CN116669627A - 心跳信息获取***和床*** - Google Patents
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Abstract
一种心跳信息获取***(100),获取床(BD)上的被测者(S)的心跳信息,该心跳信息获取***(100)具备:多个载荷检测器(11、12、13、14),检测床上的被测者的载荷;波形获取部(321),基于所述多个载荷检测器的输出,获取与该多个载荷检测器分别对应的多个心跳波形;波形选择部(322),从所述多个心跳波形中选择作为该多个心跳波形中振幅最大的心跳波形的最大振幅波形;以及心跳信息获取部(323),基于所述多个载荷检测器中的与所述最大振幅波形对应的载荷检测器的输出来获取所述被测者的心跳信息。
Description
技术领域
本发明涉及心跳信息获取***和床***。
背景技术
在医疗、护理的领域中,提出了如下方案:通过载荷检测器来检测床上的被测者的载荷,基于检测到的载荷来获取被测者的呼吸频率、心率等生物体信息。
专利文献1公开了一种具备多个检测部(例如压力传感器)的生物体信息检测装置。专利文献1的生物体信息检测装置具备:运算部,针对来自多个检测部中的每一个的信号,运算由作为检测对象的生物体的振动产生的信号的强度值与由作为检测对象的生物体的振动产生的信号以外的信号的强度值之比(信噪比);以及选择部,选择一个或多个信噪比大的检测部,该生物体信息检测装置使用由选择部选择出的检测部来检测由生物体的呼吸、心跳、体动等引起的振动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-194050号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能更简单且准确地获取心跳信息的心跳信息获取***和床***。
用于解决问题的方案
按照本发明的第一方案,提供一种心跳信息获取***,其获取床上的被测者的心跳信息,其中,所述心跳信息获取***具备:多个载荷检测器,检测床上的被测者的载荷;波形获取部,基于所述多个载荷检测器的输出,获取与该多个载荷检测器分别对应的多个心跳波形;波形选择部,从所述多个心跳波形中选择作为该多个心跳波形中振幅最大的心跳波形的最大振幅波形;以及心跳信息获取部,基于所述多个载荷检测器中的与所述最大振幅波形对应的载荷检测器的输出来获取所述被测者的心跳信息。
在第一方案的心跳信息获取***中,也可以是,所述波形选择部针对所述多个心跳波形分别求出规定期间内的振幅的累计值,选择所述多个心跳波形中所述累计值最大的波形作为所述最大振幅波形。
在第一方案的心跳信息获取***中,也可以是,所述累计值是所述多个心跳波形各自的移动平均值的累计值。
在第一方案的心跳信息获取***中,也可以是,在所述多个心跳波形各自的振幅的所述累计值的计算中,所述波形选择部仅使用所述多个心跳波形各自的振幅的正值。
也可以是,第一方案的心跳信息获取***还具备体动判定部,所述体动判定部基于所述多个载荷检测器中的至少一个载荷检测器的输出来判定所述被测者是否发生体动。
在第一方案的心跳信息获取***中,也可以是,在所述体动判定部判定为所述被测者发生体动的期间内,所述波形选择部不进行所述最大振幅波形的选择。
在第一方案的心跳信息获取***中,也可以是,在所述体动判定部判定为所述被测者发生体动的情况下,所述波形选择部在该体动结束之后进行所述最大振幅波形的重选。
在第一方案的心跳信息获取***中,也可以是,所述波形选择部以规定的周期进行所述最大振幅波形的选择。
在第一方案的心跳信息获取***中,也可以是,所述心跳信息获取部基于所述最大振幅波形的自相关来计算所述被测者的心率。
在第一方案的心跳信息获取***中,也可以是,所述心跳信息获取部进行针对所述最大振幅波形的峰值检测,基于检测到的峰值来计算所述被测者的心率。
在第一方案的心跳信息获取***中,也可以是,所述心跳信息获取部基于与所述最大振幅波形对应的载荷检测器的输出的频率分析来计算所述被测者的心率。
按照本发明的第二方案,提供一种床***,其具备床和第一方案的心跳信息获取***。
发明效果
本发明的心跳信息获取***和床***能更简单且准确地获取心跳信息。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的心跳信息获取***的构成的框图。
图2是表示载荷检测器对床的配置的说明图。
图3是表示使用心跳信息获取***来获取被测者的心跳信息的方法的流程图。
图4是针对被测者只进行呼吸的安静期间和被测者进行体动的体动期间这双方表示由载荷检测器检测到的载荷值的变动的情形的概略的图表。
图5是表示心跳信息获取过程的详情的流程图。
图6是表示心跳信息获取部的具体构成的框图。
图7的(a)、图7的(b)、图7的(c)、图7的(d)分别是表示基于来自配置于床腿之下的四个载荷检测器的输出的心跳波形的一个例子的图表。
图8的(a)、图8的(b)、图8的(c)、图8的(d)分别是表示对图7的(a)、图7的(b)、图7的(c)、图7的(d)所示的心跳波形实施削波(clip)处理而得到的削波完毕波形的图表。
图9的(a)、图9的(b)、图9的(c)、图9的(d)分别是表示基于图8的(a)、图8的(b)、图8的(c)、图8的(d)所示的削波完毕波形来计算10秒钟的移动平均值的情形的图表。
图10的(a)、图10的(b)、图10的(c)、图10的(d)分别是表示对包括图9的(a)、图9的(b)、图9的(c)、图9的(d)所示的移动平均值的多个移动平均值进行累计来计算移动平均累计值的情形的图表。
图11是表示变形例的床***的整体构成的框图。
具体实施方式
<实施方式>
关于本发明的实施方式的心跳信息获取***100(图1),以将其与床BD(图2)一起使用来计算(推定)床BD上的被测者S的心率的情况为例进行说明。
如图1所示,本实施方式的心跳信息获取***100主要具有载荷检测部1、控制部3、存储部4。载荷检测部1与控制部3经由A/D(Analog to Digital:模数)转换部2连接。在控制部3还连接有显示部5、报告部6、输入部7。
载荷检测部1具备四个载荷检测器11、12、13、14。载荷检测器11、12、13、14分别例如是使用梁状的测力传感器(load cell)来检测载荷的载荷检测器。这样的载荷检测器例如记载在日本专利第4829020号、日本专利第4002905号中。载荷检测器11、12、13、14分别通过布线或无线而连接于A/D转换部2。
如图2所示,载荷检测部1的四个载荷检测器11~14分别配置于脚轮C1、C2、C3、C4之下,其中,该脚轮C1、C2、C3、C4装配于供被测者S使用的床BD的四角的腿BL1、BL2、BL3、BL4的下端部。
A/D转换部2具备将来自载荷检测部1的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器,该A/D转换部2通过布线或无线而分别连接于载荷检测部1和控制部3。
控制部3是专用或通用的计算机,在其内部构建有体动判定部31、心跳信息获取部32。
存储部4是存储心跳信息获取***100中使用的数据的存储装置,例如可以使用硬盘(磁盘)。
显示部5是将从控制部3输出的信息显示给心跳信息获取***100的使用者的液晶监视器等监视器。
报告部6具备基于来自控制部3的信息来在听觉上进行规定的报告的装置例如扬声器。
输入部7是用于对控制部3进行规定的输入的接口,可以采用键盘和鼠标。
对使用这样的心跳信息获取***100来获取床上的被测者的心跳信息(在本实施方式中为心率)的动作进行说明。
如图3的流程图所示,使用心跳信息获取***100的被测者的心跳信息的获取包括载荷检测过程S1、体动判定过程S2、心跳信息获取过程S3以及显示过程S4。
作为概略,在载荷检测过程S1中,使用载荷检测器11~14来检测被测者的载荷。在体动判定过程S2中,基于由载荷检测器11~14中的至少一个检测到的载荷(载荷值)来判定被测者有无体动。在心跳信息获取过程S3中,使用由载荷检测器11~14检测到的载荷(载荷值)来求出被测者的心跳信息。在显示过程S4中,将求出的心跳信息显示于显示部5。
[载荷检测过程]
在载荷检测过程S1中,使用载荷检测器11、12、13、14来检测床BD上的被测者S的载荷。床BD上的被测者S的载荷被分散地赋予给配置于床BD的四角的腿BL1~BL4之下的载荷检测器11~14,并被它们分散地检测出。
载荷检测器11~14分别检测载荷(载荷变化)并将其作为模拟信号输出至A/D转换部2。A/D转换部2以例如5毫秒的采样周期将模拟信号转换为数字信号,并作为数字信号(以下为“载荷信号”)输出至控制部3。以下,将在A/D转换部2中对从载荷检测器11、12、13、14输出的模拟信号进行数字转换而得到的载荷信号分别称为载荷信号s1、s2、s3、s4。
[体动判定过程]
在体动判定过程S2中,体动判定部31使用载荷信号s1~s4中的至少一个来判定被测者S是否发生体动。
在此,“体动”是指被测者的头部、躯干部(躯干)、四肢的移动。伴随呼吸、心跳等的器官、血管等的移动不包括在体动中。作为一个例子,体动可以分类为伴有被测者S的躯干部(躯干)的移动的较大的体动和仅伴有被测者的四肢、头部的移动的较小的体动。较大的体动的一个例子为翻身、起床等,较小的体动的一个例子为睡眠中的手脚、头部的移动等。
体动判定部31基于以下原理来进行被测者S是否发生体动的判定。
图4中示出了在包括时刻t0、t1、t2的规定期间得到的来自载荷检测器11的载荷信号s1的概略的波形。
在得到图4所示的波形的规定期间中的从时刻t0到时刻t1的期间(期间P1)内,被测者S未发生体动。因此,该期间的载荷信号s1反映与被测者S的呼吸和心跳相应的被测者的器官、血管的移动而仅略微振动,其变动量小。换言之,在被测者S未发生体动的期间P1内,载荷信号s1的采样值的偏差小。
另一方面,在得到图4所示的波形的规定期间中的从时刻t1到时刻t2的期间(期间P2)内,被测者S发生体动。具体而言,被测者S移动右臂。因此,该期间的载荷信号s1反映被测者S的右臂的移动而大幅变动。换言之,在被测者S发生体动的期间P2内,载荷信号s1的采样值的偏差大。
如此,来自载荷检测器11的载荷信号s1的采样值的偏差在被测者S未发生体动的期间内小,在被测者S发生体动的期间内大。来自载荷检测器12、13、14的载荷信号s2、s3、s4也同样。
因此,体动判定部31针对来自载荷检测器11~14的载荷信号s1~s4中的至少一个,计算表示规定期间(作为一个例子,为5秒钟)中所包括的采样值的偏差的大小的标准偏差σ,基于计算出的标准偏差σ与规定的阈值σth的比较来判定被测者S是否发生体动。
具体而言,例如,如果针对规定期间而计算出的标准偏差σ的值小于规定的阈值σth,则判定为在该期间内被测者S未发生体动。另一方面,如果针对规定的采样期间而计算出的标准偏差σ的值大于规定的阈值σth,则判定为在该期间内被测者S发生体动。需要说明的是,也可以代替标准偏差σ而将方差σ2与规定的阈值σ2 th进行比较来判定被测者S有无体动。
[心跳信息获取过程]
在心跳信息获取过程S3中,心跳信息获取部32使用载荷信号s1~s4来获取被测者S的心跳信息。在本实施方式中,心跳信息为心率。
如图5所示,心跳信息获取过程S3包括心跳波形获取过程S31、最大振幅波形选择过程S32以及心率计算过程S33。
如图6所示,心跳信息获取部32包括心跳波形获取部321、波形选择部322以及心率计算部323。波形选择部322包括移动平均累计部322a和选择执行部322b。
在心跳波形获取过程S31中,心跳波形获取部321从载荷信号s1~s4分别获取被测者S的心跳波形。
在本说明书和本发明中,“心跳波形”是指表示与被测者的心跳相应的载荷值随时间的变动的波形。心跳波形的一个周期与心跳的一个周期对应。心跳波形的振幅与由一次搏动而流动的血液的量具有相关关系。如果其他条件相同,则由搏动而流动的血液量越多,心跳波形的振幅越大。
具体而言,心跳波形获取部321例如通过以下方法来获取心跳波形。
由于人类的心跳在1分钟内进行30次~200次左右,因此人类的心跳的频率为0.5Hz~3.3Hz左右(以下称为“心跳频带”)。因此,心跳波形获取部321通过带通滤波器来从载荷信号s1~s4分别提取具有心跳频带的频率的分量,将提取出的分量设为心跳波形HW1~HW4。
将基于载荷信号s1、s2、s3、s4而获取到的心跳波形HW1、HW2、HW3、HW4的一个例子分别示于图7的(a)、图7的(b)、图7的(c)、图7的(d)。图7的(a)~图7的(d)所示的心跳波形HW1~HW4是时刻10s~时刻40s这一期间内的被测者S的心跳波形。
在最大振幅波形选择过程S32中,波形选择部322从在心跳波形获取过程S31中获取到的四个心跳波形HW1~HW4中选择振幅最大的波形(以下称为“最大振幅波形”)。
具体而言,波形选择部322例如通过以下过程来选择最大振幅波形。
(1)削波处理
首先,波形选择部322通过移动平均累计部322a来针对心跳波形HW1~HW4分别进行去除小于零的振幅的削波处理。移动平均累计部322a针对心跳波形HW1~HW4分别将小于零的振幅值替换为零。
对图7的(a)~图7的(d)所示的心跳波形HW1~HW4实施削波处理而得到的削波完毕波形HW1’~HW4’分别如图8的(a)~图8的(d)所示。
(2)移动平均值MA的计算
接着,波形选择部322通过移动平均累计部332a来依次计算削波完毕波形HW1’~HW4’的振幅的10秒钟的移动平均值MA。
图9的(a)示出了基于图8的(a)所示的削波完毕波形HW1’来依次计算削波完毕波形HW1’的振幅的10秒钟的移动平均值的情形。
具体而言,图9的(a)示出了如下情形:针对时刻10s~时刻20s这一期间,进行以分母为“10”并以分子为该期间内的削波完毕波形HW1’的振幅的累计值的计算,得到时刻10s~时刻20s这一期间内的移动平均值MA=1.3。此外,图9的(a)示出了如下情形:通过同样的计算,得到时刻20s~时刻30s这一期间内的移动平均值MA=1.3、时刻30s~时刻40s这一期间内的移动平均值MA=1.4。
图9的(b)示出了如下情形:基于图8的(b)所示的削波完毕波形HW2’来进行同样的计算,得到时刻10s~时刻20s这一期间内的移动平均值MA=1.8、时刻20s~时刻30s这一期间内的移动平均值MA=1.8、时刻30s~时刻40s这一期间内的移动平均值MA=1.8。
图9的(c)示出了如下情形:基于图8的(c)所示的削波完毕波形HW3’来进行同样的计算,得到时刻10s~时刻20s这一期间内的移动平均值MA=1.2、时刻20s~时刻30s这一期间内的移动平均值MA=1.1、时刻30s~时刻40s这一期间内的移动平均值MA=1.0。
图9的(d)示出了如下情形:基于图8的(d)所示的削波完毕波形HW4’来进行同样的计算,得到时刻10s~时刻20s这一期间内的移动平均值MA=1.1、时刻20s~时刻30s这一期间内的移动平均值MA=1.1、时刻30s~时刻40s这一期间内的移动平均值MA=1.2。
(3)移动平均值MA的累计
接着,波形选择部322通过移动平均累计部332a来依次对每10秒计算出的移动平均值MA进行累计,求出移动平均累计值MAI。然后,在累计了6个(60秒钟的量)移动平均值MA的时间点,将该时间点的移动平均累计值MAI存储为基准累计值MAIRef,并对移动平均累计值MAI进行重置。
图10的(a)~图10的(d)分别示出了如下情形:对基于削波完毕波形HW1’~HW4’而每10秒计算出的移动平均值MA进行累计,在时刻60s、时刻120s以及时刻180s,获取基准累计值MAIRef。获取到的基准累计值MAIRef的值如各图所示。
(4)最大振幅波形的选择
接着,波形选择部322通过选择执行部322b来选择心跳波形HW1~HW4中的一个作为最大振幅波形。
具体而言,选择执行部322b每60秒对紧前获取到的分别基于心跳波形HW1~HW4的四个基准累计值MAIRef进行比较,选择基准累计值MAIRef的值最大的波形作为最大振幅波形。
关于图7~图10所示的例子,在时刻60s、时刻120s以及时刻180s中的任一个时刻,基于心跳波形HW2的基准累计值MAIRef的值都大于基于心跳波形HW1、HW3、HW4的基准累计值MAIRef的值。因此,选择执行部322b在时刻60s的紧后、时刻120s的紧后以及时刻180s的紧后选择心跳波形HW2作为最大振幅波形。
在心率计算过程S33中,心率计算部323基于在最大振幅波形选择过程S32中选择出的最大振幅波形来计算被测者S的心率。
具体而言,心率计算部323例如通过以下方法来计算被测者S的心率。
心率计算部323针对心跳波形HW1~HW4中的被选择为最大振幅波形的心跳波形,计算时域上的自相关值。
计算出的自相关值表示心跳波形与使该心跳波形在时间轴方向上移位滞后(延迟)L而得到的波形的一致程度。就某个波形和使该波形在时间轴方向上移位滞后L而得到的波形而言,在滞后L与波形的周期相等的情况下,两者的一致程度最高,因此与自相关值的峰值对应的滞后L的值表示心跳波形的周期。
因此,心率计算部323检测自相关值的峰值,将与峰值对应的滞后L决定为心跳波形的周期。
需要说明的是,在与心跳的周期对应的范围(在此为约0.3s<L<约2.0s)的范围内存在多个峰值的情况下,心率计算部323将与更高的峰值对应的滞后L决定为心跳波形的周期T。
之后,心率计算部323使用下述的(算式1)来计算心率HR[bpm]。
[数式1]
(算式1)
HR=6O/T[bpm]
在心跳信息获取***100起动后,在由体动判定部31得到的被测者S的体动判定的结果变为“无体动”的时间点,心跳信息获取部32开始由移动平均累计部322a进行的针对心跳波形HW1~HW4中的每一个的移动平均值MA和移动平均累计值MAI的计算。然后,之后每60秒通过移动平均累计部322a来计算心跳波形HW1~HW4各自的基准累计值MAIRef,通过选择执行部322b来选择最大振幅波形。
每当选择出新的最大振幅波形时,心率计算部323切换为使用新的最大振幅波形的心率的计算。
心率计算部323也可以在心跳波形HW1~HW4中的任一个在某个时刻被选择为最大振幅波形之后,基于在该时刻之后获取到的最大振幅波形来进行心率的计算。在该情况下,能更高精度地计算、显示被测者S的心率。或者,心率计算部323也可以在心跳波形HW1~HW4中的任一个在某个时刻被选择为最大振幅波形之后,基于该时刻之前的心跳波形(即,参与基准累计值MAIRef的计算的心跳波形)来进行心率的计算。在该情况下,也能基于通过计算而被确认为是最大心跳波形的波形来更高精度地计算被测者S的心率。
在周期性地(在本实施方式中为每60秒)进行基准累计值MAIRef的计算和最大振幅波形的选择的状态下,体动判定部31的判定结果变为“有体动”的情况下,心跳信息获取部32停止由移动平均累计部322a进行的移动平均值MA的计算,并对移动平均累计值MAI进行重置。此外,还解除最大选择波形的选择(即,还解除针对心跳波形HW1~HW4中的任一个的作为最大振幅波形的指定),还中止心率的计算。
这是因为,在被测者S发生体动的期间内,心跳波形会因体动的影响而紊乱,不容易高精度地进行最大振幅波形的选择和心率的计算。
针对体动判定部31的判定结果为“有体动”的期间,心跳信息获取部32不进行移动平均值MA和移动平均累计值MAI的计算以及心率的计算。在体动判定部31的判定结果再次回到“无体动”的情况下,心跳信息获取部32再次开始由移动平均累计部322a进行的移动平均值MA和移动平均累计值MAI的计算。移动平均累计值MAI不继承体动前的值,从零开始重新累计。然后,在体动结束约60秒之后在计算出基准累计值MAIRef的时间点选择最大振幅波形,重新开始使用选择出的最大振幅波形的心率的计算。
当被测者S在床上的位置、姿势根据被测者S的体动而发生变化时,最大振幅波形切换为其他波形的情况较多。因此,优选的是,以被测者S的体动为契机再次进行最大振幅波形的选择。
[显示过程]
在显示过程S4中,控制部3将心率计算过程S33的计算结果显示于显示部5。此外,在显示过程S4中,也可以是,除了进行使用显示部5的显示之外,还进行使用报告部6的报告,或者进行使用报告部6的报告来代替使用显示部5的显示。在该情况下,例如,在被测者S的心率脱离了规定的范围的情况下,发出报告声,将心跳状态的异常报告给作为心跳信息获取***100的使用者的护士、护工等。
以下,对本实施方式的心跳信息获取***100的效果进行总结。
本实施方式的心跳信息获取***100从由四个载荷检测器11~14得到的四个心跳波形HW1~HW4中选择作为振幅最大的波形的最大振幅波形,使用选择出的最大振幅波形来进行心率的计算。如此,通过使用振幅大的波形进行心率的计算,能提高计算出的心率的精度。
专利文献1公开了从多个检测部的检测信号中选择信噪比大的信号以供后级的处理,但即使基于来自载荷检测器的输出信号的信噪比的大小来选择用于心率的计算的输出信号,也不一定能选择适当的输出信号。这是因为,对于噪声(noise)的影响小的载荷检测器而言,即使基于该载荷检测器的输出信号的心跳波形的振幅小,信噪比也变大。
与此相对,本实施方式的心跳信息获取***100首先从载荷检测器的输出中获取心跳波形,在一定程度上去除噪声,在此基础上,直接着眼于作为影响心率计算的精度的因素的心跳波形的振幅,进行用于心率计算的波形的选择。因此,能准确地选择适合心率的计算的心跳波形,能高精度地进行心率的计算。
此外,就本实施方式的心跳信息获取***100而言,与计算信噪比的情况相比,波形的选择所需的信号处理的负荷小。如此,在将心跳信息获取***100作为微型计算机(微机)的嵌入程序来进行安装时,信号处理的负荷小特别有利。
本实施方式的心跳信息获取***100基于心跳波形HW1~HW4的振幅的移动平均值的累计值来选择最大振幅波形。如此,通过使用振幅的移动平均值,能抑制振幅的瞬时变动(即噪声)的影响,从而能更适当地进行最大振幅波形的选择。此外,通过使用振幅的累计值,能将振幅的微小的差放大,从而能更适当地进行最大振幅波形的选择。
本实施方式的心跳信息获取***100具备体动判定部31,在体动判定部31判定为被测者发生体动的期间内,心跳信息获取部32停止最大振幅波形的选择和心率的计算。因此,抑制了体动的影响,选择出的最大振幅波形、计算出的心率的可靠性高。
本实施方式的心跳信息获取***100周期性地重新选择最大振幅波形,并且在被测者S发生了体动的情况下,也在体动结束后重新选择最大振幅波形。因此,能基于依次选择出的最大振幅波形来持续进行精度高的心率计算。
<变形例>
在上述实施方式的心跳信息获取***100中,也可以采用以下变形方案。
在上述实施方式的心跳信息获取***100中,波形选择部322基于心跳波形HW1~HW4的振幅的10秒钟的移动平均值MA的计算、移动平均累计值MAI的计算以及60秒钟的移动平均值的MA的累计值即基准累计值MAIRef的计算来选择最大振幅波形,但并不限于此。
计算移动平均值MA的期间并不限于10秒钟,而是任意的,基准累计值MAIRef也并不限于60秒钟,可以设为任意的期间内的移动平均值MA的累计值。
也可以是,波形选择部322不计算移动平均累计值MAI,而选择规定的期间内的移动平均值MA最大的心跳波形作为最大振幅波形。
也可以是,波形选择部322不计算移动平均值MA,而选择规定的期间内的振幅的累计值最大的心跳波形作为最大振幅波形。
也可以是,波形选择部322仅基于规定的时刻下的一个振幅的大小关系来选择最大振幅波形。心跳波形的振幅可以通过利用峰值检测确定心跳波形的峰值来进行。
在上述实施方式的心跳信息获取***100中,波形选择部322在移动平均值MA的计算之前进行削波处理,但并不限于此。
也可以不进行削波处理。此外,例如也可以改变为削波处理而进行将振幅的负值的负号替换为正号的处理。或者,也可以使心跳波形在振幅的正方向上移位规定量。通过这些处理,能仅使用振幅的正值来计算移动平均值MA,由此提高计算的精度。
在上述实施方式的心跳信息获取***100中,波形选择部322在选择了最大振幅波形之后,使用选择出的最大振幅波形来进行心率的计算,但并不限于此。
例如,也可以是,使心率计算部323始终预先进行分别基于心跳波形HW1~HW4的心率的计算,在波形选择部322选择了最大选择波形之后,基于选择出的最大振幅波形(即,心跳波形HW1~HW4中的任一个)来将预先计算出的心率显示于显示部5。
在上述实施方式的心跳信息获取***100中,心率计算部323基于自相关值的计算来计算心率,但并不限于此。对于基于心跳波形的心率的计算,可以使用各种方法。
具体而言,例如对最大振幅波形进行峰值检测,基于峰值间距来确定最大振幅波形的周期。然后,将确定出的周期应用于上述的(算式1),从而能计算出心率HR[bpm]。
也可以是,心率计算部323对一定期间的最大振幅波形进行峰值检测,根据峰值的个数来计算心率HR[bpm]。
心率计算部323也可以以不使用心跳波形的方式计算被测者S的心率。具体而言,例如在选择了最大振幅波形之后,进行来自与该最大振幅波形对应的载荷检测器的载荷信号的傅里叶分析,确定在心跳频带中出现的峰值频率。然后,将该峰值频率视为心跳的频率来计算心率。也可以改变为傅里叶分析而使用其他频率分析来计算心率。
在上述实施方式的心跳信息获取***1000中,心跳信息获取部32可以除了具备心率计算部323之外,还具备获取心输出量等所期望的心跳信息的单元,或者具备该单元来改变为心率计算部323。
上述实施方式的心跳信息获取***1000也可以不具有体动判定部31。
在上述内容中,将心跳信息获取***1000作为独立的***进行了说明。然而,心跳信息获取***1000也可以是获取(监测)被测者的呼吸频率等各种生物体信息的生物体状态获取(监测)***的一部分。
上述实施方式的心跳信息获取***100不一定需要具备所有载荷检测器11~14,也可以只具备其中的任意多个。此外,载荷检测器不一定需要配置于床的四角,可以以能检测床上的被测者的载荷及其变动的方式配置于任意的位置。此外,载荷检测器11~14并不限于使用梁状测力传感器的载荷传感器,例如也可以使用力传感器。
在上述实施方式的心跳信息获取***100中,载荷检测器11~14分别配置于装配于床BD的腿的下端的脚轮C之下,但并不限于此。载荷检测器11~14可以分别设于床BD的四条腿与床BD的地板之间,如果床BD的四条腿能上下分割,则也可以分别设于上部腿与下部腿之间。此外,也可以将载荷检测器11~14与床BD一体或可拆装地组合,构成由床BD和本实施方式的生物体信息监测***100组成的床***BDS(图11)。
在上述实施方式的心跳信息获取***100中,也可以在载荷检测部1与A/D转换部2之间设置将来自载荷检测部1的载荷信号放大的信号放大部、将噪声从载荷信号中去除的滤波部。
在上述实施方式的心跳状态监控***100中,显示部5也可以具备打印并输出表示心跳信息的信息的打印机、显示心跳信息的灯等简易的视觉显示组件来代替监视器,或者除了具备监视器之外,还具备该打印机、简易的视觉显示组件。报告部6也可以具备通过振动来进行报告的振动发生部来代替扬声器,或者除了具备扬声器之外,还具备该振动发生部。
只要维持本发明的特征,本发明不限定于上述实施方式,能在本发明的技术思想的范围内可以想到的其他方式也包括在本发明的范围内。
产业上的可利用性
根据本发明的心跳信息获取***,能更准确地获取被测者的心跳信息,能有助于医疗、护理等的质量的提高。
附图标记说明
1:载荷检测部;11、12、13、14:载荷检测器;2:A/D转换部;3:控制部;31:体动判定部;32:心跳信息获取部;321:心跳波形获取部;322:波形选择部;322a:移动平均累计部;322b:选择执行部;323:心率计算部;4:存储部;5:显示部;6:报告部;7:输入部;100:心跳信息获取***;BD:床;BDS:床***。
Claims (12)
1.一种心跳信息获取***,获取床上的被测者的心跳信息,所述心跳信息获取***具备:
多个载荷检测器,检测床上的被测者的载荷;
波形获取部,基于所述多个载荷检测器的输出,获取与该多个载荷检测器分别对应的多个心跳波形;
波形选择部,从所述多个心跳波形中选择作为该多个心跳波形中振幅最大的心跳波形的最大振幅波形;以及
心跳信息获取部,基于所述多个载荷检测器中的与所述最大振幅波形对应的载荷检测器的输出来获取所述被测者的心跳信息。
2.根据权利要求1所述的心跳信息获取***,其中,
所述波形选择部针对所述多个心跳波形分别求出规定期间内的振幅的累计值,选择所述多个心跳波形中所述累计值最大的波形作为所述最大振幅波形。
3.根据权利要求2所述的心跳信息获取***,其中,
所述累计值是所述多个心跳波形各自的移动平均值的累计值。
4.根据权利要求2或3所述的心跳信息获取***,其中,
在所述多个心跳波形各自的振幅的所述累计值的计算中,所述波形选择部仅使用所述多个心跳波形各自的振幅的正值。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的心跳信息获取***,其中,
还具备体动判定部,所述体动判定部基于所述多个载荷检测器中的至少一个载荷检测器的输出来判定所述被测者是否发生体动。
6.根据权利要求5所述的心跳信息获取***,其中,
在所述体动判定部判定为所述被测者发生体动的期间内,所述波形选择部不进行所述最大振幅波形的选择。
7.根据权利要求5或6所述的心跳信息获取***,其中,
在所述体动判定部判定为所述被测者发生体动的情况下,所述波形选择部在该体动结束之后进行所述最大振幅波形的重选。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的心跳信息获取***,其中,
所述波形选择部以规定的周期进行所述最大振幅波形的选择。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的心跳信息获取***,其中,
所述心跳信息获取部基于所述最大振幅波形的自相关来计算所述被测者的心率。
10.根据权利要求1~8中任一项所述的心跳信息获取***,其中,
所述心跳信息获取部进行针对所述最大振幅波形的峰值检测,基于检测到的峰值来计算所述被测者的心率。
11.根据权利要求1~8中任一项所述的心跳信息获取***,其中,
所述心跳信息获取部基于与所述最大振幅波形对应的载荷检测器的输出的频率分析来计算所述被测者的心率。
12.一种床***,具备床和如权利要求1~11中任一项所述的心跳信息获取***。
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