JPS60227730A - 無呼吸監視装置 - Google Patents

無呼吸監視装置

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JPS60227730A
JPS60227730A JP60073382A JP7338285A JPS60227730A JP S60227730 A JPS60227730 A JP S60227730A JP 60073382 A JP60073382 A JP 60073382A JP 7338285 A JP7338285 A JP 7338285A JP S60227730 A JPS60227730 A JP S60227730A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は被検者の呼吸の状態を監視するための装置に
関し、特に、無呼吸の発生を検出するための装置に関す
る。
無呼吸すなわち一時的な呼吸の停止を確実に検出するこ
とは未だ十分に解決されていない大変重要な問題である
。多くの技術と装置とが無呼吸を検出するために開発さ
れたが、しかし周知の技術はなお十分には満足ではない
。したがって周知のシステムのいくつかはマツトレスの
使用によるような全体の身体の動きを検出することによ
り無呼吸を監視する。しかしながら、嘔吐物または窒息
を引き起こすいかなる他の状態によるような上部気道の
閉塞の場合には、患者は空気が肺に流入しない間通常引
きっけや他の狂乱的な動きを始めるがしかし、身体の動
きが無呼吸警報の作用を妨げそれでその無呼吸の状態は
現実の人事不省または死が起るまで気付かれないまま進
行する。無呼吸を検出するために呼吸を監視するための
他の技術は、呼吸を検出するために被検者の鼻孔の近く
に設けられる温度計または他の変換器、呼吸によって引
き起こされる胸の拡張または収縮を検出するために被検
者の胸のまわりに設罪される弾性チューブ、または呼吸
のどきに被検者によって生じられる合を検出するための
マイク［１）Ａンを含む。
しかしながら、このような技術は無呼吸が上部気道ｆｆ
塞によって引き起こされた場合には特に全く信頼性がな
い。上部気道の閉塞によって引き起こされる無呼吸を検
出するためのほとんど唯一の今［１の技術は患者によっ
て吐き出される００２を監視するマスクの使用によって
いる。しかしこの技術は大変困難でありさらにそのマス
クはそれによってその効能を失わせる粘液によって詰ま
りがちである。
この発明の目的は、装置が困難ではなくして無呼吸のす
べての状態つまり上部気道の閉塞によって生じる無呼吸
でさえも検出することができるような無呼吸の発生を検
出して患者を監視Ｊるための装置を提供することである
。
この発明によれば無呼吸の発生を検出して被検者を監視
づるＩこめ供給される装置は、被検者の呼吸速度と振幅
とを検出するための検出手段と、予め定められた時間間
隔の間における被検者の呼吸の平均呼吸■を表わず平均
量を１算するための計算手段と、予め定められた初期時
開間隔の間にお４−）る被検者の平均呼吸ｍを基準平均
量どして記憶しかつその後の時間間隔の間における被検
者の呼吸の平均呼吸量を現在平均量として記憶する記憶
手段と、現在平均量の各々を基準平均量と比較するため
の比較手段と、現在平均量が予め定められたパーセンテ
ージだけ基準平均量より低下したときにはいつでも作動
される警報発生手段とを含む。
以下に説明されるこの発明の好ましい実施例における他
の重要な特徴によれば、この装置はさらに被検者の全体
の身体の動きを検出しかつ全体の自体の動きが予め定め
られた大きさを越えたとき検出された被検者の呼吸速度
と振幅とを基準平均量と坦在平均ｍとの計算から無視す
るための手段を含む。
以下の説明から一層明らかになるように、この方法は上
部気道の閉塞によって引き起こされるものを含むリベて
の無呼吸状態を一般的に検出することができる。加え−
（、このｈ払は支障がなく、さらに、それは呼吸および
／または心臓の活動を監視Ｊるための［３する装置にお
いてその大部分が現ＹＦ得られる構成要素を含む装置に
よって実施され得る。さらに好都合なことにはこの装置
および方法は監視すべき各々の被検者に対して自己適応
性である。
この発明の一層の特徴ど利点とが以下の説明から明らか
になるであろう。
この発明はこＣで添付図面に関して単に例として説明さ
れる。
第１図は、無呼吸を示す呼吸の停ＬＬが生じるであろう
そのような呼吸活動に関して被検者を監視するため、被
検者６上に一定間隔を保った点に装着された複数のｆｆ
１Ｉｆｉ４を含んで、無呼吸モニタ２を図式的に示し、
モニタ２はアラーム８を作動させる。上述したように、
このタイプの多数の無呼吸モニタは考案されている。既
知のモニタは電ｔｌｌｊ４のＭｅされる一定間隔の点の
間のインピーダンスの変化によって呼吸を測定する２、
３または４個の電極を含む。いくつかの既に知られてい
るシステムにおいて、電極４はまた心拍度数を検出しモ
ニタ２が心拍度数を検出することをまた可能にしている
。
この発明に従って、無呼吸を検出するためのモニタ２の
部分は特に第２図のブロックダイヤグラムにおいて図解
される。この発明に従って構成された新規な無呼吸モニ
タのコントロールパネルは第３図において図解され、そ
れは呼吸活動と心拍度数の両者を検出するがその主な機
能は特に下記に説明されるような無呼吸のために監視す
ることであることが見い出されるであろう。
第２図に示すようにモニタ２は被検者に装着された電極
４の出力を受入れるための自動レンジング増幅器１０を
含む。図（示されたモニタのタイプにおいて、電極４は
被検者の呼吸速度と振幅とに対応する波形を有する電気
アナログ信号を発生する。後者の信号は第４図において
波形Ａによって図解される。増幅器１０における増幅の
後、この電気信号は第４図において曲線Ｂによって図解
されるように信号の角進行部分を正進行信号に変換する
絶対値整流器１２に入力される。
絶対値整流器１２の出力は操作し得るデバイス１６によ
ってプリセットされたような予め定められた時間間隔の
間に波形を積分しかつ予め定められた時間間隔の間積分
された波形を平均する積分および平均回路１４にそれか
ら与えられる。回路１４の出力は平均値であり第４図に
おいて線分Ｃｋよって示されているように予め定められ
た時間間隔における被検者の呼吸の平均呼吸量を示す。
１分間の平均呼吸量および／または各々時間間隔に対す
る争はディスプレイ１７に表示されてもよい。
初めにこの装置を用いるとき、回路１４からの平均量は
メモリ１８に記憶されそしてこの初期時間間隔の間にお
ける平均呼吸量を表わす基準、またはベースラインの平
均量を構成する。続いて、回路１４からの平均量は第２
のメモリ２ｏに記憶される。このような後者のメモリは
各々その後の時間間隔の間における平均呼吸量を表わす
平均量を記憶する。メモリ２０に記憶される値は現在平
均量と呼ばれ各々その後の時間間隔について連続的に更
新される。しかしながら初期時間間隔の間において計算
されそしてメモリ１８に記憶されＩζ基準平均量は変化
されず一定である。
初期時間間隔に引き続く予め決められた時間間隔の各々
の終わり辷、メモリ２ｏに記憶された各々の現在平均量
は両者の関係すなわち初期時間間隔で決定された基準平
均量に関して各々の時間間隔における現在平均量のパー
センテージの下降または１村を決定するために、比較回
路２４によってメモリ１８に記憶された基準平均量と比
較される。
プリセットＪることのできる要素２８によって手でプリ
セットすることのできるしきい値回路２６はアラーム８
を作動させるために特別なパーセンテージを定める。す
なわち、もしメモリ２０に記憶された現在平均量がメモ
リ１８に記憶された基準平均層よりも予め定められたパ
ーセンテージだけ低下すればアラーム８は作動される。
その説明されたシステムはさらに被検者の全体の体の動
きを検出しかつその全体の体の動きが予め定められた大
きさを越えるときにはいつでも被検者の呼吸量１夷と振
幅とを基準平均量および現在平均量の両者のＦｉｔ算か
ら無視するための手段を含む。この目的のために、図解
された回路は増幅器１０からのアナログ波形を受入れる
傾き検出器３０を含む。傾き検出器３０は連続的に波形
の傾きを測定し、過剰な身体の動きを示Ｊ予め定められ
た大きさをその傾ぎが越えたことを決定したときにはい
つでもイれは積分おＪ：び平均回路１４をコントロール
し−（その回路が積分および平均操作から発！［さねる
ｔＰす［ｌグ波形を無視づるようにさせる。これらの波
形は基準平均量が決定されかつメ■す１８に記憶される
どき初期時間間隔の間と、またその後の現在平均量が測
定されかつメモリ２０に記憶される各々のその後の時間
間隔の間との両者において無視される。
第２図において図解されたこのシステムはまず、初期時
間間隔の開被検者の平均呼吸量を決定しかつメモリ１８
に記憶しそして各々その後の時間間隔においてメモリ２
０に記憶された被検者の平均呼吸ｍと比較するために基
準またはベースラインとして同一物を用いイして平均量
が基準平均量よりらＹめ定められたパーセンテージだけ
１鋳したときにはいつでもアラーム８は作動されること
が理解されるであろう。その予め定められたパーセンテ
ージは要素２８によって手でプリセットされてもよく、
たとえば要素２日は、現在平均量が基準平均量の３０−
７０％に下降したときにはいつでもアラーム８を作動さ
せるために３０−７０％、好ましくは約５０％にプリセ
ットされてもよい。
初期基準平均量およびその後の現在平均量との両者を決
定するため時８間隔はプリセット可能な要素１６によっ
て予めセットされでもよく、好ましくは、この時ｒＩＩ
Ｊ間隔は７．５−２’Ｏ秒、好ましい時間間隔は約１０
秒である。
第３図は第２図の装置を実施するために用いられる１つ
の特定のコントロールパネル４０を示す。
上述したように、第３図に示されたコントロールパネル
４０にＪ、っ１図解されたモニタは無呼吸を監ＩＡ！ｌ
るぽかりでなく心拍度数をも監視するように意図される
。心拍度数はこのタイプのモニタにおいて知られている
のと同じ呼吸活動を検出するたダ）に用いられる電極４
によつ−〔検出される。第３図のコン（−ロールパネル
に図解された表示や指示を発生するために心拍度数を処
理するだめのモニタ回路はまた十分に知られておりした
がってここでは説明されない。
第３図に示すようにコントロールパネル４０は心拍度数
限度を予め設定するために各々“ロー″およびパハイ″
ノブ４１．４２と各々の心拍についてその装置によって
発せられる“ビーという音″のオーディオの強度を予め
設定する“オーディオ″ノブ４３とを含む６コントロー
ルパネルはさらに心拍度数を表示Ｊるためのディジタル
ディスプレイ４４と、各・マの心臓パルスについて付勢
される“パルス″ライ１〜表示器４５と、心拍度数がノ
ブ４１および４２によって予めセットされた範囲よりも
小さいかまたは大きいならば付勢されるパアラーム″表
示器４６とを含む。上述したように、既知の回路が心拍
度数に関して上述の操作を遂行するために用いられても
よい。
無呼吸の発生を検出するために呼吸動作を監視するため
に用いられる第３図に示すコント［＋−ルパネルの部分
は正規のアラームが付勢される前にその間少なくとも１
回の呼吸が検出されなければならないその無呼吸の期間
を予め設定するための手で操作可能なノブ５１を含む。
これは初期の基準平均量とその後の現在平均量とが決定
されるべき予め定められた時間間隔から区別されるべき
であり、この後者の間隔はたとえば７．５から２０秒間
好ましくは１０秒間に予め固定される。コント０−ルバ
ネル４０はさらにその装置が用いられるべき被検者（た
とえば乳児、小児、成人）の３つの一般的なタイプのい
ずれかの１つに従って、装置の感度を予めセットするた
めの感度ノブ５２を含む。ノブ５２は第２図に示す増幅
器１０のレンジおよび／またはゲインをコントロールす
る。
コントロールパネル４０はさらに第２図に示すディスプ
レイ１７に夕・１応覆る、呼吸７分でもって呼吸速度を
表示するためのディジタルディスプレイ５３と、各々の
呼吸の間付勢される光表示器５４と、゛′アラーム″状
態が検出されたときにはいつでもイ」勢される光表示器
５５とメモリ２０に記憶された各々の現イ［平均量がメ
モリ１８に記憶された初期基準平均Ｍに耐える関係をパ
ーセンテージで表示するためのディスプレイ５６とを含
む。
ディスプレイ５６はパーセンテージの点でこの関係を示
すように、０から１００％まで目盛られた好ま１）くは
アナログタイプのものである。
コントロールパネル４０はさらに、第２図に示す予めセ
ットすることのできる要素２６に対応して、それ以下で
はく第１図に示づ）アラーム８が無呼吸状態の警報を発
するように作動される、現在平均量と基準平均量との間
のパーセンテージを使用者がプリセットできる回動可能
なノブ５７を含む。
コントロールパネル４０は次の付加的なスイッチと表示
器とを含み、すなわち電源に装置を接続するためのメイ
ンスイッチ６０と、無呼吸状態が上述したように検出さ
れたときアラームを作動させるようにするためのスイッ
チ６１と、装置をテストするための押ボタンスイッチ６
２と、装置をリセットするためのリセットスイッチ６３
と、準備された被検者に対して感度ノブ５２が適当にセ
ットされていないとき付勢される光表示器６４と、被検
者の過度の身体の動きが検出されたとぎ付勢される光表
示器６５と、電極がモニタされた被検者から外れたとき
付勢される光表示器６６と、バッテリの電力が低下した
とき付勢される光表示器６７とを含む。後者のコントロ
ールと表示ランプは通常心臓と呼吸を監視する装置には
含まれておりしたがって包含される対応する回路はここ
では明らかにされない。
図解された装置を用いる方法は上述の説明から明らかど
なろう。このように、（第１図に示す）電極４は心臓と
呼吸の活動を監視するために通常用いられる方法で被検
者に装着される。（第３図に示す）コントロールパネル
４０のノブ４１．４２および４３は心臓の活動を監視す
るための従来の方法で予めセットされてもよい。
呼吸活動に関して、ノブ５２は監視される被検者たとえ
ば（１）乳児：（２）小児：または（３）成人に適した
感境を選択するために予めセットされる。ノブ５１はア
ラームを付勢づる前にその間少なくとも１回の呼吸が検
出されなければならないその時間間隔（たとえば７．５
から２０秒）を選択するためにそれから予めセラ！・さ
れる。装置の動作の２つのモード、づ゛なわち（１）初
期時間間隔の間における被検者の平均呼吸ｍを表わ１−
基準平均量を生ずる初期モードと（２）各々のそのけ３ 後の時間間隔にお←÷被検者の平均貯吸重を表わす現在
平均量を生ずる現在モードの２つのモードにおいて平均
する動作が遂１ｊされるべき予め決められた時間間隔（
たとえば１０秒間）にその装置は予め設定される。
ノ１５７は、それから初期の基準平均■に関して、現在
平均量の降下が（第１図に示す）アラーム８を触発する
だけのパーセンテージを選択Ｊ”るために使用者によっ
てセットされる。ノブ５７は０％から１００％まで目盛
られてもよい。その装置の実施において削算される現在
のパーセンテージはディスプレイ５６に表示される。そ
の装置が上述のように予めセットされた後、ｆｆｉ極４
は監視される被検者の呼吸活動を検出しかつ監視される
被検者の呼吸速度と争に対応する、第４図においてＡで
示される電気アナログ信号を生ずる。この電気アナログ
信号は、（第２図に示ず）増幅器１０で増幅された後、
第４図において波形Ｂにより示されるようにその負進行
部分が正進行信号に変換される絶対値整流器１２に供給
される。整流された波形は予め定められた時間間隔たと
えば１０秒間の間に被検者の平均呼吸量に対応して第４
図においてレベルＣによって表わされる平均値を生ずる
積分および平均回路１４に供給される。
患者を監視することはそれから予め定められたところに
各々対応して、その後の時間間隔の間果たされてもよい
。このようにして、１０秒の時間Ｉｌｌ隔、それから基
ＩＰ！居が決定されたとき、初期の１０秒間に引き続く
、各々の１０秒間その装置が予め設定されたならば電＋
４４によって検出されｌこ電気波形（ま、増幅さＦＬイ
して整流された後に１各々の時間間隔の開被検者の平均
呼吸量を表わす現在平均量をｌ＋する回路１４によつ″
Ｃ積分されかつ平均される。この現イ１甲均巾は第４図
においてレベルＤによ−）（ボされ、′の轡は現在メモ
リ２０に記憶されそしてメモリ１８に記憶された基準平
均弔と比較回路２４において連続して比較される。
川石平均！１ｆ）ｒ）が基準平均ｍＣをノブ５７によっ
て予めセットされたパーセンテージ（たとえば５０％）
だけ低下したときにはいつでもアラーム８はこの状態を
警報するために触発される。後者の状態は第４図におい
て時間ｔＬｋ−承される。
被検者の呼吸活動が上述のように監視されると同時に、
基準平均ｍが１算される初期時間間隔および各々の現在
平均量が計算される各々のその後の時間間隔の間におい
て全体の身体の動作の間に生ずる被検者の呼吸活動は無
視される。（第２図に示ｔ＞Ｗき検出器３０は全体の身
体的動きを検出して、そ１）で積分および平均回路１４
に禁１に信号を与え、後者の回路にこれらのときに起こ
るこれらの動作を無視さＵ−る。
この発明は１つの好ましい実施例に関して説明されると
同時に多くの変化、たとえば装置、特に第２図に図解さ
れた部分は、明らかｋされた機能を遂行するようにブ０
グラムされたマイクロプロセッサによって実施され得る
ことが認識されるであろう。加えて、被検者の呼吸速度
と嵌幅とはインピーダンスにおける変化を測定する電極
に代えて他の型の検出器によって検出され−（もよい。
たとえば、被検者の胸のまわりにめぐらされる弾性デユ
ープ：鼻孔温度計または空気の流量をアナログ信号に変
換する他の変換器が用いられてもよい。
この発明の多くの他の変形と修正と適用とが明らかにさ
れるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は被検者における無呼吸を検出するための無呼吸
モニタの使用を図式的に示す図である。 Ｗｉ２図は上部気遊閘塞を検出するためにこの発明に従
つて構成された無呼吸モニタの一形態を示すブロックダ
イヤグラムである。第３図は第２図の無呼吸モニタにお
けるコントロールパネルを示す図である。第４図はこの
発明の無呼吸監視装置を理解するために有用な一組の波
形を示す図である。 図において、２は無呼吸モニタ、４は電極および入力回
路、６はｔＳ者、８は警報発生部、１２は絶対値整流器
、１４は積分おＪ、び平均回路、１６は時間間隔設定部
、１８は基準量メモリ、２０は現在Ｒメモリ、２４は比
較回路、２６はしきい値回路、２８はパーセント設定部
、３０は傾き検出器を示プ。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　無呼吸の発生を検出するために被検者を監視す
    るための装置であって、 被検者の呼吸の速度と振幅とを検出するための検出手段
    と、 予め定められた時間間隔の間における被検者の呼吸の平
    均呼吸量を表わす平均量を計算するための計算手段と、 予め定められた初期時間間隔の間における被検者の平均
    呼吸量を基準平均量として、記憶し、また、その後の時
    間間隔の間における被検者の呼吸の平均呼吸量を現在の
    平均量として、記憶するための記憶手段と、 前記現在の平均量の各々を前記基準平均ｍと比較する比
    較手段と、 現在の平均量が予め定められたパーセンテージだけ前記
    基準平均最下に下降したときにはいっでも作動される警
    報発生手段とを備える無呼吸監視装置。
  2. （２）　さらに被検者の全体の身体の動きを検出するた
    め、かつ前記全体の身体の動きが予め定められた大きさ
    を越えたとき、検出された被検者の呼吸速度と振幅とを
    、前記基準平均量と前記現在平均量との計算から無視す
    るための手段を含む、特許請求の範囲第１項記載の無呼
    吸監視装置。
  3. （３）　前記検出手段は被検者の呼吸速度と振幅とに対
    応する波形を有する電気アナログ信号を生じるセンサを
    含み、 前記計算手段は前記！！準平均量と前記現在平均量とを
    生ずるために各々の時間間隔の間前記電気アナログ信号
    を処理するためのプロセッサを含む、特許請求の範囲第
    １項記載の無呼吸監視装置。
  4. （４）　前記プロセッサは、 前記予め定められた時間間隔の各々の間前記電気信号を
    積分するための積分手段と、 その各々の予め定められた時間間隔の間前記積分された
    信号の各々を平均するための平均手段とを備える、特許
    請求の範囲第３項記載の無呼吸監視装置。
  5. （５）　前記プロセッサは、さらに前記電気信号波形を
    積分覆る前に前記電気信号波形の負進行部分を正進行信
    号に変換するための絶対値整流器を含む、特許請求の範
    囲第４項記載の無呼吸監視装置。
  6. （６）　前記波形の各々の傾きを検出するため、かつ前
    記プロセッサの生じた前記平均基準および現在の最から
    その波形を無視するための傾き検出手段をさらに含み、 前記傾き検出手段は過度の全体の身体の動きを示す予め
    定められた大きさを越える傾きを特徴する特許請求の範
    囲第３項ないし第５項のいずれかに記載の無呼吸監視装
    置。
  7. （７）　前記予め定められたパーセンテージを手で予め
    セットするための操作し得る要素を含む、特許請求の範
    囲第１項ないし６項のいずれかに記載の無呼吸監視装置
    。
JP60073382A 1984-04-08 1985-04-05 無呼吸監視装置 Granted JPS60227730A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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IL71468 1984-04-08
IL71468A IL71468A (en) 1984-04-08 1984-04-08 Apnea monitoring method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60227730A true JPS60227730A (ja) 1985-11-13
JPH0580214B2 JPH0580214B2 (ja) 1993-11-08

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