(57)【要約】【課題】睡眠時の呼吸に同期した腹部形状変化によるインピーダンス変動に基づく、睡眠時無呼吸低呼吸症候群及び肥満度に関する判定から、睡眠時の呼吸状態を改善するためのアドバイスをする睡眠時呼吸状態判定装置を提供する。【解決手段】睡眠時の呼吸に同期して変形する腹部の生体インピーダンスを連続測定し、前記生体インピーダンスに基づいて無呼吸低呼吸状態と肥満度とを判定し、睡眠時の呼吸状態の改善に関してアドバイスすることから、睡眠時無呼吸症候群の傾向と、それに対し肥満が影響しているか否かを知ることができ、呼吸状態を改善するためにどの程度のダイエットが必要か、又は適切な医療機関による診断が必要かなど、睡眠時の呼吸状態に関する適切な対処法を知ることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
睡眠時の呼吸に同期して変形する腹部の生体インピーダンスを連続測定する腹部生体インピーダンス測定手段と、
前記生体インピーダンスに基づいて呼吸状態を検出する呼吸状態検出手段と、
前記呼吸状態から無呼吸状態及び低呼吸状態を判定する無呼吸低呼吸状態判定手段と、
前記生体インピーダンスに基づいて肥満度を判定する肥満度判定手段と、
前記無呼吸低呼吸状態と肥満度とから、睡眠時の呼吸状態の改善に関してアドバイスするアドバイス手段とを有することを特徴とする睡眠時呼吸状態判定装置。
【請求項２】
前記肥満度判定手段は、前記連続測定された生体インピーダンスの平均値の逆数に基づいて算出された体脂肪率を用いて肥満度を判定することを特徴とする請求項１記載の睡眠時呼吸状態判定装置。
【請求項３】
前記腹部生体インピーダンス測定手段は、インピーダンスを測定するための電極を腹部に接触させて固定する固定部を更に有することを特徴とする請求項１又は２記載の睡眠時呼吸状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、睡眠時の呼吸状態を判定する睡眠時呼吸状態判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体インピーダンスを連続して測定することにより得られる生体インピーダンス変動から、所定のディジタル処理を施すことにより呼吸成分を抽出し、呼吸変動のモニタリングに適用可能とする装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、呼吸による肺容積変化を、胸部に配した電極を用いてインピーダンスを連続測定することにより、睡眠時無呼吸症候群の検出に適用可能とする装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１６８０６号公報
【特許文献２】特表２０００−５１７１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、睡眠時無呼吸症候群の検出においては、その原因の大半が肥満によるものであると広く認識されているにもかかわらず、肥満度合いとの関係から、睡眠時無呼吸症候群を改善するためのアドバイスを提供できる装置がなかった。
【０００５】
従って本発明は呼吸に同期した腹部形状変化によるインピーダンス変動を検出し、肥満に関するデータと呼吸に関するデータとを得ることにより、睡眠時無呼吸低呼吸症候群の判定及び肥満度から、睡眠時の呼吸状態を改善するためのアドバイスをする睡眠時呼吸状態判定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、睡眠時の呼吸に同期して変形する腹部の生体インピーダンスを連続測定する腹部生体インピーダンス測定手段と、前記生体インピーダンスに基づいて呼吸状態を検出する呼吸状態検出手段と、前記呼吸状態から無呼吸状態及び低呼吸状態を判定する無呼吸低呼吸状態判定手段と、前記生体インピーダンスに基づいて肥満度を判定する肥満度判定手段と、前記無呼吸低呼吸状態と肥満度とから、睡眠時の呼吸状態の改善に関してアドバイスするアドバイス手段とを有する睡眠時呼吸状態判定装置を提供する。
【０００７】
また、前記肥満度判定手段は、前記連続測定された生体インピーダンスの平均値の逆数に基づいて算出された体脂肪率を用いて肥満度を判定する。
【０００８】
また、前記腹部生体インピーダンス測定手段は、インピーダンスを測定するための電極を腹部に接触させて固定する固定部を更に有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の睡眠時呼吸状態判定装置は、睡眠時の呼吸に同期して変形する腹部の生体インピーダンスを連続測定する腹部生体インピーダンス測定手段と、前記生体インピーダンスに基づいて呼吸状態を検出する呼吸状態検出手段と、前記呼吸状態から無呼吸状態及び低呼吸状態を判定する無呼吸低呼吸状態判定手段と、前記生体インピーダンスに基づいて肥満度を判定する肥満度判定手段と、前記無呼吸低呼吸状態と肥満度とから、睡眠時の呼吸状態の改善に関してアドバイスするアドバイス手段とを有することから、睡眠時無呼吸症候群の傾向と、それに対し肥満が影響しているか否かを知ることができ、呼吸状態を改善するためにどの程度のダイエットが必要か、又は適切な医療機関による診断が必要かなど、睡眠時の呼吸状態に関する適切な対処法を知ることができる。
【００１０】
また、前記肥満度判定手段は、前記連続測定された生体インピーダンスの平均値の逆数に基づいて算出された体脂肪率を用いて肥満度を判定することから、測定時に変形を生じやすい腹部の大きさを特定する物理量、例えば、全断面積、断面積の外周長、断面の横又は縦幅等をパラメータとする必要がなく腹部変形による誤差を生じにくい。また、わざわざ前記物理量の測定及び入力等必要ないため測定を簡略化することが可能である。
【００１１】
また、前記腹部生体インピーダンス測定手段は、インピーダンスを測定するための電極を腹部に接触させて固定する固定部を更に有することから、腹部の適切な位置で測定可能であり、連続したインピーダンス測定における測定誤差を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の睡眠時呼吸状態判定装置は、睡眠時の呼吸に同期して変形する腹部の生体インピーダンスを連続測定する腹部生体インピーダンス測定手段と、前記生体インピーダンスに基づいて呼吸状態を検出する呼吸状態検出手段と、前記呼吸状態から無呼吸状態及び低呼吸状態を判定する無呼吸低呼吸状態判定手段と、前記生体インピーダンスに基づいて肥満度を判定する肥満度判定手段と、前記無呼吸低呼吸状態と肥満度とから、睡眠時の呼吸状態の改善に関してアドバイスするアドバイス手段とを有して構成する。
【００１３】
また、前記肥満度判定手段は、前記連続測定された生体インピーダンスの平均値の逆数に基づいて算出された体脂肪率を用いて肥満度を判定するものである。
【００１４】
また、前記腹部生体インピーダンス測定手段は、インピーダンスを測定するための電極を腹部に接触させて固定する固定部を更に有して構成する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の実施例１は、睡眠時、腹部前面において所定のサンプリング周期で連続してインピーダンスを測定し、前記インピーダンスに基づいて呼吸状態及び体脂肪率を各々演算し、無呼吸症候群とそれに影響する肥満度との関係から、睡眠状態に関してアドバイスする睡眠時呼吸状態判定装置の一例である。
【００１６】
図１乃至図３を用いて、実施例１の睡眠時呼吸状態判定装置の構成を説明する。図１は睡眠時呼吸状態判定装置の使用時を示す図であり、図２は図１に示した睡眠時呼吸状態判定装置のＡ−Ａ断面図であり、図３は電気ブロック図である。
【００１７】
図１及び図２において、睡眠時呼吸状態判定装置１は、本体部２と本体部２を腹部前面に固定するために腹部外周上に巻きつけるベルト型固定部３とから成り、前記本体部２は、測定のガイダンスや測定及び判定結果等を表示する表示部４、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源スイッチ５、ＵＰ／ＤＯＷＮキー及び設定キーを備え、測定の開始や個人データの設定等を行なうための設定スイッチ６を備えて成り、腹部前面に接触する面の所定の位置にインピーダンス測定のための電圧測定電極８ａ及び８ｂを備えて成る。また、前記ベルト型固定部３は、腹部前面に接触する面の所定位置にインピーダンス測定のための電流印加電極７ａ及び７ｂを備えて成る。
【００１８】
ここでは、電極間距離の一例として、前記電流印加電極７ａ及び７ｂ間距離、前記電流印加電極７ａ及び前記電圧測定電極８ａ間距離、前記電流印加電極７ｂ及び前記電圧測定電極８ｂ間距離を各々８ｃｍとする。
【００１９】
また、前記電流印加電極７ａ及び７ｂと前記電圧測定電極８ａ及び８ｂとを、各々身体の臍位置を通る垂直線に対して左右対称に接触させるために、図示しないが、前記臍位置を通る垂直線上に本体部２の中心を合わせるように、前記本体部２の中心位置を示すマークを備えていても良い。
【００２０】
図３の電気ブロック図によれば、睡眠時呼吸状態判定装置１は、主に制御及び演算を行なうブロック１とインピーダンス測定を行なうブロック２に大別される。前記ブロック１は、前述の表示部４、電源スイッチ５及び設定スイッチ６が制御部１１に接続されて成る。また、制御部１１は記憶部１２、演算部１５及び判定部１６を各々接続して成り、前記記憶部１２は測定又は判定データを一時的に記憶しておくＲＡＭ１３と演算式や判定基準等を予め記憶しておくＲＯＭとを備えて成る。前記演算部１５はインピーダンスから呼吸及び体脂肪に関する演算を行なうものであり、前記判定部１６は、前記演算部１５での演算結果に基づいて、睡眠時無呼吸・低呼吸状態の判定を行なう呼吸状態判定部１７と肥満度合いを判定する肥満判定部１８とからなり、前記睡眠時無呼吸・低呼吸状態と、肥満度合いとの判定結果に基づいて、睡眠時の呼吸状態に関するアドバイスを設定するアドバイス設定部１９が制御部１１に接続して成る。更に、制御部１１は時間を計測する計時部１０と、睡眠時呼吸状態判定装置１に電力を供給する電源２０を備えて成る。
【００２１】
また、前記ブロック２は、電流印加電極７ａ及び７ｂがインピーダンス測定用電流を印加する電流印加部２１に接続されて成り、電圧測定電極８ａ及び８ｂが電圧測定部２２を介してＡ／Ｄコンバータ２３に接続され、測定された電圧がディジタル信号に変換される。前記電流印加部２１及び前記Ａ／Ｄコンバータが前記ブロック１内の制御部１１に接続されて構成する。
【００２２】
次に、図４乃至図９のフローチャートを用いて、前記睡眠時呼吸状態判定装置１の動作を説明する。図４はメインフローチャートであり、図５は判定基準となる体脂肪率及び自然呼吸状態の測定時の動作を示すサブルーチンであり、図６は睡眠時の呼吸状態測定の動作を示すサブルーチンであり、図７及び図８は、前記図６の睡眠時呼吸状態測定時のインピーダンス測定の動作及び無呼吸状態カウント時の動作を示すサブルーチンである。また、図９は睡眠時呼吸状態の判定時の動作を示すサブルーチンである。
【００２３】
まず図４を用いて睡眠時呼吸状態判定装置１のメイン動作を説明する。
【００２４】
前記睡眠時呼吸状態判定装置１の電源スイッチ５をオンすると、ステップＳ１においてインピーダンス測定状態及び各判定状態が初期化される。ステップＳ２において、個人データが登録済みかどうか判断される。ここで、本実施例１では予め体脂肪率算出用回帰式を性別年齢別に区分してＲＯＭ１４に記憶してあるものとし、その性別及び年齢に、予定計測時間を加えたものが前記個人データであるものとする。ここで、前記予定計測時間は、睡眠中のインピーダンスを測定する時間であるため、予定している睡眠時間よりも短い時間を設定しておくのが望ましい。
【００２５】
前記個人データがＲＡＭ１３内に記憶されていなければ、ステップＳ３に進み、まず性別及び年齢を入力するよう促す表示が表示部４に成される。前記表示にしたがい前記設定スイッチ６を操作して性別及び年齢が入力されるとＲＡＭ１３に記憶され、ステップＳ４に進み、同様に予定計測時間の入力を促し、前記設定スイッチにより入力されるとＲＡＭ１３に記憶され、ステップＳ５に進み、前記入力した個人データが表示部４に表示される。また、前記ステップＳ２においてＲＡＭ１３内に前記個人データが記憶されており、個人データ登録済みであると判断されると、前記ステップＳ５に進み、ＲＡＭ１３内の個人データを表示部４に表示する。続くステップＳ６において、前記個人データを変更するかどうか判断される。変更があれば前記設定スイッチ６のＵＰ／ＤＯＷＮキー及び設定キーを用いて再入力し、変更が無ければ前記設定スイッチ６の設定キーを押してステップＳ７に進む。
【００２６】
ステップＳ７においては、前記睡眠時呼吸状態判定装置１を腹部に装着し睡眠姿勢に入ったら、前記設定スイッチ６の設定キーを押して測定をスタートするようにガイダンスが表示部４に表示される。続くステップＳ８において、前記設定キーが押されたかどうか判断される。押されていない間はＮＯに進み、ステップＳ７の表示を続け、前記設定キーが押されるとＹＥＳに進み、ステップＳ９以降の測定が開始される。
【００２７】
ステップＳ９は、図５に示すサブルーチンを用いて後述するが、睡眠状態判定の基準となる基準状態測定であり、所定時間のインピーダンスを連続測定することにより、自然呼吸時の１呼吸におけるインピーダンス変動の最大値と最小値の差の平均値（以下、基準振幅：ｔ１とする）と、測定された全インピーダンスデータの平均値に基づいて算出される全身脂肪率とをＲＡＭ１３にメモリしてステップＳ１０に進む。
【００２８】
ステップＳ１０は、図６、図７及び図８に示すサブルーチンを用いて後述するが、睡眠時の呼吸状態の測定を行ない、前記基準振幅：ｔ１を基準として無呼吸及び低呼吸状態を検出し、一般的に臨床において用いられる無呼吸低呼吸指数（以下、ＡＨＩという）を求め、ＲＡＭ１３にメモリしてステップＳ１１に進む。
【００２９】
ステップＳ１１は、図９に示すサブルーチンを用いて後述するが、前記全身脂肪率より肥満度を求め、前記ＡＨＩより無呼吸症候群の症状の度合いを求め、前記肥満度と無呼吸症候群の症状の度合いとの関係から、睡眠状態改善に適するアドバイスを選択してステップＳ１２に進む。
【００３０】
ステップＳ１２は、前記ＲＡＭ１３にメモリされた各結果を表示部１３に表示する。前記表示はステップＳ１３において前記電源スイッチ５が押されて電源オフされるまで表示し続け、電源スイッチ１３が押されると、電源オフして終了する。
【００３１】
以下、前記ステップＳ９、ステップＳ１０及びステップＳ１１における各動作を、前述した各サブルーチンを示す図を用いて説明する。
【００３２】
まず、前記ステップＳ９の基準状態測定の動作を図５に示すサブルーチンを用いて説明する。前記ステップＳ８で測定開始を指示する設定キーが押されステップＳ９に進むと、図５のステップＳ２１において、制御部１１により前記計時部１０がオンされ測定時間の計測を開始する。
【００３３】
続くステップＳ２２において、予め設定してある一定のサンプリング周期によりインピーダンス測定が行なわれる。ここで、前記インピーダンス測定は呼吸に同期した腹部形状変化によるインピーダンス変動を検出するものであるため、サンプリング周期を次のように定めた。すなわち、最も早い呼吸が１秒間に１回されるものとし、呼吸の周波数帯ｆ（Ｈｚ）≦１として定義すると、サンプリング定理より、サンプリング周波数ｆｓ（Ｈｚ）≧２Ｈｚ、となる。したがって、０．５（ｓｅｃ）に１回以上サンプリングすることにより、前記定義した呼吸を捉えることが可能である。よって、本実施例においては、０．２（ｓｅｃ）に１回サンプリングされるものとした。これにより、例えば１回のサンプリングデータが何らかの理由で取得できなかった場合でも、次のサンプリングデータが正常であれば、０．４（ｓｅｃ）で１回測定されることになる。したがって、前記サンプリング周波数によって定められたように、０．５（ｓｅｃ）に１回以上サンプリングされていることになるため、妥当なサンプリングが成されている事になる。
【００３４】
前記サンプリングが一回なされるとステップＳ２３に進み、前記インピーダンス値：Ｚ（Ω）が、人体のインピーダンスを正常に測定したものかどうか判定する。例えば、予め、Ｚ<１００の範囲であれば正常であるとして正常範囲を設定し、前記測定したインピーダンス値を判定する。Ｚ<１００、すなわち正常範囲であればＹＥＳに進み、ステップＳ２４において、前記測定したインピーダンス値の時系列データを前記ＲＡＭ１３内に設けたデータ蓄積領域に記憶してから、ステップＳ２５に進む。またＺ≧１００、すなわち、何らかの原因でインピーダンスが正常範囲でないと判断されるとＮＯに進み、ステップＳ２６において、一つ前のサンプリングデータがＲＡＭ１３のデータ蓄積領域内にあるかどうか判断される。サンプリングデータがある場合、前述したように、解析に足る妥当なサンプリングがなされていると判断しＹＥＳに進み、ステップＳ２５に移行する。一つ前のサンプリングデータがない場合、すなわち、連続して２つのサンプリングが正常範囲外であった場合、サンプリング間隔は０．６（ｓｅｃ）経ってしまったことになり、前記サンプリング条件を満たさない。よって、ＮＯに進み、前記表示部４に測定不能を示すエラー表示し、電源を自動でオフする。
【００３５】
このとき、エラー表示と同時に音や振動などで被験者に測定不能を報知しても良い。これにより、測定者は睡眠時呼吸状態判定装置１を装着し直し、すぐさま測定を再開させることができる。
【００３６】
前記ステップＳ２５においては、基準状態を測定するための所定時間が経過したかどうか判断される。本実施例においては、前記所定時間を前記ステップＳ２１においてタイマーがオンされてから３０（ｓｅｃ）とする。よって、３０（ｓｅｃ）経過していなければＮＯに進み、ステップＳ２２に戻りインピーダンス測定を繰り返し、３０（ｓｅｃ）経過するとＹＥＳに進み、前記タイマーをオフすると共にステップＳ２７以降の基準データの演算及びＲＡＭ１３へのメモリ手順に移行する。このとき、前記サンプリングが正常に行なわれていることから、前記睡眠時呼吸状態判定装置１は正しく装着されていると判断される。
【００３７】
ステップＳ２７において、前記ＲＡＭ１３内の全てのサンプリングデータのインピーダンス平均値を演算部１５において演算し、続くステップＳ２８において、前記インピーダンス平均値に基づいて体幹部の体脂肪率を演算する。
【００３８】
ここで、本実施例においては、前記体幹部脂肪率の演算において、予め設定してあるインピーダンス値のみをパラメータとする回帰式を前記ＲＯＭ１４より読み込んで演算するものであり、前記回帰式は例えば、体幹部脂肪率＝α×（１／Ｚ）（ここで、αは定数である）で表されるものであり、性別及び年齢別にＲＯＭ１４内に格納されているものとし、前記登録してある個人データに基づいて、制御部１１によりＲＯＭ１４から適する回帰式が読み込まれるものとし、前記回帰式と前記インピーダンス平均値とから体幹部脂肪率を求め、ＲＡＭ１３のデータ格納領域に格納する。
【００３９】
ここで、発明者が見出した、前記回帰式の導出に至る体幹部脂肪率と腹部インピーダンスとの関係を図１０乃至図１２を用いて説明する。まず、図１０に示す腹部体組成を考慮しない腹部インピーダンス測定モデルにおいては、腹部前面に接触させた電流印加電極７ａ及び７ｂ間を腹部を介して流れる電流は、腹部前面から背中に向かうほど流れにくくなっていくことから、前記電圧測定電極８ａ及び８ｂ間において正常にインピーダンス測定可能な腹部前面から背中への距離をｘｃｍとする。ｘは電流印加電極７ａ及び７ｂ間距離によって定められる定数であるとする。このとき、前記電圧測定電極８ａ及び８ｂ間距離：Ｌを８ｃｍとし、電極の長さＫを２ｃｍとして、腹部前面において正常にインピーダンス測定可能な範囲を、前記電極配置及び距離ｘで表される直方体と見なす。更に、前記直方体の抵抗率をρとすると、インピーダンスＺとの関係は、Ｚ＝ρ×Ｌ／Ｋ×ｘとして表される。ここで、体幹部脂肪率（％ＦＡＴ）＝ρであることから、体幹部脂肪率（％ＦＡＴ）＝Ｚ×Ｋ×ｘ／Ｌ、前述の数値を代入すると、体幹部脂肪率（％ＦＡＴ）＝（ｘ／４）×Ｚとなり、ｘは前述したように定数であるとしたため、理論上、体幹部脂肪率（％ＦＡＴ）はインピーダンスＺに比例する。
【００４０】
しかしながら、前記距離ｘは腹部の体組成を反映する変数である。すなわち、実際には腹部前面の等価回路は、図１１に示すように、皮膚表面及び皮下脂肪は抵抗として考えられ、インピーダンス測定の際、皮下脂肪は接触インピーダンスとして作用してしまい、皮下脂肪の多い人ほど皮膚表面に流れる電流が多くなり、図１２に示すようにインピーダンスＺと公知のＤＸＡ測定を用いて算出した体幹部脂肪率との関係においては曲線のグラフが形成される。この補正のため、１／Ｚをパラメータとして、１／Ｚと前記ＤＸＡ測定を用いて算出した体幹部脂肪率との関係を示したものが図１３に示すグラフであり、相関係数Ｒ＝−０．９３の直線性を持つ関係で表すことが可能である。
【００４１】
前記ステップＳ２８において体幹部脂肪率が算出されると、ステップＳ２９において、前記体幹部脂肪率に基づいて全身脂肪率を算出する公知の回帰式を予め記憶してあるＲＯＭ１４より読み込んで、全身脂肪率を算出してＲＡＭ１３に格納する。ここで、全身脂肪率を算出する前記回帰式は例えば、ＤＸＡ測定により求めた全身及び体幹部脂肪率との相関より、図１４に示すような関係にあり、全身脂肪率（％ＦＡＴ）＝０．７７×体幹部脂肪率（％ＦＡＴ）＋３．２で表される。
【００４２】
ステップＳ３０において、前記ＲＡＭ１３のデータ蓄積領域内のデータの移動平均を取ることにより、図１５に示すような、呼吸に同期した腹部形状の変形によるインピーダンス変動波形が得られる。続くステップＳ３１において、前記波形の周波数分析より呼吸成分を抽出する。呼吸の周波数ｆ（Ｈｚ）として、呼吸の周波数帯域を０．１≦ｆ≦１と定め、適する公知のディジタルフィルタ処理により呼吸成分波形を求める。ステップＳ３２において、前記形成された呼吸成分波形において、前述の基準振幅：ｔ１を演算するものである。具体的には、サンプリング毎に前回のデータとの差を取り、符号がプラスからマイナスに変わった時点のデータを極大値とし、逆に符号がマイナスからプラスに変わった時点のデータを極小値とする。３０（ｓｅｃ）間の前記極大値の平均値及び極小値の平均値を求め、この差を求めることにより前記基準振幅：ｔ１とするものであり、前記ｔ１をＲＡＭ１３に記憶する。
【００４３】
次に、図４のステップＳ１０の睡眠時呼吸状態測定時の動作を図６、図７及び図８を用いて説明する。図６は睡眠時呼吸状態測定の一連の動作を示すサブルーチンであり、図７は前記図６中のインピーダンス測定を示すサブルーチンであり、図８は同じく図６中の無呼吸状態検出動作を示すサブルーチンである。
【００４４】
前記図４のステップＳ１０で睡眠時呼吸状態測定に入ると、図６のステップＳ４１において、睡眠時の無呼吸状態の回数をカウントする回数カウンタをｎ＝０、無呼吸状態が連続している状態をカウントする連続カウンタをｉ＝０として初期化すると共に、前記制御部１１により計時部１０のタイマーをオンし、ステップＳ４２において、図８を用いて後述するインピーダンス測定を行ない、ステップＳ４３において、前記インピーダンス測定の結果に基づいて、図９を用いて後述する無呼吸状態の検出を行なう。ステップＳ４４において、前記個人データ登録時に入力した計測予定時間が経過したかどうか判断される。経過していなければＮＯに進み、ステップＳ４２のインピーダンス測定に戻る。また、経過した場合ＹＥＳに進み、ステップＳ４５において、前記無呼吸状態検出の結果に基づいて、次式よりＡＨＩを算出してＲＡＭ１３に記憶し、図４のメインルーチンに戻る。
【００４５】
ここで、前記ＡＨＩ算出式は、ＡＨＩ＝無呼吸低呼吸回数ｎ（回）／予定計測時間（ｈ）で表されるものであり、睡眠１時間当たりの無呼吸と低呼吸の合計回数を示すものである。
【００４６】
ここで、前記ステップＳ４２のインピーダンス測定を図７を用いて説明する。インピーダンス測定に入ると、ステップＳ６１において、前記設定された所定のサンプリング周期によりインピーダンス値：Ｚ（Ω）が測定される。このとき、図５の基準状態測定において前述したように、前記睡眠時呼吸状態判定装置１は、正しく装着されており、サンプリングが正常に行なわれることが確認されているため、続くステップＳ６２において、サンプリングされたインピーダンス値の時系列データを前記ＲＡＭ１３内に設けたデータ蓄積領域に記憶する。
【００４７】
ステップＳ６３において、前記ＲＡＭ１３内のデータ蓄積領域に、最新のサンプリングデータを含む１０秒間のデータが蓄積されているかどうか判断される。蓄積されていなければＮＯに進み、再びステップＳ６１においてインピーダンス測定を繰り返し、蓄積されていればＹＥＳに進み、図６の睡眠時呼吸状態測定サブルーチンへ戻り、ステップＳ４３の無呼吸状態カウントに進む。
【００４８】
図８を用いて、前記ステップＳ４３の無呼吸状態カウントサブルーチンを説明する。前述したようにインピーダンス値が測定されると、ステップＳ８１において、最新の前記時系列データを含む過去１０秒間のインピーダンス値の時系列にデータに基づいて、順次移動平均を取ることにより、呼吸に同期した腹部形状変化によりインピーダンス変動波形が得られる。続くステップＳ８２において、前記波形の周波数分析より呼吸成分波形を抽出する。ここでも図５のステップＳ３１と同様にして、呼吸の周波数ｆ（Ｈｚ）を、０．１≦ｆ≦１として、適するディジタルフィルタをかけることにより求められるものである。ステップＳ８２において、前記形成された１０秒間の呼吸成分波形において、呼吸成分波形の最大値及び最小値を検出し、この差を睡眠時呼吸振幅：ｔ２とする。
【００４９】
続くステップＳ８４において、呼吸状態を判別する。一般的に無呼吸状態とは１０秒以上呼吸が休止している状態を表し、低呼吸状態とは１回の換気量が自然呼吸時の半分以下になる状態とされている。よって、ここでは、図５のステップＳ３２において求めた基準振幅：ｔ１に対してｔ２が半分以下になった状態が１０秒間検出された場合を無呼吸低呼吸状態として定義する。すなわち、ステップＳ８４において、ｔ２>ｔ１／２ならば自然呼吸状態とし、ｔ２≦ｔ１／２ならば無呼吸低呼吸状態として判別する。
【００５０】
ｔ２≦ｔ１／２であった場合ＮＯに進み、ステップＳ８５において、前記無呼吸低呼吸状態が１０（ｓｅｃ）以上連続しているかどうかをカウントする連続カウンタをｉ＝ｉ＋１として、図６睡眠時無呼吸状態測定サブルーチンへ戻り、インピーダンス測定から繰り返す。また、ｔ２>ｔ１／２であった場合ＹＥＳに進み、ステップＳ８６において、前記連続カウンタがｉ＝０かどうか判断される。ｉ＝０の場合ＹＥＳに進み、図６の睡眠時無呼吸状態測定サブルーチンへ戻る。ｉ＝０でない場合ＮＯに進み、ステップＳ８７において、１０（ｓｅｃ）以上の無呼吸低呼吸状態が検出されてから再び自然呼吸状態に戻ったものと判断し、無呼吸低呼吸カウンタをｎ＝ｎ＋１としてカウントを進め、ステップＳ８８において、連続カウンタをｉ＝０に戻した後、図６の無呼吸低呼吸状態測定サブルーチンへ戻る。
【００５１】
最後に図４のステップＳ１１に示した睡眠時呼吸状態判定の動作を図９を用いて説明する。
【００５２】
ステップＳ１０１において、前記ＲＡＭ１３に記憶したＡＨＩを読み込み、前記ＡＨＩに基づき、睡眠時無呼吸症候群の判定を行なう。すなわち、ＡＨＩ<５のとき正常を示し、５≦ＡＨＩ<１５のとき軽度の睡眠時無呼吸症候群であることを示し、１５≦ＡＨＩ<３０のときを中等度、３０≦ＡＨＩのときを重度の睡眠時無呼吸症候群であることを示す。
【００５３】
ステップＳ１０２において、前記ＲＡＭ１３に記憶した全身脂肪率に基づいて、公知の肥満度の判定を行なう。例えば、予めＲＯＭ１４に記憶してある図１６に示すような判定表を用い肥満度を判定する。前記判定表によると、肥満度は性別及び年齢別に、全身脂肪率によって痩せ、標準、軽肥満及び肥満の４つに区分されており、個人データとして入力した性別及び年齢と、前記算出された全身脂肪率とから、該当する肥満度が選定されるものである。例えば、３０歳男性で全身脂肪率が２３％ＦＡＴであった場合には肥満度は軽肥満と判定される。このように判定された肥満度はＲＡＭ１３に記憶され、続くステップＳ１０３において、前記判定された肥満度が標準であるか否かが判断される。標準でない場合、すなわち痩せ、軽肥満又は肥満の内何れかであった場合ＮＯに進み、ステップＳ１０４において、肥満度を判定した前記全身体脂肪率から標準域までの差分を算出し、目標減量値としてＲＡＭ１３に記憶する。前述した３０歳男性の場合、２１％ＦＡＴが標準域であるため、全身脂肪率２％を目標減量値とするものである。この後、ステップＳ１０５に移行する。また、ステップＳ１０３において、肥満度が標準であると判断されるとＹＥＳに進み、前記ステップＳ１０５に移行する。
【００５４】
ステップＳ１０５において、前記ステップＳ１０１及びステップＳ１０２において各々判定された睡眠時無呼吸症候群と肥満度との判定結果より、睡眠時の呼吸状態に関するアドバイスを選択する。例えば図１７に一例を示すように、前記睡眠時無呼吸症候群と肥満度とをマトリクス状に配した判定表を用いるものであり、前記判定表は、予めＲＯＭ１４の中に記憶されているものである。
【００５５】
前記判定表は、縦軸を肥満度別に、痩せ、標準、軽肥満及び肥満として４つに区分し、横軸を睡眠時無呼吸症候群の症状別に、正常（ＡＨＩ<５）、軽度（５≦ＡＨＩ<１５）、中等度（１５≦ＡＨＩ<３０）及び重度（３０≦ＡＨＩ）として４つに区分したものであり、肥満度と睡眠時無呼吸症候群とが各々適合するマトリクス上に各々予め設定されたアドバイスを読み込むものである。
【００５６】
前記図１７に示したアドバイスは、大きく分類すると、睡眠時無呼吸症候群が重度と判定された場合には、昼間無意識の内に眠ってしまい重大な事故に繋がるなど、日常生活における危険性を伴うものであるため、前記肥満度にかかわらず、然るべき医療機関における専門的な治療を勧めるアドバイスを示すものである。
【００５７】
また、睡眠時無呼吸症候群が軽度又は中等度の場合であって、肥満度が痩せ又は標準であった場合、無呼吸及び低呼吸の発生原因は肥満以外の何らかの疾病であると考えられるため、医師への相談を勧めるアドバイスを示すものである。同じく、睡眠時無呼吸症候群が軽度又は中等度の場合であって、肥満度が軽肥満又は肥満と判定された場合、無呼吸及び低呼吸の発生原因は肥満であると考えられるため、肥満を解消することにより睡眠時の呼吸状態が改善され快適な睡眠を得られる可能性が高いことから、肥満を解消するよう促すアドバイスを示すものである。
【００５８】
更に、睡眠時無呼吸症候群が正常であると判定された場合には、肥満度を標準に近づけるようアドバイスするものであり、特に、軽肥満又は肥満であった場合には、無呼吸症候群にかかる危険性が高い状態であることから減量するようアドバイスするものである。
【００５９】
前述のようにアドバイスを選択すると、図４のメインフローチャートに戻り、測定結果、判定結果及び前記アドバイスを表示するものである。
【００６０】
なお、本実施例では、肥満度と睡眠時無呼吸症候群の重症度とのマトリクスにより、呼吸状態の改善に関するアドバイスを選択したが、全身脂肪率とＡＨＩの値をマトリクス状に展開して各々にアドバイスを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施例の睡眠時呼吸状態判定装置の使用時の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面である。
【図３】本実施例の睡眠時呼吸状態判定装置の電気ブロック図である。
【図４】本実施例のメイン動作を示すメインフローチャートである。
【図５】基準状態測定時の動作を示すサブルーチンである。
【図６】睡眠時呼吸状態測定時の動作を示すサブルーチンである。
【図７】図６のサブルーチンにおけるインピーダンス測定時の動作を示すサブルーチンである。
【図８】図６のサブルーチンにおける無呼吸状態カウント時の動作を示すサブルーチンである。
【図９】睡眠時呼吸状態判定時の動作を示すサブルーチンである。
【図１０】腹部前面の電流経路モデルである。
【図１１】腹部前面の等価回路モデルである。
【図１２】体幹部脂肪率と生体インピーダンスとの関係を示すグラフである。
【図１３】体幹部脂肪率と生態インピーダンスの逆数との関係を示すグラフである。
【図１４】全身脂肪率と体幹部脂肪率との関係を示す図である。
【図１５】呼吸によるインピーダンス変動を示す図である。
【図１６】性別及び年齢別肥満度判定を示す図である。
【図１７】睡眠時無呼吸症候群判定と肥満度判定とをマトリクス状に配した判定表である。
【符号の説明】
【００６２】
１    睡眠時呼吸状態判定装置
２    本体部
３    ベルト型固定部
４    表示部
５    電源スイッチ
６    設定スイッチ
７ａ，７ｂ    電流印加電極
８ａ，８ｂ    電圧測定電極
１０    計時部
１１    制御部
１２    記憶部
１３    ＲＡＭ
１４    ＲＯＭ
１５    演算部
１６    判定部
１７    呼吸状態判定部
１８    肥満判定部
１９    アドバイス設定部
２０    電源
２１    電流印加部
２２    電圧測定部
２３    Ａ／Ｄ変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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