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RESPIRATORY AND HEART RATE MONITOR commons meetings

Patent code P110002668
Posted date May 24, 2011
Application number P2005-291717
Publication number P2007-061587A
Patent number P4863047
Date of filing Sep 1, 2005
Date of publication of application Mar 15, 2007
Date of registration Nov 18, 2011
Inventor
  • (In Japanese)陳 文西
  • (In Japanese)朱 欣
  • (In Japanese)根本 鉄
Applicant
  • (In Japanese)公立大学法人会津大学
Title RESPIRATORY AND HEART RATE MONITOR commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monitor which precisely detects respiratory and heart rates of a subject in a supine position, sitting position or lateral position in real time.
SOLUTION: The device detects pressure change by respiratory and heart rates, collects pressure change signals thereof, processes digital signals, and analyzes data. The respiratory and heart rates are evaluated by processing the measured pressure change signals, analyzing the data, and separating the signals into respiratory signal components and heart rate signal components. Additionally, signal components for respiratory rate detection and signal components for heart rate detection are composed by using wavelet-transform method. For evaluating reliability of the detected data, SQI is used as an indicator representing quality of the signals. A device in which one or two bent tubes are housed is placed on a position where the pressure change can be detected such as under a pillow, calf, around leg, chair, etc.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


特許文献1には、ベッド等のような寝具に複数個の振動検知型呼吸センサを敷いて、無拘束に呼吸信号を測定する。この呼吸信号の自己相関係数を求め、ある所定値以上になったら、呼吸信号が確実に計測されていることを判断した後、呼吸周期と呼吸数を解析し、睡眠時に発生する呼吸障害である無呼吸症を的確に判定する。



特許文献2には、枕またはその近傍に複数の圧力センサを設置して、生体の呼吸に伴う頭部の動きに対応する圧力変化を検出する。検出された圧力変化の信号を処理して、生体の呼吸状態を間接的に検出することで、生体に負担をかけずに就寝者の呼吸状態の測定を可能にした。



特許文献3には、睡眠の快適さを測定するため、枕に圧力センサを埋め込む。この圧力センサから検出された生体信号をLPF(Low Pass Filter)(カットオフ周波数=0.8Hz)、BPF(Band Pass Filter)(カットオフ周波数=0.8Hz~10Hz)とHPF(High Pass Filter)(カットオフ周波数=10Hz)を通過して、それぞれのフィルタの出力から呼吸の信号成分、心臓拍動の信号成分と体動やいびきの信号成分を抽出し、呼吸数、心拍数と体動レベルを算出して、睡眠の深さ、交感神経の活動度と副交感神経の活動度を算出し、睡眠の快適さを判定する。



【特許文献1】
特開平8-131421号公報

Field of industrial application (In Japanese)

この発明は、圧力検知素子を用いて検出された呼吸運動と心臓拍動に由来する圧力変化から呼吸数と心拍数を検出する監視装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
計測された呼吸による圧力変化、及び心臓拍動による圧力変化の信号を収集し、ウェーブレット変換処理手法を用いて、収集した信号を分解するフィルタと再構成するフィルタを設け、呼吸関連の信号成分A6と心臓拍動関連の信号成分D4+D5に分離し、雑音を除去することによって呼吸数検出用の信号成分と心拍数検出用の信号成分を構成することを特徴とする呼吸心拍監視装置。

【請求項2】
 
複数のセンサから計測された信号に含まれる有用成分の波形パターンとの類似性が一番高いウェーブレット関数を用いて、高精度な結果が得られるように最適な信号分解用フィルタと構成用フィルタを備えたことを特徴とする請求項1に記載の呼吸心拍監視装置。

【請求項3】
 
複数のセンサによって収集した呼吸と心臓拍動による圧力変化の信号に対してSQI(Signal Quality Index)を求め、SQIの最も高い信号を選択し、その出力を用いて呼吸数と心拍数を推定するよう構成し、体動によるアーチファクトが生じるSQIの低い信号に対して、呼吸数と心拍数の検出が不能な場合に、SQIの高い呼吸数と心拍数を用いて検出不能な呼吸数と心拍数を補間するように構成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の呼吸心拍監視装置

【請求項4】
 
一本のチューブを折り返し、このようなチューブ複数本を交互に配列したセンサユニットを設けることを特徴とする請求項3に記載の呼吸心拍監視装置。

【請求項5】
 
一本のチューブの折り返し幅を、被験体の大きさより広いよう構成することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の呼吸心拍監視装置。

【請求項6】
 
複数本のチューブを用いる場合、チューブの配置幅を被験体の大きさより間隔を狭く配置するよう構成することを特徴とする請求項3乃至請求項5に記載の呼吸心拍監視装置。

【請求項7】
 
呼吸運動と心臓拍動による圧力変化を頭部、小腿部、足部、臀部から検知するため、枕の下、小腿部、足部周辺、椅子およびその他の圧力変動が検知できる部位に設置するよう構成することを特徴とする請求項1乃至請求項6に記載の呼吸心拍監視装置。

【請求項8】
 
座位を取っている際に、椅子の背もたれ、椅子の座に設置するよう構成することを特徴とする請求項1乃至請求項7に記載の呼吸心拍監視装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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State of application right Registered
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