JPWO2017150225A1 - Activity rhythm determination method and activity rhythm determination device - Google Patents

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Abstract

容易に活動リズムの状態を判定できる活動リズム判定方法および活動リズム判定装置を提供する。本発明の活動リズム判定方法は、被検者の拍動間隔を所定計測時間計測し、下記[A]〜[C]の条件のうち、少なくとも一つを判定する。
[A]覚醒時間帯に臥位時間帯がないこと。
[B]睡眠時間帯の(LF/HF)が直前の覚醒時間帯の(LF/HF)よりも小さく、かつ覚醒時間帯の(LF/HF)が直前の睡眠時間帯の(LF/HF)よりも大きいこと。
[C]睡眠時間帯のHFが直前の覚醒時間帯のHFよりも大きく、かつ覚醒時間帯のHFが直前の睡眠時間帯のHFよりも小さいこと。
An activity rhythm determination method and an activity rhythm determination apparatus capable of easily determining the state of an activity rhythm are provided. The activity rhythm determination method of the present invention measures the pulsation interval of a subject for a predetermined measurement time, and determines at least one of the following conditions [A] to [C].
[A] There is no position time zone in the awakening time zone.
[B] (LF / HF) in the sleeping time zone is smaller than (LF / HF) in the immediately preceding awakening time zone, and (LF / HF) in the awakening time zone is (LF / HF) in the immediately preceding sleeping time zone Bigger than.
[C] The HF in the sleeping time zone is larger than the HF in the immediately preceding awakening time zone, and the HF in the awakening time zone is smaller than the HF in the immediately preceding sleeping time zone.

Description

本発明は、人の活動リズムの状態に乱れがないかを判定する方法と、その判定装置に関する。   The present invention relates to a method for determining whether there is any disturbance in the state of a person's activity rhythm and a determination apparatus therefor.

活動リズムの乱れは、例えば、集中力の低下、注意散漫、疲労等を引き起こし、学力、運動能力、仕事の効率の低下、うつ病の発症等に影響することが知られている。このため、活動リズムに乱れが発生していないかを観察することは、健康な社会生活を送るのに役立ち、ひいては病気やその予兆を早期に発見するために有効である。例えば、特許文献1には、睡眠状態を保存する保存手段と、前記保存された複数の睡眠状態に基づいて眠りの規則性を算出する算出手段と、前記眠りの規則性に基づいて睡眠の質を評価する評価手段と、を備える睡眠状態評価装置が記載されており、日中の睡眠時間や日中の在床時間等の因子を用いて評価をしている。しかし、特許文献1に記載された睡眠状態評価装置はマットレスに配置する必要があるため測定場所が限定され、容易に活動リズムの状態を判定できるものではなかった。   It is known that disturbance of activity rhythm causes, for example, a decrease in concentration, distraction, fatigue, etc., and affects academic ability, exercise ability, a decrease in work efficiency, the onset of depression, and the like. For this reason, observing whether the activity rhythm is disturbed is useful for living a healthy social life, and thus effective for early detection of diseases and signs thereof. For example, Patent Document 1 discloses a storage unit that stores a sleep state, a calculation unit that calculates sleep regularity based on the plurality of stored sleep states, and a sleep quality based on the sleep regularity. And a sleep state evaluation device comprising: an evaluation means for evaluating a sleep state, and evaluation is performed using factors such as a daytime sleep time and a daytime bedtime. However, since the sleep state evaluation apparatus described in Patent Document 1 needs to be arranged on a mattress, the measurement place is limited, and the state of activity rhythm cannot be easily determined.

特開2015−171555号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-171555

本発明は、容易に活動リズムの状態を判定できる活動リズム判定方法および活動リズム判定装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an activity rhythm determination method and an activity rhythm determination apparatus that can easily determine the state of an activity rhythm.

本発明者らは、簡単に測定可能な生体情報を用いて活動リズムの判定方法を検討する中で、覚醒時および睡眠時における臥位状態の有無と、被検者の拍動間隔に基づく自律神経系の活動状態を評価することにより、活動リズムの乱れの有無を容易に取得できることに想到した。   The present inventors are studying a method for determining an activity rhythm using easily measurable biological information. In this study, the autonomous state based on the presence / absence of a supine position during awakening and sleeping and the pulse interval of the subject By evaluating the activity state of the nervous system, it was thought that the presence or absence of disturbance of activity rhythm can be easily acquired.

すなわち、本発明の活動リズム判定方法は、被検者の拍動間隔を所定計測時間計測し、下記[A]〜[C]の条件のうち、少なくとも一つを判定することを特徴とする。
[A]覚醒時間帯に臥位時間帯がないこと。
[B]睡眠時間帯の(LF/HF)が直前の覚醒時間帯の(LF/HF)よりも小さく、かつ覚醒時間帯の(LF/HF)が直前の睡眠時間帯の(LF/HF)よりも大きいこと。
[C]睡眠時間帯のHFが直前の覚醒時間帯のHFよりも大きく、かつ覚醒時間帯のHFが直前の睡眠時間帯のHFよりも小さいこと。
但し、LFは、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であり、HFは、前記パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であり、Hf1>Lf1、Hf2>Lf2である。
本発明の活動リズム判定方法の条件[A]によれば、容易に活動リズムの状態を判定することができる。また、本発明の活動リズム判定方法の条件[B]、[C]によれば、客観的にかつ容易に活動リズムの状態を判定することができる。
That is, the activity rhythm determination method of the present invention is characterized in that the pulsation interval of the subject is measured for a predetermined measurement time, and at least one of the following conditions [A] to [C] is determined.
[A] There is no position time zone in the awakening time zone.
[B] (LF / HF) in the sleeping time zone is smaller than (LF / HF) in the immediately preceding awakening time zone, and (LF / HF) in the awakening time zone is (LF / HF) in the immediately preceding sleeping time zone Bigger than.
[C] The HF in the sleeping time zone is larger than the HF in the immediately preceding awakening time zone, and the HF in the awakening time zone is smaller than the HF in the immediately preceding sleeping time zone.
Here, LF is a value obtained by integrating the power spectrum obtained by including the step of converting the beat interval into the frequency spectrum from frequencies Lf1 to Lf2, and HF is a value obtained by integrating the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2. Hf1> Lf1 and Hf2> Lf2.
According to the condition [A] of the activity rhythm determination method of the present invention, the state of the activity rhythm can be easily determined. Further, according to the conditions [B] and [C] of the activity rhythm determination method of the present invention, the state of the activity rhythm can be determined objectively and easily.

本発明の活動リズム判定方法において、被検者の身長方向の加速度TAを計測し、下記[D]の条件に従い、負加速度NAを算出して臥位時間帯を算出し、覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類することが好ましい。
[D](1)負加速度NAの算出
(1a)被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
(1b)被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)臥位時間帯の算出
(2a)第1臥位時間帯Lm1:NA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T1以上である時間帯
(2b)第2臥位時間帯Lm2:第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T2以内の場合、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と間隙時間帯Lsmを合計した時間帯
(3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類
(3a)睡眠時間帯:所定計測単位時間中、第1臥位時間帯Lm1と、第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯
(3b)覚醒時間帯:所定計測単位時間から睡眠時間帯を除いた時間帯
上記条件[D]では、所定計測単位時間における睡眠時間帯を1つに特定しているため、覚醒時間帯と睡眠時間帯でのデータ比較を行う条件[B]、[C]による判定回数を少なくできる。
In the activity rhythm determination method of the present invention, the acceleration TA in the height direction of the subject is measured, the negative acceleration NA is calculated according to the following condition [D], the supine time zone is calculated, the awakening time zone and the sleep time It is preferable to classify the time zone.
[D] (1) Calculation of Negative Acceleration NA (1a) When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (− 1) × (TA)
(1b) If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of the prone time zone (2a) First prone time zone L m1 : Time zone in which NA ≧ C1 (C1 is a constant) is equal to or greater than the first predetermined time T 1 (2b) Second prone time zone L m2 : There are two or more first saddle time zones L m1 , and a gap time zone L sm where NA <C1 between two adjacent first saddle time zones L m11 and L m12 is a second predetermined time. T 2 If within the two bands first supine time adjacent L m11, L m12 and pore hours L sm total time period of (3) awake time zone and sleep time zone classification (3a) sleeping time zone : The longest time zone among the first prone time zone L m1 and the second prone time zone L m2 during the predetermined measurement unit time (3b) Awakening time zone: Time excluding the sleep time zone from the predetermined measurement unit time In the above condition [D], the sleep time zone in the predetermined measurement unit time is specified as one, so the data comparison between the awake time zone and the sleep time zone Cormorant condition [B], it can be reduced determination count by [C].

本発明の活動リズム判定方法において、被検者の身長方向の加速度TAを計測し、下記[E]の条件に従い負加速度NAを算出し、臥位時間帯を算出することが好ましい。
[E](1)負加速度NAの算出
(1a)被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
(1b)被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)臥位時間帯の算出
臥位時間帯:NA≧C1(C1は定数)を満足する時間帯
上記条件[E]では、臥位時間帯の算出に係る条件(2)を単純化しているため、臥位時間帯を容易に算出することができる。
In the activity rhythm determination method of the present invention, it is preferable to measure the acceleration TA in the height direction of the subject, calculate the negative acceleration NA according to the following condition [E], and calculate the supine time zone.
[E] (1) Calculation of negative acceleration NA (1a) When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (− 1) × (TA)
(1b) If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of supine time zone
Supine time zone: time zone satisfying NA ≧ C1 (C1 is a constant) In the above condition [E], the condition (2) relating to the calculation of the supine time zone is simplified, so that the supine time zone is easy. Can be calculated.

前記[B]の条件において、睡眠時間帯の(LF/HF)は、睡眠時間帯における(LF/HF)の平均値であり、覚醒時間帯の(LF/HF)は、覚醒時間帯における(LF/HF)の平均値であることが好ましい。これにより、睡眠時間帯の(LF/HF)と覚醒時間帯の(LF/HF)の比較を行いやすくなるため、活動リズムの判定を容易に行うことができる。   In the condition [B], (LF / HF) in the sleep time zone is an average value of (LF / HF) in the sleep time zone, and (LF / HF) in the wake time zone is (( The average value of (LF / HF) is preferable. Thereby, since it becomes easy to compare (LF / HF) in the sleep time zone and (LF / HF) in the awakening time zone, it is possible to easily determine the activity rhythm.

前記[C]の条件において、睡眠時間帯のHFは睡眠時間帯におけるHFの平均値であり、覚醒時間帯のHFは覚醒時間帯におけるHFの平均値であることが好ましい。これにより、睡眠時間帯のHFと覚醒時間帯のHFの比較を行いやすくなるため、活動リズムの判定を容易に行うことができる。   In the condition [C], it is preferable that HF in the sleep time zone is an average value of HF in the sleep time zone, and HF in the wake time zone is an average value of HF in the wake time zone. Thereby, since it becomes easy to compare HF of a sleep time slot | zone and HF of an awakening time slot | zone, activity rhythm can be determined easily.

前記[C]の条件において、直前の覚醒時間帯のHFに対する睡眠時間帯のHFの増加率が10%超であり、直前の睡眠時間帯のHFに対する覚醒時間帯のHFの減少率が10%超であることを判定することが好ましい。HFは、(LF/HF)に比べて、覚醒時間帯と睡眠時間帯の差が大きい方が好ましいため、このように条件を設定してもよい。   Under the condition [C], the increase rate of HF in the sleep time zone with respect to HF in the immediately preceding awake time zone is more than 10%, and the decrease rate of HF in the awake time zone with respect to HF in the immediately preceding sleep time zone is 10%. It is preferable to determine that it is super. Since HF preferably has a larger difference between the awakening time zone and the sleeping time zone than (LF / HF), the condition may be set in this way.

拍動間隔として、心電信号におけるR波とR波との間隔であるRR間隔を用いることが好ましい。R波は信号のピークがはっきり出ることによりピーク位置の誤認識が起こりにくいため、拍動間隔の精度が高くなるからである。   As the pulsation interval, it is preferable to use an RR interval that is an interval between an R wave and an R wave in an electrocardiogram signal. This is because the R wave has a clear signal peak, so that the erroneous recognition of the peak position does not easily occur, and the accuracy of the pulsation interval becomes high.

また、本発明の活動リズム判定装置は、被検者の拍動間隔を所定計測時間計測する計測部と、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得た値(以下、「パワースペクトル」と記載する)を求めて、該パワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値(以下、「LF」と記載する)と、周波数Hf1(>Lf1)からHf2(>Lf2)まで定積分した値(以下、「HF」と記載する)とを算出する処理部と、
下記[A]〜[C]の条件のうち、少なくとも一つを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
[A]覚醒時間帯に臥位時間帯がないこと。
[B]睡眠時間帯の(LF/HF)が直前の覚醒時間帯の(LF/HF)よりも小さく、かつ覚醒時間帯の(LF/HF)が直前の睡眠時間帯の(LF/HF)よりも大きいこと。
[C]睡眠時間帯のHFが直前の覚醒時間帯のHFよりも大きく、かつ覚醒時間帯のHFが直前の睡眠時間帯のHFよりも小さいこと。
本発明の活動リズム判定装置の条件[A]によれば、容易に活動リズムの状態を判定することができる。また、本発明の活動リズム判定装置の条件[B]、[C]によれば、客観的にかつ容易に活動リズムの状態を判定することができる。
In addition, the activity rhythm determination device of the present invention is a value obtained by including a measurement unit that measures the pulsation interval of the subject for a predetermined measurement time, and a step of performing frequency spectrum conversion of the pulsation interval (hereinafter, “power spectrum”). A value obtained by definite integration from the frequency Lf1 to Lf2 (hereinafter referred to as “LF”) and a value obtained by definite integration from the frequency Hf1 (> Lf1) to Hf2 (> Lf2). (Hereinafter referred to as “HF”)
And a determination unit that determines at least one of the following conditions [A] to [C].
[A] There is no position time zone in the awakening time zone.
[B] (LF / HF) in the sleeping time zone is smaller than (LF / HF) in the immediately preceding awakening time zone, and (LF / HF) in the awakening time zone is (LF / HF) in the immediately preceding sleeping time zone Bigger than.
[C] The HF in the sleeping time zone is larger than the HF in the immediately preceding awakening time zone, and the HF in the awakening time zone is smaller than the HF in the immediately preceding sleeping time zone.
According to the condition [A] of the activity rhythm determination device of the present invention, the state of the activity rhythm can be easily determined. Further, according to the conditions [B] and [C] of the activity rhythm determination device of the present invention, the state of the activity rhythm can be determined objectively and easily.

本発明の活動リズム判定方法および活動リズム判定装置の条件[A]によれば、容易に活動リズムの状態を判定することができる。また、本発明の条件[B]、[C]によれば、客観的にかつ容易に活動リズムの状態を判定することができる。   According to the condition [A] of the activity rhythm determination method and the activity rhythm determination apparatus of the present invention, the state of the activity rhythm can be easily determined. Further, according to the conditions [B] and [C] of the present invention, the state of the activity rhythm can be determined objectively and easily.

図1は、本発明に係るパワースペクトル積分の説明図を表す。FIG. 1 is an explanatory diagram of power spectrum integration according to the present invention. 図2は、本発明の実施の形態1に係る活動リズム判定装置の構成を示すブロック図を表す。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図3は、本発明の実施の形態2に係る活動リズム判定装置の構成を示すブロック図を表す。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態3に係る活動リズム判定装置の構成を示すブロック図を表す。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. 図5は、本発明の実施の形態4に係る活動リズム判定装置の構成を示すブロック図を表す。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態5に係る活動リズム判定装置の構成を示すブロック図を表す。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an activity rhythm determination apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態6に係る活動リズム判定装置の構成を示すブロック図を表す。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an activity rhythm determination apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.

1.活動リズム判定方法
本発明の活動リズム判定方法は、被検者の拍動間隔を所定計測時間計測し、下記[A]〜[C]の条件のうち、少なくとも一つを判定することを特徴とする。
[A]覚醒時間帯に臥位時間帯がないこと。
[B]睡眠時間帯の(LF/HF)が直前の覚醒時間帯の(LF/HF)よりも小さく、かつ覚醒時間帯の(LF/HF)が直前の睡眠時間帯の(LF/HF)よりも大きいこと。
[C]睡眠時間帯のHFが直前の覚醒時間帯のHFよりも大きく、かつ覚醒時間帯のHFが直前の睡眠時間帯のHFよりも小さいこと。
但し、LFは、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であり、HFは、前記パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であり、Hf1>Lf1、Hf2>Lf2である。
本発明の条件[A]の方法によれば、覚醒時間帯中の臥位時間帯の有無を判定することにより、容易に活動リズムの状態を判定することができる。また、本発明の条件[B]、[C]の方法によれば、覚醒時間帯および睡眠時間帯の(LF/HF)、HFの値の推移を観察することにより、客観的にかつ容易に活動リズムの状態を判定することができる。
1. Activity Rhythm Determination Method The activity rhythm determination method of the present invention is characterized by measuring the pulsation interval of a subject for a predetermined measurement time and determining at least one of the following conditions [A] to [C]. To do.
[A] There is no position time zone in the awakening time zone.
[B] (LF / HF) in the sleeping time zone is smaller than (LF / HF) in the immediately preceding awakening time zone, and (LF / HF) in the awakening time zone is (LF / HF) in the immediately preceding sleeping time zone Bigger than.
[C] The HF in the sleeping time zone is larger than the HF in the immediately preceding awakening time zone, and the HF in the awakening time zone is smaller than the HF in the immediately preceding sleeping time zone.
Here, LF is a value obtained by integrating the power spectrum obtained by including the step of converting the beat interval into the frequency spectrum from frequencies Lf1 to Lf2, and HF is a value obtained by integrating the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2. Hf1> Lf1 and Hf2> Lf2.
According to the method of the condition [A] of the present invention, it is possible to easily determine the state of the activity rhythm by determining the presence / absence of the supine time period during the awakening time period. Further, according to the method of the conditions [B] and [C] of the present invention, it is possible to objectively and easily observe the transition of the values of (LF / HF) and HF in the awakening time zone and the sleeping time zone. The state of activity rhythm can be determined.

本発明の活動リズム判定方法は、被検者の拍動間隔を所定計測時間計測する。拍動間隔とは心拍あるいは脈拍の間隔を指す(単位:ms)。心拍間隔は、心電図からR波とR波の間隔を読み取ること、あるいは隣り合う心拍同士の間隔を計測することにより取得する。脈拍間隔は、隣り合う脈拍同士の間隔を計測することにより取得する。拍動間隔またはその揺動は、自律神経活動を示しているといわれている。   The activity rhythm determination method of the present invention measures the pulsation interval of a subject for a predetermined measurement time. The pulsation interval refers to the interval between heartbeats or pulses (unit: ms). The heartbeat interval is acquired by reading the interval between the R wave and the R wave from the electrocardiogram or by measuring the interval between adjacent heartbeats. The pulse interval is acquired by measuring the interval between adjacent pulses. The beat interval or its oscillation is said to indicate autonomic nerve activity.

拍動間隔として、心電信号におけるR波とR波との間隔であるRR間隔(以下、「RRI」と記載する)を用いることが好ましい。R波はピークがはっきり出ることによりピーク位置の誤認識が起こりにくいため、拍動間隔の精度が高くなるからである。   As the pulsation interval, it is preferable to use an RR interval (hereinafter referred to as “RRI”) that is an interval between the R wave and the R wave in the electrocardiogram signal. This is because the peak of the R wave is not clearly recognized, and the peak position is less likely to be erroneously recognized.

所定計測時間とは、計測を行う合計時間を指す。条件[B]、[C]では、睡眠時間帯と直前の覚醒時間帯、かつ覚醒時間帯と直前の睡眠時間帯におけるデータを使用するため、所定計測時間は、2以上の睡眠時間帯と、1以上の覚醒時間帯が得られる時間長であることが好ましい。あるいは、所定計測時間は、2以上の覚醒時間帯と、1以上の睡眠時間帯が得られる時間長であってもよい。したがって、所定計測時間は2日以上であることが好ましく、3日以上であることがより好ましく、4日以上であることがさらに好ましい。また、所定計測時間が長いほど信頼性の高いデータが取得できるが被検者への負担を考慮して、所定計測時間は、例えば14日以内、より好ましくは10日以内に設定することができる。   The predetermined measurement time refers to the total time for measurement. In the conditions [B] and [C], since the data in the sleep time zone and the immediately preceding awake time zone, and the awake time zone and the immediately preceding sleep time zone are used, the predetermined measurement time is two or more sleep time zones, It is preferable that the time length is such that one or more awakening time zones can be obtained. Alternatively, the predetermined measurement time may be a time length in which two or more awakening time zones and one or more sleeping time zones are obtained. Therefore, the predetermined measurement time is preferably 2 days or more, more preferably 3 days or more, and further preferably 4 days or more. In addition, as the predetermined measurement time is longer, more reliable data can be acquired. However, in consideration of the burden on the subject, the predetermined measurement time can be set, for example, within 14 days, more preferably within 10 days. .

1−1.条件[A]
条件[A]では、覚醒時間帯に臥位時間帯がないことを判定する。臥位時間帯は睡眠時間帯以外での睡眠もしくはうたた寝や昼寝等があることを示すが、不規則な生活や、慢性疲労、うつ状態、不眠症などの症状がある場合、覚醒時間帯に臥位時間帯が見られるという傾向がある。このため、条件[A]によれば、臥位時間帯の有無により活動リズムの乱れの有無を判定することができる。
1-1. Condition [A]
In condition [A], it is determined that there is no lying time zone in the awakening time zone. The supine time zone indicates sleep outside the sleeping time zone or nap or nap, but if you have irregular life, chronic fatigue, depression, insomnia, etc. There is a tendency that the time zone is seen. For this reason, according to condition [A], the presence or absence of disturbance of an activity rhythm can be determined by the presence or absence of a lying time zone.

本発明において、覚醒時間帯とは被検者の目が覚めている、つまり起きている時間帯を指す。一方、睡眠時間帯とは、被検者が眠っている時間帯であり、覚醒時間帯以外の時間帯を指す。覚醒時間帯と睡眠時間帯は、被検者の生活環境や精神状態により様々な態様を示すものであり、時間長や時間帯が特に限定されるものではない。   In the present invention, the awakening time zone refers to a time zone in which the subject is awake, that is, awake. On the other hand, the sleep time zone is a time zone during which the subject is sleeping and refers to a time zone other than the awakening time zone. The awakening time zone and the sleeping time zone show various aspects depending on the living environment and mental state of the subject, and the time length and the time zone are not particularly limited.

本発明において、覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類は、被検者へのアンケートによって睡眠開始時間と覚醒開始時間を自己申告してもらうことにより行ってもよいし、後述する活動リズム判定装置に設けられる入力手段により行ってもよい。そのほか、例えば特開2010−179133号公報や特開2009−297474号公報に記載の公知の睡眠状態計測方法等を適用することもできる。より客観的に覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類するためには、被検者の動きに伴い計測される加速度を用いることが好ましい。   In the present invention, the wake-up time zone and the sleep time zone may be classified by self-reporting the sleep start time and the wake-up start time through a questionnaire to the subject. You may carry out by the input means provided. In addition, for example, a known sleep state measuring method described in JP 2010-179133 A or JP 2009-297474 A can be applied. In order to classify the awakening time zone and the sleep time zone more objectively, it is preferable to use acceleration measured along with the movement of the subject.

本発明において加速度とは、被検者の動きに伴う加速度と被検者に作用する重力加速度との合成値であり、重力加速度g(=9.8m/s2)に対する比で表される(単位:無次元量)。被検者の立位時であって動きがないときには、被検者の身長方向の加速度の大きさは1である。In the present invention, the acceleration is a composite value of the acceleration accompanying the movement of the subject and the gravitational acceleration acting on the subject, and is represented by a ratio to the gravitational acceleration g (= 9.8 m / s 2 ) ( Unit: dimensionless quantity). When the subject is standing and there is no movement, the magnitude of acceleration in the height direction of the subject is 1.

覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類には、被検者の身長方向の加速度TAから算出される負加速度NAを用いることが好ましい。一般に、睡眠時間帯の身長方向の加速度が立位時に負の値となるように加速度計が調整されている場合、睡眠時間帯の身長方向の加速度は、覚醒時間帯の身長方向の加速度と比べて大きい傾向にあるからである。このように、身長方向の加速度は、覚醒時間帯と睡眠時間帯で差があることから、覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類に適している。本発明において身長方向とは、被検者の足部から頭部へ向かう方向である。   For classification of the awakening time zone and the sleep time zone, it is preferable to use a negative acceleration NA calculated from the acceleration TA in the height direction of the subject. In general, if the accelerometer is adjusted so that the acceleration in the height direction during sleep time is negative when standing, the acceleration in the height direction during sleep time is compared with the acceleration in the height direction during awake time This is because it tends to be large. Thus, the acceleration in the height direction is suitable for the classification of the awakening time zone and the sleeping time zone because there is a difference between the awakening time zone and the sleeping time zone. In the present invention, the height direction is a direction from the foot of the subject toward the head.

被検者の身長方向の加速度TAを用いた覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類方法について説明する。本発明では、被検者の身長方向の加速度TAを計測し、下記[D]の条件に従い、負加速度NAを算出して臥位時間帯を算出し、覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類することが好ましい。以降、下記条件[D]を用いた覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類方法を「第一の分類方法」と称することがある。
[D](1)負加速度NAの算出
(1a)被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
(1b)被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)臥位時間帯の算出
(2a)第1臥位時間帯Lm1:NA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T1以上である時間帯
(2b)第2臥位時間帯Lm2:第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T2以内の場合、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と間隙時間帯Lsmを合計した時間帯
(3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類
(3a)睡眠時間帯:所定計測単位時間中、第1臥位時間帯Lm1と、第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯
(3b)覚醒時間帯:所定計測単位時間から睡眠時間帯を除いた時間帯
A method for classifying the awakening time zone and the sleeping time zone using the acceleration TA in the height direction of the subject will be described. In the present invention, the acceleration TA in the height direction of the subject is measured, the negative acceleration NA is calculated according to the following condition [D], the supine time zone is calculated, and the awakening time zone and the sleep time zone are classified. It is preferable. Hereinafter, the classification method of the awakening time zone and the sleeping time zone using the following condition [D] may be referred to as a “first classification method”.
[D] (1) Calculation of Negative Acceleration NA (1a) When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (− 1) × (TA)
(1b) If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of the prone time zone (2a) First prone time zone L m1 : Time zone in which NA ≧ C1 (C1 is a constant) is equal to or greater than the first predetermined time T 1 (2b) Second prone time zone L m2 : There are two or more first saddle time zones L m1 , and a gap time zone L sm where NA <C1 between two adjacent first saddle time zones L m11 and L m12 is a second predetermined time. If it is within T 2, the time zone that is the sum of the two adjacent first lying time zones L m11 , L m12 and the gap time zone L sm (3) Classification of awakening time zone and sleep time zone (3a) Sleep time zone : The longest time zone among the first prone time zone L m1 and the second prone time zone L m2 during the predetermined measurement unit time (3b) Awakening time zone: Time excluding the sleep time zone from the predetermined measurement unit time band

条件[D]として示した第一の分類方法では、所定計測単位時間における睡眠時間帯を1つに特定しているため、覚醒時間帯と睡眠時間帯でのデータ比較を行う条件[B]、[C]による判定回数を少なくできる。   In the first classification method shown as the condition [D], the sleep time zone in the predetermined measurement unit time is specified as one, so the condition [B] for comparing the data in the awake time zone and the sleep time zone, The number of determinations by [C] can be reduced.

[D](1)負加速度NAの算出
被検者の身長方向の加速度TAから負加速度NAを算出する。条件(1a)および(1b)に示すように、負加速度は、被検者の立位時における身長方向の加速度TAが0以上の場合は身長方向の加速度に−1を乗算した値を負加速度NAとし、身長方向の加速度TAが負の値の場合は当該負の値を負加速度NAとする。
[D] (1) Calculation of negative acceleration NA The negative acceleration NA is calculated from the acceleration TA in the height direction of the subject. As shown in the conditions (1a) and (1b), the negative acceleration is a value obtained by multiplying the acceleration in the height direction by -1 when the acceleration TA in the height direction when the subject is standing is 0 or more. If the acceleration TA in the height direction is a negative value, the negative value is set as the negative acceleration NA.

[D](2)臥位時間帯の算出
臥位時間帯を第1臥位時間帯と第2臥位時間帯の2種類に分けて算出する。条件(2a)の通り、第1臥位時間帯Lm1はNA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T1以上である時間帯である。第1臥位時間帯Lm1の算出では、覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類精度を高めるために第1所定時間T1によるしきい値を設けている。第1所定時間T1は、例えば、好ましくは30分、より好ましくは45分、さらに好ましくは1時間に設定することができる。NA≧C1が第1所定時間T1未満である時間帯も実際には臥位状態であるといえるが、比較的短い時間のうたた寝や昼寝等、活動リズムの観点では本来の睡眠と評価することができない時間を睡眠時間帯に分類することを防ぐために、本分類方法ではNA≧C1が第1所定時間T1未満である時間帯を臥位時間帯とみなしていない。
[D] (2) Calculation of the supine time zone The prone time zone is calculated by dividing it into two types, a first prone time zone and a second prone time zone. As conditions (2a), the first recumbent hours L m1 NA ≧ C1 (C1 is a constant) is the time period is a first predetermined time above T 1. In the calculation of the first decubitus time zone L m1 , a threshold value based on the first predetermined time T 1 is provided in order to improve the classification accuracy of the awakening time zone and the sleep time zone. For example, the first predetermined time T 1 can be set to preferably 30 minutes, more preferably 45 minutes, and still more preferably 1 hour. The time zone in which NA ≧ C1 is less than the first predetermined time T 1 can also be said to be in a lying position, but from the viewpoint of activity rhythm such as nap and nap in a relatively short time, it should be evaluated as original sleep In order to prevent the time that cannot be classified into the sleep time zone, in this classification method, the time zone where NA ≧ C1 is less than the first predetermined time T 1 is not regarded as the prone time zone.

条件[D](2)では条件(2a)のみを用いて臥位時間帯を算出してもよい。しかし、被検者によっては睡眠時間帯に頻繁に臥位以外の姿勢を取ることもあり、この場合には睡眠時間帯の推定が困難になる。このため、上記[D]のように条件(2b)により第2臥位時間帯を算出する方法を条件(2a)と組み合わせることが好ましい。   In the condition [D] (2), the supine time zone may be calculated using only the condition (2a). However, depending on the subject, the posture other than the supine position is frequently taken during the sleeping hours, and in this case, it is difficult to estimate the sleeping hours. For this reason, it is preferable to combine the method of calculating the second saddle time zone according to the condition (2b) as in the above [D] with the condition (2a).

条件(2b)の通り、第2臥位時間帯Lm2は、第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T2以内の場合、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と間隙時間帯Lsmを合計した時間帯である。このように第2臥位時間帯を算出しているのは、第1臥位時間帯Lm1が細切れになっている場合、2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間の間隙時間帯Lsmも含めて1つの臥位時間帯(第2臥位時間帯Lm2)として分類するためである。ここで、第2所定時間T2は、例えば、好ましくは30分、より好ましくは45分、さらに好ましくは1時間に設定することができる。また、第1所定時間T1と第2所定時間T2は同じであってもよく、異なっていてもよい。As in the condition (2b), the second saddle time zone L m2 includes two or more first saddle time zones L m1 and an NA between two adjacent first saddle time zones L m11 and L m12. When the gap time zone L sm which is <C1 is within the second predetermined time T 2, it is a time zone obtained by summing the two adjacent first prone time zones L m11 and L m12 and the gap time zone L sm . The second saddle time zone is calculated in this way when the first saddle time zone L m1 is chopped, and the gap between the two first saddle time zones L m11 and L m12 is calculated. This is for classification as one saddle time zone (second saddle time zone L m2 ) including the time zone L sm . Here, the second predetermined time T 2 are, for example, preferably 30 minutes, more preferably 45 minutes, can be more preferably set to 1 hour. Further, the first predetermined time T 1 and the second predetermined time T 2 may be the same or different.

なお、定数C1(単位:無次元量)の値は特に制限されないが、例えば−0.85であることが好ましく、−0.8であることがより好ましく、−0.75であることがさらに好ましい。   The value of the constant C1 (unit: dimensionless amount) is not particularly limited, but is preferably, for example, -0.85, more preferably -0.8, and further -0.75. preferable.

[D](3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類
条件(3a)の通り、所定計測単位時間中、第1臥位時間帯Lm1と、第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯を睡眠時間帯とする。また、条件(3b)の通り、所定計測単位時間から睡眠時間帯を除いた時間を覚醒時間帯とする。
[D] (3) Classification of awakening time zone and sleeping time zone According to the condition (3a), the longest of the first prone time zone L m1 and the second prone time zone L m2 during the predetermined measurement unit time The time zone is set as the sleep time zone. Moreover, as a condition (3b), let the time remove | excluding the sleep time slot | zone from the predetermined measurement unit time be an awakening time slot | zone.

所定計測単位時間は、日毎の睡眠時間帯を推定するために設定される時間長である。所定計測単位時間は12時間以上であることが好ましく、18時間以上であることがより好ましく、また、24時間以内であることが好ましい。日勤者でも夜勤者でも18時前後の時間には覚醒しているのが一般的であるから、所定計測単位時間の始点は、17時〜19時に好ましく設定される。   The predetermined measurement unit time is a time length set in order to estimate a sleep time zone for each day. The predetermined measurement unit time is preferably 12 hours or more, more preferably 18 hours or more, and preferably within 24 hours. Since both day shifters and night shift workers are generally awake at around 18:00, the starting point of the predetermined measurement unit time is preferably set from 17:00 to 19:00.

臥位時間帯の算出は、上記[D](2)の算出方法以外に、被検者に臥位開始時間と終了時間を自己申告してもらうことにより行ってもよい。また、被検者の身長方向の加速度TAを計測し、下記[E]の条件に従い負加速度NAを算出し、臥位時間帯を算出してもよい。
[E](1)負加速度NAの算出
(1a)被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
(1b)被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)臥位時間帯の算出
臥位時間帯:NA≧C1(C1は定数)を満足する時間帯
The calculation of the prone position time zone may be performed by having the subject self-report the prone position start time and the end time in addition to the calculation method of [D] (2) above. Alternatively, the acceleration TA in the height direction of the subject may be measured, the negative acceleration NA may be calculated according to the following condition [E], and the supine time zone may be calculated.
[E] (1) Calculation of negative acceleration NA (1a) When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (− 1) × (TA)
(1b) If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of supine time zone
Supine time zone: Time zone satisfying NA ≧ C1 (C1 is a constant)

条件[E](1)は、条件[D](1)と同様の方法である。また、条件[E](2)はNA≧C1を満足する時間帯を臥位時間帯とするものであり、条件式が単純化されているため、本方法によれば臥位時間帯を容易に算出することができる。なお、定数C1は上記条件[D]と同様に設定できる。   Condition [E] (1) is the same method as condition [D] (1). Further, the condition [E] (2) is a time zone satisfying NA ≧ C1 and the saddle time zone is simplified. Since the conditional expression is simplified, this method makes it easy to set the saddle time zone. Can be calculated. The constant C1 can be set similarly to the above condition [D].

上記条件[E]により算出された臥位時間帯を用いて覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類することもできる。条件[E]により算出された臥位時間帯を用いた覚醒時間帯と睡眠時間帯の第二の分類方法を下記条件[F]に示す。
[F](1)覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類
(1a)睡眠時間帯:所定計測単位時間中、条件[E](2)で算出した臥位時間帯の合計
(1b)覚醒時間帯:所定計測単位時間から条件[F](1a)で算出した睡眠時間帯を除いた時間帯
本方法によれば、覚醒時間帯と睡眠時間帯を容易に分類することができるため、本方法はリアルタイムで覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類する必要がある場合に適している。
It is also possible to classify the awakening time zone and the sleeping time zone using the supine time zone calculated according to the condition [E]. A second classification method of the awakening time zone and the sleeping time zone using the supine time zone calculated by the condition [E] is shown in the following condition [F].
[F] (1) Awakening time zone and sleep time zone classification (1a) Sleeping time zone: Sum of supine time zones calculated in condition [E] (2) during a predetermined measurement unit time (1b) Awakening time zone : Time zone excluding the sleep time zone calculated by the condition [F] (1a) from the predetermined measurement unit time According to this method, the awake time zone and the sleep time zone can be easily classified. It is suitable when it is necessary to classify the awake time zone and the sleep time zone in real time.

また、条件[E]により算出された臥位時間帯を用いた覚醒時間帯と睡眠時間帯の第三の分類方法を下記条件[G]に示す。
[G](1)覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類
(1a)睡眠時間帯:所定計測単位時間中、条件[E](2)で算出した臥位時間帯のうち最長の時間帯
(1b)覚醒時間帯:所定計測単位時間から条件[G](1a)で算出した睡眠時間帯を除いた時間帯
本方法は、睡眠時に中途半端な時間で起きずに連続して眠ることができる被検者に対して有効である。
A third classification method of the awakening time zone and the sleeping time zone using the supine time zone calculated by the condition [E] is shown in the following condition [G].
[G] (1) Classification of awakening time zone and sleeping time zone (1a) Sleeping time zone: longest time zone among the supine time zones calculated in condition [E] (2) during the predetermined measurement unit time (1b ) Awakening time zone: A time zone excluding the sleep time zone calculated in the condition [G] (1a) from the predetermined unit time. This method can be used to sleep continuously without having to wake up at a halfway time. Effective for examiners.

条件[E]により算出された臥位時間帯を用いた覚醒時間帯と睡眠時間帯の第四の分類方法を下記条件[H]に示す。
[H](1)覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類
(1a)睡眠時間帯:所定計測単位時間中、条件[E](2)で算出した臥位時間帯のうち、第3所定時間T3以上連続した時間帯の合計
(1b)覚醒時間帯:所定計測単位時間中、条件[H](1a)で算出した睡眠時間帯を除いた時間帯
第3所定時間T3は、睡眠時以外の状態で臥位になったと推定される時間帯を覚醒時間帯とみなすために設定される時間長である。第3所定時間T3は例えば15分以上、好ましくは30分以上、より好ましくは1時間以上に設定することができる。第四の分類方法では、細切れに分類された睡眠時間帯を積算することにより実質的な睡眠時間帯を推定するため、睡眠時に中途半端な時間で起きてしまう中途覚醒の不眠症を抱えた被検者に対して有効である。
A fourth classification method of the awakening time zone and the sleeping time zone using the supine time zone calculated by the condition [E] is shown in the following condition [H].
[H] (1) Classification of awakening time zone and sleeping time zone (1a) Sleeping time zone: The third predetermined time T among the supine time zones calculated in the condition [E] (2) during the predetermined measurement unit time. Total of three or more consecutive time zones (1b) Awakening time zone: During the predetermined measurement unit time, the time zone excluding the sleep time zone calculated in the condition [H] (1a) The third predetermined time T 3 is other than during sleep It is a time length set in order to regard the time zone estimated to be in the recumbent state as the awakening time zone. Third predetermined time T 3, for example 15 minutes or more, preferably 30 minutes or more, more preferably be at least 1 hour. In the fourth classification method, since the substantial sleep time zone is estimated by integrating the sleep time zones classified into small pieces, the patient with insomnia with mid-wake awakening that occurs at a half-way time during sleep. Effective for examiners.

上述したように加速度を用いて覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類する場合、例えば、身長方向の加速度TAや負加速度NAで表される当該加速度は、加速度−時間波形に対してモルフォロジー演算を行った後の値であることが好ましい。モルフォロジー演算は、画像処理でノイズ除去のために用いられる。このため、加速度−時間波形に対してモルフォロジー演算を行った後の値を各条件式に適用すれば、得られた加速度のうち、所定計測時間と比較して短時間(例えば、所定計測時間の1/150時間以内)に変化する値は除去される。このため、加速度−時間波形の全体の輪郭が抽出されて、覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類しやすくなる。モルフォロジー演算は、身長方向の加速度TAに対して行ってもよく、負加速度NAに対して行ってもよい。   As described above, when the awakening time zone and the sleep time zone are classified using acceleration, for example, the acceleration represented by the acceleration TA in the height direction and the negative acceleration NA performs a morphological operation on the acceleration-time waveform. It is preferable that the value is after. The morphological operation is used for noise removal in image processing. For this reason, if the value after performing the morphological operation on the acceleration-time waveform is applied to each conditional expression, the obtained acceleration is compared with a predetermined measurement time for a short time (for example, a predetermined measurement time). Values that change within 1/150 hours) are eliminated. For this reason, the whole outline of the acceleration-time waveform is extracted, and it becomes easy to classify the awakening time zone and the sleeping time zone. The morphological operation may be performed on the acceleration TA in the height direction or on the negative acceleration NA.

モルフォロジー演算に要する処理時間を短縮するために、2値化処理がなされた加速度−時間波形に対してモルフォロジー演算を行うことも好ましい。2値化処理では、例えば、加速度が所定値(しきい値)C2以上の場合に加速度を0とみなし、加速度が所定値C2未満の場合に加速度を1とみなす。所定値C2の値は特に制限されないが、例えば−0.85であることが好ましく、−0.8であることがより好ましく、−0.75であることがさらに好ましい。   In order to shorten the processing time required for the morphological operation, it is also preferable to perform the morphological operation on the acceleration-time waveform that has been binarized. In the binarization process, for example, when the acceleration is a predetermined value (threshold value) C2 or more, the acceleration is regarded as 0, and when the acceleration is less than the predetermined value C2, the acceleration is regarded as 1. The value of the predetermined value C2 is not particularly limited, but is preferably, for example, −0.85, more preferably −0.8, and further preferably −0.75.

モルフォロジー演算は、例えば、線を太くする処理を行う膨張演算、線を細くする処理を行う収縮演算、収縮演算後に膨張演算を行うオープニング処理、膨張演算後に収縮演算を行うクロージング処理がある。本発明において、モルフォロジー演算後の加速度を用いて覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類する場合、モルフォロジー演算が、所定の時間幅で行われるオープニング処理とクロージング処理の少なくともいずれか一方であることが好ましい。また、モルフォロジー演算として、オープニング処理およびクロージング処理の両方を行うことがより好ましい。このように膨張演算と収縮演算を組み合わせることによって、加速度−時間波形の全体の輪郭を抽出しやすくなるため、覚醒時間帯と睡眠時間帯をより一層分類しやすくなる。   The morphological operations include, for example, an expansion operation for performing a process for thickening a line, a contraction operation for performing a process for thinning a line, an opening process for performing an expansion operation after the contraction calculation, and a closing process for performing a contraction operation after the expansion operation. In the present invention, when the awakening time zone and the sleep time zone are classified using the acceleration after the morphological calculation, the morphological calculation is preferably at least one of an opening process and a closing process performed in a predetermined time width. . It is more preferable to perform both the opening process and the closing process as the morphological operation. By combining the expansion operation and the contraction operation in this way, it becomes easier to extract the entire contour of the acceleration-time waveform, and thus it becomes easier to classify the awakening time zone and the sleep time zone.

オープニング処理やクロージング処理を行う回数は特に限定されないが、オープニング処理、クロージング処理をそれぞれ1回以上実施することが好ましく、オープニング処理、クロージング処理をそれぞれ2回以上実施することがより好ましい。   The number of times the opening process and the closing process are performed is not particularly limited, but the opening process and the closing process are each preferably performed once or more, and more preferably each of the opening process and the closing process is performed twice or more.

膨張演算や収縮演算を行う際の時間幅についても適宜設定すればよいが、例えば、1回目のオープニング処理およびクロージング処理の時間幅を2分とし、2回目のオープニング処理およびクロージング処理の時間幅を5分とすることができる。このように処理回数を重ねる毎に、処理時の時間幅を大きくすることが好ましい。このように、オープニング処理およびクロージング処理の時間幅を段階的に大きくすることで、所定計測時間と比較して短時間に変化した加速度のデータが除去されるのを抑止する。   The time width for performing the expansion operation and the contraction operation may be set as appropriate. For example, the time width of the first opening process and the closing process is set to 2 minutes, and the time width of the second opening process and the closing process is set as follows. It can be 5 minutes. Thus, it is preferable to increase the time width at the time of processing each time the number of processing is repeated. In this way, by increasing the time width of the opening process and the closing process in stages, it is possible to suppress removal of acceleration data that has changed in a short time compared to the predetermined measurement time.

1−2.条件[B]、[C]
条件[B]では(LF/HF)を用い、条件[C]ではHFを用いて、活動リズムの判定を行う。まず、LF、HFについて説明する。
1-2. Condition [B], [C]
The condition [B] uses (LF / HF), and the condition [C] uses HF to determine the activity rhythm. First, LF and HF will be described.

LFは、時間信号fである拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であり、HFは、前記パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であり、Hf1>Lf1、Hf2>Lf2である。例えば、LFは、時間信号fである拍動間隔を周波数スペクトル変換したもの(周波数スペクトルF)を二乗することにより得られるパワースペクトルF2(第1のパワースペクトル)を周波数Lf1からLf2まで定積分した値であり、HFは、前記パワースペクトルF2(第1のパワースペクトル)を周波数Hf1(>Lf1)からHf2(>Lf2)まで定積分した値とすることができる。第1のパワースペクトルF2を用いて計算されるLF、HFの単位はms2である。周波数スペクトル変換の方法としては、例えば高速フーリエ変換(FFT)、ウェーブレット解析、最大エントロピー法などを用いることができる。なお、本明細書においては、FFTを用いた場合を例として説明するが、もちろん他の方法を用いることも可能である。LF is a value obtained by integrating the power spectrum obtained by including the step of frequency spectrum conversion of the pulsation interval, which is the time signal f, from frequencies Lf1 to Lf2. HF is a value obtained by defining the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2. The integrated values are Hf1> Lf1 and Hf2> Lf2. For example, LF is a definite integral from frequency Lf1 to Lf2 of a power spectrum F 2 (first power spectrum) obtained by squaring a frequency spectrum converted from a beat interval which is a time signal f (frequency spectrum F). HF can be a value obtained by definitely integrating the power spectrum F 2 (first power spectrum) from the frequency Hf1 (> Lf1) to Hf2 (> Lf2). The unit of LF and HF calculated using the first power spectrum F 2 is ms 2 . As a frequency spectrum conversion method, for example, fast Fourier transform (FFT), wavelet analysis, maximum entropy method, or the like can be used. In this specification, the case where FFT is used is described as an example, but other methods can be used as a matter of course.

本明細書においては、拍動間隔をスプライン補間しサンプリング間隔Δtで再サンプリングした拍動間隔RRIkの離散フーリエ変換Gは、以下の(I)式で表され、パワースペクトルF2(第1のパワースペクトル)(単位:ms2/Hz)は、以下の(II)式で表される。ここで、kは時系列、Nはデータ数を表し、Sは任意のスケールであり、一般にパワースペクトラムではS=1である。In this specification, the discrete Fourier transform G of the pulsation interval RRI k obtained by re-sampling the pulsation interval by spline interpolation and represented by the sampling interval Δt is expressed by the following equation (I), and the power spectrum F 2 (first The power spectrum (unit: ms 2 / Hz) is expressed by the following formula (II). Here, k represents a time series, N represents the number of data, S is an arbitrary scale, and generally S = 1 in the power spectrum.

Figure 2017150225
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Figure 2017150225
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他方、LFおよびHFの値として、拍動間隔を周波数スペクトル変換した値から得たパワースペクトルF(第2のパワースペクトル)(単位:ms)を所定の区間で定積分したものも本発明の活動リズム判定方法に含まれる。このように、パワースペクトルとして拍動間隔を周波数スペクトル変換した値を用いれば、より簡便にLFおよびHFの値を算出することができる。第2のパワースペクトルFを用いて計算されるLF、HFの単位は無次元量である。パワースペクトルF(第2のパワースペクトル)は、以下の(III)式で表される。   On the other hand, as the values of LF and HF, the power spectrum F (second power spectrum) (unit: ms) obtained from the value obtained by frequency spectrum conversion of the pulsation interval is definitely integrated in a predetermined section. Included in the rhythm determination method. Thus, if the value obtained by converting the pulsation interval to the frequency spectrum is used as the power spectrum, the values of LF and HF can be calculated more easily. The units of LF and HF calculated using the second power spectrum F are dimensionless quantities. The power spectrum F (second power spectrum) is represented by the following formula (III).

Figure 2017150225
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次に、LF、HFの詳細な算出方法について、図1を用いて説明する。図1は、本発明に係るパワースペクトル積分の説明図である。図1の縦軸はパワースペクトル密度(単位:ms2/Hz)であり、横軸は周波数(単位:Hz)である。LFは、パワースペクトル(例えば第1のパワースペクトルF2)を例えば0.04Hz(Lf1)から0.15Hz(Lf2)まで定積分した値であり、図1において斜線によりハッチングがされている部分の面積である。一方、HFは、パワースペクトル(例えば第1のパワースペクトルF2)を例えば0.15Hz(Hf1)から0.4Hz(Hf2)まで定積分した値であり、図1において縦線によりハッチングがされている部分の面積である。図1では、Lf2とHf1がいずれも0.15Hzと等しくなるように積分範囲を設定したが、Lf1<Hf1およびLf2<Hf2の関係を満たしていれば、Lf2とHf1は同一の値であっても異なる値でもよい。ここでは、パワースペクトル積分の方法を、第1のパワースペクトルF2を用いて説明したが、第2のパワースペクトルFによる定積分も同様に行うことができる。なお、後述する条件[B]または[C]の判定を行う前に、算出されたLF、HFに異常値とみなすべきものが含まれていないかを判断し、異常値と判断された値を判定の対象から除外することが好ましい。これにより、異常値が活動リズムの判定結果に影響を及ぼすことを防止できる。Next, the detailed calculation method of LF and HF is demonstrated using FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram of power spectrum integration according to the present invention. The vertical axis in FIG. 1 is power spectral density (unit: ms 2 / Hz), and the horizontal axis is frequency (unit: Hz). LF is a value obtained by definite integration of a power spectrum (for example, the first power spectrum F 2 ) from, for example, 0.04 Hz (Lf1) to 0.15 Hz (Lf2), and the hatched portion in FIG. It is an area. On the other hand, HF is a value obtained by definite integration of a power spectrum (for example, the first power spectrum F 2 ) from, for example, 0.15 Hz (Hf1) to 0.4 Hz (Hf2), and is hatched by a vertical line in FIG. It is the area of the part. In FIG. 1, the integration range is set so that both Lf2 and Hf1 are equal to 0.15 Hz. However, if the relationship of Lf1 <Hf1 and Lf2 <Hf2 is satisfied, Lf2 and Hf1 are the same value. May be different values. Here, the method of power spectrum integration has been described using the first power spectrum F 2 , but the definite integration using the second power spectrum F can be performed in the same manner. Before determining the condition [B] or [C], which will be described later, it is determined whether or not the calculated LF and HF include what should be regarded as an abnormal value, and the value determined as an abnormal value is determined. It is preferable to exclude from the determination target. Thereby, it can prevent that an abnormal value influences the determination result of activity rhythm.

周波数スペクトル変換により得られるパワースペクトルは、血圧の変動に由来する成分でMayer−Wave関連成分ともいわれるLFと、呼吸に由来する成分HFとに分けられる。血圧変動成分LFは0.1Hz周辺のパワースペクトルであり、交感神経活動と副交感神経活動の双方に関連している。一方、呼吸由来の成分HFは0.3Hz周辺のパワースペクトルで、副交感神経活動に関連していると考えられている。以上のことから、交感神経活動および副交感神経活動を示すLFの積分範囲は、少なくとも0.1Hzを含み、Lf1<0.1<Lf2であることが好ましい。また、Lf1は0.03Hzであることがより好ましく、0.04Hzであることがさらに好ましい。Lf2は0.16Hzであることがより好ましく、0.15Hzであることがさらに好ましい。また、副交感神経活動を示すHFの積分範囲は、少なくとも0.3Hzを含み、Hf1<0.3<Hf2であることが好ましい。Hf1は0.14Hzであることがより好ましく、0.15Hzであることがさらに好ましい。Hf2は0.41Hzであることがより好ましく、0.4Hzであることがさらに好ましい。   The power spectrum obtained by frequency spectrum conversion is divided into a component derived from blood pressure fluctuation, which is also referred to as a Mayer-Wave related component, and a component HF derived from respiration. The blood pressure fluctuation component LF is a power spectrum around 0.1 Hz, and is related to both sympathetic nerve activity and parasympathetic nerve activity. On the other hand, the component HF derived from respiration has a power spectrum around 0.3 Hz and is considered to be related to parasympathetic nerve activity. From the above, it is preferable that the integration range of LF indicating sympathetic nerve activity and parasympathetic nerve activity includes at least 0.1 Hz and Lf1 <0.1 <Lf2. Further, Lf1 is more preferably 0.03 Hz, and further preferably 0.04 Hz. Lf2 is more preferably 0.16 Hz, and further preferably 0.15 Hz. Further, the integration range of HF showing parasympathetic nerve activity preferably includes at least 0.3 Hz, and Hf1 <0.3 <Hf2. Hf1 is more preferably 0.14 Hz, and further preferably 0.15 Hz. Hf2 is more preferably 0.41 Hz, and further preferably 0.4 Hz.

本発明の活動リズム判定方法の条件[B]では、睡眠時間帯の(LF/HF)が直前の覚醒時間帯の(LF/HF)よりも小さく、かつ覚醒時間帯の(LF/HF)が直前の睡眠時間帯の(LF/HF)よりも大きいことを判定する。上述したとおり、LFは交感神経活動と副交感神経活動の両方を示しているため、LF/HFは副交感神経活動に対する交感神経活動の優位性を表している。従って、本発明においてLF/HFは、交感神経活動を示す指標として用いている。条件[B]は、交感神経活動を示すLF/HFの値が規則的に変化しているかを観察することにより、活動リズムの乱れの有無を判定する方法である。覚醒時間帯での交感神経活動は、通常、睡眠時間帯に比べて活発になる傾向にある。   In the condition [B] of the activity rhythm determination method of the present invention, (LF / HF) in the sleeping time zone is smaller than (LF / HF) in the immediately preceding awakening time zone, and (LF / HF) in the awakening time zone is smaller. It is determined that it is greater than (LF / HF) of the immediately preceding sleep time zone. As described above, since LF indicates both sympathetic nerve activity and parasympathetic nerve activity, LF / HF represents the superiority of sympathetic nerve activity over parasympathetic nerve activity. Therefore, in the present invention, LF / HF is used as an index indicating sympathetic nerve activity. Condition [B] is a method for determining the presence or absence of disturbance in the activity rhythm by observing whether the value of LF / HF indicating sympathetic nerve activity changes regularly. Sympathetic nerve activity during the awakening period usually tends to be more active than during the sleeping period.

前記[B]の条件において、睡眠時間帯の(LF/HF)は、睡眠時間帯における(LF/HF)の平均値であり、覚醒時間帯の(LF/HF)は、覚醒時間帯における(LF/HF)の平均値であることが好ましい。これにより、睡眠時間帯の(LF/HF)と覚醒時間帯の(LF/HF)の比較を行いやすくなるため、活動リズムの判定を容易に行うことができる。   In the condition [B], (LF / HF) in the sleep time zone is an average value of (LF / HF) in the sleep time zone, and (LF / HF) in the wake time zone is (( The average value of (LF / HF) is preferable. Thereby, since it becomes easy to compare (LF / HF) in the sleep time zone and (LF / HF) in the awakening time zone, it is possible to easily determine the activity rhythm.

また、判定精度を高めるためには、前記[B]の条件において、睡眠時間帯の(LF/HF)が直前の覚醒時間帯の(LF/HF)の全ての値よりも小さく、かつ、覚醒時間帯の(LF/HF)が直前の睡眠時間帯の(LF/HF)の全ての値よりも大きいことを判定することが好ましい。   In order to improve the determination accuracy, in the condition [B], (LF / HF) in the sleep time zone is smaller than all values of (LF / HF) in the immediately preceding wakeup time zone, and It is preferable to determine that (LF / HF) in the time zone is larger than all values of (LF / HF) in the immediately preceding sleep time zone.

本発明の活動リズム判定方法の条件[C]では、睡眠時間帯のHFが直前の覚醒時間帯のHFよりも大きく、かつ覚醒時間帯のHFが直前の睡眠時間帯のHFよりも小さいことを判定する。上述したとおり、HFは拍動間隔と同様に副交感神経活動を示している。従って、条件[C]は、副交感神経活動を示すHFの値が規則的に変化しているかを観察することにより、活動リズムの乱れの有無を判定する方法である。覚醒時間帯の副交感神経活動は、通常、睡眠時間帯に比べて低下する傾向がある。   In the condition [C] of the activity rhythm determination method of the present invention, the HF in the sleeping time zone is larger than the HF in the immediately preceding awakening time zone, and the HF in the awakening time zone is smaller than the HF in the immediately preceding sleeping time zone. judge. As described above, HF indicates parasympathetic nerve activity as well as the beat interval. Therefore, the condition [C] is a method for determining the presence / absence of disturbance in the activity rhythm by observing whether the value of HF indicating parasympathetic nerve activity changes regularly. Parasympathetic nerve activity during the awakening period usually tends to be lower than during the sleeping period.

前記[C]の条件において、睡眠時間帯のHFは睡眠時間帯におけるHFの平均値であり、覚醒時間帯のHFは覚醒時間帯におけるHFの平均値であることが好ましい。これにより、睡眠時間帯のHFと覚醒時間帯のHFの比較を行いやすくなるため、活動リズムの判定を容易に行うことができる。   In the condition [C], it is preferable that HF in the sleep time zone is an average value of HF in the sleep time zone, and HF in the wake time zone is an average value of HF in the wake time zone. Thereby, since it becomes easy to compare HF of a sleep time slot | zone and HF of an awakening time slot | zone, activity rhythm can be determined easily.

前記[C]の条件において、直前の覚醒時間帯のHFに対する睡眠時間帯のHFの増加率が5%超(より好ましくは10%超)であり、直前の睡眠時間帯のHFに対する覚醒時間帯のHFの減少率が5%超(より好ましくは10%超)であることを判定することが好ましい。HFは、(LF/HF)に比べて、覚醒時間帯と睡眠時間帯の差が大きい方が好ましいため、このように条件を設定してもよい。   In the above condition [C], the increase rate of HF in the sleep time zone with respect to HF in the immediately preceding awakening time zone is more than 5% (more preferably more than 10%), and the awakening time zone for HF in the immediately preceding sleeping time zone It is preferable to determine that the decrease rate of HF is more than 5% (more preferably more than 10%). Since HF preferably has a larger difference between the awakening time zone and the sleeping time zone than (LF / HF), the condition may be set in this way.

本発明の活動リズム判定方法は、条件[A]〜[C]を組み合わせることができる。活動リズムの判定は、例えば条件[A]および[B]を用いて行ってもよく、条件[A]および[C]を用いて行ってもよく、また、条件[B]および[C]を用いて行ってもよい。判定精度を高めるためには、条件[A]〜[C]の全てを用いて判定を行うことが好ましい。   The activity rhythm determination method of the present invention can combine conditions [A] to [C]. The determination of the activity rhythm may be performed using, for example, the conditions [A] and [B], may be performed using the conditions [A] and [C], and the conditions [B] and [C] are determined. May be used. In order to increase the determination accuracy, it is preferable to perform determination using all of the conditions [A] to [C].

条件[A]〜[C]の全てを用いて判定を行う場合、各条件を満足するとき、および満足しないときに付与される点数を予め決めておき、合計点数が所定の基準を超えたときに活動リズムが乱れていると判定してもよい。例えば、表1に示すように、条件[A]を満足する場合を0点、満足しない場合を1点とし、条件[B]を満足する場合を0点、満足しない場合を3点とし、条件[C]を満足する場合を0点、満足しない場合を3点と基準を定める。これらの合計点数が高い場合には、活動リズムの改善が必要であり、合計点数が低い場合には活動リズムに問題がないと判定してもよい。   When the determination is made using all of the conditions [A] to [C], when each condition is satisfied and when the condition is not satisfied, a score to be given is determined in advance, and the total score exceeds a predetermined standard It may be determined that the activity rhythm is disturbed. For example, as shown in Table 1, 0 is given when the condition [A] is satisfied, 1 is given when the condition is not satisfied, 0 is given when the condition [B] is satisfied, and 3 is given when the condition is not satisfied. The standard is defined as 0 points when [C] is satisfied and 3 points when [C] is not satisfied. If the total score is high, the activity rhythm needs to be improved, and if the total score is low, it may be determined that there is no problem in the activity rhythm.

覚醒時間帯に臥位時間帯がないことよりも、LF/HFやHFを用いて判定される自律活動神経系の方が活動リズムの乱れへの影響が大きいと考えられる場合には、表1に示すように条件[B]および[C]に比べて、条件[A]の点数を低く設定してもよい。また、表1の例に限定されず、条件[A]≧条件[B]≧条件[C]、条件[A]≧条件[C]≧条件[B]、条件[C]≧条件[A]≧条件[B]、の順に点数を低くあるいは高く設定してもよい。   If the autonomic nervous system determined using LF / HF or HF is considered to have a greater influence on the disturbance of the activity rhythm than when there is no lying time zone in the awakening time zone, Table 1 As shown in FIG. 6, the score of the condition [A] may be set lower than the conditions [B] and [C]. Moreover, it is not limited to the example of Table 1, Condition [A] ≧ Condition [B] ≧ Condition [C], Condition [A] ≧ Condition [C] ≧ Condition [B], Condition [C] ≧ Condition [A] The score may be set lower or higher in the order of ≧ condition [B].

Figure 2017150225
Figure 2017150225

2.活動リズム判定装置
本発明の活動リズム判定装置は、計測部と、処理部と、判定部と、を備える。計測部は、少なくとも被検者の心拍を計測する心電計や心拍センサ、または被検者の脈波を計測して脈拍を求める脈波センサである。処理部は、計測部により計測された拍動間隔に基づき、周波数スペクトル変換を行い、パワースペクトル積分値を算出し、LFおよびHFを算出する。判定部では、処理部で得られたデータを用いて、各条件を満足するか判定する。処理部および判定部は、判定に用いるデータの作成や各種条件の判定が可能なソフトウェアやアプリを含むコンピュータ、タブレット端末、スマートフォンや計測機器等である。
2. Activity Rhythm Determination Device The activity rhythm determination device of the present invention includes a measurement unit, a processing unit, and a determination unit. The measurement unit is at least an electrocardiograph or a heart rate sensor that measures the heartbeat of the subject, or a pulse wave sensor that measures the pulse wave of the subject and obtains the pulse. The processing unit performs frequency spectrum conversion based on the beat interval measured by the measurement unit, calculates a power spectrum integrated value, and calculates LF and HF. The determination unit determines whether each condition is satisfied using the data obtained by the processing unit. The processing unit and the determination unit are a computer, a tablet terminal, a smartphone, a measurement device, and the like including software and applications that can create data used for determination and determine various conditions.

(実施の形態1)
図2は、本発明の実施の形態1に係る活動リズム判定装置1の構成を示すブロック図を表す。図2に示す活動リズム判定装置1は、センサ10と、解析機30とを備える。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. 2 includes a sensor 10 and an analyzer 30. The activity rhythm determination apparatus 1 illustrated in FIG.

センサ10は、被検者の拍動間隔を所定計測時間計測する拍動計測部25から構成される計測部20を備える。センサ10は、小型軽量であり、本体裏面の電極(図示せず)を被検者の胸部に密着させた状態で、被検者の肌に本体ごと取りつけることができるので、服の下に隠れ目立たない。本発明の活動リズム判定装置1は、拍動間隔として、心電信号におけるR波とR波との間隔であるRR間隔(RRI)を用いることが好ましい。R波はピークがはっきり出ることによりピーク位置の誤認識が起こりにくいため、拍動間隔の精度が高くなるからである。   The sensor 10 includes a measurement unit 20 including a pulsation measurement unit 25 that measures a pulsation interval of a subject for a predetermined measurement time. The sensor 10 is small and light, and can be attached to the subject's skin with the electrode (not shown) on the back of the main body in close contact with the subject's chest, so it is hidden under clothes. Inconspicuous. The activity rhythm determination device 1 of the present invention preferably uses an RR interval (RRI) that is an interval between an R wave and an R wave in an electrocardiogram signal as a beating interval. This is because the peak of the R wave is not clearly recognized, and the peak position is less likely to be erroneously recognized.

拍動計測部25は、電極を被検者の胸部に密着させた状態で心電信号を計測し、この心電信号に基づきRRIを算出して解析機30の処理部40へ送信する。なお、センサ10の拍動計測部25が心電信号に基づきRRIを算出したが、RRIの算出は後述する処理部40で行われてもよい。   The pulsation measurement unit 25 measures an electrocardiogram signal in a state where the electrode is in close contact with the subject's chest, calculates an RRI based on the electrocardiogram signal, and transmits the RRI to the processing unit 40 of the analyzer 30. The pulsation measuring unit 25 of the sensor 10 calculates the RRI based on the electrocardiogram signal, but the RRI may be calculated by the processing unit 40 described later.

拍動計測部25では、心拍を測定する代わりに脈波を測定してもよい。脈波は、人の指先や耳たぶ等に波長が700nm〜1200nmの近赤外線を照射し、近赤外線の反射量を接触あるいは非接触で測定することができる。脈波を測定する場合は、比較的測定器を体に取り付け易いという利点があり、特に非接触で測定するタイプを使用した場合には、測定器を体に取り付ける煩わしさがなくなるので、広く普及する可能性がある。このように測定した脈波の隣り合うピーク同士の間隔から脈拍間隔を求めることができる。   The pulsation measurement unit 25 may measure a pulse wave instead of measuring the heartbeat. The pulse wave can be measured by irradiating a human fingertip or earlobe with near infrared light having a wavelength of 700 nm to 1200 nm, and measuring the amount of reflection of the near infrared light in a contact or non-contact manner. When measuring pulse waves, there is the advantage that it is relatively easy to attach the measuring instrument to the body, especially when using a non-contact measuring type, it eliminates the hassle of attaching the measuring instrument to the body, so it is widely spread there's a possibility that. The pulse interval can be obtained from the interval between adjacent peaks of the pulse wave measured in this way.

計測部20で計測された拍動間隔のデータを解析機30の処理部40の受信部50に送信する方法として、無線通信を用いてもよいし、有線通信を用いてもよい。特に無線通信でデータを送受する場合は、内蔵するバッテリーの持ちを向上させるために、例えば3個分のRRIをまとめて送信する等により送受信の頻度を下げることが好ましい。   As a method for transmitting the beat interval data measured by the measuring unit 20 to the receiving unit 50 of the processing unit 40 of the analyzer 30, wireless communication or wired communication may be used. In particular, when transmitting and receiving data by wireless communication, it is preferable to reduce the frequency of transmission and reception by, for example, transmitting three RRIs in a lump in order to improve the holding of a built-in battery.

消費電力を抑制する観点から、本発明に係るセンサ10は電源をON状態にしてから所定時間経過した後、自動的に電源がOFF状態になることも好ましい。所定時間は活動リズムの判定に必要なデータ数を考慮して設定すればよく、例えば24時間や48時間などに設定することができる。   From the viewpoint of suppressing power consumption, it is preferable that the sensor 10 according to the present invention is automatically turned off after a predetermined time has elapsed since the power was turned on. The predetermined time may be set in consideration of the number of data necessary for determining the activity rhythm, and can be set to 24 hours or 48 hours, for example.

解析機30は、処理部40と判定部60を備え、処理部40は受信部50、周波数スペクトル変換部51、パワースペクトル積分算出部52を備える。受信部50では、センサ10から送信されるRRIを受信する。   The analyzer 30 includes a processing unit 40 and a determination unit 60, and the processing unit 40 includes a reception unit 50, a frequency spectrum conversion unit 51, and a power spectrum integration calculation unit 52. The receiving unit 50 receives the RRI transmitted from the sensor 10.

周波数スペクトル変換部51では、FFT等の周波数スペクトル変換方法を用いて、受信部50から送信された時間信号であるRRIを周波数スペクトルに変換する。次に、パワースペクトル積分算出部52では、周波数スペクトル変換部51で得られたスペクトルからパワースペクトルを算出して、所定の周波数範囲で積分を行うことにより、LFおよびHFを求める。具体的には、以下のような処理が行われる。まず、周波数スペクトル変換部51で得られた周波数スペクトルからパワースペクトルを算出すると、縦軸がパワースペクトル密度、横軸が周波数の分布図が得られる。次に、Lf1〜Lf2の範囲、およびHf1〜Hf2の範囲でパワースペクトルを積分することにより、LFとHFをそれぞれ求める。なお、Lf1<Hf1、Lf2<Hf2である。パワースペクトルの具体的な算出方法は、「1.活動リズム判定方法」で述べたとおりであり、パワースペクトルとして、例えば第1のパワースペクトルF2を用いてもよく、第2のパワースペクトルFを用いてもよい。図示していないが、解析機30の処理部40には、パワースペクトル積分算出部52で算出されたLF、HFが、異常値とみなすべきものであるか否かを判断するLF・HF異常値検出部と、LF・HF異常値検出部で異常値と判断されたデータを判定対象から除去するLF・HF異常値除去部とが設けられていてもよい。これにより、異常値が除去されたデータを判定部60に送信することができるため、異常値が活動リズムの判定結果に影響を及ぼすことを防止できる。The frequency spectrum conversion unit 51 converts the RRI that is a time signal transmitted from the reception unit 50 into a frequency spectrum using a frequency spectrum conversion method such as FFT. Next, the power spectrum integration calculation unit 52 calculates LF and HF by calculating a power spectrum from the spectrum obtained by the frequency spectrum conversion unit 51 and performing integration in a predetermined frequency range. Specifically, the following processing is performed. First, when a power spectrum is calculated from the frequency spectrum obtained by the frequency spectrum conversion unit 51, a power spectrum density is plotted on the vertical axis and a frequency distribution map is plotted on the horizontal axis. Next, LF and HF are obtained by integrating the power spectrum in the range of Lf1 to Lf2 and the range of Hf1 to Hf2. Note that Lf1 <Hf1 and Lf2 <Hf2. The specific calculation method of the power spectrum is as described in “1. Activity rhythm determination method”. For example, the first power spectrum F 2 may be used as the power spectrum. It may be used. Although not shown, the processing unit 40 of the analyzer 30 determines whether the LF and HF calculated by the power spectrum integration calculation unit 52 should be regarded as abnormal values or not. A detection unit and an LF / HF abnormal value removal unit that removes data determined as an abnormal value by the LF / HF abnormal value detection unit from the determination target may be provided. Thereby, since the data from which the abnormal value is removed can be transmitted to the determination unit 60, the abnormal value can be prevented from affecting the determination result of the activity rhythm.

本発明の活動リズム判定装置の判定部60は、処理部40で作成されたデータを用いて、下記条件[A]〜[C]の少なくとも1つを満足するか判定する。例えば、条件[A]〜[C]のいずれかを満足すると判定された場合は活動リズムに大きな乱れはないと評価することができ、満足しないと判定された場合には活動リズムが乱れていると評価することができる。
[A]覚醒時間帯に臥位時間帯がないこと。
[B]睡眠時間帯の(LF/HF)が直前の覚醒時間帯の(LF/HF)よりも小さく、かつ覚醒時間帯の(LF/HF)が直前の睡眠時間帯の(LF/HF)よりも大きいこと。
[C]睡眠時間帯のHFが直前の覚醒時間帯のHFよりも大きく、かつ覚醒時間帯のHFが直前の睡眠時間帯のHFよりも小さいこと。
The determination unit 60 of the activity rhythm determination apparatus of the present invention determines whether at least one of the following conditions [A] to [C] is satisfied using the data created by the processing unit 40. For example, when it is determined that any one of the conditions [A] to [C] is satisfied, it can be evaluated that the activity rhythm is not significantly disturbed, and when it is determined that the conditions are not satisfied, the activity rhythm is disturbed. Can be evaluated.
[A] There is no position time zone in the awakening time zone.
[B] (LF / HF) in the sleeping time zone is smaller than (LF / HF) in the immediately preceding awakening time zone, and (LF / HF) in the awakening time zone is (LF / HF) in the immediately preceding sleeping time zone Bigger than.
[C] The HF in the sleeping time zone is larger than the HF in the immediately preceding awakening time zone, and the HF in the awakening time zone is smaller than the HF in the immediately preceding sleeping time zone.

解析機30には、判定部60から活動リズムの状態の判定結果を被検者等に通知する通知部70が設けられることが好ましい。通知方法は、音声、静止画、動画など特に限定されない。医師やカウンセラーなどの専門家、被検者やその家族等、通知対象者の専門知識レベルに応じて通知内容を変えることも可能である。ここでは活動リズム判定装置1に通知部70が設けられる例を示したが、活動リズム判定装置1とは別の通知用機器に判定結果を送信し、被検者等へ結果を通知してもよい。通知用機器としては、例えば外付けモニタ、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、スピーカー、イヤホンなどが挙げられる。   The analyzer 30 is preferably provided with a notification unit 70 that notifies the subject or the like of the determination result of the activity rhythm state from the determination unit 60. The notification method is not particularly limited, such as sound, a still image, and a moving image. It is also possible to change the notification content according to the expert knowledge level of the notification subject such as a specialist such as a doctor or a counselor, the subject or their family. Here, an example in which the notification unit 70 is provided in the activity rhythm determination device 1 is shown. However, even if the determination result is transmitted to a notification device different from the activity rhythm determination device 1 and the result is notified to the subject or the like. Good. Examples of the notification device include an external monitor, a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a speaker, and an earphone.

図示していないが、解析機の処理部には、覚醒時間帯および睡眠時間帯や、臥位時間帯を入力するための入力手段が設けられてもよい。   Although not shown, the processing unit of the analyzer may be provided with input means for inputting the awakening time zone and the sleep time zone, and the supine time zone.

(実施の形態2)
実施の形態2は、拍動間隔のデータの異常値を除去する機能を有する装置の構成例である。図3は、本発明の実施の形態2に係る活動リズム判定装置2の構成を示すブロック図を表す。図3に示す活動リズム判定装置2は、センサ10と、解析機31とを備える。なお、実施の形態1の活動リズム判定装置1と同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
The second embodiment is a configuration example of a device having a function of removing abnormal values of beat interval data. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination device 2 according to Embodiment 2 of the present invention. The activity rhythm determination device 2 illustrated in FIG. 3 includes a sensor 10 and an analyzer 31. In addition, the same number is attached | subjected to the component similar to the activity rhythm determination apparatus 1 of Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.

解析機31は、処理部41と、判定部60を備え、処理部41は、受信部50、拍動間隔異常値検出部53、拍動間隔異常値除去部54、周波数スペクトル変換部51、パワースペクトル積分算出部52を含む。   The analyzer 31 includes a processing unit 41 and a determination unit 60. The processing unit 41 includes a receiving unit 50, a beat interval abnormal value detecting unit 53, a beat interval abnormal value removing unit 54, a frequency spectrum converting unit 51, and a power. A spectrum integration calculation unit 52 is included.

拍動間隔異常値検出部53は、受信部50から出力されたRRIが、異常値とみなすべきものであるか否かを判断する。RRIが異常値とみなすべきものであるか否かは次のように判断する。実施の形態2では、RRI(秒単位)の逆数を60倍して瞬時心拍数を算出し、1拍分前の瞬時心拍数との差の絶対値が第1の所定数(本実施の形態では、「18」とする)以下である直近の複数点(本実施の形態では、「8点」とする)における平均を算出する。次に当該平均と評価対象のRRIに対応する瞬時心拍数との差の絶対値が第2の所定数(本実施の形態では「35」とする)以上である場合に、評価対象のRRIを異常値とみなす。ここで、第1の所定数は30が好ましく、より好ましくは20、さらに好ましくは15である。また、第2の所定数は50が好ましく、より好ましくは40、さらに好ましくは30である。   The pulsation interval abnormal value detection unit 53 determines whether or not the RRI output from the receiving unit 50 should be regarded as an abnormal value. Whether RRI should be regarded as an abnormal value is determined as follows. In the second embodiment, the instantaneous heart rate is calculated by multiplying the reciprocal of RRI (in seconds) by 60, and the absolute value of the difference from the instantaneous heart rate one beat before is the first predetermined number (this embodiment). Then, an average is calculated at the most recent points (referred to as “8 points” in the present embodiment) that are equal to or less than “18”. Next, when the absolute value of the difference between the average and the instantaneous heart rate corresponding to the RRI to be evaluated is equal to or greater than a second predetermined number (in this embodiment, “35”), the RRI to be evaluated is Considered as an abnormal value. Here, the first predetermined number is preferably 30, more preferably 20, and even more preferably 15. The second predetermined number is preferably 50, more preferably 40, still more preferably 30.

なお、第1の所定数、第2の所定数、直近の複数点の数を、個人差等に応じて適宜変更してもよい。例えば、第1の所定数を30以下、第2の所定数を30以上、直近の複数点の数を4〜20の範囲内で適宜変更してもよい。   Note that the first predetermined number, the second predetermined number, and the number of the latest plural points may be appropriately changed according to individual differences and the like. For example, the first predetermined number may be appropriately changed within a range of 30 or less, the second predetermined number may be 30 or more, and the number of the nearest plural points may be within a range of 4-20.

拍動間隔異常値除去部54は、拍動間隔異常値検出部53により異常値とみなされたRRIを周波数スペクトル変換部51におけるデータ処理の対象から除外する。また、拍動間隔異常値除去部54は、拍動間隔異常値検出部53により異常値とみなされたRRIを判定部60でのデータ処理の対象から除外する。   The pulsation interval abnormal value removal unit 54 excludes the RRI regarded as an abnormal value by the pulsation interval abnormal value detection unit 53 from the data processing target in the frequency spectrum conversion unit 51. The pulsation interval abnormal value removal unit 54 excludes RRIs regarded as abnormal values by the pulsation interval abnormal value detection unit 53 from the data processing targets in the determination unit 60.

(実施の形態3)
実施の形態3は、実施の形態1に加えて、被検者の加速度を計測するとともに、臥位時間帯を算出する機能を有する装置の構成例である。図4は、本発明の実施の形態3に係る活動リズム判定装置3の構成を示すブロック図を表す。図4に示す活動リズム判定装置3は、センサ11と、解析機32を備える。なお、実施の形態1〜2の活動リズム判定装置と同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 3)
The third embodiment is a configuration example of an apparatus having functions of measuring the acceleration of a subject and calculating a supine time zone in addition to the first embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination device 3 according to Embodiment 3 of the present invention. The activity rhythm determination device 3 illustrated in FIG. 4 includes a sensor 11 and an analyzer 32. In addition, the same number is attached | subjected to the component similar to the activity rhythm determination apparatus of Embodiment 1-2, and the description is abbreviate | omitted.

センサ11の計測部21は、拍動計測部25と、加速度計測部26を備える。解析機32は、処理部42と判定部60を備え、処理部42は受信部50、周波数スペクトル変換部51、パワースペクトル積分算出部52、負加速度算出部55、臥位時間帯算出部56を備える。   The measurement unit 21 of the sensor 11 includes a pulsation measurement unit 25 and an acceleration measurement unit 26. The analyzer 32 includes a processing unit 42 and a determination unit 60. The processing unit 42 includes a reception unit 50, a frequency spectrum conversion unit 51, a power spectrum integration calculation unit 52, a negative acceleration calculation unit 55, and a lying time zone calculation unit 56. Prepare.

加速度計測部26では、被検者のX軸、Y軸、Z軸方向における加速度のうち少なくとも一つを計測して解析機32へ送信する。加速度を計測するセンサの種類は特に限定されず、例えば、ピエゾ抵抗体型加速度センサ、圧電型加速度センサ、静電容量型加速度センサなどを用いることができる。ピエゾ抵抗体型加速度センサは、半導体を用いているため小型で量産化がしやすい。圧電型加速度センサは、比較的高い加速度の検出がしやすい。静電容量型加速度センサはピエゾ抵抗体型加速度センサに比べて高感度で、検出可能な加速度の範囲が広く、温度依存性も小さい。   The acceleration measuring unit 26 measures at least one of the accelerations in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the subject and transmits it to the analyzer 32. The type of sensor for measuring acceleration is not particularly limited, and for example, a piezoresistive acceleration sensor, a piezoelectric acceleration sensor, a capacitive acceleration sensor, or the like can be used. A piezoresistive acceleration sensor is small and easily mass-produced because it uses a semiconductor. Piezoelectric acceleration sensors are easy to detect relatively high accelerations. A capacitive acceleration sensor is more sensitive than a piezoresistive acceleration sensor, has a wide range of detectable acceleration, and is less temperature dependent.

「1.活動リズム判定方法」の条件[D]または[E]により覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類するためには、加速度計測部26において、被検者の身長方向の加速度TAが計測されることが好ましい。すなわち、加速度計測部26で計測されるX軸、Y軸、Z軸のいずれか1軸が、被検者の身長方向の加速度TAと一致していることが好ましい。   In order to classify the awakening time zone and the sleep time zone according to the condition [D] or [E] of “1. Activity Rhythm Determination Method”, the acceleration measuring unit 26 measures the acceleration TA in the height direction of the subject. It is preferable. That is, it is preferable that any one of the X axis, the Y axis, and the Z axis measured by the acceleration measuring unit 26 coincides with the acceleration TA in the height direction of the subject.

加速度計測部26で計測された加速度のデータを解析機32の受信部50に送信するには、拍動間隔のデータと同様に、無線通信、または有線通信を用いてもよい。特に、無線通信での送受信の頻度を下げるために、加速度はRRIと同じタイミングで送受されることが好ましい。   In order to transmit the acceleration data measured by the acceleration measuring unit 26 to the receiving unit 50 of the analyzer 32, wireless communication or wired communication may be used in the same manner as the pulsation interval data. In particular, the acceleration is preferably transmitted and received at the same timing as the RRI in order to reduce the frequency of wireless communication.

負加速度算出部55は、加速度計測部26で得られた被検者の身長方向の加速度TAから負加速度NAを算出する。負加速度は、例えば、条件[D](1)や条件[E](1)によって算出できる。負加速度を求めることにより、本実施の形態3で後述するように被検者の姿勢が臥位であった時間帯を算出したり、実施の形態4で後述するように覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類が容易になる。   The negative acceleration calculation unit 55 calculates the negative acceleration NA from the acceleration TA in the height direction of the subject obtained by the acceleration measurement unit 26. The negative acceleration can be calculated by, for example, the condition [D] (1) or the condition [E] (1). By calculating the negative acceleration, the time zone in which the posture of the subject is in the supine position is calculated as described later in the third embodiment, or the awakening time zone and the sleep time as described later in the fourth embodiment. Band classification becomes easy.

臥位時間帯算出部56では、負加速度算出部55で得られた負加速度を用いて臥位時間帯を算出する。例えば、条件[E](2)に示すように、NA≧C1を満足する時間帯を臥位時間帯としてもよい。   The lying time zone calculation unit 56 calculates the lying time zone using the negative acceleration obtained by the negative acceleration calculation unit 55. For example, as shown in the condition [E] (2), a time zone satisfying NA ≧ C1 may be set as the supine time zone.

図示していないが、センサには、拍動計測部と加速度計測部から構成される計測部で取得した生体情報を一時的に保存するデータ保存部が設けられていてもよい。センサで取得したデータを逐次的に解析機に送信してデータを処理する必要がないため、データ通信によって消費する電力量を抑制することができる。例えば、被検者が自宅でセンサを用いて計測を行い、後日、医療機関にある解析機を用いて医師が活動リズムの状態を判定する場合などに適している。小型軽量なセンサを得るために、データ保存部には公知の半導体メモリを用いることが好ましい。   Although not shown, the sensor may be provided with a data storage unit that temporarily stores biological information acquired by a measurement unit including a pulsation measurement unit and an acceleration measurement unit. Since it is not necessary to sequentially transmit data acquired by the sensor to the analyzer and process the data, the amount of power consumed by data communication can be suppressed. For example, it is suitable for a case where a subject performs measurement using a sensor at home, and a doctor determines an activity rhythm state later using an analyzer in a medical institution. In order to obtain a small and light sensor, it is preferable to use a known semiconductor memory for the data storage unit.

(実施の形態4)
実施の形態4は、被検者の加速度を計測するとともに臥位時間帯を算出し、覚醒時間帯と睡眠時間帯を分類する機能を有する装置の構成例について説明する。図5は、本発明の実施の形態4に係る活動リズム判定装置4の構成を示すブロック図を表す。図5に示す活動リズム判定装置4は、センサ11と、解析機33を備える。なお、実施の形態1〜3の活動リズム判定装置と同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, a configuration example of an apparatus having a function of measuring a subject's acceleration, calculating a decubitus time zone, and classifying an awakening time zone and a sleeping time zone will be described. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination device 4 according to Embodiment 4 of the present invention. The activity rhythm determination device 4 shown in FIG. 5 includes a sensor 11 and an analyzer 33. In addition, the same number is attached | subjected to the component similar to the activity rhythm determination apparatus of Embodiment 1-3, and the description is abbreviate | omitted.

センサ11は計測部21を備え、計測部21は、拍動計測部25と、加速度計測部26を備える。解析機33は、処理部43と判定部60を備え、処理部43は受信部50、周波数スペクトル変換部51、パワースペクトル積分算出部52、負加速度算出部55、臥位時間帯算出部56、覚醒・睡眠分類部57を備える。
覚醒・睡眠分類部57は、臥位時間帯算出部56で算出された臥位時間帯のデータに基づき、覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類を行う。覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類は、「1.活動リズム判定方法」に示した方法を用いることができる。
The sensor 11 includes a measurement unit 21, and the measurement unit 21 includes a pulsation measurement unit 25 and an acceleration measurement unit 26. The analyzer 33 includes a processing unit 43 and a determination unit 60. The processing unit 43 includes a reception unit 50, a frequency spectrum conversion unit 51, a power spectrum integration calculation unit 52, a negative acceleration calculation unit 55, a lying time zone calculation unit 56, An awakening / sleep classification unit 57 is provided.
The awakening / sleep classification unit 57 classifies the awakening time zone and the sleeping time zone based on the lying time zone data calculated by the lying time zone calculation unit 56. The method shown in “1. Activity rhythm determination method” can be used for the classification of the awakening time zone and the sleeping time zone.

(実施の形態5)
図6は、本発明の実施の形態5に係る活動リズム判定装置5の構成を示すブロック図を表す。図6に示す活動リズム判定装置5は、センサ11と、解析機34を備える。なお、実施の形態1〜4の活動リズム判定装置と同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
解析機34は、処理部44と、判定部60を備え、処理部44は、受信部50、周波数スペクトル変換部51、パワースペクトル積分算出部52、平均算出部58、負加速度算出部55、臥位時間帯算出部56、覚醒・睡眠分類部57を含む。
(Embodiment 5)
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination apparatus 5 according to Embodiment 5 of the present invention. 6 includes a sensor 11 and an analyzer 34. The activity rhythm determination apparatus 5 illustrated in FIG. In addition, the same number is attached | subjected to the component similar to the activity rhythm determination apparatus of Embodiment 1-4, and the description is abbreviate | omitted.
The analyzer 34 includes a processing unit 44 and a determination unit 60. The processing unit 44 includes a reception unit 50, a frequency spectrum conversion unit 51, a power spectrum integration calculation unit 52, an average calculation unit 58, a negative acceleration calculation unit 55, A rank time zone calculation unit 56 and an awakening / sleep classification unit 57 are included.

平均算出部58は、各時間帯における(LF/HF)の平均値、または各時間帯におけるHFの平均値の少なくともいずれかを算出する。これにより、時間帯毎の(LF/HF)またはHFの推移を観察しやすくなるため、条件[B]および[C]の判定を容易に行える。   The average calculator 58 calculates at least one of an average value of (LF / HF) in each time zone and an average value of HF in each time zone. Thereby, since it becomes easy to observe the transition of (LF / HF) or HF for each time zone, it is possible to easily determine the conditions [B] and [C].

(実施の形態6)
図7は、本発明の実施の形態6に係る活動リズム判定装置6の構成を示すブロック図を表す。図7に示す活動リズム判定装置6は、センサ11と、解析機35とを備える。なお、実施の形態1〜5の活動リズム判定装置と同様の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 6)
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the activity rhythm determination apparatus 6 according to Embodiment 6 of the present invention. The activity rhythm determination device 6 shown in FIG. 7 includes a sensor 11 and an analyzer 35. In addition, the same number is attached | subjected to the component similar to the activity rhythm determination apparatus of Embodiment 1-5, and the description is abbreviate | omitted.

解析機35は、処理部45と、判定部60を備え、処理部45は、受信部50、周波数スペクトル変換部51、パワースペクトル積分算出部52、負加速度算出部55、臥位時間帯算出部56、覚醒・睡眠分類部57、モルフォロジー演算部59を含む。   The analyzer 35 includes a processing unit 45 and a determination unit 60. The processing unit 45 includes a reception unit 50, a frequency spectrum conversion unit 51, a power spectrum integration calculation unit 52, a negative acceleration calculation unit 55, and a lying time zone calculation unit. 56, an awakening / sleep classification unit 57, and a morphology operation unit 59.

モルフォロジー演算部59では、負加速度算出部55で算出された負加速度−時間波形のノイズを除去するために負加速度−時間波形に対してモルフォロジー演算を行う。ここでモルフォロジー演算としては上述したように、例えば、膨張演算、収縮演算、オープニング処理、クロージング処理、これらの組み合わせを適用することができる。なお、図7には示していないが、処理部45には、モルフォロジー演算部59での処理前に、所定値C2をしきい値として負加速度の値の大きさを二値化する二値化処理部を設けることもできる。二値化処理部では、例えば、負加速度NAがC2以上であれば負加速度NAは0とみなされ、負加速度NAがC2未満であれば1とみなされる。このように、モルフォロジー演算に先立って、加速度に対して二値化処理を行うことにより、モルフォロジー演算に要する処理時間を短縮することができる。なお、本実施の形態では、負加速度NAのデータに対してモルフォロジー演算を行う例を説明したが、受信部50で受信した身長方向の加速度TAに対してモルフォロジー演算部59でモルフォロジー演算を行った後、負加速度算出部55で負加速度NAを算出してもよい。   The morphological operation unit 59 performs a morphological operation on the negative acceleration-time waveform in order to remove noise of the negative acceleration-time waveform calculated by the negative acceleration calculation unit 55. Here, as the morphological operation, as described above, for example, an expansion operation, a contraction operation, an opening process, a closing process, or a combination thereof can be applied. Although not shown in FIG. 7, the processing unit 45 performs binarization that binarizes the magnitude of the negative acceleration value with the predetermined value C2 as a threshold value before the processing in the morphological operation unit 59. A processing unit can also be provided. In the binarization processing unit, for example, if the negative acceleration NA is C2 or more, the negative acceleration NA is regarded as 0, and if the negative acceleration NA is less than C2, it is regarded as 1. In this way, by performing binarization processing on acceleration prior to morphological computation, processing time required for morphological computation can be shortened. In this embodiment, an example in which morphological calculation is performed on negative acceleration NA data has been described. However, morphological calculation is performed by morphological calculation unit 59 on acceleration TA in the height direction received by receiving unit 50. Thereafter, the negative acceleration NA may be calculated by the negative acceleration calculator 55.

本願は、2016年3月2日に出願された日本国特許出願第2016−39893号に基づく優先権の利益を主張するものである。2016年3月2日に出願された日本国特許出願第2016−39893号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。   This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2016-39893 filed on Mar. 2, 2016. The entire contents of the specification of Japanese Patent Application No. 2016-39893 filed on March 2, 2016 are incorporated herein by reference.

1、2、3、4、5、6:活動リズム判定装置
10、11:センサ
20、21:計測部
25:拍動計測部
26:加速度計測部
30、31、32、33、34、35:解析機
40、41、42、43、44、45:処理部
50:受信部
51:周波数スペクトル変換部
52:パワースペクトル積分算出部
53:拍動間隔異常値検出部
54:拍動間隔異常値除去部
55:負加速度算出部
56:臥位時間帯算出部
57:覚醒・睡眠分類部
58:平均算出部
59:モルフォロジー演算部
60:判定部
70:通知部
1, 2, 3, 4, 5, 6: Activity rhythm determination device 10, 11: Sensor 20, 21: Measurement unit 25: Beat measurement unit 26: Acceleration measurement unit 30, 31, 32, 33, 34, 35: Analyzers 40, 41, 42, 43, 44, 45: processing unit 50: reception unit 51: frequency spectrum conversion unit 52: power spectrum integral calculation unit 53: pulsation interval abnormal value detection unit 54: pulsation interval abnormal value removal Unit 55: Negative acceleration calculation unit 56: Depression time zone calculation unit 57: Awakening / sleep classification unit 58: Average calculation unit 59: Morphology calculation unit 60: Determination unit 70: Notification unit

Claims (8)

被検者の拍動間隔を所定計測時間計測し、
下記[A]〜[C]の条件のうち、少なくとも一つを判定することを特徴とする活動リズム判定方法。
[A]覚醒時間帯に臥位時間帯がないこと。
[B]睡眠時間帯の(LF/HF)が直前の覚醒時間帯の(LF/HF)よりも小さく、かつ覚醒時間帯の(LF/HF)が直前の睡眠時間帯の(LF/HF)よりも大きいこと。
[C]睡眠時間帯のHFが直前の覚醒時間帯のHFよりも大きく、かつ覚醒時間帯のHFが直前の睡眠時間帯のHFよりも小さいこと。
但し、LFは、拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得たパワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値であり、HFは、前記パワースペクトルを周波数Hf1からHf2まで定積分した値であり、Hf1>Lf1、Hf2>Lf2である。
Measure the subject's beat interval for a predetermined measurement time,
An activity rhythm determination method, wherein at least one of the following conditions [A] to [C] is determined.
[A] There is no position time zone in the awakening time zone.
[B] (LF / HF) in the sleeping time zone is smaller than (LF / HF) in the immediately preceding awakening time zone, and (LF / HF) in the awakening time zone is (LF / HF) in the immediately preceding sleeping time zone Bigger than.
[C] The HF in the sleeping time zone is larger than the HF in the immediately preceding awakening time zone, and the HF in the awakening time zone is smaller than the HF in the immediately preceding sleeping time zone.
Here, LF is a value obtained by integrating the power spectrum obtained by including the step of converting the beat interval into the frequency spectrum from frequencies Lf1 to Lf2, and HF is a value obtained by integrating the power spectrum from frequencies Hf1 to Hf2. Hf1> Lf1 and Hf2> Lf2.
被検者の身長方向の加速度TAを計測し、
下記[D]の条件に従い、負加速度NAを算出して前記臥位時間帯を算出し、前記覚醒時間帯と前記睡眠時間帯を分類する請求項1に記載の活動リズム判定方法。
[D](1)負加速度NAの算出
(1a)被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
(1b)被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)臥位時間帯の算出
(2a)第1臥位時間帯Lm1:NA≧C1(C1は定数)が第1所定時間T1以上である時間帯
(2b)第2臥位時間帯Lm2:前記第1臥位時間帯Lm1が2以上あって、隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12の間のNA<C1である間隙時間帯Lsmが第2所定時間T2以内の場合、前記隣り合う2つの第1臥位時間帯Lm11、Lm12と前記間隙時間帯Lsmを合計した時間帯
(3)覚醒時間帯と睡眠時間帯の分類
(3a)睡眠時間帯:所定計測単位時間中、前記第1臥位時間帯Lm1と、前記第2臥位時間帯Lm2のうち最長の時間帯
(3b)覚醒時間帯:所定計測単位時間から前記睡眠時間帯を除いた時間帯
Measure the acceleration TA in the height direction of the subject,
The activity rhythm determination method according to claim 1, wherein a negative acceleration NA is calculated according to the following condition [D] to calculate the supine time zone, and the awakening time zone and the sleep time zone are classified.
[D] (1) Calculation of Negative Acceleration NA (1a) When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (− 1) × (TA)
(1b) If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of the prone time zone (2a) First prone time zone L m1 : Time zone in which NA ≧ C1 (C1 is a constant) is equal to or greater than the first predetermined time T 1 (2b) Second prone time zone L m2 : A gap time zone L sm in which NA <C1 between two adjacent first saddle time zones L m11 and L m12 when the first saddle time zone L m1 is 2 or more is a second predetermined value. When the time is within the time T 2, a time zone in which the two adjacent first prone time zones L m11 and L m12 and the gap time zone L sm are summed up. (3) Awakening time zone and sleep time zone classification (3a) Sleep time zone: longest time zone among the first prone time zone L m1 and the second prone time zone L m2 during a predetermined measurement unit time (3b) awakening time zone: sleep from a predetermined measurement unit time Time zone excluding time zone
被検者の身長方向の加速度TAを計測し、下記[E]の条件に従い負加速度NAを算出し、前記臥位時間帯を算出する請求項1に記載の活動リズム判定方法。
[E](1)負加速度NAの算出
(1a)被検者の立位時においてTA≧0の場合、NA=(−1)×(TA)
(1b)被検者の立位時においてTA<0の場合、NA=TA
(2)臥位時間帯の算出
臥位時間帯:NA≧C1(C1は定数)を満足する時間帯
The activity rhythm determination method according to claim 1, wherein the acceleration TA in the height direction of the subject is measured, the negative acceleration NA is calculated according to the following condition [E], and the supine time zone is calculated.
[E] (1) Calculation of negative acceleration NA (1a) When TA ≧ 0 when the subject is standing, NA = (− 1) × (TA)
(1b) If TA <0 when the subject is standing, NA = TA
(2) Calculation of supine time zone
Supine time zone: Time zone satisfying NA ≧ C1 (C1 is a constant)
前記[B]の条件において、睡眠時間帯の(LF/HF)は、睡眠時間帯における(LF/HF)の平均値であり、覚醒時間帯の(LF/HF)は、覚醒時間帯における(LF/HF)の平均値である請求項1〜3のいずれか一項に記載の活動リズム判定方法。   In the condition [B], (LF / HF) in the sleep time zone is an average value of (LF / HF) in the sleep time zone, and (LF / HF) in the wake time zone is (( The rhythm determination method according to any one of claims 1 to 3, which is an average value of (LF / HF). 前記[C]の条件において、睡眠時間帯のHFは睡眠時間帯におけるHFの平均値であり、覚醒時間帯のHFは覚醒時間帯におけるHFの平均値である請求項1〜4のいずれか一項に記載の活動リズム判定方法。   5. In the condition [C], HF in the sleep time zone is an average value of HF in the sleep time zone, and HF in the wake time zone is an average value of HF in the wake time zone. The activity rhythm determination method according to the item. 前記[C]の条件において、直前の覚醒時間帯のHFに対する睡眠時間帯のHFの増加率が10%超であり、直前の睡眠時間帯のHFに対する覚醒時間帯のHFの減少率が10%超であることを判定する請求項1〜5のいずれか一項に記載の活動リズム判定方法。   Under the condition [C], the increase rate of HF in the sleep time zone with respect to HF in the immediately preceding awake time zone is more than 10%, and the decrease rate of HF in the awake time zone with respect to HF in the immediately preceding sleep time zone is 10%. The activity rhythm determination method according to claim 1, wherein the activity rhythm is determined to be super. 前記拍動間隔として、心電信号におけるR波とR波との間隔であるRR間隔を用いる請求項1〜6のいずれか一項に記載の活動リズム判定方法。   The activity rhythm determination method according to claim 1, wherein an RR interval that is an interval between an R wave and an R wave in an electrocardiogram signal is used as the pulsation interval. 被検者の拍動間隔を所定計測時間計測する計測部と、
前記拍動間隔を周波数スペクトル変換するステップを含んで得た値(以下、「パワースペクトル」と記載する)を求めて、該パワースペクトルを周波数Lf1からLf2まで定積分した値(以下、「LF」と記載する)と、周波数Hf1(>Lf1)からHf2(>Lf2)まで定積分した値(以下、「HF」と記載する)とを算出する処理部と、
下記[A]〜[C]の条件のうち、少なくとも一つを判定する判定部と、を備えることを特徴とする活動リズム判定装置。
[A]覚醒時間帯に臥位時間帯がないこと。
[B]睡眠時間帯の(LF/HF)が直前の覚醒時間帯の(LF/HF)よりも小さく、かつ覚醒時間帯の(LF/HF)が直前の睡眠時間帯の(LF/HF)よりも大きいこと。
[C]睡眠時間帯のHFが直前の覚醒時間帯のHFよりも大きく、かつ覚醒時間帯のHFが直前の睡眠時間帯のHFよりも小さいこと。
A measurement unit that measures the pulse interval of the subject for a predetermined measurement time;
A value obtained by converting the pulsation interval into a frequency spectrum (hereinafter referred to as “power spectrum”) is obtained, and a value obtained by definite integration of the power spectrum from frequencies Lf1 to Lf2 (hereinafter referred to as “LF”). And a processing unit that calculates a value (hereinafter referred to as “HF”) obtained by definite integration from the frequency Hf1 (> Lf1) to Hf2 (> Lf2),
An activity rhythm determination apparatus comprising: a determination unit that determines at least one of the following conditions [A] to [C].
[A] There is no position time zone in the awakening time zone.
[B] (LF / HF) in the sleeping time zone is smaller than (LF / HF) in the immediately preceding awakening time zone, and (LF / HF) in the awakening time zone is (LF / HF) in the immediately preceding sleeping time zone Bigger than.
[C] The HF in the sleeping time zone is larger than the HF in the immediately preceding awakening time zone, and the HF in the awakening time zone is smaller than the HF in the immediately preceding sleeping time zone.
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