JP2013153820A - ***予知装置及び***予知方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 判定対象者にとって身体的及び心的負担を何ら負うことなく、且つ、安価であって日常的に使用でき、***が近い状態であるか否かを高速且つ高精度に予知することができる***予知装置を提供する。
【解決手段】 睡眠段階判定部7は、無侵襲且つ無拘束で検出した判定対象者の生体信号強度の時系列データに基づいて、判定対象者の睡眠段階として覚醒段階とレム睡眠段階とを判定する。***予知部8は、睡眠段階判定部7によって求められた判定対象者についてのレム睡眠段階及び覚醒段階の周期性に基づいて分類された判定対象者が睡眠中にトイレに行く習慣性に基づいて、***が近い状態であるか否かを予知する。
【選択図】 図1
【解決手段】 睡眠段階判定部7は、無侵襲且つ無拘束で検出した判定対象者の生体信号強度の時系列データに基づいて、判定対象者の睡眠段階として覚醒段階とレム睡眠段階とを判定する。***予知部8は、睡眠段階判定部7によって求められた判定対象者についてのレム睡眠段階及び覚醒段階の周期性に基づいて分類された判定対象者が睡眠中にトイレに行く習慣性に基づいて、***が近い状態であるか否かを予知する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、睡眠中において***が近い状態であるか否かを予知する***予知装置及び***予知方法に関し、特に取り扱いが容易で日常的に使用可能である***予知装置及び***予知方法に関する。
例えば高齢者の介護施設では、可能な限り被介護者の自立を図るため、オムツを着用させずに介護を行う傾向になっている。そのため、夜間等における睡眠中の***物の処理は介護における大きな負担となる。
また、被介護者が夜間にトイレのために離床する行為は、転倒等による怪我の発生の原因となっていることから、特に注意が必要な被介護者には、離床時に介護者が付き添うことが多く、介護者の負担がさらに大きなものとなっている。
したがって、被介護者が離床した旨を検出するために、特許文献1及び特許文献2に記載されているように、各種荷重/感圧センサを設けたシート状部材をベッド周囲の床面に敷設しておき、離床時に被介護者がシート状部材を踏むのに応じて離床を検出し、その旨を介護者等に報知するシステムが提案されている。
しかしながら、このような床面に敷設したセンサによる検出をともなうシステムは、実際に被介護者が起き上がってシート状部材を踏み付けたり、床面に転落したりすることによって離床を検出するものであることから、実際に被介護者が離床してから介護者が離床を確認するまでのタイムラグが大きく、離床に対する早期対応が困難であるという問題があった。
そこで、本願発明者は、特許文献3に記載されているように、テープスイッチや赤外線センサ等を用いて、被介護者等の判定対象者が寝台にいるのか否かの確認を補助するための離床センサを設け、離床の早期確認を図るシステムを提案している。
ところで、上述した特許文献3に記載の技術は、離床の有無を判定するために、専用の離床センサを設ける必要があることから、センサ分のコストを要し、システムも複雑となるという問題があった。また、仮に離床の有無を判定したとしても、その判定結果は、***が近い状態であるか否かを示すものではなく、離床を検出したからといって判定対象者に対して積極的に***を促すことができないという問題があった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、被介護者等の判定対象者にとって身体的及び心的負担を何ら負うことなく、且つ、安価であって判定対象者が日常的に使用でき、睡眠中における***を高速且つ高精度に予知することができる***予知装置及び***予知方法を提供することを目的とする。
本願発明者は、各睡眠段階における生体信号の挙動について鋭い研究を行った結果、***の予知に利用する場合にも極めて有効であることを見出し、さらに、そのような信号の処理方法についても最適化を行い、本発明を完成させるに至った。
すなわち、上述した目的を達成する本発明にかかる***予知装置は、判定対象者の生体信号を無侵襲且つ無拘束で検出する生体信号検出手段と、前記生体信号検出手段によって検出された生体信号に対して利得制御を行うことによってピーク値を一定に制御し、そのときの利得の値を用いて生体信号の強度を算出する生体信号強度算出手段と、前記生体信号強度算出手段によって算出された生体信号強度のデータについて、所定時間のデータのばらつきを示す分散値を算出する分散値算出手段と、前記分散値算出手段によって求められた前記生体信号強度の分散値の時系列データに基づいて、前記判定対象者の睡眠段階を判定する睡眠段階判定手段と、前記睡眠段階判定手段によって判定された睡眠段階に基づいて、前記判定対象者が、***が近い状態であるか否かを予知する***予知手段とを備える。そして、前記睡眠段階判定手段は、前記判定対象者の睡眠段階として覚醒段階とレム睡眠段階とを判定し、前記***予知手段は、前記睡眠段階判定手段によって求められた前記判定対象者についてのレム睡眠段階及び覚醒段階の周期性に基づいて分類された前記判定対象者が睡眠中にトイレに行く習慣性に基づいて、***が近い状態であるか否かを予知することを特徴としている。
また、上述した目的を達成する本発明にかかる***予知方法は、所定の生体信号検出手段によって判定対象者の生体信号を無侵襲且つ無拘束で検出する生体信号検出工程と、信号処理を行うプロセッサが、前記生体信号検出工程にて検出された生体信号に対して利得制御を行うことによってピーク値を一定に制御し、そのときの利得の値を用いて生体信号の強度を算出する生体信号強度算出工程と、前記プロセッサが、前記生体信号強度算出工程にて算出された生体信号強度のデータについて、所定時間のデータのばらつきを示す分散値を算出する分散値算出工程と、前記プロセッサが、前記分散値算出工程にて求められた前記生体信号強度の分散値の時系列データに基づいて、前記判定対象者の睡眠段階を判定する睡眠段階判定工程と、前記睡眠段階判定工程にて判定された睡眠段階に基づいて、前記判定対象者が、***が近い状態であるか否かを予知する***予知工程とを備える。そして、前記睡眠段階判定工程では、前記プロセッサが、前記判定対象者の睡眠段階として覚醒段階とレム睡眠段階とを判定し、前記***予知工程では、前記プロセッサが、前記睡眠段階判定工程にて求められた前記判定対象者についてのレム睡眠段階及び覚醒段階の周期性に基づいて分類された前記判定対象者が睡眠中にトイレに行く習慣性に基づいて、***が近い状態であるか否かを予知することを特徴としている。
このような本発明にかかる***予知装置及び***予知方法は、人間の夜間睡眠時の排尿現象が、尿意及び/又は便意をもよおすと、自律神経の交感神経成分を活動させ、ノンレム睡眠段階からレム睡眠段階・覚醒段階へと移行するように脳幹に働きかけることによって覚醒し、さらにレム睡眠と覚醒とを繰り返し、トイレに行く場合が多いことに着目することによってなされたものである。したがって、レム睡眠段階及び覚醒段階を予測することができれば、トイレに誘導することができる。さらに、トイレに行く時期は、睡眠を前半及び後半等に分類してみると、かなりの習慣性があり、この習慣性と、レム睡眠段階及び覚醒段階の予測結果とを用いることにより、早期に***を予知することが可能となる。本発明にかかる***予知装置及び***予知方法は、このような理論に基づいて、無侵襲且つ無拘束で検出した生体信号に基づいて求めた生体信号強度の分散値を用いて、判定対象者が覚醒段階及び/又はレム睡眠段階であると判定し、***が近い状態であるか否かを自動的に予知する。
本発明においては、無侵襲且つ無拘束で生体信号を検出することから、判定対象者にとって身体的及び心的負担を何ら負うことなく、且つ、安価であって日常的に使用でき、***が近い状態であるか否かを高速且つ高精度に予知することができる。
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態は、睡眠中において***が近い状態であるか否かを予知する***予知装置である。特に、この***予知装置は、被介護者等の判定対象者の生体信号に基づいて***が近い状態であるか否かを高速且つ高精度に予知するものである。
図1に、本発明の実施の形態として示す***予知装置の処理をブロックとして表した構成を示し、図2に、図1において矢視方向からみたときの一部断面図を示している。すなわち、***予知装置は、判定対象者の生体信号を検出する生体信号検出部1と、この生体信号検出部1によって検出された生体信号を増幅する信号増幅部2と、この信号増幅部2によって増幅された生体信号に対してフィルタリング処理を施すフィルタ部3と、このフィルタ部3を通過した心拍信号及び/又は呼吸信号に対して自動的に利得制御を行う自動利得制御部4と、心拍信号及び/又は呼吸信号の強度を算出する信号強度算出部5と、この信号強度算出部5によって算出された心拍強度及び/又は呼吸強度の分散値を算出する分散値算出部6と、この分散値算出部6によって算出された心拍強度及び/又は呼吸強度の分散値に基づいて判定対象者の睡眠段階を判定する睡眠段階判定部7と、この睡眠段階判定部7によって判定された睡眠段階に基づいて***を予知する***予知部8とを備える。なお、これら各部のうち、少なくとも、信号強度算出部5、分散値算出部6、睡眠段階判定部7、及び、***予知部8は、例えば、信号処理を行うコンピュータにおけるCPU(Central Processing Unit)やメモリ等のハードウェアを用いて実行可能なプログラムとして実装したり、コンピュータに装着可能な拡張ボードに搭載されたDSP(Digital
Processing Unit)等の専用プロセッサを用いて実装したりすることができる。
Processing Unit)等の専用プロセッサを用いて実装したりすることができる。
生体信号検出部1は、判定対象者の微細な生体信号を検出する無侵襲且つ無拘束センサである。具体的には、生体信号検出部1は、圧力検出チューブ1aと、この圧力検出チューブ1aの内部に収容されている空気の微小な圧力変動を検出するセンサである微差圧センサ1bとから構成され、無侵襲且つ無拘束な生体信号の検出手段を構成している。
圧力検出チューブ1aとしては、生体信号の圧力変動範囲に対応して内部の圧力が変動するように適度な弾力を有するものを使用する。また、圧力検出チューブ1aとしては、圧力変化を適切な応答速度で微差圧センサ1bに伝達するために、チューブの中空部の容積を適切に選択する必要がある。圧力検出チューブ1aが適度な弾性と中空部容積とを同時に満足できない場合には、圧力検出チューブ1aの中空部に適切な太さの芯線をチューブ長さ全体にわたって装填し、中空部の容積を適切にとることができる。
このような圧力検出チューブ1aは、寝台21上に敷設された硬質シート22上に配置される。***予知装置においては、硬質シート22上に弾性を有するクッションシート23が敷設されており、圧力検出チューブ1aの上に被介護者等の判定対象者が横臥することになる。なお、圧力検出チューブ1aは、クッションシート23等に組み込んだ構成とすることにより、圧力検出チューブ1aの位置を安定させる構造としてもよい。
微差圧センサ1bは、微小な圧力の変動を検出するセンサである。本実施の形態においては、微差圧センサ1bとして、低周波用のコンデンサマイクロフォンタイプのものを使用するが、これに限定されるものではなく、適切な分解能とダイナミックレンジとを有するものであればよい。本実施の形態において使用した低周波用のコンデンサマイクロフォンは、一般の音響用マイクロフォンが低周波領域に対して配慮されていないのに引き替え、受圧面の後方にチャンバーを設けることによって低周波領域の特性を大幅に向上させたものであり、圧力検出チューブ1a内の微小圧力変動を検出するのに好適なものである。また、このコンデンサマイクロフォンは、微小な差圧を計測するのに優れており、0.2Paの分解能と約50Paのダイナミックレンジとを有し、通常使用されるセラミックを利用した微差圧センサと比較して数倍の性能を持つものであり、生体信号が体表面に通して圧力検出チューブ1aに加えた微小な圧力を検出するのに好適なものである。また、周波数特性は、0.1Hz〜20Hzの間で略平坦な出力値を示し、心拍及び呼吸等の微小な生体信号を検出するのに適している。
本実施の形態においては、一方が判定対象者の胸部の部位の生体信号を検出し、他方が判定対象者の臀部の部位を検出するように、2組の圧力検出チューブ1aが設けられており、判定対象者の就寝の姿勢にかかわらず生体信号を検出するように構成されている。なお、***予知装置においては、胸部の部位又は臀部の部位の一方のみに圧力検出チューブ1aを配置する構成としてもよい。このような生体信号検出部1によって検出された生体信号は、信号増幅部2に供給される。***予知装置は、このような無侵襲且つ無拘束で生体信号を検出する構成とすることにより、日常生活において容易に使用することができ、特に高齢者の介護等への使用に極めて好適である。
信号増幅部2は、後の処理工程で処理できるように生体信号検出部1によって検出された信号を増幅し、さらに、明らかに異常なレベルの信号を除去する等して適切な信号整形処理を行う。この信号増幅部2によって増幅された生体信号は、フィルタ部3に供給される。
フィルタ部3は、信号増幅部2によって増幅された生体信号から不要な信号をバンドパスフィルタ等によって除去することにより、心拍信号及び呼吸信号を抽出する。すなわち、生体信号検出部1によって検出された生体信号は、人体から発する様々な振動が混ざり合った信号であり、その中に心拍信号や呼吸信号をはじめとして寝返りを示す体動信号等の様々な信号が含まれている。このうち、心拍信号は、心臓のポンプ機能に基づく圧力の変化(すなわち血圧)が振動となって生体信号に含まれるものである。また、呼吸信号は、肺の動きに基づく体動の変化が振動となって生体信号に含まれるものである。***予知装置においては、これをフィルタ部3によって抽出することにより、心拍信号及び呼吸信号として認識する。このフィルタ部3を通過した心拍信号及び呼吸信号は、それぞれ、自動利得制御部4に供給される。
自動利得制御部4は、フィルタ部3の出力が所定の信号レベルの範囲内に入るように自動的に利得制御を行ういわゆるAGC回路である。この自動利得制御部4による利得制御は、例えば信号のピーク値が所定の上限閾値を超えた場合に出力信号の振幅が小さくなるように利得を設定するとともに、ピーク値が所定の下限閾値を下回った場合に振幅が大きくなるように利得を設定している。自動利得制御部4は、このような利得制御を行った際の利得の値(係数)を信号強度算出部5に供給する。
信号強度算出部5は、自動利得制御部4において心拍信号及び/又は呼吸信号に対して施した利得制御の係数に基づいて、心拍信号及び/又は呼吸信号の強度を算出する。上述した自動利得制御部4から得られる利得の値は、信号の大きさが大きいときには小さく、また、信号の大きさが小さいときは大きく設定されることから、利得の値とは反比例の関係で信号強度が表されることになる。信号強度算出部5は、算出した心拍信号及び/又は呼吸信号の強度について個人差をなくして一般化するために、正規化して百分率表現値とした上で、分散値算出部6に供給する。
分散値算出部6は、信号強度算出部5によって算出された信号強度のデータについて、所定時間のデータのばらつきを示す分散値HIDを算出する。なお、本実施の形態においては、ある時点において、その時点までの一定時間内にサンプリングしたデータのばらつきを示す指標を分散値と称するものとすると、そのデータの標準偏差を分散値として採用している。具体的には、分散値算出部6は、信号強度のデータが1秒毎に測定されているものとすると、一連の信号強度のデータのうち、例えば50秒間のデータの分散値を算出する。この場合、ある時点から遡及して50秒間のデータ、すなわち、50個の信号強度データの分散値を算出し、その後、次の1秒後から遡及して50秒間のデータの分散値を算出する、といった処理を繰り返し行う。この結果、分散値算出部6は、信号強度のばらつき(分散値)についての1秒間隔の時系列データを得ることができる。分散値算出部6は、このようにして得られた時系列データを睡眠段階判定部7に供給する。
睡眠段階判定部7は、分散値算出部6によって算出された信号強度の分散値HIDに基づいて、睡眠中の判定対象者の睡眠段階、具体的には、覚醒段階とレム睡眠段階とを判定する。なお、体動がある場合には、信号が大きく振れ且つその信号強度の分散値HIDも大きくなる。そこで、睡眠段階判定部7は、このような異常値の影響を除去するため、所定値を超える信号強度の分散値HIDをその所定値で置換する等の異常値処理を行う。そして、睡眠段階判定部7は、判定した睡眠段階情報を***予知部8に供給する。
***予知部8は、睡眠段階判定部7によって判定された睡眠段階に基づいて、睡眠中の判定対象者が、***が近い状態であるか否かを予知する。そして、***予知部8は、***が近い状態であると予知した場合には、その旨を図示しない表示装置に表示させたり、予め登録された介護者等が所持する外部の端末機器に対して送信したりする。また、***予知部8は、予知結果を記憶装置にデータとして記憶することにより、判定対象者の***行動を記録する。なお、睡眠段階判定部7及び***予知部8による処理は、後に詳述するものとする。
このような***予知装置は、図3に示すような一連の手順にしたがって、***が近い状態であるか否かを予知する。なお、以下では、生体信号のうち心拍信号に基づいて処理を行うものとして説明する。
まず、***予知装置においては、図3に示すように、ステップS1において、心拍強度信号を取り込む。すなわち、***予知装置においては、生体信号検出部1によって検出された生体信号を信号増幅部2によって増幅し、フィルタ部3によって不要な信号をバンドパスフィルタ等によって除去して心拍信号と体動信号とを検出する。なお、体動信号は心拍信号と比較して大きい信号であることから、心拍信号は体動信号に内包された信号となる。体動信号は覚醒及び浅い睡眠時に発生し、特に離床時は大きなものとなることから、***予知装置においては、このような現象をも利用して***のための離床の有無の判定を行う。
そして、***予知装置においては、体動信号を含む心拍信号に対して自動利得制御部4によって利得制御を行うことによってピーク値を制御し、信号強度(振幅)を所定の範囲に制限する。これにより、***予知装置においては、心拍信号に含まれる体動信号が異常に大きな値として検出・排除されることになり、データの信頼性が向上する効果がある。そして、***予知装置においては、信号強度算出部5により、自動利得制御部4によって心拍信号に適用された利得の値を用いて信号強度を算出する。このとき、心拍強度信号のデータは、例えば1秒毎にサンプリングされ、図4(a)に示すような心拍強度の時系列データが得られる。ここでは、利得の逆数と比例する関数を設定し、信号強度としている。なお、図4(a)の心拍強度は、所定強度によって正規化したものである。
続いて、***予知装置においては、ステップS2において、分散値算出部6によって心拍強度の分散値HIDを算出する。具体的には、分散値算出部6は、各時点から遡及して例えば30秒間のデータの分散値(標準偏差)を算出する。これにより、図4(b)に示すような心拍強度の分散値HIDの時系列データが得られる。なお、図4(b)に示す心拍強度の分散値HIDの単位は、想定される最大の心拍強度の分散値を基準とする百分率であり、最大スケールを10%としている。ここで、分散値算出部6は、分散値を算出するための時間が長すぎると介護者の対応に遅れが生じるため、最大でも50秒間のデータの分散値を算出するのが望ましい。
そして、***予知装置においては、ステップS3乃至ステップS5において、睡眠段階判定部7による睡眠段階判定を行う。すなわち、***予知装置においては、睡眠段階判定部7によって睡眠段階が覚醒段階又はレム睡眠段階であるか否かの判定を行う。
これは、人間の身体は、尿意及び/又は便意をもよおすと、自律神経の交感神経成分を活動させ、覚醒するように働きかける作用を有することに着目したものである。本願発明者の実験によると、尿意及び/又は便意をもよおすと、睡眠段階がレム睡眠段階を経て覚醒段階になり、トイレに行くために離床する場合がほとんどであった。したがって、リアルタイムで交感神経成分を予測できれば、レム睡眠及び覚醒段階の推定を行うことができ、結果として、***が近い状態であるか否かを予知することができる。また、判定対象者毎に睡眠中にトイレに行くおおよその習慣性を把握すれば、トイレに行く旨を促す警報を的確に行い、判定対象者を早期にトイレに誘導することも可能となる。特に、レム睡眠段階は浅い睡眠であることから、判定対象者に起床を促しても不快感を与えないという効果も奏する。
しかしながら、レム睡眠は、浅い睡眠で夢を見ている状態であり、一般には90分周期で出現するが、特に高齢者においては、必ずしも周期性を有さず、判別することが容易ではない。ここで、本願発明者の実験によると、心拍強度の分散値HIDと交感神経成分との相互相関は、図5に示すように非常に高い。そこで、***予知装置においては、心拍強度の分散値HIDに基づいて交感神経成分を推定し、レム睡眠及び覚醒段階の推定を行う。
本願発明者の実験によると、心拍強度の分散値HIDの時系列データのうち、分散値HIDが所定値(4%)以上である区間であってその保持時間が所定時間(約20秒)以上継続する区間は、レム睡眠段階と覚醒段階とが含まれる状態の区間であることが判明した。なお、保持時間とは、ある値が所定条件を時間的に連続して満たす場合の時間を意味する。そこで、睡眠段階判定部7は、心拍強度の分散値HIDの時系列データのうち、分散値HIDが所定値以上である区間であってその保持時間が所定時間以上である区間を、レム睡眠段階と覚醒段階とが含まれる状態であると判定する。また、レム睡眠段階及び覚醒段階が含まれると判定した区間が断続的に発生する場合には、連続したレム睡眠段階及び覚醒段階としてもよい蓋然性が高いことから、睡眠段階判定部7は、その発生の間隔が例えば200秒といった所定時間以内の場合には、前回のレム睡眠及び覚醒から今回のレム睡眠及び覚醒までの間の区間についても連続したレム睡眠段階及び覚醒段階であると判定する。
具体的には、睡眠段階判定部7は、分散値HIDが4%以上である区間であってその保持時間が20秒以上である状態が生じる間隔が約200秒以内である区間を、レム睡眠段階と覚醒段階とが含まれる状態であると判定する。なお、分散値HIDが7%以上である区間は覚醒段階である。また、分散値HIDが4%以下の場合であっても、レム睡眠段階であることが多少存在するものの、覚醒段階には至らないことから、睡眠段階判定部7は、このような場合を検出対象から除く。したがって、睡眠段階判定部7は、図4(b)に示すデータが得られた場合には、時点A〜Eについてレム睡眠段階及び覚醒段階が含まれる状態であると判定する。
***予知装置においては、このようにしてレム睡眠段階及び覚醒段階が含まれる状態であるか否かの判定を行うことができる。特に、睡眠段階の判定のために保持時間という概念を用いることは新規であり、保持時間を用いずにデータの値のみを用いて睡眠段階を判定する従来の手法に比べて格段に精度を向上させることができる。このような睡眠段階の判定結果は、睡眠深度の国際判定基準である睡眠ポリソムノグラフ(PSG)による国際睡眠深度判定結果と略一致しており、裏付けがとれるものである。
***予知装置においては、このようにしてレム睡眠段階と覚醒段階とが含まれる状態であると判定した場合には、図3中ステップS6において、後述する習慣性に関する情報を加味して、***予知部8によって***が近い状態であると予知する。そして、***予知部8は、予め登録された介護者等が所持する外部の端末機器に対してその旨を送信して報知する。なお、報知の形態としては、例えば、介護者等が所持する携帯電話機への発呼、電子メールの送信、ナースセンタへのナースコール、その他任意のものを採用することができる。
なお、***予知部8は、レム睡眠段階と覚醒段階とが含まれる状態であると判定された場合に常に***が近い状態であると予知するのではなく、判定対象者に対する***の催促を効果的に行うために、判定対象者の***傾向を解析するのが望ましい。具体的には、***予知部8は、心拍強度及び/又は呼吸強度の時系列データや分散値HIDの時系列データを記憶装置に予め記憶させ、判定対象者毎に、睡眠段階判定部7によって判定されたレム睡眠段階及び覚醒段階の周期性を求める。そして、***予知部8は、求めた周期性に基づいて、判定対象者毎に睡眠中にトイレに行くおおよその習慣性を睡眠前半及び睡眠後半に分けて分類しておく。
***予知部8は、このようにして分類した***の習慣性に基づいて、現実に***を行うのが望ましい段階のみに***が近い状態であると予知すればよい。一般に、レム睡眠段階は、睡眠前半においては約90分周期で現れ、一晩に4〜5回程度現れるが、特に睡眠後半に現れる4〜5回目のレム睡眠段階の際に、***を促すのが効果的であり、特に、例えば4回目のレム睡眠段階の際にトイレのために離床する習慣がある判定対象者の場合には、その前の3回目のレム睡眠段階時又は4回目のレム睡眠段階の直前といったように、なるべく早期に***を促すのが極めて効果的である。
すなわち、***予知装置においては、睡眠前半及び睡眠後半のそれぞれに現れるレム睡眠段階のうち、できる限り初期の段階で、***が近い状態である旨を予知して介護者等に報知するように、判定対象者の***傾向を解析する処理を***予知部8に行わせるのが望ましい。例えば図4に示した例を参照すると、***予知装置においては、図4(b)中、時点A〜Eについてレム睡眠段階及び覚醒段階が含まれる状態であると判定した場合において、時点Dでトイレに行く習慣がある判定対象者については、睡眠後半に入ってすぐ出現する3回目のレム睡眠段階である時点Cにおいて、又は、時点Dの直前数分前において、***が近い状態であると予知し、その旨を介護者等に報知するのが望ましい。なお、トイレに行く際には、通常、レム睡眠段階から覚醒段階(分散値HID=7%以上、保持時間が20秒以上)に移行して所定期間(約200秒)経過してから離床することから、判定対象者に対して介護者等が***を促すタイミングとしては、判定した睡眠段階に基づいて***を予知してから実際に判定対象者が離床するまでの間となり、十分な時間を確保することができる。
***予知装置においては、このような一連の手順にしたがって、***予知を自動的に行うことができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態として示す***予知装置においては、判定対象者の睡眠状態を監視しておき、その信号強度の分散値に基づいて***が近い状態であるか否かを予知することから、従来に比べて高速且つ高精度に***を予知することができる。また、***予知装置においては、従来の離床判定用のシート状部材を用いたり、専用の離床センサを設けたりする必要がなく、また、判定対象者に電極を装着したりする必要もないことから、判定対象者にとって身体的及び心的負担を何ら負うことなく、且つ、安価に***予知を日常的に判定することができ、介護者等にとっても判定対象者に対して積極的に***を促すことができる。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上述した実施の形態では、心拍信号を検出する方法として、判定対象者の身体の下に敷設した無拘束の生体信号検出部1によって得られた生体信号から心拍信号を抽出する方法を示したが、本発明は、継続的に心拍信号又は心拍信号と同等の信号が得られる検出手段であれば適用可能である。例えば、本発明は、手首や上腕部等の身体に装着するタイプの心拍計や脈拍計であってデータを連続的に記録することが可能なものであれば生体信号検出部1として適用可能である。
また、生体信号検出部1としては、上述した中空チューブを用いる代わりに、図6に示すようなエアマット式の検出手段を用いてもよい。すなわち、図6に示す生体信号検出部30は、内部に空気を封入したエアマット30aの一端にエアチューブ30bが接続され、さらに、このエアチューブ30bに微差圧センサ30cが接続されて構成される。なお、微差圧センサ30cは、中空チューブを用いた生体信号検出部1の場合において説明したものと同様のものを用いることができる。
さらに、上述した実施の形態では、心拍信号に基づく処理を中心に説明したが、本発明は、呼吸信号に基づいて呼吸強度やその分散値を求め、***予知に用いるようにしてもよく、心拍信号による判定と呼吸信号による判定との論理積によって最終的な***予知を行うようにしてもよい。
さらにまた、上述した実施の形態では、心拍強度のばらつきを示す分散値として標準偏差を採用したが、本発明は、例えば、分散、偏差平方和、所定範囲等の統計量を採用してもよい。
また、上述した実施の形態では、睡眠中にトイレに行くおおよその習慣性を睡眠前半と睡眠後半とに分類するものとして説明したが、本発明は、例えば3時間毎といったように任意の区分数に分類するようにしてもよい。
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
1,30 生体信号検出部
1a 圧力検出チューブ
1b,30c 微差圧センサ
2 信号増幅部
3 フィルタ部
4 自動利得制御部
5 信号強度算出部
6 分散値算出部
7 睡眠段階判定部
8 ***予知部
21 寝台
22 硬質シート
23 クッションシート
30a エアマット
30b エアチューブ
1a 圧力検出チューブ
1b,30c 微差圧センサ
2 信号増幅部
3 フィルタ部
4 自動利得制御部
5 信号強度算出部
6 分散値算出部
7 睡眠段階判定部
8 ***予知部
21 寝台
22 硬質シート
23 クッションシート
30a エアマット
30b エアチューブ
Claims (5)
- 判定対象者の生体信号を無侵襲且つ無拘束で検出する生体信号検出手段と、
前記生体信号検出手段によって検出された生体信号に対して利得制御を行うことによってピーク値を一定に制御し、そのときの利得の値を用いて生体信号の強度を算出する生体信号強度算出手段と、
前記生体信号強度算出手段によって算出された生体信号強度のデータについて、所定時間のデータのばらつきを示す分散値を算出する分散値算出手段と、
前記分散値算出手段によって求められた前記生体信号強度の分散値の時系列データに基づいて、前記判定対象者の睡眠段階を判定する睡眠段階判定手段と、
前記睡眠段階判定手段によって判定された睡眠段階に基づいて、前記判定対象者が、***が近い状態であるか否かを予知する***予知手段とを備え、
前記睡眠段階判定手段は、前記判定対象者の睡眠段階として覚醒段階とレム睡眠段階とを判定し、
前記***予知手段は、前記睡眠段階判定手段によって求められた前記判定対象者についてのレム睡眠段階及び覚醒段階の周期性に基づいて分類された前記判定対象者が睡眠中にトイレに行く習慣性に基づいて、***が近い状態であるか否かを予知すること
を特徴とする***予知装置。 - 前記睡眠段階判定手段は、前記分散値が第1の所定値以上である区間であってその保持時間が第1の所定時間以上であるである状態が生じる間隔が第2の所定時間以内である区間を、レム睡眠段階と覚醒段階とが含まれる状態であると判定すること
を特徴とする請求項1記載の***予知装置。 - 前記***予知手段は、現実にトイレのために離床する習慣がある時点で出現するレム睡眠段階及び覚醒段階よりも前のレム睡眠段階及び覚醒段階で、***が近い状態であると判定すること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の***予知装置。 - 前記***予知手段は、***が近い状態であると判定した場合に、その旨を予め登録された外部の端末機器に対して送信すること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれか1項記載の***予知装置。 - 所定の生体信号検出手段によって判定対象者の生体信号を無侵襲且つ無拘束で検出する生体信号検出工程と、
信号処理を行うプロセッサが、前記生体信号検出工程にて検出された生体信号に対して利得制御を行うことによってピーク値を一定に制御し、そのときの利得の値を用いて生体信号の強度を算出する生体信号強度算出工程と、
前記プロセッサが、前記生体信号強度算出工程にて算出された生体信号強度のデータについて、所定時間のデータのばらつきを示す分散値を算出する分散値算出工程と、
前記プロセッサが、前記分散値算出工程にて求められた前記生体信号強度の分散値の時系列データに基づいて、前記判定対象者の睡眠段階を判定する睡眠段階判定工程と、
前記睡眠段階判定工程にて判定された睡眠段階に基づいて、前記判定対象者が、***が近い状態であるか否かを予知する***予知工程とを備え、
前記睡眠段階判定工程では、前記プロセッサが、前記判定対象者の睡眠段階として覚醒段階とレム睡眠段階とを判定し、
前記***予知工程では、前記プロセッサが、前記睡眠段階判定工程にて求められた前記判定対象者についてのレム睡眠段階及び覚醒段階の周期性に基づいて分類された前記判定対象者が睡眠中にトイレに行く習慣性に基づいて、***が近い状態であるか否かを予知することを特徴とする***予知方法。
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---|---|---|---|
JP2012015000A JP2013153820A (ja) | 2012-01-27 | 2012-01-27 | ***予知装置及び***予知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017183527A1 (ja) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | コニカミノルタ株式会社 | 被監視者監視装置、該方法および被監視者監視システム |
JP2018051188A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | パラマウントベッド株式会社 | 活動状況管理装置 |
JP2018057581A (ja) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 株式会社北電子 | 情報処理装置 |
KR20190057771A (ko) * | 2017-11-20 | 2019-05-29 | 김범진 | 배변징후 알림 웨어러블 장치 |
JP2020203134A (ja) * | 2016-09-30 | 2020-12-24 | パラマウントベッド株式会社 | 活動状況管理装置 |
US11243544B2 (en) | 2018-09-20 | 2022-02-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Occupant assist apparatus |
-
2012
- 2012-01-27 JP JP2012015000A patent/JP2013153820A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017183527A1 (ja) * | 2016-04-19 | 2017-10-26 | コニカミノルタ株式会社 | 被監視者監視装置、該方法および被監視者監視システム |
JPWO2017183527A1 (ja) * | 2016-04-19 | 2019-02-21 | コニカミノルタ株式会社 | 被監視者監視装置、該方法および被監視者監視システム |
JP7151480B2 (ja) | 2016-04-19 | 2022-10-12 | コニカミノルタ株式会社 | 被監視者監視装置、該方法および被監視者監視システム |
JP2018051188A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | パラマウントベッド株式会社 | 活動状況管理装置 |
JP2020203134A (ja) * | 2016-09-30 | 2020-12-24 | パラマウントベッド株式会社 | 活動状況管理装置 |
JP2018057581A (ja) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 株式会社北電子 | 情報処理装置 |
KR20190057771A (ko) * | 2017-11-20 | 2019-05-29 | 김범진 | 배변징후 알림 웨어러블 장치 |
KR102015444B1 (ko) | 2017-11-20 | 2019-08-28 | 김범진 | 배변징후 알림 웨어러블 장치 |
US11243544B2 (en) | 2018-09-20 | 2022-02-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Occupant assist apparatus |
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