer, in addition to this, the body movement state of the subject is also transmitted to the external device, and conversely, the ranking and the diagnostic message corresponding to the change rate are transmitted to the external device. It is conceivable that the content is set and transmitted to the cardiac function device.

【0064】<2:第2実施形態>次に、本発明の第2
実施形態に係る心機能診断装置について説明する。
<2: Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described.
A cardiac function diagnostic device according to an embodiment will be described.

【0065】<2−1:第2実施形態の理論的根拠>前
述のように、退潮波は、拍出される血液の圧力特性と血
液が拍出される側の血管特性との双方の影響を受けて形
成されると考えられる。一方、従来より、脈波波形を周
波数解析して得られる周波数成分が当該被験者の生体的
特徴を表す情報となる得ることが判明している(例え
ば、PCT/JP96/01254参照)。このため、脈波波形のうち
退潮波の周波数成分を解析することは、それなりの意義
があると考えられる。
<2-1: Theoretical Basis of the Second Embodiment> As described above, the tidal wave is affected by both the pressure characteristic of the pumped blood and the blood vessel characteristic of the pumped side. It is thought that it is formed in response to this. On the other hand, it has been conventionally known that a frequency component obtained by frequency analysis of a pulse waveform can be information representing a biological characteristic of the subject (for example, see PCT / JP96 / 01254). For this reason, it is considered that analyzing the frequency component of the tide wave in the pulse wave waveform has a certain significance.

【0066】一方、本願発明者は、健常な成人74名に
対して脈波を検出し、これらの脈波波形パラメータをそ
れぞれ求めるとともに、前述のPCT/JP96/01254と同様
に、FFT処理して上記式(1)を用いて当該脈波波形
の歪率dを求めた。そして、本願発明者は、求めた歪率
dと各波形パラメータ単体やこれらの差等との相関関係
を個別に検討した結果、歪率dは、切痕波の振幅に相当
する血圧値差(y5-y4)に対し、相関係数(R2)が
0.77という高い相関関係を有することが判明した。
この相関関係を図17に示す。このことは、脈波波形に
おける高次調波成分が血圧値差(y5-y4)を定める切
痕波近傍に集中していることを意味する。すなわち、単
純に脈波波形を周波数解析する構成では、退潮波近傍の
周波数成分が、ほとんど切痕波近傍での成分の中に埋も
れてしまう形となってしまう。したがって、脈波波形の
うちの退潮波の成分を解析するためには、脈波波形から
退潮波近傍の成分を抽出する処理が必要であると考えら
れる。そこで、この第2実施形態においては、第1に、
脈波波形のうち、処理対象となる退潮波近傍部分を特定
し、第2に、特定した退潮波近傍部分に対し、時間と周
波数との両面から同時に捉える時間周波数解析、ここで
は、ウエーブレット変換を行い、第3に、この解析結果
に最も近似するものを、予め典型的な症状に対応して求
めた解析結果の中から特定し、第4に、特定した症状に
対応する診断内容を告知する構成とした。
On the other hand, the inventor of the present application detects pulse waves from 74 healthy adults, obtains these pulse wave waveform parameters, and performs FFT processing similarly to PCT / JP96 / 01254 described above. Using the above equation (1), the distortion rate d of the pulse waveform was determined. As a result of individually examining the correlation between the obtained distortion rate d and each waveform parameter alone or the difference between them, the distortion rate d indicates the blood pressure value difference (corresponding to the amplitude of the notch wave). (y 5 -y 4 ) was found to have a high correlation with a correlation coefficient (R 2 ) of 0.77.
This correlation is shown in FIG. This means that the high-order harmonic components are concentrated in the vicinity of the switching mark wave defining blood pressure values difference (y 5 -y 4) in the pulse waveform. That is, in a configuration in which the pulse wave waveform is simply subjected to frequency analysis, the frequency components near the retreating wave are almost completely buried in the components near the notch wave. Therefore, in order to analyze the component of the tidal wave in the pulse wave waveform, it is considered necessary to perform a process of extracting a component near the tidal wave from the pulse wave waveform. Therefore, in the second embodiment, first,
In the pulse wave waveform, the portion near the regression wave to be processed is specified. Thirdly, what is most similar to this analysis result is specified from the analysis results obtained in advance for typical symptoms, and fourthly, the contents of diagnosis corresponding to the specified symptom are announced. Configuration.

【0067】<2−2:第2実施形態の機能的構成>次
に、このような前提に基づいて構成された第2実施形態
に係る心機能診断装置について説明する。図9は、本実
施形態に係る心機能診断装置の機能構成を示すブロック
図である。この図において、図1に示した心機能診断装
置と相違する部分は、ウェーブレット変換部200、周
波数補正部210、サンプル記憶部220および評価部
80を設けた点のほか、ピーク点抽出・波形解析部40
の機能などである。以下、これらの相違点を中心に説明
することとする。
<2-2: Functional Configuration of Second Embodiment> Next, a cardiac function diagnostic apparatus according to a second embodiment configured based on such a premise will be described. FIG. 9 is a block diagram illustrating a functional configuration of the cardiac function diagnostic device according to the present embodiment. In this figure, the parts different from the cardiac function diagnostic apparatus shown in FIG. Part 40
And the like. Hereinafter, these differences will be mainly described.

【0068】ピーク点抽出・波形解析部40は、脈波成
分を示す信号MH’から脈波波形の各ピーク点を抽出し
て波形パラメータを算出し、期間(t6-t4)を求める
点は第1実施形態と同じであるが、本実施形態にあって
は、さらに、内部の波形メモリ402に蓄積した脈波波
形のうち退潮波近傍に相当するピーク点P1からP4ま
での脈波波形MDを読み出して、ウェーブレット変換部
200に供給する。
The peak point extraction / waveform analysis unit 40 extracts each peak point of the pulse wave waveform from the signal MH 'indicating the pulse wave component, calculates the waveform parameters, and determines the period (t 6 -t 4 ). Is the same as that of the first embodiment, but in this embodiment, the pulse wave waveforms from the peak points P1 to P4 corresponding to the vicinity of the tide wave among the pulse wave waveforms stored in the internal waveform memory 402 The MD is read and supplied to the wavelet transform unit 200.

【0069】また、ウェーブレット変換部200は、後
述する構成によって、ピーク点抽出・波形解析部40か
ら読み出された脈波波形MDに対し、ウエーブレット変
換を実行して、脈波解析データMKDを生成するもので
ある。一般に、信号を時間と周波数との両面から同時に
捉える時間周波数解析において、ウエーブレットは、信
号の部分を切り出す単位となる。ウエーブレット変換
は、この単位で切り出した信号各部の大きさを表してい
る。ここで、ウエーブレット変換を定義するために基底
関数として、時間的にも周波数的にも局在化した関数ψ
(x)をマザー・ウエーブレットとして導入すると、関
数f(x)のマザー・ウエーブレットψ(x)によるウ
エーブレット変換は、次のように定義される。
The wavelet transform unit 200 performs a wavelet transform on the pulse wave waveform MD read from the peak point extracting / waveform analyzing unit 40 and converts the pulse wave analysis data MKD by a configuration described later. To generate. Generally, in time-frequency analysis in which a signal is simultaneously captured from both the time and frequency sides, a wavelet is a unit for cutting out a signal portion. The wavelet transform indicates the size of each part of the signal extracted in this unit. Here, as a basis function for defining the wavelet transform, a function ψ localized in time and frequency
When (x) is introduced as a mother wavelet, the wavelet transform of the function f (x) by the mother wavelet ψ (x) is defined as follows.

【0070】[0070]

【数2】 (Equation 2)

【0071】この式(2)において、bは、マザー・ウ
エーブレットψ(x)をトランスレート(平行移動)す
る際に用いるパラメータであり、一方、aはスケール
(伸縮)する際のパラメータである。したがって、式
(2)において、ウエーブレットψ((x−b)/a)
は、マザー・ウエーブレットψ(x)をbだけ平行移動
し、aだけ伸縮したものである。この場合、スケールパ
ラメータaに対応してマザー・ウエーブレットψ(x)
の幅は伸長されるので、1/aは周波数に対応するもの
となる。なお、ウェーブレット変換部200の詳細な構
成については後述するものとする。
In this equation (2), b is a parameter used when translating (translating) the mother wavelet ψ (x), while a is a parameter when scaling (expanding or contracting). . Therefore, in equation (2), the wavelet ψ ((x−b) / a)
Is a translation of the mother wavelet ψ (x) by b and expansion and contraction by a. In this case, the mother wavelet ψ (x) corresponding to the scale parameter a
Are expanded, so that 1 / a corresponds to the frequency. The detailed configuration of the wavelet transform unit 200 will be described later.

【0072】次に、周波数補正部210は、ウェーブレ
ット変換部200による脈波解析データMKDを周波数
補正して、補正解析データMKD’を生成するものであ
る。詳細には、上記した式(2)には周波数に対応する
「1/√a」の項があるが、異なる周波数領域間でデー
タを比較する場合には、この項の影響を補正する必要が
ある。このため周波数補正部210が設けられたのであ
り、ウエーブレットデータに係数√aを乗算して、解析
補正データMKD’を生成する。これにより、脈波解析
データMKDは、対応する各周波数に基づいて、周波数
当たりのパワー密度が一定になるように補正されること
となる。
Next, the frequency correction section 210 corrects the pulse wave analysis data MKD by the wavelet transform section 200 to generate correction analysis data MKD '. Specifically, the above equation (2) has a term of “1 / √a” corresponding to the frequency, but when comparing data between different frequency regions, it is necessary to correct the effect of this term. is there. Therefore, the frequency correction unit 210 is provided, and the wavelet data is multiplied by the coefficient √a to generate the analysis correction data MKD ′. As a result, the pulse wave analysis data MKD is corrected based on each corresponding frequency so that the power density per frequency becomes constant.

【0073】一方、サンプル記憶部220は、典型的な
脈波波形の形状に対応する解析結果を記憶するものであ
る。本実施形態にあっては、たとえば、予め「滑脈」、
「平脈」および「弦脈」の形状に対応する脈波波形を、
心室収縮期の退潮波近傍に相当する期間においてウェー
ブレット変換し、さらに、周波数補正しておき、これら
に対応する解析結果がサンプルとして、例えば、図11
(b)に示すように、時間成分と周波数成分とが各8分
割されたデータ形式で記憶されている。
On the other hand, the sample storage section 220 stores an analysis result corresponding to a typical pulse waveform shape. In the present embodiment, for example, "slip vein"
Pulse wave waveforms corresponding to the shapes of "Heart vein" and "String vein"
Wavelet transform is performed in a period corresponding to the vicinity of the regression wave in the ventricular systole, and further, the frequency is corrected, and the analysis result corresponding to these is used as a sample, for example, as shown in FIG.
As shown in (b), a time component and a frequency component are stored in a data format divided into eight.

【0074】次に、評価部80は、サンプル記憶部22
0に記憶されているサンプルのうち、周波数補正部21
0による補正解析データMKD’と最も近似するもの
を、高い成分が存在する位置や各成分の分布などから判
断して、被験者の生体的状態を特定するものである。た
だし、診断時の拍数がサンプルを求めたときの値と乖離
すれば、誤った判断をする可能性が生じるので評価部8
0は、歪率変換テーブル60の拍数を補助的に入力し、
サンプルを求めたときの拍数との差が一定値以上あれば
診断しないようにしている。
Next, the evaluation unit 80 stores the sample storage unit 22
0 of the samples stored in the frequency correction unit 21.
The data closest to the corrected analysis data MKD ′ based on 0 is determined from the position where the high component exists, the distribution of each component, and the like, and the biological state of the subject is specified. However, if the number of beats at the time of diagnosis deviates from the value obtained when the sample was obtained, there is a possibility that an erroneous determination is made.
0 is a supplementary input of the number of beats in the distortion rate conversion table 60,
If the difference from the number of beats when the sample is obtained is equal to or more than a certain value, the diagnosis is not performed.

【0075】<2−2−1:ウェーブレット変換器の構
成>ここで、ウエーブレット変換部200の詳細構成に
ついて説明する。かかるウエーブレット変換部200
は、上記式(2)の演算処理を行うものであり、その構
成は図10に示すように次の要素からなる。すなわち、
ウエーブレット変換部200は、マザー・ウエーブレッ
トψ(x)を記憶する基底関数記憶部W1、スケールパ
ラメータaを変換するスケール変換部W2、バッファメ
モリW3、トランスレートを行う平行移動部W4、およ
び、乗算部W5から構成される。なお、基底関数記憶部
W1に記憶するマザー・ウエーブレットψ(x)として
は、ガボールウエーブレットの他、メキシカンハット、
Haarウエーブレット、Meyerウエーブレット、
Shannonウエーブレット等が適用できる。また、
ウェーブレット変換部200は、退潮波近傍に相当する
ピーク点P1からピーク点P4までの期間Tを示す信号
を入力して、当該期間Tを8分割した時間間隔で脈波解
析データを出力するようになっている。
<2-2-1: Configuration of Wavelet Transformer> Here, the detailed configuration of the wavelet transformer 200 will be described. Such a wavelet conversion unit 200
Performs the arithmetic processing of the above equation (2), and its configuration is made up of the following elements as shown in FIG. That is,
The wavelet conversion unit 200 includes a basis function storage unit W1 for storing a mother wavelet ψ (x), a scale conversion unit W2 for converting a scale parameter a, a buffer memory W3, a translation unit W4 for performing translation, and It comprises a multiplication unit W5. The mother wavelet ψ (x) stored in the basis function storage unit W1 is a Gabor wavelet, a Mexican hat,
Haar wavelet, Meyer wavelet,
Shannon wavelet or the like can be applied. Also,
The wavelet transform unit 200 receives a signal indicating a period T from the peak point P1 to the peak point P4 corresponding to the vicinity of the tidal wave, and outputs pulse wave analysis data at time intervals obtained by dividing the period T into eight. Has become.

【0076】<2−3:第2実施形態の動作>次に、図
9に示した第2実施形態の動作について説明する。脈波
検出部10により出力される信号MHには、被験者の体
動に伴う体動成分が重畳されるが、体動成分除去部30
により当該体動成分が除去されて、脈波成分のみを示す
信号MH’となって、ピーク点抽出・波形解析部40に
供給される。ピーク点抽出・波形解析部40は、第1実
施形態と同様に、信号MH’のデータを蓄積・解析し
て、脈波波形の波形パラメータを算出し、これらの波形
パラメータから脈波波形における期間(t6-t4)を求
めた後、さらに次の動作を行う。すなわち、図2におい
て、ピーク点抽出・波形解析部40のマイクロコンピュ
ータ401は、各波形パラメータを算出後、第1に、ピ
ーク情報メモリ415から、ピーク点P1、P4に特定
したピーク点の波形値アドレスをそれぞれ読み出し、第
2に、セレクト信号S1を出力し、第3に、読み出した
ピーク点P1に相当するピーク点の波形値アドレスを、
ピーク点P4に相当するピーク点の波形値アドレスまで
サンプリングクロックφで歩進させて、これを波形メモ
リの読出アドレスADR4として出力する。これによ
り、波形メモリ402からは、ピーク点P1からピーク
点P4までの脈波波形MD、すなわち、心室収縮期にお
ける退潮波近傍に相当する脈波波形MDが読み出される
こととなる。
<2-3: Operation of Second Embodiment> Next, the operation of the second embodiment shown in FIG. 9 will be described. Although the body movement component accompanying the body movement of the subject is superimposed on the signal MH output by the pulse wave detection unit 10, the body movement component removal unit 30
As a result, the body motion component is removed, and a signal MH ′ indicating only the pulse wave component is supplied to the peak point extraction / waveform analysis unit 40. As in the first embodiment, the peak point extraction / waveform analysis unit 40 accumulates and analyzes data of the signal MH ′, calculates waveform parameters of the pulse waveform, and calculates a period in the pulse waveform from these waveform parameters. After obtaining (t 6 -t 4 ), the following operation is further performed. That is, in FIG. 2, after calculating each waveform parameter, the microcomputer 401 of the peak point extraction / waveform analysis unit 40 first calculates the waveform values of the peak points specified as the peak points P1 and P4 from the peak information memory 415. Third, a select signal S1 is output, and thirdly, the waveform value address of the peak point corresponding to the read peak point P1 is
The waveform is advanced by the sampling clock φ to the waveform value address of the peak point corresponding to the peak point P4, and is output as the read address ADR4 of the waveform memory. As a result, the pulse waveform MD from the peak point P1 to the peak point P4, that is, the pulse waveform MD corresponding to the vicinity of the regression wave in the ventricular systole is read from the waveform memory 402.

【0077】退潮波近傍に相当する脈波波形MDは、後
述するように、ウェーブレット変換部200によってウ
ェーブレット変換されて、この結果、時間領域および周
波数領域において各8分割された脈波解析データMKD
が生成される。この脈波解析データMKDは、さらに、
周波数補正部210によって周波数補正されて、補正解
析データMKD’となる。一方、拍数変換テーブル60
においては、ピーク点抽出・波形解析部40により算出
された期間(t6-t4)が拍数に変換される。次に、評
価部80においては、第1に、歪率変換テーブル60に
よる拍数とサンプル記憶部220に記憶されているサン
プルを求めたときの拍数との差を求め、第2に、その差
がしきい値以上であるか否かを判断して、しきい値以上
であれば、診断を行わない旨の信号を出力する一方、し
きい値以下であれば、解析補正データMKD’とサンプ
ル記憶部220に記憶されているサンプルとを互いに比
較し、解析補正データMKD’と最も近似するサンプル
を判断して被験者の生体的状態を特定し、その状態を示
す信号を出力する。そして、特定された生体的状態に対
応する診断内容(あるいは診断を行わない旨の内容)
が、評価内容記憶部73から読み出され、第1実施形態
と同様に、告知部74によって、読み出された内容が表
示されたり音声等により通知されたりして、被験者に告
知される。
The pulse wave waveform MD corresponding to the vicinity of the tide wave is subjected to wavelet transform by the wavelet transform unit 200 as described later, and as a result, the pulse wave analysis data MKD divided into eight in the time domain and the frequency domain.
Is generated. The pulse wave analysis data MKD further includes:
The frequency is corrected by the frequency correcting unit 210 to become corrected analysis data MKD ′. On the other hand, the beat count conversion table 60
In, the period (t 6 -t 4 ) calculated by the peak point extraction / waveform analysis unit 40 is converted into the number of beats. Next, in the evaluation unit 80, first, the difference between the number of beats based on the distortion rate conversion table 60 and the number of beats when the sample stored in the sample storage unit 220 is determined is determined. It is determined whether or not the difference is equal to or greater than a threshold value. If the difference is equal to or greater than the threshold value, a signal indicating that diagnosis is not performed is output. The sample stored in the sample storage unit 220 is compared with each other, the sample closest to the analysis correction data MKD ′ is determined, the biological state of the subject is specified, and a signal indicating the state is output. Then, the content of the diagnosis corresponding to the specified biological condition (or the content not performing the diagnosis)
Is read from the evaluation content storage unit 73, and the notification unit 74 notifies the subject of the read content by displaying or notifying by voice or the like, as in the first embodiment.

【0078】<2−3−1:ウェーブレット変換器の動
作>ここで、ウェーブレット変換部200の動作につい
て説明する。まず、基底関数記憶部W1からマザー・ウ
エーブレットψ(x)が読み出されると、スケール変換
部W2は、スケールパラメータaの変換を行う。ここ
で、スケールパラメータaは周期に対応するものである
から、aが大きくなると、マザー・ウエーブレットψ
(x)は時間軸上で伸長される。この場合、基底関数記
憶部W1に記憶されるマザー・ウエーブレットψ(x)
のデータ量は一定であるので、aが大きくなると単位時
間当たりのデータ量が減少してしまう。スケール変換部
W2は、これを補うように補間処理を行うとともに、a
が小さくなると間引き処理を行って、関数ψ(x/a)
を生成する。このデータはバッファメモリW3に一旦格
納される。次に、平行移動部W4はバッファメモリW3
からトランスレートパラメータbに応じたタイミングで
関数ψ(x/a)を読み出すことにより、関数ψ(x/
a)の平行移動を行い関数ψ(x−b/a)を生成す
る。
<2-3-1: Operation of Wavelet Transformer> Here, the operation of the wavelet transform unit 200 will be described. First, when the mother wavelet ψ (x) is read from the basis function storage unit W1, the scale conversion unit W2 converts the scale parameter a. Here, since the scale parameter a corresponds to the period, when a becomes large, the mother wavelet ψ
(X) is extended on the time axis. In this case, the mother wavelet ψ (x) stored in the basis function storage unit W1
Is constant, the data amount per unit time decreases as a increases. The scale conversion unit W2 performs an interpolation process to compensate for this, and a
Becomes smaller, a thinning process is performed, and the function ψ (x / a)
Generate This data is temporarily stored in the buffer memory W3. Next, the parallel moving unit W4 is connected to the buffer memory W3.
By reading the function ψ (x / a) at a timing corresponding to the translation parameter b, the function ψ (x / a
The function) (x−b / a) is generated by performing the parallel movement of a).

【0079】そして、乗算部W5は、変数1/√a、関
数ψ(x−b/a)および脈波データMDを乗算してウ
エーブレット変換を行い、脈波解析データMKDを生成
する。図11(b)は、同図(a)に示す脈波波形を、
退潮波近傍の期間においてウェーブレット変換して、そ
の結果得られる脈波解析データMKDを示すものであ
る。なお、図2における波形メモリ402からは、脈波
波形の1拍分ではなく、ピーク点P1からピーク点P4
までの退潮波近傍に相当する脈波波形MDが読み出され
る点に留意すべきである。脈波解析データMKDは、図
11(b)に示すように、0Hz〜0.5Hz、0.5
Hz〜1.0Hz、1.0Hz〜1.5Hz、1.5H
z〜2.0Hz、2.0Hz〜2.5Hz、2.5Hz
〜3.0Hz、3.0Hz〜3.5Hz、3.5Hz〜
4.0Hzといった8つの周波数領域に分割され、か
つ、心室収縮期における退潮波近傍の始点たるピーク点
P1からその終点たるピーク点P4までの期間Tを8分
割した時間間隔で得られる。結局、脈波解析データMK
Dは、M11からM88までの64個のデータから構成
されることとなる。このようにして、生成された脈波解
析データMKDは、周波数補正部210によって周波数
補正が施され、補正解析データMKD’として出力さ
れ、評価部80において評価の基礎とされる。
Then, the multiplication unit W5 multiplies the variable 1 / 変 数 a, the function ψ (x−b / a) and the pulse wave data MD to perform wavelet transform, and generates pulse wave analysis data MKD. FIG. 11B shows the pulse wave waveform shown in FIG.
This shows pulse wave analysis data MKD obtained by performing a wavelet transform in a period near the tidal wave. It should be noted that the waveform memory 402 in FIG.
It should be noted that the pulse wave waveform MD corresponding to the vicinity of the tidal wave up to is read out. The pulse wave analysis data MKD is 0 Hz to 0.5 Hz, 0.5 Hz as shown in FIG.
Hz-1.0Hz, 1.0Hz-1.5Hz, 1.5H
z ~ 2.0Hz, 2.0Hz ~ 2.5Hz, 2.5Hz
~ 3.0Hz, 3.0Hz ~ 3.5Hz, 3.5Hz ~
It is divided into eight frequency regions such as 4.0 Hz, and is obtained at a time interval obtained by dividing a period T from a peak point P1 as a starting point near the regression wave in the ventricular systole to a peak point P4 as an ending point into eight. After all, pulse wave analysis data MK
D is composed of 64 data from M11 to M88. The generated pulse wave analysis data MKD is subjected to frequency correction by the frequency correction unit 210, output as corrected analysis data MKD ', and used as a basis for evaluation by the evaluation unit 80.

【0080】なお、ウエーブレット変換においては、周
波数分解能と時間分解能とは互いにトレードオフの関係
にあるので、周波数分解能を犠牲にすれば、より短い時
間間隔で脈波解析データを得ることもできる。また、第
2実施形態にあっては、心室収縮期の近傍に相当する脈
波波形をウェーブレット変換して診断を行うこととした
が、さらに限定して、ピーク点P2からP4までとして
も良い。くわえて、第2実施形態にあっても、心室拡張
期に相当する期間(t6-t4)から拍数を求める構成と
したが、波形パラメータの時間t6から求めても良いの
はもちろんであるし、また、被験者の拍数が十分に低い
状態にあることを前提として診断するならば、拍数を求
めるための構成そのものも不要である。このため、拍数
を検出するための拍数変換テーブル60や拍数を考慮に
入れる評価部80が、任意的な要件であることは、第1
実施形態と同様である。
In the wavelet transform, since the frequency resolution and the time resolution are in a trade-off relationship with each other, pulse wave analysis data can be obtained at shorter time intervals if the frequency resolution is sacrificed. Further, in the second embodiment, the diagnosis is performed by performing the wavelet transform on the pulse wave waveform corresponding to the vicinity of the ventricular systole, but the present invention may be further limited to the case where the peak points P2 to P4. In addition, in the second embodiment, the number of beats is obtained from the period (t 6 -t 4 ) corresponding to the ventricular diastole. However, the number of beats may be obtained from the time t 6 of the waveform parameter. In addition, if the diagnosis is performed on the assumption that the subject's pulse rate is sufficiently low, the configuration itself for obtaining the pulse rate is unnecessary. For this reason, the beat count conversion table 60 for detecting the beat count and the evaluation unit 80 taking into account the beat count are optional requirements.
This is the same as the embodiment.

【0081】以上説明したように、第2実施形態に係る
心機能診断装置によれば、被験者から検出した脈波波形
のピーク点を抽出して、心室収縮期を特定し、その期間
における退潮波近傍の脈波波形をウェーブレット変換す
る構成によって、単純に脈波波形を周波数解析する構成
では切痕波近傍での周波数成分の中に埋もれてしまう退
潮波近傍の周波数成分を求めることができるので、退潮
波近傍での周波数成分から当該被験者の心機能状態を評
価することが可能となる。さらに、脈波波形について1
周期分以上、周波数解析処理をしなくて済むので、処理
の負担を低減することができ、装置の小型化や簡易化な
どに大いに貢献することが可能となる。
As described above, according to the cardiac function diagnostic apparatus according to the second embodiment, the peak point of the pulse waveform detected from the subject is extracted, the ventricular systole is specified, and the tidal wave during that period is specified. With a configuration that performs wavelet transform on the pulse wave waveform in the vicinity, the frequency component in the vicinity of the regression wave that is buried in the frequency component in the vicinity of the notch wave can be obtained with a configuration that simply analyzes the frequency of the pulse wave waveform. It becomes possible to evaluate the heart function state of the subject from the frequency components near the tidal wave. Furthermore, about the pulse wave waveform,
Since the frequency analysis processing does not need to be performed for the period or more, the processing load can be reduced, which can greatly contribute to miniaturization and simplification of the apparatus.

【0082】<2:第3実施形態>次に、本発明の第3
実施形態に係る心機能診断装置について説明する。
<2: Third Embodiment> Next, a third embodiment of the present invention will be described.
A cardiac function diagnostic device according to an embodiment will be described.

【0083】<3−1:第3実施形態の理論的根拠>上
述した第2実施形態に係る心機能診断装置は、退潮波近
傍に相当する脈波波形を解析するにあたりウェーブレッ
ト変換を用いたが、この第3実施形態に係る心機能診断
装置は、周波数解析処理としてFFTを用いるものであ
る。ただし、ウェーブレット変換とは異なり、ただ単に
退潮波近傍に限ってFFT処理する構成では、処理に伴
う高調波成分が解析結果に現れてしまうので、本実施形
態にあっては、脈波波形に対してその退潮波近傍に対応
させた窓(ウィンドウ)関数を乗じて、その期間に相当
する脈波波形をスムージングさせて抽出し、これをFF
T処理する構成とした。
<3-1: Rationale of Third Embodiment> The heart function diagnostic apparatus according to the second embodiment described above uses the wavelet transform in analyzing a pulse wave waveform corresponding to the vicinity of a retidal wave. The cardiac function diagnostic apparatus according to the third embodiment uses FFT as the frequency analysis processing. However, unlike the wavelet transform, in the configuration in which the FFT processing is performed only in the vicinity of the regression wave, harmonic components accompanying the processing appear in the analysis result. And multiplying by a window function corresponding to the vicinity of the retreating wave to extract a pulse wave waveform corresponding to the period by smoothing the waveform.
T processing was performed.

【0084】<3−2:第3実施形態の機能的構成>図
12は、本実施形態に係る心機能診断装置の機能構成を
示すブロック図である。この図において、図1に示した
心機能診断装置と相違する部分は、窓関数記憶部23
0、窓関数読出部240、乗算部250、FFT処理部
260、サンプル記憶部270および評価部90を設け
た点のほか、ピーク点抽出・波形解析部40の機能など
である。そこで、以下、これらの相違点を中心に説明す
ることとする。
<3-2: Functional Configuration of Third Embodiment> FIG. 12 is a block diagram showing a functional configuration of a cardiac function diagnostic apparatus according to the present embodiment. In this figure, the difference from the cardiac function diagnostic apparatus shown in FIG.
0, a window function reading unit 240, a multiplication unit 250, an FFT processing unit 260, a sample storage unit 270, and a function of the peak point extraction and waveform analysis unit 40 in addition to the provision of the evaluation unit 90. Therefore, the following description will focus on these differences.

【0085】ピーク点抽出・波形解析部40は、脈波成
分を示す信号MH’から脈波波形の各ピーク点を抽出し
て波形パラメータを算出し、期間(t6-t4)を求める
点は第1実施形態と同じであるが、本実施形態にあって
は、さらに、内部の波形メモリ402に蓄積した脈波波
形のうち退潮波近傍に相当するピーク点P1からP4ま
での脈波波形MDを読み出して、乗算部250の入力端
に供給するものである。また、窓関数記憶部230は、
図13に示す関数を予めテーブル化して記憶するもので
あり、実際には、例えば、x=−πを「0000」、x
=πを「FFFF」とする連続アドレスで記憶する。窓
関数読出部240は、生成した読出アドレスをサンプリ
ングクロックφに同期して窓関数記憶部230に供給す
ることによって、そこに記憶された窓関数を読み出すも
のである。詳細には、窓関数読出部240は、ピーク点
P1からP4までに相当する脈波波形MDが波形メモリ
402(図2参照)から読み出された場合に、ピーク点
P1およびP4が窓関数のx=−πおよび+πにそれぞ
れ一致するように、読出アドレスを供給する。
The peak point extraction / waveform analysis section 40 extracts each peak point of the pulse wave waveform from the signal MH 'indicating the pulse wave component, calculates the waveform parameters, and determines the period (t 6 -t 4 ). Is the same as that of the first embodiment, but in this embodiment, the pulse wave waveforms from the peak points P1 to P4 corresponding to the vicinity of the tide wave among the pulse wave waveforms stored in the internal waveform memory 402 The MD is read and supplied to the input terminal of the multiplication unit 250. Also, the window function storage unit 230
The function shown in FIG. 13 is stored in the form of a table in advance. In practice, for example, x = −π is changed to “0000”, x
= Π is stored as a continuous address with “FFFF”. The window function reading unit 240 reads the window function stored therein by supplying the generated read address to the window function storage unit 230 in synchronization with the sampling clock φ. More specifically, when the pulse wave waveform MD corresponding to the peak points P1 to P4 is read from the waveform memory 402 (see FIG. 2), the window function reading unit 240 sets the peak points P1 and P4 as the window functions. The read address is supplied so as to match x = -π and + π, respectively.

【0086】乗算部250は、退潮波近傍に相当する脈
波波形に対し、窓関数を乗算することによって、FFT
処理すべき脈波波形をスムージングするものである。F
FT処理部260は、スムージングされた脈波波形に対
して公知のFFT処理を施すものである。一方、サンプ
ル記憶部270は、典型的な脈波波形の形状に対応する
解析結果を記憶するものである。本実施形態にあって
は、第2実施形態と同様に、予め「滑脈」、「平脈」お
よび「弦脈」に対応する脈波波形に対し、窓関数記憶部
230に記憶された窓関数を乗じてFFT処理した解析
結果がサンプルとして記憶されている。
Multiplying section 250 multiplies the pulse wave waveform corresponding to the vicinity of the retreating wave by a window function to obtain an FFT
This is to smooth the pulse waveform to be processed. F
The FT processing unit 260 performs a known FFT process on the smoothed pulse wave waveform. On the other hand, the sample storage unit 270 stores an analysis result corresponding to a typical pulse waveform shape. In the present embodiment, similarly to the second embodiment, the window function stored in the window function storage unit 230 for the pulse wave waveforms corresponding to “smooth pulse”, “flat pulse” and “chord pulse” in advance. Is stored as a sample.

【0087】次に、評価部90は、サンプル記憶部27
0に記憶されているサンプルのうち、FFT処理部21
0による解析結果と最も近似するものを、強い成分が存
在する位置や、各成分の分布などから判断して、脈波波
形の形状を特定するものである。ただし、第2実施形態
と同様に、診断時の拍数とサンプルを求めたときの拍数
とが乖離すれば、誤った判断をする可能性が生じるの
で、評価部90は、歪率変換テーブル60の拍数を補助
的に入力し、サンプルを求めたときの拍数との差が一定
値以上あれば診断しないようにしている。
Next, the evaluation unit 90 stores the sample storage unit 27
0 of the samples stored in the FFT processing unit 21
The shape closest to the analysis result based on 0 is determined from the position where a strong component exists, the distribution of each component, and the like, and the shape of the pulse wave waveform is specified. However, similarly to the second embodiment, if the number of beats at the time of diagnosis deviates from the number of beats at the time of obtaining a sample, there is a possibility that an erroneous determination is made. The number of beats of 60 is input as an auxiliary, and if the difference from the number of beats at the time of obtaining the sample is equal to or more than a certain value, diagnosis is not performed.

【0088】<3−3:第3実施形態の動作>次に、第
3実施形態の動作について説明する。脈波検出部10に
より出力される信号MHには、被験者の体動に伴う体動
成分が重畳されるが、体動成分除去部30により当該体
動成分が除去されて、脈波成分のみを示す信号MH’と
なって、ピーク点抽出・波形解析部40に供給される。
ピーク点抽出・波形解析部40は、第1実施形態と同様
に、信号MH’のデータを蓄積・解析して脈波波形の波
形パラメータを算出し、これらの波形パラメータから脈
波波形における期間(t6-t4)を求めた後、さらに、
次の動作を行う。すなわち、図2において、ピーク点抽
出・波形解析部40のマイクロコンピュータ401は、
各波形パラメータを算出後、第1に、ピーク情報メモリ
415から、ピーク点P1、P4に相当する波形値アド
レスをそれぞれ読み出し、第2に、これを窓関数読出部
240に供給し、第3に、セレクト信号S1を出力し、
第4に、読み出したピーク点P1に相当するピーク点の
波形値アドレスを、ピーク点P4に相当するピーク点の
波形値アドレスまでサンプリングクロックφで歩進させ
て、これを波形メモリの読出アドレスADR4として出
力する。これにより、波形メモリ402からは、波形の
切り出し始点に相当するピーク点P1から切り出しの終
期に相当するピーク点P4までの脈波波形MD、すなわ
ち、心室収縮期における退潮波近傍に相当する脈波波形
MDが読み出されることとなる。
<3-3: Operation of Third Embodiment> Next, the operation of the third embodiment will be described. The body movement component accompanying the body movement of the subject is superimposed on the signal MH output by the pulse wave detection unit 10, but the body movement component is removed by the body movement component removal unit 30, and only the pulse wave component is removed. The signal MH ′ is supplied to the peak point extraction / waveform analysis unit 40.
As in the first embodiment, the peak point extraction / waveform analysis unit 40 accumulates and analyzes data of the signal MH ′ to calculate waveform parameters of the pulse waveform, and calculates a period (in the pulse waveform) from these waveform parameters. t 6 -t 4 ), and
The following operation is performed. That is, in FIG. 2, the microcomputer 401 of the peak point extraction / waveform analysis unit 40
After calculating each waveform parameter, firstly, the waveform value addresses corresponding to the peak points P1 and P4 are respectively read from the peak information memory 415, and secondly, these are supplied to the window function reading unit 240, and thirdly. , And outputs a select signal S1,
Fourth, the read waveform value address of the peak point corresponding to the read peak point P1 is advanced by the sampling clock φ to the waveform value address of the peak point corresponding to the peak point P4, and this is read out from the read address ADR4 of the waveform memory. Output as As a result, from the waveform memory 402, the pulse wave waveform MD from the peak point P1 corresponding to the starting point of the waveform extraction to the peak point P4 corresponding to the end of the extraction, that is, the pulse wave corresponding to the vicinity of the regression wave in the ventricular systole. The waveform MD is read.

【0089】次に、窓関数読出部240は、ピーク点P
1からピーク点P4までに相当する波形値アドレスが、
図13に示した窓関数のアドレス「0000」から「F
FFF」までに対応するように、窓関数の読出アドレス
を決定する。例えば、ピーク点P1に相当するピーク点
の波形値アドレスが「1000」であって、ピーク点P
4に相当するピーク点の波形値アドレスが「1FFF」
である場合、窓関数記憶部230への窓関数の読出アド
レスを「0000」、「0010」、「0020」、…
…のように「10」毎にサンプリングクロックφで歩進
させる。これにより、窓関数記憶部230から読み出さ
れる窓関数は脈波波形の退潮波近傍の期間に相当するピ
ーク点P1からP4までに一致してスケーリングされる
こととなる。そして、図14(a)に示すように、ピー
ク点抽出・波形解析部40の波形メモリ402から読み
出されたピーク点P1からP4までの脈波波形MDに
は、同図(b)に示すように、当該脈波波形MDに対応
してスケーリングされた窓関数が乗算部250によって
乗算され、同図(c)に示される乗算結果がFFT処理
部260によってFFT処理されることとなる。
Next, the window function reading unit 240 determines that the peak point P
The waveform value address corresponding from 1 to the peak point P4 is
The window function addresses "0000" to "F" shown in FIG.
The read address of the window function is determined so as to correspond to "FFF". For example, if the waveform value address of the peak point corresponding to the peak point P1 is "1000" and the peak point P
The waveform value address of the peak point corresponding to 4 is "1FFF"
, The read address of the window function to the window function storage unit 230 is “0000”, “0010”, “0020”,.
.. Is incremented by the sampling clock φ every "10". As a result, the window function read from the window function storage unit 230 is scaled to coincide with the peak points P1 to P4 corresponding to the period near the regression wave of the pulse waveform. Then, as shown in FIG. 14A, the pulse wave waveform MD from the peak points P1 to P4 read from the waveform memory 402 of the peak point extraction / waveform analysis unit 40 has the waveform shown in FIG. As described above, the window function scaled in accordance with the pulse wave waveform MD is multiplied by the multiplication unit 250, and the multiplication result shown in FIG. 10C is subjected to the FFT processing by the FFT processing unit 260.

【0090】次に、評価部90は、第1に、歪率変換テ
ーブル60による拍数がサンプル記憶部270に記憶さ
れているサンプルを求めたときの拍数との差を求め、第
2に、その差がしきい値以上であるか否かを判断して、
しきい値以上であれば、診断を行わない旨の信号出力す
る一方、しきい値以下であれば、FFT処理による解析
結果とサンプル記憶部270に記憶されているサンプル
とを互いに比較して、解析結果と最も近似するサンプル
を判断して、被験者の生体状態を特定する信号を出力す
る。そして、特定された生体状態に対応する診断内容
(あるいは診断を行わない旨の内容)が、評価内容記憶
部73から読み出され、告知部74によって、読み出さ
れた内容が表示されたり、音声等により通知されたりし
て、被験者に告知される。
Next, the evaluation unit 90 first obtains the difference between the number of beats in the distortion rate conversion table 60 and the number of beats when the sample stored in the sample storage unit 270 is obtained. , Determine whether the difference is greater than or equal to a threshold,
If the value is equal to or more than the threshold value, a signal indicating that diagnosis is not performed is output. A sample that is closest to the analysis result is determined, and a signal that specifies the biological state of the subject is output. Then, the diagnosis content (or the content not performing the diagnosis) corresponding to the specified biological condition is read from the evaluation content storage unit 73, and the read content is displayed by the notification unit 74, or a sound is output. Or the like, and the subject is notified.

【0091】なお、第3実施形態にあっては、窓関数を
コサイン関数としたが、脈波波形をスムージングするも
のであれば、特にコサイン関数等の三角関数に限られな
い。また、本実施形態にあっては、心室収縮期における
退潮波近傍に相当する脈波波形に窓関数を乗じてFFT
処理し、この解析結果から診断を行うこととしたが、さ
らに限定して、ピーク点P1からP4までとしても良い
し、反対に拡大して、ピーク点P0からP4までとして
も良い。くわえて、第3実施形態にあっても、心室拡張
期に相当する期間(t6-t4)から拍数を求める構成と
したが、波形パラメータの時間t6から求めても良いの
はもちろんであるし、また、被験者の拍数が十分に低い
状態にあることを前提として診断するならば、拍数を求
めるための構成そのものも不要である。このため、拍数
を検出するための拍数変換テーブル60や拍数を考慮に
入れる評価部90が、任意的な要件であることは、第1
および第2実施形態と同様である。
In the third embodiment, the window function is a cosine function. However, the present invention is not limited to a trigonometric function such as a cosine function, as long as it can smooth a pulse waveform. Also, in the present embodiment, the pulse wave waveform corresponding to the vicinity of the regression wave in the ventricular systole is multiplied by the window function to obtain the FFT.
The processing is performed and the diagnosis is performed based on the analysis result. However, the diagnosis may be further limited to the peak points P1 to P4, or may be expanded to the peak points P0 to P4. In addition, in the third embodiment, the number of beats is calculated from the period (t 6 -t 4 ) corresponding to the ventricular diastole. However, the number of beats may be calculated from the waveform parameter time t 6. In addition, if the diagnosis is performed on the assumption that the subject's pulse rate is sufficiently low, the configuration itself for obtaining the pulse rate is unnecessary. For this reason, the beat count conversion table 60 for detecting the beat count and the evaluation unit 90 taking into account the beat count are optional requirements.
This is the same as in the second embodiment.

【0092】以上説明したように、第3実施形態に係る
心機能診断装置によれば、被験者から検出した脈波波形
のピーク点を抽出して、心室収縮期における退潮波近傍
の脈波波形と、その脈波波形に対応してスケーリングし
た窓関数とを乗じて、この乗算結果をFFT処理する構
成によって、単純に脈波波形を周波数解析する構成では
切痕波近傍での周波数成分の中に埋もれてしまう退潮波
近傍の周波数成分を求めることができるので、退潮波近
傍での周波数成分から当該被験者の心機能状態を評価す
ることが可能となる。さらに、脈波波形について1周期
分以上、周波数解析処理をしなくて済むので、処理の負
担を低減することができ、装置の小型化や簡易化などに
大いに貢献することが可能となる。
As described above, according to the cardiac function diagnosis apparatus of the third embodiment, the peak point of the pulse wave waveform detected from the subject is extracted, and the pulse wave waveform near the regression wave in the ventricular systole is extracted. By multiplying the multiplication result by a window function corresponding to the pulse waveform and performing FFT processing on the multiplication result, the frequency component of the pulse waveform is simply analyzed in the frequency component in the vicinity of the notch wave in the configuration in which the pulse waveform is simply frequency-analyzed. Since the frequency component near the tidal wave that is buried can be obtained, it is possible to evaluate the cardiac function state of the subject from the frequency component near the tidal wave. Further, since it is not necessary to perform the frequency analysis processing for the pulse wave waveform for one cycle or more, the processing load can be reduced, which can greatly contribute to miniaturization and simplification of the apparatus.

【0093】<4:各実施形態の外観的構成>次に、上
述した第1〜第3実施形態に係る心機能診断装置の構成
例のいくつかについて説明する。
<4: Appearance Configuration of Each Embodiment> Next, some examples of the configuration of the cardiac function diagnostic apparatus according to the above-described first to third embodiments will be described.

【0094】<4−1:腕時計型A>まず、各実施形態
に係る心機能診断装置1を腕時計型とした場合の構成例
について、図19を参照して説明する。同図(a)およ
び(b)に示すように、心機能診断装置1は、主に、腕
時計構造を有する装置本体100と、この装置本体10
0に接続されるケーブル101と、このケーブル101
の先端側に設けられた脈波検出部10とから構成されて
いる。このうち、装置本体100には、リストバンド1
02が取り付けられている。詳細には、リストバンド1
02の12時方向から被験者の左腕に巻き付いて、その
他端が装置本体100の6時方向で固定されている。装
置本体100の6時方向には、また、コネクタ部103
が設けられている。このコネクタ部103には、ケーブ
ル101の端部となっているコネクタピース104が着
脱自在に取り付けられている。なお、このコネクタピー
ス104を取り外すと、コネクタ部103には、同図
(c)に示すように、ケーブル101との接続ピン11
1、112のほか、上述したデータ転送を行うためのL
ED113、フォトトランジスタ102が設けられてい
る。
<4-1: Wristwatch Type A> First, a configuration example in which the heart function diagnostic device 1 according to each embodiment is a wristwatch type will be described with reference to FIG. As shown in FIGS. 1A and 1B, a heart function diagnostic device 1 mainly includes a device main body 100 having a wristwatch structure and a device main body 10 having a wristwatch structure.
0 and the cable 101 connected to the
And a pulse wave detection unit 10 provided on the distal end side. The main body 100 includes a wristband 1
02 is attached. For more information, see Wristband 1
It is wrapped around the subject's left arm from the 12 o'clock direction of 02 and the other end is fixed in the 6 o'clock direction of the apparatus main body 100. In the 6 o'clock direction of the apparatus main body 100, the connector 103
Is provided. A connector piece 104 serving as an end of the cable 101 is detachably attached to the connector section 103. When the connector piece 104 is removed, as shown in FIG.
1, 112, and L for performing the data transfer described above.
An ED 113 and a phototransistor 102 are provided.

【0095】一方、脈波検出部10は、同図(b)に示
すように、センサ固定用バンド11によって遮光されな
がら、被験者の人差し指の根本に装着される。このよう
に、脈波検出部10を指の根本に装着すると、ケーブル
101が短くて済むので、装着しても邪魔にならない。
また、掌から指先までの体温の分布を計測すると、寒い
ときには、指先の温度が著しく低下するのに対し、指の
根本の温度は比較的低下しない。したがって、指の根本
に脈波検出部10を装着すれば、寒い日に外出しても、
脈波波形を正確に検出できる。また、装置本体100の
表面側には、液晶パネルからなる表示部110が設けら
れている。この表示部110は、セグメント表示領域
や、ドット表示領域などを有し、現在時刻や診断内容な
ど表示する。すなわち、表示部110は、各実施形態に
おける告知部74に対応している。
On the other hand, the pulse wave detector 10 is attached to the base of the subject's index finger while being shielded from light by the sensor fixing band 11, as shown in FIG. As described above, when the pulse wave detector 10 is attached to the base of the finger, the length of the cable 101 can be shortened.
Also, when the distribution of body temperature from the palm to the fingertip is measured, when the temperature is cold, the temperature at the fingertip drops significantly, whereas the temperature at the root of the finger does not drop relatively. Therefore, if the pulse wave detector 10 is attached to the base of the finger, even when going out on a cold day,
A pulse wave waveform can be accurately detected. In addition, a display unit 110 made of a liquid crystal panel is provided on the front side of the apparatus main body 100. The display unit 110 has a segment display area, a dot display area, and the like, and displays the current time, diagnosis contents, and the like. That is, the display unit 110 corresponds to the notification unit 74 in each embodiment.

【0096】一方、装置本体100の内部には、図示せ
ぬ加速度センサが組み込まれており、被験者の腕の振り
や、体の上下動によって生じる体動を検出している。す
なわち、この加速度センサが、各実施形態における体動
検出部20に対応している。また、装置本体100の内
部には、各種演算や変換などを制御するCPUが設けら
れ(図示省略)、図2におけるマイクロコンピュータ4
01を兼ねている。さらに、装置本体100の外周部に
は、各種操作や指示を行うためのボタンスイッチSW1
およびSW2がそれぞれ設けられている。
On the other hand, an acceleration sensor (not shown) is incorporated inside the apparatus main body 100, and detects a body movement caused by the swing of the arm of the subject or the vertical movement of the body. That is, this acceleration sensor corresponds to the body motion detection unit 20 in each embodiment. A CPU for controlling various calculations and conversions (not shown) is provided inside the apparatus main body 100 (not shown).
01 is also used. Further, a button switch SW1 for performing various operations and instructions is provided on an outer peripheral portion of the apparatus main body 100.
And SW2 are provided.

【0097】<4−1−1:脈波検出部の詳細構成>次
に、脈波検出部10の構成について図20を参照して説
明する。この図に示すように、脈波検出部10は、LE
D12、フォトトランジスタ13などから構成される。
スイッチSWがon状態となり、電源電圧が印加される
と、LED12から光が照射される。この照射光は、被
験者の血管や組織によって反射した後に、フォトトラン
ジスタ13によって受光される。したがって、フォトト
ランジスタ12の光電流を電圧に変換したものが、脈波
検出部10の信号MHとして出力される。
<4-1-1: Detailed Configuration of Pulse Wave Detector> Next, the configuration of the pulse wave detector 10 will be described with reference to FIG. As shown in this figure, the pulse wave detection unit 10
D12, a phototransistor 13, and the like.
When the switch SW is turned on and a power supply voltage is applied, light is emitted from the LED 12. This irradiation light is received by the phototransistor 13 after being reflected by blood vessels and tissues of the subject. Therefore, a voltage obtained by converting the photocurrent of the phototransistor 12 into a voltage is output as the signal MH of the pulse wave detector 10.

【0098】ここで、LED12の発光波長は、血液中
のヘモグロビンの吸収波長ピーク付近に選ばれる。この
ため、受光レベルは血流量に応じて変化する。したがっ
て、受光レベルを検出することによって、脈波波形が検
出されることとなる。また、LED12としては、In
GaN系(インジウム−ガリウム−窒素系)の青色LE
Dが好適である。青色LEDの発光スペクトルは、例え
ば450nmに発光ピークを有し、その発光波長域は、
350nmから600nmまでの範囲にある。この場
合、かかる発光特性を有するLEDに対応させてフォト
トランジスタ13として、GaAsP系(ガリウム−砒
素−リン系)を用いればよい。このフォトトランジスタ
13の受光波長領域は、例えば、主要感度領域が300
nmから600nmまでの範囲にあって、300nm以
下にも感度領域がある。このような青色LEDとフォト
トランジスタとを組み合わせると、その重なり領域であ
る300nmから600nmまでの波長領域において脈
波が検出される結果、以下の利点がある。
Here, the emission wavelength of the LED 12 is selected near the absorption wavelength peak of hemoglobin in blood. Therefore, the light receiving level changes according to the blood flow. Accordingly, the pulse wave waveform is detected by detecting the light receiving level. In addition, as the LED 12, In
GaN-based (indium-gallium-nitrogen-based) blue LE
D is preferred. The emission spectrum of the blue LED has an emission peak at, for example, 450 nm, and the emission wavelength range is
It is in the range from 350 nm to 600 nm. In this case, a GaAsP-based (gallium-arsenic-phosphorus-based) may be used as the phototransistor 13 corresponding to an LED having such light emission characteristics. The light-receiving wavelength region of the phototransistor 13 has, for example, a main sensitivity region of 300.
In the range from nm to 600 nm, there is a sensitivity region even below 300 nm. When such a blue LED and a phototransistor are combined, a pulse wave is detected in a wavelength region from 300 nm to 600 nm, which is an overlapping region thereof, resulting in the following advantages.

【0099】まず、外光に含まれる光のうち、波長領域
が700nm以下の光は、指の組織を透過しにくい傾向
があるため、外光がセンサ固定用バンドで覆われていな
い指の部分に照射されても、指の組織を介してフォトト
ランジスタ33まで到達せず、検出に影響を与えない波
長領域の光のみがフォトトランジスタ33に達する。一
方、300nmより低波長領域の光は、皮膚表面でほと
んど吸収されるので、受光波長領域を700nm以下と
しても、実質的な受光波長領域は、300nm〜700
nmとなる。したがって、指を大掛かりに覆わなくと
も、外光の影響を抑圧することができる。また、血液中
のヘモグロビンは、波長が300nmから700nmま
での光に対する吸光係数が大きく、波長が880nmの
光に対する吸光係数に比して数倍〜約100倍以上大き
い。したがって、この例のように、ヘモグロビンの吸光
特性に合わせて、吸光特性が大きい波長領域(300n
mから700nm)の光を検出光として用いると、その
検出値は、血量変化に応じて感度よく変化するので、血
量変化に基づく脈波波形MHのS/N比を高めることが
できる。
First, of the light included in the external light, light having a wavelength region of 700 nm or less tends to hardly penetrate the finger tissue. , Does not reach the phototransistor 33 via the finger tissue, and only light in a wavelength region that does not affect detection reaches the phototransistor 33. On the other hand, since light in a wavelength region lower than 300 nm is almost absorbed by the skin surface, even if the light receiving wavelength region is set to 700 nm or less, the substantial light receiving wavelength region is 300 nm to 700 nm.
nm. Therefore, the influence of external light can be suppressed without covering the finger in a large scale. In addition, hemoglobin in blood has a large absorption coefficient for light having a wavelength of 300 nm to 700 nm, and is several times to about 100 times or more larger than the absorption coefficient for light having a wavelength of 880 nm. Therefore, as in this example, in accordance with the absorption characteristics of hemoglobin, the wavelength region where the absorption characteristics are large (300 n
When the light of (m to 700 nm) is used as the detection light, the detection value changes with high sensitivity according to the change in blood volume, so that the S / N ratio of the pulse wave waveform MH based on the change in blood volume can be increased.

【0100】<4−2:腕時計型B>次に、心機能診断
装置1を腕時計型とした場合において、他の構成例につ
いて、図21を参照して説明する。この構成では、被験
者の脈波波形をLEDやフォトトランジスタ等によって
光電的に検出するのではなく、圧力センサを用いて検出
するものである。同図(a)に示すように、脈波診断装
置1には、一対のバンド102、102が設けられてお
り、その一方の締着具120の締め付け側には、圧力セ
ンサ130の弾性ゴム131が突出して設けられてい
る。締着具120を備えるバンド102は、圧力センサ
130による検出信号を供給するべくFPC(Flexible
Printed Circuit)基板を軟性プラスチックで被覆した
構造(詳細は図示省略)となっている。
<4-2: Wristwatch Type B> Next, another example of the configuration when the heart function diagnostic apparatus 1 is a wristwatch type will be described with reference to FIG. In this configuration, the pulse waveform of the subject is not detected photoelectrically by an LED, a phototransistor, or the like, but is detected by using a pressure sensor. As shown in FIG. 1A, the pulse wave diagnostic apparatus 1 is provided with a pair of bands 102, 102, and the elastic rubber 131 of the pressure sensor 130 is provided on the fastening side of one fastener 120. Are provided to protrude. The band 102 having the fastener 120 is used to supply a detection signal from the pressure sensor 130 to a flexible printed circuit (FPC).
(Printed Circuit) A structure in which a substrate is covered with a soft plastic (details are not shown).

【0101】また、使用時においては、同図(b)に示
すように、締着具120に設けられた弾性ゴム131が
橈骨動脈140の近傍に位置するべく、腕時計構造の脈
波診断装置1が被験者の左腕150に巻回される。この
ため、脈波を恒常的に検出することが可能となる。な
お、この巻回については通常の腕時計の使用状態と何等
変わることがない。こうして弾性ゴム131が、被験者
の橈骨動脈140近傍に押圧されると、該動脈の血流変
動(すなわち脈波)が弾性ゴム131を介して圧力セン
サ130に伝達され、圧力センサ130はこれを血圧と
して検知する。
At the time of use, the elastic wave 131 provided on the fastener 120 is positioned near the radial artery 140 as shown in FIG. Is wound around the left arm 150 of the subject. For this reason, a pulse wave can be constantly detected. Note that this winding does not differ from the usual use state of the wristwatch. When the elastic rubber 131 is pressed in the vicinity of the radial artery 140 of the subject in this way, the blood flow fluctuation (that is, a pulse wave) of the artery is transmitted to the pressure sensor 130 via the elastic rubber 131, and the pressure sensor 130 transmits the blood pressure fluctuation to the blood pressure. Is detected.

【0102】<4−3:ネックレス型>また、各実施形
態に係る心機能診断装置1を、図22に示すようなネッ
クレス型とすることが考えられる。この図において、圧
力センサ130はケーブル101の先端に設けられてお
り、例えば、図23に示すように、粘着テープ170な
どを用いて、被験者の頸動脈部に取り付けられる。ま
た、図22において、中空部を有するブローチのような
形状をした装置本体100には、この装置の主要部分が
組み込まれているとともに、その前面には表示部11
0、スイッチSW1、SW2が設けられている。なお、
ケーブル101はその一部が鎖160に埋め込まれてお
り、圧力センサ130により出力される信号MHを、装
置本体100に供給している。
<4-3: Necklace Type> Further, it is conceivable that the cardiac function diagnostic apparatus 1 according to each embodiment is a necklace type as shown in FIG. In this figure, the pressure sensor 130 is provided at the distal end of the cable 101, and is attached to the carotid artery of the subject using, for example, an adhesive tape 170 as shown in FIG. In FIG. 22, a main part of the device is incorporated in a device main body 100 shaped like a broach having a hollow portion, and a display unit 11 is provided on the front surface thereof.
0, and switches SW1 and SW2 are provided. In addition,
A part of the cable 101 is embedded in the chain 160, and supplies the signal MH output from the pressure sensor 130 to the apparatus main body 100.

【0103】<4−4:眼鏡型>各実施形態に係る心機
能診断装置1の形態例としては、図24に示すような眼
鏡型とすることが考えられる。この図に示すように、装
置本体は、ケース100aとケース100bとに分か
れ、それぞれ別々に眼鏡の蔓181に取り付けられ、蔓
181内部に埋め込まれたリード線を介して互いに電気
的に接続される。ケース100aのレンズ182側には
その側面に液晶パネル183が取り付けられるととも
に、該側面の一端には鏡184が所定の角度で固定され
る。また、ケース100aには光源(図示略)を含む液
晶パネル183の駆動回路と、表示データを作成するた
めの回路が組み込まれており、これらが、表示部110
を構成している。この光源から発射された光は、液晶パ
ネル183を介して鏡184で反射されて、レンズ18
2に投射される。また、ケース100bには装置の主要
部が組み込まれており、その上面には上述したスイッチ
SW1、SW2が設けられている。一方、圧力センサ1
30は、ケーブル101を介して、ケース100bと電
気的に接続されており、ネックレスの場合と同様に頸動
脈部に貼り付けられる。なお、ケース100aとケース
100bとを接続するリード線は蔓181に沿って這わ
せるようにしても良い。また、この例では装置本体をケ
ース100aとケース100bとの2つに分ける構成と
したが、これらを一体化したケースで構成しても良い。
さらに、鏡184については、液晶パネル183との角
度を調整できるように可動式としても良い。
<4-4: Eyeglass Type> As an example of the form of the heart function diagnostic apparatus 1 according to each embodiment, an eyeglass type shown in FIG. 24 can be considered. As shown in this figure, the apparatus main body is divided into a case 100a and a case 100b, each of which is separately attached to the vine 181 of glasses, and electrically connected to each other via a lead wire embedded inside the vine 181. . A liquid crystal panel 183 is attached to the side of the lens 182 of the case 100a, and a mirror 184 is fixed to one end of the side at a predetermined angle. A drive circuit for the liquid crystal panel 183 including a light source (not shown) and a circuit for creating display data are incorporated in the case 100a.
Is composed. The light emitted from this light source is reflected by a mirror 184 via a liquid crystal panel 183 and is reflected by a lens 18.
2 is projected. The main part of the device is incorporated in the case 100b, and the above-described switches SW1 and SW2 are provided on the upper surface thereof. On the other hand, pressure sensor 1
Reference numeral 30 is electrically connected to the case 100b via the cable 101, and is attached to the carotid artery like the necklace. The lead wire connecting the case 100a and the case 100b may be crawled along the vine 181. Further, in this example, the apparatus main body is divided into two cases, the case 100a and the case 100b, but these may be constituted by a case in which these are integrated.
Further, the mirror 184 may be movable so that the angle with the liquid crystal panel 183 can be adjusted.

【0104】<4−5:カード型>また、他の形態例と
して、図25に示すようなカード型とすることが考えら
れる。このカード型の装置本体100は、例えば、被験
者の左胸ポケットに収容されるものである。圧力センサ
130は、ケーブル101を介して、装置本体100と
電気的に接続されており、ネックレスや眼鏡の場合と同
様に、被験者の頸動脈部に貼り付けられる。
<4-5: Card Type> As another embodiment, a card type as shown in FIG. 25 can be considered. The card-type apparatus main body 100 is, for example, housed in a left breast pocket of a subject. The pressure sensor 130 is electrically connected to the apparatus main body 100 via the cable 101, and is attached to the subject's carotid artery, as in the case of necklaces and glasses.

【0105】<4−6:万歩計型>さらに、他の形態例
として、図26(a)に示すような万歩計型も考えられ
る。この万歩計の装置本体100は、同図(b)に示す
ように、被験者の腰ベルト191に取り付けられるもの
である。圧力センサ130は、ケーブル101を介し
て、装置本体100と電気的に接続されており、粘着テ
ープによって、被験者の股関節部において大腿動脈部に
固定され、さらに、サポータ192によって保護されて
いる。この際、ケーブル101については、被験者の日
常生活に支障をきたさないように、衣服に縫い込むなど
の対策を施すのが望ましい。
<4-6: Pedometer Type> Further, as another embodiment, a pedometer type as shown in FIG. The main body 100 of the pedometer is attached to the subject's waist belt 191 as shown in FIG. The pressure sensor 130 is electrically connected to the apparatus main body 100 via the cable 101, is fixed to the femoral artery at the hip joint of the subject by an adhesive tape, and is protected by the supporter 192. At this time, it is desirable to take measures such as sewing the cable 101 into clothes so as not to disturb the daily life of the subject.

【0106】<5:告知部による告知>次に、各実施形
態の告知部74の告知について説明する。各実施形態に
おいては、告知部74が解析・診断結果を表示や音声な
どによる告知する、として説明したが、本願発明はこれ
に限られない。すなわち、視覚や聴覚のほか、種々の感
覚によって告知することが可能である。例えば、触覚に
訴える告知としては、腕時計等の裏面に電極を設け、こ
の電極に通電させることによって電気的刺激を与える構
成などが考えられる。また、腕時計等の携帯機器の裏か
ら突起物を出し入れ可能な構造として、この突起物によ
って機械的刺激与える構成などが考えられる。一方、嗅
覚に訴える告知として、装置に香料等の吐出機構を設け
るとともに、告知内容と香りとを対応させておき、告知
内容に応じた香料を吐出する構成などが考えられる。ち
なみに、香料等の吐出機構には、マイクロポンプなどが
好適である。なお、これらを、単独で使用するのみなら
ず複数の手段を組み合わせても良いことは勿論である。
<5: Notification by Notification Unit> Next, the notification of the notification unit 74 of each embodiment will be described. In each embodiment, the notification unit 74 has been described as notifying the analysis / diagnosis result by display or sound, but the present invention is not limited to this. That is, it is possible to notify by various senses other than sight and hearing. For example, as a notification that appeals to tactile sensation, a configuration in which an electrode is provided on the back surface of a wristwatch or the like and an electrical stimulus is provided by energizing the electrode may be considered. Further, as a structure that allows a protrusion to be put in and taken out from the back of a portable device such as a wristwatch, a configuration in which a mechanical stimulus is provided by the protrusion can be considered. On the other hand, as a notification that appeals to the sense of smell, a configuration in which a device for discharging a fragrance or the like is provided in the device, the content of the notification is made to correspond to the scent, and the fragrance is discharged according to the content of the notification may be considered. Incidentally, a micropump or the like is suitable for a mechanism for discharging a fragrance or the like. Of course, these may be used alone or in combination with a plurality of means.

【0107】[0107]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被験者から検出した脈波波形について、1周期分以上を
処理することのなく、当該被験者の心機能状態を診断す
ることが可能となる。したがって、心機能の状態を、よ
り簡易な構成によって診断できることとなり、装置の小
型化・軽量化に大いに貢献することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to diagnose the cardiac function status of the subject without processing one or more cycles of the pulse wave waveform detected from the subject. Therefore, the state of the cardiac function can be diagnosed with a simpler configuration, which can greatly contribute to the reduction in size and weight of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施形態にかかる心機能診断装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a cardiac function diagnostic device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 同実施形態におけるピーク点抽出・波形解析
部の詳細構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a peak point extraction / waveform analysis unit in the embodiment.

【図3】 ピーク情報メモリの記憶内容を説明するため
の図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining storage contents of a peak information memory;

【図4】 波形メモリに記憶される脈波波形の一例を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a pulse waveform stored in a waveform memory.

【図5】 変化率と評価内容との対応を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a correspondence between a change rate and evaluation contents.

【図6】 変化率と表示内容との対応を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a correspondence between a change rate and display contents.

【図7】 退潮波の振幅の時間的推移を示す表示の一例
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a display showing a temporal transition of the amplitude of a tidal wave.

【図8】 外部機器の構成の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of an external device.

【図9】 本発明の第2実施形態にかかる心機能診断装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a cardiac function diagnostic device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 同実施形態におけるウェーブレット変換部
の詳細構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a wavelet transform unit according to the embodiment.

【図11】 (a)は、同実施形態において波形メモリ
から読み出されてウェーブレット変換される脈波波形を
説明するための図であり、(b)は、その解析結果を示
す図である。
FIG. 11A is a diagram for explaining a pulse wave waveform read from a waveform memory and subjected to wavelet transform in the same embodiment, and FIG. 11B is a diagram showing an analysis result thereof.

【図12】 本発明の第3実施形態にかかる心機能診断
装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a cardiac function diagnostic device according to a third embodiment of the present invention.

【図13】 同実施形態における窓関数記憶部に記憶さ
れる窓関数を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a window function stored in a window function storage unit in the embodiment.

【図14】 (a)は、同実施形態において波形メモリ
から読み出される脈波波形を示す図であり、(b)は、
窓関数記憶部から読み出される窓関数を示す図であり、
(c)は、脈波波形と窓関数との乗算結果であって、F
FT処理される波形を説明するための図である。
FIG. 14A is a diagram showing a pulse wave waveform read from a waveform memory in the same embodiment, and FIG.
It is a diagram showing a window function read from the window function storage unit,
(C) is the result of multiplication of the pulse waveform and the window function,
FIG. 4 is a diagram for explaining a waveform subjected to FT processing.

【図15】 (a)は心電図であり、(b)は大動脈血
圧波形を示す図であり、(c)は抹消部での脈波波形を
示す図である。
15A is an electrocardiogram, FIG. 15B is a diagram showing an aortic blood pressure waveform, and FIG. 15C is a diagram showing a pulse wave waveform at a peripheral portion.

【図16】 脈波波形と波形パラメータとの対応を説明
するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining correspondence between a pulse waveform and a waveform parameter.

【図17】 血圧値差(y5-y4)と歪率dとの相関関
係を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a correlation between a blood pressure value difference (y 5 −y 4 ) and a distortion factor d.

【図18】 (a)は、人体の動脈系をシミュレートし
た四要素集中定数モデルの構成を示す回路図であり、
(b)は、同じく五要素集中定数モデルの構成を示す回
路図である。
FIG. 18A is a circuit diagram showing a configuration of a four-element lumped parameter model simulating a human artery system;
(B) is a circuit diagram showing a configuration of a five-element lumped parameter model.

【図19】 (a)〜(c)は、それぞれ実施形態の構
成を腕時計型とした場合の外観構成を示す図である。
FIGS. 19 (a) to (c) are views showing the external configuration when the configuration of the embodiment is a wristwatch type.

【図20】 実施形態における脈波検出部の構成を示す
図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of a pulse wave detection unit according to the embodiment.

【図21】 (a)は、実施形態の構成を別の腕時計型
とした場合の外観構成を示す図であり、(b)は、その
装着状態を示す図である。
21A is a diagram illustrating an external configuration when the configuration of the embodiment is another wristwatch type, and FIG. 21B is a diagram illustrating a mounted state thereof.

【図22】 実施形態の構成をネックレス型とした場合
の外観構成を示す図である。
FIG. 22 is a diagram illustrating an appearance configuration when the configuration of the embodiment is a necklace type.

【図23】 脈波検出部を頚動脈に取り付けた様子を示
す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a state in which a pulse wave detection unit is attached to a carotid artery.

【図24】 実施形態の構成を眼鏡型とした場合の外観
構成を示す図である。
FIG. 24 is a diagram illustrating an appearance configuration when the configuration of the embodiment is a spectacle type.

【図25】 実施形態の構成をカード型とした場合の外
観構成を示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing an external configuration when the configuration of the embodiment is a card type.

【図26】 (a)は、実施形態の構成を万歩計型とし
た場合の外観構成を示す図であり、(b)は、その装着
状態を示す図である。
26A is a diagram showing an external configuration when the configuration of the embodiment is a pedometer type, and FIG. 26B is a diagram showing a mounted state thereof.

【図27】 (a)〜(c)は、それぞれ典型的な脈波
波形の形状を示す図である。
FIGS. 27A to 27C are diagrams each showing a typical pulse waveform shape;

【図28】 歪率dと脈波波形の形状との相関関係を示
す図である。
FIG. 28 is a diagram showing a correlation between a distortion factor d and a pulse waveform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10……脈波検出部(脈波検出手段)、20……体動検
出部(体動検出手段)、30……体動成分除去部(体動
成分除去手段)、40……ピーク点抽出・波形解析部
(収縮期特定手段、ピーク点検出手段、解析手段)、6
0……拍数変換テーブル、72、80、90……評価部
(評価手段、変化率算出手段)、73……評価内容記憶
部、74……告知部(告知手段)、76……通信I/
F、200……ウェーブレット変換部、260……FF
T処理部(200あるいは260が周波数解析手段)、
210……周波数補正部(正規化手段)、220、26
0……サ0ンプル記憶部(記憶手段)、230……窓関
数読出部、240……窓関数記憶部(230および24
0により関数生成手段)、250……乗算部(乗算手
段)
10 pulse wave detecting section (pulse wave detecting means), 20 body motion detecting section (body motion detecting means), 30 body motion component removing section (body motion component removing means), 40 peak point extraction・ Waveform analysis unit (systole identification means, peak point detection means, analysis means), 6
0: Beat conversion table, 72, 80, 90 ... Evaluation unit (evaluation means, change rate calculation means), 73 ... Evaluation content storage unit, 74 ... Notification unit (notification means), 76 ... Communication I /
F, 200: Wavelet transform unit, 260: FF
T processing unit (200 or 260 is frequency analysis means),
210: frequency correction unit (normalization means), 220, 26
0: sample storage unit (storage means), 230: window function reading unit, 240: window function storage unit (230 and 24)
0: function generating means), 250: multiplying unit (multiplying means)

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生体から脈波波形を検出する脈波検出手
段と、 前記脈波波形から心臓の収縮期を特定する収縮期特定手
段と、 前記脈波波形のうち、前記収縮期特定手段により特定さ
れた収縮期に相当する波形の一部あるいは全部を解析す
る解析手段と、 前記解析手段による解析結果に基づいて、当該生体の心
機能状態を評価する評価手段とを具備することを特徴と
する心機能診断装置。
1. A pulse wave detecting means for detecting a pulse waveform from a living body, a systole specifying means for specifying a systole of the heart from the pulse waveform, and a systolic specifying means of the pulse wave waveform. Analysis means for analyzing a part or all of the waveform corresponding to the specified systole, and evaluation means for evaluating the cardiac function state of the living body based on the analysis result by the analysis means, Heart function diagnostic device.
【請求項2】 前記収縮期特定手段は、 少なくとも1周期分以上の脈波波形についての極小点を
検出し、当該脈波波形において心臓の大動脈弁解放に相
当する極小点から弁閉鎖に相当する極小点までを心臓の
収縮期として特定することを特徴とする請求項1記載の
心機能診断装置。
2. The systolic phase specifying means detects a minimum point of a pulse waveform of at least one cycle or more, and corresponds to a valve closing from a minimum point corresponding to opening of the aortic valve of the heart in the pulse waveform. 2. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a minimum point is specified as a systole of the heart.
【請求項3】 前記収縮期特定手段は、 検出した極小点のうち、値が最小の極小点となる点を心
臓の大動脈弁解放に相当する極小点とする一方、値が下
から2番目の極小点を心臓の大動脈弁閉鎖に相当する点
とすることを特徴とする請求項2記載の心機能診断装
置。
3. The systolic phase specifying means sets the point having the smallest value among the detected minimum points as the minimum point corresponding to the aortic valve release of the heart, and the second lowest value from the bottom. 3. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the minimum point is a point corresponding to the aortic valve closure of the heart.
【請求項4】 前記収縮期特定手段は、 検出した極小点のうち、値が最小の極小点となる点を心
臓の大動脈弁解放に相当する極小点とする一方、当該最
小極小点から数えて第3番目に現れる極小点を心臓の大
動脈弁閉鎖に相当する点とすることを特徴とする請求項
2記載の心機能診断装置。
4. The systolic phase specifying means sets a point having a minimum value among the detected minimum points as a minimum point corresponding to aortic valve opening of the heart, and counting from the minimum minimum point. 3. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the third minimum point that appears is a point corresponding to aortic valve closure of the heart.
【請求項5】 前記評価手段は、 典型的な心機能状態に対応する解析結果とそれに対応す
る診断内容とを予め記憶する記憶手段と、 前記解析手段による解析結果に対応する診断内容を前記
記憶手段から読み出す読出手段とを備えることを特徴と
する請求項1記載の心機能診断装置。
5. The evaluation means comprises: storage means for preliminarily storing analysis results corresponding to a typical cardiac function state and diagnosis contents corresponding thereto; and storage of diagnosis contents corresponding to analysis results by the analysis means. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising: a reading unit that reads out from the unit.
【請求項6】 前記脈波検出手段により検出された脈波
波形から拍数を算出する拍数算出手段を有し、 前記評価手段は、前記解析手段による解析結果とともに
前記拍数算出手段による拍数に基づいて、当該生体の心
機能状態を評価することを特徴とする請求項1記載の心
機能診断装置。
6. A pulse rate calculating means for calculating a pulse rate from a pulse waveform detected by the pulse wave detecting means, wherein the evaluation means includes a pulse rate calculated by the pulse rate calculating means together with an analysis result by the analyzing means. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the cardiac function state of the living body is evaluated based on the number.
【請求項7】 前記評価手段による評価結果を告知する
告知手段を有することを特徴とする請求項1ないし6い
ずれか記載の心機能診断装置。
7. The cardiac function diagnosis apparatus according to claim 1, further comprising a notification unit that notifies an evaluation result by the evaluation unit.
【請求項8】 前記解析手段は、 前記収縮期特定手段により特定された収縮期に相当する
脈波波形のうち、心臓と動脈系との特性で定まる波形を
解析して、当該波形を規定する指標を算出し、 前記評価手段は、前記解析手段により算出された指標に
より当該生体の心機能状態を評価することを特徴とする
請求項1記載の心機能診断装置。
8. The analysis means analyzes a waveform determined by the characteristics of the heart and the arterial system among the pulse wave waveforms corresponding to the systole specified by the systole identification means, and defines the waveform. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 1, wherein an index is calculated, and the evaluation unit evaluates a cardiac function state of the living body using the index calculated by the analysis unit.
【請求項9】 前記解析手段は、 前記収縮期特定手段により特定された収縮期に相当する
脈波波形のうち、第2番目に現れる波形を、前記心臓と
動脈系との特性で定まる波形として解析することを特徴
とする請求項8記載の心機能診断装置。
9. The analysis means, as a waveform determined by the characteristics of the heart and the arterial system, a second one of the pulse wave waveforms corresponding to the systole identified by the systole identification means, 9. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 8, wherein analysis is performed.
【請求項10】 前記指標の変化率を算出する変化率算
出手段を有し、 前記評価手段は、前記変化率算出手段により算出された
変化率に対応して当該生体の心機能状態を評価すること
を特徴とする請求項8記載の心機能診断装置。
10. A change rate calculation means for calculating a change rate of the index, wherein the evaluation means evaluates a cardiac function state of the living body in accordance with the change rate calculated by the change rate calculation means. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 8, wherein:
【請求項11】 前記評価手段は、予め変化率を値の大
きさに応じて複数段階に分類するとともに、各段階毎に
評価内容をそれぞれ対応させておく一方、前記変化率算
出手段により算出された変化率の属する段階に対応する
評価内容を、当該生体の心機能状態として評価すること
を特徴とする請求項10記載の心機能診断装置。
11. The evaluation means classifies the rate of change into a plurality of levels in advance according to the magnitude of the value, and associates the evaluation content with each level, while calculating the rate of change by the rate-of-change calculating means. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 10, wherein the evaluation content corresponding to the stage to which the change rate belongs is evaluated as the cardiac function state of the living body.
【請求項12】 前記指標に関する時間的推移を作成す
る手段を有することを特徴とする請求項8記載の心機能
診断装置。
12. The apparatus for diagnosing cardiac function according to claim 8, further comprising means for creating a temporal transition regarding the index.
【請求項13】 前記生体の体動を示す体動波形を検出
する体動検出手段と、 前記体動波形から前記脈波波形に存する体動成分を生成
して、当該脈波波形から当該体動成分を除去する体動成
分除去手段とを備え、前記解析手段は、前記体動成分除
去手段により体動成分が除去された脈波波形から、前記
心臓と動脈系との特性で定まる波形を解析することを特
徴とする請求項8記載の心機能診断装置。
13. A body movement detecting means for detecting a body movement waveform indicating a body movement of the living body, a body movement component existing in the pulse wave waveform is generated from the body movement waveform, and the body is detected from the pulse wave waveform. Body movement component removing means for removing a moving component, wherein the analyzing means obtains a waveform determined by the characteristics of the heart and the arterial system from the pulse wave waveform from which the body movement component has been removed by the body movement component removing means. 9. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 8, wherein analysis is performed.
【請求項14】 前記解析手段は、 前記脈波検出手段により検出された脈波波形のうち、前
記収縮期特定手段により特定された収縮期に相当する波
形の一部あるいは全部を周波数解析する周波数解析手段
であり、 前記評価手段は、当該周波数解析結果に基づいて、当該
生体の心機能状態を評価することを特徴とする請求項1
記載の心機能診断装置。
14. The frequency analyzing part or the whole of a waveform corresponding to the systole specified by the systolic specifying part among the pulse wave waveforms detected by the pulse wave detecting part. The analysis means, wherein the evaluation means evaluates a cardiac function state of the living body based on the frequency analysis result.
The cardiac function diagnostic apparatus according to the above.
【請求項15】 前記周波数解析手段は、 前記脈波検出手段により検出された脈波波形のうち、前
記収縮期特定手段により特定された収縮期に相当する波
形の一部あるいは全部をウェーブレット変換して周波数
領域毎の解析データを生成し、 前記評価手段は、前記解析データに基づいて、当該生体
の心機能状態を評価することを特徴とする請求項14記
載の心機能診断装置。
15. The frequency analysis unit performs a wavelet transform on a part or all of a waveform corresponding to a systole identified by the systole identification unit in a pulse wave waveform detected by the pulse wave detection unit. 15. The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 14, wherein the analysis unit generates analysis data for each frequency domain, and the evaluation unit evaluates a cardiac function state of the living body based on the analysis data.
【請求項16】 前記生体の体動を示す体動波形を検出
する体動検出手段と、 前記体動波形から前記脈波波形に存する体動成分を生成
して、当該脈波波形から当該体動成分を除去する体動成
分除去手段とを備え、前記周波数解析手段は、前記体動
成分除去手段により体動成分が除去された脈波波形に対
しウェーブレット変換することを特徴とする請求項15
記載の心機能診断装置。
16. A body movement detecting means for detecting a body movement waveform indicating the body movement of the living body, a body movement component existing in the pulse wave waveform is generated from the body movement waveform, and the body is detected from the pulse wave waveform. 16. A body movement component removing unit for removing a moving component, wherein the frequency analysis unit performs a wavelet transform on the pulse wave waveform from which the body moving component has been removed by the body moving component removing unit.
The cardiac function diagnostic apparatus according to the above.
【請求項17】 前記解析データに対し、周波数あたり
のパワーを正規化する正規化手段を備え、 前記評価手段は、前記正規化手段によって正規化された
解析データに基づいて、当該生体の心機能状態を評価す
ることを特徴とする請求項15記載の心機能診断装置。
17. A normalization means for normalizing power per frequency with respect to the analysis data, wherein the evaluation means determines a cardiac function of the living body based on the analysis data normalized by the normalization means. The cardiac function diagnostic device according to claim 15, wherein the condition is evaluated.
【請求項18】 前記周波数解析手段は、 前記脈波検出手段により検出された脈波波形のうち、前
記収縮期特定手段により特定された収縮期に相当する波
形の一部あるいは全部を抽出するための関数を生成する
関数生成手段と、 前記脈波検出手段により検出された脈波波形と、前記関
数生成手段により生成された関数とを乗算する乗算手段
と、 前記乗算手段による乗算結果に対して級数展開する処理
手段とを備えることを特徴とする請求項14記載の心機
能診断装置。
18. The frequency analysis means for extracting a part or all of a waveform corresponding to a systole specified by the systole specification means from a pulse wave waveform detected by the pulse wave detection means. Function generating means for generating a function of: a multiplying means for multiplying the pulse wave waveform detected by the pulse wave detecting means with the function generated by the function generating means; The cardiac function diagnostic apparatus according to claim 14, further comprising processing means for performing series expansion.
【請求項19】 前記生体の体動を示す体動波形を検出
する体動検出手段と、 前記体動波形から前記脈波波形に存する体動成分を生成
して、当該脈波波形から当該体動成分を除去する体動成
分除去手段とを備え、前記乗算手段は、前記体動成分除
去手段により体動成分が除去された脈波波形に対し関数
を乗算することを特徴とする請求項18記載の心機能診
断装置。
19. A body movement detecting means for detecting a body movement waveform indicating a body movement of the living body, a body movement component existing in the pulse wave waveform is generated from the body movement waveform, and the body is detected from the pulse wave waveform. 19. A body movement component removing unit for removing a moving component, wherein the multiplying unit multiplies the pulse wave waveform from which the body movement component has been removed by the body moving component removing unit by a function. The cardiac function diagnostic apparatus according to the above.
JP27175997A 1997-10-03 1997-10-03 Cardiac function diagnostic device Expired - Fee Related JP3814981B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27175997A JP3814981B2 (en) 1997-10-03 1997-10-03 Cardiac function diagnostic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27175997A JP3814981B2 (en) 1997-10-03 1997-10-03 Cardiac function diagnostic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11104090A true JPH11104090A (en) 1999-04-20
JP3814981B2 JP3814981B2 (en) 2006-08-30

Family

ID=17504451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27175997A Expired - Fee Related JP3814981B2 (en) 1997-10-03 1997-10-03 Cardiac function diagnostic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3814981B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015506740A (en) * 2011-12-22 2015-03-05 カリフォルニア インスティチュート オブ テクノロジー Natural frequency hemodynamic waveform analysis
CN106073750A (en) * 2016-08-29 2016-11-09 廖晓莉 Ventricle blood supply abnormal detector and the indirect acquiring and processing method of heart pulse wave data
WO2018066674A1 (en) * 2016-10-05 2018-04-12 京セラ株式会社 Measurement device, measurement method, and measurement program

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015506740A (en) * 2011-12-22 2015-03-05 カリフォルニア インスティチュート オブ テクノロジー Natural frequency hemodynamic waveform analysis
CN106073750A (en) * 2016-08-29 2016-11-09 廖晓莉 Ventricle blood supply abnormal detector and the indirect acquiring and processing method of heart pulse wave data
CN106073750B (en) * 2016-08-29 2023-07-28 廖晓莉 Ventricular blood supply abnormality detection device and indirect collection processing method of heart pulse wave data
WO2018066674A1 (en) * 2016-10-05 2018-04-12 京セラ株式会社 Measurement device, measurement method, and measurement program

Also Published As

Publication number Publication date
JP3814981B2 (en) 2006-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3843462B2 (en) Pulse wave diagnostic device
US11844593B2 (en) System and method for non-invasive determination of blood pressure dip based on trained prediction models
CN112040846A (en) Method for estimating blood pressure and degree of arteriosclerosis based on photoplethysmography (PPG) signal
EP1970000B1 (en) Method and apparatus for cufflessly and non-invasively measuring wrist blood pressure in association with communication device
CN102008296B (en) Device and method for measuring arterial blood pressures based on pulse wave signals and electrocardiosignals
CN109512409B (en) Cardiovascular health assessment device and use method thereof
US20060264771A1 (en) Apparatus for evaluating cardiovascular functions
CN201492415U (en) Blood vessel health degree detection device
Barvik et al. Noninvasive continuous blood pressure estimation from pulse transit time: A review of the calibration models
WO1999009884A1 (en) Measuring, sensing, and diagnosing apparatus and method relating to wave pulse, cardiac function, and, motion intensity
KR20070075515A (en) Apparatus and method for noninvasive, continuous, and simultaneous measurement of blood pressure and arterial stiffness
CN108498081A (en) Pulse wave velocity device, blood pressure continuous measurement device and method
CN209770350U (en) Cardiovascular health assessment device
JP3721743B2 (en) Cardiac function diagnostic device
JP3870514B2 (en) Stroke volume detection device and cardiac function diagnosis device
KR20080044223A (en) Apparatus for noninvasive, continuous, and simultaneous measurement of blood pressure and arterial stiffness
JP3666188B2 (en) Cardiac function diagnostic device
JP3814981B2 (en) Cardiac function diagnostic device
JP3858379B2 (en) Cardiac output detection device and cardiac function diagnosis device
JP3733710B2 (en) Cardiac function diagnostic device
KR100877212B1 (en) Apparatus for noninvasive, continuous, and simultaneous measurement of blood pressure and arterial stiffness
JP2003000555A (en) Central blood pressure waveform estimating device and peripheral blood pressure waveform detecting device
JP2000217796A (en) Circulatory function diagnostic device
JP2000225097A (en) Portable blood pressure gauge
Lim Artifact identification for blood pressure and photoplethysmography signals in an unsupervised environment/Lim Pooi Khoon

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051213

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060516

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060529

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100616

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110616

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110616

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130616

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130616

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees