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睡眠段階推定装置、生体データ推定装置、睡眠段階推定方法、生体データ推定方法、睡眠段階推定プログラムおよび生体データ推定プログラム

国内特許コード P180015019
整理番号 (S2015-0833-N0)
掲載日 2018年5月23日
出願番号 特願2017-506548
出願日 平成28年3月14日(2016.3.14)
国際出願番号 JP2016058031
国際公開番号 WO2016148111
国際出願日 平成28年3月14日(2016.3.14)
国際公開日 平成28年9月22日(2016.9.22)
優先権データ
  • 特願2015-055080 (2015.3.18) JP
発明者
  • ▲高▼玉 圭樹
  • 原田 智広
出願人
  • 国立大学法人電気通信大学
発明の名称 睡眠段階推定装置、生体データ推定装置、睡眠段階推定方法、生体データ推定方法、睡眠段階推定プログラムおよび生体データ推定プログラム
発明の概要 データが存在しない時点における睡眠段階の推定を可能とする。心拍の波を示す生体データを取得する取得手段と、心拍の波の中周波成分をパラメータを用いて定義した数式に対し、前記生体データを用いて前記パラメータを推定するパラメータ推定手段と、推定された前記パラメータを適用した前記数式に基づき、任意の時点における前記中周波成分の値から睡眠段階を推定する睡眠段階推定手段とを備える。
従来技術、競合技術の概要


昨今、慢性不眠を含む睡眠障害に悩む人の数が顕著となってきており、居眠りが原因の交通事故等も多発している。また、急速に進む高齢化社会に対し、老人介護の作業負担の軽減が求められるが、予測できない深夜徘徊、オムツ替えや起床の声かけのタイミングの見誤りによる抵抗等により作業負担の軽減は容易ではない。これらは、睡眠の状態を適切に判断し、適切に対処することができれば改善できる可能性がある。



睡眠段階を推定する手法としては、Rechtschaffen & Kalesによる睡眠段階分類の国際基準に基づく睡眠ポリグラフ検査が知られている(非特許文献1)。この方法では、ベッドに寝ている被験者に特殊な器具を装着し、EEG(脳波)、EMG(筋電図)、EOG(眼球運動)のデータを取得し、医師の専門知識と経験に基づいて睡眠段階を判定する。しかし、特殊な器具の装着は対象者への負担が重く、特に、老人への一晩中の装着は非現実的である。



そこで、対象者に直接に器具を付けずに身体のデータ(心拍、呼吸、体動)を計測し、計測されたデータから、睡眠ポリグラフ検査で得られる睡眠段階の時間的推移データと近似しうるデータを取得する手法が提案されている。例えば、渡辺らは身体のデータ(心拍、呼吸、体動)を計測できる無拘束エアマットレス型センサを開発し、得られたデータから睡眠段階を判定する手法を考案した(特許文献1、非特許文献2)。



また、高玉らは無拘束型センサから得られた心拍のデータに適切なフィルタリングを施すことで、睡眠段階を推定する手法を考案した(非特許文献3、特許文献2、非特許文献4)。



なお、心拍のデータから睡眠段階を推定する原理は、心拍の中周波成分と睡眠段階には強い相関があるという数々の知見に基づいている(非特許文献5、6)。

産業上の利用分野


本発明は、睡眠段階を推定する技術に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
心拍の波を示す生体データを取得する取得手段と、
心拍の波の中周波成分をパラメータを用いて定義した数式に対し、前記生体データを用いて前記パラメータを推定するパラメータ推定手段と、
推定された前記パラメータを適用した前記数式に基づき、任意の時点における前記中周波成分の値から睡眠段階を推定する睡眠段階推定手段と
を備えたことを特徴とする睡眠段階推定装置。

【請求項2】
請求項1に記載の睡眠段階推定装置において、
前記パラメータ推定手段および前記睡眠段階推定手段は、前記取得手段が前記生体データを第1の所定時間にわたり取得した時点で初回の推定を行い、その後は第2の所定時間を経過した時点毎に推定を行う
ことを特徴とする睡眠段階推定装置。

【請求項3】
心拍の波を示す生体データを取得する取得手段と、
心拍の波の中周波成分をパラメータを用いて定義した数式に対し、前記生体データを用いて前記パラメータを推定するパラメータ推定手段と、
推定された前記パラメータを適用した前記数式に基づき、任意の時点における前記中周波成分の値のデータを生成するデータ生成手段と
を備えたことを特徴とする生体データ推定装置。

【請求項4】
睡眠段階推定装置が実行する方法であって、
心拍の波を示す生体データを取得する取得工程と、
心拍の波の中周波成分をパラメータを用いて定義した数式に対し、前記生体データを用いて前記パラメータを推定するパラメータ推定工程と、
推定された前記パラメータを適用した前記数式に基づき、任意の時点における前記中周波成分の値から睡眠段階を推定する睡眠段階推定工程と
を備えたことを特徴とする睡眠段階推定方法。

【請求項5】
生体データ推定装置が実行する方法であって、
心拍の波を示す生体データを取得する取得工程と、
心拍の波の中周波成分をパラメータを用いて定義した数式に対し、前記生体データを用いて前記パラメータを推定するパラメータ推定工程と、
推定された前記パラメータを適用した前記数式に基づき、任意の時点における前記中周波成分の値のデータを生成するデータ生成工程と
を備えたことを特徴とする生体データ推定方法。

【請求項6】
コンピュータを、
心拍の波を示す生体データを取得する取得手段、
心拍の波の中周波成分をパラメータを用いて定義した数式に対し、前記生体データを用いて前記パラメータを推定するパラメータ推定手段、
推定された前記パラメータを適用した前記数式に基づき、任意の時点における前記中周波成分の値から睡眠段階を推定する睡眠段階推定手段
として機能させる睡眠段階推定プログラム。

【請求項7】
コンピュータを、
心拍の波を示す生体データを取得する取得手段、
心拍の波の中周波成分をパラメータを用いて定義した数式に対し、前記生体データを用いて前記パラメータを推定するパラメータ推定手段、
推定された前記パラメータを適用した前記数式に基づき、任意の時点における前記中周波成分の値のデータを生成するデータ生成手段
として機能させる生体データ推定プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2017506548thum.jpg
出願権利状態 公開


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