(57)【要約】【課題】動雑音が除去された血流量信号検出装置と方法、及びこれを用いたストレス検査装置に関し、光血流量測定機から検出される血流量信号において動雑音を除去させることによって、血流量信号に対するデータ信頼度を高めることを主目的とする。【解決手段】  本発明に係る動雑音が除去された血流量信号検出装置は、所定の血流量感知手段により被検査者の身体から感知された血流量信号でピークポイントを決め、所定のベースパターンを用いて所定のベースパターンと各ピークポイントについて相関係数を算出するベースパターン相関係数算出部、及び算出された相関係数を用いて動雑音の有無を判断して前記血流量信号で動雑音を除去する動雑音処理部を含むものであって、血流量感知装置により検出される血流量信号により被検査者の動きによる動雑音を効率よく除去させて血流量信号に対する信頼度を高めることができる効果を提供する。【選択図】      図２
2005058766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血流量感知手段により被検査者の身体から感知された血流量信号でピークポイントを決め、所定のベースパターンを用いて各ピークポイントについて相関係数を算出するベースパターン相関係数算出部と、
前記算出された相関係数を用いて動雑音の有無を判断し、前記血流量信号から動雑音を除去する動雑音処理部と、を含むことを特徴とする動雑音が除去された血流量信号検出装置。
【請求項２】
前記ベースパターンは、動雑音が排除された実験環境で測定された純粋血流量信号の中で最も良い信号と判断される所定の信号領域で抽出された血流量信号を用いることを特徴とする請求項1記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置。
【請求項３】
前記相関係数は、
【数１】
2005058766.tif 000005
により算出されることを特徴とする請求項１記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置。
【請求項４】
前記算出された相関係数を用いた動雑音の判断は、前記算出された相関係数と所定の閾値を比較して前記相関係数が前記閾値以下であるか否かに基づき判断することを特徴とする請求項１記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置。
【請求項５】
前記閾値は、0.7ないし0.9であることを特徴とする請求項４記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置。
【請求項６】
前記閾値は、0.8であることを特徴とする請求項５記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置。
【請求項７】
コンピュータが血流量感知手段により被検査者の身体から感知される血流量信号を検出するステップと、
前記検出された血流量信号でピークポイントを決め、所定のベースパターンを用いて各ピークポイントについて相関係数を算出するステップと、
前記算出された相関係数を用いて動雑音の有無を判断して前記血流量信号で前記判断された動雑音を除去するステップと、を実行することを特徴とする動雑音が除去された血流量信号検出方法。
【請求項８】
前記ベースパターンは、動雑音が排除された実験環境で測定された純粋血流量信号の中で最も良い信号と判断される所定の信号領域で抽出された血流量信号を用いることを特徴とする請求項７記載の動雑音が除去された血流量信号検出方法。
【請求項９】
前記相関係数は、
【数２】
2005058766.tif 000006
により算出されることを特徴とする請求項７記載の動雑音が除去された血流量信号検出方法。
【請求項１０】
前記算出された相関係数を用いた動雑音の判断は、前記算出された相関係数と所定の閾値とを比較して前記相関係数が前記閾値以下であるか否かに基づき判断することを特徴とする請求項７記載の動雑音が除去された血流量信号検出方法。
【請求項１１】
前記閾値は、0.7ないし0.9であることを特徴とする請求項１０記載の動雑音が除去された血流量信号検出方法。
【請求項１２】
前記閾値は、0.8であることを特徴とする請求項１１記載の動雑音が除去された血流量信号検出方法。
【請求項１３】
血流量感知手段により感知される被検査者の身体から検出された血流量信号で前記被検査者の動きによる動雑音を除去する動雑音除去部と、
前記動雑音除去部により動雑音が除去された血流量信号を用いて心拍情報を算出する心拍情報算出部と、
前記心拍情報算出部により算出される心拍情報を用いてストレス指数を算出して前記被検査者の身体状態を把握するストレス検査部と、を含むことを特徴とする動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【請求項１４】
前記ストレス検査部により得られる前記被検査者の身体状態に対する情報をGUI画面を介して提供する表示部と、
前記被検査者の身体状態に対する情報及び身体状態に適した処方情報を保存する保存部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【請求項１５】
前記動雑音除去部は、
血流量感知手段により被検査者の身体から感知された血流量信号でピークポイントを決め、所定のベースパターンを用いて各ピークポイントにおける相関係数を算出するベースパターン相関係数算出部と、
前記算出された相関係数を用いて動雑音の有無を判断して前記血流量信号で動雑音を除去する動雑音処理部と、を含むのを特徴とする請求項１３記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【請求項１６】
前記ベースパターンは、動雑音が排除された実験環境で測定された純粋血流量信号の中で最も良い信号と判断される所定の信号領域で抽出された血流量信号を用いることを特徴とする請求項１５記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【請求項１７】
前記相関係数は、
【数３】
2005058766.tif 000007
により算出されることを特徴とする請求項１５記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【請求項１８】
前記算出された相関係数を用いた動雑音の判断は、前記算出された相関係数と所定の閾値とを比較して前記相関係数が前記閾値以下であるか否かに基づきすることを特徴とする請求項１５記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【請求項１９】
前記閾値は、0.7ないし0.9であることを特徴とする請求項１８記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【請求項２０】
前記閾値は、0.8であることを特徴とする請求項１９記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【請求項２１】
前記心拍情報算出部は、
前記動雑音制御部により血流量信号と判断されたピークポイントにおけるピークポイント間隔を用いて心拍数を算出し、前記ピークポイント間隔及び心拍数を各々基準範囲と比較して動雑音を判断する心拍数算出部と、
前記動雑音除去部及び心拍数算出部を介した動雑音除去過程を前記血流量信号の全体ピークポイントで行われるようにし、血流量信号と判断される各ピークポイントを収集して心拍変動度を生成する心拍変動度生成部と、を含むことを特徴とする請求項１３記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【請求項２２】
前記ストレス指数は、前記算出される心拍情報を周波数領域及び時間領域で解析して得られる不交感神経及び交感神経に対する情報を解析して決まることを特徴とする請求項１３記載の動雑音が除去された血流量信号検出装置を用いたストレス検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動雑音が除去された血流量信号検出装置及び方法、そしてこれを用いたストレス検査装置に関し、特に所定のベースパターンを用いて光血流量測定機で検出される血流量信号で被検査者の動きによる動雑音を除去させることによって正確な血流量信号検出及びこれによって算出される心拍情報を用いることにより正確なストレス測定が可能となるようにするものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光血流量測定機(Photo-PlethysmoGraphy:以下、PPGとする)は、所定個数のLEDと光検出機とを用いて心臓泊動と関連した血流量信号を検出するもので、簡単なセンサーモジュールを身体の一部分(一例として、指、耳)に接触して接触点を通じて血流量情報を抽出するものである。
【０００３】
このようなPPGは、二つ以上の電極を付着しなければならない心電図(electrodiagram or ECG)を用いた心拍検出方法に比べ被検査者が容易に検査測定できるため、医療目的または非医療的目的で被検査者の身体的状態把握のための検査機器として広く用いられている。
【０００４】
すなわち、PPGを介して得られる血流量信号を用いて心拍数(Heart Rate:以下、HRとする)及び心拍変動度(Heart Rate Variability:以下、HRVとする)を算出し、HR及びHRVを解析して得られる被検査者の精神的及び/または身体的な状態について情報としてストレス程度を測定するストレス検査機器がその代表的な例である。
【０００５】
反面、このようなPPGは、少しの動きにも大きい振幅の動雑音を惹起させるという短所を有する。動雑音は、血流量信号を検出する過程で被検査者のからだの震えと小さい筋肉運動等により発生されるノイズ信号であって、正確なHR及びHRV検出に大きい障害要因になるという不都合があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためのものであるが、先に提案されたことがある特許文献１記載の発明は、測定された信号において、誘導された信号波形を介して演算処理されて得られる所定の閾値を設定して動雑音が確認されれば、被検査者に警告を与えるものである。
【０００７】
すなわち、図１に示すように、動雑音が誘導された信号波形(微分信号：DERIVATIVE SIGNAL)で大部分の正の信号値対負の信号値の比率(A/B)が1〜1.4より大きいので、1〜1.4を閾値に設定して1〜1.4より小さな値は動雑音と判断するものである。
【０００８】
このような方法は、所定の時間の間にタイマーを作動させて被検査者の身体一部分を通じて血流量信号を検出する時において、動雑音信号が判断されれば、タイマーをリセットさせ、再び血流量信号を検出しなければならない。この場合、全体の測定時間が延びるので血流量検出に対する被検査者の負担感を惹起させる不都合を生じていた。
【０００９】
また、被検査者に動雑音を警戒させる過程において、被検査者をびくっとさせたり、震えさせたり等の動作を誘発させることができるために、動雑音が除去された正確な血流量信号検出を実施するための効果的な方法となることができない不都合があった。
【００１０】
したがって、被検査者に負担を与えないで、迅速により正確な血流量信号を検出して正確な心拍情報及びストレス情報を提供することが可能な効果的な血流量検出方法が要求されているのが現状である。
【特許文献１】米国特許登録第5,662,106号明細書(発明の名称:OXIMETER WITH MOTION DETECTION FOR ALARM MODIFICATION)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記のような従来技術の不都合を解決するために案出されたもので、PPGから検出される血流量信号で動雑音を除去させることによって、血流量信号に対するデータ信頼度を高めることができるようにすることを主目的とする。
【００１２】
また、本発明の目的は、動雑音が除去された血流量信号を用いて正確なHR及びHRVを算出し、算出されたHR及びHRVを用いて被検査者のストレス程度を検査することにより被検査者に正確な検査結果を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、動雑音が排除された純粋血流量信号により得られた所定のベースパターンを用いるもので、ベースパターンを用いた相関(Correlation)解析で算出される血流量信号の各ピークポイントにおける相関係数(Ci)を所定の閾値と比較し、その比較結果により動雑音の有無を判断して血流量信号で動雑音を除去するものである。
【００１４】
本発明において、ベースパターンは、動雑音が排除された実験環境で測定された純粋血流量信号の中で最も良い信号と判断される所定の信号領域を抽出したものである。
また、本発明において、所定の閾値は、相関係数を介して動雑音の有無を判断するために設定される値で、0.7から0.9の間で実験を通して最適と判断される値(例えば0.8)に設定される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、血流量感知装置により検出される血流量信号で被検査者の動きによる動雑音を効率よく除去させて血流量信号に対する信頼度を高めることができる効果を提供する。
【００１６】
また、動雑音が提高された血流量信号を介して算出されるHRを被検査者のストレス状態検査に用いるようにすることによって、より正確な被検査者の状態把握が可能とする効果を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る動雑音が除去された血流量信号検出装置及び方法、そしてこれを用いたストレス検査装置を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
本発明の一実施例に係る動雑音が除去された血流量信号検出装置は、血流量感知手段により被検査者の身体から感知された血流量信号でピークポイントを決め、所定のベースパターンを用いて各ピークポイントにおける相関係数を算出するベースパターン相関係数算出部、及び算出された相関係数を用いて動雑音の有無を判断して前記血流量信号で動雑音を除去する動雑音処理部とを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明の一実施例に係る動雑音が除去された血流量信号検出方法は、血流量感知手段により被検査者の身体から感知される血流量信号を検出するステップと、検出された血流量信号でピークポイントを決め、各ピークポイントにおける相関係数を算出するステップと、算出された相関係数を用いて動雑音の有無を判断して前記血流量信号で前記判断された動雑音を除去するステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明の一実施例に係る動雑音が除去された血流量信号検出方法を用いたストレス検査装置は、所定の血流量感知手段により感知される被検査者の身体から検出された血流量信号で被検査者の動きによる動雑音を除去する動雑音除去部と、動雑音除去部により動雑音が除去された血流量信号を用いて心拍情報を算出する心拍情報算出部と、心拍情報算出部により算出される心拍情報を用いてストレス指数を算出して前記被検査者の身体状態を把握するストレス検査部とを含むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係るストレス検査装置は、ストレス検査部により得られる前記被検査者の身体状態に対する情報をGUI画面を介して提供する表示部と、被検査者の身体状態に対する情報及び身体状態に適した処方情報を保存する保存部とをさらに含むことを特徴とする。
【００２２】
以下、本発明に係る動雑音が除去された血流量信号検出装置及び方法、そしてこれを用いたストレス検査装置について説明するにあたって、血流量検出方法の代表的な例に該当するPPGを用いた血流量信号検出方法により具現されるものと説明しているが、これもまた例示的なことに過ぎず、PPGを用いた血流量信号検出方法だけでなく、身体の一部分との接触点を通じて血流量信号を検出するメカニズムの血流量検出方法において適用する検出された血流量信号において、動雑音を除去する方法に関係する種々の変形及び均等な他実施例による置換が可能であるという点は、本技術分野の通常の知識を持った者ならば理解することができる。
【００２３】
したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、願書に添付された請求範囲の技術的思想により決まることが原則である。
【００２４】
図２は、本発明の一実施例に係る動雑音が除去された血流量検出装置を用いたストレス検査装置の構造を概略的に示す図面である。
【００２５】
図２に示されたように、本発明は、大きくは血流量感知装置１００と、動雑音除去及びストレス検査装置３００とからなり、血流量感知装置１００と動雑音除去及びストレス検査装置３００間の信号の送/受信のために所定のインターフェース規格(一例として、RA232Cインターフェース)を有する通信ケーブルをさらに含む。
【００２６】
先ず、血流量感知装置１００は、身体の一部分に接触させた接触点を通じて感知される血流量信号を検出する血流量検出部１１０と、血流量検出部１１０で検出される血流量信号で特定周波数帯域間の波形だけを通過させるフィルターリング部１２０と、フィルターリングされた血流量信号を動雑音除去及びストレス検査装置３００に、伝送に適するように処理したのち伝送する送信部１３０とで構成される。
【００２７】
動雑音除去及びストレス検査装置３００は、血流量感知装置１００から検出される血流量信号で動雑音信号を除去する動雑音除去部３１０と、動雑音信号が除去された血流量信号を用いて心拍情報を算出する心拍情報算出部３２０と、心拍情報算出部３２０により算出される心拍情報を用いて身体状態を判断するストレス検査部３３０と、心拍算出部３２０及びストレス検査部３３０により得られる身体状態に対する情報をGUI(Graphic User Interface)画面に提供する表示部３４０と、被検査者の選択によって身体状態に対する情報を保存する保存部３５０とで構成される。
【００２８】
また、保存部３５０には、それぞれの身体状態によって下される処方情報が保存され、ストレス検査部３３０では、検査結果によって保存部３５０から被検査者に適した処方情報を表示部３４０に検査結果と共に提供する。
【００２９】
一例として、ストレス検査部３３０では、心拍算出部３２０により算出された心拍情報を用いてストレス分析し、ストレス分析の結果、得られる精神的又は/及び物理的ストレス指数に係る身体状態に適した運動及び食餌療法や生活情報を保存部３５０で検出して表示部３４０に提供する。
【００３０】
図３は、本発明の一実施例に係る動雑音除去部の構造を概略的に示す図面である。
【００３１】
図３に示されたように、動雑音除去部３１０は、信号処理部３１１と、相関係数算出部３１２と、動雑音処理部３１３とで構成される。
【００３２】
信号処理部３１１は、動雑音除去のために血流量感知装置１００により検出される血流量信号を前処理(preprocessing)するもので、正規化(Normalization)過程と、ゼロ-クリッピング(Zero-Clipping)過程と、滑らかにする(Smoothing)過程とから成る。
【００３３】
正規化過程は、検出される各血流量信号値で全体の平均値がゼロとなるようにDC成分を除去させて血流量信号を相関演算に適した信号値に変換するものである。
【００３４】
ゼロ-クリッピングは、動雑音除去のために負(negative)領域における正確なピークポイントを得るために正規化された血流量信号を反転させて正(positive)領域で0より小さな値を切り出す。
【００３５】
滑らかにする過程は、正規化過程及びゼロ-クリッピング過程の処理をした後、離散的なデータサンプリングにより輪郭線が荒くなった血流量信号の波形を、連続補完等により滑らかにするものである。
【００３６】
相関係数算出部３１２は、信号処理部３１１により処理された血流量信号でピークポイントを決め、下記数式のような計算式を用いてピークポイントにおける相関係数(Ci)を算出するものである。
【００３７】
【数４】
2005058766.tif 000003
-peak(n):n番目ピークポイント
-P(t):ベースパターン(0、T)
-xn(t):血流量信号(peak(n)、peak(n+1))
【００３８】
前記数式は、特定ピークポイントについて所定のベースパターンと血流量信号の相関(Correlation)を求めるもので、ベースパターンは、動雑音が排除された実験環境で測定された純粋血流量信号の中で最も良い状態の信号と判断される所定の信号領域を抽出したものである。
【００３９】
動雑音処理部３１３は、相関係数算出部３１２を介して算出された相関係数(Ci)と所定の閾値を比較し、比較結果に基づき動雑音の有無を判断して血流量信号で動雑音を除去するものである。
【００４０】
所定の閾値は、0.7から0.9の間で実験を通して最適と判断される値(例えば0.8)とするが、閾値が例えば0.8を中心に少し低く設定されれば、動雑音が完璧に取り除かれなくても固有の血流量信号が除去されることを防ぐことができ、少し高く設定すれば、その反対となるものである。
【００４１】
このような閾値に基づき、動雑音処理部３１３では、相関係数算出部３１２により算出される相関係数(Ci)が閾値より小さい場合には動雑音と判断してその心拍信号部分を全体の血流信号より除去し、閾値より大きいとそのまま血流量信号と判断するものである。
【００４２】
図４は、本発明の一実施例に係る心拍情報算出部の構造を概略的に示す図面である。
【００４３】
図４に示されたように、心拍情報算出部３２０は、心拍数算出部３２１と、心拍変動度生成部３２２とで構成される。
【００４４】
心拍数算出部３２１は、動雑音除去部３１０の動雑音処理部３１３を介して血流量信号と判断されたピークポイントにおけるピークポイント間隔(△RR)を算出してピークポイント間隔(△RR)がHR基準である±40%範疇に属するのか否かを判断する。
【００４５】
判断の結果によって△RRが±40%範囲に属していれば、△RRを60で割ってHRを算出し、△RRが±40%範囲に属していないと、現在のピークポイントを動雑音と判断して排除させる。
【００４６】
また、心拍数算出部３２１では、算出されたHRが人体のHR範囲である40から150間の値なのか否かを判断し、判断の結果によって人体のHR範囲に属すればそのピークポイントは対象とする血流量信号にあると決めたり、動雑音と判断して排除させる。
【００４７】
心拍変動度生成部３２２は、動雑音除去部３１０及び心拍数算出部３２１を介した動雑音除去過程を血流量感知装置１００から検出される血流量信号の全体のピークポイントに対して行われるようにし、血流量信号と判断される各ピークポイントを収集して心拍変動度を生成する。
【００４８】
図５は、本発明の一実施例に係るベースパターンの抽出及び閾値算出過程を概略的に示す図面である。
【００４９】
図５に示されたように、動雑音が全く発生されないようにする実験環境を構築した後、動雑音が排除された純粋血流量信号(a)を検出する。
【００５０】
次に、このように検出された血流量信号の中で血流量状態を最も良い信号と判断される信号領域を抽出して動雑音判断のためのベースパターン(b)であると決める。
【００５１】
前述した本発明の一実施例においては、本発明に係る動雑音が除去された血流量信号検出装置及びこれを用いたストレス検査装置は、全てハードウェアで構成されたり、一部モジュールがソフトウェアで構成されたり、または全体モジュールについてソフトウェアで構成することができる。
【００５２】
したがって、本発明の一実施例に係る動雑音が除去された血流量信号検出装置及びこれを用いたストレス検査装置がハードウェアまたはソフトウェアで構成されることは、本発明の技術思想から外れることはなく、従ってソフトウェアまたはハードウェアのいずれか一方または両方で構成されることによる修正、変更、付加を行うことできることは自明である。
【００５３】
このように構成される本発明に係る装置を用いる動雑音が除去された血流量信号検出方法及びこれを用いたストレス検査方法を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００５４】
図６は、本発明の一実施例に係る動雑音が除去された血流量信号検出過程を概略的に示す図面である。
【００５５】
図６に示されたように、先ず、動雑音除去及びストレス検査装置３００の動雑音除去部３１０では、被検査者がストレス検査のために血流量感知装置１００を身体の一部分に装着させれば、血流量感知装置１００により検出される血流量信号を受信する(S11)。
【００５６】
血流量信号が受信されれば、動雑音除去部３１０では、検出される血流量信号を動雑音除去のために信号処理し(S12)、ピークポイントを決める。
【００５７】
ピークポイントの決定過程で、血流量信号のピークポイントがn個と決めれば (Peak(n))、最初ポイントから順にピークポイントR(i)を選択してR(i)及びR(i+1)のピークポイント値を抽出する(S13)。
【００５８】
次に、動雑音除去部３１０では、数式2を用いて選択されたR(i)-R(i+1)区間における相関係数(Ci)を算出し(S14)、算出された相関係数(Ci)が所定の閾値を超過するのか否かを判別する(S15)。
【００５９】
判別の結果、算出された相関係数(Ci)が所定の閾値を超過すれば、血流量信号と判断されて心拍情報算出部３２０でR(i)及びR(i+1)のピークポイント間の間隔(△RR)を算出する(S16)。
【００６０】
次に、心拍情報算出部３２０では、算出された△RRを用いて△RRが心拍基準の範囲(±40%)に存在するか否かを判別する(S17)。
【００６１】
判別の結果、算出された△RRが心拍基準の範囲(±40%)に存在すれば、HRを算出し(S18)、算出されたHRが人体のHR範囲である40から150間に存在するのか否かを判別する(S19)。
【００６２】
判別の結果、算出されたHRが40と150間に存在すれば、現在選択されたR(i)のピークポイントを血流量信号に決める(S20)。
【００６３】
このように、現在選択されたR(i)-R(i+1)区間を血流量信号として採用したり、相関係数(Ci)、△RR、HRを用いた動雑音判断過程で動雑音信号と判断して排除されれば、心拍情報算出部３２０では、現在のピークポイントが血流量信号のn番目ピークポイントなのか否かを判別する(S21)。
【００６４】
判断の結果、現在のピークポイント(R(i))が血流量信号のn番目ピークポイントでなければ、次にピークポイント(R(i+1))を選択した後、動雑音除去及び心拍情報算出ルーチンに戻り、現在のピークポイントが血流量信号のn番目ピークポイントならば動雑音除去及び心拍情報算出ルーチンを終了し、血流量信号に決まった区間情報を収集してHRVを生成する(S22)
【００６５】
図７は、本発明の一実施例に係るストレス検査過程を概略的に示す図面である。
【００６６】
図７に示されたように、先ず、動雑音除去及びストレス検査装置３００のストレス検査部３３０では、動雑音除去部３１０及び心拍情報算出部３２０における処理過程を介して生成されたHR及びHRVのような心拍情報が受信されれば(S30)、HRVを周波数領域及び時間領域で解析する。
【００６７】
先ず、HRVの周波数領域で高周波信号(HF)、低周波信号(LF)及び高周波/低周波信号比(HF/LF)を抽出して信号値を算出し(S31)、算出されたHF、LF、HF/LFを介して得られる副交感神経及び交感神経指数で被検査者の精神的ストレス指数を算出する(S32)。
【００６８】
次に、HRVをフーリエ変換させて時間領域でStandard deviation of the average normal RR-Interval(以下、SDNNとする)、Root mean square of successive differences(以下、RMS-SDとする)を算出し(S33)、算出されたSDNN、RMS-SD指数で被検査者の肉体的ストレス指数を算出する(S34)。
【００６９】
このように精神的/肉体的ストレス指数が算出されれば、ストレス検査部３３０では算出された精神的/肉体的ストレス指数に係る被検査者の現在状態を把握して表示部３４０を介してストレス検査の結果として提供する(S35)。
【００７０】
次に、ストレス検査部３３０では、表示部３４０を介して提供される検査の結果に対する被検査者の選択によって保存するのか否かを判別する(S36)。
【００７１】
判別の結果、保存する場合には既に登録された被検査者の被検査者情報と共にストレス検査の結果を保存部３５０に保存し(S37)、判別の結果、保存しない場合には検査結果の保存を省略する。
【００７２】
次に、ストレス検査部３３０では、被検査者の選択によって被検査者の現在状態に適した処方情報が要求されているのか否かを判別する(S38)。
【００７３】
判別の結果、処方情報が要求されれば、保存部３５０に保存された情報の中で被検査者の現在状態に適した処方情報を検索して表示部３４０を介して提供した後、被検査者の終了キー選択によってストレス検査を終了し(S39)、判別の結果、処方情報が要求されないと、被検査者の終了キー選択によってストレス検査を終了する。
【００７４】
このようになされる本発明に係る動雑音が除去された血流量信号検出方法及びこれを用いたストレス検査方法を、添付の図面を参照し一実施例により詳細に説明する。
【００７５】
万一、動雑音除去及びストレス検査装置３００を備えたPDA端末機５００を用いる被検査者が自己の現在状態を把握しようとすれば、被検査者は、図８に示すように、PDA端末機５００に連結される所定の血流量感知装置である指プローブ７００を指に装着し、ストレス検査開始ボタンを選択する。
【００７６】
被検査者のストレス検査選択によってストレス検査が始まれば、PDA端末機５００内に備えた動雑音除去及びストレス検査装置３００では、指プローブ７００により検出される被検査者の血流量信号を入力される。
【００７７】
動雑音除去及びストレス検査装置３００の動雑音除去部３１０では図９に示すように、入力される血流量信号を動雑音除去のために処理した後、ピークポイントを決める。
【００７８】
一例として、決まったピークポイントの数が693個ならば(Peak(693))、動雑音除去部３１０では、最初ピークポイント(R0)を選択し、R(0)及びR(1)ピークポイント値を抽出する。
【００７９】
次に、動雑音除去部３１０では、数式2を用いて選択されたR(0)ピークポイントにおける相関係数(C0)を算出し、算出されたC0が閾値0.8を超過するのか否かを判別して動雑音を血流量信号から排除する。
【００８０】
次に、動雑音除去及びストレス検査装置３００の心拍情報算出部３２０を介してR(0)とR(1)間の△RR及び△RRを用いて算出されるHRを用いた動雑音除去を追加的に行ってHRを算出し、R(0)が血流量信号なのか否かを決める。
【００８１】
このような過程を血流量信号のピークポイント(Peak(693))で全て行って血流量信号とされた領域のみになされたHRVを生成する。
【００８２】
すなわち、図１０に示すように、血流量信号(a)で各ピークポイントにおける閾値(Ci)を算出すれば閾値解析の結果(b)が作られて、これにより閾値(0.8)と比較して動雑音であるのか否かを判断できるようになるものである。
【００８３】
図１１は、本発明に係る動雑音判断の結果と既存の動雑音判断の結果を示す図面である。
【００８４】
図１１で判断の結果、各ピークポイントに表示される丸印は、動雑音を表したものであり、アスタリスクは、血流量信号を表すものである。
【００８５】
図１１に示されたように、既存方法では、血流量信号を動雑音であると判断したり、動雑音を血流量信号と誤って判断してしまう場合が頻繁に発生されることが分かる。
【００８６】
すなわち、本発明に係る動雑音が除去された血流量検出方法によっては既存方法に比べて血流量信号及び動雑音信号が正確に判断され、このために血流量信号を介して算出されるHRに対する信頼度が高まることが分かる。
【００８７】
すなわち、総693回の動雑音判別で既存方法に比べて下記表1の通り、既存方法による動雑音判断エラーが72個から10個に減らすという効果を得ることができる。
【００８８】
【表１】
2005058766.tif 000004
【００８９】
動雑音除去及びストレス検査装置３００のストレス検査部３３０では、このような過程を通して得られる正確なHRVを介して被検査者の現在状態を正確に診断できるようになるものである。
【００９０】
このようなストレス検査過程で、動雑音除去及びストレス検査装置３００のストレス検査部３３０は、被検査者がストレス検査を退屈に思わないように、表示部３４０を介してストレス検査と関連したアンケート調査をしたり、アニメーション効果等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】従来の動雑音判断のために誘導された信号波形を示す図面である。
【図２】本発明の一実施例に係る動雑音が除去された血流量検出装置を用いたストレス検査装置の構造を概略的に示す図面である。
【図３】本発明の一実施例に係る動雑音除去部の構造を概略的に示す図面である。
【図４】本発明の一実施例に係る心拍情報算出部の構造を概略的に示す図面である。
【図５】本発明の一実施例に係るベースパターンの抽出及び閾値算出過程を概略的に示す図面である。
【図６】本発明の一実施例に係る動雑音が除去された血流量信号検出過程を概略的に示す図面である。
【図７】発明の一実施例に係るストレス検査過程を概略的に示す図面である。
【図８】本発明の一実施例に係るPDA端末機を用いたストレス検査過程を示す図面である。
【図９】本発明の一実施例に係るピークポイントが決まった血流量信号を概略的に示す図面である。
【図１０】本発明の一実施例に係る血流量信号(a)に対する閾値解析の結果(b)を概略的に示す図面である。
【図１１】本発明に係る動雑音判断の結果と既存の動雑音判断の結果を示す図面である。
【符号の説明】
【００９２】
１００    血流量検査装置
１１０    血流量検出部
１２０    フィルターリング部
１３０    送信部
３００    動雑音除去及びストレス検査装置
３１０    動雑音除去部
３１１    信号処理部
３１２    相関係数算出部
３１３    動雑音処理部
３２０    心拍情報算出部
３２１    心拍数算出部
３２２    心拍変動度生成部
３３０    ストレス検査部
３４０    表示部
３５０    保存部
５００    PDA端末機
７００    指プローブ
【図１】
2005058766.tif 000008
【図２】
2005058766.tif 000009
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図８】
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