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寝息呼吸音解析装置及び方法 NEW 新技術説明会

国内特許コード P160013587
整理番号 H26-011D
掲載日 2016年12月28日
出願番号 特願2014-123432
公開番号 特開2016-002189
出願日 平成26年6月16日(2014.6.16)
公開日 平成28年1月12日(2016.1.12)
発明者
  • 江 鐘偉
出願人
  • 国立大学法人山口大学
  • 株式会社医療福祉工学研究所
発明の名称 寝息呼吸音解析装置及び方法 NEW 新技術説明会
発明の概要 【課題】自然な状態で眠っている人の寝息呼吸音を検出し、検出した寝息信号に基づいて、精度良く睡眠状態や睡眠時における酸素摂取状態等を判定できる装置及びその方法を提供する。
【解決手段】寝息呼吸音検出手段3で検出した被験者2の寝息信号を携帯端末5により寝息呼吸音解析装置6に送る。寝息呼吸音解析装置6は、寝息信号を処理して呼吸特徴波形を得る呼吸特徴波形取得手段と、呼吸特徴波形において吸気波形と呼気波形を判別する呼吸波形判別手段と、吸気波形、呼気波形、吸気波形から呼気波形、呼気波形から吸気波形の各時間間隔、吸気波形の時間幅、呼気波形の時間幅、吸気波形の振幅値及び呼気波形の振幅値から選択した一又は複数の特徴値を抽出する特徴値抽出手段と、抽出した特徴値に基づいて被験者2の睡眠状態の判定、無呼吸状態若しくは低呼吸状態の判定又は酸素摂取状態の推定を行う状態判定手段を備えている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来の睡眠計測装置では身体にセンサー等を装着したり、被検者に麻酔をかけたりしなければならなかったため、手間がかかるだけでなく睡眠の妨げとなることもあった。
また、市販の簡易な睡眠計では装置の動きや寝相により測定結果に大きなずれが生じるなど、精度が高いとは言いがたかった。
さらに、センサーマットを、使用する寝具の下に敷くだけで測定できるものもあるが、値段が高いことや出張先などでの使用が難しいなどの問題がある。



例えば、特許文献1(特開2014-64675号公報)には、呼気音発生器を被検者の鼻及び/又は口を覆うように装着して呼吸音を高周波音に変換し、その音を受信して解析を行うことで、非拘束かつ低侵襲で無呼吸を検知することが可能な無呼吸検知システムが記載されている。
また、特許文献2(特開2006-320641号公報)には、被検者に麻酔による人工的短時間睡眠を起こさせ、この被検者の睡眠中の呼吸音を解析することによって睡眠時無呼吸症の有無又は軽重を定量的に判定するシステムが記載されている。

産業上の利用分野


この発明は、測定された寝息呼吸音を解析して、睡眠状態や睡眠時における無呼吸及び低呼吸状態を判定する寝息呼吸音解析装置及び方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
被験者の寝息呼吸音を検出する寝息呼吸音検出手段と、
該寝息呼吸音検出手段で検出された寝息信号に基づいて、呼吸特徴波形を得る呼吸特徴波形取得手段と、
前記呼吸特徴波形において吸気波形と呼気波形を判別する呼吸波形判別手段と、
前記呼吸特徴波形における吸気波形の時間間隔、呼気波形の時間間隔、吸気波形から呼気波形の時間間隔、呼気波形から吸気波形の時間間隔、吸気波形の時間幅、呼気波形の時間幅、吸気波形の振幅値及び呼気波形の振幅値から選択した一又は複数の特徴値を抽出する特徴値抽出手段と、
所定期間における前記一又は複数の特徴値に基づいて、前記所定期間における前記被験者の睡眠状態の判定、無呼吸状態若しくは低呼吸状態の判定又は酸素摂取状態の推定を行う状態判定手段を備える
寝息呼吸音解析装置。

【請求項2】
前記特徴値抽出手段は、少なくとも前記吸気波形の振幅値及び前記呼気波形の振幅値を抽出し、
前記状態判定手段は、前記吸気波形の振幅値及び前記呼気波形の振幅値が一定期間毎に設定した閾値を超えた部分の時間幅の総和が前記一定期間に占める割合の変化に基づいて、前記被験者の無呼吸状態若しくは低呼吸状態の判定又は酸素摂取状態の推定を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の寝息呼吸音解析装置。

【請求項3】
前記特徴値抽出手段は、少なくとも前記吸気波形から呼気波形の時間間隔及び前記呼気波形から吸気波形の時間間隔を抽出し、
前記状態判定手段は、一定期間毎の前記吸気波形から呼気波形の時間間隔又は前記呼気波形から吸気波形の時間間隔が閾値を超えた時間間隔の抽出回数又は合計値に基づいて、前記被験者の無呼吸状態若しくは低呼吸状態の判定又は酸素摂取状態の推定を行う
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の寝息呼吸音解析装置。

【請求項4】
前記特徴値抽出手段は、少なくとも前記吸気波形の時間間隔又は前記呼気波形の時間間隔を抽出し、
前記状態判定手段は、前記所定期間における前記吸気波形の時間間隔又は前記呼気波形の時間間隔の変化度合に基づいて、前記被験者の睡眠状態がレム睡眠であるかノンレム睡眠であるかの判定を行う
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の寝息呼吸音解析装置。

【請求項5】
前記特徴値抽出手段は、少なくとも前記吸気波形の時間幅及び前記呼気波形の時間幅又は少なくとも前記吸気波形の振幅値及び前記呼気波形の振幅値を抽出し、
前記状態判定手段は、前記所定期間における前記吸気波形の時間幅と前記呼気波形の時間幅の長さの関係又は前記吸気波形の振幅値と前記呼気波形の振幅値の大きさの関係に基づいて、前記被験者が低酸素状態か否かの判定を行う
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の寝息呼吸音解析装置。

【請求項6】
被験者の寝息呼吸音を検出して寝息信号を得る段階、
該寝息信号に基づいて呼吸特徴波形を得る段階、
該呼吸特徴波形において吸気波形と呼気波形を判別する段階、
前記呼吸特徴波形における吸気波形の時間間隔、呼気波形の時間間隔、吸気波形から呼気波形の時間間隔、呼気波形から吸気波形の時間間隔、吸気波形の時間幅、呼気波形の時間幅、吸気波形の振幅値及び呼気波形の振幅値から選択した一又は複数の特徴値を抽出する段階、
所定期間における前記一又は複数の特徴値に基づいて、前記所定期間における前記被験者の睡眠状態の判定、無呼吸状態若しくは低呼吸状態の判定又は酸素摂取状態の推定を行う段階からなる
寝息呼吸音解析方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014123432thum.jpg
出願権利状態 公開
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