JP5036383B2 - 睡眠状態判定装置、睡眠状態判定方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
前記心拍数測定手段から得られる心拍数の時系列データを周波数解析してLF/HFのパワースペクトルの時系列データを求める周波数解析手段と、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇変化が出現した時点を入眠予兆期と判定する判定手段と
を具備することを特徴とする睡眠状態判定装置を提供する。
請求項2記載の本発明では、前記周波数解析手段は、さらに、HFのパワースペクトルの時系列データを求める手段を備え、
前記判定手段は、前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値が一時的に上昇することに加え、このLF/HFのパワースペクトルが上昇した時点付近で、LF/HFのパワースペクトルとHFのパワースペクトルとが逆位相の関係を示した時点を入眠予兆期と判定する手段を備えることを特徴とする請求項1記載の睡眠状態判定装置を提供する。
請求項3記載の本発明では、前記判定手段において、入眠予兆期の出現が判定された後、HFの値の一時的な上昇が出現した時点を睡眠兆候出現期と判定する手段を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の睡眠状態判定装置を提供する。
請求項4記載の本発明では、前記周波数解析手段は、連続ウエーブレット変換により周波数解析を行う手段であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載の睡眠状態判定装置を提供する。
請求項5記載の本発明では、前記判定手段は、所定時間範囲毎のLF/HFのパワースペクトルの時系列データの振幅の平均値に対し、所定以上の振幅差でLF/HFのパワースペクトルの値が上昇した時点を入眠予兆期と判定する手段を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の睡眠状態判定装置を提供する。
請求項6記載の本発明では、前記心拍数測定手段が、空気の吸排気口を除いて密閉して形成された空気袋と、荷重により押圧されることによって前記吸排気口から空気が排出されると、前記空気袋に対して膨張方向への復元力を付与し、荷重の低下に伴って前記吸排気口から前記空気袋内に空気を取り込ませる復元力付与部材とを備え、人体支持手段における、人の腰部付近を支持する部位に組み込まれるエアクッションからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1に記載の睡眠状態判定装置を提供する。
請求項7記載の本発明では、心拍数測定手段から得られる心拍数の時系列データを周波数解析してLF/HFのパワースペクトルの時系列データを求め、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇変化が出現した時点を入眠予兆期と判定することを特徴とする睡眠状態判定方法を提供する。
請求項8記載の本発明では、前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データに加え、さらに、HFのパワースペクトルの時系列データを求め、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇が出現し、かつ、このLF/HFのパワースペクトルの一時的な上昇が出現した時点付近で、LF/HFのパワースペクトルとHFのパワースペクトルとが逆位相の関係を示した時点を入眠予兆期と判定することを特徴とする請求項7記載の睡眠状態判定方法を提供する。
請求項9記載の本発明では、前記入眠予兆期の出現が判定された後、さらに、前記HFの値の一時的な上昇が出現した時点を睡眠兆候出現期と判定することを特徴とする請求項7又は8記載の睡眠状態判定方法を提供する。
請求項10記載の本発明では、睡眠状態を判定するためにコンピュータに導入されるコンピュータプログラムであって、
心拍数測定手段から得られる心拍数の時系列データを受信するステップと、
前記時系列データを周波数解析してLF/HFのパワースペクトルの時系列データを求めるステップと、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇変化が出現した時点を入眠予兆期と判定して出力させるステップと
を具備することを特徴とするコンピュータプログラムを提供する。
請求項11記載の本発明では、前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データに加え、さらに、受信した心拍数の時系列データからHFのパワースペクトルの時系列データを求めるステップと、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇が出現し、かつ、このLF/HFのパワースペクトルの一時的な上昇が出現した時点付近で、LF/HFのパワースペクトルとHFのパワースペクトルとが逆位相の関係を示した時点を入眠予兆期と判定するステップと
を具備することを特徴とする請求項10記載のコンピュータプログラムを提供する。
請求項12記載の本発明では、前記入眠予兆期の出現が判定された後、さらに、前記HFの値の一時的な上昇が出現した時点を睡眠兆候出現期と判定するステップを具備することを特徴とする請求項10又は11記載のコンピュータプログラムを提供する。
請求項13記載の本発明では、前記周波数解析として、連続ウエーブレット変換が用いられることを特徴とする請求項10〜12のいずれか1に記載のコンピュータプログラムを提供する。
請求項14記載の本発明では、前記入眠予兆期を判定するステップは、所定時間範囲毎のLF/HFのパワースペクトルの振幅の平均値に対し、所定以上の振幅差でLF/HFのパワースペクトルの値が上昇した時点と判定することを特徴とする請求項10〜13のいずれか1に記載のコンピュータプログラムを提供する。
三十代の健康な日本人男性A,Bの二人を被験者として、心電図、指尖容積脈波、脳波、指尖でのレーザードップラー血流測定(LDF)法による皮膚血流量をそれぞれ計測した。
すなわち、交感神経の活動のレベルが増加から減少に転じている過程で、最大リアプノフ指数の傾きの時系列波形が最大振幅を示し、交感神経活動の働きが弱まり、末梢血管が拡張して末梢血流の増加が起こる時期にパワー値の傾きの時系列波形が最大振幅を示す。この結果、このような逆位相を生じるものと考えられる。
10 心電図計
20 演算装置
21 データ受信手段
22 周波数解析手段
23 判定手段
50 エアクッション
Claims (14)
- 心拍数測定手段と、
前記心拍数測定手段から得られる心拍数の時系列データを周波数解析してLF/HFのパワースペクトルの時系列データを求める周波数解析手段と、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇変化が出現した時点を入眠予兆期と判定する判定手段と
を具備することを特徴とする睡眠状態判定装置。 - 前記周波数解析手段は、さらに、HFのパワースペクトルの時系列データを求める手段を備え、
前記判定手段は、前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値が一時的に上昇することに加え、このLF/HFのパワースペクトルが上昇した時点付近で、LF/HFのパワースペクトルとHFのパワースペクトルとが逆位相の関係を示した時点を入眠予兆期と判定する手段を備えることを特徴とする請求項1記載の睡眠状態判定装置。 - 前記判定手段において、入眠予兆期の出現が判定された後、HFの値の一時的な上昇が出現した時点を睡眠兆候出現期と判定する手段を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の睡眠状態判定装置。
- 前記周波数解析手段は、連続ウエーブレット変換により周波数解析を行う手段であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載の睡眠状態判定装置。
- 前記判定手段は、所定時間範囲毎のLF/HFのパワースペクトルの時系列データの振幅の平均値に対し、所定以上の振幅差でLF/HFのパワースペクトルの値が上昇した時点を入眠予兆期と判定する手段を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の睡眠状態判定装置。
- 前記心拍数測定手段が、空気の吸排気口を除いて密閉して形成された空気袋と、荷重により押圧されることによって前記吸排気口から空気が排出されると、前記空気袋に対して膨張方向への復元力を付与し、荷重の低下に伴って前記吸排気口から前記空気袋内に空気を取り込ませる復元力付与部材とを備え、人体支持手段における、人の腰部付近を支持する部位に組み込まれるエアクッションからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1に記載の睡眠状態判定装置。
- 心拍数測定手段から得られる心拍数の時系列データを周波数解析してLF/HFのパワースペクトルの時系列データを求め、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇変化が出現した時点を入眠予兆期と判定することを特徴とする睡眠状態判定方法。 - 前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データに加え、さらに、HFのパワースペクトルの時系列データを求め、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇が出現し、かつ、このLF/HFのパワースペクトルの一時的な上昇が出現した時点付近で、LF/HFのパワースペクトルとHFのパワースペクトルとが逆位相の関係を示した時点を入眠予兆期と判定することを特徴とする請求項7記載の睡眠状態判定方法。 - 前記入眠予兆期の出現が判定された後、さらに、前記HFの値の一時的な上昇が出現した時点を睡眠兆候出現期と判定することを特徴とする請求項7又は8記載の睡眠状態判定方法。
- 睡眠状態を判定するためにコンピュータに導入されるコンピュータプログラムであって、
心拍数測定手段から得られる心拍数の時系列データを受信するステップと、
前記時系列データを周波数解析してLF/HFのパワースペクトルの時系列データを求めるステップと、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇変化が出現した時点を入眠予兆期と判定して出力させるステップと
を具備することを特徴とするコンピュータプログラム。 - 前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データに加え、さらに、受信した心拍数の時系列データからHFのパワースペクトルの時系列データを求めるステップと、
前記LF/HFのパワースペクトルの時系列データの中で、その値の一時的な上昇が出現し、かつ、このLF/HFのパワースペクトルの一時的な上昇が出現した時点付近で、LF/HFのパワースペクトルとHFのパワースペクトルとが逆位相の関係を示した時点を入眠予兆期と判定するステップと
を具備することを特徴とする請求項10記載のコンピュータプログラム。 - 前記入眠予兆期の出現が判定された後、さらに、前記HFの値の一時的な上昇が出現した時点を睡眠兆候出現期と判定するステップを具備することを特徴とする請求項10又は11記載のコンピュータプログラム。
- 前記周波数解析として、連続ウエーブレット変換が用いられることを特徴とする請求項10〜12のいずれか1に記載のコンピュータプログラム。
- 前記入眠予兆期を判定するステップは、所定時間範囲毎のLF/HFのパワースペクトルの振幅の平均値に対し、所定以上の振幅差でLF/HFのパワースペクトルの値が上昇した時点と判定することを特徴とする請求項10〜13のいずれか1に記載のコンピュータプログラム。
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