JP7307475B2 - Autonomic nerve function evaluation device and autonomic nerve function evaluation program - Google Patents
Autonomic nerve function evaluation device and autonomic nerve function evaluation program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7307475B2 JP7307475B2 JP2019211767A JP2019211767A JP7307475B2 JP 7307475 B2 JP7307475 B2 JP 7307475B2 JP 2019211767 A JP2019211767 A JP 2019211767A JP 2019211767 A JP2019211767 A JP 2019211767A JP 7307475 B2 JP7307475 B2 JP 7307475B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- unit
- nerve function
- evaluation
- autonomic nerve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
本発明は、自律神経機能評価装置及び自律神経機能評価プログラムに関する。 The present invention relates to an autonomic nerve function evaluation device and an autonomic nerve function evaluation program.
心臓の機能は、交感神経と副交感神経とによって拮抗的に制御されており、心拍間隔(RRI,R-R Interval)は絶えず変動している。時系列の心拍間隔データで構成された心拍間隔の変動情報を周波数解析すると、0.15Hzを境界として2つの主要な周波数成分が確認できる。一方は低周波数(LF)成分と呼ばれる概ね0.05Hz以上0.15Hz以下の周波数成分であり、主に交感神経及び副交感神経の活動状態を反映している。他方は高周波数(HF)成分と呼ばれる概ね0.15Hz以上0.45Hz以下の周波数成分であり、主に副交感神経の活動状態を反映している。これら各周波数成分は自立神経の状態を反映しているため、そのスペクトルのパワーが自律神経の機能状況を示す指標として自律神経機能評価などに利用されている。 Cardiac function is antagonistically controlled by sympathetic nerves and parasympathetic nerves, and the heartbeat interval (RRI, RR Interval) constantly fluctuates. When frequency analysis is performed on the heartbeat interval variation information composed of time-series heartbeat interval data, two main frequency components can be confirmed with a boundary of 0.15 Hz. One is a frequency component of approximately 0.05 Hz or more and 0.15 Hz or less called a low frequency (LF) component, which mainly reflects the activity state of the sympathetic and parasympathetic nerves. The other is a frequency component of approximately 0.15 Hz or more and 0.45 Hz or less called a high frequency (HF) component, which mainly reflects the activity state of the parasympathetic nerves. Since each of these frequency components reflects the state of the autonomic nerves, the power of the spectrum is used as an index indicating the functional status of the autonomic nerves for evaluation of autonomic nerve function.
自律神経機能評価は、交感神経と副交感神経との状態のバランスを例えば大きく4つに分類して行われる。つまり、交感神経と副交感神経とのパワーの高低などの直流成分の諸条件で評価がなされており、4つの分類とは、以下の(1)~(4)である。
(1)交感神経と副交感神経とのパワーがともに高い。
(2)交感神経のパワーが高く、副交感神経のパワーが極度に低い。
(3)交感神経のパワーが低く、副交感神経のパワーが極度に高い。
(4)交感神経と副交感神経とのパワーがともに低い
The autonomic nerve function evaluation is performed by roughly classifying the balance between the states of the sympathetic nerves and the parasympathetic nerves into, for example, four categories. In other words, evaluation is made under various conditions of DC components, such as the level of power of the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve, and the four classifications are (1) to (4) below.
(1) Both the power of the sympathetic nerve and the parasympathetic nerve are high.
(2) The power of the sympathetic nerve is high and the power of the parasympathetic nerve is extremely low.
(3) The power of the sympathetic nerve is low and the power of the parasympathetic nerve is extremely high.
(4) Both the power of the sympathetic and parasympathetic nerves are low
心拍間隔の変動情報の周波数解析に、高速フーリエ変換(FFT,Fast Fourier Ttransform)を用いる手法がある。しかし、フーリエ変換では、知られているとおり、時間と周波数との両方のファクタに関わる精度をともには上げられないという欠点がある。また、周波数解析に関しては、高周波成分のエネルギを得るために測定時間を短くしなければならない。逆に低周波成分のエネルギを得るには、測定時間を長くしないと1周期分が得られないという問題がある。このように、フーリエ変換は、時間のファクタに関わる精度、すなわち時間領域を犠牲にした手法といえる。また、脈飛びが起きた場合は、変則的なデータとなりうるため正しく周波数変換ができず、脈飛びがあった時点から前後20秒程度に計算誤差が生ずる。さらに、フーリエ変換では、測定時間毎の自律神経指標が得られないから、概ね30秒以上の測定が必要となる。フーリエ変換では、このように一定時間の測定が終了した後、測定した瞬時の周波数分析ができず、また、それら経時的測定結果である全体の数値を平均化して表すから時間的な変動を確認できない。フーリエ変換を用いた手法の場合には、時間的な自律神経の変動の数を数えたものを基本にして個人の自律神経を評価することになる。そのため、職業や生活習慣、環境など個々人の特性に応じた自律神経の評価ができない。 There is a technique using a fast Fourier transform (FFT) for frequency analysis of heartbeat interval variation information. However, the Fourier transform, as is known, suffers from the drawback of not being able to increase the accuracy of both time and frequency factors. As for frequency analysis, the measurement time must be shortened in order to obtain the energy of high frequency components. Conversely, in order to obtain the energy of the low-frequency component, there is a problem that one cycle cannot be obtained unless the measurement time is lengthened. In this way, the Fourier transform can be said to be a method that sacrifices the accuracy related to the time factor, that is, the time domain. In addition, when a pulse skip occurs, the data may be irregular, so that the frequency conversion cannot be performed correctly, and a calculation error occurs about 20 seconds before and after the pulse skip occurs. Furthermore, since the Fourier transform cannot obtain an autonomic nerve index for each measurement time, it is necessary to measure for about 30 seconds or longer. In the Fourier transform, it is not possible to analyze the instantaneous frequency of the measurement after the measurement for a certain period of time is completed. Can not. In the case of the method using the Fourier transform, the individual's autonomic nerves are evaluated based on the number of changes in the autonomic nerves over time. Therefore, it is not possible to evaluate autonomic nerves according to individual characteristics such as occupation, lifestyle, and environment.
そこで、心拍間隔の変動情報の周波数解析に、ウェーブレット変換を用いる手法が例えば特許文献1に提案されている。ウェーブレット変換は、対象とする時系列のデータが非定常状態である場合の解析に適しているからである。特許文献1の手法では、生体信号時系列データを、複素数ウェーブレット変換により、1または複数の周波数帯域の複素数のウェーブレット係数に分割している。そして、分割により得られた複素数のウェーブレット係数の絶対値を2乗してパワーを算出し、生体信号に含まれている周波数成分のパワーの時間的変動を求めている。
Therefore, for example,
また、特許文献2には、心拍間隔の変動情報に対するウェーブレット変換処理により、前述のLF成分とHF成分を求め、これに基づいてリラックス度を算出する手法が記載されている。特許文献2の手法は、ウェーブレット変換処理された脈波解析データに、周波数補正をかけて脈波補正データとし、各周波数時間領域で比較し、脈象を示す脈象データを求めている。
Further,
また、特許文献3には、心拍間隔の変動情報に含まれる周波数成分のパワーを高い時間分解能で求める手法が提案されている。特許文献3の手法では、不等間隔である心拍間隔の間を補完して等間隔のデータを生成し、この等間隔のデータにウェーブレット変換処理を施し、複数の周波数帯域のウェーブレット帯域に分割している。 Further, Patent Document 3 proposes a method of obtaining the power of the frequency component included in the heartbeat interval variation information with high time resolution. In the technique of Patent Literature 3, data of evenly spaced intervals are generated by interpolating intervals between heartbeats, which are unevenly spaced intervals, and wavelet transform processing is applied to the equally spaced data to divide it into wavelet bands of a plurality of frequency bands. ing.
しかしながら、特許文献1~3に記載される手法では、ウェーブレット変換処理で周波数解析したデータから自律神経機能を評価するためには、解析データを分析する専門的な知識が必要とされ、自律神経機能の状態を簡易に把握することはできない。
However, in the methods described in
そこで、本発明は、ウェーブレット変換処理で周波数解析したデータから、自律神経機能の状態を簡易に把握する自律神経機能評価装置、及び自律神経機能評価プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an autonomic-nerve function evaluation device and an autonomic-nerve function evaluation program for easily grasping the state of the autonomic-nerve function from data frequency-analyzed by wavelet transform processing.
本発明の自律神経機能評価装置は、基本値記憶部と、特定部と、評価部とを備える。基本値記憶部は、心拍間隔データに基づいて第1ウェーブレット変換処理で得られるLF/HFの時系列波形データについて、周期の第1基本値を記憶する。特定部は、得られたLF/HFの時系列波形データに対して第2ウェーブレット変換処理を行うことにより求められた周期毎のエネルギの中から、最もエネルギが大きい周期を周期の中心値として特定する。評価部は、第1基本値と周期の中心値との相違度に基づいて、自律神経機能を評価する。 An autonomic nerve function evaluation device of the present invention includes a basic value storage unit, a specification unit, and an evaluation unit. The basic value storage unit stores a first basic value of the cycle of the LF/HF time-series waveform data obtained by the first wavelet transform processing based on the heartbeat interval data. The specifying unit specifies, as the central value of the cycle, the cycle with the highest energy among the energies of each cycle obtained by performing the second wavelet transform processing on the obtained LF/HF time-series waveform data. do. The evaluation unit evaluates the autonomic nerve function based on the degree of difference between the first basic value and the central value of the cycle.
基本値記憶部は、心拍間隔データに基づいて第1ウェーブレット変換処理で得られるLF/HFの時系列波形データについて、振幅の中心値を第2基本値として記憶し、特定部は、得られたLF/HFの時系列波形データの振幅の平均値を特定し、評価部は、第2基本値と上記振幅の平均値との相違度に基づいて、自律神経機能を評価することが好ましい。 The basic value storage unit stores, as a second basic value, the center value of the amplitude of the LF/HF time-series waveform data obtained by the first wavelet transform processing based on the heartbeat interval data, and the specifying unit stores the obtained It is preferable that an average amplitude value of the LF/HF time-series waveform data is specified, and the evaluation unit evaluates the autonomic nerve function based on the degree of difference between the second basic value and the average amplitude value.
基本値記憶部は、心拍間隔データに基づいて第1ウェーブレット変換処理で得られるLF/HFの時系列波形データについて、振幅を第3基本値として記憶し、特定部は、得られたLF/HFの時系列波形データの振幅を特定し、評価部は、第3基本値と振幅との相違度に基づいて、自律神経機能を評価することが好ましい。 The basic value storage unit stores the amplitude as a third basic value for the LF/HF time-series waveform data obtained by the first wavelet transform processing based on the heartbeat interval data, and the specifying unit stores the obtained LF/HF and the evaluation unit evaluates the autonomic nerve function based on the degree of difference between the third basic value and the amplitude.
評価部で得られた評価結果の画像を生成する画像生成部を、さらに備えることが好ましい。 It is preferable to further include an image generation section that generates an image of the evaluation result obtained by the evaluation section.
本発明の自律神経機能評価プログラムは、基本値記憶ステップと、特定ステップと、評価ステップとを、コンピュータに実行させる。基本値記憶ステップは、心拍間隔データに基づいて第1ウェーブレット変換処理で得られるLF/HFの時系列波形データについて、周期の第1基本値を記憶させる。特定ステップは、得られたLF/HFの時系列波形データに対して第2ウェーブレット変換処理を行うことにより求められた周期毎のエネルギの中から、最もエネルギが大きい周期を周期の中心値として特定する。評価ステップは、第1基本値と周期の中心値との相違度に基づいて、自律神経機能を評価する。 An autonomic nerve function evaluation program of the present invention causes a computer to execute a basic value storage step, a specification step, and an evaluation step. The basic value storing step stores a first basic value of the cycle for the LF/HF time-series waveform data obtained by the first wavelet transform processing based on the heartbeat interval data. The specifying step specifies, as the central value of the cycle, the cycle with the highest energy among the energies of each cycle obtained by performing the second wavelet transform processing on the obtained LF/HF time-series waveform data. do. The evaluation step evaluates the autonomic nerve function based on the degree of difference between the first basic value and the central value of the cycle.
本発明によれば、ウェーブレット変換処理で周波数解析したデータから、自律神経機能の状態を、簡易に把握することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the state of an autonomic-nerves function can be easily grasped from the data frequency-analyzed by the wavelet transform process.
図1に示す自律神経機能評価装置(以下、単に「評価装置」と称する)10は、本発明の実施形態の一例である。評価装置10は、LF/HFの時系列波形データ(図2参照)を用いて、自律神経機能を評価するためのものである。LF/HFの時系列波形データは、心拍間隔データに基づいて第1ウェーブレット(以下、「WLと記載する」)変換処理で得られる。図1においては、第1WL変換処理を行う第1WL変換処理部に符号13を付している。
An autonomic nerve function evaluation device (hereinafter simply referred to as "evaluation device") 10 shown in FIG. 1 is an example of an embodiment of the present invention. The
LF/HFの時系列波形データは、ウェーブレット変換処理を用いた公知の方法で得ることができ、例えば下記の方法で得られる。まず、耳たぶや指先等に装着して心拍(脈波)を検出する心拍検出センサを用いて心拍を検出し、その心拍データ(図3参照)に基づき心拍間隔(以下、RRIと称する)を求めることにより、RRIデータ(図4参照)が得られる。心拍データはタイムスタンプによる時間情報を含んでおり、これにより、RRIデータを構成するRRI値(RRI1,RRI2,RRI3,・・・)が次々と求められるようになっている。心拍検出センサ及びRRIデータを生成する装置は、公知のものを用いてよく、市販品でもよい。第1WL変換処理は、得られたRRIデータに対して周波数解析を行う。これにより、低周波数(以下、LFと称する)領域の成分(LF成分)と高周波数(以下、HFと称する)領域の成分(HF成分)との各パワーを求める(図5参照)。図5の破線はLF成分のパワーのグラフ、実線はHF成分のパワーのグラフである。本例の第1WL変換処理部13は、LF成分とHF成分とのパワーの比(LF/HFで算出され、以下、LF/HFと称する)を求めるように構成されており、第1WL変換処理部13によってLF/HFを求めている。図5の二点鎖線はLF/HFを示す。
LF/HF time-series waveform data can be obtained by a known method using wavelet transform processing, for example, by the following method. First, heartbeats are detected using a heartbeat detection sensor that is attached to an earlobe, fingertip, or the like to detect heartbeats (pulse waves), and the heartbeat interval (hereinafter referred to as RRI) is obtained based on the heartbeat data (see FIG. 3). RRI data (see FIG. 4) is thus obtained. The heartbeat data includes time information by time stamps, so that the RRI values (RRI1, RRI2, RRI3, . . . ) forming the RRI data are obtained one after another. The heartbeat detection sensor and the device that generates the RRI data may be known or commercially available. The first WL conversion process performs frequency analysis on the obtained RRI data. As a result, the respective powers of the component (LF component) in the low frequency (hereinafter referred to as LF) region and the component (HF component) in the high frequency (hereinafter referred to as HF) region are obtained (see FIG. 5). The dashed line in FIG. 5 is the power graph of the LF component, and the solid line is the power graph of the HF component. The first WL
LF成分とHF成分との各パワーは時系列データとして求められ、グラフ化した場合には図5に示すように時系列波形データとなる。そのため、LF/HFも時系列データとして得られ、グラフ化した場合には図5に示すように時系列波形データとなる。なお、LF領域は、0.04Hz以上0.15Hz以下の周波数領域、HF領域は0.15Hz以上0.4Hz以下の周波数領域としているが、LF領域とHF領域との各下限値及び各上限値はこれらに限定されない。例えば、本例では、後述の入力部17により、LF領域とHF領域との各下限値及び各上限値を再設定できるようにしており、これにより、例えば研究用や医療診断用として、より高度な解析や評価ができるようになっている。
Each power of the LF component and the HF component is obtained as time-series data, and when graphed, it becomes time-series waveform data as shown in FIG. Therefore, LF/HF is also obtained as time-series data, and when graphed, it becomes time-series waveform data as shown in FIG. The LF region is a frequency region of 0.04 Hz or more and 0.15 Hz or less, and the HF region is a frequency region of 0.15 Hz or more and 0.4 Hz or less. are not limited to these. For example, in this example, the
評価装置10は、評価ユニット16と、入力部17と、出力部18とを備える。評価ユニット16はLF/HFの時系列波形データに基づいて自律神経機能を評価する評価装置本体である。入力部17は評価ユニット16に対して各種の設定や処理実行の指示等の入力を行い、出力部18は評価ユニット16で得られた評価結果や、入力部17で行う入力操作の案内などを出力する。
The
評価ユニット16は、制御部20と、基本値記憶部21と、特定部22と、評価部23とを備える。評価ユニット16は、LF/HFデータ記憶部26と、第2WL変換処理部27と、画像生成部28とを備えることが好ましく、本例でもそのようにしている。
The
評価装置10は、コンピュータで構成されており、ハードディスクなどの記憶部(図示無し)に記憶されたプログラム(自律神経機能評価プログラム)を実行することにより、評価ユニット16の制御部20,基本値記憶部21,特定部22,評価部23,LF/HFデータ記憶部26,第2WL変換処理部27,画像生成部28、入力部17、出力部18などとして機能する。なお、評価装置10の電気的構成は別の図面を用いて後述する。
The
制御部20は、評価ユニット16の各部を統括的に制御する。
The
基本値記憶部21は、LF/HFの時系列波形データについて、周期の基本値(第1基本値)を記憶する。第1基本値と、後述の第2基本値及び第3基本値とは、心身ともに健康なヒトを被評価者として想定した場合の仮想の値であり、すなわち、理想としたLF/HFの時系列波形データ(以下、理想波形データと称する)における仮想値である。理想波形データは、図6に示すように、周期T、振幅の中心値Ac、振幅Aが、それぞれ概ね一定の波形として想定したものである。第1基本値は、理想波形データの周期Tである。なお、周波数は周期の逆数であるから、周波数の設定を周期Tの設定とみなしてもよい。
The basic
第1基本値は、自律神経機能評価プログラムにおいて予め設定されていてもよいし、例えば入力部17での入力により設定されてもよい。自律神経機能評価プログラムにデフォルト(初期値)を設定し、入力部17での入力により再設定可能としてもよい。本例は、第1基準値を100秒に設定した場合として説明する。
The first basic value may be set in advance in the autonomic nerve function evaluation program, or may be set by input through the
特定部22は、得られたLF/HFの時系列波形データに対して第2WL変換処理を行うことにより求められた周期毎のエネルギの中から、最もエネルギが大きい周期を周期の中心値として特定する。具体的には、被評価者の実測データである心拍データを基に図2に示すようなLF/HFの時系列波形データ(以下、実測波形データと称する)が求められた場合において、この実測波形データに対して第2WL変換処理を行うことにより、周期毎のエネルギが求められる。周期を横軸、エネルギを縦軸に、周期毎のエネルギをグラフ化すると、例えば図7のような山形のグラフになる。特定部22は、これらの周期毎のエネルギのうち最も大きいエネルギを示す周期を、周期の中心値として特定する。図7に示す例は、周期が110秒でエネルギが最大になった場合としており、この「110秒」を周期の中心値とする。なお、周期の代わりに、周期の逆数である周波数を用いてもよい。すなわち、周波数毎のエネルギを求め、エネルギが最も大きい周波数を、周波数の中心値として特定し、この特定を、周期の中心値の特定とみなしてもよい。
The specifying
本例では、第2WL変換処理部27に供する実測波形データは、LF/HFデータ記憶部26に記憶している。LF/HFデータ記憶部26は、第1WL変換処理部13と接続(電気的に接続)しており、第1WL変換処理部13により得られたLF/HFの時系列データを記憶している。すなわち、被評価者の実測データである心拍データから求めたRRIデータに基づき、第1WL変換処理部13はLF成分とHF成分とLF/HFとの各時系列データを求め、これらの時系列データがLF/HFデータ記憶部26に記憶されている。LF/HFの時系列データは、グラフ化した場合に波形のデータとなるから、LF/HFの時系列データを記憶していれば、グラフの生成と生成したグラフの記憶とを実際には行っていなくても、実測波形データを記憶したものとみなしてよい。
In this example, the measured waveform data supplied to the second WL
LF/HFデータ記憶部26は、実測波形データとしてのLF/HFの時系列データに加えて、第1WL変換処理部13で得られたLF成分とHF成分との各パワーの時系列データを記憶していてもよい。なお、第1WL変換処理部13は、LF/HFデータ記憶部26と接続していなくてもよい。その場合には、例えば、第1WL変換処理部13で求めた実測波形データとしてのLF/HFの時系列データを、例えば入力部17により入力し、制御部20を介してLF/HFデータ記憶部26へ記憶すればよい。
The LF/HF
評価部23は、第1基本値と特定部22で特定した周期の中心値との相違度に基づいて、自律神経機能を評価する。具体的には、第1基本値と周期の中心値との相違度と、自律神経機能の評価の点数とを関連付けた評価用の第1基準データBD1(図8参照)を生成して、記憶しておく。なお、この例では、入力部17からの自律神経機能評価の指示の入力に第2WL変換処理部27が応答して第2WL変換処理を行い、特定部22による特定処理、評価部23による評価処理を行っているものとしている。しかし、この例に限られず、例えば、入力部17における自律神経機能評価の指示の入力に評価部23が応答して、評価部23が制御部20を介して第2WL変換処理の実行要求を第2WL変換処理部27に送り、その実行要求を受けて第2WL変換処理部27が第2WL変換処理を行い、特定部22による特定処理、評価部23による評価処理と続く構成及び作用でもよい。
The
第1基準データBD1は、自律神経機能評価プログラムにおいてデフォルトとして予め設定されていてもよいし、入力部17の入力により、例えば制御部20の制御の下、評価部23で再設定可能としてもよい。なお、第1基準データBD1は基本値記憶部21に記憶してもよいし、基本値記憶部21と異なる記憶部(図示無し)をさらに設けてその記憶部に記憶してもよい。ここでは基本値記憶部21に第1基準データBD1を記憶しているものとする。
The first reference data BD1 may be set in advance as a default in the autonomic nerve function evaluation program, or may be reset by the
第1基準データBD1における点数の最低点(最も悪い評価の点数)と最高点(最も良い評価の点数)とは適宜設定すればよく、本例では図8に示すように最低点を0(ゼロ)点、最高点を100点としている。第1基準データBD1は、第1基本値に対して最高点を関連付け、第1基本値よりも小さい側と大きい側とのそれぞれに離れた周期ほど、低い点数を関連付ける。第1基準値を100秒としている本例の場合には、100秒の周期Tに100点を関連付け、周期25秒と周期400秒とをそれぞれ0点とし、100秒から25秒と400秒とのそれぞれに向かうほど点数を連続的に漸減させている。 The lowest score (worst evaluation score) and highest score (best evaluation score) in the first reference data BD1 may be set as appropriate. ), and the maximum score is 100 points. The first reference data BD1 associates the highest score with the first basic value, and associates the lower score with the longer period on the side smaller than the first basic value and on the side larger than the first basic value. In the case of this example in which the first reference value is 100 seconds, 100 points are associated with the period T of 100 seconds, 0 points are assigned to the periods of 25 seconds and 400 seconds, and 0 points are assigned to the periods of 25 seconds and 400 seconds from 100 seconds. The score is gradually reduced continuously toward each of the points.
第1基本値と特定部22で特定した周期の中心値との相違度(以下、第1相違度と称する)DD1は、周期の中心値の第1基本値との差の絶対値であり、第1基準データBD1に基づいて、特定部22で特定した周期の中心値の点数を求めることができる。例えば、周期の中心値(図8において符号MV1を付してある)を110秒と特定した本例では、図8に示すように、自律神経機能の点数は概ね93点と評価される。なお、図8においては、評価として求められた点数には符号EV1を付してある。
The degree of difference between the first basic value and the central value of the period identified by the identifying unit 22 (hereinafter referred to as the first dissimilarity) DD1 is the absolute value of the difference between the central value of the period and the first basic value, Based on the first reference data BD1, the score of the central value of the period specified by the specifying
このように、本例の構成によると、自律神経機能は第1相違度DD1に基づいて評価される。このため、被評価者の自律神経機能の状態を、簡易に把握することができる。第1相違度DD1に基づいて評価される自律神経機能を、以下、第1自律神経機能と称する。 Thus, according to the configuration of this example, the autonomic nerve function is evaluated based on the first dissimilarity DD1. Therefore, it is possible to easily grasp the state of the autonomic nerve function of the person to be evaluated. The autonomic nerve function evaluated based on the first dissimilarity DD1 is hereinafter referred to as the first autonomic nerve function.
第1基準データBD1について、第1基本値から第1基本値よりも小さい側において最低点を関連付ける周期までの範囲R1と、第1基本値から第1基本値よりも大きい側において最低点を関連付ける周期までの範囲R2とは、互いに異なっていてもよい。例えば本例では、具体的には範囲R2を範囲R1より大きく設定しており、範囲R1は100秒から25(=100×2-2)秒までの300秒とし、範囲R2は100秒から400(=100×22)秒までの300秒としてある。これにより、第1基本値よりも小さい側と大きい側との評価結果がよりバランスがとれたものとして得られる。 For the first reference data BD1, the range R1 from the first basic value to the cycle that associates the lowest point on the side smaller than the first basic value and the lowest point on the side larger than the first basic value are associated. The range R2 up to the period may be different from each other. For example, in this example, the range R2 is specifically set larger than the range R1 . 300 seconds up to (=100×2 2 ) seconds. As a result, the evaluation results on the side smaller than the first basic value and on the side larger than the first basic value are obtained as well-balanced results.
図1に示す基本値記憶部21は、理想波形データについて、振幅の中心値を第2基本値として記憶することが好ましく、本例でもそのようにしている。第2基本値は、理想波形データの振幅Aの中心値Ac(図6参照)である。
The basic
第2基本値は、自律神経機能評価プログラムにおいて予め設定されていてもよいし、例えば入力部17での入力により設定されてもよい。自律神経機能評価プログラムにデフォルト(初期値)を設定し、入力部17での入力により再設定可能としてもよい。本例は、第2基本値を1(つまり、LF/HF=1)に設定した場合として説明する。
The second basic value may be set in advance in the autonomic nerve function evaluation program, or may be set by input through the
特定部22は、実測波形データの振幅の平均値を特定する。例えば本例では、特定部22は、入力部17での入力に応答して、制御部20の制御の下、LF/HFデータ記憶部26から実測波形データを読み出し、振幅の平均値を特定する。振幅の平均値は、例えば、実測波形データを構成するすべてのLF/HFの値の平均値である。ここでは、すべてのLF/HFの値の平均値を振幅の平均値として求め、0.7と特定されたものとして説明する。
The identifying
評価部23は、第2基本値と特定部22で特定した振幅の平均値との相違度に基づいて、自律神経機能を評価することが好ましく、本例でもそのようにしている。具体的には、第2基本値と振幅の平均値との相違度と、自律神経機能の評価の点数とを関連付けた評価用の第2基準データBD2(図9参照)を生成して、記憶しておく。第2基準データBD2は、自律神経機能評価プログラムにおいてデフォルトとして予め設定されていてもよいし、入力部17の入力により、例えば制御部20の制御の下、評価部23で再設定可能としてもよい。なお、第2基準データBD2は基本値記憶部21に記憶してもよいし、基本値記憶部21と異なる記憶部(図示無し)をさらに設けてその記憶部に記憶してもよい。ここでは基本値記憶部21に第2基準データBD2を記憶しているものとする。
The
第2基準データBD2における点数の最低点(最も悪い評価の点数)と最高点(最も良い評価の点数)とは適宜設定すればよく、本例では図9に示すように最低点を0(ゼロ)点、最高点を100点としている。第2基準データBD2は、第2基本値に対して最高点を関連付け、第2基本値よりも小さい側と大きい側とのそれぞれに離れた振幅の平均値ほど、低い点数を関連付ける。第2基準値を1としている本例の場合には、この1に対して100点を関連付け、0と2とをそれぞれ0点とし、1から0と2とのそれぞれに向かうほど点数を連続的に漸減させている。 The lowest score (worst evaluation score) and highest score (best evaluation score) in the second reference data BD2 may be set as appropriate. ), and the maximum score is 100 points. The second reference data BD2 associates the highest score with the second basic value, and associates the lower score with the average value of the amplitude that is further away from the second basic value on the side smaller and larger than the second basic value. In the case of this example in which the second reference value is 1, 100 points are associated with this 1, 0 and 2 are respectively 0 points, and the points are consecutively assigned from 1 to 0 and 2 respectively. is gradually reduced to
第2基本値と特定部22で特定した振幅の平均値との第2相違度DD2は、振幅の平均値の第2基本値との差の絶対値であり、第2基準データBD2に基づいて、特定部22で特定した振幅の平均値の点数を求めることができる。例えば、振幅の平均値(図9において符号MV2を付してある)を0.7と特定した本例では、図9に示すように、自律神経機能の点数は概ね70点と評価される。なお、図9においては、評価として求めた点数には符号EV2を付してある。
The second difference DD2 between the second basic value and the average amplitude specified by the specifying
このように、本例の構成によると、自律神経機能は、第1相違度DD1に加えて第2相違度DD2に基づいて評価される。このため、被評価者の自律神経機能の状態を、簡易、かつ、より詳細に、知ることができる。第2相違度DD2に基づいて評価される自律神経機能を、以下、第2自律神経機能と称する。 Thus, according to the configuration of this example, the autonomic nerve function is evaluated based on the second dissimilarity DD2 in addition to the first dissimilarity DD1. Therefore, the state of the autonomic nerve function of the person to be evaluated can be known simply and in more detail. The autonomic nerve function evaluated based on the second dissimilarity DD2 is hereinafter referred to as the second autonomic nerve function.
図1に示す基本値記憶部21は、理想波形データについて、振幅A(図6参照)を第3基本値として記憶することが好ましく、本例でもそのようにしている。第3基本値は、理想波形データの振幅Aである。
The basic
第3基本値は、自律神経機能評価プログラムにおいて予め設定されていてもよいし、例えば入力部17での入力により設定されてもよい。自律神経機能評価プログラムにデフォルト(初期値)を設定し、入力部17での入力により再設定可能としてもよい。本例は、第3基本値を1.2に設定した場合として説明する。
The third basic value may be set in advance in the autonomic nerve function evaluation program, or may be set by input through the
特定部22は、実測波形データの振幅を特定する。例えば本例では、特定部22は、入力部17での入力に応答して、制御部20の制御の下、LF/HFデータ記憶部26から実測波形データを読み出し、振幅を特定する。振幅は、実測波形データを構成するすべてのLF/HFの値の中から最大値と最小値とを特定し、最大値から最小値を減算した値でもよいし、ガウス分布で平均的に80%など閾値を使って求めてもよい。本例では、基本的には(最大値)-(最小値)で求めている。ただし、明らかな測定誤差を排除するために、データ全体の標準偏差(平均値等でもよい)とを予め求め、標準偏差よりも大きな値または小さな値があったときは、その値やその値の近傍の値は選択しないようにしてもよい。ちなみに(最大値)-(最小値)は、得られたデータを微分し、傾きが0になる点で求めている。
The identifying
評価部23は、第3基本値と特定部22で特定した振幅との相違度に基づいて、自律神経機能を評価することが好ましく、本例でもそのようにしている。具体的には、第3基本値と振幅との相違度と、自律神経機能の評価の点数とを関連付けた評価用の第3基準データBD3(図10参照)を生成して、記憶しておく。第3基準データBD3は、自律神経機能評価プログラムにおいてデフォルトとして予め設定されていてもよいし、入力部17の入力により、例えば制御部20の制御の下、評価部23で再設定可能としてもよい。なお、第3基準データBD3は基本値記憶部21に記憶してもよいし、基本値記憶部21と異なる記憶部(図示無し)をさらに設けてその記憶部に記憶してもよい。ここでは基本値記憶部21に第3基準データBD3を記憶しているものとする。
The
第3基準データBD3における点数の最低点(最も悪い評価の点数)と最高点(最も良い評価の点数)とは適宜設定すればよく、本例では図10に示すように最低点を0(ゼロ)点、最高点を100点としている。第3基準データBD3は、第3基本値に対して最高点を関連付け、第3基本値よりも小さい側と大きい側とのそれぞれに離れた振幅ほど、低い点数を関連付ける。第3基準値を1.2としている本例の場合には、この1.2に対して100点を関連付け、0と2とをそれぞれ0点とし、1.2から0と2とのそれぞれに向かうほど点数を連続的に漸減させている。 The lowest score (worst evaluation score) and highest score (best evaluation score) in the third reference data BD3 may be set as appropriate. ), and the maximum score is 100 points. The third reference data BD3 associates the highest score with the third basic value, and associates lower scores with amplitudes that are further away from the third basic value, respectively. In the case of this example in which the third reference value is 1.2, 100 points are associated with this 1.2, 0 and 2 are respectively 0 points, and 1.2 to 0 and 2 are respectively The score is gradually decreased as it goes.
第3基本値と特定部22で特定した振幅との第3相違度DD3は、振幅の第3基本値との差の絶対値であり、第3基準データBD3に基づいて、特定部22で特定した振幅の点数を求めることができる。なお、振幅は図10において符号MV3を付してあり、本例で求めた自律神経機能の点数には符号EV3を付してある。
The third degree of difference DD3 between the third basic value and the amplitude specified by the specifying
このように、本例の構成によると、自律神経機能は、第1相違度DD1に加えて第3相違度DD3に基づいて評価される。このため、被評価者の自律神経機能の状態を、簡易、かつ、より詳細に知ることができる。第3相違度DD3に基づいて評価される自律神経機能を、以下、第3自律神経機能と称する。 Thus, according to the configuration of this example, the autonomic nerve function is evaluated based on the third dissimilarity DD3 in addition to the first dissimilarity DD1. Therefore, the state of the autonomic nerve function of the person to be evaluated can be known in a simple and detailed manner. The autonomic nerve function evaluated based on the third dissimilarity DD3 is hereinafter referred to as the third autonomic nerve function.
図1に示す画像生成部28は、評価部23で得られた評価結果の画像を生成し、生成した画像を出力部18に出力、すなわち、出力部18としてのディスプレイに表示させる。生成する画像は、第1相違度DD1(図8)に基づいて得られた評価結果と、第2相違度DD2(図9参照)に基づいて得られた評価結果と、第3相違度DD3(図10)に基づいて得られた評価結果との各々を個別に示す画像であってもよいし、これらの評価結果に基づいて1つの評価結果にした画像であってもよい。この例ではこれらのうち後者としており、例えば図11に示すように、円形のグラフを画像G11として生成している。画像G11のグラフは、交感神経の切り替え周期を横軸とし、交感神経の働きの強さを縦軸としている。横軸は、紙面右側に向かうほど切替周期が短い(切り替えが早い)ことを意味し、左側に向かうほど切替周期が長い(切り替えが遅い)ことを意味する。また、縦軸は、紙面上方に向かうほど交感神経の働きが強いことを意味し、下方に向かうほど交感神経の働きが弱いことを意味する。
The image generation unit 28 shown in FIG. 1 generates an image of the evaluation result obtained by the
このグラフにおいて、自律神経機能が理想に近い場合ほど、原点0(ゼロ)に近い位置に、評価結果としての点Pが表示される。理想波形データと同じ実測波形データが得られた場合、すなわち、第1及び第2自律神経機能の評価結果が満点(本例では100点)であった場合には、このグラフにおいて原点0に評価結果としての点Pが表示される。これに対して、第1及び第2自律神経機能評価のいずれかひとつが0点であった場合には、図11に示すように、最外郭の円周上に点Pが表示される。第1及び第2自律神経機能評価のうち、第1自律神経機能の評価結果のみが満点(100)未満である場合には、第1律神経機能の点数が低く、かつ、設定した基準値よりも低い場合には左方向へ、設定した基準値よりも高い場合には右方向へ、それぞれ原点から離れて、点Pが表示される。また、第1及び第2自律神経機能評価のうち、第2自律神経機能の評価結果のみが満点(100)未満である場合には、第2自神経機能の点数が低く、かつ、設定した基準値よりも低い場合には下方向へ、設定した基準値よりも高い場合には上方向へ原点から離れて、点Pが表示される。なお、第3自律神経機能の評価結果は、例えば、図11に示す円形グラフを三次元化することにより示すことができる。例えば、図11に示すグラフの原点0を通り、紙面手前側に延びる軸(図示無し)を、第3自律神経機能の評価結果を示す軸として生成する。そして、第3自律神経機能の評価結果が満点(100)の場合には点Pは縦軸と横軸とで設定された図11の紙面に表示され、第3自律神経機能の点数が低いほど、紙面から手前方向に離れて、点Pが表示される。
In this graph, the point P as the evaluation result is displayed at a position closer to the origin 0 (zero) as the autonomic nerve function is closer to the ideal. When the same measured waveform data as the ideal waveform data is obtained, that is, when the evaluation result of the first and second autonomic nerve functions is a full score (100 points in this example), the evaluation is made at the
この例の画像生成部28は、画像G11の他に、実測波形データ(LF/HFの時系列波形データ)と、実測波形データの基としたLF成分及びHF成分の各パワーの時系列波形データとを表示したグラフ(図5参照)を、画像G12(図12参照)として生成し、出力部18としてのディスプレイに表示させている。画像G12は、画像G11と同じ画面上に表示してもよいし、画像G11と切り替えて表示してもよい。本例では、画像G12を画像G11と同じ画面上に表示させている。
In addition to the image G11, the image generation unit 28 in this example generates actually measured waveform data (LF/HF time-series waveform data) and time-series waveform data of each power of the LF and HF components based on the actually measured waveform data. 5) is generated as an image G12 (see FIG. 12) and displayed on the display serving as the
この例の画像生成部28は、画像G11の他に、特定の時間における周波数解析結果のグラフを、画像G13(図13参照)として生成し、出力部18としてのディスプレイに表示させている。「特定の時間」は、入力部17による入力により指定することができる。このグラフは、縦軸がパワー、横軸が周波数(単位はHz)となっており、LF成分の積算値と、HF成分の積算値とが示されている。図13において、斜線のハッチング部分はLF成分の積算値、ドットのハッチング部分はHFの積算値である。画像G13は、画像G11と同じ画面上に表示してもよいし、画像G11と切り替えて表示してもよい。本例では、画像G13を画像G11及び画像G12と同じ画面上に表示させている。
In addition to the image G11, the image generation unit 28 in this example generates an image G13 (see FIG. 13), which is a graph of the frequency analysis result at a specific time, and displays it on the display serving as the
第1WL変換処理及び第2WL変換処理に用いるマザーウェーブレットは、特に限定されない。マザーウェーブレットとして例えばガウス関数(正規分布)を用いる場合には、ピーク値から離れるに従って値が0に近づくため、一定値になるまでを計算対象の範囲とすることが、計算量を削減できる観点で好ましい。例えば、正規分布の最小値が0.01になるまでを計算対象の範囲とする。ここで、ガウス関数の値を配列に格納し、上記最小値までの範囲を算出する。WL変換は測定対象となるデータとマザーウェーブレットのスケールを拡大または縮小し、平行移動したものとの畳み込み計算を行うため、上記のように、計算対象の範囲を予め求めておくことで畳み込み計算量が大幅に削減される。 The mother wavelet used for the first WL transform process and the second WL transform process is not particularly limited. For example, when a Gaussian function (normal distribution) is used as the mother wavelet, the value approaches 0 as the distance from the peak value increases. preferable. For example, the calculation target range is until the minimum value of the normal distribution becomes 0.01. Here, the values of the Gaussian function are stored in an array, and the range up to the minimum value is calculated. The WL transform expands or contracts the scale of the data to be measured and the mother wavelet, and performs convolution calculations with the translated data. is significantly reduced.
第1WL変換処理及び第2WL変換処理の演算は、公知のWL変換の式を用いて行うことができ、本例ではgaborをマザーウェーブレット(Ψ)として実装している(下記数1参照)。他のマザーウェーブレットでも周波数解析の結果は異なるが、同様の作用効果がえられる。
The calculations of the first WL transform process and the second WL transform process can be performed using a known WL transform formula, and in this example, gabor is implemented as a mother wavelet (Ψ) (see
第1WL変換処理及び第2WL変換処理において、数1における各記号の意味は下記の通りである。
a(単位;秒):周波数の逆数
b(単位;秒):シフト
t(単位;秒):時間
σ(単位;-):減衰係数
In the first WL conversion process and the second WL conversion process, each symbol in
a (unit; second): reciprocal of frequency b (unit; second): shift t (unit; second): time σ (unit; -): damping coefficient
第1WL変換処理と第2WL変換処理とでは、求める周波数成分が異なり、求める周波数成分に応じて、上記のa、t等の各パラメータを設定する。例えば、第1WL変換処理では、0.04Hz以上0.15Hz以下の領域をLF成分として求める。0.04Hzから0.15Hzまでにおいて、値の取得の間隔は任意であり、例えば0.01Hzごと取得してもよいし、0.02Hzごとに取得してもよく、この間隔を用いた除算によりaは設定される。例えば、0.04Hzごとに値を取得する場合のaについては、a=1/0.04として求められる。一方、第2WL変換処理の場合には、図8の第1基本値である周期Tを100秒とした場合には、a=100となる。tは、時系列のRRIデータの内、周波数成分として取得したい時間である。したがって、測定を開始してから2秒後のデータの周波数特性を解析したい場合には、t=2秒となる。σは任意の値に設定することができで、大きいほど周波数特性が正確になり、小さいほど時間的な変化が正確になり、例えばσ=1になる。 The first WL transform process and the second WL transform process require different frequency components, and the above parameters such as a and t are set according to the required frequency components. For example, in the first WL conversion process, a region from 0.04 Hz to 0.15 Hz is obtained as the LF component. From 0.04 Hz to 0.15 Hz, the value acquisition interval is arbitrary, for example, it may be acquired every 0.01 Hz or every 0.02 Hz. a is set. For example, when a value is acquired every 0.04 Hz, it is obtained as a=1/0.04. On the other hand, in the case of the second WL conversion process, if the period T, which is the first basic value in FIG. 8, is 100 seconds, then a=100. t is the time desired to be acquired as a frequency component in the time-series RRI data. Therefore, when it is desired to analyze the frequency characteristics of data two seconds after the start of measurement, t=2 seconds. σ can be set to an arbitrary value, and the larger the value, the more accurate the frequency characteristics, and the smaller the value, the more accurate the temporal change. For example, σ=1.
評価装置10の電気的構成の一例は、図14に示すように、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)を含む制御処理装置51と、RAM(Random Access Memory)を含む主記憶装置52と、HDD(Hard Disc Drive)を含む補助記憶装置53と、マウスやキーボードを含む入力装置54と、ディスプレイやスピーカを含む出力装置55と、ネットワークカード(Network Interface Card)等を含む通信装置56と、を有する。なお、CPUの代わりにMPU(Micro-Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等の装置を用いてもよい。通信装置56は、USB(Universal Serial Bus)を用いた有線接続装置であってもよい。
An example of the electrical configuration of the
主記憶装置52、補助記憶装置53、入力装置54、出力装置55及び通信装置56は、バスラインを介して制御処理装置51とそれぞれ接続される。制御処理装置51は、(1)補助記憶装置53に記憶された自律神経機能評価プログラムを主記憶装置52上に読み込み、(2)上記プログラムの指示に従って入力装置54と補助記憶装置53と通信装置56との少なくともいずれかからデータを取得し、(3)取得したデータを上記プログラムに規定される手順で演算・加工した上で、(4)演算済み・加工済みのデータを補助記憶装置53と出力装置55と通信装置56との少なくともいずれかに提供する。
The main storage device 52, the auxiliary storage device 53, the
前述の第2WL変換処理部27と特定部22と評価部23とは、制御処理装置51を含んで構成される。制御部20と画像生成部28とは、制御処理装置51と通信装置56とを含んで構成される。LF/HFデータ記憶部26と基本値記憶部21とは、補助記憶装置53と主記憶装置52とを含んで構成されている。入力部17は入力装置54を含んで構成され、出力部18は出力装置55を含んで構成される。
The above-described second WL
自律神経機能評価プログラムは、基本値記憶ステップと、特定ステップと、評価ステップとを、コンピュータに実行させる。基本値記憶ステップは、心拍間隔データに基づいて第1ウェーブレット変換処理で得られるLF/HFの時系列波形データについて、周期の第1基本値を記憶させる。特定ステップは、得られたLF/HFの時系列波形データに対して第2ウェーブレット変換処理を行うことにより求められた周期毎のエネルギの中から、最もエネルギが大きい周期を周期の中心値として特定する。評価ステップは、第1基本値と周期の中心値との相違度に基づいて、自律神経機能を評価する。 The autonomic nerve function evaluation program causes a computer to execute a basic value storage step, a specification step, and an evaluation step. The basic value storing step stores a first basic value of the cycle for the LF/HF time-series waveform data obtained by the first wavelet transform processing based on the heartbeat interval data. The specifying step specifies, as the central value of the cycle, the cycle with the highest energy among the energies of each cycle obtained by performing the second wavelet transform processing on the obtained LF/HF time-series waveform data. do. The evaluation step evaluates the autonomic nerve function based on the degree of difference between the first basic value and the central value of the cycle.
評価装置10を、実測波形データを求める解析装置(図示無し)と組み合わせて接続させてもよい。解析装置は第1WL変換処理部13(図1参照)を備える。さらに、解析装置に、心拍を検出してRRIを求める検出ユニット(図示無し)を組み合わせて接続させてもよい。検出ユニットはセンサと心拍データ処理部と有する。センサとしては、例えば、クリップ状に形成されており、耳たぶを挟持した状態で心拍(脈波)を検出し、心拍データ(図3参照)を心拍データ処理部に送る光電変換式のセンサを用いることができる。心拍データ処理部としては、例えば、センサからの心拍データに基づきRRIを求め、例えば図4に示すRRIデータRRI1,RRI2,RRI3,・・・を解析装置に送るものを用いることができる。
The
評価装置10に解析装置を組み合わせて接続させる場合には、入力部17及び出力部18(図1参照)は、解析装置の入力部及び出力部として併用してもよい。すなわち、入力部17及び出力部18を、評価装置10の構成部分とするとともに、解析装置の構成部分としてもよい。
When the analysis device is connected to the
解析装置は、検出ユニットからのRRIに対して、予め設定した所定値をバイアス値として加算し、第1WL変換処理部13により実測波形データを求める。なお、バイアス値を加算する対象の複数のRRIから構成されるRRIデータには、所定値に設定したパラメータで調整処理を行う。こうした解析装置を評価装置10を組み合わせて接続させることにより、本例では、次々と取得されたRRI(図4参照)を画像(図示無し)として表示し、かつ、図12に示す画像G12とを、概ね同期して生成させ、同じ画面上に並べて出力させることができるようになっている。
The analysis device adds a predetermined value as a bias value to the RRI from the detection unit, and obtains actually measured waveform data by the first WL
10 自律神経機能評価装置
13 第1WL変換処理部
16 評価ユニット
17 入力部
18 出力部
20 制御部
21 基本値記憶部
22 特定部
23 評価部
26 LF/HFデータ記憶部
27 第2WL変換処理部
28 画像生成部
BD1~3 第1基準データ~第3基準データ
DD1~DD3 第1相違度~第3相違度
EV1~EV3 点数
MV1 周期の中心値
MV2 振幅の平均値
MV3 振幅
10 autonomic nerve
Claims (5)
得られたLF/HFの時系列波形データに対して第2ウェーブレット変換処理を行うことにより求められた周期毎のエネルギの中から、最もエネルギが大きい周期を周期の中心値として特定する特定部と、
前記第1基本値と前記周期の中心値との相違度に基づいて、自律神経機能を評価する評価部と、
を備える自律神経機能評価装置。 a basic value storage unit that stores a first basic value of the cycle of the LF/HF time-series waveform data obtained by the first wavelet transform processing based on the heartbeat interval data;
a specifying unit that specifies, as a center value of the cycle, the cycle having the largest energy among the energies for each cycle obtained by performing the second wavelet transform processing on the obtained LF/HF time-series waveform data; ,
an evaluation unit that evaluates autonomic nerve function based on the degree of difference between the first basic value and the central value of the cycle;
An autonomic nerve function evaluation device comprising:
前記特定部は、得られたLF/HFの時系列波形データの振幅の平均値を特定し、
前記評価部は、前記第2基本値と前記振幅の平均値との相違度に基づいて、自律神経機能を評価する請求項1に記載の自律神経機能評価装置。 The basic value storage unit stores, as a second basic value, the center value of the amplitude of the LF/HF time-series waveform data obtained by the first wavelet transform processing based on the heartbeat interval data,
The specifying unit specifies an average value of amplitudes of the obtained LF/HF time-series waveform data,
The autonomic nerve function evaluation device according to claim 1, wherein the evaluation unit evaluates the autonomic nerve function based on the degree of difference between the second basic value and the average value of the amplitudes.
前記特定部は、得られたLF/HFの時系列波形データの振幅を特定し、
前記評価部は、前記第3基本値と前記振幅との相違度に基づいて、自律神経機能を評価する請求項1に記載の自律神経機能評価装置。 The basic value storage unit stores the amplitude as a third basic value for the LF/HF time-series waveform data obtained by the first wavelet transform processing based on the heartbeat interval data,
The identifying unit identifies the amplitude of the obtained LF/HF time-series waveform data,
The autonomic nerve function evaluation device according to claim 1, wherein the evaluation unit evaluates the autonomic nerve function based on the degree of difference between the third basic value and the amplitude.
得られたLF/HFの時系列波形データに対して第2ウェーブレット変換処理を行うことにより求められた周期毎のエネルギの中から、最もエネルギが大きい周期を周期の中心値として特定する特定ステップと、
前記第1基本値と前記周期の中心値との相違度に基づいて、自律神経機能を評価する評価ステップと
を、コンピュータに実行させる自律神経機能評価プログラム。
a basic value storage step of storing a first basic value of the cycle of the LF/HF time-series waveform data obtained by the first wavelet transform processing based on the heartbeat interval data;
a specifying step of specifying, as a central value of the cycle, the cycle having the largest energy among the energies of each cycle obtained by performing the second wavelet transform processing on the obtained LF/HF time-series waveform data; ,
An autonomic nerve function evaluation program that causes a computer to execute an evaluation step of evaluating the autonomic nerve function based on the degree of difference between the first basic value and the central value of the cycle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019211767A JP7307475B2 (en) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Autonomic nerve function evaluation device and autonomic nerve function evaluation program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019211767A JP7307475B2 (en) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Autonomic nerve function evaluation device and autonomic nerve function evaluation program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021079035A JP2021079035A (en) | 2021-05-27 |
| JP7307475B2 true JP7307475B2 (en) | 2023-07-12 |
Family
ID=75961858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019211767A Active JP7307475B2 (en) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Autonomic nerve function evaluation device and autonomic nerve function evaluation program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7307475B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264138A (en) | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Delta Tooling Co Ltd | Sleep state determination device, sleep state determination method, and computer program |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5022530B2 (en) * | 2007-07-20 | 2012-09-12 | 株式会社デルタツーリング | Fatigue degree calculation device and computer program |
| JP5221926B2 (en) * | 2007-10-18 | 2013-06-26 | ニプロ株式会社 | Heart rate variability analysis method and analysis apparatus |
-
2019
- 2019-11-22 JP JP2019211767A patent/JP7307475B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264138A (en) | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Delta Tooling Co Ltd | Sleep state determination device, sleep state determination method, and computer program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021079035A (en) | 2021-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8233972B2 (en) | System for cardiac arrhythmia detection and characterization | |
| US8929975B2 (en) | System for heart monitoring, characterization and abnormality detection | |
| US10105089B2 (en) | Systems and methods for blood pressure measurement with psychological status validation | |
| JP5696501B2 (en) | Awakening data generation apparatus, awakening data generation method, awakening data generation program, and arousal level determination apparatus | |
| JP6445634B2 (en) | Pain measuring device and pain measuring system | |
| JP7253047B2 (en) | Systems and methods for assessment of health conditions or health conditions | |
| CN117271977B (en) | HRV data preprocessing method, device and electronic equipment | |
| EP3735893B1 (en) | Method for generating heart rate variability information related to external object by using plurality of filters, and device therefor | |
| JP7221195B2 (en) | Heart rate variability analyzer, method and program | |
| JP7307475B2 (en) | Autonomic nerve function evaluation device and autonomic nerve function evaluation program | |
| JP6197451B2 (en) | Information processing apparatus and information processing method | |
| US20200008691A1 (en) | Blood pressure data processing apparatus, blood pressure data processing method, and program | |
| JP5982910B2 (en) | Analysis device, analysis program, and analysis method | |
| JP5609985B2 (en) | Arousal level determination device, arousal level determination method, and arousal level determination program | |
| KR20220048106A (en) | Method for performance improvement of classification apparatus of mental illness disorders based on resting-state electroencephalogram | |
| JP2017018420A (en) | Tinnitus patient discrimination systems, tinnitus patient discrimination method, and tinnitus patient discrimination program | |
| JP2017051496A (en) | Electrocardiogram analysis method, electrocardiogram analyzer, electrocardiogram analysis program, and computer-readable recording medium including electrocardiogram analysis program stored therein | |
| JP6537744B2 (en) | Mental stress detection device and mental stress detection program | |
| US20220044816A1 (en) | Information processing apparatus and non-transitory computer readable medium | |
| WO2013140523A1 (en) | Awaking degree determination device, awaking degree determination program, and awaking degree determination method | |
| JP2022161798A (en) | Sleep state detection method and sleep state detection system | |
| CN118830850B (en) | Muscle strength recovery prediction method, system and equipment | |
| JP7579600B2 (en) | Autonomic nerve evaluation device, autonomic nerve evaluation method, and program | |
| TWM680516U (en) | Pain identification device | |
| JP2018029658A (en) | Biological information detection apparatus, biological information detection method, and biological information detection program |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20191212 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220819 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230428 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230530 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230623 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7307475 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |