JPS61272034A - 呼吸循環機能測定装置 - Google Patents
呼吸循環機能測定装置Info
- Publication number
- JPS61272034A JPS61272034A JP60113474A JP11347485A JPS61272034A JP S61272034 A JPS61272034 A JP S61272034A JP 60113474 A JP60113474 A JP 60113474A JP 11347485 A JP11347485 A JP 11347485A JP S61272034 A JPS61272034 A JP S61272034A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- respiratory
- measuring device
- heart rate
- measures
- heartbeat
- 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.)
- Pending
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、自律神経障害の検査、並びに健常者の生理
的状態を測定する呼吸循環機能測定装置に関するもので
ある。
的状態を測定する呼吸循環機能測定装置に関するもので
ある。
第５図は従来の呼吸循環機能測定装置を示す図であり、
図において、１ａは被検者の胸郭に装着する呼吸センサ
ー、２ａは被検者の胸部に装着され、心電図（以下ＥＣ
Ｇと略す）を計測するための心電図センサー（以下ＥＣ
Ｇセンサーと略す）、３ｂはこの呼吸センサー１ａから
の呼吸波形を人／Ｄ変換する呼吸計測器、３ｂはこのＢ
ＣＧセンサー２ａの波形から一拍毎に生ずる鋭い電位変
化のＲ波を認識する心拍計測器、４ａは所定時間内での
呼吸数を測定する呼吸機能測定器である。
図において、１ａは被検者の胸郭に装着する呼吸センサ
ー、２ａは被検者の胸部に装着され、心電図（以下ＥＣ
Ｇと略す）を計測するための心電図センサー（以下ＥＣ
Ｇセンサーと略す）、３ｂはこの呼吸センサー１ａから
の呼吸波形を人／Ｄ変換する呼吸計測器、３ｂはこのＢ
ＣＧセンサー２ａの波形から一拍毎に生ずる鋭い電位変
化のＲ波を認識する心拍計測器、４ａは所定時間内での
呼吸数を測定する呼吸機能測定器である。
４ｂは上記８波の時間間隔（以下、ＲＲＩと略す）の平
均値を計測する心拍機能測定器である。
均値を計測する心拍機能測定器である。
次に動作について説明する。被検者は数分間安静状態を
保ち、その状態における呼吸とＢＣＧとを、呼吸センサ
ー１ａ、及びＥＣＧセンサー２ａによって検出し、夫々
に対応する呼吸機能測定器４ａ及び心拍機能測定器４ｂ
ｌＣより増幅、及びＡ／Ｄ変換して呼吸波形とＲＲＩを
計測する。呼吸機能測定器４１では、所定時間内の呼吸
数を測定するとともに、心拍機能測定器４ｂで上述で計
測されたＲＲＩの平均ＲＲＩを測定する。ここで一般に
、交感神経の緊張が高くなると心拍は速くなり迷走神経
の緊張が高くなると心拍は遅くなり、呼吸数の変化も完
全に一致するわけではないが、心拍と同様の傾向がある
。このことを利用して上述のような従来の呼吸循環機能
測定装置は新生児のモニタリング、ＩＣＵｌ並びにＣＣ
Ｕでの危険な状態の監視に用いている。
保ち、その状態における呼吸とＢＣＧとを、呼吸センサ
ー１ａ、及びＥＣＧセンサー２ａによって検出し、夫々
に対応する呼吸機能測定器４ａ及び心拍機能測定器４ｂ
ｌＣより増幅、及びＡ／Ｄ変換して呼吸波形とＲＲＩを
計測する。呼吸機能測定器４１では、所定時間内の呼吸
数を測定するとともに、心拍機能測定器４ｂで上述で計
測されたＲＲＩの平均ＲＲＩを測定する。ここで一般に
、交感神経の緊張が高くなると心拍は速くなり迷走神経
の緊張が高くなると心拍は遅くなり、呼吸数の変化も完
全に一致するわけではないが、心拍と同様の傾向がある
。このことを利用して上述のような従来の呼吸循環機能
測定装置は新生児のモニタリング、ＩＣＵｌ並びにＣＣ
Ｕでの危険な状態の監視に用いている。
従来の呼吸循環機能測定装置は以上のように構成されて
いるが、このような装置においては被検者の機能が生命
に異常を及ぼすような場合における変化しか把握できず
、また健常者の生理的状態や心理的状態の微妙な変化に
対しては測定できない。さらには例えば、心拍が上昇し
てもその原因が交感神経の緊張が増加したのであるか、
あるいは迷走神経の緊張が低下したのであるのかが不明
であるなどの問題点があった。
いるが、このような装置においては被検者の機能が生命
に異常を及ぼすような場合における変化しか把握できず
、また健常者の生理的状態や心理的状態の微妙な変化に
対しては測定できない。さらには例えば、心拍が上昇し
てもその原因が交感神経の緊張が増加したのであるか、
あるいは迷走神経の緊張が低下したのであるのかが不明
であるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、被検者の安静状！！Ｉにおいても、自律神経
系機能を精度よく、総合的に測定できる呼吸循環機能測
定装置を得ることを目的とする。
たもので、被検者の安静状！！Ｉにおいても、自律神経
系機能を精度よく、総合的に測定できる呼吸循環機能測
定装置を得ることを目的とする。
この発明に係る呼吸循環機能測定装置は、安静時の被検
者の呼吸と心拍変動を同時に計測する同時計測器と、周
波数分析を行う周波数分析器と、夫々の周期変動の安定
度、心拍変動忙現われる呼吸周期の伝達度、心拍変動の
低周波数成分のパワー値などを測定する複数の測定手段
を備えることｋより前記被検者の交感神経系と迷走神経
系の活動状態を知るよ５Ｋしたものである。
者の呼吸と心拍変動を同時に計測する同時計測器と、周
波数分析を行う周波数分析器と、夫々の周期変動の安定
度、心拍変動忙現われる呼吸周期の伝達度、心拍変動の
低周波数成分のパワー値などを測定する複数の測定手段
を備えることｋより前記被検者の交感神経系と迷走神経
系の活動状態を知るよ５Ｋしたものである。
この発明における呼吸循環機能測定装置の複数の測定手
段は、呼吸機能測定器が呼吸スペクトルのピーク周波数
とその規則性を測定し、心拍機能測定器が平均心拍と分
散を測定し、呼吸−心拍応答測定器が呼吸と心拍変動間
のコヒーレンスを測定し、心拍低周波数変動測定器が０
．０５ｈｘからＱ、１ｈｘまでの心拍変動のパワーを測
定する。
段は、呼吸機能測定器が呼吸スペクトルのピーク周波数
とその規則性を測定し、心拍機能測定器が平均心拍と分
散を測定し、呼吸−心拍応答測定器が呼吸と心拍変動間
のコヒーレンスを測定し、心拍低周波数変動測定器が０
．０５ｈｘからＱ、１ｈｘまでの心拍変動のパワーを測
定する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１は呼吸センサー、２ハＥＣＧセンサーで
あり、夫々被検者の胸部に装着されている。３は呼吸波
形及びＥＣＧ波形を同時に〜勺変換したのち、ＢＣＧか
らＲＲＩを求める同時計測器である。４は一定時間内（
例えば３分間）の呼吸波形とＲＲＩ時系列を夫々周波数
変換する周波数分析器である。５〜８は複数の測定手段
であり、それらは夫々呼吸スペクトルから呼吸の安定度
を測定する呼吸機能測定器５と、ＲＲＩ時系列とスペク
トルから平均ＲＲＩ（または平均心拍）と心拍変動性を
測定する心拍機能測定器６と、呼吸と心拍変動のコヒー
レンスから呼吸波形が心拍変動に及ぼす影響度を測定す
る呼吸−心拍変動測定器７、ＲＲＩスペクトルの０．０
５ｈｚから０．１ｈｘまでのパワーを測定する心拍低周
波数変動測定器８とからなる。
図において、１は呼吸センサー、２ハＥＣＧセンサーで
あり、夫々被検者の胸部に装着されている。３は呼吸波
形及びＥＣＧ波形を同時に〜勺変換したのち、ＢＣＧか
らＲＲＩを求める同時計測器である。４は一定時間内（
例えば３分間）の呼吸波形とＲＲＩ時系列を夫々周波数
変換する周波数分析器である。５〜８は複数の測定手段
であり、それらは夫々呼吸スペクトルから呼吸の安定度
を測定する呼吸機能測定器５と、ＲＲＩ時系列とスペク
トルから平均ＲＲＩ（または平均心拍）と心拍変動性を
測定する心拍機能測定器６と、呼吸と心拍変動のコヒー
レンスから呼吸波形が心拍変動に及ぼす影響度を測定す
る呼吸−心拍変動測定器７、ＲＲＩスペクトルの０．０
５ｈｚから０．１ｈｘまでのパワーを測定する心拍低周
波数変動測定器８とからなる。
次に動作釦ついて説明する。呼吸センサー１は、被検者
の胸郭の伸展を測定できるセンサーであり、例えば伸展
長を電圧に変換するトランスデユーサ（図示せず）をま
ず胸郭部に巻き付ける。次にＢＣＧセンサー２を被検者
の胸部に装着し、通常の方法によってＲＣＧを計測する
。これらのアナログデータを同時計測器３において、１
ｋｈｚのサンプリングレートで同時＃ｃＡ／Ｄ変換し、
ＢＣＧからＲ波をｆ！識することにより、ＲＲＩ時系列
を計測し、呼吸波形からはＲ波認識時点のデータのみを
残すデータ圧縮を行う。そののち、周波数分析器４で、
計測開始から所定時間（例えば３分間）後に同時計測器
３で計測された呼吸データとＲＲＩデータを周波数分析
することにより、それぞれのスペクトルとコヒーレンス
を計ｘｒ ル。一方、呼吸機能測定器５では第２図に示
すように１呼吸スペクリルからピーク値、ピーク周波数
、半値幅を測定し、心拍機能測定器６は、ＲＲＩ時系列
から平均ＲＲＩ、分散を測定する。更に、呼吸−心拍応
答測定器７は、呼吸と心拍変動のコヒーレンスのうち）
呼吸スペクトルのピークの周波数の半値幅Δｆｐの範囲
内にあるコヒーレンス値の平均を呼吸−心拍応答性Ｃと
する（第３図）。
の胸郭の伸展を測定できるセンサーであり、例えば伸展
長を電圧に変換するトランスデユーサ（図示せず）をま
ず胸郭部に巻き付ける。次にＢＣＧセンサー２を被検者
の胸部に装着し、通常の方法によってＲＣＧを計測する
。これらのアナログデータを同時計測器３において、１
ｋｈｚのサンプリングレートで同時＃ｃＡ／Ｄ変換し、
ＢＣＧからＲ波をｆ！識することにより、ＲＲＩ時系列
を計測し、呼吸波形からはＲ波認識時点のデータのみを
残すデータ圧縮を行う。そののち、周波数分析器４で、
計測開始から所定時間（例えば３分間）後に同時計測器
３で計測された呼吸データとＲＲＩデータを周波数分析
することにより、それぞれのスペクトルとコヒーレンス
を計ｘｒ ル。一方、呼吸機能測定器５では第２図に示
すように１呼吸スペクリルからピーク値、ピーク周波数
、半値幅を測定し、心拍機能測定器６は、ＲＲＩ時系列
から平均ＲＲＩ、分散を測定する。更に、呼吸−心拍応
答測定器７は、呼吸と心拍変動のコヒーレンスのうち）
呼吸スペクトルのピークの周波数の半値幅Δｆｐの範囲
内にあるコヒーレンス値の平均を呼吸−心拍応答性Ｃと
する（第３図）。
心拍低周波数変動測定器８はＲＲＩスペクトルのうち、
０．０５ｈｚから０．１ｈｘ までの間忙あるピーク値
ｐｈを測定する（第４図）。
０．０５ｈｚから０．１ｈｘ までの間忙あるピーク値
ｐｈを測定する（第４図）。
これらの測定により、被検者の交感神経系及び迷走神経
系の活動状態を知ることが可能となる。
系の活動状態を知ることが可能となる。
次に、この装置の他の実施例として、自律神経系活動の
測定法について述べる。心拍機能測定器６で測定される
平均ＲＲＩが小さく、かつ分散も小さい値のときは、交
感神経の緊張状態である。
測定法について述べる。心拍機能測定器６で測定される
平均ＲＲＩが小さく、かつ分散も小さい値のときは、交
感神経の緊張状態である。
また、呼吸−心拍応答測定器７で測定した呼吸−心拍応
答性Ｃは、迷走神経の緊張の度合を示すものであり、こ
のＣが１に近づくほど緊張が高い。
答性Ｃは、迷走神経の緊張の度合を示すものであり、こ
のＣが１に近づくほど緊張が高い。
心拍低周波数変動測定器８で測定した心拍低周波数変動
性Ｒｈは、情動などの内因性の要因が強く働いた時忙大
きな値となる。呼吸機能測定器５で測定される呼吸ピー
ク周波数ｆｐ は、交感神経緊張時に高く、迷走神経
緊張時には低くなるが、個人差やその他の条件の影響も
関与する。呼吸ピークの半値幅Δｆｐは、呼吸の規則性
を現わす。
性Ｒｈは、情動などの内因性の要因が強く働いた時忙大
きな値となる。呼吸機能測定器５で測定される呼吸ピー
ク周波数ｆｐ は、交感神経緊張時に高く、迷走神経
緊張時には低くなるが、個人差やその他の条件の影響も
関与する。呼吸ピークの半値幅Δｆｐは、呼吸の規則性
を現わす。
なお、上記実施例では、同時計測器３における計測時間
を３分としたが、１００個程度の連続したＲＲＩが得ら
れる時間であれば、３分以外でもよく、上紀実、施例と
同様の効果を奏する。この場合、計測時間が長時間であ
るほど周波数分析器４で計算されるコヒーレンスの精度
が良くする。
を３分としたが、１００個程度の連続したＲＲＩが得ら
れる時間であれば、３分以外でもよく、上紀実、施例と
同様の効果を奏する。この場合、計測時間が長時間であ
るほど周波数分析器４で計算されるコヒーレンスの精度
が良くする。
また、呼吸−心拍応答測定器７で呼吸ピーク半値幅Δｆ
ｐ 内の平均コヒーレンスを測定するとしたが、呼吸ピ
ーク周波数でのコヒーレンス値を呼吸−心拍応答性Ｃと
定義してもよい。
ｐ 内の平均コヒーレンスを測定するとしたが、呼吸ピ
ーク周波数でのコヒーレンス値を呼吸−心拍応答性Ｃと
定義してもよい。
また、心拍低周波数変動測定器８において、０．０５ｈ
ｚからＯ，ｌｈｘまでのピークを測定するが、この周波
数帯域内の面積を心拍低周波数変動性ｐｈ と定義して
も構わない。
ｚからＯ，ｌｈｘまでのピークを測定するが、この周波
数帯域内の面積を心拍低周波数変動性ｐｈ と定義して
も構わない。
以上のように、この発明忙よれば短時間の安静条件下の
呼吸と心拍を非侵襲的に計測するように構成したので、
呼吸循環機能を総合的に検査でき、自律神経機能をも測
定できるものが得らｎる効果がある。
呼吸と心拍を非侵襲的に計測するように構成したので、
呼吸循環機能を総合的に検査でき、自律神経機能をも測
定できるものが得らｎる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による呼吸循環機能測定装
置を示す構成図、第２図は第１図の呼吸機能測定器の測
定による状態を示す状態図、第３図は第１図の呼吸−心
拍応答測定器の測定による状態を示す状態図、第４図は
心拍低周波数変動測定器の測定器の測定による状態を示
す状態図、第５図は従来の呼吸循環機能測定装置を示す
構成図である。 図において、１は呼吸センサー、２は心電図センサー、
３は同時計測器、４は周波数分析器、５は呼吸機能測定
器（測定手段）、６は心拍機能測定器（測定手段）、７
は呼吸−心拍応答測定器（測定手段）、８は心拍低周波
数変動測定器（測定手段）である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 手 続 補 正 書（自発） ６＋７・２５ 昭和 月 日
置を示す構成図、第２図は第１図の呼吸機能測定器の測
定による状態を示す状態図、第３図は第１図の呼吸−心
拍応答測定器の測定による状態を示す状態図、第４図は
心拍低周波数変動測定器の測定器の測定による状態を示
す状態図、第５図は従来の呼吸循環機能測定装置を示す
構成図である。 図において、１は呼吸センサー、２は心電図センサー、
３は同時計測器、４は周波数分析器、５は呼吸機能測定
器（測定手段）、６は心拍機能測定器（測定手段）、７
は呼吸−心拍応答測定器（測定手段）、８は心拍低周波
数変動測定器（測定手段）である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 手 続 補 正 書（自発） ６＋７・２５ 昭和 月 日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 呼吸センサー及び心電図センサーで被検者の呼吸波形と
心拍を同時計測する同時計測器と、前記呼吸波形と心拍
の時系列データを分析するとともに相互作用を分析する
周波数分析器と、この周波数分析器の分析結果から前記
被検者の交感神経系と迷走神経系の活動状態を測定する
複数の測定手段とを備えた呼吸循環機能測定装置。 （２）前記複数の測定手段は、呼吸スペクトルのピーク
周波数と規則性を測定する呼吸機能測定器と、平均心拍
及び分散を測定する心拍機能測定器と、呼吸と心拍変動
間のコヒーレンスを測定する呼吸−心拍応答測定器と、
心拍変動のパワーを測定する心拍低周波数変動測定器と
からなる特許請求の範囲第１項記載の呼吸循環機能測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60113474A JPS61272034A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 呼吸循環機能測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60113474A JPS61272034A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 呼吸循環機能測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61272034A true JPS61272034A (ja) | 1986-12-02 |
Family
ID=14613176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60113474A Pending JPS61272034A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 呼吸循環機能測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61272034A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07148253A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-13 | Seiko Epson Corp | 投薬制御装置および脈波検出装置 |
| JP2004159888A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Teijin Ltd | 酸素療法の治療効果予測方法、酸素療法の実施支援方法 |
| JP2008504942A (ja) * | 2004-05-17 | 2008-02-21 | ベス イスラエル デアコネス メディカル センター | 心肺カップリングに基づく睡眠の質および睡眠呼吸障害のアセスメント |
| JP2009501060A (ja) * | 2005-07-12 | 2009-01-15 | ベス イスラエル デアコネス メディカル センター， インコーポレイテッド | 心肺結合に基づく睡眠の質と睡眠障害呼吸の評価 |
-
1985
- 1985-05-27 JP JP60113474A patent/JPS61272034A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07148253A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-13 | Seiko Epson Corp | 投薬制御装置および脈波検出装置 |
| JP2004159888A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Teijin Ltd | 酸素療法の治療効果予測方法、酸素療法の実施支援方法 |
| JP2008504942A (ja) * | 2004-05-17 | 2008-02-21 | ベス イスラエル デアコネス メディカル センター | 心肺カップリングに基づく睡眠の質および睡眠呼吸障害のアセスメント |
| US8401626B2 (en) | 2004-05-17 | 2013-03-19 | Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. | System and method for assessing sleep quality |
| US8403848B2 (en) | 2004-05-17 | 2013-03-26 | Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. | Assessment of sleep quality and sleep disordered breathing based on cardiopulmonary coupling |
| JP2009501060A (ja) * | 2005-07-12 | 2009-01-15 | ベス イスラエル デアコネス メディカル センター， インコーポレイテッド | 心肺結合に基づく睡眠の質と睡眠障害呼吸の評価 |
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