JP2007167185A - Oximeter system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oximeter system which is appropriate as a simple treatment device for sleep apnea syndrome or SAS and gives awakening stimulations by adequately corresponding to the occurrence of the symptom of apnea or infrequent respiration. <P>SOLUTION: The oximeter system S is equipped with: a sensor part 11 for measuring oxygen saturation of blood or SpO<SB>2</SB>of a subject H; an analysis processing means 12 for generating time-series data of the SpO<SB>2</SB>from the measured data which is acquired; a determining means 13 for determining whether the subject H develops an apneic condition or the like by detecting Dip (the case where a declining tendency greater than a prescribed level within a prescribed period of time compared to a SpO<SB>2</SB>value at an arbitrary time point is found) from the time-series data of the SpO<SB>2</SB>; and an awakening means 14 for giving stimulations sensed by the subject H when the determining means 13 determines that the subject H develops the apneic condition or the like. According to the constitution, whether the apneic condition or the like occurs is determined from the live measurement information of the SpO<SB>2</SB>based on the measured result by the sensor part 11, and the awakening stimulations are given from the awakening means 14 only when the subject H develops the apneic condition or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体の血中酸素飽和度を測定するオキシメータシステムに関し、特に睡眠時無呼吸症候群（ＳＡＳ；Sleep Apnea Syndrome）の患者に装着させることで、その症状を緩和させることができるオキシメータシステムに関するものである。   The present invention relates to an oximeter system for measuring blood oxygen saturation in a living body, and in particular, an oximeter capable of relieving the symptoms by being attached to a patient with sleep apnea syndrome (SAS). It is about the system.

睡眠中の無呼吸や低呼吸から様々な症状を引き起こすＳＡＳは、高血圧、脳血管障害や虚血性心疾患の誘因となるばかりではなく、眠気に伴う生産性の低下や重大な労働災害を引き起こすと考えられ、近年社会問題化している。ＳＡＳのスクリーニング方法の一つとして、被験者の睡眠中における動脈血の酸素飽和度（本明細書において「ＳｐＯ_２」又は「血中酸素飽和度」という）の変動を測定する方法がある。これは、無呼吸状態が生じると酸素供給が行われず血中酸素飽和度が低下するという関係があるからである。 SAS, which causes various symptoms from sleep apnea and hypopnea, not only triggers hypertension, cerebrovascular disorder and ischemic heart disease, but also causes decreased productivity and serious occupational accidents associated with sleepiness. In recent years, it has become a social problem. As one of the screening methods for SAS, there is a method of measuring a change in arterial oxygen saturation (referred to herein as “SpO ₂ ” or “blood oxygen saturation”) during sleep of a subject. This is because when there is an apnea, oxygen supply is not performed and blood oxygen saturation is reduced.

従来、血中酸素飽和度を測定する装置としてパルスオキシメータが知られている。このパルスオキシメータは、例えば発光部と受光部とを備えるプローブを患者の指に装着する等して、光を生体（指）に向けて投光し、生体を経由した光の光量変化をパルス信号として測定し、毎秒ごとの測定値を移動平均することによって血中酸素飽和度の時間変化を求めるものである（例えば特許文献１参照）。   Conventionally, a pulse oximeter is known as a device for measuring blood oxygen saturation. This pulse oximeter emits light toward a living body (finger) by, for example, mounting a probe including a light emitting unit and a light receiving unit on a patient's finger, and pulses a change in the amount of light passing through the living body. It is measured as a signal, and the time change of blood oxygen saturation is obtained by moving average the measured values every second (see, for example, Patent Document 1).

ところで、ＳＡＳ患者においては、図１６（ａ）に示すように、仰臥位覚醒時には上気道が狭くても咽頭腔が閉塞しないように舌筋や軟口蓋が呼吸に同期して収縮することから、咽頭腔は保たれ、上気道は維持される。しかし、睡眠によりこの反応が低下すると、図１６（ｂ）に示すように、舌根や軟口蓋の沈下により上気道が閉塞されてしまい、無呼吸症状が出現することとなる。   By the way, in the SAS patient, as shown in FIG. 16A, the tongue muscle and the soft palate contract in synchronism with the respiration so that the pharyngeal cavity is not obstructed even when the upper airway is narrow when the supine position is awakened. The cavity is maintained and the upper airway is maintained. However, when this reaction decreases due to sleep, as shown in FIG. 16B, the upper airway is blocked by the sinking of the tongue base and soft palate, and apnea symptoms appear.

従来、ＳＡＳ症状の治療方法の代表的なとして、ＣＰＡＰ（Continuous Positive airway Pressure：経鼻的持続陽圧呼吸療法）が知られている。この治療方法は、図１７に示すように、睡眠中に鼻マスクＭを装着させ、鼻マスクＭから空気を一定圧で送り込むようにし、つまり陽圧を加えるようにして舌根や軟口蓋の沈下を抑止し上気道を確保する治療方法である。
特開平１−１５３１３９号公報 Conventionally, CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) is known as a representative method for treating SAS symptoms. In this treatment method, as shown in FIG. 17, a nasal mask M is worn during sleep, and air is sent from the nasal mask M at a constant pressure, that is, positive pressure is applied to suppress sinking of the tongue base and soft palate. This is a treatment method for securing the upper respiratory tract.
JP-A-1-153139

上記ＣＰＡＰの有効性については、既に広く証明されている。しかしながら、当該治療方法によれば、患者は一晩中鼻マスクＭを装着する負担を強いられることとなる。特に、適正に空気圧が設定されなかったり、鼻マスクＭのフィッティング性が悪かったりすると、患者には大きな違和感が与えられてしまうことになる。また、そもそも病院での検査や治療に二の足を踏む患者が多く、より簡便な治療方法（治療装置）が求められているのが現状である。   The effectiveness of the CPAP has already been widely proven. However, according to the treatment method, the patient is forced to wear the nasal mask M all night. In particular, if the air pressure is not set properly or the fitting performance of the nasal mask M is poor, the patient will be given a great sense of incongruity. In the first place, there are many patients who are stepping on the examination and treatment in the hospital, and there is a demand for a simpler treatment method (treatment device).

因みに、ＳＡＳの簡易治療装置として、睡眠時のいびき音を検出して覚醒刺激を与える装置が知られている。これは、ＳＡＳ患者が無呼吸の前駆症状として大きないびき音を発生する傾向があることから、いびき音の検出に伴い腕部等に取り付けた電極から微弱電流を患者に流し、微小覚醒を生起させるものである。しかし、音が判定要素となることから、人の声やベッドパートナーのいびき音で反応したり、逆に音センサが蒲団に隠れるといびき音を拾えず反応しなかったりするという欠点があった。   Incidentally, as a simple treatment apparatus for SAS, an apparatus that detects a snoring sound during sleep and gives a wakeful stimulus is known. This is because a SAS patient tends to generate a loud snoring sound as a prodromal symptom of apnea. Therefore, a weak current is caused to flow from the electrode attached to the arm or the like to detect a snoring sound, thereby causing a minute arousal. Is. However, since sound becomes a judgment factor, there is a drawback that it responds with the voice of a person or the snoring sound of a bed partner, or conversely, when the sound sensor is hidden in the guard, it does not pick up the snoring sound and does not react.

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、ＳＡＳの簡易治療装置として好適であって、しかも無呼吸又は低呼吸症状の発生に的確に呼応して覚醒刺激を与えることができる機能を有するオキシメータシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is suitable as a simple treatment apparatus for SAS, and can give a wakeful stimulus in response to the occurrence of apnea or hypopnea symptoms accurately. An object is to provide an oximeter system having a function.

本発明の請求項１に係るオキシメータシステムは、被験者の血中酸素飽和度情報を検出する血中酸素飽和度検出手段と、前記血中酸素飽和度情報に基づいて、被験者が無呼吸状態若しくは低呼吸状態に陥ったか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により無呼吸状態若しくは低呼吸状態と判定された場合に、被験者が感知可能な刺激を被験者に与える覚醒手段とを具備することを特徴とする。   The oximeter system according to claim 1 of the present invention includes a blood oxygen saturation detecting means for detecting blood oxygen saturation information of a subject, and the subject is in an apnea state based on the blood oxygen saturation information. Determining means for determining whether or not the patient has fallen into a hypopnea state; and awakening means for providing the subject with a stimulus that can be sensed by the subject when the determination means determines that the patient is in an apnea or hypopnea state. It is characterized by.

また、本発明の請求項２に係るオキシメータシステムは、異なる２波長の光を発する発光部と、該発光部から発せられ被験者の生体組織を経由した光を受光可能とされた受光部とを有するセンサ部と、該センサ部により取得された測定データに対して所定のデータ解析処理を行うことで血中酸素飽和度の時系列データを生成する解析処理手段と、前記血中酸素飽和度の時系列データから、当該血中酸素飽和度の所定の低下ピークを検出することで無呼吸状態若しくは低呼吸状態の発生判定を行う判定手段と、前記判定手段により無呼吸状態若しくは低呼吸状態と判定された場合に、被験者が感知可能な刺激を被験者に与える覚醒手段とを具備することを特徴とする。   An oximeter system according to claim 2 of the present invention includes a light emitting unit that emits light of two different wavelengths, and a light receiving unit that is capable of receiving light emitted from the light emitting unit and passing through a living tissue of a subject. A sensor unit, analysis processing means for generating time-series data of blood oxygen saturation by performing predetermined data analysis processing on measurement data acquired by the sensor unit, and the blood oxygen saturation A determination means for determining occurrence of an apnea state or a hypopnea state by detecting a predetermined decrease peak of the blood oxygen saturation from the time series data, and an determination of an apnea state or a hypopnea state by the determination means And awakening means for providing the subject with a stimulus that can be sensed by the subject.

これらの構成によれば、血中酸素飽和度情報に基づいて無呼吸状態若しくは低呼吸状態が判定され、被験者が無呼吸状態若しくは低呼吸状態に陥った場合にのみ覚醒手段から覚醒刺激が与えられる。従って、様々な外因によって覚醒手段から誤って覚醒刺激が被験者に与えられてしまうことはない。   According to these configurations, the apnea state or the hypopnea state is determined based on the blood oxygen saturation information, and the wakeful stimulus is given from the wakeup means only when the subject falls into the apnea state or the hypopnea state. . Therefore, the awakening stimulus is not erroneously given to the subject from the awakening means due to various external factors.

上記構成において、前記覚醒手段を動作状態とするか否かを選択する覚醒モード選択手段と、前記覚醒手段が被験者に与える刺激の強度を調整する覚醒強度設定手段とが備えられていることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、覚醒強度設定手段により、被験者の個人差に合わせた適宜な刺激強度を設定できるようになる。   In the above-described configuration, it is preferable that an awakening mode selection unit that selects whether or not the awakening unit is in an operating state, and an awakening intensity setting unit that adjusts the intensity of a stimulus given to the subject by the awakening unit. (Claim 3). According to this configuration, it is possible to set an appropriate stimulus intensity according to individual differences of subjects by the awakening intensity setting means.

この場合、所定の操作部が備えられ、該操作部から与えられる操作指示により、覚醒モードの選択及び／又は覚醒強度の設定が可能とされていることが望ましい（請求項４）。この構成によれば、操作部を操作することで、覚醒手段を用いた覚醒モードを実行するか否かの選択、また覚醒強度の設定が自在に行えるようになる。   In this case, it is desirable that a predetermined operation unit is provided, and the selection of the awakening mode and / or the setting of the arousal intensity can be performed by an operation instruction given from the operation unit. According to this configuration, it is possible to freely select whether or not to execute the awakening mode using the awakening means and to set the awakening intensity by operating the operation unit.

上記いずれかの構成において、前記覚醒手段が、電流を発生する電流発生手段と、前記電流発生手段により発生された電流を被験者の生体組織の一部に通電させるための一対の電極とを具備する構成とすることができる（請求項５）。この構成によれば、無呼吸状態若しくは低呼吸状態の発生時に、覚醒刺激として通電刺激が被験者に与えられるようになる。   In any one of the above configurations, the awakening means includes a current generating means for generating a current, and a pair of electrodes for energizing a part of the living tissue of the subject with the current generated by the current generating means. It can be set as a structure (Claim 5). According to this configuration, when the apnea state or the hypopnea state occurs, the energization stimulus is given to the subject as an arousal stimulus.

また、上記いずれかの構成において、前記覚醒手段が、振動を発生する振動発生手段と、前記振動発生手段により発生された振動が被験者に伝搬されるように前記振動発生手段を被験者に取り付ける保持手段とを具備する構成とすることができる（請求項６）。この構成によれば、無呼吸状態若しくは低呼吸状態の発生時に、覚醒刺激として振動刺激が被験者に与えられるようになる。   In any one of the above configurations, the awakening means includes a vibration generating means for generating vibrations, and a holding means for attaching the vibration generating means to the subject so that the vibration generated by the vibration generating means is propagated to the subject. (Claim 6). According to this configuration, a vibration stimulus is given to the subject as an arousal stimulus when an apnea state or a hypopnea state occurs.

また、上記いずれかの構成において、前記覚醒手段が、可聴音を発生する可聴音発生手段を具備する構成とすることができる（請求項や）。この構成によれば、無呼吸状態若しくは低呼吸状態の発生時に、覚醒刺激として可聴音刺激が被験者に与えられるようになる。   In any of the above-described configurations, the awakening unit may include an audible sound generating unit that generates an audible sound (claims). According to this configuration, an audible sound stimulus is given to the subject as an arousal stimulus when an apnea or hypopnea occurs.

請求項１及び請求項２に係る発明によれば、無呼吸状態若しくは低呼吸状態の発生時にのみ覚醒手段から的確に覚醒刺激が与えられるので、ＳＡＳの簡易治療装置として好適なオキシメータシステムを提供することができる。   According to the first and second aspects of the present invention, an arousal stimulus is accurately given from the awakening means only when an apnea state or a hypopnea state occurs. Therefore, an oximeter system suitable as a simple therapeutic apparatus for SAS is provided. can do.

請求項３に係る発明によれば、覚醒強度設定手段により、被験者の個人差に合わせて適宜な刺激強度を設定できるので、当該オキシメータシステムの汎用性を高めることができる。   According to the third aspect of the invention, the wake-up intensity setting means can set an appropriate stimulus intensity in accordance with individual differences among subjects, so that the versatility of the oximeter system can be enhanced.

請求項４に係る発明によれば、操作部を操作することで、覚醒手段を用いた覚醒モードを実行するか否かの選択、また覚醒強度の設定が自在に行え、ユーザの利便性を向上させることができる。   According to the invention of claim 4, by operating the operation unit, it is possible to freely select whether or not to execute the wake-up mode using the wake-up means and to set the wake-up intensity, thereby improving user convenience. Can be made.

請求項５に係る発明によれば、通電刺激という簡単且つ確実な覚醒刺激により、無呼吸状態若しくは低呼吸状態を解消させることができる。   According to the invention which concerns on Claim 5, an apnea state or a hypopnea state can be canceled by the simple and reliable awakening stimulus called an energization stimulus.

請求項６に係る発明によれば、振動刺激という簡単且つ確実な覚醒刺激により、無呼吸状態若しくは低呼吸状態を解消させることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, an apnea state or a hypopnea state can be eliminated by a simple and reliable awakening stimulus such as a vibration stimulus.

請求項７に係る発明によれば、可聴音刺激という簡単且つ確実な覚醒刺激により、無呼吸状態若しくは低呼吸状態を解消させることができる。   According to the invention which concerns on Claim 7, an apnea state or a hypopnea state can be eliminated by the simple and reliable awakening stimulus called an audible sound stimulus.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。
［基本的実施形態の説明］
図１は、本発明の実施形態に係るオキシメータシステムＳの構成を簡略的に示すブロック図である。このオキシメータシステムＳは、被験者Ｈの血中酸素飽和度（ＳｐＯ_２）情報を測定するセンサ部１１、センサ部１１により取得された測定データに対して所定のデータ解析処理を行う解析処理手段１２、解析処理手段１２による解析結果に基づいて被験者Ｈが無呼吸状態若しくは低呼吸状態に陥ったか否かを判定する判定手段１３、判定手段１３により無呼吸状態若しくは低呼吸状態と判定された場合に、被験者Ｈが感知可能な刺激を被験者Ｈに与える覚醒手段１４及び上記の各機能部の動作制御を行う制御手段１５を備えて構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Description of Basic Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an oximeter system S according to an embodiment of the present invention. The oximeter system S includes a sensor unit 11 that measures blood oxygen saturation (SpO ₂ ) information of the subject H, and an analysis processing unit 12 that performs predetermined data analysis processing on measurement data acquired by the sensor unit 11. The determination means 13 for determining whether or not the subject H has entered an apnea state or a hypopnea state based on the analysis result by the analysis processing means 12, and when the determination means 13 determines that the patient is in an apnea state or a hypopnea state The awakening means 14 that gives the subject H a stimulus that can be sensed by the subject H, and the control means 15 that controls the operation of each of the above functional units.

センサ部１１は、被験者ＨのＳｐＯ_２情報に関連するパラメータを測定できるものであれば特に制限はない。このセンサ部１１は、所定のセンシングエレメント、該センシングエレメントの駆動並びにセンシングエレメントから出力される測定信号に対して信号処理（Ａ／Ｄ変換等）を行う測定回路等を含んで構成される。例えば２波長光電脈波データに基づきＳｐＯ_２を測定する場合は、前記センシングエレメントとしては、ＬＥＤ等の発光素子（２波長ＬＥＤ）とシリコン受光素子等の受光素子とが用いられる。なお、ＳｐＯ_２を測定するセンシングエレメントに加えて、被験者Ｈの***乃至は体動、胸・腹の呼吸運動を測定する加速度センサ、心筋の活動電位を検出するための電極、口・鼻のフロー（呼吸運動）を測定するための温度センサ、いびき音を検出するための小型マイク等をセンシングエレメントとして追加配置するようにしても良い。 Sensor unit 11 is not particularly limited as long as it can measure a parameter related to SpO ₂ information of the subject H. The sensor unit 11 includes a predetermined sensing element, a driving circuit for the sensing element, and a measurement circuit that performs signal processing (A / D conversion or the like) on a measurement signal output from the sensing element. For example, when SpO ₂ is measured based on two-wavelength photoelectric pulse wave data, a light-emitting element such as an LED (two-wavelength LED) and a light-receiving element such as a silicon light-receiving element are used as the sensing element. In addition to the sensing element for measuring SpO ₂ , the posture or movement of the subject H, the acceleration sensor for measuring the respiratory motion of the chest and abdomen, the electrode for detecting the action potential of the myocardium, the flow of the mouth and nose A temperature sensor for measuring (breathing movement), a small microphone for detecting snoring sound, and the like may be additionally arranged as a sensing element.

解析処理手段１２は、センサ部１１により取得された測定データ、例えば２波長光電脈波データに基づいてサンプリング周期毎のＳｐＯ_２値（瞬時ＳｐＯ_２値）を求めると共に、この瞬時ＳｐＯ_２値を時間軸に展開してＳｐＯ_２の時系列データを生成する。 The analysis processing means 12 obtains an SpO ₂ value (instantaneous SpO ₂ value) for each sampling period based on measurement data acquired by the sensor unit 11, for example, two-wavelength photoelectric pulse wave data, and calculates the instantaneous SpO ₂ value as a time. Expand on the axis to generate SpO ₂ time series data.

判定手段１３は、解析処理手段１２にて求められるＳｐＯ_２の時系列データから、当該ＳｐＯ_２の所定の低下ピーク（Ｄｉｐ）を検出することで、被験者Ｈにおいて無呼吸状態若しくは低呼吸状態が発生しているか否かのライブ判定を行う。なお、Ｄｉｐとは、ＳｐＯ_２値が所定の閾値以下に低下したことを指すのではなく、任意の時点におけるＳｐＯ_２値（ベースライン）に比べて、所定時間内に所定レベル以上の大きな低下傾向を示した場合を指すものである（図１２に基づき、後記で詳述する）。これにより、被験者Ｈの個人差や装置の固有特性（機差）の存在に拘わらず、的確に無呼吸状態若しくは低呼吸状態の発生を判定できるようになる。 The determination unit 13 detects the predetermined drop peak (Dip) of the SpO ₂ from the SpO ₂ time-series data obtained by the analysis processing unit 12, so that an apnea state or a hypopnea state occurs in the subject H. A live determination is made as to whether or not it is in progress. Note that Dip does not indicate that the SpO ₂ value has decreased below a predetermined threshold value, but rather a large tendency to decrease more than a predetermined level within a predetermined time compared to the SpO ₂ value (baseline) at an arbitrary point in time. (It will be described in detail later with reference to FIG. 12). This makes it possible to accurately determine the occurrence of an apneic state or a hypopnea state regardless of the individual differences of the subject H and the existence of unique characteristics (machine differences) of the apparatus.

覚醒手段１４は、判定手段１３により無呼吸状態若しくは低呼吸状態と判定された場合に被験者Ｈが感知可能な覚醒刺激を発生し、これを被験者Ｈに指向的に与えて被験者Ｈを微小覚醒させ、もって無呼吸状態若しくは低呼吸状態を解消させるものである。前記覚醒刺激としては、被験者Ｈに対する微弱電流の通電、バイブレータ等を用いた振動の施与、或いはブザーやメロディー等の可聴音の鳴動等を例示することができる。なお、感知可能な覚醒刺激とは、必ずしも被験者を実際に目覚めさせるものでなくとも良く、例えば被験者が無意識の状態にありながら、閉塞された咽頭腔が開く状態になる程度に筋肉が緊張するような微小覚醒状態を起こすレベルのものでも良い。   The awakening means 14 generates an arousal stimulus that can be sensed by the subject H when the judging means 13 determines that the patient is in an apnea state or a hypopnea state. Therefore, an apnea state or a hypopnea state is eliminated. Examples of the arousal stimulus include energization of a weak current to the subject H, application of vibration using a vibrator or the like, or sounding an audible sound such as a buzzer or a melody. Note that the perceptible arousal stimulus does not necessarily have to actually wake the subject. For example, while the subject is unconscious, the muscles become tense enough to open the blocked pharyngeal cavity. It may be of a level that causes a very small arousal state.

制御手段１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなり、詳述した各機能部の全体動作を制御する。例えば、センサ部１１において、所定のサンプリング周期で２波長光電脈波データを取得させる測定制御、解析処理手段１２及び判定手段１３における処理動作や判定動作の演算制御を行う。   The control unit 15 includes a CPU (Central Processing Unit) and the like, and controls the overall operation of each functional unit described in detail. For example, the sensor unit 11 performs measurement control for acquiring two-wavelength photoelectric pulse wave data at a predetermined sampling period, and calculation control of processing operations and determination operations in the analysis processing unit 12 and the determination unit 13.

以上の通り構成されたオキシメータシステムＳの動作例を簡単に説明する。測定が開始されると、センサ部１１により、所定のサンプリング周期毎に２波長光電脈波が計測され、その測定データが出力される。この測定データは、Ａ／Ｄ変換等の信号処理が為された後、時刻情報に関連付けて記憶手段（図略）に格納されると共に、解析処理手段１２に送られ瞬時ＳｐＯ_２値が求められる。このような測定動作が測定期間中繰り返され、解析処理手段１２によりＳｐＯ_２の時系列データが順次生成される。 An operation example of the oximeter system S configured as described above will be briefly described. When the measurement is started, the sensor unit 11 measures the two-wavelength photoelectric pulse wave every predetermined sampling period, and outputs the measurement data. This measurement data is subjected to signal processing such as A / D conversion, and is then stored in storage means (not shown) in association with time information, and is sent to analysis processing means 12 to obtain an instantaneous SpO ₂ value. . Such a measurement operation is repeated during the measurement period, and time series data of SpO ₂ is sequentially generated by the analysis processing means 12.

上記ＳｐＯ_２の時系列データは、判定手段１３により常時監視される。すなわち、ベースラインのＳｐＯ_２値に比べて、所定時間内に所定レベル以上の大きな低下傾向を示すＤｉｐが出現するか否かが監視される。そして、このようなＤｉｐが発生した場合に、判定手段１３は被験者Ｈにおいて無呼吸状態若しくは低呼吸状態が発生したものと判定する判定信号を出力する。かかる判定信号を受けて、覚醒手段１４は被験者Ｈが感知可能な覚醒刺激を生成し、これを被験者Ｈに与えて微小覚醒させるものである。なお、前記覚醒刺激は、例えば所定時間だけ被験者Ｈに与えた後に自動停止されるよう構成することができる。 The time series data of the SpO ₂ is constantly monitored by the determination means 13. That is, it is monitored whether or not a Dip that shows a large decreasing tendency of a predetermined level or more appears within a predetermined time as compared to the baseline SpO ₂ value. When such a dip occurs, the determination unit 13 outputs a determination signal for determining that an apnea state or a hypopnea state has occurred in the subject H. In response to the determination signal, the wake-up means 14 generates a wake-up stimulus that can be sensed by the subject H and gives it to the subject H to cause a minute wake-up. The arousal stimulus can be configured to be automatically stopped after being given to the subject H for a predetermined time, for example.

このようなオキシメータシステムＳによれば、センサ部１１の計測結果に基づくＳｐＯ_２のライブ測定情報に基づいて無呼吸状態若しくは低呼吸状態が発生しているか否かが判定され、被験者Ｈが無呼吸状態若しくは低呼吸状態に陥った場合にのみ覚醒手段１４から覚醒刺激が与えられる。従って、様々な外因によって覚醒手段１４から誤って覚醒刺激が被験者Ｈに与えられてしまうことはなく、ＳＡＳの簡易治療装置として好適なオキシメータシステムＳを提供することができる。 According to such an oximeter system S, it is determined whether or not an apnea state or a hypopnea state has occurred based on the live measurement information of SpO ₂ based on the measurement result of the sensor unit 11, and the subject H is absent. Awakening stimulus is given from the awakening means 14 only when falling into a breathing state or a low breathing state. Therefore, the awakening stimulus 14 is not accidentally given to the subject H from the awakening means 14 due to various external factors, and the oximeter system S suitable as a simple treatment apparatus for SAS can be provided.

［パルスオキシメータとしての具体的実施形態の説明］
続いて、本発明をＳｐＯ_２の測定を行うパルスオキシメータに適用する場合の具体的な実施形態の一例について説明する。図２は、パルスオキシメータ２０から構成されるオキシメータシステムＳ１を示す外観構成図であり、図３は、図２の一部破断側面図である。当該パルスオキシメータ２０には、図１に示したセンサ部１１、解析処理手段１２、判定手段１３、覚醒手段１４及び制御手段１５に相当する機能が搭載されている。このパルスオキシメータ２０は、被験者の手首付近に装着可能とされた装置本体部２１と、被測定指Ｆの指先ＦＳに装着可能とされたプローブ２２とを備え、両者がプローブケーブル２０１で電気的に接続されてなる。 [Description of Specific Embodiment as Pulse Oximeter]
Next, an example of a specific embodiment when the present invention is applied to a pulse oximeter that measures SpO ₂ will be described. FIG. 2 is an external configuration diagram showing an oximeter system S1 including the pulse oximeter 20, and FIG. 3 is a partially broken side view of FIG. The pulse oximeter 20 is equipped with functions corresponding to the sensor unit 11, analysis processing means 12, determination means 13, awakening means 14, and control means 15 shown in FIG. 1. The pulse oximeter 20 includes an apparatus main body 21 that can be attached to the subject's wrist and a probe 22 that can be attached to the fingertip FS of the finger F to be measured. Connected to.

装置本体部２１には、電源スイッチ２１１、ＬＣＤ等からなる表示部２１２、ベルト係止部２１３等が備えられているほか、その内部に、前記センサ部１１の一部、解析処理手段１２、判定手段１３、覚醒手段１４及び制御手段１５に相当する機能を果たす電気回路が収納されている。そして、図３に示すように、装置本体部２１の背面側（手首部分と当接する面）には、被験者の手首付近に微弱電流を通電させるための一対の電極３１、３２が取り付けられている。この電極３１、３２は、無呼吸症状の発生時において覚醒刺激を与えるためのものであって、ベルト係止部２１３を用いて装置本体部２１が手首付近に装着されたときに、その手首付近の皮膚面に密着されるようになっている。   The apparatus main body 21 is provided with a power switch 211, a display unit 212 made up of an LCD and the like, a belt locking unit 213, etc., and a part of the sensor unit 11, an analysis processing unit 12, a determination The electric circuit which performs the function equivalent to the means 13, the awakening means 14, and the control means 15 is accommodated. As shown in FIG. 3, a pair of electrodes 31 and 32 for applying a weak current to the vicinity of the subject's wrist are attached to the back side of the apparatus main body 21 (the surface in contact with the wrist). . The electrodes 31 and 32 are for giving arousal stimulation at the time of occurrence of an apnea symptom. When the apparatus main body 21 is mounted near the wrist using the belt locking portion 213, the vicinity of the wrist is provided. It comes to be in close contact with the skin surface.

一方、プローブ２２には、前記センサ部１１の一部を構成する発光部４１と受光部４２とが備えられている。該プローブ２２は、発光部４１が組み付けられた上部クリップ片２２１と、受光部４２が組み付けられた下部クリップ片２２２と、上部クリップ片２２１及び下部クリップ片２２２を回動可能に結合するヒンジ２２３とを有し、図略の付勢バネ等により上部クリップ片２２１と下部クリップ片２２２とが互いに接近する方向に付勢されたクリップ機構を備えている。   On the other hand, the probe 22 includes a light emitting unit 41 and a light receiving unit 42 that constitute a part of the sensor unit 11. The probe 22 includes an upper clip piece 221 to which the light emitting unit 41 is assembled, a lower clip piece 222 to which the light receiving unit 42 is assembled, and a hinge 223 that rotatably couples the upper clip piece 221 and the lower clip piece 222. And a clip mechanism in which the upper clip piece 221 and the lower clip piece 222 are urged toward each other by an urging spring (not shown).

続いて、パルスオキシメータ２０の電気的構成について、図４のブロック図に基づいて説明する。このパルスオキシメータ２０は、上述の通り装置本体部２１とプローブ２２とがプローブケーブル２０１で電気的に接続されてなる。プローブ２２には、前述の通り発光部４１と受光部４２とが含まれるが、本実施形態では発光部４１として赤色領域の波長λ１の赤色光を発生する赤色ＬＥＤ４１Ａと、赤外線領域の波長λ２の赤外光を発生する赤外ＬＥＤ４１Ｂとの２つのＬＥＤが用いられている例を示している。また装置本体部２１には、前述の電源スイッチ２１１、表示部２１２、電極３１、３２のほか、発光回路２３、受光回路２４、制御処理部（ＣＰＵ）２５、通電制御部２６（覚醒手段）、操作部２７１、メモリ部２７２及び電源部２７３（電流発生手段）が備えられている。   Next, the electrical configuration of the pulse oximeter 20 will be described based on the block diagram of FIG. As described above, the pulse oximeter 20 is configured such that the apparatus main body 21 and the probe 22 are electrically connected by the probe cable 201. The probe 22 includes the light emitting unit 41 and the light receiving unit 42 as described above. In the present embodiment, the light emitting unit 41 has a red LED 41A that emits red light having a wavelength λ1 in the red region, and a wavelength λ2 in the infrared region. An example is shown in which two LEDs, an infrared LED 41B that generates infrared light, are used. In addition to the power switch 211, the display unit 212, and the electrodes 31 and 32, the apparatus main body unit 21 includes a light emitting circuit 23, a light receiving circuit 24, a control processing unit (CPU) 25, an energization control unit 26 (awakening means), An operation unit 271, a memory unit 272, and a power supply unit 273 (current generation unit) are provided.

発光部４１及び受光部４２は、血中酸素飽和度を測定する被測定指Ｆ（生体組織）の指先ＦＳを挟むように対向配置される。これは、特に指先ＦＳが、動脈血の脈動を光学的に捉えやすいからである。本実施形態では指先ＦＳの背部（爪部）側に発光部４１が配置され、腹部側に受光部４２が配置されている例を示している。これにより、被測定指Ｆの指先ＦＳの生体組織を透過した発光部４１の両波長λ１、λ２の透過光が、受光部４２にて受光されるようになる。この他、発光部４１及び受光部４２を指先ＦＳの腹部に並置して、生体組織にて反射された反射光を測定するようにしても良い。   The light emitting unit 41 and the light receiving unit 42 are arranged to face each other with the fingertip FS of the finger F (biological tissue) to be measured for measuring blood oxygen saturation. This is because the fingertip FS is particularly easy to optically detect arterial blood pulsations. In this embodiment, the light emission part 41 is arrange | positioned at the back part (nail | claw part) side of fingertip FS, and the light-receiving part 42 is arrange | positioned at the abdominal part side. As a result, the transmitted light of both wavelengths λ 1 and λ 2 of the light emitting unit 41 that has passed through the living tissue of the fingertip FS of the finger F to be measured is received by the light receiving unit 42. In addition, the light emitting unit 41 and the light receiving unit 42 may be juxtaposed on the abdomen of the fingertip FS, and the reflected light reflected by the living tissue may be measured.

上記発光部４１及び受光部４２には、それぞれ発光回路２３及び受光回路２４が接続される。発光回路２３は、制御処理部２５で動作制御され、所定の発光制御信号を発光部４１の赤色ＬＥＤ４１Ａ及び赤外ＬＥＤ４１Ｂに与える。これにより、例えば赤色ＬＥＤ４１Ａと赤外ＬＥＤ４１Ｂとが交互に駆動され（図４の発光制御信号参照）、赤色光と赤外光とが交互に射出される。また前記受光回路２４は、制御処理部２５により発光部４１の発光に同期して制御され、受光部４２から光強度に応じて出力される光電変換された電流信号（図４の受光信号参照）をＡ／Ｄ変換し、制御処理部２５にデジタル測定信号として出力する。   A light emitting circuit 23 and a light receiving circuit 24 are connected to the light emitting unit 41 and the light receiving unit 42, respectively. The light emitting circuit 23 is controlled in operation by the control processing unit 25, and gives a predetermined light emission control signal to the red LED 41A and the infrared LED 41B of the light emitting unit 41. Thereby, for example, the red LED 41A and the infrared LED 41B are driven alternately (see the light emission control signal in FIG. 4), and the red light and the infrared light are emitted alternately. The light receiving circuit 24 is controlled by the control processing unit 25 in synchronization with the light emission of the light emitting unit 41, and is a photoelectrically converted current signal output from the light receiving unit 42 according to the light intensity (see the light receiving signal in FIG. 4). Is A / D converted and output to the control processing unit 25 as a digital measurement signal.

酸素は、血液中のヘモグロビンの酸化・還元によって運搬されている。このヘモグロビンは、酸化されると赤色光の吸収が減少して赤外光の吸収が増加し、逆に還元されると赤色光の吸収が増加して赤外光の吸収が減少するという光学的特性を有している。この特性を利用して、受光回路２４で検出された赤色光及び赤外光の透過光量の変動を計測することで、ＳｐＯ_２の値を求めることが可能となる。 Oxygen is transported by oxidation / reduction of hemoglobin in the blood. When this hemoglobin is oxidized, the absorption of red light decreases and the absorption of infrared light increases. Conversely, when it is reduced, the absorption of red light increases and the absorption of infrared light decreases. It has characteristics. Using this characteristic, the value of SpO ₂ can be obtained by measuring fluctuations in the amount of transmitted red light and infrared light detected by the light receiving circuit 24.

ここで、光を用いてＳｐＯ_２を測定する原理について説明する。周知の通り、酸素は、ヘモグロビン（Ｈｂ）によって生体の各細胞に運ばれるが、ヘモグロビンは、肺で酸素と結合して酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ_２）となり、生体の細胞で酸素が消費されるとヘモグロビンに戻る。ＳｐＯ_２は、血中の酸化ヘモグロビンの割合を示すものであり、ヘモグロビン濃度をＣ_Ｈｂ、酸化ヘモグロビン濃度をＣ_ＨｂＯ２で示すと、次の（１）式のように定義される。 Here, the principle of measuring SpO ₂ using light will be described. As is well known, oxygen is transported to each cell of the living body by hemoglobin (Hb). Hemoglobin combines with oxygen in the lung to become oxygenated hemoglobin (HbO ₂ ), and hemoglobin is consumed when oxygen is consumed by cells in the living body. Return to. SpO ₂ indicates the ratio of oxygenated hemoglobin in the blood. When the hemoglobin concentration is represented by C _Hb and the oxygenated hemoglobin concentration is represented by C _HbO 2, it is defined as the following equation (1).

一方、ヘモグロビンの吸光度及び酸化ヘモグロビンの吸光度は、波長依存性を有しており、各吸光係数α（λ）は、例えば図５に示すような吸光特性を有している。なお、図５の横軸は、ｎｍ単位で示す光の波長であり、縦軸は、×１０^−９ｃｍ^２／ｍｏｌｅ単位で示す吸光係数である。ヘモグロビン（Ｈｂ）及び酸化ヘモグロビン（ＨｂＯ_２）は、図５に示すようにその吸光特性が異なる。ヘモグロビンは、赤色領域での赤色光Ｒにおいては、酸化ヘモグロビンよりも光を多く吸収するが、赤外線領域での赤外光ＩＲにおいては、酸化ヘモグロビンよりも光の吸収が少なくなっている。 On the other hand, the absorbance of hemoglobin and the absorbance of oxyhemoglobin have wavelength dependence, and each extinction coefficient α (λ) has, for example, an extinction characteristic as shown in FIG. In addition, the horizontal axis of FIG. 5 is the wavelength of light shown in nm unit, and the vertical axis is the extinction coefficient shown in × 10 ⁻⁹ cm ² / mole unit. Hemoglobin (Hb) and oxygenated hemoglobin (HbO ₂ ) have different light absorption characteristics as shown in FIG. Hemoglobin absorbs more light in the red light R in the red region than oxyhemoglobin, but absorbs less light in the infrared light IR in the infrared region than oxyhemoglobin.

すなわち、例えば、赤色光Ｒの波長λ１を酸化ヘモグロビンとヘモグロビンとの吸光係数の差が最も大きい例えば６６０ｎｍとし、赤外光ＩＲの波長λ２を酸化ヘモグロビンとヘモグロビンとの吸光係数の差が等しい例えば８１５ｎｍとした場合、赤色光Ｒの透過光量はヘモグロビンが多くなるのに従って大きくなり、一方、酸化ヘモグロビンとヘモグロビンとの比率が変わったとしても、赤外光ＩＲの透過光量は変わらないこととなる。これにより、赤色光Ｒと赤外光ＩＲとの透過光量の比をとることでＳｐＯ_２を求めることが可能となる。パルスオキシメータ２０（制御処理部２５）は、このようなヘモグロビン及び酸化ヘモグロビンの赤色光Ｒと赤外光ＩＲとに対する吸光特性の違いを利用してＳｐＯ_２を求めるものである。 That is, for example, the wavelength λ1 of the red light R is set to 660 nm where the difference between the absorption coefficients of oxygenated hemoglobin and hemoglobin is the largest, for example, and the wavelength λ2 of the infrared light IR is set to 815 nm where the difference between the absorption coefficients of oxygenated hemoglobin and hemoglobin is equal. In this case, the amount of transmitted light of red light R increases as the amount of hemoglobin increases. On the other hand, the amount of transmitted light of infrared light IR does not change even if the ratio of oxygenated hemoglobin to hemoglobin changes. Thus, SpO ₂ can be obtained by taking the ratio of the amount of transmitted light between the red light R and the infrared light IR. The pulse oximeter 20 (control processing unit 25) obtains SpO ₂ using the difference in absorption characteristics of hemoglobin and oxyhemoglobin with respect to red light R and infrared light IR.

生体に光を照射すると、光の一部は吸収され、一部は透過する。生体は、動脈血層と、静脈血層と、動脈血層及び静脈血層以外の組織（血液以外の組織）とで構成される。この生体における光の吸収は、図６（ａ）に示すように、動脈血層による吸収と、静脈血層による吸収と、動脈血層及び静脈血層以外の組織による吸収とからなる。動脈血層及び静脈血層以外の組織と静脈血層とは経時的に変化しないため、この部分での光の吸収は略一定である。一方、動脈血は心拍動によって血管径が変化するため、動脈血層による光の吸収、すなわち透過光（図６（ａ）に示す透過光）の強度は、図６（ｂ）に示すように脈拍により経時的に変化する。この透過光強度の変化分は、動脈血のみの情報によるものであり、静脈血や、動脈血及び静脈血以外の生体組織による影響を殆ど含まない。なお、図６（ｂ）の横軸は時間、縦軸は透過光強度である。   When a living body is irradiated with light, part of the light is absorbed and part is transmitted. The living body is composed of an arterial blood layer, a venous blood layer, and a tissue other than the arterial blood layer and the venous blood layer (tissue other than blood). As shown in FIG. 6A, the light absorption in the living body includes absorption by the arterial blood layer, absorption by the venous blood layer, and absorption by tissues other than the arterial blood layer and the venous blood layer. Since tissues other than the arterial blood layer and the venous blood layer and the venous blood layer do not change with time, the absorption of light in this portion is substantially constant. On the other hand, since arterial blood changes in blood vessel diameter due to heartbeat, the absorption of light by the arterial blood layer, that is, the intensity of transmitted light (transmitted light shown in FIG. 6 (a)) depends on the pulse as shown in FIG. 6 (b). Changes over time. The amount of change in the transmitted light intensity is based on information on arterial blood alone, and includes almost no influence from venous blood or living tissue other than arterial blood and venous blood. In FIG. 6B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents transmitted light intensity.

ところで、赤色光Ｒと赤外光ＩＲとの光量変化を比較する場合、入射光量の差をキャンセル（補正）する必要がある。図７（ａ）〜（ｃ）は、生体に対する入射光と透過光との関係を示す模式図である。図７（ａ）に示すように、生体への入射光量Ｉ_０を赤色光Ｒと赤外光ＩＲとで同じにすることは実質的に困難であり、仮に同じにしたとしても、組織や静脈血による吸光率は赤色光Ｒと赤外光ＩＲとで異なるため、変化分のみでの比較を行うことはできない。 By the way, when comparing the light quantity change between the red light R and the infrared light IR, it is necessary to cancel (correct) the difference in the incident light quantity. FIGS. 7A to 7C are schematic views showing the relationship between incident light and transmitted light on a living body. As shown in FIG. 7A, it is substantially difficult to make the amount of incident light I ₀ to the living body the same for the red light R and the infrared light IR. Since the absorbance due to blood differs between red light R and infrared light IR, it is not possible to make a comparison based only on the change.

ここで、動脈が最も細い場合（透過光量が最も大きい場合）の透過光量をＩとし、動脈が最も太い場合（透過光量が最も小さい場合）の透過光量をＩ−ΔＩとする（記号「−」は減算を示す）。これは図７（ａ）又は図７（ｂ）に示すように、厚さ（幅）ΔＤの動脈血にＩという光を照射したとき、Ｉ−ΔＩの透過光が得られると考えられる。なお、このΔＤの動脈血に応じた透過光量の変化の様子は、図７（ｃ）のグラフ（横軸は時間、縦軸は透過光量）に示される。   Here, the transmitted light amount when the artery is the thinnest (when the transmitted light amount is the largest) is I, and the transmitted light amount when the artery is the thickest (when the transmitted light amount is the smallest) is I−ΔI (symbol “−”). Indicates subtraction). As shown in FIG. 7A or FIG. 7B, it is considered that when the arterial blood having a thickness (width) ΔD is irradiated with light I, transmitted light of I−ΔI can be obtained. The state of the change in the amount of transmitted light according to ΔD arterial blood is shown in the graph of FIG. 7C (the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the transmitted light amount).

したがって、図８に示すように、符号５１のグラフに示す赤色光Ｒの透過光量Ｉ_Ｒと、符号５２のグラフに示す赤外光ＩＲの透過光量Ｉ_ＩＲとが同じとなるように正規化する、つまり符号５３のグラフに示すように、透過光量Ｉ_ＩＲに対応する透過光量Ｉ_ＩＲ’＝透過光量Ｉ_Ｒとなるように正規化することにより、動脈血による光量変化の比である（ΔＩ_Ｒ／Ｉ_Ｒ）／（ΔＩ_ＩＲ／Ｉ_ＩＲ）を求めてＳｐＯ_２を算出することができる（記号「／」は除算を示す）。 Accordingly, as shown in FIG. 8, a transmitted light amount I _R of the red light R shown in the graph of the code 51, the transmitted light amount I _IR of the infrared light IR shown in the graph of the code 52 is normalized to have the same , i.e. as shown in the graph of the code 53, by normalizing such a transmitted light amount I _IR '= transmitted light quantity I _R corresponding to the transmitted light amount I _IR, which is the ratio of quantity of light caused by the arterial blood ([Delta] I _R / SpO ₂ can be calculated by obtaining I _R ) / (ΔI _IR / I _IR ) (the symbol “/” indicates division).

ところで、入射光と透過光との関係はランバート・ビアの法則により、下記の（２）式で表すことができる。但し、下記（２）式において、Ｅは吸光物の吸光係数を表し、Ｃは吸光物の濃度を表す。   By the way, the relationship between incident light and transmitted light can be expressed by the following equation (2) according to Lambert Beer's law. However, in the following formula (2), E represents the extinction coefficient of the light-absorbing material, and C represents the concentration of the light-absorbing material.

赤色光Ｒ及び赤外光ＩＲの２つの波長をそれぞれ上記（２）式に当てはめ（（２）式中のＩをＩ_Ｒ又はＩ_ＩＲに置換する）、その比をとることによって下記の（３）式を得ることができる。但し、上記（３）式において、Ｉ_Ｒは赤色光Ｒの透過光量を表し、Ｉ_ＩＲは赤外光ＩＲの透過光量を表し、Ｅ_Ｒは赤色光Ｒの吸光係数を表し、Ｅ_ＩＲは赤外光ＩＲの吸光係数を表す。 The two wavelengths of the red light R and the infrared light IR are respectively applied to the above formula (2) (I in the formula (2) is replaced with I _R or I _IR ), and by taking the ratio thereof, the following (3 ) Formula can be obtained. However, in the above (3), _{I R} represents a transmitted light amount of the red light _{R, I IR} represents the amount of transmitted infrared light IR, _{E R} represents an extinction coefficient of the red light _{R, E IR} red It represents the extinction coefficient of external light IR.

図９は、吸光係数の比とＳｐＯ_２との関係を示す図である。図９の横軸はＳｐＯ_２であり、縦軸は吸光係数の比である。同図に示すように、例えば赤色光Ｒ及び赤外光ＩＲの波長をそれぞれ約６６０ｎｍ及び約８１５ｎｍとすると、吸光係数の比（Ｅ_Ｒ／Ｅ_ＩＲ）とＳｐＯ_２との関係は右肩下がりの直線で表される。このような関係に基づいて、吸光係数の比からＳｐＯ_２を算出することができる。なお、ＳｐＯ_２の算出方法としては、この方法に限らず、種々の方法が採用可能である。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the extinction coefficient ratio and SpO ₂ . The horizontal axis in FIG. 9 is SpO ₂ , and the vertical axis is the extinction coefficient ratio. As shown in the figure, for example, when the wavelengths of the red light R and the infrared light IR are about 660 nm and about 815 nm, respectively, the relationship between the extinction coefficient ratio (E _R / E _IR ) and SpO ₂ decreases downward. Represented by a straight line. Based on such a relationship, SpO ₂ can be calculated from the ratio of extinction coefficients. As the method of calculating the SpO _2, is not limited to this method, various methods can be adopted.

図４に戻って、制御処理部２５（解析処理手段、判定手段）は、所定の制御プログラム等を記憶するＲＯＭ、一時的にデータを格納するＲＡＭ及び制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）からなり、当該パルスオキシメータ２０全体の動作制御を司るものである。制御処理部２５は、これらＲＡＭやＲＯＭに記憶されたデータやプログラムに基づいて、発光部４１及び受光部４２の動作制御を行うと共に、取得された光電脈波データからＳｐＯ_２値を算出する演算処理等を行う。 Returning to FIG. 4, the control processing unit 25 (analysis processing means, determination means) is a ROM that stores a predetermined control program and the like, a RAM that temporarily stores data, a control program and the like that read and execute from the ROM. It comprises an arithmetic processing unit (CPU) and a DSP (Digital Signal Processor), and controls the operation of the pulse oximeter 20 as a whole. The control processing unit 25 performs operation control of the light emitting unit 41 and the light receiving unit 42 based on data and programs stored in the RAM and ROM, and calculates SpO ₂ values from the obtained photoelectric pulse wave data. Perform processing.

図１０は、制御処理部２５の機能構成及びその関連部分を示すブロック図である。制御処理部２５は、機能的に、測定制御部２５１、ＳｐＯ_２データ生成部２５２、Ｄｉｐ検出部２５３、判定部２５４及び覚醒制御部２５５を備えて構成されている。 FIG. 10 is a block diagram illustrating a functional configuration of the control processing unit 25 and related portions thereof. The control processing unit 25 functionally includes a measurement control unit 251, an SpO ₂ data generation unit 252, a Dip detection unit 253, a determination unit 254, and a wakefulness control unit 255.

測定制御部２５１は、所定の測定プログラムに則り発光部４１及び受光部４２によるＳｐＯ_２の測定動作を制御する。具体的には、発光回路２３及び受光回路２４にタイミングパルス等を与え、所定のサンプリング周期（例えばサンプリング周波数＝３０Ｈｚ）毎に発光部４１を発光させる（赤色ＬＥＤ４１Ａと赤外ＬＥＤ４１Ｂを交互に発光させる）と共に、その発光タイミングに同期させて受光部４２から光電変換信号（測定データ）を取得させる。 The measurement control unit 251 controls the SpO ₂ measurement operation by the light emitting unit 41 and the light receiving unit 42 in accordance with a predetermined measurement program. Specifically, a timing pulse or the like is given to the light emitting circuit 23 and the light receiving circuit 24 to cause the light emitting unit 41 to emit light at a predetermined sampling period (for example, sampling frequency = 30 Hz) (red LED 41A and infrared LED 41B emit light alternately). In addition, the photoelectric conversion signal (measurement data) is acquired from the light receiving unit 42 in synchronization with the light emission timing.

ＳｐＯ_２データ生成部２５２は、所定のサンプリング周期毎に受光回路２４から与えられる２波長光電脈波データに基づき、サンプリング周期毎の瞬時ＳｐＯ_２値を求める。そして、ＳｐＯ_２データ生成部２５２は、かかる瞬時ＳｐＯ_２値を測定時刻に関連付けてメモリ部２７２に格納する。これにより、ＳｐＯ_２の時系列データがサンプリング周期毎に更新されつつ逐次生成される。すなわち、瞬時ＳｐＯ_２値を時間軸に展開してＳｐＯ_２曲線が生成される。図１１は、このようなＳｐＯ_２曲線６１の一例を示すグラフ（時間軸を上段と下段に分けて表記している）である。当該ＳｐＯ_２曲線６１において、ＳｐＯ_２値が一時的に落ち込んでいる低下ピーク部分が観測されているが、これが上述のＤｉｐである。 The SpO ₂ data generation unit 252 obtains an instantaneous SpO ₂ value for each sampling period based on the two-wavelength photoelectric pulse wave data provided from the light receiving circuit 24 for each predetermined sampling period. Then, the SpO ₂ data generation unit 252 stores the instantaneous SpO ₂ value in the memory unit 272 in association with the measurement time. Thereby, the time-series data of SpO ₂ is sequentially generated while being updated every sampling period. That, SpO ₂ curve is generated by expanding the instantaneous SpO ₂ value on the time axis. FIG. 11 is a graph showing an example of such an SpO ₂ curve 61 (time axis is divided into an upper stage and a lower stage). In the SpO ₂ curve 61, a reduced peak portion where the SpO ₂ value temporarily falls is observed, which is the above-mentioned Dip.

Ｄｉｐ検出部２５３は、前記ＳｐＯ_２の時系列データに基づいて、ＳｐＯ_２値の低下ピークであるＤｉｐを検出する演算を行う。また、判定部２５４は、Ｄｉｐ検出部２５３において検出されたＤｉｐが、被験者の無呼吸状態若しくは低呼吸状態と連関性のある有意なＤｉｐであるか否かの判定を行う。すなわち判定部２５４は、所定のＤｉｐ検出指標を有し、Ｄｉｐ検出部２５３で逐次検出されるＤｉｐと、前記Ｄｉｐ検出指標とを比較することで「有意なＤｉｐ」であるか否かを判定する。 Dip detection unit 253, based on time-series data of the SpO _2, performs an operation of detecting the Dip is the reduction peak of the SpO ₂ values. Further, the determination unit 254 determines whether or not the Dip detected by the Dip detection unit 253 is a significant Dip associated with the subject's apnea or hypopnea state. That is, the determination unit 254 has a predetermined Dip detection index, and determines whether or not it is a “significant Dip” by comparing the Dip sequentially detected by the Dip detection unit 253 with the Dip detection index. .

Ｄｉｐを検出することは、当該被験者について取得されたＳｐＯ_２計測情報に関し、無呼吸乃至は低呼吸のイベントを検出することに相当する。図１２は、Ｄｉｐの検出指標を模式的に示す図である。前記Ｄｉｐ検出指標としては、例えばＳｐＯ_２曲線の低下勾配、低下度、低下状態持続時間、回復時間（上昇度）などが用いられる。すなわち、例えば判定部２５４は、図１２に示すように、ＳｐＯ_２曲線からＤｉｐ検出部２５３にて抽出されたＤｉｐについて、次の要件を満たす場合にそれが「有意なＤｉｐ」であると判定する。
持続時間；８〜１２０ｓｅｃ
低下勾配；≧１％／１０ｓｅｃ
低下度 ；≧２％〜≧５％
回復時間；＜２０ｓｅｃ Detecting Dip corresponds to detecting an apnea or hypopnea event regarding the SpO ₂ measurement information acquired for the subject. FIG. 12 is a diagram schematically illustrating a Dip detection index. As the Dip detection index, for example, a decrease slope, a decrease degree, a decrease state duration, a recovery time (an increase degree) of the SpO ₂ curve, and the like are used. That is, for example, as illustrated in FIG. 12, the determination unit 254 determines that a dip extracted from the SpO ₂ curve by the dip detection unit 253 satisfies the following requirement and is “significant dip”. .
Duration: 8 to 120 seconds
Decreasing slope: ≧ 1% / 10sec
Degree of decrease: ≧ 2% to ≧ 5%
Recovery time; <20 sec

ここで求められるＤｉｐは、一定の基準値からの低下度等ではなく、逐次変動するＳｐＯ_２曲線の任意の点（被験者の睡眠期間中における任意の時点；ベースライン）からの低下度等に基づくものである。すなわち、計測開始当初のＳｐＯ_２値に比較して所定量だけ低下したのか、或いは一定値以下にＳｐＯ_２値が低下したのかを見るのではなく、各々のＤｉｐの開始点からの低下度がどの程度であるかを検出指標としている。これによりＳｐＯ_２値の低下を的確に検出することができるようになる。 The Dip calculated here is not based on the degree of decrease from a certain reference value, but based on the degree of decrease from an arbitrary point (any time point during the sleep period of the subject; baseline) of the SpO ₂ curve that varies sequentially. Is. That is, rather than seeing whether the SpO ₂ value has decreased by a predetermined amount compared to the SpO ₂ value at the beginning of measurement or whether the SpO ₂ value has fallen below a certain value, what is the degree of decrease from the start point of each Dip? The degree of detection is used as a detection index. As a result, a decrease in the SpO ₂ value can be accurately detected.

覚醒制御部２５５（覚醒モード選択手段、覚醒強度設定手段）は、無呼吸状態等の発生に伴い覚醒刺激（この場合、微弱電流の通電）を被験者に与える覚醒モードを実行するか否かの設定、並びに覚醒刺激の強度等を設定する制御を行う。かかる設定は、操作部２７１から与えられる操作情報に基づいて行われる。本実施形態の場合は、通電電流の大小、通電時間などを設定し、かかる設定情報を通電制御部２６に与える。   The wakefulness control unit 255 (wakefulness mode selection means, wakefulness intensity setting means) sets whether or not to execute the wakefulness mode in which the wakefulness stimulation (in this case, the energization of the weak current) is given to the subject with the occurrence of an apnea state or the like. In addition, control for setting the intensity of the arousal stimulus and the like is performed. Such setting is performed based on operation information given from the operation unit 271. In the case of this embodiment, the magnitude of the energization current, the energization time, etc. are set, and such setting information is given to the energization control unit 26.

図４に戻って、通電制御部２６は、判定部２５４において無呼吸状態等が発生したと判定された場合に、微弱電流を電極３１、３２を介して被験者に通電させる制御を行う。ここで通電される微弱電流は、前記覚醒制御部２５５において設定された設定情報に基づく微弱電流とされる。   Returning to FIG. 4, when the determination unit 254 determines that an apnea state or the like has occurred, the energization control unit 26 performs control to apply a weak current to the subject via the electrodes 31 and 32. The weak current that is energized here is a weak current based on the setting information set in the wakefulness control unit 255.

表示部２１２は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなり、例えばＳｐＯ_２の測定値や、測定中であることを示す経過情報等、測定に関する所定の情報が表示される。 The display unit 212 includes an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays predetermined information related to measurement, such as a measured value of SpO ₂ and progress information indicating that the measurement is being performed.

操作部２７１は、押下ボタン等からなり（図１では不図示）、パルスオキシメータ２０に対して測定開始・終了操作、測定モードや覚醒モードの設定、各種機能の選択、覚醒刺激の強度設定等を行うためのものである。   The operation unit 271 includes a push button and the like (not shown in FIG. 1). Measurement start / end operation, setting of a measurement mode and a wake mode, selection of various functions, a setting of strength of a wake stimulus, etc. Is for doing.

メモリ部２７２は、演算処理や制御処理などのデータを一時的に格納するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）やフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ等からなる。該メモリ部２７２には、２波長光電脈波データ、或いは２波長光電脈波データに基づき制御処理部２５にて算出されるサンプリング周期毎の瞬時ＳｐＯ_２値が時刻情報に関連付けて格納される。 The memory unit 272 includes an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) that temporarily stores data such as arithmetic processing and control processing, and a nonvolatile memory such as a flash memory. The memory unit 272 stores two-wavelength photoelectric pulse wave data or instantaneous SpO ₂ values for each sampling period calculated by the control processing unit 25 based on the two-wavelength photoelectric pulse wave data in association with time information.

電源部２７３は、所定の電源回路、ボタン電池等の電源電池等を備え、当該パルスオキシメータ２０の各部へ駆動電圧を供給するものである。また、電源部２７３は、覚醒刺激を発生させるための電流発生手段としても機能する。なお、前記電源回路には、オートパワーオフ（ＡＰＯ）機能が備えられていることが望ましい。   The power supply unit 273 includes a predetermined power supply circuit, a power supply battery such as a button battery, and the like, and supplies a drive voltage to each part of the pulse oximeter 20. The power supply unit 273 also functions as a current generation unit for generating a wakeful stimulus. The power supply circuit preferably has an auto power off (APO) function.

電極３１、３２は、例えば平板電極等からなり、通電制御部２６介して電源部２７３から与えられる電流を被験者の生体組織に通電させる。図１０に示すように、例えば一方の電極３１を正極とし、他方の電極３２を負極として、図中点線で示すような電流経路Ｄ１にて通電を行わせることができる。   The electrodes 31 and 32 are made of, for example, plate electrodes or the like, and energize the living tissue of the subject with a current supplied from the power supply unit 273 via the energization control unit 26. As shown in FIG. 10, for example, one electrode 31 can be used as a positive electrode and the other electrode 32 can be used as a negative electrode, and energization can be performed through a current path D1 as indicated by a dotted line in the figure.

［動作フローの説明］
以上の通り構成されたオキシメータシステムＳ１の動作について、図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。ここでは、覚醒モードが実行される場合のフローについて説明する。先ず、パルスオキシメータ２０の装置本体部２１を被験者の手首付近に装着すると共にプローブ２２を被測定指にクリッピングし、パルスオキシメータ２０の電源スイッチ２１１（以上図２参照）を投入して、測定スタンバイの状態とされる。この後、計測が開始されるが、終夜パルスオキシメトリを実施する場合等には、被験者が睡眠に入るまでの時間を考慮して、所定時間経過後に計測が開始されるようタイマーセットを行うようにしても良い。 [Explanation of operation flow]
The operation of the oximeter system S1 configured as described above will be described based on the flowchart shown in FIG. Here, a flow when the awakening mode is executed will be described. First, the apparatus main body 21 of the pulse oximeter 20 is mounted near the subject's wrist, the probe 22 is clipped to the finger to be measured, the power switch 211 (see FIG. 2 above) of the pulse oximeter 20 is turned on, and measurement is performed. It is in a standby state. After this, the measurement starts, but when performing pulse oximetry all night, considering the time until the subject goes to sleep, set the timer so that the measurement starts after a predetermined time has elapsed. Anyway.

計測が開始されると、測定制御部２５１（図１０参照）により、所定のサンプリング周期毎に、発光部４１からの測定光の投光動作及び受光部４２による透過光の受光動作が行われ、被験者のＳｐＯ_２値情報を求めるための２波長光電脈波データが取得される（透過光の測定；ステップＳ１）。その後、受光回路２４からの出力に基づいて、ＳｐＯ_２データ生成部２５２により、サンプリング周期毎に瞬時ＳｐＯ_２値が求められる（ステップＳ２）。かかる瞬時ＳｐＯ_２値は、時刻情報に関連付けてメモリ部２７２へ格納され、これにより、ＳｐＯ_２の時系列データが逐次生成される。 When measurement is started, the measurement control unit 251 (see FIG. 10) performs measurement light projecting operation from the light emitting unit 41 and transmitted light receiving operation by the light receiving unit 42 for each predetermined sampling period. 2 wavelength photoelectric pulse wave data for obtaining the SpO ₂ value information of the subject is obtained (measured in transmitted light; step S1). Thereafter, based on the output from the light receiving circuit 24, the SpO ₂ data generation unit 252 obtains an instantaneous SpO ₂ value for each sampling period (step S2). Such instantaneous SpO ₂ value, in association with the time information stored in the memory unit 272, thereby, the time-series data are sequentially generated in SpO _2.

続いて、Ｄｉｐ検出部２５３により、ステップＳ３で生成されたＳｐＯ_２の時系列データからＤｉｐを検出する演算が行われる（ステップＳ３）。そして判定部２５４により、検出されたＤｉｐの有意性の有無が判定される。例えば、ＳｐＯ_２曲線のベースラインからの低下度（図１２参照）が、低下勾配要件、持続時間要件を満たしつつ、３％以上のＤｉｐであるか否かの判定が為される（ステップＳ４）。 Subsequently, the Dip detection unit 253 performs an operation for detecting Dip from the SpO ₂ time-series data generated in Step S3 (Step S3). Then, the determination unit 254 determines whether or not the detected Dip is significant. For example, it is determined whether or not the degree of decrease from the baseline of the SpO ₂ curve (see FIG. 12) is a dip of 3% or more while satisfying the decreasing gradient requirement and the duration requirement (step S4). .

Ｄｉｐの低下度が３％以上である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、判定部２５４は被験者において無呼吸状態等が発生したものと判定し、その判定信号を通電制御部２６に与える。かかる判定信号を受けて、通電制御部２６は電極３１、３２を介して、被験者の手首部分に覚醒刺激としての微弱電流を通電させる（覚醒刺激の発生；ステップＳ５）。この覚醒刺激の発生と同時に、所定の計時手段により当該覚醒刺激の終期を定めるための計時動作が開始される（ステップＳ６）。   When the degree of decrease in Dip is 3% or more (YES in step S4), the determination unit 254 determines that an apnea state or the like has occurred in the subject, and provides the determination signal to the energization control unit 26. In response to the determination signal, the energization control unit 26 energizes a weak current as an arousal stimulus to the wrist portion of the subject via the electrodes 31 and 32 (generation of an arousal stimulus; step S5). Simultaneously with the generation of the wake-up stimulus, a time-keeping operation for determining the end of the wake-up stimulus is started by a predetermined time measuring means (step S6).

続いて、通電制御部２６により、覚醒刺激（通電）を終了させる時期であるか否かが計時時間情報に基づき判定される（ステップＳ７）。通電終了時期でない場合は（ステップＳ７でＮＯ）、通電による覚醒刺激が継続して与えられる。そして測定を終了するかが引き続き確認され（ステップＳ８）、所定の測定期間中である場合（ステップＳ８でＮＯ）は、前記ステップＳ１に戻って処理が繰り返される。   Subsequently, the energization control unit 26 determines whether it is time to end the awakening stimulus (energization) based on the time measurement information (step S7). If it is not the time to end energization (NO in step S7), the awakening stimulus by energization is continuously applied. Whether or not to end the measurement is continuously confirmed (step S8). If the measurement is in a predetermined measurement period (NO in step S8), the process returns to step S1 and the process is repeated.

一方、通電終了時期である場合は（ステップＳ７でＹＥＳ）、通電制御部２６は電極３１、３２からの通電を停止させ、覚醒刺激を終了させる（ステップＳ９）。その後、ステップＳ１に戻って処理が繰り返される。なお、上記ステップＳ４において、低下度が３％以上のＤｉｐが検出されなかった場合は（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ５〜ステップＳ７はスキップされ、ステップＳ８を実行する。また、ステップＳ８において、所定の測定期間が終了した場合や、被験者が測定期間中に完全覚醒して計測動作を強制終了させたような場合（ステップＳ８でＹＥＳ）は、ここでパルスオキシメータ２０を用いた測定動作は終了する。   On the other hand, when it is the energization end time (YES in step S7), the energization control unit 26 stops energization from the electrodes 31 and 32 and ends the arousal stimulus (step S9). Then, it returns to step S1 and a process is repeated. If a dip having a decrease degree of 3% or more is not detected in step S4 (NO in step S4), steps S5 to S7 are skipped and step S8 is executed. In addition, when the predetermined measurement period ends in step S8 or when the subject completely awakens during the measurement period and forcibly ends the measurement operation (YES in step S8), the pulse oximeter 20 is used here. The measurement operation using is terminated.

［変形実施形態の説明］
以上、本発明の各種実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば下記［１］〜［３］の変形実施形態を取ることができる。 [Description of Modified Embodiment]
Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and for example, the following modified embodiments [1] to [3] can be taken.

［１］上記実施形態では、通電による覚醒刺激を与える例を示したが、これに代えて被験者に振動を与えるようにしても良い。図１４は、覚醒刺激として振動を与える場合の電気的構成を示すブロック図である。図１４において、図１０と同一符号の部分は先に説明した構成と同一である。ここでは覚醒手段が、振動発生制御部２６１及び振動子３３（振動発生手段）と、振動子３３により発生された振動が被験者に伝搬されるように振動子３３を被験者に取り付けるホルダ３４（保持手段）とから構成されている例を示している。 [1] In the above-described embodiment, an example of giving a wake-up stimulus by energization has been shown, but instead of this, vibration may be given to the subject. FIG. 14 is a block diagram showing an electrical configuration when vibration is applied as a wakeful stimulus. In FIG. 14, the same reference numerals as those in FIG. 10 are the same as those described above. Here, the awakening means includes a vibration generation control unit 261 and a vibrator 33 (vibration generation means), and a holder 34 (holding means) for attaching the vibrator 33 to the subject so that the vibration generated by the vibrator 33 is transmitted to the subject. ).

振動発生制御部２６１は、判定部２５４において無呼吸状態等が発生したと判定された場合に、所定の振動を振動子３３及びホルダ３４を介して被験者に通電させる制御を行う。発生される振動は、前記覚醒制御部２５５において設定された振動周波数、振動強さ等に基づく振動とされる。振動子３３は所謂バイブレータであり、電界が与えられることで振動動作を行う素子である。ホルダ３４は振動子３３を保持する筐体であり、パルスオキシメータ２０の装置本体部２１に振動子３３を内蔵させる形態を取る場合は、装置本体部２１の筐体がこのホルダ３４の役目を果たすこととなる。この場合、装置本体部２１が装着される手首付近から振動による覚醒刺激が被験者に与えられることになる。勿論、装置本体部２１とは別体の筐体（ホルダ３４）内に振動子３３を収納し、被験者の適所に取り付けるようにしても良い。この構成によれば、無呼吸状態等が発生すると振動子３３から覚醒刺激としての振動が発生され、被験者を微小覚醒させることが可能となる。   The vibration generation control unit 261 performs control for energizing the subject with a predetermined vibration via the vibrator 33 and the holder 34 when the determination unit 254 determines that an apnea state or the like has occurred. The generated vibration is a vibration based on a vibration frequency, a vibration strength, or the like set in the awakening control unit 255. The vibrator 33 is a so-called vibrator, and is an element that performs a vibration operation when an electric field is applied. The holder 34 is a housing that holds the vibrator 33. When the vibrator 33 is built in the device main body 21 of the pulse oximeter 20, the housing of the device main body 21 serves as the holder 34. Will be fulfilled. In this case, an awakening stimulus by vibration is given to the subject from around the wrist where the apparatus main body 21 is mounted. Needless to say, the vibrator 33 may be housed in a housing (holder 34) separate from the apparatus main body 21 and attached to an appropriate place of the subject. According to this configuration, when an apneic state or the like occurs, vibration as an awakening stimulus is generated from the vibrator 33, and the subject can be minutely awakened.

［２］覚醒刺激として、可聴音を被験者に与えるようにしても良い。図１５は、覚醒刺激として可聴音を与える場合の電気的構成を示すブロック図である。図１５において、図１０と同一符号の部分は先に説明した構成と同一である。ここでは覚醒手段が、可聴音発生制御部２６２とスピーカ３５（可聴音発生手段）とから構成されている例を示している。 [2] An audible sound may be given to the subject as an arousal stimulus. FIG. 15 is a block diagram showing an electrical configuration when an audible sound is given as an arousal stimulus. In FIG. 15, the same reference numerals as those in FIG. 10 are the same as those described above. Here, an example is shown in which the awakening means includes an audible sound generation control unit 262 and a speaker 35 (audible sound generation means).

可聴音発生制御部２６２は、判定部２５４において無呼吸状態等が発生したと判定された場合に、所定の可聴音（ブザーやメロディー等）がスピーカ３５から発せられるような制御を行う。発生される可聴音は、前記覚醒制御部２５５において設定された音声周波数、音声強さ等に基づく可聴音とされる。スピーカ３５は、パルスオキシメータ２０の装置本体部２１に内蔵させても良いし、別体物としても良い。この構成によれば、無呼吸状態等が発生するとスピーカ３５から覚醒刺激としての可聴音が発生され、被験者を微小覚醒させることが可能となる。   The audible sound generation control unit 262 performs control such that a predetermined audible sound (buzzer, melody, etc.) is emitted from the speaker 35 when the determination unit 254 determines that an apnea state or the like has occurred. The generated audible sound is an audible sound based on the sound frequency, sound intensity, etc. set in the arousal control unit 255. The speaker 35 may be built in the apparatus main body 21 of the pulse oximeter 20 or may be a separate object. According to this configuration, when an apneic state or the like occurs, an audible sound as an arousal stimulus is generated from the speaker 35, and the subject can be awakened minutely.

［３］上記実施形態では、覚醒刺激を与え始めてから一定時間経過後に覚醒刺激の施与を停止させる例（図１３のステップＳ６、Ｓ７、Ｓ９を参照）を例示したが、このような定時間方式に代えて、覚醒刺激の施与により現にＳｐＯ_２値がベースライン（図１２参照）まで復帰したことを確認した上で、覚醒刺激の施与を停止させるように構成しても良い。 [3] In the above embodiment, an example in which the application of the arousal stimulus is stopped after a predetermined time has elapsed since the start of the application of the arousal stimulus (see steps S6, S7, and S9 in FIG. 13) has been illustrated. instead of a method, currently SpO ₂ value by application of awakening stimuli after confirming that it has returned to baseline (see FIG. 12) may be configured to stop the application of awakening stimuli.

本発明の実施形態に係るオキシメータシステムＳの構成を簡略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows simply the structure of the oximeter system S which concerns on embodiment of this invention. パルスオキシメータ２０から構成されるオキシメータシステムＳ１を示す外観構成図である。1 is an external configuration diagram showing an oximeter system S1 including a pulse oximeter 20. FIG. 図２の一部破断側面図である。It is a partially broken side view of FIG. パルスオキシメータ２０の電気的構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an electrical configuration of a pulse oximeter 20. FIG. ヘモグロビン及び酸化ヘモグロビンの吸光特性を示すグラフである。It is a graph which shows the light absorption characteristic of hemoglobin and oxyhemoglobin. 生体による光の吸収状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the absorption state of the light by a biological body. 生体に入射する入射光と透過光との関係を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the relationship between the incident light and incident light which inject into a biological body. 赤外光による透過光量の正規化を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating normalization of the transmitted light amount by infrared light. 吸光係数の比とＳｐＯ_２との関係を示すグラフである。Is a graph showing the relationship between the ratio and the SpO ₂ extinction coefficient. 制御処理部２５の機能構成及びその関連部分を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the control process part 25, and its related part. ＳｐＯ_２の時系列データ（ＳｐＯ_２曲線）の一例を示すグラフである。Is a graph showing an example of time-series data of SpO ₂ (SpO ₂ curve). Ｄｉｐの検出指標を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the detection index of Dip. オキシメータシステムＳ１の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of oximeter system S1. 覚醒刺激として振動を与える場合の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure in the case of giving a vibration as a wakeful stimulus. 覚醒刺激として可聴音を与える場合の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure in the case of giving an audible sound as an arousal stimulus. ＳＡＳ患者において無呼吸症状が生じる状態を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the state in which an apnea symptom arises in a SAS patient. 従来のＳＡＳの治療方法を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the conventional treatment method of SAS.

符号の説明Explanation of symbols

１１ センサ部（血中酸素飽和度検出手段）
１２ 解析処理手段
１３ 判定手段
１４ 覚醒手段
１５ 制御手段
２０ パルスオキシメータ
２１ 装置本体部
２２ プローブ
２３ 発光回路
２４ 受光回路
２５ 制御処理部（解析処理手段、判定手段）
２５１ 測定制御部
２５２ ＳｐＯ_２データ生成部
２５３ Ｄｉｐ検出部
２５４ 判定部
２５５ 覚醒制御部（覚醒モード選択手段、覚醒強度設定手段）
２６ 通電制御部（覚醒手段の一部）
２６１ 振動発生制御部（振動発生手段の一部）
２６２ 可聴音発生制御部（可聴音発生手段の一部）
２７１ 操作部
２７２ メモリ部
２７３ 電源部（電流発生手段）
３１、３２ 電極（覚醒手段の一部）
３３ 振動子（振動発生手段の一部）
３４ ホルダ（覚醒手段の一部）
３５ スピーカ（可聴音発生手段の一部）
４１ 発光部
４２ 受光部
Ｓ、Ｓ１ オキシメータシステム
Ｆ 被測定指
Ｈ 被験者 11 Sensor unit (blood oxygen saturation detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Analysis processing means 13 Judgment means 14 Awakening means 15 Control means 20 Pulse oximeter 21 Apparatus main-body part 22 Probe 23 Light emission circuit 24 Light reception circuit 25 Control processing part (Analysis processing means, determination means)
251 Measurement control unit 252 SpO ₂ data generation unit 253 Dip detection unit 254 determination unit 255 wakefulness control unit (wakefulness mode selection means, wakefulness intensity setting means)
26 Energization control unit (part of awakening means)
261 Vibration generation control unit (part of vibration generation means)
262 Audible sound generation control unit (part of audible sound generation means)
271 Operation section 272 Memory section 273 Power supply section (current generating means)
31, 32 electrodes (part of awakening means)
33 vibrator (part of vibration generating means)
34 Holder (part of awakening means)
35 Speaker (part of audible sound generating means)
41 Light-emitting part 42 Light-receiving part S, S1 Oximeter system F Finger to be measured H Subject

Claims (7)

被験者の血中酸素飽和度情報を検出する血中酸素飽和度検出手段と、
前記血中酸素飽和度情報に基づいて、被験者が無呼吸状態若しくは低呼吸状態に陥ったか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により無呼吸状態若しくは低呼吸状態と判定された場合に、被験者が感知可能な刺激を被験者に与える覚醒手段とを具備することを特徴とするオキシメータシステム。 Blood oxygen saturation detecting means for detecting blood oxygen saturation information of the subject;
Based on the blood oxygen saturation information, determination means for determining whether the subject has entered an apnea state or a hypopnea state;
An oximeter system comprising: an awakening unit that gives a stimulus to a subject that can be sensed by the subject when the determination unit determines that the patient is in an apnea or hypopnea state. 異なる２波長の光を発する発光部と、該発光部から発せられ被験者の生体組織を経由した光を受光可能とされた受光部とを有するセンサ部と、
該センサ部により取得された測定データに対して所定のデータ解析処理を行うことで血中酸素飽和度の時系列データを生成する解析処理手段と、
前記血中酸素飽和度の時系列データから、当該血中酸素飽和度の所定の低下ピークを検出することで無呼吸状態若しくは低呼吸状態の発生判定を行う判定手段と、
前記判定手段により無呼吸状態若しくは低呼吸状態と判定された場合に、被験者が感知可能な刺激を被験者に与える覚醒手段とを具備することを特徴とするオキシメータシステム。 A sensor unit including a light emitting unit that emits light of two different wavelengths, and a light receiving unit that is capable of receiving light emitted from the light emitting unit and passing through the living tissue of the subject;
Analysis processing means for generating time-series data of blood oxygen saturation by performing predetermined data analysis processing on the measurement data acquired by the sensor unit;
A determination means for determining occurrence of an apnea state or a hypopnea state by detecting a predetermined decrease peak of the blood oxygen saturation from the time series data of the blood oxygen saturation;
An oximeter system comprising: an awakening unit that gives a stimulus to a subject that can be sensed by the subject when the determination unit determines that the patient is in an apnea or hypopnea state. 前記覚醒手段を動作状態とするか否かを選択する覚醒モード選択手段と、
前記覚醒手段が被験者に与える刺激の強度を調整する覚醒強度設定手段とが備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のオキシメータシステム。 Awakening mode selection means for selecting whether or not to put the awakening means into an operating state;
The oximeter system according to claim 1, further comprising: an awakening intensity setting unit that adjusts an intensity of a stimulus given to the subject by the awakening unit. 所定の操作部が備えられ、該操作部から与えられる操作指示により、覚醒モードの選択及び／又は覚醒強度の設定が可能とされていることを特徴とする請求項３に記載のオキシメータシステム。   4. The oximeter system according to claim 3, wherein a predetermined operation unit is provided, and an awakening mode can be selected and / or a waking intensity can be set by an operation instruction given from the operation unit. 前記覚醒手段が、電流を発生する電流発生手段と、前記電流発生手段により発生された電流を被験者の生体組織の一部に通電させるための一対の電極とを具備することを特徴とする請求項１〜４に記載のオキシメータシステム。   The wake-up means comprises a current generating means for generating a current and a pair of electrodes for passing a current generated by the current generating means through a part of the living tissue of the subject. The oximeter system according to 1-4. 前記覚醒手段が、振動を発生する振動発生手段と、前記振動発生手段により発生された振動が被験者に伝搬されるように前記振動発生手段を被験者に取り付ける保持手段とを具備することを特徴とする請求項１〜４に記載のオキシメータシステム。   The awakening means comprises vibration generating means for generating vibrations, and holding means for attaching the vibration generating means to the subject so that the vibration generated by the vibration generating means is propagated to the subject. The oximeter system according to claim 1. 前記覚醒手段が、可聴音を発生する可聴音発生手段を具備することを特徴とする請求項１〜４に記載のオキシメータシステム。   5. The oximeter system according to claim 1, wherein the awakening means includes an audible sound generating means for generating an audible sound.

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