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睡眠段階推定装置、睡眠段階推定方法および睡眠段階推定プログラム NEW

国内特許コード P190016451
整理番号 S2018-0493-N0
掲載日 2019年10月30日
出願番号 特願2018-057505
公開番号 特開2019-166195
出願日 平成30年3月26日(2018.3.26)
公開日 令和元年10月3日(2019.10.3)
発明者
  • ▲高▼玉 圭樹
  • 桃原 明里
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、睡眠段階推定方法および睡眠段階推定プログラム NEW
発明の概要 【課題】被測定者に負担をかけずに、被測定者の睡眠段階を精度良く推定する。
【解決手段】被測定者の睡眠中の体動または圧力変化を生体データとして検出する。そして、検出した生体データを周波数解析して、近似心拍中周波成分を検出すると共に、近似心拍中周波成分よりも低い近似心拍低周波成分を、サーカディアンリズム成分に相当する成分として検出する。さらに、検出した近似心拍中周波成分を、近似心拍低周波成分の変動に基づいて補正した値から、睡眠段階を判定する。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要

医療現場では、睡眠障害などによる睡眠の質の低下を診断するために、被測定者の睡眠段階を測定することが行われている。人間の睡眠段階は、睡眠の深さの観点で6段階に分類したものが知られており、その6つの睡眠段階は、眠りが浅い段階から順に、覚醒、レム睡眠、ノンレム睡眠(ステージ1~4)と呼ばれている。これらの6段階の睡眠段階の判定は、従来、例えば被計測者の顔や頭部に多数の電極を装着して、その多数の電極から脳波、眼球運動、及び顎筋電を測定し、測定結果の解析により行われていた。

このような顔や頭部に多数の電極を装着した状態での睡眠段階の検査は、通常、医療機関に宿泊して、長時間連続して電極を身体に装着して行う検査であり、日常と異なる状況での睡眠であるため、被測定者(患者)に精神的な負担と肉体的な負担を強いることになる。また、電極を使って取得したデータは、専門知識と経験を持つ医師が解析して判定する必要があり、睡眠状態を簡単に判定できるものではないという問題があった。

これらの問題を解決するために、専門医師による診断を不要とする睡眠段階推定手法が従来から数多く提案されている。
例えば、特許文献1には、遺伝的アルゴリズムによる学習手法を改良したDatabase-based Compact Genetic Algorithmと称される手法で、マットレス型圧力センサの検出データから睡眠段階を推定する技術が記載されている。この特許文献1に記載された技術は、マットレス型圧力センサが検出した被測定者の体動と心拍に基づいて、睡眠段階を推定するものである。このようなマットレス型圧力センサを使って睡眠段階を推定することで、被測定者に負担を強いることなく、被測定者の睡眠状態を推定することができる。

産業上の利用分野

本発明は、被験者の睡眠段階を推定する睡眠段階推定装置、睡眠段階推定方法および睡眠段階推定プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被測定者の睡眠中の体動または圧力変化に基づいた生体データを得る生体データ取得部と、
前記生体データ取得部が取得した前記生体データを周波数解析して、近似心拍中周波成分を検出すると共に、前記生体データの前記近似心拍中周波成分よりも低い近似心拍低周波成分を検出するデータ処理部と、
前記データ処理部で検出した前記近似心拍中周波成分を、前記近似心拍低周波成分の変動に基づいて補正した値から、睡眠段階を判定する睡眠段階判定部と、を備える
睡眠段階推定装置。

【請求項2】
前記睡眠段階判定部は、前記近似心拍中周波成分と前記近似心拍低周波成分との差分の値に、補正係数を乗算することで、前記近似心拍中周波成分を補正した値を得るようにし、
得られた前記近似心拍中周波成分を補正した値と、判定用閾値との比較で、睡眠段階を判定する
請求項1に記載の睡眠段階推定装置。

【請求項3】
生体データ取得部は、睡眠中の前記被測定者の圧力変化を検出する圧力検出マットから、生体データを取得するようにした
請求項1~2のいずれか1項に記載の睡眠段階推定装置。

【請求項4】
被測定者の睡眠中の体動または圧力変化に基づいた生体データを生体データ取得部により得る取得処理と、
前記取得処理により取得した前記生体データを周波数解析して、近似心拍中周波成分を検出すると共に、前記生体データの前記近似心拍中周波成分よりも低い近似心拍低周波成分をデータ処理部により検出するデータ処理と、
前記データ処理で検出した前記近似心拍中周波成分を、前記近似心拍低周波成分の変動に基づいて補正した値から、睡眠段階判定部により睡眠段階を判定する睡眠段階判定処理と、を含む
睡眠段階推定方法。

【請求項5】
被測定者の睡眠中の体動または圧力変化に基づいた生体データを得る生体データ取得手順と、
前記生体データ取得手順により取得した前記生体データを周波数解析して、近似心拍中周波成分を検出すると共に、前記生体データの前記近似心拍中周波成分よりも低い近似心拍低周波成分を検出するデータ処理手順と、
前記データ処理手順で検出した前記近似心拍中周波成分を、前記近似心拍低周波成分の変動に基づいて補正した値から、睡眠段階を判定する睡眠段階判定手順と、
をコンピュータに実行させる睡眠段階推定プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018057505thum.jpg
出願権利状態 公開


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