(57)【要約】  ストレスを評価および治療し、それにより、ストレスによって引き起こされる、または悪化する疾患を評価および治療する、使用が簡単で対費用効果の大きい方法および装置が提供される。より具体的には、呼吸の間にＲＳＡ波を識別して、被験者にリアルタイムのＲＳＡ波情報を提供する方法および装置が提供される。これらの方法および装置は、さらに、ＲＳＡ波における降下点を識別するために使用することができる。そのような方法および装置は、被験者に、副交感神経性の流出を維持し、それによってストレスを防ぐ、かつ／またはそのレベルを低減する能力を提供する。
2008536648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
人間の被験者からのデータを生成するＰＰＧセンサと、
前記ＰＰＧセンサに連結された制御システムと、
表示画面とを備え、
前記制御システムが、前記表示画面に出力するため、前記人間の被験者からのデータを処理するように構成され、前記出力されたデータが、前記人間の被験者に、少なくとも１つのＲＳＡ波の降下点と関連付けられた情報を提供する、人間の被験者におけるストレスを低減する手持ち式の可搬型バイオフィードバック装置。
【請求項２】
前記情報が視覚情報である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記情報が聴覚情報である、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記情報が、前記被験者に呼気の開始を促すために使用される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記情報が、ほぼリアルタイムで前記被験者に提供される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
被験者によって活動化されることが可能な呼吸メトロノームをさらに備え、前記呼吸メトロノームが、予め定められた期間の後に非活動化するようにプログラムされた、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
被験者の呼吸に関係する情報を抽出するように構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
呼吸に関係する前記情報が、速度、リズム、および体積を含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ハウジングが電源を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
電力がＡ／Ｃ電源によって提供される、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記被験者に、少なくとも１つのＲＳＡ波の降下点に関する情報を提供する工程を含む、人間の被験者における副交感神経性の流出を生成する方法。
【請求項１２】
前記情報が視覚情報である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記情報が聴覚情報である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記情報が、前記被験者に呼気の開始を促すために使用される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記情報が、ほぼリアルタイムで前記被験者に提供される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
（ａ）ハウジングと、
（ｂ）人間の被験者からのデータを生成するＰＰＧセンサと、
（ｃ）前記ＰＰＧセンサに連結された制御システムと、
（ｄ）表示画面とを備え、
前記被験者の親指と人差し指の間で把持されている間機能する、人間の被験者におけるストレスを低減する手持ち式の可搬型バイオフィードバック装置。
【請求項１７】
前記ＰＰＧセンサが、前記被験者の人差し指に接触するように構成された、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記制御システムが、前記表示画面に出力するため、前記人間の被験者からのデータを処理するように構成され、前記出力されたデータが、前記人間の被験者に、前記人間の被験者のストレスレベルに関連付けられた情報を提供する、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記制御システムが、前記表示画面に出力するため、前記人間の被験者からのデータを処理するように構成され、前記出力されたデータが、前記人間の被験者に、少なくとも１つのＲＳＡ波の降下点に関連付けられた情報を提供する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記情報が視覚情報である、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記情報が聴覚情報である、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記情報が、前記被験者に呼気の開始を促すために使用される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記情報が、ほぼリアルタイムで前記被験者に提供される、請求項１９に記載の装置。
【請求項２４】
被験者によって活動化されることが可能な呼吸メトロノームをさらに備え、前記呼吸メトロノームが、予め定められた期間後に非活動化するようにプログラムされた、請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
被験者の呼吸に関係する情報を抽出するように構成された、請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
前記呼吸に関係する情報が、速度、リズム、および体積を含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
前記ハウジングが電源を含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２８】
電力がＡ／Ｃ電源によって提供される、請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２００５年３月１８日出願の米国出願第１１／０８４，４５６号の一部継続出願であり、その優先権を主張し、その利益を享受する。本出願は、さらに、２００５年４月２０日出願の米国仮出願第６０／６７３，１４８号、２００５年４月２１日出願の米国仮出願第６０／６７３，６２７号、および２００５年８月４日出願の米国仮出願６０／７０５，８８３号の優先権を主張し、それらの利益を享受する。上記に参照した出願それぞれの内容の全体を、参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本発明は、ストレスおよびストレス性の疾患を評価し、治療する方法および装置に関する。より具体的には、本発明は、呼吸性洞性不整脈パターンに関する情報を提供することによって、副交感神経の活性を増加させる、バイオフィードバック装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ストレスを低減する多数の製品およびサービスが存在するのにもかかわらず、ストレスおよびストレス性の疾患は、依然として膨大な経済的ならびに非経済的コストにつながっている。米国だけでも、仕事のストレスが、生産性、常習的欠勤、および総売上高の点で、年間約３０００億ドルを計上すると推定されている。直接的に労働に関連するコストに加えて、ストレスおよびストレス性の疾患を治療する試みは、２００２年には、抗うつ薬および抗不安薬の分野で１７０億ドル以上を計上した。そのような薬物治療の年間コストにおける常に上向きの傾向が継続している。
【０００４】
それに加えて、潜在的なストレス性疾患から直接的または間接的に生じる付随的な健康問題が原因で、ストレスによって、大幅な計り知れないコストにつながる。例えば、研究によって、ストレスを受けている人々はウィルス性および非ウィルス性の疾患により弱いことが示されている。この共通の良く知られた例は、ストレスと呼吸器感染の関係である。さらに、病気にかかると、ストレスも受けている場合には回復により時間がかかる。
【０００５】
慢性ストレスは、自律神経系（ＡＮＳ）のバランスとＡＮＳの効力の両方を損なって、無数のストレス性疾患をもたらす恐れがある。ＡＮＳの障害は変性疾患および若年死につながる。例えば、臨床研究において、４５歳〜６４歳の健康な男性および女性１４，０２５名によるＡＮＳの単一の２分間の測定が検討された。８年後、より低い副交感神経の測定値を有していた者は、疾病および死亡の発生率がはるかに高かった。他の３つの研究（米国、デンマーク、およびフィンランド）においても、「原因を問わない死亡率」に関係するものとしてＡＮＳ機能が検討された。それぞれの研究において、低い副交感神経のＡＮＳ機能は、病気および死亡よりも先行し、それらを予測した。文字通り数百もの他の研究によって、ＡＮＳ機能が、心臓病、糖尿病、および脳卒中などの個々の病気に関係するものとして検討された。例えば、英国政府により、ＡＮＳ機能および心臓病に関する研究が委託された。最も低い副交感神経のＡＮＳ機能を有していた者は、心臓発作による死亡率の増加が１，０００％を超えていた。ストレスの非経済的コストも顕著であり、家族、友人、隣人、および同僚との関係に対する悪影響を含む。
【０００６】
ストレス反応には、自律神経系と内分泌系の２つの基本的な系が関与する。ＡＮＳは、一般に内臓の平滑筋を刺激し、交感神経部分と副交感神経部分から成る。単純な用語では、交感神経部分は、エネルギーを動員して、緊急事態に対応（「戦闘または逃亡」）し、感情を表現したり激しい活動を行う一方、副交感神経部分は、鎮静効果を発揮するように作用し、それによって交感神経系の平衡を保つ。交感神経が次第に活発になると、心拍数、血圧、呼吸数、精神活動（それにより、脳を興奮させる）、および他の身体機能を増加させる。したがって、ストレスは交感神経の高い活性によって維持される。
【０００７】
内分泌系も、ストレスに関係するプロセスに関与する。特に、視床下部の下垂体副腎（ＨＰＡ）系は、内分泌系のストレス反応において主要な役割を果たす。視床下部は、ペプチドホルモンを分泌して下垂体を刺激し、それが次に、それ自体のホルモンを分泌して、他の内分泌腺を刺激する。副腎は、代謝とエネルギーの生成とを調節するとともに、自律神経系の交感神経枝および副交感神経枝の反応を調節する、コルチゾールを分泌する。コルチゾールレベルは、個人のストレス反応の程度に直接関係する。
【０００８】
１９７０年代初頭、Ｈｅｒｂｅｒｔ  Ｂｅｎｓｏｎ博士により、「ストレス反応」の反対の神経学的および生理学的状態が存在することが実証された。「弛緩反応」と呼ばれるこの状態は、他の臨床研究者らによって確認されている。自律神経系の観点から、ストレス反応は交感神経枝の高い活性によって特徴付けられ、弛緩反応は副交感神経枝の高い活性によって特徴付けられる。弛緩反応を引き起こすことにより、本質的に、活動化されたストレス反応が中断される。したがって、弛緩反応を頻繁に活動化することにより、ストレッサーが持続的な（すなわち、慢性の）ストレスをもたらすのを防ぐことができる。さらに、弛緩反応を頻繁に活動化することにより、過去に受けた慢性ストレスによって引き起こされる、高血圧などの障害の大半が好転することが示されている。
【０００９】
自律神経系の２つの枝（交感神経および副交感神経）の相互作用は、個々の連続する心拍間に生じる時間の小さな変化を検査することによって特徴付けることができる。個人が休息している場合、心拍間の時間のばらつきは副交感神経枝によって引き起こされる。このばらつきは、個人の呼吸パターンによって増減する。吸気中、副交感神経枝は阻害され、心拍数は上昇し始める。呼気中、副交感神経枝は活動し、心拍数を引き下げる。変化する心拍数と呼吸の間のこの関係は、呼吸性洞性不整脈（ＲＳＡ）と呼ばれる。ＲＳＡの測定値は、心拍数が上下する程度の数学的計算値である。上昇および下降がより大きいと、副交感神経系の活性はより大きい。換言すれば、より大きなＲＳＡはより大きな副交感神経の活性を示す。上述したように、副交感神経の活性が十分増加することにより、身体が弛緩反応にシフトし、それによって、先在するストレス反応がある場合にそれを中断する。
【００１０】
弛緩反応を活動化させて、ストレスを治療または制御するため、侵襲性および非侵襲性の技術および処置の両方を含む、多くの試みがなされてきた。例えば、鍼治療、処方薬および非処方薬による薬物治療、ならびに精神療法はすべて、ストレスを緩和または制御する試みに使用されてきた。しかし、これらの治療はそれぞれ、金銭的かつ時間的に著しいコストを伴う。さらに、これらの治療の有効性は、完全ではない場合が多く、ほぼ存在しないこともある。有効性は、評価するのが困難な場合が多く、一時的に過ぎないことが多い。それに加えて、薬物治療には望ましくない副作用がある場合が多く、さらには中毒のリスクさえあることがある。さらに、すべての利用可能な選択肢をもってしても、ストレスは、依然として通院治療の８０％以上（直接的または間接的に）を占める。
【００１１】
したがって、有効で、非侵襲性で、使用が簡単で、かつ安価である、ストレスを評価し治療する方法および装置が明らかに必要とされている。それに加えて、好ましくない副作用を有さない、または中毒のリスクを引き起こさない、方法および装置が明らかに必要とされている。特に、高レベルの中断されない副交感神経の活動を提供することによってストレスの低減を促進するとともに、ストレス反応を即座に停止させることができる、方法および装置が明らかに必要とされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、ストレスを評価および治療し、それにより、ストレスによって引き起こされる、または悪化する疾患を評価および治療する、使用が簡単で対費用効果の大きい方法および装置を提供する。より具体的には、本発明は、個々のＲＳＡ波を識別し、被験者にＲＳＡ波情報を提供する方法および装置を提供する。この情報は、例えば、バイオフィードバック設定に使用して、被験者が、ストレスのレベルを低減し、規則的な呼吸を達成するのを支援することができる。
【００１４】
本発明は、さらに、生理学的ストレス反応を即座に停止することを可能にして、ストレス反応が心身に害を及ぼすのを防ぐ方法および装置を提供する。本発明による方法および装置を常用することにより、慢性ストレスの蓄積された影響を含む、ストレスに晒されることによって引き起こされる生理学的障害を好転させることが可能になる。
【００１５】
したがって、本発明の代表的な一実施形態は、人間の被験者におけるストレスを防ぎ、低減し、または排除する、可搬型の手持ち式バイオフィードバック装置を提供する。
本発明の別の代表的な実施形態は、長期間にわたって高い副交感神経活性の実質的に継続的な状態を維持する方法および装置を提供する。
【００１６】
本発明の別の代表的な実施形態は、フォトプレチスモグラフ（「ＰＰＧ」）センサと、被験者に自身のＲＳＡ波に関する情報を提供するための表示画面とを含む、可搬型の手持ち式バイオフィードバック装置を提供する。
【００１７】
本発明のさらなる代表的な実施形態は、毎分６呼吸近くの呼吸頻度を達成することによって、ストレスのレベルを低減するように被験者を訓練する方法および装置を提供する。
本発明の別の代表的な実施形態は、高レベルの中断されない副交感神経の活性を、そのような活性に対するリアルタイムのフィードバックとともに提供することによって、ストレスの低減を促進する方法および装置を提供する。
【００１８】
本発明のさらなる代表的な実施形態は、ユーザの呼吸を案内するのに使用することができる、ＲＳＡ波の上昇点から下降点までの遷移に関するユーザ情報を与える方法および装置を提供する。
【００１９】
本発明のさらに別の代表的な実施形態は、ＲＳＡ波に関係する誤ったデータを検出し修正する方法と、そのような方法を利用する装置とを提供する。
本発明の別の代表的な実施形態は、可搬型バイオフィードバック装置の表示画面上のスケーリングを調整する方法と、そのような方法を利用する装置とを提供する。
【００２０】
本発明のさらに別の実施形態は、ＲＳＡ波を分析することによって、深さ、速度、および体積を含む呼吸パターンを識別し、その表示を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
研究により、制御された呼吸は、交感神経枝と副交感神経枝の間のバランスを変えることができることが示されている。３つの特定の呼吸の成分は、副交感神経の神経支配の量を相互作用的に判断する。これらの３つの成分は、頻度、１回呼吸量、および呼気／吸気比を含む。一般に、副交感神経の活性は、呼吸頻度を低減させることによって、１回呼吸量を増加させることによって、かつ／または呼気／吸気比を増加させることによって増加する。したがって、これらの３つの変数を変化させることは、非侵襲的に、簡単に、安価に、かつ負の副作用なしに、弛緩反応を有効に誘発するのに十分に、副交感神経の活性を増加させる可能性を有する。
【００２２】
概略的には、バイオフィードバック方法および装置は、１つまたは複数の生理機能を改善または維持するため、被験者が行為または活性の変化を促進することを可能にする訓練プロセスを伴う。長期にわたって、バイオフィードバック方法および装置を用いて、これらの機能に対するより大きな制御を行使するように被験者を訓練することができる。治療が被験者に課される治療の他の形態とは対照的に、バイオフィードバック方法および装置は、被験者が、訓練プロセスをほぼ自動的な反応に徐々に統合することを可能にする。
【００２３】
本発明は、ストレスおよびストレス性疾患に苦しんでいる被験者に対して、バイオフィードバック情報および訓練を提供することができる方法および装置に関する。そのようなバイオフィードバック情報および訓練は、呼吸性洞性不整脈パターンおよびそのようなパターンに影響し得る呼吸の分析に基づいてもよい。
【００２４】
ＲＳＡデータセットのみを使用して、自発呼吸中に個々のＲＳＡ波を識別する既知の方法はない。ＲＳＡ波を呼吸と相関させるため、通常、心拍数および呼吸数情報が収集され、別々にマッピングされる。本発明の１つの態様は、ＲＳＡデータセット内の個々の波を識別することを含む。本発明のさらなる態様は、ＲＳＡ波パターンを使用して、被験者に、心拍数データに基づいたリアルタイムの呼吸フィードバック情報を提供することを含む。波パターン分析および呼吸フィードバックに基づいて、ストレスレベルを減少させるか、または適切に制御する手段も提供される。
【００２５】
それに加えて、ＲＳＡデータセットのみを使用して、自発呼吸中に個々のＲＳＡ波をリアルタイムで識別する既知の方法はない。本発明の追加の態様は、そのようなリアルタイムの識別を可能にし、この情報を使用して、高レベルの中断されない副交感神経の活性を生成することを促進する。
【００２６】
波パターン識別の代表的な方法
本発明の代表的な一実施形態では、呼吸性洞性不整脈の波パターンの識別および分析は、心拍間ベースで被験者の脈拍数を測定することによって始まる。医学文献において、人間の心拍数、したがって脈拍数は、波のような形で継続的に上下に変動することが十分に確立されている（図１）。これらの波は心拍変動（ＨＲＶ）波として知られている。人が物理的に静止し休息しているとき、ＨＲＶ波は人の呼吸に関係する。これらの静止時ＨＲＶ波は、これらの波のサイズおよび形状が、人の呼吸の速度、リズム、および深さに関係するので、呼吸性洞性不整脈、すなわちＲＳＡ波として医学的に知られている。人が毎分４〜１５呼吸の間で呼吸している限り、波の頻度は、本質的に呼吸の頻度と一致する。ほとんどの人はこの範囲内で呼吸するが、この範囲外で呼吸している場合であっても、波の頻度はやはり呼吸の頻度に近似する。
【００２７】
波と呼吸の間の相関は、医学文献において視覚分析によって十分に確立されているが、心拍データセット内の個々の波を識別する自動の方法は存在しない。本発明の代表的な一実施形態は、心拍データセットに対して個々の波を識別する新規な方法を含む。
【００２８】
例えば、２つの連続した脈拍ピークの間の時間（ミリ秒単位）の量（ピーク間時間）はｐｐ間隔（ｐｐ）と呼ばれる（図２）。本発明の代表的な一実施形態では、装置は、連続するｐｐ間隔を記録する。ｐｐ間隔ポイントの説明は、ｒｒ間隔（心電計、すなわちＥＣＧにおける連続するＲ波間の間隔）、脈拍数ポイントなどのｐｐ間隔の任意の派生語、および心拍数などのｒｒ間隔の任意の派生語にも当てはまる。集合的に、これらの間隔は、「心拍数に関係する間隔」と称されてもよい。さらに、ｐｐ間隔からＲＳＡ波を抽出する同じ方法は、これらの他のポイントにも同様に直接適用することができる。しかし、本発明の特定の好ましい実施形態は、ｐｐ間隔データセット内の波を解析する。
【００２９】
記録されたｐｐ間隔それぞれの脈拍数（６０，０００／ｐｐ）は、新しい脈拍ピークに遭遇するごとに画面に表示されてもよい。連続するｐｐ間隔の間の全体時間差（ａｂｓｏｌｕｔｅ（ｐｐ［ｎ］−ｐｐ［ｎ−１］）は、拍動間隔（ＩＢＩ）と呼ばれる（図３）。本発明の１つの態様は、ｐｐ間隔時間を使用して、個々のＲＳＡ波を識別する。本明細書に記載される方法は、自発呼吸および誘導呼吸の両方に使用されてもよい。
【００３０】
ｐ−ｐはそれぞれ、その直前のｐ−ｐ（前のｐｐ）およびその直後のｐ−ｐ（次のｐ−ｐ）との関係を検討することによって分類されてもよい。前のｐ−ｐがそれ以下であり、次のｐ−ｐもそれ以下である場合、ｐ−ｐは最上点（ｔｐ）と見なされてもよい（図４ａ）。前のｐ−ｐがそれ以上であり、次のｐ−ｐもそれ以上である場合、ｐ−ｐは最下点（ｂｐ）と見なされてもよい（図４ｂ）。前のｐ−ｐがそれよりも小さく、次のｐ−ｐがそれよりも大きい場合、ｐ−ｐは上昇遷移点（ａｔ）と見なされてもよい（図４ｃ）。前のｐ−ｐがそれよりも大きく、次のｐ−ｐがそれよりも小さい場合、ｐ−ｐは下降遷移点（ｄｔ）と見なされてもよい（図４ｄ）。したがって、ｐ−ｐは、最上点（ｔｐ）、最下点（ｂｐ）、上昇遷移点（ａｔ）、または下降遷移点（ｄｔ）のいずれかとして分類されてもよい。用語「遷移点」は、単語「上昇」または「下降」を用いて意味が限定されないときに、上昇および下降遷移点の両方を指すために使用することができる。連続する遷移点は、一連の連続する上昇遷移点または下降遷移点を指す（図５）。
【００３１】
用語「最上レベル」は、最上点の相対的な高さを指すために使用されてもよい。最上点のレベルは次のように計算されてもよい。Ｌ＝最上点以下の、最上点の直ぐ左にある連続する点の数。Ｒ＝最上点以下の、最上点の直ぐ右にある連続する点の数。Ｌ＜Ｒの場合、最上レベルはＬに等しく、そうでなければ、最上レベルはＲに等しい。図６は、３つの例を使用して、最上点のレベルがどのように分類されてもよいかを示す。
【００３２】
用語「最下レベル」は、最下点の相対的な高さを指すために使用されてもよい。最下点のレベルは次のように計算されてもよい。Ｌ＝最下点以上の、最下点の直ぐ左にある連続する点の数。Ｒ＝最下点以上の、最下点の直ぐ右にある連続する点の数。Ｌ＜Ｒの場合、最下レベルはＬに等しく、そうでなければ、最下レベルはＲに等しい。図７は、３つの例を使用して、最下点のレベルがどのように分類されてもよいかを示す。
【００３３】
図８（ａ）〜（ｂ）は、  データセット内のＲＳＡ波を見つける代表的な手順を示す代表的なフローチャートを示し、図９は、この手順がどのように適用されてもよいかを示す。本発明の代表的な一実施形態では、第１の工程は、データセット内の最も多数の連続する遷移点（ｃｔｐ）の位置を見つけることである。図９では、最も多数の連続する遷移点はポイント１で始まる。２つの連続する遷移点がある。波の深さはこれらの遷移点の数に等しい。したがって、この例における波の深さは２である。好ましい実施形態では、波の深さが４よりも大きい場合、波の深さの値は４まで調整される。
【００３４】
次の工程は、最下レベルが波の深さに等しいか、それよりも大きい、連続する遷移点の右にある最下点の位置を見つけることである。これはＲＳＡ波の右の谷底点（ｖ２）である。図９の中の例では、８番目の最下点はレベル３を有し、それは波の深さよりも大きい。次の工程は、最下レベルが波の深さに等しいか、それよりも大きい、連続する遷移点の右にある最下点の位置を見つけることである。これはＲＳＡ波の左の谷底点（ｖ１）である。図９に提供される例では、０番目の最下点はレベル４を有し、それは波の長さよりも大きい。次の工程は、左の谷底点と右の谷底点の間の最高点の位置を見つけることである。これはＲＳＡ波のピーク（ｐ）である。図９の例では、ポイント６は２つの谷底点間の最高点である。左の谷底点（ｖ１）から右の谷底点（ｖ２）までのデータはすべて、処理済みデータと見なされる。すべての可能な波が識別されるまで、残りの未処理データに対して同じ手順が繰り返される。
【００３５】
本発明の範囲内にあると見なされるべき、上述の方法における多数の変形がある。例えば、同様の方法を使用して、一連の遷移点の両側でピークを見つけることができる。したがって、２つのピーク点間の谷は２つのピーク間の最低点である。さらに、波の深さは、遷移点の絶対数、または遷移点の数に基づく派生数（例えば、遷移点の数×７５％）に基づいてもよい。さらに、ｖ２ポイントの前にｖ１ポイントを識別することができる。
【００３６】
好ましい実施形態では、新しい最下レベル４のポイントが識別されるごとに、上述した波解析方法が使用される。したがって、本発明の代表的な実施形態による装置は、最下レベル４のポイント間のＲＳＡ波を「探す」。他の代表的な実施形態では、装置は、各ポイントの後、または特定の期間が経過した後（例えば３０秒ごと）などに、ＲＳＡ波を「探す」ように構成されてもよい。代表的な実施形態は、ＲＳＡ波を描写する非常に高い可能性を有するので、最下レベル４のポイントを使用する。すなわち、それらは、ＲＳＡ波の谷底点（ｖ１、ｖ２）である高い可能性を有する。
【００３７】
上述したＲＳＡ波解析方法がＲＳＡ波を不正確に説明することがある、２つの例がある。１つは、二重頂点の波に遭遇した場合に生じることがある。二重頂点の波は、人が、既に呼気した後に吸気するまで長時間待つときに形成されることがある。別の例は、二重底点の波が形成されるときに生じることがある。二重底点の波は、人が、吸気した後に長時間呼吸を止めるときに形成されることがある。二重頂点は、２つの波の長さの比を検査することによって容易に識別される（図１０）。（ｐ１−ｖ２）が（ｐ１−ｖ１）よりもはるかに小さく、（ｐ２−ｖ２）が（ｐ２−ｖ３）よりもはるかに小さく、かつ（ｐ１−ｖ２）が（ｐ２−ｖ３）に非常に近いとき、二重頂点が生じた。好ましい実施形態では、二重頂点は、（（ｐ１−ｖ２）／（ｐ１−ｖ２））＜０．５０、（（ｐ２−ｖ２）／（ｐ２−ｖ３））＜０．５０、かつ（（ｐ１−ｖ１）／（ｐ２−ｖ３））＞０．７５である状況として定義されてもよい。二重底点は二重頂点の反対として定義されてもよい。
【００３８】
二重頂点または二重底点が基本的な解析方法から生成される場合は常に、パターンを形成する２つの波は、互いに組み合わされて１つの波になってもよい。ポイントｖ１は新しい波のｖ１である。ポイントｖ３は新しい波のｖ２になる。ｖ１とｖ３の間の最も高い値は新しい波のピーク点である。これは図１１によって例証される。
【００３９】
本発明の代表的な実施形態は、精神的ストレスのユーザのレベルを評価するため、上述のＲＳＡ波情報を使用することができる。この精神的ストレスの測定は、装置内においてストレスメータとして表されてもよい（図１２（５））。例えば、人がストレスを受けているとき、呼吸は通常、ストレスのない状態に比べて速く、かつ不規則になる。この速く不規則な呼吸は、短く不規則に変化するＲＳＡ波が形成される原因となる場合がある。本発明による方法および装置を使用して、ユーザの平均波長が弛緩状態を表すレベルからどれくらい離れているかを判断することにより、ユーザのストレスレベルを判断することができる。そのような方法および装置はまた、ユーザの波がどのくらい不規則（不整脈性）であるかを計算してもよい。これらの２つの評価は、ストレスレベル全体を示すため、個々に使用されるか、または組み合わされて単一の値にされてもよい。
【００４０】
研究により、人が深く弛緩しているとき（深い瞑想の状態にあるなど）、毎分約６呼吸の安定したリズムで呼吸する傾向があることが実証されている。そのような規則的な呼吸により、ＲＳＡ波長は呼吸頻度に同調するようになる。したがって、毎分６呼吸の規則的な呼吸は１０秒の波長を有する一連のＲＳＡ波をもたらす。したがって、本発明の代表的な実施形態は、ユーザのストレスレベルを評価するときの弛緩閾値として１０秒の波長を使用する。代表的な実施形態は、さらに、最後の５つの波の平均波長を計算して、平均値が１０秒から比例的にどの程度離れているかを判断する方法および装置を含む。これは「波長スコア」の１つの例である。
【００４１】
不整脈性の波は、多数の標準偏差公式を使用して定量化されてもよい。本発明の代表的な実施形態は、最後の５つの波における連続する波長それぞれの差の合計を使用して、「偏差スコア」を計算する。代表的な実施形態は、さらに、連続する波長間の差の合計を使用することができ、また、最も最近の波の偏差をより多く考慮するように、順位加重平均を使用してもよい。本発明の代表的な一実施形態におけるストレスレベルは、「波長スコア」の７０％＋「偏差スコア」の３０％を使用する。新しいＲＳＡ波が識別されるごとに、ユーザのストレスレベルを再計算することができる。
【００４２】
ストレスは、ピーク間時間の減少、ピーク間の頻度の増加、波長の減少、波の頻度の増加、振幅の減少、不規則な波長、不規則な波の頻度、不規則な振幅、不規則なピーク間時間、不規則なピーク間の頻度、不規則なピークの配置、または偏差の減少など、様々なＲＳＡ波の挙動を引き起こす場合がある。上述の変数のいずれか１つ、またはそれらのいずれかの組合せを、ＲＳＡ波に適用し、ストレスレベルの指標として使用することができる。ストレスを評価するため、個々のＲＳＡ波を識別すること、上述の変数のいずれかを単独で、互いに組み合わせて、かつ／または他の変数と組み合わせて使用することは、本発明の範囲内であり、従来技術には記載されていない。
【００４３】
ストレスレベルを判断するため、識別されたＲＳＡ波を使用することに加えて、本発明の代表的な実施形態による装置および方法は、さらに、ＲＳＡ波情報を使用して、平均心拍数および波の頻度の両方を判断し表示することができる。最後の波におけるすべての脈拍数の平均を使用して、平均心拍数を評価してもよい。例えば、新しいＲＳＡ波が識別されるごとに、脈拍数の平均が計算されてもよく、心拍数が更新されてもよい。波の頻度の表示は、さらに、新しいＲＳＡ波が識別されるごとに更新されてもよい。代表的な実施形態は、毎分当たりの波（呼吸）に対する頻度を表すことができる。代表的な実施形態では、波の頻度および心拍数は最も近い整数に丸められてもよい。
【００４４】
リアルタイムの波パターン識別の代表的な方法
本発明は、さらに、リアルタイムのＲＳＡ波パターン識別の方法を提供する。特定の実施形態では、そのような方法は２つの主要な割込み駆動プロセスを含む。
【００４５】
新しい脈拍がＰＰＧセンサによって検出されるごとに、第１のプロセスが始動されてもよい。このプロセスは、（１）受け取った脈拍を脈拍数値（ｐｒｖ）に変換し、（２）新しいｐｒｖを用いて波の表示を更新し、（３）新しいｐｒｖが新しい波の始まりをマークしている（以前の波が終わったばかりであることを示す）かを確認し、（４）最後の波の境界を描写し（谷底−頂点−谷底ポイントを識別する）、（５）波の副交感神経の活性を評価し、（６）波の下に適切な記号を表示し、（７）波の履歴を更新し、（８）スコアを更新してもよい。
【００４６】
第２のプロセスは、リアルタイムで降下点を検出しマークすることに関与してもよい。このプロセスはクロック割込みによって駆動されてもよい。好ましい実施形態では、このプロセスは、例えば２５０ｍｓごとに生じてもよい。プロセスが降下点の発生を検出したとき、例えば、三角形などの降下点の指標を用いてマークされてもよい。
【００４７】
これらのプロセスのどちらかは、標準的なポーリング法を使用して実行されてもよい。あるいは、脈拍が検出されるごとに第２のプロセスが生じてもよい。降下点がより迅速に検出されるように、代表的な実施形態はクロック割込みを使用する。しかし、受け取った脈動に基づいて降下点をマークすることにより、合理的な結果が提供されてもよい。
【００４８】
本発明の好ましい実施形態は、さらに、リアルタイムでＲＳＡ波パターンを正確に特徴付ける様々な方法を提供する。そのような方法は、便利には、「波位相」方法および「波面」方法と称されてもよい。
【００４９】
波位相を判断する方法
本発明は、さらに、波位相を判断する方法およびそのような方法を利用する装置を提供する。本発明の代表的な実施形態では、新しい脈拍が現れるごとに長期的な波方向を評価することができる。このプロセスは図１３に示される。例えば、最後の６回の脈拍数ポイントの傾斜を使用することができる。最終的な値は、例えば、「長い傾斜」と称することができる。あるいは、例えば、ポイントの時間に基づいたスライドウィンドウの傾斜を使用することができ（例えば、最後の１２秒間、最後の５秒間など）、あるいは、例えば、別の一般的な方向の指標を使用することができる。
【００５０】
次に、例えば、長期的変化の絶対量を計算することができる。これにより変化値の程度が提供される。本発明の代表的な実施形態では、例えば「絶対的な長い傾斜」と称することができる、長い傾斜の絶対値を使用することができる。あるいは、例えば、長期的な波の評価のいずれかの絶対値または類似の変換を使用することができる。
【００５１】
次に、例えば、波の短期的方向を判断することができる。本発明の代表的な実施形態では、例えば、最後の３回の脈拍数ポイントの傾斜を使用することができる。これは、例えば、「短い傾斜」と称することができる。あるいは、例えば、長期的な方向の評価のために選択されたポイントよりも小さなポイントの部分集合に対する任意の方向指標を使用することができる。
【００５２】
次に、例えば、短期的な方向指標および絶対的な長期的指標を使用して、波自体の実際の方向を評価することができる。本発明の代表的な実施形態では、例えば、短い傾斜を絶対的な長い傾斜と比較することができる。短い傾斜が、例えば絶対的な長い傾斜の３０％を超えている場合、波方向を、例えば、ＵＰと見なすことができる。短い傾斜が、絶対的な長い傾斜の（−１）×３０％よりも少ない場合、例えば、方向をＤＯＷＮと見なすことができる。両方の試験に不合格の場合、方向は、例えば、ＦＬＡＴであると見なすことができる。
【００５３】
本発明の代表的な代替実施形態では、これらの判断に対して異なる割合を選択することができる。割合は、所望の副交感神経感度の程度に基づいてもよい。割合が高いほど、副交感神経の中断に対する感度が低くてもよく、割合が低いほど、感度が高くてもよい。約３０％の感度が、一般に、主要な中断を検出するには十分であり、挙動をユーザの制御内に置くことを許容するのにも十分である。
【００５４】
それに加えて、本発明の代表的な実施形態では、ＵＰ方向を判断する割合は、ＤＯＷＮ方向を判断する割合とは異なることができる。あるいは、短い傾斜と絶対的な長い傾斜との他の数学的な比較を使用して、例えば、これら２つの間の相対的関係を判断し、それによって波方向を判断することができる。あるいは、短い傾斜および絶対的な長い傾斜の代わりに他の数学関数を使用して、例えば、短期的な方向および長期的な変化の程度を評価してもよい。
【００５５】
次に、波方向および長期的な方向を使用して、例えば、波の位相を判断することができる。本発明の代表的な実施形態では、例えば、図１４の代表的なプロセスフローチャートに示されるように、この評価を行うため、波方向および長い傾斜を検討することができる。プロセスフローは３０１で始まり、「長い傾斜は正であるか？」というクエリーが評価される。例えば、３０１において長い傾斜が正である場合、プロセスフローは３１０に移り、「方向は上向きか？」というクエリーが評価される。３１０において方向がＵＰである場合、プロセスフローは３１１に移り、位相はＲＩＳＩＮＧであると判断される。例えば、３０１において長い傾斜が正であるが、３１０において方向がＵＰではない場合、プロセスフローは３１２に移り、位相はＣＲＥＳＴＩＮＧであると判断される。例えば、３０１において長い傾斜が負である（すなわち、３０１において、「長い傾斜は正であるか？」というクエリーに対して「Ｎｏ」が返される）場合、プロセスフローは３２０に移り、３２０において、「方向は上向きか？」というクエリーに対して「Ｙｅｓ」が返され、プロセスフローは３３０に進む。３３０において方向がＤＯＷＮである場合、プロセスフローは３３１に移り、位相はＦＡＬＬＩＮＧであると判断される。あるいは、３２０において長い傾斜が負であるが、３３０において方向がＤＯＷＮではない場合、プロセスフローは３３２に移り、位相はＴＲＯＵＧＨＩＮＧであると判断される。３１２、３１１、３３２、および３３１それぞれにおいて、結果が３５０に渡され、判断された位相を、さらなる処理または出力のために別のプロセスに返すことができる。
【００５６】
波面を判断する方法
本発明は、さらに、波面を判断する方法およびそのような方法を利用する装置を提供する。したがって、本発明の代表的な実施形態では、波の４つの相すべての判断に対する代替案を実行することができる。この代替方法は、例えば、範囲と方向の組合せを使用して、波のＲＩＳＩＮＧおよびＦＡＬＬＩＮＧ位相のみを検出することができる。この方法のための代表的なプロセスフローが図１５に示される。プロセスフローは４０１で始まり、例えば「Ｈｉｇｈ」（所与の間隔における最高のｐｒｖ）、「Ｌｏｗ」（所与の間隔における最低のｐｒｖ）、および「Ｒａｎｇｅ」（Ｈｉｇｈ−Ｌｏｗの値）を得ることができる。「Ｈｉｇｈ」、「Ｌｏｗ」、および「Ｒａｎｇｅ」は、スライドウィンドウ内（例えば、最後の１２ポイント、最後の１２秒間など）のｐｒｖ値を評価することを指す。本発明の代表的な実施形態では、最後の１２秒間のｐｒｖ範囲を使用することができる。４１０において、上述したように方向を評価することができる。
【００５７】
範囲および方向が計算されると、位相を評価することができる。これは、範囲に対して波方向および現在のｐｒｖを見ることによって行うことができる。範囲の底部において波方向が上向きの場合、波位相は上昇に変わっている。あるいは、範囲の頂部において波方向が下向きの場合、波位相は下降に変わっている。波がその範囲の頂部または底部にあるか否かは、図１５に示されるように、全範囲のある部分または割合を選択することによって判断することができ、範囲の頂部の２５％以内にあれば頂部付近であると見なされ、範囲の底部の上２５％以内にあれば底部付近であると見なされる。代表的な代替実施形態では、他の閾値を使用することができる。
【００５８】
図１５を参照すると、例えば、４２０において、現在のｐｒｖが範囲の頂部２５％内にあることを試験することができる。４２０において、最後のポイントが範囲の頂部付近にあり、すなわち４２０において「Ｙｅｓ」の場合、プロセスフローは４３０に進み、波方向を分析することができる。４３０において、波方向がＤＯＷＮである場合、プロセスフローは４３１に移り、波位相はＦＡＬＬＩＮＧに変わったと判断され、プロセスは４６０で終了する。
【００５９】
しかし、４２０において、現在のｐｒｖが範囲の頂部２５％内にない場合、プロセスフローは４４０に移る。４４０において、波が範囲の底部２５％内にあることが試験される。Ｙｅｓの場合、プロセスフローは４５０に移り、例えば、波方向を評価することができる。４５０において、例えば、波方向がＵＰである場合、プロセスフローは４５１に移り、波位相がＲＩＳＩＮＧに変わったと判断され、プロセスは４６０で終了する。
【００６０】
４２０において、波がその範囲の頂部２５％内になく、４４０において、波がその範囲の底部２５％内にない場合、プロセスフローは４６０に移り、プロセスは終了する。４５０において、波方向がＵＰでない場合、または４３０において、波方向がＤＯＷＮでない場合も、プロセスは終了する。
【００６１】
したがって、本発明の代表的な実施形態では、波位相（図１５）または波面（図１４）のどちらかの方法を使用して、現在の位相を判断することができる。多くの文脈では、範囲を使用することで精度が増すので、例えば波面を使用することができる。しかし、４つの位相をすべて追跡することが望ましい他の実施形態では、ＴＲＯＵＧＨＩＮＧおよびＣＲＥＳＴＩＮＧも識別するので、例えば波位相が使用されてもよい。
【００６２】
波の完了を判断する方法
本発明は、さらに、波の完了を判断する方法およびそのような方法を利用する装置を提供する。本発明の代表的な実施形態では、新しい波がいつ完了したかを断定するため、例えば上述の位相判断方法を使用して、拍動間ベースで現在の位相を追跡することができる。現在の位相がＲＩＳＩＮＧに変わるとき、例えば図１６ａに示されるように、波が最近終了したことが分かる。あるいは、例えば、波面は拍動間ベースで追跡することができる。波面がＬＥＦＴに変わるとき、例えば図１６ｂに示されるように、新しい波が完了したことが分かる。
【００６３】
波の境界を描写する方法
本発明は、さらに、波の境界を描写する方法およびそのような方法を利用する装置を提供する。したがって、新しい波が終了したと判断されると、例えば図１７に示されるように、前の波のトラフの開始と新しい波が上昇するポイントとの間のポイントが得られてもよい。前の波のトラフにおける最低点は左の谷底点と称されてもよい。左の谷と新しい上昇点との間の最低点は、右の谷底点と称されてもよい。左の谷底点と右の谷底点の間の最高点は頂点と称されてもよい。
【００６４】
あるいは、例えば、前の波の右側の上昇から新たに形成された波の右側の端部までのポイントを使用して、波面の分析を行うことができる。前の波の右側における最低点は左の谷底点と称されてもよい。左の谷底点と新しい波の右側との間の最低点は、右の谷底点と称されてもよい。左の谷底点と右の谷底点の間の最高点は頂点と称されてもよい。
【００６５】
副交感神経の活性を評価する方法
本発明は、さらに、副交感神経の活性を評価する方法およびそのような方法を利用する装置を提供する。代表的な実施形態では、波の境界が、副交感神経の活性の評価に使用されてもよい。本発明の特定の実施形態では、結果として得られる波に対して、副交感神経の反応の強度と副交感神経の活性の継続性の、２つの副交感神経のパラメータが測定されてもよい。
【００６６】
一実施形態では、副交感神経の反応の強度は、例えば、波長（右の谷底点のタイムスタンプから左の谷底点のタイムスタンプを引いたもの）によって判断されてもよい。波長が、例えば６秒未満である場合、強度はＬＯＷと見なされてもよい。波長が、例えば６秒を超え、かつ例えば９．５秒未満である場合、強度はＭＥＤＩＵＭと見なされもよい。波長が、例えば９．５秒以上である場合、波長はＨＩＧＨと見なされてもよい。
【００６７】
代替実施形態では、副交感神経の活性レベルは、さらに、例えば、連続する心拍の期間、標準偏差、平均偏差などの従来のＲＳＡ測定を使用して評価されてもよい。
副交感神経の反応の継続性は、２つに分けて評価されてもよい。最初に、３つの連続点ごとの傾斜が、例えば、左の谷底点から開始して頂点までによって計算されてもよい。例えば、傾斜のいずれかが０に接近するか、または負になる場合、波の上昇の間、副交感神経性の流出は中断された（図１８）。同様に、３つの連続点ごとの傾斜が、例えば、頂点から開始して右の谷底点までによって計算されてもよい。例えば、傾斜のいずれかが０に接近するか、または正になる場合、波の下降の間、副交感神経性の流出は中断された。例えば、波の左側の短期的傾斜が高くかつ正のままである場合、かつ、例えば、波の右側の短期的傾斜が高くかつ負のままである場合、副交感神経性の流出は中断されることなく継続的であったと考えられる（図１９）。
【００６８】
代表的な実施形態では、短期的な傾斜の閾値は可変であってもよい。代表的な装置は、例えば、最後の５秒間にわたって最も高い正の傾斜を追跡し続けてもよい。そのような装置は、例えば、最後の５秒間の最も高い負の傾斜の絶対値を追跡し続けてもよい。例えば、最も高い負の傾斜の絶対値が最も高い正の傾斜よりも大きい場合、その値は、「最速の変化」を表すのに使用されてもよい。別の方法として、最も高い正の傾斜が「最速の変化」を表すのに使用されてもよい。
【００６９】
特定の実施形態では、波の上昇を検討するとき、例えば、３ポイントの傾斜のいずれかが最速の変化の３０％未満の場合、副交感神経の中断が推定される。同様に、波の下降中に、例えば、３ポイントの傾斜のいずれかが（−１）×（最速の変化）の３０％を超える場合、副交感神経の中断が推定される。
【００７０】
本発明に従って、他のアルゴリズムを使用して、波の上昇または下降中に短期的な傾斜が中断されたか否かが評価されてもよいことが認識されるべきである。
【００７１】
降下点を検出する方法
本発明は、さらに、降下点を検出する方法およびそのような方法を利用する装置を提供する。代表的な実施形態では、降下点検出ルーチンは、例えば、２５０ｍｓごとに行われてもよい。例えば、２５０ｍｓのクロック割込みが始動されるごとに、装置は、仮想値を一組の受け取られた脈拍に挿入してもよい。代表的な装置では、仮想値は、例えば、割込みが始動された瞬間に新たに受け取られた脈拍として認められる。次に、ルーチンは、データセット内のこの仮想値を用いて位相判断方法を適用してもよい。そのような位相判断方法が、この仮想値によって位相がＦＡＬＬＩＮＧに移ると評価する場合、次の実際の脈拍は降下点の後に生じるので、降下点が検出されている。降下点が検出されると、三角形などの記号が、割込みルーチンによって即座に表示されてもよい。試験が誤りの場合、記号は表示されない。そのような割込みルーチンを利用する方法により、リアルタイムでの降下点の検出およびマーキングが可能になる。
【００７２】
代表的な装置
以下の記載は、人間のストレスを評価し治療するために使用されてもよい装置の形態の、本発明の代表的な実施形態に関する。これらの実施形態では、ＲＳＡ波は、上述の方法のいずれかにおいて識別され特徴付けられてもよく、ユーザにバイオフィードバックを提供するために使用されてもよい。そのような代表的な装置は、リアルタイムでユーザに情報を提供して、十分な期間にわたって中断されない高い副交感神経の出力の生成を促進するものを含む。以下に記載される特定の実施形態に加えて、他の方法および装置が本発明の範囲内にあるように意図されることが認識されるべきである。他の実施形態が明示的に記載されない場合、本発明をこのセクションにおいて提供される正確な記載に制限することは、出願人らが意図することではない。特に、以下に記載される特徴の様々な組合せが単一の装置に組み込まれてもよく、そのような装置は、本明細書に開示される発明の範囲内にあることが認識されるべきである。当然ながら、本発明の範囲全体は、本明細書全体の開示に基づく。
【００７３】
本発明は、例えば、ＰＰＧセンサ、表示画面、制御ボタン、および電源ボタンを含んでもよい、電池式の手持ち式可搬型装置を提供する（図２０）。ユーザは、電源ボタンを押すことによってそのような装置の電源を入れてもよい。装置が暗室内で使用される場合、ユーザは、電源ボタンをもう一度押し、それを数秒間押したままにすることによって、背面照明を付けてもよい。装置の電源が入れられるとすぐに、指を指センサに挿入するようにユーザに促してもよい（図２１）。次に、ユーザは、全セッションを通してセンサの上に指を載せることで、装置を静かに保持してもよい。装置は、親指の上に載せて垂直に（図２２ａ）、またはそれを保持している手の曲げた指の上に載せて角度を付けて（図２２ｂ）快適に保持されてもよい。
【００７４】
指が指センサに挿入されると、次に、装置は、ＰＰＧセンサの較正を開始してもよい。カウントダウンメータは、較正に必要な時間の量をマークしてもよい（図２３）。ＰＰＧセンサが較正された後、装置は、ＰＰＧセンサを使用して、指の血液の各脈拍を検出してもよい。次に、結果として得られる脈拍数（６０，０００／２つの連続する脈拍ピーク間のミリ秒数）が、脈拍毎ベースで画面上にプロットされてもよい（図２４（２））。その表示は、さらに、ユーザに対して平均脈拍数を示す（図２４（１））。
【００７５】
ＰＰＧセンサは指の圧力に非常に敏感な場合がある。すなわち、ユーザが装置を強く握った場合、結果として得られる指の圧力が、装置が正確な脈拍数情報を集めるのを妨げることがある。ユーザが強過ぎる圧力を加えた場合は常に、装置は、装置を強く握るのを止め、指を緩め始めるようにユーザに警告するエラーメッセージを表示してもよい（図２５）。ユーザが成功裡に指を緩めたらすぐに、ユーザは、脈拍数表示画面に注意を戻してもよい。
【００７６】
装置は、新しいＲＳＡ波を識別するとき、波情報を使用して、最後の波の頻度、波のすべての脈拍ポイントの平均脈拍数、セッションのスコア、残りのセッション時間、およびストレスインデックス（ユーザが現在受けている精神的ストレスがどの程度か）の１つまたは複数を判断し表示してもよい。
【００７７】
すべてのＲＳＡ波が識別された後、装置は、セッションカウントダウンクロックを更新してもよい。装置は、規則的に（例えば、１秒ごと、１５秒ごとなど）減分するセッションカウントダウンクロックを含んでもよい。そのような実施形態では、クロックと所望の挙動の間に作られる無意識の連関を回避するため、装置は各ＲＳＡ波の後に更新してもよい。換言すれば、クロックが１秒ごとにカウントダウンする場合、ユーザは、毎分６呼吸の速度で呼吸するガイドとして、意識的にまたは無意識に秒数を使用することができる。そのような連関は、ストレスを受けている場合は常に、ユーザが毎分６呼吸で呼吸する方法を無意識に学習するのを妨げることがある。ユーザは、意識的に（または無意識にであっても）クロックを使用する場合、装置に常に依存してもよい。しかし、すべての波に基づいてクロックを更新することによって、そのような潜在的な状況が回避されるだけではなく、クロックは学習を強化することができる。ユーザは、クロックが減分する量によって、各呼吸の正確な秒数が分かるであろう。クロックがよりゆっくり減分した場合（例えば、３０秒ごと）、時間と所望の挙動の間の無意識の連関の可能性が回避されるであろう。しかし、そのような代替実施例では、クロックは学習を強化しない。
【００７８】
代表的な実施形態では、第１の波が識別され、データが表示されると、セッションカウントダウンタイマーは減分を開始してもよい（図２６）。しかし、他の実施形態は、ユーザが規則的に呼吸し始めたとき、または良好な波が達成されたときにのみ（例えば、６未満の頻度の波）、あるいはユーザが規則的な呼吸を実行している間のみ、カウンタを減分し始めてもよい。別の代替例は、呼吸ボタンが使用されており、ガイダンスが提供されているとき、カウンタを減分しないものである。
【００７９】
ユーザは、呼吸パターンを変化させることによって、波の挙動、およびしたがって計算されたストレスレベルを変更してもよい。ユーザが呼吸の速度を遅くすると、波長は増加し、波の振幅も同様に増加する（図２７）。人がより深く呼吸すると、波の振幅はさらに大きくなる（図２８）。人が安定した速度で規則的に呼吸すると、波長は呼吸数に同調する（図２９）。
【００８０】
弛緩を開始するため、ユーザは、深く吸気し、次にゆっくり空気を吐き、呼気を引き延ばすことにより開始してもよい。これにより、波長はより長くなり、したがって波の頻度が減少する。ユーザは、波の頻度が約６に下がるまで、深く吸気し、かつゆっくり呼気することを継続してもよい（図３０）。波の頻度が６未満に下がった場合、ユーザは、少し速く呼吸して、すなわち次回はそれほど長く呼気しなくてもよい。
【００８１】
特定の実施形態では、ユーザは、波の頻度を約６に低減させると、約６の頻度を生成したのと同じ速度およびリズムで呼吸し続けてもよい。ユーザの呼吸数が増加すると、頻度は増加し、それは、次の呼吸がより長い呼気を有するべきであることを示す。ユーザの呼吸数が遅くなり過ぎると、頻度は約６未満に下がり、それは、次の呼吸の呼気を少し速くするべきであることを示す。波の頻度数に注意を払うことによって、ユーザは、毎分約６回の呼吸サイクルの頻度に相当する、長さ約１０秒の規則的な波（図３１）で画面を迅速に満たしてもよい。
【００８２】
各ＲＳＡ波が識別された後、セッションスコアが計算され表示されてもよい。スコアは、ユーザが所望の挙動の達成にどれくらい近付いているかに基づいてもよい。ユーザはスコアポイントを蓄積してもよく、セッションをスコアする様々な方法が使用されてもよい。特定の実施形態では、波が６以下の頻度を有する場合、ユーザは、例えば３ポイントを受け取ってもよい。ユーザは、７もしくは８の波の頻度に対して２ポイントを、または９もしくは１０の波の頻度に対して１ポイントを、または１０を超える頻度に対して０ポイントを受け取ってもよい。蓄積されたセッションスコアは数値的に表示されてもよい。あるいは、各スコアがそれぞれ表示されてもよい。さらに別の代替例は、一組の以前のスコアと同時に現在のスコアを示す（数値的または図式的に）ものである。特定の好ましい実施形態は、現在のスコアと１組の以前のスコアとを図式的に表示してもよい（図３２）。このようにして、ユーザは、規則的に呼吸しているときにそれが分かる。スコア表示が均一の場合、ユーザは規則的に呼吸している。
【００８３】
ユーザは、画面を周期的な波で満たすと、もう少し深く吸気し、もう少し十分に呼気することに集中してもよい。すなわち、ユーザは、より多量の空気（「１回呼吸量」と呼ばれる）を吸気および呼気することを試みてもよい。ユーザが呼吸の深さを静かに増加させると、波のサイズは増加する（図３３）。ユーザは、セッションタイマーが時間切れになるまで、それぞれ約１０秒の波長を有する大きな波で画面を満たし続けてもよい。次に、ユーザは、非常に深い弛緩状態を達成したことを知ってもよい。
【００８４】
特定の実施形態では、ユーザは、毎分約６呼吸の速度で深く規則的に呼吸することが困難な場合、呼吸ガイド機能を活動化させることによってガイダンスを得てもよい（図３４）。そのような実施形態では、ユーザが呼吸ボタンを押すとすぐに、呼吸ガイドが表示画面に現れてもよい。ユーザは、呼吸バーが上昇すると吸気し（図３５ａ）、呼吸バーが下降すると呼気する（図３５ｂ）ように指示されてもよい。代表的な実施形態では、呼吸ガイドは、例えば１：２の呼気／吸気割当量で、ユーザの呼吸を毎分約６呼吸に整調する。代替実施形態では、呼吸ガイドは、毎分約６呼吸（例えば、４〜８／分）で、他の比（例えば１：３）を提供するようにプログラムされてもよい。呼吸ガイドは、例えば約１分間活動のままであって、次にその後自動的に切れてもよい。持続性ではなく一時的な呼吸ガイドを有することにより、ユーザは、バイオフィードバック・プロトコルを使用して、毎分約６呼吸の呼吸パターンを達成するように促される。ユーザが単に呼吸ガイドに頼った場合、自分でそのパターンをどのように達成するかを学習するのがより困難になることがある。したがって、呼吸ガイドからユーザを引き離すことによって、ユーザは、バイオフィードバックを使用して無意識の学習を作ることができる。代替実施形態は、ある期間が生じた後、呼吸パターンを切るようにユーザに促す。他の呼吸数およびリズムが同様に使用されてもよい。
【００８５】
呼吸ガイドが完了した後、本発明による装置は、ユーザを規則的な表示に戻してもよい。次に、ユーザは、波の頻度を約６に低減し、規則的な呼吸を維持し、かつより深く呼吸することによって波のサイズを増加させるため、上述の方法で自身の呼吸を調整してもよい。ユーザは、セッションタイマーが０：００に達するまでこのプロセスを継続してもよく、そのときに、セッションサマリー画面が表示されてもよい（図３６）。
【００８６】
代表的な実施形態は、さらに、ユーザが、上下の矢印を使用して、セッション中に生成したいと考える大きな波の数を選択することを可能にする装置を含む。例えば、ユーザは、セッション中に１０個の大きな波を生成することを選択してもよい。クレジット領域は、選択されたセッション波の数を受け入れるように増減してもよい。
【００８７】
本発明による装置は、一度に１つずつ個々のＲＳＡ波を継続的に識別してもよい。新しい波が識別された瞬間に、例えば、「小」、「中」、または「大」として分類されてもよい。波が小さい場合、小さな波としてマークするため、例えば、単一のドットが表示されてもよい。波が中サイズの場合、中サイズの波としてマークするため、例えば、２つのドットが表示されてもよい。波が大きい場合、大きな波としてマークするため、例えば、３つのドットが表示されてもよい。ユーザには、大きな波が識別されるごとに、例えばクレジット領域内で１つのクレジットが、また中サイズの波が識別されるごとに、例えばクレジット領域内でクレジットの半分が与えられてもよい。当然ながら、ユーザに、生成している波の性質に関する情報が提供される限り、異なるサイズの波に他の値が割り当てられてもよい。
【００８８】
特定の代表的な実施形態では、各波のクレスト（頂点）の始まりにおいて、ビープ音が前の波のサイズを示してもよい。前の波が小さかった場合、例えば高いピッチのビープ音が生成されてもよい。前の波が中サイズであった場合、例えば中程度のピッチの音が生成されてもよい。そうでなければ、例えば低いピッチの音が生成されてもよい。音は、「（ｏ）」ボタンなどのスイッチによって制御されてもよい。そのようなボタンは、例えば、低い音量、高い音量、およびオフから、音を切り換えてもよい。呼吸の特徴は、一時的に呼吸メトロノームを活動化させて、ユーザに、大きな波を生成するように呼吸してもよい１つの方法を示してもよい。
【００８９】
いくつかの実施形態では、ユーザが十分なクレジットポイントを蓄積すると、セッションは完了していると見なされてもよく、セッションサマリー画面が表示されてもよい。
また、追跡システムに新しい追跡の入力が付加されてもよい。
【００９０】
後述される本発明の特定の実施形態では、バイオフィードバックのクレジットは、高レベルの副交感神経の強度と持続的な副交感神経性の流出との、２つの等しく重要な目標を達成することに基づく。本発明は、リアルタイムで副交感神経の活性の各波を検出してもよい。新しい波が完全な場合、装置は、その波を生成した副交感神経の出力の強度および継続性の両方を評価してもよい。図３７に示されるように、ある程度強い副交感神経の活性の継続的レベルによって波が生成された場合、例えば２ドットの記号（図３７ａ）が波の真下に置かれてもよい。継続的な非常に強いレベルの副交感神経の活性によって波が生成された場合、例えば３ドットの記号（図３７ｂ）が波の真下に置かれてもよい。波が中断されるか、かつ／または弱かった場合、例えば１ドットの記号（図３７ｃ）が波の真下に置かれてもよい。２つの並んだ正方形は、例えば、壊れた波を表してもよい（図３７ｄ）。これらの記号は、非常に活性である（長い波）、活性である（中程度の波）、活性ではない（短い波）、および中断された（壊れた波）という、波が作られた時点での人の副交感神経系（ストレス回復系）の活性を反映してもよい。これらの表示はリアルタイムで表示されてもよく、最後のいくつかの先行する波に関する情報を提供する（図３７ｅ）。例えば、表示は、最後の２０個の波の表示か、またははるかに多いもしくは大幅に少ない数を示してもよい。代表的な実施形態は、さらに、呼吸セッションのはるかに初期からの、または前のセッションからの波の表示を呼び戻し、表示してもよい。
【００９１】
表示は、さらに、時間の特定量（例えば、２４時間）に対する累計スコアを示してもよい（図３７ｆ）。累計スコアは、例えば、長い波に対して単一のポイントを、中程度の波に対して半分のポイントを、かつ短い波に対して０ポイントを割り当てることによって生成されてもよい。例えば、予め定められた目標に達するまで、プリセット時間が経過するまで、または累計スコアがリセットされるまで、累計を更新し続けてもよい。被験者は、例えば、１日当たり１００ポイントに到達する目標を達成することを試みてもよい。
【００９２】
本発明の特に好ましい実施形態は、さらに、固有の呼吸運動によって所望の生理学的状態を誘発するために使用することができる、バイオフィードバック情報の新規な形態を提供する。そのような実施形態は、呼吸ごとに副交感神経枝の１つまたは複数の中断を作り出す技術の欠点を回避する。例えば、そのような呼吸技術は非常に長い時間呼気を引き延ばすことを伴う。一般に、より長い呼気は有益であるが、長期間にわたって引き延ばされると、長い呼気は、波のトラフの直後に副交感神経の反応を中断する場合がある。あまりに長い間吸気を待つと、波のクレストの直前に中断を引き起こすことがある。同様に、例えば、あまりに長い間呼吸を止めるか、あるいは吸気が長過ぎたり短過ぎたりすると、それぞれ、副交感神経系を緊張させて、副交感神経性の流出の一時的な阻害を引き起こす場合がある。
【００９３】
本発明の実施形態は、例えば、強いレベルの持続的な副交感神経性の流出を生成する呼吸数およびリズムを見つける際にユーザを案内することにより、上述の欠点を克服する。本発明による方法および装置によって提供されるフィードバックは、ユーザが、副交感神経性の流出のほぼ継続的な状態を維持することを可能にし、それによって交感神経の活性を抑える。
【００９４】
本発明の好ましい実施形態は、さらに、ＲＳＡ波がクレストから下降に遷移するポイントをユーザに示してもよい。そのような降下点は、例えば、そのようなポイントをユーザが容易に見ることができるマーカーでマークすることによって識別されてもよい。そのような可視性の指標は、例えば三角形の形態であってもよい（図３７ｇ）。可視性の指標はまた、他の形状であってもよい。降下点は、引き延ばされた呼気が始まる理想的な時間である。あるいは、指標は可聴性であってもよい。
【００９５】
降下点のフィードバックを複合的な副交感神経の測定と組み合わせることによって、ユーザは、最高スコアの波（例えば、３ドットの波）を作るのに適切な長さまで呼気を引き延ばすことを迅速に学習してもよい。波が壊れて低いスコアの波（例えば、１ドットの波）をもたらすので、ユーザは、さらに、呼気が長く引き延ばされたときにそれを示すガイダンスを受け取ってもよい。したがって、本発明の特定の実施形態による方法および装置により、ユーザは、強い副交感神経の活性の持続的な流出を生成する呼気の長さの固有のウィンドウを見つけることが可能になる。使用中、人は、目に見える三角形などの新しい指標が現れるごとに単に呼気を行い、次の指標が現れるまで吸気を行う。呼気の長さを調整することにより、ユーザは、持続的な強い副交感神経の活性の生理学的状態の間に現れる完全な波を生成することを学習する。
【００９６】
別の代表的な実施形態では、表示は、呼気を行いながらユーザが数えてもよい数に対応する呼気数を提供してもよい。呼吸セッションが始まると、被験者は、例えば、降下点が示されるまで吸気し、次に、呼気数まで数えながら（好ましくは落ち着いて静かに）呼気してもよい。タイマーバーは、固定の時間量（例えば、３０秒間、６０秒間など）の間、呼気数カラム内で下降してもよい。呼気数カラムは、例えば、固定の時間長に対する呼気数に関して、被験者の呼吸の有効性に対応する１〜９のスコアを表示してもよい。より長い波はより短い波よりも有効な呼吸を示し、したがってより高いスコアを受け取ってもよい。スコアは、すべての波からの単一の波、または波の部分集合に基づいてもよい。表示は、さらに、交互の呼気数の選択を可能にして、被験者が、最良のスコアを提供する１つまたは複数を見つけるため、異なる呼気数で実験することを可能にしてもよい。上述したように、代表的な実施形態では、最良のスコアは最長の波によって生成される。
【００９７】
特定の実施形態では、本発明による手持ち式の可搬型装置は、次のように使用されてもよい。被験者は、電源ボタンを押すことによって装置の電源を入れる。促されると、被験者は、例えば、左の人差し指を装置の脈拍検出部分に挿入する。被験者が快適な状態（例えば、被験者は足を伸ばして床に座る）で、センサはユーザの脈拍数に合わせて調整する。被験者は、大きな波の目標数（例えば、被験者によって知覚されたストレスのレベルに応じて５〜１００）を選択する。被験者は、自然で楽なペースで呼吸しながら、装置の表示上で脈拍数の波を観察する。被験者は、好ましくは鼻からゆっくり深く呼吸しながら、波パターン上の呼吸深さおよび頻度の影響を観察してもよい。ゆっくり、かつ吸気の約２倍の持続時間の間呼気することにより、被験者は長い波を作る。長い波は装置の表示上で記録されるが、長くない波は記録されない。初心者は、被験者が長い波を作るように整調する（例えば、記録されてもされなくてもよい特定の呼吸数の間、ペースメーカーが現れる場合がある）のを助けるため、装置上の呼吸ボタンを押してもよい。中級ユーザは、モニタ中の降下点指標を見て、降下点において呼気し、次の波の上昇の間に吸気してもよい。上級ユーザは、音声ボタンを押し、目を閉じた状態で装置を使用して、降下点で装置が特定の音を出すごとに呼気を行ってもよく、音のピッチは、さらに、前の波がクレジットされ記録に加えられたか否かを示してもよい。
【００９８】
本発明のいくつかの態様は、多数の代表的な代替実施形態を作るために互いに組み合わせることができる。例えば、装置は、ストレスメータではなく振幅フィードバックメータとして使用することができるメータを特徴とすることができる。メータは、さらに目標バーを有することができる。したがって、装置は、人がどの程度深く呼吸しているかを図式的に表示することができるので、より深く呼吸することを学習することができる。目標バーが使用される場合、ユーザは、メータが目標バーよりも上に上昇するように、呼吸ごとに十分に深く呼吸しようとすることができる。振幅の任意の数値的または図式的フィードバック（視覚的なものなど）は、この代替実施形態の範囲内であろう。
【００９９】
他の代替実施形態は、波情報（例えば、波長、振幅、およびピーク位置）を使用して、ユーザが規定された呼吸プロトコル（例えば、１：３の吸気：呼気比で毎分６呼吸）にどの程度従っているかを判断し、それに関するフィードバックを提供してもよい。あるいは、ユーザに、呼吸ガイドを与えるとともに、ガイドされた呼吸パターンにどの程度厳密に従っているか、聴覚的または視覚的フィードバックを同時に提供することができる。さらに、目標レベルを表示することができるので、ユーザが、目標レベルを上回っていれば呼吸プロトコルに従っていると見なされ、レベルを下回っていればそれに従っていないと見なされる。
【０１００】
代替実施形態は、さらに、規則的な呼吸を検出するため、１つまたは複数の波パラメータの変動を使用してもよい。したがって、規則的な呼吸の程度は、数値的、図式的、または他の何らかの形で、視覚的に表示されてもよい。自由に、聞こえるフィードバックは提供されてもよい。例えば、代表的な一実施形態では、呼吸がより不規則になると音が大きくなり、より規則的になると小さくなることができる。あるいは、単一のビープ音が規則的な呼吸を示すことができ、２回のビープ音がほぼ規則的な呼吸を示すことができ、３回のビープ音が不規則な呼吸を示すことができる。当然ながら、上述のフィードバック技術またはそれらの技術から派生したもののいずれかを、独立に、互いに組み合わせて、他の技術と組み合わせて、あるいは互いと他の技術の両方と組み合わせて使用することができる。そのような実施例は、例えば、ヨガ方式の規則的な呼吸パターンを実行するために使用されてもよい。例えば、ヨガの生徒が、１：１：１の吸気：息止め：呼気比で規則的な呼吸を実行している場合、規則的な呼吸が維持されていることを確かめるために装置を使用することができる。
【０１０１】
本発明の他の実施形態では、予めプログラムされた呼吸ガイドを装置に提供することができるので、ユーザは、呼吸の規則性に対する視覚的および／または聴覚的フィードバックを受け取りながら、呼吸ガイドに従うことができる。さらに、呼吸ガイドはプログラム可能であり得る。任意に、呼吸のリズムに対してだけではなく、速度に対してもフィードバックを提供することができる。例えば、ユーザが、毎秒５呼吸で１：１：１の比で呼吸を実行しようとする場合、視覚的および／または聴覚的フィードバックは、ユーザが毎分５呼吸でどの程度規則的に呼吸しているかを示すことができる。別の頻度での、かつ／または不規則な呼吸は、スコアを低減するであろう。
【０１０２】
別の代表的な実施形態は、呼吸の深さに対するフィードバックを提供する。上述の方法を使用して測定可能な現象である規則的な呼吸中、波の振幅における主要な差異は１回呼吸量（呼吸の深さ）である。したがって、人の呼吸の深さを示すため、振幅測定を、視覚的および／または聴覚的フィードバックに使用することができる。上述したように、深呼吸はストレスを緩和する有用な方法である。代表的な実施形態は、深呼吸をし、それによってストレスを緩和する方法をユーザに教えるのを助けるため、ユーザの呼吸の深さに対するフィードバックを提供することができる。
【０１０３】
要するに、本発明の代表的な実施形態は、呼吸の速度、呼吸の規則性、呼吸の深さ、規定された速度／リズムに対する呼吸の適合性、クレストから下降への遷移点（例えば、降下点）などに対して、聴覚的および／または視覚的フィードバックを提供することができる。これらのそれぞれに対して、単独に、または任意の組合せで評価を行うことができる。フィードバックは、そのような評価の１つまたは複数に対して提供することができる。２つ以上のＲＳＡ波を識別し、速度、リズム、深さ、および／または適合性を導き出す任意の実施例は、本発明の範囲内である。
【０１０４】
代表的な形状因子
本発明の代表的な実施形態は、上述のものに加えて多数の特徴を組み込む。１つのそのような特徴は装置の形状因子の設計である。本発明に先立って、バイオフィードバックプログラムは、ワイヤを介してコンピュータに取り付けられた、指ＰＰＧセンサ、耳ＰＰＧセンサ、および／または心拍数ＥＣＧセンサを使用した。ＰＰＧセンサは動きと指の圧力に敏感であるが、従来の装置は、テーブルまたは机の上に置かれる場合が多い指ＰＰＧセンサを使用していたので、動きまたは過剰な圧力によって生じる多くの人為的要素に対処する必要はなかった。この状況では、ユーザは、手と指を机の上に載せて、手と指を安定させ、それによって過剰な動きと指の圧力を防ぐことができた。
【０１０５】
外部ワイヤは、一般に、社会的に（および別の形で）受け入れられないので、本発明の代表的な実施形態は、ＰＰＧセンサを可搬型装置に直接統合し、外部ワイヤを排除する。その結果、本発明の代表的な実施形態による装置は、公共の環境で快適に使用されてもよい。しかし、ＰＰＧセンサを可搬型装置に統合するには、革新的な形状因子を必要とする。例えば、セッション期間は５〜１５分間またはそれ以上に及ぶことがあるので、装置のユーザは、長時間の間、机などの安定させる構造なしに装置を保持することになる。したがって、本発明は、快適に把持することができると同時に、ユーザが指センサ上に指をそっと載せることができる装置を提供する。
【０１０６】
本発明は、さらに、長時間（例えば、１０〜１５分）にわたって動きおよび圧力によって引き起こされる人為的要素を最小限に抑えながら、快適さを提供する形状因子を提供する。２つの代表的な形状因子がこれらの目的を達成する。第１には、指センサは、縁部の１つの近くで装置の頂部上にあってもよい。人間工学的に、装置の底部から頂部までの高さは、約３．８ｃｍ（１．５インチ）〜約８．９ｃｍ（３．５インチ）であってもよく、好ましくは約６．４ｃｍ（２．５インチ）である。これにより、装置を、垂直に保持するときには親指で支持し（図２２ａ）、または傾けたときには曲げた指で支持する（図２２ｂ）ことが可能になる。第２には、指センサは、表示画面を前面にして装置の丸い背面上に位置するので、例えば、使用中に装置を手のひらに載せることができる（図３８）。特に好ましい形状因子は最初に上述したものであり、それによって、科学的かつ医学的な外観と雰囲気を備えた製品の設計が可能になる。
【０１０７】
誤りの検出および訂正の方法
本発明は、さらに、上述の装置における誤りを検出し訂正する方法、およびそのような方法を利用する装置を提供する。上述の形状因子のいずれかが人為的要素を最小限に抑えるが、ハードウェアの形状因子はすべての起こり得る人為的要素を排除しないことがある。テーブルまたは机などの支持構造がないので、セッション全体を通して異なる時に手と指は動く。残っている人為的要素は、本発明の代表的な実施形態において、ソフトウェアが対処してもよく、それは、誤りが生じたときに検出するだけでなく、その訂正も行ってもよい。
【０１０８】
一般に、小型の可搬型装置の表示画面は誤りに対してより敏感であるが、それは、そのような表示画面が、例えばデスクトップコンピュータに比べて非常に小さいためである。デスクトップコンピュータ上で誤りが生じたとき、表示画面は、正確なデータと誤りの両方を示すのに十分な解像度を有する（図３９ａ）。しかし、小型の可搬型装置上では、解像度が低いため、１つの誤りによってすべての正確なデータが見にくくなる場合がある（図３９ｂ）。
【０１０９】
技術的現状において、データストリームにおける誤りを検出する多数の統計的方法がある。しかし、これらの方法は、高い精度を提供する前にデータの大きなサンプリングを必要とする。上述したように、小さな表示画面を有する装置は、単一の誤りによっても悪影響を受ける恐れがある。したがって、誤りは、迅速かつ正確に検出され、次に訂正されるべきである。本発明の代表的な実施形態による装置は、非常に正確になるまで小さなデータ量（約１０秒間）しか必要としない、誤り検出および訂正の新規な方法を実施する。
【０１１０】
本発明の誤り検出および訂正方法のさらなる理解を容易にするため、理想的な誤りのない状態で脈拍情報を得るためにどのようにＰＰＧセンサが使用されるかを間単に説明する。ＰＰＧセンサは、継続的に指の血圧量を検出する。心臓が拍動するごとに、血液の対応する脈拍により、指の血圧が迅速に増加し、次に迅速に元に戻る。ＰＰＧセンサは、血圧がピークに達するときを継続的に識別しようとする（図４０）。これは脈拍ピークである。上述したように、２つの連続する脈拍ピーク間の時間量（ミリ秒単位）はｐｐ間隔（ｐｐ）と呼ばれる。本発明による装置は、個々の連続するｐｐ間隔を記録することができる。新しい脈拍ピークに遭遇するごとに、記録されたｐｐ間隔の脈拍数（６０，０００／ｐｐ）をスクリーンに表示することができる。連続するｐｐ間隔の絶対時間差（ａｂｓｏｌｕｔｅ（ｐｐ［ｎ］−ｐｐ［ｎ−１］））は、拍動間隔、すなわちＩＢＩと呼ばれる。
【０１１１】
ＰＰＧセンサが次の脈拍ピークを正確に識別しようとしているとき、２つのタイプの誤りが生じる（図４１）。１つのタイプの誤りは、ＰＰＧセンサが人為的要素を脈拍ピークとして誤って識別したときに生じる場合がある。すなわち、ＰＰＧセンサは、実際には存在しないところに脈拍ピークが生じていると判断する（図４１ａ）。この種の誤りは偽陽性誤りと呼ばれる。第２のタイプの誤りは、ＰＰＧセンサが存在する脈拍ピークを識別しないときに生じる（図４１ｂ）。これは偽陰性誤りと呼ばれる。偽陰性と偽陽性の両方によって大きなＩＢＩがもたらされる。誤りのないデータは、大きなＩＢＩをもたらすことももたらさないこともある。しかし、誤ったデータは常に大きなＩＢＩを生成する。したがって、大きなＩＢＩを含まない拡張された量の連続するデータがあれば常に、このデータは誤りを含まないと安全に仮定することができる。大きなＩＢＩが生じる場合は、誤りによるもののこともあり、または良好なデータであることもある。装置は、どちらの場合であるか判断する必要がある。
【０１１２】
本発明の好ましい代表的な実施形態によれば、誤り検出戦略の第１の工程は、すべてのＩＢＩ時間が２００ｍｓ未満である、特定の数の心拍数に関係する間隔（例えば、１０ｐｐ間隔）を待つことである。これらのデータ点は誤りを含まないと見なされる。連続する間隔の数は、１０未満であり得るが、少なくとも２、好ましくは少なくとも３、さらに好ましくは少なくとも５である必要がある。別の代替例は、連続するデータセット（例えば、５つの連続するｐｐ間隔）において、すべてのＩＢＩ時間がｐｐ間隔などの最も低い心拍数に関係する間隔の１／３未満である、一組の連続するデータ点を待つことである。これらのデータ点の範囲は計算することができる。本明細書で使用されるとき、「範囲」は、絶対範囲（すなわち、ｍｉｎ  ｐｐからｍａｘ  ｐｐまで）、範囲の派生物（例えば、（（ｍｉｎ  ｐｐ−１０％）−（ｍａｘ  ｐｐ＋１０％））、または計算された偏差（例えば、平均偏差、標準偏差など）を指すことができる。範囲の任意の適切な数学的記述を使用することができる。本発明による好ましい実施形態は、範囲の下端として、ｍｉｎ  ｐｐ−（（ｍａｘ  ｐｐ−ｍｉｎ  ｐｐ）×２５％）を使用する。好ましい実施形態は、範囲の上端として、ｍａｘ  ｐｐ＋（（ｍａｘ  ｐｐ−ｍｉｎ  ｐｐ）×２５％）を使用する。範囲は、全データセットまたはデータセットの部分集合から導き出されてもよい。
【０１１３】
範囲が確立されると、新しいｐ−ｐはそれぞれ試験されて、「範囲内」にあるかが判断される。代表的な実施形態では、新しいｐｐ値は、下端値よりも大きく上端値よりも小さければ「範囲内」であると見なされる。しかし、「範囲内」は、さらに、選択された範囲計算によって判断されるような、範囲に対する現在のｐ−ｐの近接を数学的に判断することを指すことができる。例えば、標準偏差を使用して範囲が計算された場合、「範囲内」は、現在のｐ−ｐが８０％以上の可能性で計算された変動内にあることを統計的に判断することを指すことができる。
【０１１４】
新しいｐｐ間隔を受け取ると、新しいＩＢＩ（ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｎｅｗ  ｐｐ−ｐｒｅｖｉｏｕｓ  ｐｐ）も計算されてもよい。新しいＩＢＩは，それが「大きい」か否かを判断するために試験されてもよい。好ましい実施形態では、装置は、ＩＢＩが範囲の下端値の１／２よりも大きいかを試験する。それよりも大きい場合、ＩＢＩは大きいと見なされる。他の代表的な実施形態では、新しいｐｐ間隔から前の間隔を引いたＩＢＩ時間を計算することができる。ｐｐ間隔の最後のｎ番目の平均ｐ−ｐと比べた新しいｐ−ｐのＩＢＩなど、他のＩＢＩ時間を代わりに使用することができる。さらに、大きなＩＢＩを大きくないＩＢＩから区別するため、異なる実施例は異なる閾値を使用することができる。本発明の実施形態によれば、誤りを検出するため、ｐｐ間隔の差またはｐｐ間隔の派生物の差（平均など）を使用する、任意の実施例を使用することができる。
【０１１５】
上記を要約すると、本発明の代表的な実施形態による装置が始動するとき、すべてのＩＢＩ時間が２００ｍｓ未満の場合、１０個の連続するｐｐ間隔の位置が見つけられるまで、誤り検出モードに入らなくてもよい。次に、装置は、これらのｐｐ間隔の範囲を計算することができ、誤り検出モードを開始する。誤り検出モードにおいて、装置は、「範囲内」にあるかを判断するため新しいｐｐをそれぞれ試験することができ、また、装置は、「大きい」かを判断するため新しいＩＢＩをそれぞれ試験する。誤り検出に使用されるこれらの２つの特性のどちらかまたは両方を判断する他の任意の適切な方法も、本発明の範囲内である。
【０１１６】
次のｐ−ｐが「範囲内」にあり、ＩＢＩが「大きく」ない場合、新しいｐ−ｐは誤りを含まないと見なすことができる。ｐ−ｐは「範囲内」になく、ＩＢＩが「大きく」ない場合、新しいｐ−ｐは誤りを含まないと見なすことができ、範囲は、新しく見つかったｐｐ値を含むように再計算される。新しいｐ−ｐが「範囲内」にあるが、ＩＢＩが「大きい」場合、新しいｐ−ｐは誤りを含まないと見なすことができる。しかし、新しいｐ−ｐが「範囲外」にあり、ＩＢＩが「大きい」場合、新しいｐ−ｐは誤りの結果であると見なすことができる。誤りが検出されると、それは訂正されるべきである。したがって、誤り検出モードにおいて誤りが検出されるごとに、装置は誤り訂正モードに切り換わる。装置は、誤った条件が解決されるまで、誤り訂正モードでのままであることができる。
【０１１７】
図４２は、誤り訂正モード中に使用される代表的な誤り訂正方法論を示すフローチャートを提供する。誤り訂正は、ｐｐ間隔の合計が「範囲内」になるか、または合計を整数で割ることができて、割り算の結果が「範囲内」になるまで、識別された個々の連続するｐｐ間隔を合計することを含む。合計自体が「範囲内」にあるとき、合計を形成するｐｐ間隔をすべて組み合わせて、合計に等しい単一の値とすることができる。整数で割った合計が範囲内にあるとき、誤った値は、割り算の結果に等しい値の数字ｎ（ｎ＝整数分母）と置き換えることができる。
【０１１８】
次の説明は、本発明の代表的な実施形態に従って誤りがどのように訂正されてもよいかの例を提供する。例えば、範囲が６００ｍｓ〜１，０００ｍｓの場合、誤ったｐｐ間隔時間は２００ｍｓである。次のｐｐ間隔は１００ｍｓである。ここで合計は３００ｍｓである。それは「範囲内」にない。次のｐｐ間隔は４００ｍｓである。したがって、ここで合計は７００ｍｓである。それは「範囲内」にあり、したがって７００ｍｓは訂正された値である。３つのｐｐ間隔（２００ｍｓ、１００ｍｓ、および４００ｍｓ）は、組み合わされて７００ｍｓの１つの値になる。次に、装置は誤り検出モードに戻る。
【０１１９】
別の例として、範囲が７００ｍｓ〜１，０００ｍｓの場合、誤ったｐｐ間隔は１，３００ｍｓである。「範囲内」の値が得られる、１，３００ｍｓを割ることができる整数はない。したがって、次のｐｐ間隔（３００ｍｓ）は、合計されて１，６００ｍｓが生成される。このとき、「範囲内」の値を生成するため、割り算に使用できる整数がある。整数２により、「範囲内」の値が得られる（１６００／２＝８００ｍｓ）。したがって、２つの誤った値（１，３００ｍｓおよび３００ｍｓ）は、８００ｍｓ（割り算の結果）の２つの（整数）値と置き換えられる。
【０１２０】
代表的な実施形態では、本発明による装置は、１つまたは２つの追加のｐｐ間隔内の訂正された値を生成することができる。しかし、装置が無期限に誤り訂正モードに入ることがあり得る。したがって、本発明は、この状況が万一生じた場合にそれを解決するため、安全機構を含むことができる。例えば、装置があまりにも長い期間誤り訂正モードのままである場合、装置は、遭遇したすべての元のデータ点に対して統計的方法を適用することにより、範囲を再計算する。すなわち、ＰＰＧセンサから受け取られたすべての未処理のｐｐ間隔が使用される。次に、統計に基づいた範囲計算、例えば標準偏差公式を用いて、範囲が計算される。代表的な実施形態では、遭遇したすべての未処理のｐｐ間隔（信頼できるか誤りであるかに関わらず）から、中央のｐｐ間隔が判断される。範囲は、中央よりも毎分１５拍動分低いところから中央よりも毎分１５拍動分高いところまでとして規定される。誤りキュー内のｐｐ間隔は新しい範囲に従って再処理される。範囲は、未処理のデータ点の部分集合（例えば、最後の５０のデータ点）を用いて計算することもできることに留意されたい。本発明は、さらに、範囲を再計算して拡張された誤り状態を解決する任意の方法を含むことができる。
【０１２１】
上述したように、ＰＰＧセンサは動きおよび指の圧力に敏感である。さらに、明るい光および冷たい指に敏感である。したがって、複数の誤りを引き起こす可能性がある多数の要因がある。本発明の特定の実施形態では、１０秒間の信号対雑音比が２５％未満のときは常に、装置は、誤り訂正モードから出るまで、エラーメッセージ（図１８に示されるものなど）の表示を繰り返してもよい。したがって、ユーザには、装置が正確な脈拍情報を集めるのを助けるために行うことができる変化に関する情報が提供される。
【０１２２】
本発明は、さらに、心拍間隔データセットにおける誤りを検出し訂正する代替方法を提供する。例えば、新しい心拍間隔値が検出されると、範囲および／またはＩＢＩ閾値を動的に変化させることを可能にする、多数の実施例がある。そのような実施例は、特定の状況における精度のわずかな増加を提供してもよい。
【０１２３】
例えば、範囲は、回転するウィンドウを使用して、継続的に評価されてもよい。個々の連続するＩＢＩが２００ｍｓ未満になるように、ｐｐ間隔の最初の１０秒間を受け取った後、範囲は初期化されてもよい。このポイントの後、信頼できるデータの最後の１０秒間の回転するウィンドウを使用して、範囲を継続的に再評価することができる。信頼できるデータの最後の１０秒間は、連続してもしなくてもよい。例えば、範囲の上端（ｒ＿ｔｏｐ）は、信頼できるデータの最後の１０秒間で最高のｐ−ｐであることができ、範囲の下端（ｒ＿ｂｏｔｔｏｍ）は、信頼できるデータの最後の１０秒間で最低のｐ−ｐであることができる。
【０１２４】
別の代替例は、範囲が動的に伸縮することができる速度を減衰させることである。例えば、新しいｐｐ値が検出されるごとに、３つの工程で範囲を更新することができる。第１に、データセットの上端（ｄｓ＿ｔｏｐ）およびデータセットの下端（ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍ）が、信頼できるデータの最後の１０秒間から識別される。第２に、ｄｓ＿ｔｏｐおよびｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍは、前のｄｓ＿ｔｏｐ（ｐ＿ｄｓ＿ｔｏｐ）および前のｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍ（ｐ＿ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍ）から著しく変わらないようにして調整される。例えば、ｐ＿ｄｓ＿ｔｏｐがｄｓ＿ｔｏｐよりも大きい場合、ｄｓ＿ｔｏｐを、ｐ＿ｄｓ＿ｔｏｐ−（（ｐ＿ｄｓ＿ｔｏｐ−ｄｓ＿ｔｏｐ）／２５＋１）にリセットすることができる。ｐ＿ｄｓ＿ｔｏｐがｄｓ＿ｔｏｐよりも小さい場合、ｄｓ＿ｔｏｐを、ｐ＿ｄｓ＿ｔｏｐ＋（（ｄｓ＿ｔｏｐ  −ｐ＿ｄｓ＿ｔｏｐ）／４＋１）にリセットすることができる。ｐ＿ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍがｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍよりも大きい場合、ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍを、ｐ＿ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍ−（ｐ＿ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍ−ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍ）／２＋１）にリセットすることができる。ｐ＿ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍがｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍよりも小さい場合、ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍを、（（ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍ−ｐ＿ｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍ）／２５＋１）にリセットすることができる。したがって、ｒ＿ｔｏｐは調整されたｄｓ＿ｔｏｐに等しく、ｒ＿ｂｏｔｔｏｍは調整されたｄｓ＿ｂｏｔｔｏｍに等しい。ｐ−ｐは、ｒ＿ｂｏｔｔｏｍとｒ＿ｔｏｐの間にあれば、「範囲内」にあると見なされる。
【０１２５】
上述の方法論は３つの目的を達成することができる。第１に、範囲を動的に増減させることが可能になる。第２に、範囲を、収縮するよりも速く拡張することができる。第３に、範囲の下端は範囲の上端よりも速く拡張することができる。これらの方法を実施する多数の方法があり、これらの３つの目的のいずれかを達成するいずれの実施例も本発明の範囲内にあるものとする。
【０１２６】
さらに別の代替例は、計算されたｐｐ範囲を一連の脈拍数値（ｐｒｖ）に変換し、新しく検出された各ｐｒｖ（６０，０００／ｐｐ）を脈拍数範囲と比較することを含む。新しいｐｒｖが最大ｐｒｖ（ｍａｘ＿ｐｒｖ）よりも小さく、かつ最小ｐｒｖ（ｍｉｎ＿ｐｒｖ）よりも大きかったか否かによって、「範囲内」を判断することができる。または、「範囲内」は、新しいｐｒｖがｐｒｖ値の範囲に十分に近かったか否かを指すことができる。例えば、範囲の上端および範囲の下端は、拍動の決定数によって拡張することができる（すなわち、ｍａｘ＿ｐｒｖ＝ｍａｘ＿ｐｒｖ＋９、およびｍｉｎ＿ｐｒｖ＝ｍｉｎ＿ｐｒｖ−９）。したがって、データセット範囲の９ｂｐｍ以内の任意の新しいｐｒｖを、「範囲内」と見なすことができる。
【０１２７】
ｐｐ範囲と同様に、ｐｒｖ範囲の計算も動的であり得る。すなわち、新しいｐｒｖを受け取ると、新しいｐｒｖが信頼できると見なされる（例えば、ＩＢＩがあまり大きくない）場合に、範囲を再計算することができる。
【０１２８】
誤り検出能力を増加させる別の方法は、２つの閾値を使用して、新しいＩＢＩが前のＩＢＩからどのくらい近いかを判断することである。例えば、新しいＩＢＩが低い閾値よりも小さい場合、「小さなジャンプ」と見なすことができる。新しいＩＢＩが２つの閾値の間にある場合、「著しいジャンプ」と見なすことができる。また、新しいＩＢＩが第２の閾値よりも大きい場合、「大きなジャンプ」と見なすことができる。したがって、新しい値が入ってくると、その新しい値が「範囲内」または「範囲外」にあるか、ならびに新しいＩＢＩが、小さなジャンプ、著しいジャンプ、または大きなジャンプであるかに関して評価することができる。値を表示するかどうかの決定、範囲を更新するための値の使用、および／または値を修正するべきか否かは、そのような評価に基づいてもよい。
【０１２９】
心拍数に関係する任意の間隔を使用して、ＩＢＩレベルの有意性を判断してもよい。例えば、前の脈拍値に対する新しい脈拍値の近接を評価するとき、２つのｐｒｖ（ｐｒｖ  ＩＢＩ）の拍動間隔差を使用することができる。したがって、ＩＢＩは、ｐｐ間隔、ｐｒｖ値、ｒｒ間隔、ｈｒ値などに対して計算し評価することができる。
【０１３０】
さらに別の代替例は、ジャンプが小さいか、著しいか、または大きいかを判断するため、ＩＢＩ変化の方向を使用することを含む。人が物理的に静止しているとき、脈拍数は異なる速度で上下する場合がある。したがって、変化の方向に応じて異なる閾値を使用することができる。例えば、前のｐｒｖ  ＩＢＩよりも大きなｐｒｖ  ＩＢＩは、８ｂｐｍ未満の場合に小さなジャンプアップとして、８〜１５ｂｐｍの場合に著しいジャンプアップとして、また１５ｂｐｍを超える場合に大きなジャンプアップとして見なすことができる。また、前のｐｒｖ  ＩＢＩよりも小さなｐｒｖ  ＩＢＩは、８ｂｐｍ未満の場合に小さなジャンプとして、８〜１２ｂｐｍの場合に著しいジャンプとして、また１２ｂｐｍを超える場合に大きなジャンプとして見なすことができる。
【０１３１】
さらに別の代表的な実施形態は、ｐｒｖ  ＩＢＩ閾値を範囲内の前のｐｒｖの位置に基づかせることを含む。前のｐｒｖが既に範囲の上端に向いている場合、理論上、次のｐｒｖが範囲を大きく離れてジャンプし過ぎることが望ましくないので、閾値をより小さく設定することができる。同様に、前のｐｒｖが既に範囲の下端に向いている場合、ｐｒｖ閾値のジャンプダウンを減少させることができる。したがって、範囲内の前のｐｒｖの位置に基づいたｐｒｖ  ＩＢＩ閾値の例は、小さなジャンプアップに対する（（ｒ＿ｔｏｐ−ｐｒｅｖ＿ｐｒｖ）（１／３））＋１０、大きなジャンプアップに対する（（ｒ＿ｔｏｐ−ｐｒｅｖ＿ｐｒ）（２／３））＋１５、小さなジャンプダウンに対する（（ｐｒｅｖ＿ｐｒｖ−ｒ＿ｂｏｔｔｏｍ）（１／２））＋１０、および大きなジャンプダウンに対する（（ｐｒｅｖ＿ｐｒｖ−ｒ＿ｂｏｔｔｏｍ）×（２／３））＋１５を含むことができる。
【０１３２】
さらに別の代表的な実施形態は、新しい心拍間隔点を訂正する必要があるか否かを判断する際の方向などの、第３の試験を加えることである。例えば、ポイントがＩＢＩおよび範囲の試験に不合格であるが、前の心拍数間隔点よりも範囲に近い場合、依然として許容可能であると見なすことができる。
【０１３３】
特定の状況および実施例では、動的な範囲の方法、方向に基づく異なる閾値を用いた二重のＩＢＩ閾値の方法、および心拍間隔方向の方法を組み合わせることにより、わずかな改善を得ることができてもよい。そのような組合せの一例は次のとおりである。個々の新しいｐｒｖが計算される（６０，０００／ｐｐ）と、最初に、「即座に表示可能」であるか否かを評価することができる。ｐｒｖが、小さなジャンプアップまたは小さなジャンプダウン（適切な閾値を使用して）である場合、「即座に表示可能」であり、したがって即座に表示される。顕著なジャンプであるが「範囲内」にある場合、「即座に表示可能」であり、したがって即座に表示される。そうでなければ、表示可能であるかを確かめるため、方向によって再評価することができる。現在のｐｒｖが前のｐｒｖよりも範囲に近い場合、やはり表示される。そうでなければ、表示されず、訂正されなければならない。
【０１３４】
上述の方法の組合せは、さらに、値が「信頼できる」か否かを判断するときに使用されてもよい。すなわち、これらの方法は、動的な範囲を再計算するのに新しいｐｒｖを使用すべきかを判断するために使用されてもよい。例えば、新しいｐｒｖが小さなジャンプである場合、「信頼できる」と見なすことができる。新しいｐｒｖが顕著なジャンプであるが「範囲内」にある場合、「信頼できる」と見なすことができる。また、新しいｐｒｖが顕著なジャンプであり、かつ「範囲外」にあるが、前のｐｒｖよりも範囲に近い場合、「信頼できる」と見なすことができる。
【０１３５】
データセットにおける誤りを検出し訂正するためにどの方法を使用するかを決定する際、ハードウェアの安定性、使用環境、および他の要因を考慮して、複雑な組合せ方法の潜在的な統計的利点の程度が、基本的なＩＢＩ／範囲方法論よりも大きな実際的な有用性を提供するか否かを判断するべきである。ほとんどの状況において、基本的なＩＢＩ／範囲戦略はかなり十分である。しかし、著しい動き、日光、圧力、同様の要因が存在すると予想される場合、上述の付加的な統計的方法論が実施されて、データセットにおける誤りの検出および訂正においてさらに高い精度を提供してもよい。
【０１３６】
スケーリングの問題の解決と規則的な呼吸の識別
上述の方法および装置は、さらに、波が示される表示画面の領域を革新的にスケーリングするため、ＲＳＡ波情報を使用してもよい。
【０１３７】
ＲＳＡ波の振幅は、人によって著しく変わる場合がある。上述したように、ＲＳＡ振幅は、個人の年齢、性別、健康レベル、呼吸パターンなどに依存する。大型表示画面は大きな波または小さな波に適合することができるが、可搬型装置上の小さな表示画面は精巧なスケーリングを必要とする。したがって、小さな表示画面の目盛りが小さ過ぎる場合、大きな波は表示画面上に適合しない。目盛りが大き過ぎる場合、小さな波の形状およびサイズは見にくくなる。また、目盛りが動的に過ぎ、頻繁に調整され過ぎる場合、大きな波および小さな波は同じサイズであるように見え、ユーザは、呼吸パターンが変化したか否か、またはいつ変化したかを見分けることができなくなる。
【０１３８】
本発明の代表的な実施形態による装置は、２つの段階の間に表示画面のスケーリングを異なるように調整することにより、スケーリングの問題を解決することができる。第１の段階は、装置の電源が入れられたときからユーザが規則的に呼吸し始めるまで続く。第２の段階は、装置が規則的な呼吸を検出したときから装置の電源が切られるときまで続く。段階１の間、非常に基本的なスケーリング技術を実施することができる。段階２の間、いつ呼吸がより浅く（それほど深くなく）なったかをユーザが正確に評価することができるように、革新的な方策を使用することができる。
【０１３９】
例えば、装置の電源が最初に入れられたとき、スケーリングは、好ましくは、小さな設定値まで拡大表示される。次に、現在の拡大レベルを使用してプロットすることができる、最高値よりも大きいか、または最低値よりも小さな脈拍点に遭遇するとすぐに、装置は縮小表示する。装置の表示領域の縁部に新しい脈拍点がプロットされるように、目盛りは縮小表示される。ユーザに目盛りの概念を与えるため、装置は最初、拡大表示ではなく縮小表示のみを行う。大きな波が画面を外れた後、表示画面の高さ全体が上から下まで使用されるように、表示画面も拡大表示に戻る。表示画面は、ユーザが規則的な呼吸を始めるまでのすべての時間において、示されるデータ点が表示画面の全領域を費やすようにして、継続的に拡大縮小表示を行う。
【０１４０】
ユーザが規則的に呼吸し始めると、装置は、ユーザが深く呼吸するように促そうとする。装置が、小さな波が現れたときに自動的に拡大表示し続けた場合、浅い呼吸によって生成される小さな波は、深い呼吸によって生成される大きな波と同じサイズで現れる。これにより、ユーザが、波のサイズから呼吸の深さを視覚的に見分けることができなくなる。
【０１４１】
本発明の代表的な実施形態による装置は、波情報を使用して規則的な呼吸を検出する。規則的な呼吸は、均一な波長、頻度、振幅、ピーク間時間、およびピーク配置時間の波を生成する（図４３）。これらの波の特徴パラメータの１つまたは複数の変動を測定することによって、規則的な呼吸を識別することができる。代表的な実施形態は、最後の３つの波の波長および振幅の変動を計算する。これらの変動が両方とも低いとき、規則的な呼吸が始まっていると見なされる。
【０１４２】
変動を判断し、したがって変動が小さいときを確立する１つの方法は、相対偏差パーセントに基づくことができる。２つ以上の値（例えば、ピーク間時間、波長、頻度など）の変動を比較するときに、この方法は有用である。これは、以下に記載するように行われてもよい。第１に、値の中間（平均）を決定することができる。次に、平均からの各値の差の合計（ｓｕｍ＿ｄｉｆ）を計算することができる。合計は、平均×値の数で割ることができる。例えば、１０、８、１０、８秒の４つの波長を考える。平均は９である。中間からの差の合計は４である（１０は１離れており、それに加えて８は１離れており、それに加えて１０は１離れており、それに加えて８は１離れている）。したがって、４を中間×値の数で割る（４／（９×４））。したがって、相対平均偏差パーセントは１１．１％である。３０、２８、３０、２８ｂｐｍの４つの振幅を考える。上述の例のように、偏差はやはり４であるが、相対平均偏差パーセントは３．４％でしかない。したがって、相対平均偏差パーセントは、分析されている値の範囲に自動的にスケーリングされる。
【０１４３】
波の特徴の任意のものの偏差は、多数の方法を使用して、単独で、または組み合わせて分析することができる。好ましい実施形態は相対平均偏差パーセントを使用する。結果として得られる割合が大きいほど、偏差は大きい。偏差閾値を設定して、規則的な呼吸が始まっているかを判断することができる。例えば、３つ以上の波が、波の特徴において２０％未満の偏差を有する場合、規則的な呼吸が始まっていると判断してもよい。好ましい一実施形態では、最後の３つの波の波長および振幅の偏差がそれぞれ１０％未満のとき、規則的な呼吸が始まっていると見なされる。
【０１４４】
規則的な呼吸が始まると、結果として得られる規則的な波によって形成される最も大きな振幅（最大振幅）を追跡することができる。装置は、ユーザが、例えば、１つ１つの波で依然として規則的に呼吸しているかを判断し続ける。ユーザが規則的に呼吸し続けている限り、装置は、最も大きな振幅（最大振幅）を探し続ける。新しく形成された規則的な波が、現在の最大振幅よりも大きな振幅を有する場合、最大振幅を、新しい振幅に等しくなるように再調整することができる。一般に、表示画面は最大振幅を超えて拡大表示しない。すなわち、表示目盛りは、最大振幅に等しい振幅を有する波が画面の上から下まで全体を費やすように設定することができる。拡大縮小レベルは、この設定点を超えないように設定することができる。その結果、装置は、縮小表示することはできるが、最大振幅によって決まった設定点を超えて拡大表示しなくてもよい。このようにして、ユーザは、表示画面上で（最大振幅に対して）比較的小さな波を見るので、浅く呼吸しているときにそれに気付く。
【０１４５】
場合によっては、誤った波（不正確に再構築された訂正済みの誤りを有する波）が最も大きな振幅を有する場合がある。この大きな振幅は誤って高いことがある。さらに、可能な最大の振幅は、肺が規則的な呼吸になれるまで、時間とともに低下する場合がある。すなわち、肺が疲れてくると、最大振幅に等しい振幅を有する波を再生することができなくなる。装置は、ユーザに不満感を起こさせず、逆に快適に行うことができる最大の波を生成するように促すべきなので、連続する一連の波が最大振幅に十分に近付かない場合、装置は、時間とともに最大振幅を減少させることができる。好ましい実施形態では、連続する３つの規則的な波が最大振幅の８０％未満の振幅を有する場合、最大振幅は、（最後の３つの波の最も大きい振幅）×（１００／８５）という式を使用して再調整されてもよい。別の代替例は、波が表示画面の上から下までを占める大きさに十分に近付くまで、継続的に最大振幅を減少させることである。例えば、新しく形成された規則的な波が、現在の最大振幅の８０％未満の振幅を有するごとに、５％ずつ最大振幅を減分することができる。振幅を使用する別の方法は、最も大きな平均振幅をとることである。例えば、新しい波に遭遇するごとに、最後の３つの波の平均振幅を計算することができる。最も大きな平均振幅は最小設定点として使用することができる。
【０１４６】
設定点を確立するために規則的な呼吸で生じる大きな振幅を使用することは、開示の発明の新規かつ有用な構成要素である。振幅、範囲、変動、または偏差に基づくいずれのスケーリングも、本発明の範囲内にあるものとする。例えば、データセットまたはデータの部分集合の標準偏差を決定することができる。最大拡大表示レベルは、偏差に対して特定の確率を有する値が画面を費やすように設定することができる。例えば、標準偏差内にあるという８０％の確率を有する値はすべて、画面を上から下まで満たすであろう。
【０１４７】
追加の代表的なシステムおよびソフトウェアプロセス
例えば、上述の方法および装置は、例えばコンピュータなどの、データ処理装置のメモリに格納されるプロセスとして実施されてもよい。そのようなプロセスは、例えばソフトウェアの形態であることができ、例えば、データ処理装置またはＣＰＵによって実行することができ、結果は、例えば、ＣＲＴ、プラズマ、または当該分野において既知の他のコンピュータディスプレイなどの表示装置に表示される。したがって、例えば、そのようなソフトウェアは、１つまたは複数のバスまたはデータ経路によってすべて接続された、ＣＰＵ、メモリ、および表示装置を備えるシステム上で実施することができる。図４４はそのような代表的なシステムを示す。
【０１４８】
それを参照すると、Ｉ／Ｏ入出力インターフェース５５０１、ＣＰＵ５５０５、およびメモリ５５１０が提供される。代表的なシステムの３つの構成要素は、システムバス５５２０によって通信可能に接続される。理解されるように、システムバス５５２０は論理的構成要素であり、任意の所与の実施形態では、システム要素間の複数の相互接続を含むことができる。そのような代表的なシステムを前提として、ソフトウェアプロセスをメモリ５５１０にロードし、ＣＰＵ５５０５で実行することができる。さらに、ユーザは、Ｉ／Ｏ５５０１を介してプロセスに入力を提供することができ、視覚、聴覚、触覚、または他の手段を用いたユーザに対する出力を、やはりＩ／Ｏを使用してユーザに提供することができる。そのようなＩ／Ｏは、１つまたは複数のセンサを備える物理的なインターフェース装置を含むことができ、あるいは、例えば、マイクロフォンおよび１つまたは複数のスピーカー、キーボード、マウス、ならびに視覚表示装置、ならびに触覚による入出力機構の１つまたは複数を備えることができる。
【０１４９】
それに加えて、そのようなソフトウェアプロセスは、例えば、既知の技術を使用して、任意の適切なコンピュータ言語または言語の組合せを用いて表現することができ、また、例えば、既知の技術を使用して、組込みシステムまたは従来どおりに格納された命令のプログラムとして実施することができる。そのようなソフトウェアプロセスは、例えば、上述したように、人間のストレスを評価するために使用することができる装置において実施することができる。
【０１５０】
そのような代表的なソフトウェアプロセスは、例えば、ユーザに対してメッセージを表示することにより、また、例えば、ユーザによる呼吸ガイダンスボタンの押下またはユーザの指から出る脈拍などの様々なユーザ動作を継続的に探し、それに応答することにより、ユーザと相互作用する最上位プロセスを有することができる。そのような代表的なソフトウェアプロセスが、以下に記載されるように図４５〜６３に示される。上述の図８（ａ）〜（ｂ）はこの代表的なソフトウェアプロセスと統合され、したがって、図５８に関して後述される「ｐｒｏｃｅｓｓ＿ｗａｖｅｓ」サブルーチンは、図８（ａ）〜（ｂ）に示されるサブルーチン「ｇｅｔ＿ｗａｖｅｓ」を呼び出す。
【０１５１】
図４５〜４６は、ユーザに対して何が表示されるかを制御することができ、かつ例えばユーザ動作に応答することができる、代表的な最上位プロセスを示す。この最上位プロセスは、本質的に、変数を初期化し、次にそれが応答する割込みを待つ。図４５を参照すると、３６０１において、変数を初期化することができる。この初期化は、例えば、装置モードを「Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ」に設定し、未加工の時間ステップの数、時間ステップの数、ｐｐ間隔の数、拍動間隔の数、誤りの合計、波の数、ｐｐ間隔の数、およびｐｐ間隔時間ステップの数といった変数の値をゼロに設定するとともに、変数の状態をＲＡＷに設定することを含むことができる。この初期化は、例えば、擬似コード、ｎ＿ｒｔ＝０、ｎ＿ｔｓ＝０、ｎ＿ｐｐ＝０、ｎ＿ｉｂｉ＝０、ｓｔａｔｅ＝ＲＡＷ、ｅｒｒ＿ｓｕｍ＝０、ｎ＿ｗａｖｅｓ＝０、ｎ＿ｖａｌ４＝０、およびｎ＿ｐｐｔｓ＝０に従って実施することができる。
【０１５２】
図４５を引き続き参照すると、３６０２において、例えば、「Ｉｎｓｅｒｔ  Ｆｉｎｇｅｒ」というメッセージをユーザに対して表示することができる。３６０３において、プロセスは割込みを待ち、それが生じるまでそれ以上の動作を行わない。３６０４において、例えば、３６１０においてユーザによって指が挿入された場合、装置は較正を開始し、表示メッセージは更新され、割込みはクリアされて、３６０２に戻る。
【０１５３】
この代表的な最上位プロセスのプロセスフローは、図３７に示されるように進む。図４６を参照すると、３７１０において、上述したようにユーザが呼吸ボタンを押した場合、それによってＢｒｅａｔｈｅ  Ｂｕｔｔｏｎ  Ｐｒｅｓｓｅｄ割込みを開始することができる。次に、プロセスフローは３７２０に移り、例えば、装置モードは「Ｇｕｉｄｅｄ」に設定され、変数Ｓｔａｒｔは現在の時間に設定され、割込みがクリアされる。次に、プロセスフローは３７２１に移ることができ、クロック割込みを、例えば１００ミリ秒に設定することができる。次に、プロセスフローは３７３０に移ることができ、Ｇｕｉｄｅｄモード表示をユーザに示すことができる。次に、プロセスフローは、図３７のブレークポイント２を介して図４５の３６０３に戻り、最上位プロセスは、再び別の割込みが生じるのを待つ。これによって、プロセスフローはブレークポイント１を介して図４６に戻り、例えば３７１１においてクロック割込みが生じた場合、プロセスフローは３７０３に移り、３７１０においてユーザが呼吸ボタンを押し、Ｇｕｉｄｅｄモードに入った時間から２分未満が経過したかを試験する。依然として２分未満である場合、プロセスフローは３７３１を介して３７３０に移ることができ、例えば、Ｇｕｉｄｅｄモード表示を更新することができる。３７０３において、例えば、ユーザが呼吸ボタンを押してから２分よりも長い時間が経過している場合、プロセスフローは３７０２に移ることができ、Ｍｏｄｅ変数は「Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ」にリセットされ、プロセスフローは３７０１に移り、例えばＳｐｏｎｔａｎｅｏｕｓモード表示が回復される。
【０１５４】
最後に、図４６に関して、３７１２において、脈拍が検出された場合、Ｐｕｌｓｅ  Ｄｅｔｅｃｔｅｄ割込みが生じ、プロセスフローは、例えば３７１３に移り、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅサブルーチンが呼び出される。図４５および４６に示される代表的な最上位プロセスはここで終了する。図４７〜５１は、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅと名付けられた、本発明の代表的な実施形態による代表的な主要ルーチンのプロセスフローを示す。Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅは、ｅｒｒｏｒ＿ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（図５２〜５４）、ｅｒｒｏｒ＿ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（図５５〜５６）、ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ＿ｒａｎｇｅ（図５７）、およびｐｒｏｃｅｓｓ＿ｗａｖｅｓ（図５８〜５９）というサブルーチンを呼び出す。次に、ｐｒｏｃｅｓｓ＿ｗａｖｅｓは、ｇｅｔ＿ｗａｖｅｓ（図８（ａ）〜（ｂ））およびｄｅｔｅｒｍｉｎｅ＿ｓｔｒｅｓｓ（図６０〜６２）というサブルーチンを呼び出す。したがって、サブルーチンはすべて、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅによって直接または間接的に呼び出される。
【０１５５】
図４７を参照すると、図４５の３６０１における初期化を前提として、３８０２において、ｒｔ［０］である未処理の時間ステップｒｔ［ｎ＿ｒｔ］がミリ秒単位で現在時間に設定され、ｎ＿ｒｔ、すなわち未処理の時間ステップの数が予め増分される。次に、例えば、３８０３、３８０４、および３８０５において、変数状態は、ＲＡＷ、ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ、またはＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮであることが試験されて、データが、誤りを含まない、疑わしい、または誤っていると仮定されるか、したがって、プロセスフローがどの経路に沿って進むかが判断される。状態＝ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮの場合、３８０５で始まるデータ経路が取られて、３８０５において誤り訂正サブルーチンが呼び出される。状態＝ＤＥＴＥＣＴＩＯＮの場合、３８０４で始まるデータ経路が取られて、最終的に図４８の３９１０において誤り検出サブルーチンが呼び出される。これらの２つのデータ経路は、最終的に、図４９の４０１１に到達する。状態＝ＲＡＷの場合、プロセスフローは、時間ステップの数を追跡する変数であるｎ＿ｔｓを予め増分することを含めて、タイミング変数が初期化される図４８の３９０１に、かつｎ＿ｔｓが１よりも大きいことが確認される３９０２まで直接進むことができる。この場合、例えば３９０３において、割り当てられるｐｐ間隔の数であるｎ＿ｖａｌを、例えば１に等しく設定することができ、プロセスフローは、ブレークポイント９を介して図４９の４０１０に、かつ４０１１まで進むことができる。プロセスフローが４０１１に到達したとき、割り当てる必要がある１つまたは複数のｐｐ値がある。したがって、４０１１において、各ｐｐ値に値が割り当てられ、１を超えるｐｐ値がある（すなわち、ｎ＿ｖａｌ＞１）場合、実時間ステップを生成することができ、（６００００／ｐｐ［ｎ＿ｐｐ−１］）によって決まる現在のｐｐ間隔の頻度である瞬間脈拍数が表示される。４０１１から、プロセスフローは４１１０に進み、１を超えるｐｐ値がある場合、そこで拍動間隔（ＩＢＩ）の計算が可能である。４１１０において、この条件に対してプロセスは試験を行い、ｙｅｓの場合、例えば、４１１１においてＩＢＩ値を計算することができる。そうでなければ、プロセスフローは４０１０に迂回して戻ることができる。４１１１において、ＩＢＩ値が計算されると、プロセスフローは４２０１に移って、いくつのｐｐ値があるかを試験する。８を超える場合、すなわち少なくとも９の場合、レベル４の谷底を識別するのに十分なデータがある。４２１２において、少なくとも２つのレベル４の谷底点がある場合、すなわちｎｕｍ＿ｖａｌ４＞１の場合、代表的なプロセスは、上述のようにＲＳＡ波を探すことができる。したがって、４２１２がｙｅｓであることによって、例えば、プロセスフローが４２１３においてｐｒｏｃｅｓｓ＿ｗａｖｅｓサブルーチンを呼び出すようにすることができる。
【０１５６】
図５２〜５４は、誤り訂正サブルーチンの代表的なプロセスフローを示す。代表的なＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅルーチンに関して上述したように、図３８の３８０５において、誤り訂正サブルーチンが呼び出される。図５２を参照すると、プロセスフローは４３０１で始まり、サブルーチンが始まる。４３０２において、例えば、現在のｐｐ間隔時間を蓄積する変数ｅｒｒ＿ｓｕｍは、最も最近のｐｐ間隔をそれに加える。それに加えて、変数ｎ＿ｖａｌは０に設定される。プロセスフローは４３０３において進み、ｅｒｒ＿ｓｕｍの新しい値が範囲内にあるか否かに関して試験される。範囲内にある場合、プロセスフローは、例えば４３１０に移ることができ、変数ｎ＿ｖａｌが、識別される正しいｐｐ間隔を表す１に設定され、そのｐｐ間隔の値がｅｒｒ＿ｓｕｍのミリ秒数に等しく設定され、プロセスフローは４３２０においてＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅに戻る。一方、４３０３において、一時的なｐｐ間隔時間が範囲内にない場合、プロセスフローは４３０４に移ることができ、例えば、サブルーチンが、現在のｐｐ間隔時間が範囲よりも下か否かを試験する。ｙｅｓの場合、プロセスフローは４３０２に戻り、追加のｐｐ間隔時間が変数ｅｒｒ＿ｓｕｍに加えられる。ｎｏの場合、現在の合計は高過ぎると見なされ、２つ以上の「範囲内」ｐｐ間隔を作るためにそれを用いて割り算が行われる、適切な整数が見つけられなければならない。次に、プロセスフローは、４３０４からブレークポイント２０を介して図５３の４４０１に進む。そこで、ｔｅｓｔ＿ｉｎｔｅｇｅｒ＝２が試験除数として設定され、プロセスフローは、例えば４４０２に移ることができ、一時変数ｔｍｐ＿ｖａｌが設定されて、可能な実際の訂正済みｐｐ間隔を表すｅｒｒ＿ｓｕｍ／ｔｅｓｔ＿ｉｎｔｅｇｅｒの商が保持される。次に、プロセスフローは４４０３に移ることができ、例えば、ｔｍｐ＿ｖａｌが範囲よりも上であるかが試験される。ｙｅｓの場合、例えば４４１０において、試験整変数が増分され、４４０２において提案される分割が再度生じる。一方、４４０３において、ｔｍｐ＿ｖａｌが範囲よりも上にない場合、例えば４４０４において、ｔｍｐ＿ｖａｌが範囲内にあるかを再び試験することができ、ｙｅｓの場合、プロセスフローは（ブレークポイント２１）を介して図５４の４５０１に移ることができる。
【０１５７】
図５４の４５０１において、計数変数を１に設定することができ、例えば４５０２において、サブルーチンは、計数が試験整数の現在値よりも少ないかを問い合わせることができる。ｎｏの場合、プロセスフローは、例えば４５１０に移ることができ、変数ｎ＿ｖａｌをｔｅｓｔ＿ｉｎｔｅｇｅｒに等しく設定することができ、例えば４５２０において、図４７のブレークポイント６でＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅに戻る。一方、４５０２において計数が試験整数未満の場合、プロセスフローは、例えば、４５０３、４５０４、および４５０２を介して迂回して戻り、計数が試験整数に等しくなるまで各ループを計数する値を増分する（４５０４において）ことができ、そこで、プロセスフローはＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅに戻ることができる。次に、図５５〜５６を参照して代表的な誤り検出サブルーチンが記載される。
【０１５８】
図５５を参照すると、プロセスフローは４６０１で始まって４６０２に進み、現在のｐｐ間隔が、一時的な（一時的に正しいという意味で）ｐｐ間隔ｔｍｐ＿ｐｐにロードされる。４６０３において、ｔｍｐ＿ｐｐは範囲内にあることが試験される。ｙｅｓの場合、４６１０において、ｎ＿ｖａｌは１に設定され、ｖａｌ［０］はｔｍｐ＿ｐｐに等しく設定され、４６２０において、プロセスフローは呼出しプログラムＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅに、具体的には図４８の３９１１に戻る。しかし、４６０３において、ｔｍｐ＿ｐｐが範囲外であると分かった場合、４６０４において、上述したようなあらゆる誤りを検出するのに使用するため、一時的な拍動間隔変数ｔｍｐ＿ｉｂｉが生成される。次に、プロセスフローは、（ブレークポイント２２を介して）図５６の４７０１に進むことができ、ｔｍｐ＿ｉｂｉが、範囲の下端の半分よりも大きいことが試験されるが、これは、上述のように大き過ぎることを試験するものである。ｙｅｓの場合、誤りがあると仮定され、フローは４７０２に進み、変数ｅｒｒ＿ｓｕｍがｔｍｐ＿ｐｐに等しく設定され（ｅｒｒ＿ｓｕｍは、上述の誤り訂正サブルーチンに対する入力である）、「状態」はＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮに設定され、プロセスフローは、例えば４７０３に移ることができ、ｎ＿ｖａｌが０に設定され、また、プロセスフローは、今度はｎ＿ｖａｌ＝０および状態＝ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮに基づくことができるＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅに戻り、図４８の３９１１において図４７の３８２０に戻り、最終的に３８０５において誤り訂正サブルーチンまで流れる。
【０１５９】
４７０１において、ｔｍｐ＿ｉｂｉが範囲の下端の半分よりも大きくない場合、その場合には、大きいとは見なされず、したがってｐｐ間隔データに誤りはなく、プロセスフローは４７１０に進み、例えば、ｔｍｐ＿ｐｐが範囲の上端よりも大きいかを試験することができる。４７０１においてｔｍｐ＿ｉｂｉが大きいと見出されず、したがって誤りが存在しないと仮定されたので、４７１０において、ｔｍｐ＿ｐｐ間隔が依然として現在の範囲の上端よりも大きい場合、新しいｐｐ間隔をｍａｘ＿ｐｐとして使用して範囲を再計算する必要があり、それは、データの誤りの結果ではない可能な最大のｐｐ間隔に対する値を保持する。４７１１において、例えば、ｍａｘ＿ｐｐをｔｍｐ＿ｐｐに等しく設定することができ、この新しい値を使用して、例えば４７１２において、範囲の上端および下端が再計算される。次に、フローは、例えば４７１３に進むことができ、ｎ＿ｖａｌが１に等しく設定され、ｖａｌ［０］が現在のｐｐ間隔であるｔｍｐ＿ｐｐに等しく設定される。４７１４において、例えば、プロセスフローは呼出しルーチンＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅに戻ることができる。４７１０において、現在のｐｐ間隔が範囲の現在の上端よりも大きくない場合、例えば４７２０において、可能な最小のｐｐ間隔は現在のｐｐ間隔に等しく設定される。次に、プロセスフローは、上述したように、４７１２、４７１３、および４７１４を介して進み、プロセスフローは呼出しプログラムに戻る。
【０１６０】
図５７を参照して、サブルーチンｉｎｉｔｉａｌｉｚｅ＿ｒａｎｇｅのプロセスフローが次に記載される。このサブルーチンは、本発明の代表的な実施形態において、誤り検出および訂正ルーチンに使用するため、データが誤りを含まないと仮定されるｐｐ間隔の範囲を計算するために使用される。４８０１においてサブルーチン呼出しで始まり、プロセスフローは、例えば４８０２に移り、ｍｉｎ＿ｐｐ＝データセット内の最小ｐｐ、ｍａｘ＿ｐｐ＝データセット内の最大ｐｐという擬似コードを使用して、変数ｍｉｎ＿ｐｐおよびｍａｘ＿ｐｐが設定される。次に、例えば４８０３において、データ点の範囲の上端および下端が、上述したような誤り検出および訂正に使用される。これは、例えば、ｒａｎｇｅ＿ｈｉｇｈ＝ｍａｘ＿ｐｐ＋（（ｍａｘ＿ｐｐ−ｍｉｎ＿ｐｐ）×０．２５、ｒａｎｇｅ＿ｌｏｗ＝ｍｉｎ＿ｐｐ−（（ｍａｘ＿ｐｐ−ｍｉｎ＿ｐｐ）×０．２５）という擬似コードを使用して実施することができる。これらの代表的な値を使用して範囲が設定され、４８０４において、プロセスフローは呼出しルーチンに、すなわちＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅに戻る。具体的には、プロセスフローは図５０の４１０２に戻る。
【０１６１】
図５８〜５９は、波処理サブルーチンの代表的なプロセスフローを示す。本発明の代表的な一実施形態では、そのようなサブルーチンは、例えば、上述したようなＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅなどの脈拍獲得処理ルーチンによって呼び出すことができる。４９０１においてサブルーチンが呼び出された後、例えば、プロセスフローは４９０２において進むことができ、上述のｇｅｔ＿ｗａｖｅｓサブルーチンを呼び出して、脈拍データから識別された波を入力することができる。プロセスフローは、例えば４９０３に進み、獲得した波を前提として、識別された波に反映されたユーザのストレスレベルを示すスコアを、代表的なｄｅｔｅｒｍｉｎｅ＿ｓｔｒｅｓｓサブルーチンを使用して割り当てることができる。次に、フローは例えば４９０４に進むことができ、波が分類され、表現頻度＝６００００／（ｐｐｔｓ［ｖ２［ｎ＿ｗａｖｅｓ−１］］−ｐｐｔｓ［ｖ１［ｎ＿ｗａｖｅｓ−１］］）（式中、ｐｐｔｓ［ｖ］はデータ点ｖにおける脈拍点時間スタンプである）を使用して、現在のｐｐ間隔に基づいて瞬間周波数が計算される。そこから、例えば、プロセスフローは図５９の５００１に進むことができ、現在の波の頻度に基づいて０〜３のスコア（より高いスコアはより低いストレスレベルを示す）をユーザに割り当てることができる。例えば５００２において、サブルーチンは、例えば、ユーザに対して、（ｉ）ストレスレベル（４９０３においてｄｅｔｅｒｍｉｎｅ＿ｓｔｒｅｓｓを呼び出して得たもの）、（ｉｉ）頻度（４９０４から）、および（ｉｉｉ）スコア（５００１から）をそれぞれ表示することができ、この時点で、例えば５００３において、プロセスフローは呼出しルーチンＰｒｏｃｅｓｓ  Ｐｕｌｓｅに戻ることができる。
【０１６２】
図６０〜６２は、ストレススコアを決定する代表的なサブルーチンを示す。ユーザのＲＳＡ波の波長上で動作することにより、所与のユーザがどの程度緊張しているかが測定されている。図６０を参照すると、５１０４において、ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ＿ｓｔｒｅｓｓサブルーチンが、ｗｌ＿ｌｏとｗｌ＿ｈｉｇｈ（５１０２において設定される）の間の波長を各波に割り当てる、ａｓｓｉｇｎｅｄ＿ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓを呼び出す。これらの波長と、波がいくつあるか（すなわち、ｎ＿ｗａｖｅｓの値）とを使用して、図６０〜６１は、ｎ＿ｗａｖｅｓの各値が１〜４であるプロセスフローを示す。５１１０、５２０１、５２０２、および５２０３のそれぞれにおいて、特定の波が基線からどのくらい離れているかを測定する、各波の波長とｗ＿ｌｏの間の差の重み付き合計であるｓｃｏｒｅ１が決まる。したがって、完全弛緩スコアはすべてのｎに対してａ＿ｗ［ｎ｝＝ｗ＿ｌｏを有し、各ｓｃｏｒｅ１はゼロに等しい。本発明の代表的な代替実施形態では、ｓｃｏｒｅ１は差の合計に重み付けせずに計算することができ、これは上述の方法である。ｓｃｏｒｅ１は「波長」スコアとして記載されたものである。理解されるように、５１１０、５２０１、５２０２、および５２０３のそれぞれにおいて、「変動」スコアであるｓｃｏｒｅ２も計算される。５３０２において、７０／３０の相対寄与因子を使用して、ｓｃｏｒｅ１およびｓｃｏｒｅ２を組合せ、ｓｃｏｒｅ３を得ることができる。本発明による代表的な代替実施形態において、有用であってもよいように、他の相対的な重み付けを使用することができる。例えば、ｓｔｒｅｓｓ＿ｌｅｖｅｌ＝（ｓｃｏｒｅ３−２１）×（１００／（１００−２１））という式を使用して、ｓｔｒｅｓｓ＿ｌｅｖｅｌを計算するためにｓｃｏｒｅ３を使用することができる。ｓｔｒｅｓｓ＿ｌｅｖｅｌは４９０３においてｐｒｏｃｅｓｓ＿ｗａｖｅｓに戻される。
【０１６３】
図６３を参照すると、獲得した波に波長を割り当てる代表的なサブルーチンが示される。このサブルーチンは、例えば、波長を入力としてとる、上述したような、図６０〜６２に示される代表的なｄｅｔｅｒｍｉｎｅ＿ｓｔｒｅｓｓルーチンに使用することができる。本発明の代表的な一実施形態では、５４０１において、プロセスフローはサブルーチンへの呼び出しで始まることができる。５４０２において、逆の変数ｎは０に等しく設定され、例えば５４０３において、ｗｌ＝ｔｓ［ｖ２［ｎ］］−ｔｓ［ｖ１［ｎ］］という式を使用して、現在のｖ２の時間スタンプを現在のｖ１の時間スタンプから引くことによって、現在の波長ｗｌが計算される。５４０４および５４０５において、例えば、ｗｌの値はｗｌ＿ｌｏおよびｗｌ＿ｈｉｇｈと比較され、図６０の５１０２において見られるように呼出しルーチンに設定することができる（例えば、それぞれ３および１０として設定される場合）。ｗｌがｗｌ＿ｌｏよりも小さいか、またはｗｌ＿ｈｉｇｈよりも大きい場合、場合によっては、ａ＿ｗｌ［ｎ］はｗｌ＿ｌｏまたはｗｌ＿ｈｉｇｈのどちらかにおいて切り捨てられ、ｎの値が予め増分される５４０７においてフローは進む。しかし、ｗｌがｗｌ＿ｌｏｗとｗｌ＿ｈｉｇｈの間の値を有する場合、例えば、５４０６において、ａ＿ｗｌ［ｎ］はｗｌに設定され、プロセスフローは５４０７に進む。５４０８において、ｎの値はｎ＿ｗａｖｅｓの値と比較されて、獲得した波がそれぞれ波長を割り当てられていることを確認する。それらが等しい場合、５４１０において、例えば、プロセスフローはこのサブルーチンを終了し、図６０の５１０５に戻る。それらが等しくない場合、フローは、獲得した波すべてに波長が割り当てられるまで、獲得した波それぞれに対して５４０３を介して迂回する。
【０１６４】
本発明の代表的な実施形態は、さらに、例えば、位相変化を使用して降下点を検出し、位相変化を使用して波の完了を検出し、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断する、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断することができる方法および装置を提供する。
【０１６５】
図６４〜７４は、位相変化を使用して降下点を検出し、位相変化を使用して波の完了を検出し、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断する、脈拍ごとにＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す。この代表的な実施形態は、新しい脈拍を受け取るごとに実行される、単一の割込み駆動プロセスを記載する。
【０１６６】
図６４〜７４に示される代表的なプロセスおよびプロセスフロー、ならびに、そのような代表的なフロープロセスによって呼び出される、または利用される任意の補助機能および／またはプロセスを含む、そのようなプロセスを実施するあらゆる代表的な機能が説明のために示される。当業者であれば、代表的なプロセスまたは機能はそれぞれ、呼び出された機能もしくはプロセスレベルにおいて、または最上位プロセスに対するレベル全体においてのどちらかに関わらず、様々な機能的に同等の方法で実施することができ、また、以下の図６４〜７４の説明は、実際のシステムまたは装置における多種多様な可能な実施例を限定するものとして、あるいは、例示の代表的なプロセスフローに文字通り従うことを必要とするものとしては決して解釈されないことを認識するであろう。
【０１６７】
これを考慮して、表現を簡略にするとともに説明を簡潔にするため、図６４〜７４のそれぞれにおけるプロセスフローを、プロセスフローの各段階または工程の代表的な性質を継続的に参照せずに以下に記載するが、本発明の代表的な実施形態では、機能的に同等の実施例は、同等の機能性を達成するため、例えば、異なるプロセス、ならびに異なる一連のプロセス、および図６４〜７４に示されるプロセスフローの構成を使用することができることが理解される。そのような代替実施形態および同等の機能的実施例はすべて、本発明の方法および技術の内にあることが理解される。
【０１６８】
この代表的なプロセスは６０００（図６４）で始まる。プロセスの第１の工程６００１は、ｎｕｍ＿ｐｏｉｎｔｓ（受け取った脈拍の数を追跡する）、ｎｕｍ＿ｖａｌｌｅｙ（識別した波の谷底の数を追跡する）、ｎｕｍ＿ｐｅａｋｓ（識別した波のピークの数を追跡する）、ｐｒｅｖ＿ｐｈａｓｅ（前の波の位相を追跡する）、ｐｒｅｖ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ（前の波の方向を追跡する）、ｐｒｅｖ＿ｓｉｄｅ（前の波の面を追跡する）、およびｗａｖｅ＿ｓｉｚｅ（最後の波の長さを追跡する）のすべてのカウンタをクリアすることである。
【０１６９】
次に、プロセスは６００２に流れ、次の脈拍が受け取られるのを待つ。新しい脈拍が検出されると、プロセスは６００３に流れ、脈拍が処理される。脈拍が処理された後、フローは６００２に戻り、別の脈拍が受け取られるのを待つ。
【０１７０】
図６５は、脈拍を処理する代表的なプロセスを説明する。このプロセスは６００４で始まる。プロセスの第１工程は、６００５において、新しい脈拍のミリ秒単位の時間スタンプを得て記録することであり、それはｐｏｉｎｔ［ｎｕｍ＿ｐｏｉｎｔｓ］．ｔｓとして格納される。次に、プロセスは６００６に流れ、記録に少なくとも２つのポイントがあるかが評価される。もしなければ、プロセスは６００７に流れ、ｎｕｍ＿ｐｏｉｎｔｓカウンタが増分される。プロセスはさらに６０１２に進み、復帰する。しかし、記録に少なくとも２つのポイントある場合、プロセスは６００８に流れる。
【０１７１】
６００８において、最後の２つのポイントのピーク間（ｐｐ）時間が計算され、ｐｏｉｎｔ［ｎｕｍ＿ｐｏｉｎｔｓ］．ｐｐとして記録される。さらに、ｐｐ時間によって表される脈拍数値が計算され、ｐｏｉｎｔ［ｎｕｍ＿ｐｏｉｎｔｓ］．ｐｒｖとして記録される。次に、フローは６０１０に進む。
【０１７２】
６０１０において、プロセスは、記録に少なくとも８つのポイントがあるかを評価する。もしなければ、フローは６０１１に進み、ｎｕｍ＿ｐｏｉｎｔｓカウンタが増分される。プロセスはさらに６０１２に進み、復帰する。しかし、記録に少なくとも８つのポイントがある場合、プロセスは６００９に流れ、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｗａｖｅプロセスを呼び出す。Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｗａｖｅプロセスが復帰した後、図６５のプロセスは６０１２に流れ、戻る。
【０１７３】
図６６は、波情報を処理するプロセスを説明する。プロセスは６０１３で始まる。第１工程は、６０１４において、ｌｏｎｇ＿ｓｌｏｐｅ、ａｂｓ＿ｌｏｎｇ＿ｓｌｏｐｅ、およびｓｈｏｒｔ＿ｓｌｏｐｅを計算し格納することから成る。次に、フローは６０１５に進み、Ｇｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎプロセスによって方向が判断される。Ｇｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎプロセスが復帰した後、フローは６０１６に進み、Ｇｅｔ  Ｐｈａｓｅプロセスによって波の位相が判断される。Ｇｅｔ  Ｐｈａｓｅプロセスが復帰した後、フローは６０１７に進み、Ｇｅｔ  Ｓｉｄｅプロセスによって波の面が判断される。Ｇｅｔ  Ｓｉｄｅプロセスが復帰した後、フローは６０１８に進む。
【０１７４】
６０１８において、プロセスは、面の変化があったか否かを判断する。波の面が変わっていない場合、プロセスは６０２０に流れる。そうでなければ、プロセスは６０１９に流れ、Ｇｅｔ  Ｐｅａｋｓ  ａｎｄ  Ｖａｌｌｅｙｓプロセスによってピークおよび谷底が評価される。このプロセスが復帰した後、フローは６０２０に進む。
【０１７５】
６０２０において、プロセスは、Ｃｈｅｃｋ  ｔｏ  Ｓｅｅ  ｉｆ  Ｗａｖｅ  ｈａｓ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄプロセスによって、波が完了したばかりか否かを示すフラグを設定する。このプロセスが復帰した後、フローは６０２１に進み、Ｗａｖｅ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄフラグが調査される。波が完了したばかりではない場合、フローは６０２３に進む。そうでなければ、フローは６０２２に進む。６０２２において、Ｍａｒｋ  Ｐａｒａｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｏｆ  Ｗａｖｅプロセスは、新しく形成された波を描写し、その副交感神経の活性を評価し、視覚的記号を使用して波の下に活性をマークする。このプロセスが復帰した後、フローは６０２３に進む。
【０１７６】
６０２３において、降下点を通過したばかりか否かを示すフラグが設定される。Ｃｈｅｃｋ  ｔｏ  Ｓｅｅ  ｉｆ  Ｄｒｏｐ  Ｐｏｉｎｔ  ｉｓ  Ｏｃｃｕｒｒｉｎｇプロセスによって、この判断が行われ、それに応じてフラグが設定される。このプロセスが復帰した後、フローは６０２４に進み、フラグが分析される。ｄｒｏｐ  ｐｏｉｎｔフラグが設定されていない場合、フローは６０２６に進む。そうでなければ、フローは６０２５に進む。６０２５において、Ｍａｒｋ  Ｄｒｏｐ  Ｐｏｉｎｔプロセスは、降下点における波の上に視覚的記号を配置し、降下点の聴覚的合図を提供する。このプロセスが復帰した後、フローは６０２６に進む。
【０１７７】
６０２６において、ｐｒｅｖ＿ｐｈａｓｅ、ｐｒｅｖ＿ｓｉｄｅ、およびｐｒｅｖ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎマーカーが割り当てられる。次に、フローは６０２７に進み、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｗａｖｅ機能が復帰する。
【０１７８】
図６７は、Ｇｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎプロセスを説明する。第１工程は、６０２９において、短期の傾斜が絶対的な長い傾斜の３０％よりも大きいか否かを調査することである。大きい場合、フローは６０３０に進む。そうでなければ、フローは６０３２に進む。
【０１７９】
６０３０において、方向はＵＰとして記録される。次に、フローは６０３４に進む。
６０３２において、プロセスは、短い傾斜が−１×絶対的な長い傾斜の３０％よりも小さいか否かを調査する。小さい場合、フローは６０３３に進む。そうでなければ、フローは６０３１に進む。
【０１８０】
６０３３において、方向はＤＯＷＮとして記録される。次に、フローは６０３４に進む。
６０３１において、方向はＦＬＡＴとして記録される。次に、フローは６０３４に進む。
【０１８１】
６０３４において、プロセスは、ｐｒｅｖ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎがこれまで設定されていないかを調査する。設定されていない場合、フローは６０３５に進む。そうでなければ、フローは６０３６に進み、プロセスが復帰する。
【０１８２】
６０３５において、ｐｒｅｖ＿ｄｉｒｅｃｔｉｏｎが現在の方向（方向）として記録される。フローは６０３６に進み、プロセスが復帰する。
図６８は、代表的なＧｅｔ  Ｐｈａｓｅプロセスを説明する。第１工程は、６０３８において、長い傾斜が正であるかを調査する。正である場合、フローは６０４０に進む。そうでない場合、フローは６０４４に進む。
【０１８３】
６０４０において、プロセスは方向がＵＰであるかを調査する。ＵＰである場合、フローは６０３９に進む。そうでない場合、フローは６０４１に進む。
６０３９において、位相はＲＩＳＩＮＧとして記録される。次に、フローは６０４５に進む。
【０１８４】
６０４１において、位相はＣＲＥＳＴＩＮＧとして記録される。次に、フローは６０４５に進む。
６０４４において、プロセスは方向がＤＯＷＮであるかを調査する。ＤＯＷＮである場合、フローは６０４２に進む。そうでなければ、フローは６０４３に進む。
【０１８５】
６０４２において、位相はＦＡＬＬＩＮＧとして記録される。次に、フローは６０４５に進む。
６０４３において、位相はＴＲＯＵＧＨＩＮＧとして記録される。次に、フローは６０４５に進む。
【０１８６】
６０４５において、プロセスは、ｐｒｅｖ＿ｐｈａｓｅがこれまで記録されていないかを調査する。記録されていない場合、フローは６０４６に進む。記録されている場合、フローは６０４７に進む。
【０１８７】
６０４６において、ｐｒｅｖ＿ｐｈａｓｅが現在の位相（位相）として記録される。次に、フローは６０４７に進む。
６０４７において、Ｇｅｔ  Ｐｈａｓｅプロセスが復帰する。
【０１８８】
図６９は、Ｇｅｔ  Ｓｉｄｅプロセスを説明する。６０４９において、プロセスは位相がＦＡＬＬＩＮＧであるかを調査する。ＦＡＬＬＩＮＧである場合、フローは６０５０に進む。そうでない場合、フローは６０５２に進む。
【０１８９】
６０５０において、面はＲＩＧＨＴとして記録される。フローは６０５３に進む。
６０５２において、プロセスは位相がＲＩＳＩＮＧであるかを調査する。ＲＩＳＩＮＧである場合、フローは６０５１に進む。そうでなければ、フローは６０５３に進む。
【０１９０】
６０５１において、面はＬＥＦＴとして記録される。フローは６０５３に進む。
６０５３において、プロセスはｐｒｅｖ＿ｓｉｄｅが記録されているかを調査する。記録されていない場合、フローは６０５４に進む。そうでなければ、フローは６０５５に進む。
【０１９１】
６０５４において、ｐｒｅｖ＿ｓｉｄｅは現在の面（面）として記録される。次に、フローは６０５５に進む。６０５５において、Ｇｅｔ  Ｓｉｄｅプロセスが復帰する。
図７０は、代表的なＧｅｔ  Ｐｅａｋｓ  ａｎｄ  Ｖａｌｌｅｙｓプロセスを説明する。６０５８の第１工程において、プロセスは、現在波がＲＩＧＨＴ面を形成しているかを調査する。ｙｅｓの場合、フローは６０５９に進む。そうでなければ、フローは６０５７に進む。
【０１９２】
６０５７において、ピークは、前のＲＩＳＩＮＧおよびＣＲＥＳＴＩＮＧ位相の間の最高のｐｒｖ値として識別される。この値は、ｐｅａｋ［ｎｕｍ＿ｐｅａｋｓ］として記録される。次に、フローは６０６０に進む。６０６０において、ｎｕｍ＿ｐｅａｋｓカウンタが増分される。次に、フローは６０６２に進む。
【０１９３】
６０５９において、谷底は、前のＦＡＬＬＩＮＧおよびＴＲＯＵＧＨＩＮＧ位相の間の最低のｐｒｖ値として識別される。この値は、ｖａｌｌｅｙ［ｎｕｍ＿ｖａｌｌｅｙｓ］として記録される。次に、フローは６０６１に進む。６０６１において、ｎｕｍ＿ｖａｌｌｅｙｓカウンタが増分される。次に、フローは６０６２に進む。６０６２において、Ｇｅｔ  Ｐｅａｋｓ  ａｎｄ  Ｖａｌｌｅｙｓプロセスが復帰する。
【０１９４】
図７１は、Ｃｈｅｃｋ  ｔｏ  Ｓｅｅ  ｉｆ  ａ  Ｗａｖｅ  Ｈａｓ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄプロセスを説明する。６０６４の第１工程において、プロセスは現在の位相がＲＩＳＩＮＧであるかを調査する。ＲＩＳＩＮＧである場合、フローは６０６６に進む。そうでなければ、フローは６０６５に進む。
【０１９５】
６０６５において、ｗａｖｅ  ｃｏｍｐｌｅｔｅｄフラグが偽に設定される。次に、フローは６０６９に進む。
６０６６において、プロセスはｐｒｅｖｉｏｕｓ＿ｐｈａｓｅがＴＲＯＵＧＨＩＮＧであったかを調査する。ＴＲＯＵＧＨＩＮＧであれば、フローは６０６７に進む。そうでなければ、フローは６０６８に進む。
【０１９６】
６０６７において、ｗａｖｅ  ｃｏｍｐｌｅｔｅｄフラグが真に設定される。次に、フローは６０６９に進む。
６０６８において、プロセスは前の位相がＦＡＬＬＩＮＧであったかを調査する。ＦＡＬＬＩＮＧであれば、フローは６０６７に進む。そうでなければ、フローは６０６９に進む。６０６９において、Ｃｈｅｃｋ  ｔｏ  Ｓｅｅ  ｉｆ  ａ  Ｗａｖｅ  ｈａｓ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄプロセスが復帰する。
【０１９７】
図７２は、代表的なＭａｒｋ  Ｐａｒａｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｏｆ  Ｗａｖｅプロセスを説明する。６０７１の第１工程において、プロセスは、記録に少なくとも２つの谷底があるかを調査する。もしなければ、フローは６０７７に進む。ｙｅｓの場合、フローは６０７２に進む。
【０１９８】
６０７２において、波長が計算されｗａｖｅ＿ｌｅｎｇｔｈとして記録される。次に、フローは６０７４に進む。６０７４において、プロセスは波長が６秒未満であるかを調査する。６秒未満である場合、フローは６０７３に進む。そうでない場合、フローは８０００に進む。
【０１９９】
６０７３において、波のサイズはＳＭＡＬＬであると判断される。これは、波が形成されたとき、副交感神経の活性をほとんど示さない。次に、プロセスは、副交感神経の活性を示す適切な記号を用いて波を視覚的にマークすることができる。好ましい実施形態では、１ドットの記号が波の下に配置される。次に、フローは６０７７に進む。
【０２００】
８０００において、波長は長さが９秒未満であるかが調査される。９秒未満である場合、フローは６０７５に進む。そうでなければ、フローは６０７６に進む。
６０７５において、波のサイズはＭＥＤＩＵＭであるとしてマークされる。中間のレベルの副交感神経の活性が恐らく波を形成した。次に、プロセスは、副交感神経の活性を示す適切な記号を用いて波を視覚的にマークすることができる。好ましい実施形態では、２ドットの記号が波の下に配置される。フローは６０７７に進む。
【０２０１】
６０７６において、波のサイズはＬＡＲＧＥであるとしてマークされる。そのような波によって、高い量の副交感神経の活性が表される。次に、プロセスは、副交感神経の活性を示す適切な記号を用いて波を視覚的にマークすることができる。好ましい実施形態では、３ドットの記号が波の下に配置される。フローは６０７７に進む。
【０２０２】
次に、６０７７において、Ｍａｒｋ  Ｐａｒａｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｏｆ  Ｗａｖｅプロセスが復帰する。
図７３は、代表的なＣｈｅｃｋ  ｔｏ  Ｓｅｅ  ｉｆ  Ｄｒｏｐ  Ｐｏｉｎｔ  ｉｓ  Ｏｃｃｕｒｒｉｎｇプロセスを説明する。６０８０の第１工程において、プロセスは現在の位相がＣＲＥＳＴＩＮＧであるかを調査する。ＣＲＥＳＴＩＮＧである場合、フローは６０８２に進む。そうでなければ、フローは６０７９に進む。
【０２０３】
６０７９において、ｄｒｏｐ  ｐｏｉｎｔフラグが偽に設定される。次に、フローは６０８３に進む。
６０８２において、プロセスは前の位相がＲＩＳＩＮＧであったかを調査する。ＲＩＳＩＮＧであった場合、フローは６０８１に進む。そうでなければ、フローは６０７９に進む。
【０２０４】
６０８１において、ｄｒｏｐ  ｐｏｉｎｔフラグが真に設定される。次に、フローは６０８３に進む。６０８３において、Ｃｈｅｃｋ  ｔｏ  Ｓｅｅ  ｉｆ  Ｄｒｏｐ  Ｐｏｉｎｔ  ｉｓ  Ｏｃｃｕｒｒｉｎｇプロセスが復帰する。
【０２０５】
図７４は、代表的なＭａｒｋ  Ｄｒｏｐ  Ｐｏｉｎｔプロセスを説明する。６０８５の第１工程で、三角形が波の上に配置される。次に、フローは６０８６に進み、プロセスは音がＯＮであるかを調査する。ｙｅｓの場合、フローは６０８７に進む。そうでない場合、フローは６０９２に進む。
【０２０６】
６０８７において、プロセスは波のサイズがＳＭＡＬＬであるかを調査する。ｙｅｓの場合、フローは６０８８に進む。そうでない場合、フローは６０９０に進む。
６０８８において、装置は高いピッチのビープ音を生成する。これは、降下点に遭遇したことを聴覚的に示すとともに、低いレベルの副交感神経の活性によって前の波が形成されたことを聴覚的に示す。次に、フローは６０９２に進む。
【０２０７】
６０９０において、プロセスは波のサイズがＭＥＤＩＵＭであるかを調査する。ＭＥＤＩＵＭである場合、フローは６０８９に進む。そうでない場合、フローは６０９１に進む。
【０２０８】
６０８９において、装置は中間のピッチのビープ音を生成する。これは、降下点に遭遇したことを聴覚的に示すとともに、中間レベルの副交感神経の活性によって前の波が形成されたことを聴覚的に示す。次に、フローは６０９２に進む。
【０２０９】
６０９１において、装置は低いピッチの信号音を生成する。これは、降下点に遭遇したことを聴覚的に示すとともに、高いレベルの副交感神経の活性によって前の波が形成されたことを聴覚的に示す。次に、フローは６０９２に進む。６０９２において、Ｍａｒｋ  Ｄｒｏｐ  Ｐｏｉｎｔプロセスが復帰する。
【０２１０】
例えば、降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順は、さらに、図６４〜７４に示されるフロープロセスにほぼ対応する以下の擬似コードを使用して実施されてもよい。
【０２１１】
【表１−１】
2008536648.tif 000003
【０２１２】
【表１−２】
2008536648.tif 000004
【０２１３】
【表１−３】
2008536648.tif 000005
【０２１４】
本発明の代表的な実施形態は、さらに、最初にＴＤ４セグメントを識別せずに、リアルタイムでピークおよび谷底を識別することを提供する。したがって、値は連続して（例えば、１つずつ）処理されてもよい。
【０２１５】
図７５〜８３は、波位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の代表的なフロープロセスを説明する。この代表的な実施形態は、全体的な方向性の指標および範囲内のポイントの位置を使用して、例えば、位相の判断と波の描写のさらに高い精度を提供する。
【０２１６】
図７５〜８３に示される代表的なプロセスおよびプロセスフロー、ならびに、そのような代表的なフロープロセスによって呼び出される、または利用される任意の補助機能および／またはプロセスを含む、そのようなプロセスを実施する代表的な機能が説明のために示される。当業者であれば、代表的なプロセスまたは機能はそれぞれ、呼び出された機能もしくはプロセスレベルにおいて、または最上位プロセス全体に対するレベル全体においてのどちらかに関わらず、様々な機能的に同等の方法で実施することができ、また、以下の図７５〜８３の説明は、実際のシステムまたは装置における多種多様な可能な実施例を限定するものとして、あるいは、例示の代表的なプロセスフローに文字通り従うことを必要とするものとしては決して解釈されないことを認識するであろう。
【０２１７】
これを考慮して、表現を簡略にするとともに説明を簡潔にするため、図７５〜８３のそれぞれにおけるプロセスフローを、プロセスフローの各段階または工程の代表的な性質を継続的に参照せずに以下に記載するが、本発明の代表的な実施形態では、機能的に同等の実施例は、同等の機能性を達成するため、例えば、異なるプロセス、ならびに異なる一連のプロセス、および図７５〜８３に示されるプロセスフローの構成を使用することができることが理解される。そのような代替実施形態および同等の機能的実施例はすべて、本発明の方法および技術の内にあることが理解される。
【０２１８】
図７５に示されるように、プロセスは６０９３で始まる。第１工程は６０９４である。６０９４において、プロセスは、ＵＰ  ＰＥＲＣＥＮＴを３０に設定し、ＤＯＷＮ  ＰＥＲＣＥＮＴを１５に設定する。次に、フローは６０９５に進み、カウンタおよびマーカーが初期化される。次に、フローは６０９６に進み、プロセスは、脈拍情報が受け取られるまでに値する１５秒間待つ。次に、フローは６０９７に進み、プロセスは次の脈拍を待つ。次の脈拍が受け取られた後、フローは６０９８に進み、Ｇｅｔ  Ｆａｓｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎプロセスによって全体的な方向性の指標が判断される。
【０２１９】
プロセスが復帰すると、フローは６０９９に進み、現在の傾斜が計算され記録される。次に、フローは６１００に進み、最後の１２秒間の最低のｐｒｖおよび最後の１２秒間の最高のｐｒｖが計算され記録される。これにより、最後の１２秒間にわたるｐｒｖ値の範囲が提供される。
【０２２０】
次に、フローは６１０１に進む。６１０１において、Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎプロセスは波の方向を判断する。このプロセスが復帰すると、フローは６１０２に進み、現在のポイントのピーク間（ｐｐ）値、脈拍数値（ｐｒｖ）、時間スタンプ（ｔｓ）、方向、およびポイントのインデックスが計算され記録される。
【０２２１】
次に、フローは６１０３に進み、Ｇｅｔ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎプロセスが、現在のポイントの範囲のどの部分内にあるかを判断する。位置１００は、ポイントが最上位にあるかまたは範囲の上にあることを意味する。位置０は、ポイントが最下位にあるかまたは範囲の下にあることを意味する。０と１００の間の値は、範囲内におけるポイントのパーセント高さを示す。
【０２２２】
Ｇｅｔ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎプロセスが復帰すると、フローは６１０４に進む。６１０４において、波のプロッティングが表示画面上で更新される。すなわち、最近受け取ったｐｒｖ値が表示画面上でプロットされる。次に、フローは６１０５に進む。
【０２２３】
６１０５において、プロセスは、最後のｐｒｖが受け取られたときに方向が変化したかを調査する。方向が変化しなかった場合、フローは６０９７に進み、プロセスは次の脈拍を待つ。方向が変化した場合、フローは６１０６に進み、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｇｅプロセスによって方向の変化が扱われる。このプロセスが復帰すると、フローは６０９７に進み、プロセスは次の脈拍が受け取られるのを待つ。
【０２２４】
図７６は、代表的なＧｅｔ  Ｆａｓｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎプロセスを説明する。６１０８の第１工程において、最後の５秒間の間の最高の正の傾斜がｆａｓｔ＿ｒｉｓｅとして記録される。次に、フローは６１０９に進む。６１０９において、最後の５秒間の間の最高の負の傾斜がｆａｓｔ＿ｄｒｏｐとして記録される。次に、フローは６１１１に進む。
【０２２５】
６１１１において、プロセスは、ｆａｓｔ＿ｒｉｓｅがｆａｓｔ＿ｄｒｏｐの絶対値よりも大きいかを調査する。大きい場合、フローは６１１０に進む。そうでない場合、フローは６１１２に進む。
【０２２６】
６１１０において、ｆａｓｔ＿ｒｉｓｅはｆａｓｔｅｓｔ＿ｃｈａｎｇｅとして記録される。次に、フローは６１１３に進む。
６１１２において、ｆａｓｔ＿ｄｒｏｐの絶対値はｆａｓｔｅｓｔ＿ｃｈａｎｇｅとして記録される。次に、フローは６１１３に進む。６１１３において、Ｇｅｔ  Ｆａｓｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎプロセスが復帰する。
【０２２７】
図７７は、代表的なＤｅｔｅｒｍｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎプロセスを説明する。６１１５のプロセスの第１工程において、プロセスは、現在の傾斜がｆａｓｔｅｓｔ  ｃｈａｎｇｅのＵＰ  ＰＥＲＣＥＮＴ％よりも大きいかを調査する。大きい場合、フローは６１１６に進む。そうでない場合、フローは６１１７に進む。
【０２２８】
６１１６において、現在の方向はＵＰとして記録される。次に、フローは６１２３に進む。
６１１７において、プロセスは、現在の傾斜がｆａｓｔｅｓｔ  ｃｈａｎｇｅの−１×ＤＯＷＮ  ＰＥＲＣＥＮＴ％よりも小さいかを調査する。小さい場合、フローは６１１９に進む。そうでない場合、フローは６１１８に進む。
【０２２９】
６１１８において、現在の方向はＤＯＷＮとして記録される。次に、フローは６１２３に進む。
６１１９において、プロセスは現在の方向がＵＰであるかを調査する。ＵＰである場合、フローは６１２０に進む。そうでない場合、フローは６１２１に進む。
【０２３０】
６１２０において、現在の方向は、ＣＲＥＳＴとしても知られるＰＥＡＫ−ＰＬＡＴＥＡＵとして記録される。次に、フローは６１２３に進む。
６１２１において、プロセスは現在の方向がＤＯＷＮであるかを調査する。ＤＯＷＮである場合、フローは６１２２に進む。そうでない場合、フローは６１２３に進む。
【０２３１】
６１２２において、現在の方向は、ＴＲＯＵＧＨとしても知られるＶＡＬＬＥＹ−ＰＬＡＴＥＡＵとして記録される。次に、フローは６１２３に進む。６１２３において、Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎプロセスが復帰する。
【０２３２】
図７８は、代表的なＤｅｔｅｒｍｉｎｅ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎプロセスを説明する。６１２５の第１工程において、プロセスは、現在のポイントのｐｒｖが範囲内の最低のｐｒｖよりも小さいかを調査する。小さい場合、フローは６１２６に進む。そうでない場合、フローは６１２７に進む。
【０２３３】
６１２６において、ポイント位置は０として記録される。次に、フローは６１３０に進む。
６１２７において、プロセスは、現在のポイントのｐｒｖが範囲内の最高のｐｒｖよりも大きいかを調査する。大きい場合、フローは６１２８に進む。そうでない場合、フローは６１２９に進む。
【０２３４】
６１２８において、ポイント位置は１００として記録される。次に、フローは６１３０に進む。
６１２９において、範囲内におけるポイントの相対位置が計算され記録される。次に、フローは６１３０に進む。６１３０において、Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ  Ｐｏｉｎｔ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎプロセスが復帰する。
【０２３５】
図７９は、代表的なＰｒｏｃｅｓｓ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｇｅプロセスを説明する。６１３４の第１工程において、プロセスは現在の方向がＵＰであるかを調査する。ＵＰである場合、フローは６１３５に進む。そうでない場合、フローは６１３８に進む。
【０２３６】
６１３５において、プロセスは前の方向がＤＯＷＮであったかを調査する。ＤＯＷＮであった場合、フローは６１３６に進む。そうでなかった場合、フローは６１３２に進む。
６１３２において、プロセスは、前の方向が以前に記録されていたかを調査する。記録されていなかった場合、フローは６１３３に進む。記録されていた場合、フローは６１４４に進む。
【０２３７】
６１３３において、波の上昇はＰｒｏｃｅｓｓ  Ｎｕｌｌ  Ｕｐ  Ｓｗｉｎｇプロセスによって扱われる。このプロセスが復帰した後、フローは６１４４に進む。
６１３６において、プロセスは、現在のポイント位置が範囲の下側２５％内にあるかを調査する。その中にある場合、フローは６１３７に進む。そうでない場合、フローは６１４４に進む。
【０２３８】
６１３７において、波の上昇はＰｒｏｃｅｓｓ  Ｒｅｇｕｌａｒ  Ｕｐ  Ｓｗｉｎｇプロセスによって扱われる。このプロセスが復帰した後、フローは６１４４に進む。
６１３８において、プロセスは現在の方向がＤＯＷＮであるかを調査する。ＤＯＷＮである場合、フローは６１３９に進む。そうでない場合、フローは６１４４に進む。
【０２３９】
６１３９において、プロセスは、前の方向がＵＰであったかを調査する。ＵＰであった場合、フローは６１４０に進む。そうでなかった場合、フローは６１４３に進む。
６１４０において、プロセスは、現在のポイント位置が範囲の上側７５％内にあるかを調査する。その中にある場合、フローは６１４１に進む。そうでない場合、フローは６１４４に進む。
【０２４０】
６１４１において、波の下降はＰｒｏｃｅｓｓ  Ｒｅｇｕｌａｒ  Ｄｏｗｎ  Ｓｗｉｎｇプロセスによって扱われる。このプロセスが復帰した後、フローは６１４４に進む。
６１４３において、プロセスは、前の方向が以前に記録されていたかを調査する。記録されていなかった場合、フローは６１４２に進む。記録されていた場合、フローは６１４４に進む。
【０２４１】
６１４２において、波の下降はＰｒｏｃｅｓｓ  Ｎｕｌｌ  Ｄｏｗｎ  Ｓｗｉｎｇプロセスによって扱われる。このプロセスが復帰すると、フローは６１４４に進む。６１４４において、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎプロセスが復帰する。
【０２４２】
図８０は、代表的なＰｒｏｃｅｓｓ  Ｒｅｇｕｌａｒ  Ｕｐ  Ｓｗｉｎｇプロセスを説明する。６１４６の第１工程において、前の方向が始まって以降最低のｐｒｖが最新の谷底点として記録される。次に、フローは６１４７に進む。
【０２４３】
６１４７において、プロセスは、少なくとも２つの谷底点が記録にあるかを調査する。
記録にある場合、フローは６１４８に進む。ない場合、フローは６１５０に進む。
６１４８において、最後の波の波長が計算され記録される。次に、フローは６１４９に進む。６１４９において、ストレスインデックスが計算され、スコアが計算される。さらに、ストレスインデックス、波長、履歴、スコア、および他の波に基づいた基準値が画面上に表示される。次に、フローは６１５０に進む。
【０２４４】
６１５０において、前の方向がＵＰであるものとして記録される。次に、フローは６１５１に進む。６１５１において、前の方向のインデックスが、２ポイント前に生じたものとして記録される。次に、フローは６１５２に進み、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｒｅｇｕｌａｒ  Ｕｐ  Ｓｗｉｎｇプロセスが復帰する。
【０２４５】
図８１は、代表的なＰｒｏｃｅｓｓ  Ｒｅｇｕｌａｒ  Ｕｐ  Ｓｗｉｎｇプロセスを説明する。６１５４の第１工程において、最後の方向の変化が始まって以降最高のｐｒｖが次のピーク点として記録される。次に、フローは６１５５に進む。
【０２４６】
６１５５において、プロセスは、少なくとも２つのピークが記録されているかを調査する。記録されている場合、フローは６１５６に進む。いない場合、フローは６１５７に進む。
【０２４７】
６１５６において、最後の２つのピークの時間スタンプが差し引かれて、最後のピーク間時間が計算され記録される。次に、フローは６１５７に進む。
６１５７において、前の方向指標がＤＯＷＮに設定される。次に、フローは６１５８に進み、前の方向指標が２ポイント前に設定される。次に、フローは６１５９に進み、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｒｅｇｕｌａｒ  Ｕｐ  Ｓｗｉｎｇプロセスが復帰する。
【０２４８】
図８２は、代表的なＰｒｏｃｅｓｓ  Ｎｕｌｌ  Ｕｐ  Ｓｗｉｎｇプロセスを説明する。６１６１の第１工程において、前の方向指標がＵＰに設定される。次に、フローは６１６２に進み、前の方向指標が２ポイント前に設定される。次に、フローは６１６３に進み、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｎｕｌｌ  Ｕｐ  Ｓｗｉｎｇプロセスが復帰する。
【０２４９】
図８３は、代表的なＰｒｏｃｅｓｓ  Ｎｕｌｌ  Ｄｏｗｎ  Ｓｗｉｎｇプロセスを説明する。６１６４の第１工程において、前の方向指標がＤＯＷＮに設定される。次に、フローは６１６５に進み、前の方向指標が２ポイント前に設定される。次に、フローは６１６７に進み、Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｎｕｌｌ  Ｕｐ  Ｓｗｉｎｇプロセスが復帰する
例えば波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する代表的な手順は、さらに、図７５〜８３に示されるフロープロセスにほぼ対応する次の擬似コードを使用して実施されてもよい。
【０２５０】
【表２−１】
2008536648.tif 000006
【０２５１】
【表２−２】
2008536648.tif 000007
【０２５２】
【表２−３】
2008536648.tif 000008
【０２５３】
【表２−４】
2008536648.tif 000009
【０２５４】
本発明は、さらに、降下点とＲＳＡ波の完了の両方を、脈拍ごとではなくリアルタイムで判断するプロセスを提供する。図８４〜８７は、同時に進行する２つの代表的なプロセスを説明する。第１のプロセスであるリアルタイムプロセス１（６１６８における）は、脈拍ごとに実行される。第２のプロセスであるリアルタイムプロセス２（６１７１における）は、２５０ｍｓごとに実行される。２つのプロセスは相互に働いて、降下点のリアルタイム検出と、現在の波の完了のリアルタイム検出とを可能にする。
【０２５５】
図８４〜８７に示される代表的なプロセスおよびプロセスフロー、ならびに、そのような代表的なフロープロセスによって呼び出される、または利用される任意の補助機能および／またはプロセスを含む、そのようなプロセスを実施する代表的な機能が説明のために示される。当業者であれば、代表的なプロセスまたは機能はそれぞれ、呼び出された機能もしくはプロセスレベルにおいて、または最上位プロセス全体に対するレベル全体においてのどちらかに関わらず、様々な機能的に同等の方法で実施することができ、また、以下の図８４〜８７の説明は、実際のシステムまたは装置における多種多様な可能な実施例を限定するものとして、あるいは、例示の代表的なプロセスフローに文字通り従うことを必要とするものとしては決して解釈されないことを認識するであろう。
【０２５６】
これを考慮して、表現を簡略にするとともに説明を簡潔にするため、図８４〜８７のそれぞれにおけるプロセスフローを、プロセスフローの各段階または工程の代表的な性質を継続的に参照せずに以下に記載するが、本発明の代表的な実施形態では、機能的に同等の実施例は、同等の機能性を達成するため、例えば、異なるプロセス、ならびに異なる一連のプロセス、および図８４〜８７に示されるプロセスフローの構成を使用することができることが理解される。そのような代替実施形態および同等の機能的実施例はすべて、本発明の方法および技術の内にあることが理解される。
【０２５７】
図８４は、２つの代表的なプロセスの割込みの性質を説明する。リアルタイムプロセス１は６１６８で始まる。６１６９の第１工程では、プロセスは次の脈拍が受け取られるのを待つ。脈拍が受け取られると、フローは６１７０に進み、脈拍はＨａｎｄｌｅ  Ｐｕｌｓｅ  Ｐｅａｋプロセスによって扱われる。このプロセスが復帰すると、フローは６１６９に戻り、プロセスは次の脈拍を待つ。
【０２５８】
一方、リアルタイムプロセス２は６１７１で始まり、同時に動作する。６１７２におけるこのプロセスの第１工程は、クロック割込みを２５０ｍｓに設定して、このプロセスが２５０ｍｓごとに呼び出されるようにすることである。次に、フローは６１７３に進み、プロセスはクロック割込みが生じるまで休止する。クロック割込みが生じると、割込みはＨａｎｄｌｅ  Ｃｌｏｃｋ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔプロセスによって扱われる。このプロセスが復帰すると、フローは６１７２に進み、クロック割込みが再び設定される。
【０２５９】
図８５は、代表的なＨａｎｄｌｅ  Ｐｕｌｓｅ  Ｐｅａｋプロセスを説明する。６１７６の第１工程において、方向はＧｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎプロセスによって判断される。（Ｇｅｔ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎプロセスおよび関係するプロセスは詳細に上述されており、したがってここでは繰り返さない。）このプロセスが復帰すると、フローは６１７７に進む。
【０２６０】
６１７７において、プロセスは方向がＵＰであるかを調査する。ＵＰである場合、フローは６１８１に進む。そうでない場合、フローは６１７８に進む。
６１７８において、プロセスは方向がＰＥＡＫ−ＰＬＡＴＥＡＵであるかを調査する。ＰＥＡＫ−ＰＬＡＴＥＡＵである場合、フローは６１８２に進む。そうでない場合、フローは６１７９に進む。
【０２６１】
６１７９において、プロセスは方向がＤＯＷＮであるかを調査する。ＤＯＷＮである場合、フローは６１８３に進む。そうでない場合、フローは６１８０に進む。
６１８０において、Ｈａｎｄｌｅ  ＶＡＬＬＥＹ  ＰＬＡＴＥＡＵプロセスは、波が現在ＴＲＯＵＧＨＩＮＧである場合を扱う。このプロセスが復帰すると、フローは６１８７に進む。
【０２６２】
６１８１において、ｖａｌｌｅｙ  ｐｌａｔｅａｕフラグが偽に設定される。次に、フローは６１８４に進み、ｕｐフラグが真に設定される。次に、フローは６１８７に進む。
６１８２において、ｖａｌｌｅｙ  ｐｌａｔｅａｕフラグが偽に設定される。次に、フローは６１８５に進み、ｕｐフラグが真に設定される。次に、フローは６１８７に進む。
【０２６３】
６１８３において、ｖａｌｌｅｙ  ｐｌａｔｅａｕフラグが偽に設定される。次に、フローは６１８６に進み、ｕｐフラグが偽に設定される。次に、フローは６１８７に進む。６１８７において、Ｈａｎｄｌｅ  Ｐｕｌｓｅ  Ｐｅａｋプロセスが復帰する。
【０２６４】
図８６は、代表的なＨａｎｄｌｅ  Ｃｌｏｃｋ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔプロセスを説明する。６１９０の第１工程において、プロセスはｖａｌｌｅｙ  ｐｌａｔｅａｕフラグが真であるかを調査する。真である場合、フローは６１９１に進む。そうでない場合、フローは６１８９に進む。
【０２６５】
６１８９において、プロセスはｕｐフラグが真であるかを調査する。真である場合、フローは６１９３に進む。そうでない場合、フローは６１９９に進む。
６１９１において、プロセスは、現在時間が計算されたプラトーの終わりを過ぎているかを調査する。過ぎている場合、フローは６１９２に進む。そうでない場合、フローは６１８９に進む。
【０２６６】
６１９２において、現在の方向はＵＰであるとして記録される。したがって、ＵＰスイングがリアルタイムで検出された。したがって、前の波の完了がリアルタイムで検出された。その結果、波の描写、ストレス基準値、副交感神経の基準値などを、この時点で必要に応じて計算し、記録し、表示することができる。
【０２６７】
次に、フローは６１８９に進む。６１８９において、プロセスはｕｐフラグが真に設定されているかを調査する。設定されている場合、フローは６１９３に進む。そうでない場合、フローは６１９９に進む。
【０２６８】
６１９３において、ｔｍｐ＿ｐｒｖと呼ばれる仮想ｐｒｖ値が計算される。次に、フローは６１９４に進み、２つの前の実際のｐｒｖおよび仮想ｐｒｖに基づいて現在の傾斜が計算される。次に、フローは６１９５に進む。
【０２６９】
６１９５において、プロセスは、現在の傾斜がｆａｓｔｅｓｔ  ｃｈａｎｇｅの−１×ＤＯＷＮ  ＰＥＲＣＥＮＴ％よりも小さいかを調査する。ｆａｓｔｅｓｔ  ｃｈａｎｇｅの計算は上述の例に記載されている。現在の傾斜がより小さい場合、フローは６１９６に進む。小さくない場合、フローは６１９９に進む。
【０２７０】
６１９６において、現在の方向はＤＯＷＮとして記録される。換言すれば、ＤＯＷＮへの遷移はリアルタイムで検出された。そのプロセスは次の脈拍を待つ必要がなかった。次の脈拍は降下点の後に生じる。
【０２７１】
フローは６１９７に進み、ｕｐフラグが偽に設定される。次に、フローは６１９８に進み、降下点を処理することができる。降下点は、視覚的に、聴覚的に、またはその両方で示すことができる。降下点情報が使用された後、フローは６１９９に進む。６１９９において、Ｈａｎｄｌｅ  Ｃｌｏｃｋ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔプロセスが復帰する。
【０２７２】
図８７は、代表的なＨａｎｄｌｅ  ＶＡＬＬＥＹ  ＰＬＡＴＥＡＵプロセスを説明する。６２０１の第１工程において、ｕｐフラグが偽に設定される。次に、フローは６２０２に進む。
【０２７３】
６２０２において、プロセスはｖａｌｌｅｙ  ｐｌａｔｅａｕフラグが偽であるかを調査する。偽である場合、フローは６２０３に進む。偽でない場合、フローは６２１２に進む。
【０２７４】
６２０３において、プロセスは、前のポイントが最下点であるかを調査する。最下点である場合、フローは６２０４に進む。そうでない場合、フローは６２０６に進む。
６２０４において、前のポイントの時間スタンプがプラトーの終わりとして記録される。次に、フローは６２０８に進む。
【０２７５】
６２０６において、プロセスは、前のポイントが上昇遷移点であるかを調査する。上昇遷移点である場合、フローは６２０５に進む。そうでない場合、フローは６２０７に進む。
【０２７６】
６２０５において、２ポイント前の時間スタンプがプラトーの終わりとして記録される。次に、フローは６２０８に進む。
６２０７において、現在のポイントのタイムスタンプがプラトーの終わりとして記録される。次に、フローは６２０８に進む。
【０２７７】
６２０８において、プロセスは、最後の既知の谷底の時間スタンプが最後の既知のピークの時間スタンプよりも少ないかを調査する。少ない場合、フローは６２０９に進む。
そうでない場合、フローは６２１０に進む。
【０２７８】
６２０９において、最後のピークと最後の谷底の間の時間の１／３がプラトーの終わりに加えられる。次に、フローは６２１１に進む。
６２１０において、最後のピークと第２から最後までの谷底との間の時間の１／３がプラトーの終わりに加えられる。次に、フローは６２１１に進む。
【０２７９】
６２１１において、ｖａｌｌｅｙ  ｐｌａｔｅａｕフラグが真に設定される。次に、フローは６２１２に進む。６２１２において、Ｈａｎｄｌｅ  ＶＡＬＬＥＹ  ＰＬＡＴＥＡＵプロセスが復帰する。
【０２８０】
例えば、降下点とＲＳＡ波の完了の両方をリアルタイムで判断する代表的な手順は、さらに、図８４〜８７に示されるフロープロセスにほぼ対応する次の擬似コードを使用して実施されてもよい。
【０２８１】
【表３−１】
2008536648.tif 000010
【０２８２】
【表３−２】
2008536648.tif 000011
【０２８３】
本発明を特定の実施形態を参照して記載してきた。しかし、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、変形および修正を行ってもよいことに留意されたい。具体的には、本明細書に記載される様々なフロープロセスは、ほぼ同等の機能的実施例を提供するように修正されてもよく、そのようなものは本発明の趣旨および範囲内にあるものと理解されることが認識されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０２８４】
【図１】呼吸性洞性不整脈（ＲＳＡ）によって引き起こされる一般的な心拍数変動（ＨＲＶ）パターンを示す図である。
【図２】一般的な一連のＲＳＡ波を示し、いくつかの脈拍ピークを識別する図である。
【図３】一般的な一連のＲＳＡ波を示し、連続する脈拍ピーク間の拍動間隔（ＩＢＩ）を計算する図である。
【図４】図４ａは代表的な最上点を識別する図である。図４ｂは代表的な最下点を識別する図である。図４ｃは代表的な上昇遷移点を識別する図である。図４ｄは代表的な下降遷移点を識別する図である。
【図５】代表的な連続する上昇および下降遷移点を示す図である。
【図６】最上点を識別する代表的な方法を示す図である。
【図７】最下点を識別する代表的な方法を示す図である。
【図８ａ】本発明の代表的な一実施形態によるデータセット内のＲＳＡ波を見つけるための、代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図８ｂ】本発明の代表的な一実施形態によるデータセット内のＲＳＡ波を見つけるための、代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図９】データセット内のＲＳＡ波を識別するための代表的な手順を示す図である。
【図１０】代表的な二重頂点の波を示す図である。
【図１１】代表的な二重頂点の波からのデータを修正する代表的な方法を示す図である。
【図１２】ストレスメータの代表的な表示を示す図である。
【図１３】ＲＳＡ波の長期的方向を判断する代表的な方法を示す図である。
【図１４】波位相を判断するための代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図１５】波面を判断するための代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図１６】図１６ａは波の完了を判断する代表的な方法を示す図である。図１６ｂは波の完了を判断する代表的な方法を示す図である。
【図１７】波の境界を描写する代表的な方法を示す図である。
【図１８】継続的な副交感神経の活性を評価する代表的な方法を示す図である。
【図１９】副交感神経の活性の継続性を評価する代表的な方法を示す図である。
【図２０】本発明による装置の代表的な一実施形態を示し、電源スイッチの潜在的な位置を識別する図である。
【図２１】被験者の指からデータを収集することができるＰＰＧセンサの代表的な位置を示す図である。
【図２２ａ】被験者の指がＰＰＧセンサ内にある状態で代表的な装置を保持する代替方法を示す図である。
【図２２ｂ】被験者の指がＰＰＧセンサ内にある状態で代表的な装置を保持する代替方法を示す図である。
【図２３】カウントダウンメータの代表的な表示を示す図である。
【図２４】代表的な平均脈拍数および長時間にわたる脈拍数の代表的な表示を示す図である。
【図２５】エラーメッセージの代表的な表示を示す図である。
【図２６】カウントダウンタイマーの代表的な一実施形態を示す図である。
【図２７】長期間にわたって呼吸が遅くなった被験者のＲＳＡ波の代表的な実例を提供する図である。
【図２８】長時間にわたって深く呼吸した被験者のＲＳＡ波の代表的な実例を提供する図である。
【図２９】規則的な呼吸と一致する代表的なＲＳＡパターンを示す図である。
【図３０】波の頻度が６の被験者の代表的な表示を提供する図である。
【図３１】波の頻度が６の被験者の別の代表的な表示を提供する図である。
【図３２】被験者のＲＳＡ波履歴の代表的な表示を示す図である。
【図３３】呼吸の深さが増加しており、持続時間がそれぞれ約１０秒の比較的大きな波を生成した、被験者の代表的な表示を示す図である。
【図３４】本発明の代表的な装置内のガイドされた呼吸機能を活動化させる、ガイドされた呼吸スイッチの代表的な位置を示す図である。
【図３５ａ】増加して吸気をガイドし、減少して呼気をガイドする呼吸バーを有する、ガイドされた呼吸の代表的な表示を示す図である。
【図３５ｂ】増加して吸気をガイドし、減少して呼気をガイドする呼吸バーを有する、ガイドされた呼吸の代表的な表示を示す図である。
【図３６】セッションサマリー画面の代表的な表示を示す図である。
【図３７】本発明による代表的な装置によって示されてもよい様々なタイプのＲＳＡ情報の代表的な表示を示す図である。
【図３８】本発明の代表的な装置の代替物形状因子を示す図である。
【図３９】図３９ａは正確なデータおよび誤ったデータの両方を示すのに十分なサイズを有する表示画面を示す図である。図３９ｂは誤ったデータのみを認識できる小型の可搬型装置の表示画面である。
【図４０】一連の代表的な脈拍ピークを示す図である。
【図４１】図４１ａは代表的な偽陽性脈拍ピークを示す図である。図４１ｂは代表的な偽陰性脈拍ピークを示す図である。
【図４２】代表的な誤り訂正モードの間に使用される代表的な誤り訂正方法の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図４３】被験者がいつ規則的な呼吸を達成したかを判断するのに使用されてもよい代表的な波の特徴を示す図である。
【図４４】本発明の代表的な一実施形態に従ってソフトウェアプロセスが実施することができる代表的なシステムを示す図である。
【図４５】本発明の代表的な一実施形態による、ユーザと相互作用する代表的な最上位手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図４６】本発明の代表的な一実施形態による、ユーザと相互作用する代表的な最上位手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図４７】本発明の代表的な一実施形態による、検出された脈拍を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図４８】本発明の代表的な一実施形態による、検出された脈拍を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図４９】本発明の代表的な一実施形態による、検出された脈拍を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５０】本発明の代表的な一実施形態による、検出された脈拍を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５１】本発明の代表的な一実施形態による、検出された脈拍を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５２】本発明の代表的な一実施形態による、一連の検出された脈拍の誤り訂正の代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５３】本発明の代表的な一実施形態による、一連の検出された脈拍の誤り訂正の代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５４】本発明の代表的な一実施形態による、一連の検出された脈拍の誤り訂正の代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５５】本発明の代表的な一実施形態による、一連の検出された脈拍の誤り検出の代表的な手続きの代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５６】本発明の代表的な一実施形態による、一連の検出された脈拍の誤り検出の代表的な手続きの代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５７】本発明の代表的な一実施形態による、検出された脈拍の範囲を初期化する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５８】本発明の代表的な一実施形態による、一連の検出された脈拍内のＲＳＡ波を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図５９】本発明の代表的な一実施形態による、一連の検出された脈拍内のＲＳＡ波を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図６０】本発明の代表的な一実施形態による、ユーザのストレスレベルを判断するため、一連の検出された脈拍内のＲＳＡ波長を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図６１】本発明の代表的な一実施形態による、ユーザのストレスレベルを判断するため、一連の検出された脈拍内のＲＳＡ波長を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図６２】本発明の代表的な一実施形態による、ユーザのストレスレベルを判断するため、一連の検出された脈拍内のＲＳＡ波長を処理する代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図６３】本発明の代表的な一実施形態による、ＲＳＡ波に波長を割り当てる代表的な手順の代表的なプロセスフローを示す図である。
【図６４】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図６５】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図６６】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図６７】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図６８】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図６９】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７０】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７１】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７２】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７３】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７４】降下点を検出する位相の変化を使用して、波の完了を検出する位相の変化を使用して、かつ新しく形成された波の副交感神経の強度を判断して、リアルタイムでＲＳＡ波の位相を判断する代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７５】波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の別の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７６】波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の別の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７７】波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の別の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７８】波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の別の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図７９】波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の別の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図８０】波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の別の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図８１】波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の別の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図８２】波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の別の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図８３】波の位相を判断し、脈拍ごとに波を描写する、代表的な手順の別の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図８４】図８４ａはリアルタイムで降下点および波の完了の両方を判断する、代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。図８４ｂはリアルタイムで降下点および波の完了の両方を判断する、代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図８５】リアルタイムで降下点および波の完了の両方を判断する、代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図８６】リアルタイムで降下点および波の完了の両方を判断する、代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【図８７】リアルタイムで降下点および波の完了の両方を判断する、代表的な手順の代表的なフロープロセスを示す図である。
【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８ａ】
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【図８ｂ】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５ａ】
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【図３５ｂ】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【国際調査報告】
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