生体モニタリングシステムとプログラム
【課題】ＣＶＲＲと自律神経活動度指標を用いて生体の状態をモニタリングする際に、モニタリング精度を向上する。
【解決手段】自律神経活動度算出部２４は、心電図モニタ１４により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、例えば６０秒間のような所定期間内の心電データを周波数解析（スペクトル解析）することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出する。ＣＶＲＲ算出部２５は、心電データにおいてＲ波が検出される毎に、自律神経活動度指標を算出する際の所定期間と同じ所定期間内の心電データに基づいて、ＣＶＲＲを算出する。そして、制御装置１８は、自律神経活動度算出部２４により算出された自律神経活動度指標と、ＣＶＲＲ算出部２５により算出されたＣＶＲＲとの関係を表示装置２２に対して２次元表示する。
【解決手段】自律神経活動度算出部２４は、心電図モニタ１４により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、例えば６０秒間のような所定期間内の心電データを周波数解析（スペクトル解析）することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出する。ＣＶＲＲ算出部２５は、心電データにおいてＲ波が検出される毎に、自律神経活動度指標を算出する際の所定期間と同じ所定期間内の心電データに基づいて、ＣＶＲＲを算出する。そして、制御装置１８は、自律神経活動度算出部２４により算出された自律神経活動度指標と、ＣＶＲＲ算出部２５により算出されたＣＶＲＲとの関係を表示装置２２に対して２次元表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体状態を監視するための生体モニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、長寿、高齢化による高齢者の増加に伴い高血圧症や虚血性心疾患などの疾患を持つ患者に対して各種の治療が行なわれる場合が増加している。このような患者に対して麻酔を伴う治療や長時間の治療を行なうと不測の事態が起こる可能性が高くなる。
【０００３】
そのため、例えば歯科治療において、麻酔を伴う場合、患者の安全性を確保するために患者の生体状態をモニタリングするシステムが開発されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
また、自律神経の状態を観測することにより生体の異常反応の発生を予測するようにしたモニタリングシステムも提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。この特許文献１、２には、医療行為等に際して、自律神経の活動度合いを経時的変化を検出し、患者の異常反応が予測される場合には警告を行なって治療行為を中止する生体モニタリング方法が開示されている。
【０００５】
さらに、心電図におけるＲ波の間隔であるＲ−Ｒ間隔のばらつき度合いを示すＣＶＲＲ（Coefficient of Variation of R-R intervals）に基づいて生体の状態をモニタリングするシステムも各種提案されている（例えば、特許文献３、４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２６１７７７号公報
【特許文献２】特開２００４−３２９７１０号公報
【特許文献３】特開２００８−１０８００５号公報
【特許文献４】特開２００８−２７９１２７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】金子譲他１名編集,「計る、観る、読む モニタリングガイド」,医歯薬出版株式会社,２００４年１０月２０日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、ＣＶＲＲは心電データにおけるＲ波の間隔であるＲ−Ｒ間隔に基づいて算出されるため、一般的にＲ波が検出されるタイミングで新たなＣＶＲＲの値に更新される。また、自律神経活動度指標は、心電データのＲ−Ｒ間隔を周波数解析することにより算出されるため、一般的にある一定期間の心電データを周波数解析することにより新たな値が算出される。
【０００９】
そのため、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標の両方の値を用いて生体の状態をモニタリングしようとすると、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標の値が更新されるタイミングおよび、測定対象となる心電データの範囲が異なってしまい、高い精度でのモニタリングができない場合がある。
【００１０】
つまり、従来の生体モニタリングシステムでは、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標とはそれぞれ独立した異なる指標として算出しているため、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標の両方の値を用いて生体の状態をモニタリングしようとした場合、正確な生体の状態をモニタリングすることができない場合があるという問題点があった。
【００１１】
本発明の目的は、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標を用いて生体の状態をモニタリングする際に、モニタリング精度を向上することが可能な生体モニタリングシステムおよびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
［生体モニタリングシステム］
上記目的を達成するために、本発明の生体モニタリングシステムは、生体の心電を測定する心電測定手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するＣＶＲＲ算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経活動度指標と、前記ＣＶＲＲ算出手段により算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを有する生体モニタリングシステムである。
【００１３】
本発明によれば、心電データにおいてＲ波が検出される毎に、同一の所定期間内の心電データに基づいて自律神経活動度指標およびＣＶＲＲ（心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）を算出するようにしているので、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標を用いて生体の状態をモニタリングする際のモニタリング精度を向上することが可能になる。
【００１４】
また、本発明の他の生体モニタリングシステムは、心電測定手段により測定された心電データを受け付ける受付手段と、
前記受付手段により受け付けられた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経活動度指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記受付手段により受け付けられた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するＣＶＲＲ算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経活動度指標と、前記ＣＶＲＲ算出手段により算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを有する生体モニタリングシステムである。
【００１５】
また、本発明は、前記自律神経活動度指標を、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標とするようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明は、前記自律神経活動度指標を、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標とするようにしてもよい。
【００１７】
［プログラム］
また、本発明のプログラムは、心電測定手段により生体の心電を測定するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経活動度指標と、算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１８】
さらに、本発明の他のプログラムは、心電測定手段により測定された心電データを受け付けるステップと、
受け付けた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経活動度指標を算出するステップと、
受け付けた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経活動度指標と、算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標を用いて生体の状態をモニタリングする際に、モニタリング精度を向上することが可能になるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の生体モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の生体モニタリングシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態の生体モニタリングシステムにおけるＬＦ／ＨＦ演算方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】ＬＦ／ＨＦ演算の際の心拍変動測定方法を示す図である。
【図５】ＬＦ／ＨＦ演算の際のスペクトル分析した一例を示す図である。
【図６】従来のＬＦ、ＨＦの算出方法（図６（Ａ））と、本発明の実施形態におけるＬＦ、ＨＦの算出方法（図６（Ｂ））を説明するための図である。
【図７】従来の算出方法と、本発明の実施形態の算出方法とを比較して示すための図である。
【図８】図１中の表示装置２２に示される表示の一例を示す図である。
【図９】図１中の表示装置２２に示される表示の他の例を示す図である。
【図１０】従来の算出方法により算出された測定データに基づく実際の表示例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の算出方法により算出された測定データに基づく実際の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態の生体モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【００２２】
本実施形態の生体モニタリングシステムは、図１に示されるように、被測定者の心電データを取得するための心電図モニタ１４と、制御装置１８と、記憶装置２０と、生体情報を表示するための表示装置２２と、自律神経活動度算出部２４と、ＣＶＲＲ（Coefficient of Variation of R-R intervals：心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）算出部２５とから構成されている。
【００２３】
心電図モニタ１４は、被測定者の例えば喉元にマイナス電極を、左脇腹にプラス電極を、右脇腹にボディアースをそれぞれ装着し、心臓の動きを電気信号として得て心電データとして記録する。
【００２４】
自律神経活動度算出部２４は、心電図モニタ１４により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、例えば６０秒間のような所定期間内の心電データを周波数解析（スペクトル解析）することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出する。なお、Ｒ波とは、心電波形のピーク部分をいう。ここで、自律神経活動度指標の具体的な例としては、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）や、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）を用いることができる。
【００２５】
ここで、Ｒ−Ｒ間隔のスペクトル分析結果における高周波数成分（ＨＦ）と低周波数成分（ＬＦ）との和であるＬＦ＋ＨＦは、自律神経活動の全体的な大きさ、自律神経のトータルパワーを示している。そのため、本実施形態では、このＬＦ＋ＨＦを、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標として用いている。
【００２６】
なお、ＬＦ／ＨＦやＬＨ＋ＨＦの具体的な算出の方法は後述する。
【００２７】
ＣＶＲＲ算出部２５は、心電図モニタ１４により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、自律神経活動度指標を算出する際の所定期間と同じ所定期間内の心電データに基づいて、ＣＶＲＲ（心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）を算出する。このＣＶＲＲの具体的な算出方法も後述する。
【００２８】
制御装置１８は、例えばコンピュータからなり、自律神経活動度算出部２４及びＣＶＲＲ算出部２５により得られた生体情報を処理し、この処理した情報を記憶装置２０に記憶し、あるいは表示装置２２に表示する。制御装置１８は、心電データのＲ波が検出されるタイミングで新たな値を表示装置２２に表示する。
【００２９】
そして、制御装置１８は、自律神経活動度算出部２４により算出された自律神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦまたはＬＦ＋ＨＦ）と、ＣＶＲＲ算出部２５により算出されたＣＶＲＲとの関係を表示装置２２に対して２次元表示する。
【００３０】
また、制御装置１８は、予め設定された値により危険領域の設定を行なっても良いし、患者の既往歴、年齢、性別等の予め入力された患者情報に応じて危険領域を自動的に設定するようにしてもよい。
【００３１】
次に、本実施形態の生体モニタリングシステムの動作を図２および図３を参照して詳細に説明する。なお、ここでは説明を簡単にするために自律神経活動度指標として、交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）を用いる場合について説明するが、自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）も同様な方法により算出することが可能である。図２は本実施形態の生体モニタリングシステム動作を示すフローチャートであり、図３はＬＦ／ＨＦの算出方法を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
先ず、図２を参照して本実施形態の生体モニタリングシステムの動作を説明する。
【００３３】
まず初期設定として、被測定者の氏名、年齢、ＩＤ番号、性別、既往歴（糖尿病、血管障害など）等の患者情報が制御装置１８に入力される（Ｓ２０１）。
【００３４】
すると、心電図モニタ１４による生体の心電データの測定が開始される（ステップＳ２０２）。そして、この心電データにおいてＲ波が検出される毎に（ステップＳ２０３）、自律神経活動度算出部２４は、ＬＦ／ＨＦ演算を行って、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）を算出する（ステップＳ２０４）。そして、ＣＶＲＲ算出部２５は、ＣＶＲＲ演算を行って、Ｒ−Ｒ間隔のばらつき度合いを示す指標であるＣＶＲＲを算出する（ステップＳ２０５）。そして、自律神経活動度算出部２４により算出された算出結果およびＣＶＲＲ算出部２５により算出された算出結果は、制御装置１８により記憶装置２０に格納されるとともに表示装置２２に２次元表示される（ステップＳ２０６）。
【００３５】
そして、治療が継続しているか否かの判定が行われ（ステップＳ２０７）、治療が継続している場合にはステップＳ２０３からの処理が繰り返される。そして、このような測定および表示が繰り返され、無事治療が終了すると（ステップＳ２０７）、制御装置１８は処理を終了する。
【００３６】
次に、図２のステップＳ２０３に示したＬＦ／ＨＦ演算方法の詳細を図３〜図５に示す。
【００３７】
まずステップＳ３０１において、自律神経活動度算出部２４は、心電図モニタ１４から入力された心電データから心拍変動を算出する。この心拍変動の算出は、図４Ａ及びＢに示すように、Ｒ波と次のＲ波との間隔をとってＲ−Ｒ間隔を測定し、次に図４Ｃ及びＤに示すように、測定したＲ-Ｒ間隔データを後方のＲ波の時間的位置にプロットし、これを補間した後に、等間隔（図４Ｃの点線）で再サンプリングしたデータを作成することにより行う。次のステップＳ３０２においては、ステップＳ３０１で求めたデータに対してスペクトル分析（周波数変換）を行う。このステップＳ３０２でスペクトル分析した一例を図５に示す。次のステップＳ３０３においては、低周波成分ＬＦを求める。ここで、低周波成分ＬＦは、０．０４〜０．１５Ｈｚのパワースペクトル成分の積分値である。次のステップＳ３０４においては、高周波成分ＨＦを求める。ここで、高周波成分ＨＦは、０．１５〜０．４０Ｈｚのパワースペクトル成分の積分値である。そして、ステップＳ３０５において、ステップＳ３０３で求めたＬＦとステップＳ３０４で求めたＨＦとの比を算出し、ＬＦ／ＨＦとするものである。
【００３８】
そして、本実施形態の生体モニタリングシステムでは、このＬＦ、ＨＦの算出をＲ波が検出されるタイミングにより行っている。この本実施形態におけるＬＦ、ＨＦの算出方法を、一般的な従来のＬＦ、ＨＦの算出方法と比較して図６に示す。図６（Ａ）は、従来のＬＦ、ＨＦの算出方法を示す図であり、図６（Ｂ）は、本実施形態におけるＬＦ、ＨＦの算出方法を示す図である。
【００３９】
従来の算出方法では、例えば２秒という一定の間隔で過去６０秒の心電データに基づいてＬＦ、ＨＦの算出を行っていたのに対して、本実施形態の算出方法では、Ｒ波が検出される毎に例えば過去６０秒の心電データに基づいてＬＦ、ＨＦの算出を行っている。つまり、本実施形態の算出方法では、ＬＦ、ＨＦが定期的に算出されるのではなく、Ｒ波が検出されるタイミングに合わせて１拍毎にＬＦ、ＨＦが算出されることとなる。
【００４０】
このようにして自律神経活動度算出部２４は、心電図モニタ１４により測定された心電データから、交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）を算出する。なお、自律神経活動度算出部２４が自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）を算出する場合には、ステップＳ３０５の処理においてＬＦとＨＦの値を加算する処理を行うことにより実現可能である。
【００４１】
次に、図２のステップＳ２０３したＣＶＲＲ演算方法の詳細について説明する。
ＣＶＲＲとは、心拍変動のばらつき度合いを示す指標であり、図４Ａに示した心電波形におけるＲ−Ｒ間隔（心電波形のＲ波の頂点の間隔）のばらつき度合いを示す係数である。このＣＶＲＲは、具体的には、下記のような式により算出される。
ＣＶＲＲ＝Ｒ−Ｒ間隔標準偏差／Ｒ−Ｒ間隔平均×１００（％）
ここで、Ｒ−Ｒ間隔標準偏差とは、例えば、６０秒間という所定期間におけるＲ−Ｒ間隔の標準偏差である。また、Ｒ−Ｒ間隔平均とは、例えば、所定期間におけるＲ−Ｒ間隔の平均である。
【００４２】
ＣＶＲＲ算出部２５は、上記のような式に基づいて、心電図モニタ１４により測定された心電データからＣＶＲＲを算出する。
【００４３】
上記で説明した本実施形態の生体モニタリングシステムにおけるＬＦ、ＨＦの算出方法とＣＶＲＲの算出方法との関係を、従来の算出方法と比較して図７に示す。
【００４４】
図７を参照すると、上記でも説明しているように、ＬＦ、ＨＦの算出方法については、従来では２秒間隔に過去６０秒間の心電データに基づいて算出していたものから、本実施形態ではＲ波検出毎に過去６０秒間の心電データに基づいて算出するものとなっていることがわかる。そして、ＣＶＲＲの算出方法については、従来はＲ波検出時に過去１００拍分の心電データに基づいて算出していたものから、本実施形態ではＲ波検出毎に過去６０秒間の心電データに基づいて算出するものとなっていることがわかる。
【００４５】
つまり、本実施形態においては、ＬＦ、ＨＦの算出およびＣＶＲＲの算出は、同じタイミングおよび同じ期間の心電データに基づいて行われていることになる。
【００４６】
ＣＶＲＲはＲ−Ｒ間隔に基づいて算出されるため、一般的にＣＶＲＲは、例えば１００拍のような一定拍数の心電データに基づいて算出される。しかし、このように一定拍数の心電データに基づいてＣＶＲＲを算出したのでは、心拍数が変化すると算出基準となる範囲も変化してしまう。例えば、１２０拍／分のような頻脈の場合と、５８拍／分のような通常の心拍数の場合とでは、ＣＶＲＲの算出基準となる範囲が２倍以上も異なってしまうことになる。
【００４７】
そのため、心拍数に関係ない６０秒のような期間の心電データに基づいてＬＦ、ＨＦの算出を行い、一定拍数の心電データに基づいてＣＶＲＲを算出していたのでは、ＬＦ、ＨＦの算出基準となるデータ範囲とＣＶＲＲの算出基準となるデータ範囲が異なることとなる。
【００４８】
そのため、この従来のような算出方法によりＬＦ、ＨＦやＣＶＲＲを算出し、このＬＦ、ＨＦに基づく自律神経活動度指標と、ＣＶＲＲを用いて生体の状態をモニタリングする場合、算出基準となるデータ範囲が異なることにより高い精度でのモニタリングが望めない可能性を否定することができない。
【００４９】
このような問題に対して、本実施形態の生体モニタリングシステムによれば、心電データにおいてＲ波が検出される毎に、同一の所定期間内の心電データに基づいて自律神経活動度指標およびＣＶＲＲ（心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）を算出するようにしているので、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標を用いて生体の状態をモニタリングする際のモニタリング精度を向上することが可能になる。
【００５０】
次に、本実施形態の生体モニタリングシステムにおける表示装置２２の表示の一例を図８に示す。
【００５１】
この図８に示した表示例では、交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）を縦軸とし、ＣＶＲＲを横軸として、自律神経活動度算出部２４により算出された交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）と、ＣＶＲＲとが２次元表示されている。そして、この図８に示した表示例では、過去の測定値は黒丸で示され、最新の測定値は白丸で示されている。
【００５２】
通常、被測定者が安静状態である場合には、副交感神経が優位な状態となり、交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）は比較的小さな値となり、Ｒ−Ｒ間隔も安定してＣＶＲＲの値も小さな値となる。
【００５３】
そして、被測定者が安静状態にもかかわらずＬＦ／ＨＦの値が大きくなった場合、被測定者には何等かの肉体的なストレスが加わっていることが考えられる。
【００５４】
様々な測定データから推測すると、ＬＦ／ＨＦが２．０以上の場合には交感神経が活性化されていると考えられ、ＬＦ／ＨＦが５．０以上の場合には、自律神経の状態は交感神経優位になっていると判定される。
【００５５】
そのため、図６に示した表示例では、ＬＦ／ＨＦが２．０以上または５．０以上の領域が明確となるように点線が設けられている。この結果、治療中のような安静状態において、ＬＦ／ＨＦが２．０以下であれば患者は肉体的なストレスを受けておらず、２．０〜５．０の範囲となった場合には、患者が軽微な肉体的なストレスを受けていると判定することができる。そして、ＬＦ／ＨＦが５．０以上となった場合、患者が強い肉体的ストレスを受けていると判定することができる。
【００５６】
また、被測定者が安静状態の場合には、通常、ＣＶＲＲは５．０以下のように低い値となっているが、被測定者に何等かの精神的ストレスが加わると、このＣＶＲＲの値が大きくなる。そして、被測定者が強い精神的ストレスを受けている場合、ＣＶＲＲは１０．０以上となる。
【００５７】
そのため、図８に示した表示例では、ＣＶＲＲが５．０以上または１０．０以上の領域が明確となるように点線が設けられている。この結果、治療中のような安静状態において、ＣＶＲＲが５．０以下であれば患者は精神的なストレスを受けておらず、５．０〜１０．０の範囲となった場合には、患者が軽微な精神的なストレスを受けていると判定することができる。そして、ＣＶＲＲが１０．０以上となった場合、患者が強い精神的ストレスを受けていると判定することができる。
【００５８】
このようにして、図８に示した表示例によれば、医師、歯科医師、看護師、歯科衛生士等の治療を行なう者は、患者がどの程度肉体的なストレスと、精神的なストレスを受けているかを視覚的に把握することができ、肉体的なストレスだけでなく患者が受けている精神的なストレスを容易に把握することが可能となる。
【００５９】
次に、本実施形態の自律神経機能診断装置における表示装置２２の表示の他の例を図９に示す。
【００６０】
この図９に示した表示例では、自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）を横軸とし、ＣＶＲＲを縦軸として、自律神経活動度算出部２４により算出された自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）と、ＣＶＲＲとの関係が２次元表示されている。
【００６１】
ここで、制御装置１８は、自律神経活動度算出部２４により算出された複数の自律神経総活動量指標（ＬＦ＋ＨＦ）と、ＣＶＲＲ算出部２５により算出された複数のＣＶＲＲとに基づいて、ＬＦ＋ＨＦとＣＶＲＲの関係を１次関数により算出して、算出した１次関数に基づいた直線を表示装置２２上に表示している。ここで、制御装置１８は、ＬＦ＋ＨＦとＣＶＲＲの関係を、例えば最小二乗法などにより１次関数に近似する。
【００６２】
さらに、制御装置１８は、算出されたＬＦ＋ＨＦとＣＶＲＲとの関係から、所定量以上はずれた測定結果に基づいて、自律神経機能の異常の有無を判定する判定手段として機能するようにしてもよい。例えば、算出した１次関数による直接との距離を算出して、この距離が所定値以上のものは、ＬＦ＋ＨＦとＣＶＲＲとの相関関係からはずれているものと判定し、このように相関関係からはずれている測定結果の数や、１次直線からの距離に基づいて自律神経機能の異常の有無を判定するようにしてもよい。
【００６３】
この図９に示すような表示によれば、ＣＶＲＲとＬＦ／ＨＦとの関係を２次元表示した場合と比較して、自律神経機能の異常を容易に判定するとともに、より高い精度で自律神経機能の異常を判定することができることが分かる。
【００６４】
図８、図９に示した表示例は、実際の測定データを模式的に示したものであったが、実際の被測定者により測定されたデータに基づく表示例を図１０、図１１を参照して説明する。
【００６５】
図１０は、従来の算出方法により算出された測定データに基づく実際の表示例を示す図である。また、図１１は、本実施形態の算出方法により算出された測定データに基づく実際の表示例を示す図である。図１０、図１１ともに、自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）を横軸とし、ＣＶＲＲを縦軸として、自律神経活動度算出部２４により算出された自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）と、ＣＶＲＲとの関係が２次元表示されている。
【００６６】
ただし、図１０、図１１に示した表示例では、ＬＦ＋ＨＦの算出は、Ｒ波が検出される毎に過去６０秒間の心電データに基づいて行われている。そして、図１０の従来の算出方法の表示例では、ＣＶＲＲはＲ波検出時に過去１００拍分のデータに基づいて算出されているのに対して、図１１の本実施形態の算出方法の表示例では、ＣＶＲＲはＲ波検出時に過去６０秒間のデータに基づいて算出されている。
【００６７】
この図１０、図１１は、被測定者が脳貧血を起こした際の同一の心電データに基づく表示例である。この図１０と図１１とを比較すると、図１１の表示例では、ＣＶＲＲとＬＦ＋ＨＦの値が同一範囲のデータに基づいて算出されていることにより、図１０の表示例と比較してより直線状に測定点が位置していることがわかる。そのため、被測定者に異常が発生した場合においても、より素早く異変を察知することも可能となり、より高い精度でのモニタリングが可能となる。
【００６８】
[変形例]
なお、上記の実施形態では、心電図モニタ１４を有し、この心電図モニタ１４により測定された心電データに基づいて交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）やＣＶＲＲの算出を行っているが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。心電図モニタ１４を設けることなく、外部からの心電データを受け付ける受付手段を設け、この受付手段により受け付けた心電データに基づいて交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）やＣＶＲＲの算出を行うような構成とすることもできる。このような構成とすることにより、生体モニタリングシステムには心電図モニタ１４のような心電測定手段を設ける必要がなくなる。
【符号の説明】
【００６９】
１４ 心電図モニタ
１８ 制御装置
２０ 記憶装置
２２ 表示装置
２４ 自律神経活動度算出部
２５ ＣＶＲＲ算出部
Ｓ２０１〜Ｓ２０７ ステップ
Ｓ３０１〜Ｓ３０５ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体状態を監視するための生体モニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、長寿、高齢化による高齢者の増加に伴い高血圧症や虚血性心疾患などの疾患を持つ患者に対して各種の治療が行なわれる場合が増加している。このような患者に対して麻酔を伴う治療や長時間の治療を行なうと不測の事態が起こる可能性が高くなる。
【０００３】
そのため、例えば歯科治療において、麻酔を伴う場合、患者の安全性を確保するために患者の生体状態をモニタリングするシステムが開発されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
また、自律神経の状態を観測することにより生体の異常反応の発生を予測するようにしたモニタリングシステムも提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。この特許文献１、２には、医療行為等に際して、自律神経の活動度合いを経時的変化を検出し、患者の異常反応が予測される場合には警告を行なって治療行為を中止する生体モニタリング方法が開示されている。
【０００５】
さらに、心電図におけるＲ波の間隔であるＲ−Ｒ間隔のばらつき度合いを示すＣＶＲＲ（Coefficient of Variation of R-R intervals）に基づいて生体の状態をモニタリングするシステムも各種提案されている（例えば、特許文献３、４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２６１７７７号公報
【特許文献２】特開２００４−３２９７１０号公報
【特許文献３】特開２００８−１０８００５号公報
【特許文献４】特開２００８−２７９１２７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】金子譲他１名編集,「計る、観る、読む モニタリングガイド」,医歯薬出版株式会社,２００４年１０月２０日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、ＣＶＲＲは心電データにおけるＲ波の間隔であるＲ−Ｒ間隔に基づいて算出されるため、一般的にＲ波が検出されるタイミングで新たなＣＶＲＲの値に更新される。また、自律神経活動度指標は、心電データのＲ−Ｒ間隔を周波数解析することにより算出されるため、一般的にある一定期間の心電データを周波数解析することにより新たな値が算出される。
【０００９】
そのため、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標の両方の値を用いて生体の状態をモニタリングしようとすると、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標の値が更新されるタイミングおよび、測定対象となる心電データの範囲が異なってしまい、高い精度でのモニタリングができない場合がある。
【００１０】
つまり、従来の生体モニタリングシステムでは、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標とはそれぞれ独立した異なる指標として算出しているため、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標の両方の値を用いて生体の状態をモニタリングしようとした場合、正確な生体の状態をモニタリングすることができない場合があるという問題点があった。
【００１１】
本発明の目的は、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標を用いて生体の状態をモニタリングする際に、モニタリング精度を向上することが可能な生体モニタリングシステムおよびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
［生体モニタリングシステム］
上記目的を達成するために、本発明の生体モニタリングシステムは、生体の心電を測定する心電測定手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するＣＶＲＲ算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経活動度指標と、前記ＣＶＲＲ算出手段により算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを有する生体モニタリングシステムである。
【００１３】
本発明によれば、心電データにおいてＲ波が検出される毎に、同一の所定期間内の心電データに基づいて自律神経活動度指標およびＣＶＲＲ（心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）を算出するようにしているので、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標を用いて生体の状態をモニタリングする際のモニタリング精度を向上することが可能になる。
【００１４】
また、本発明の他の生体モニタリングシステムは、心電測定手段により測定された心電データを受け付ける受付手段と、
前記受付手段により受け付けられた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経活動度指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記受付手段により受け付けられた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するＣＶＲＲ算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経活動度指標と、前記ＣＶＲＲ算出手段により算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを有する生体モニタリングシステムである。
【００１５】
また、本発明は、前記自律神経活動度指標を、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標とするようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明は、前記自律神経活動度指標を、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標とするようにしてもよい。
【００１７】
［プログラム］
また、本発明のプログラムは、心電測定手段により生体の心電を測定するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経活動度指標と、算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１８】
さらに、本発明の他のプログラムは、心電測定手段により測定された心電データを受け付けるステップと、
受け付けた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経活動度指標を算出するステップと、
受け付けた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経活動度指標と、算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標を用いて生体の状態をモニタリングする際に、モニタリング精度を向上することが可能になるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の生体モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の生体モニタリングシステムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態の生体モニタリングシステムにおけるＬＦ／ＨＦ演算方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】ＬＦ／ＨＦ演算の際の心拍変動測定方法を示す図である。
【図５】ＬＦ／ＨＦ演算の際のスペクトル分析した一例を示す図である。
【図６】従来のＬＦ、ＨＦの算出方法（図６（Ａ））と、本発明の実施形態におけるＬＦ、ＨＦの算出方法（図６（Ｂ））を説明するための図である。
【図７】従来の算出方法と、本発明の実施形態の算出方法とを比較して示すための図である。
【図８】図１中の表示装置２２に示される表示の一例を示す図である。
【図９】図１中の表示装置２２に示される表示の他の例を示す図である。
【図１０】従来の算出方法により算出された測定データに基づく実際の表示例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の算出方法により算出された測定データに基づく実際の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態の生体モニタリングシステムの構成を示すブロック図である。
【００２２】
本実施形態の生体モニタリングシステムは、図１に示されるように、被測定者の心電データを取得するための心電図モニタ１４と、制御装置１８と、記憶装置２０と、生体情報を表示するための表示装置２２と、自律神経活動度算出部２４と、ＣＶＲＲ（Coefficient of Variation of R-R intervals：心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）算出部２５とから構成されている。
【００２３】
心電図モニタ１４は、被測定者の例えば喉元にマイナス電極を、左脇腹にプラス電極を、右脇腹にボディアースをそれぞれ装着し、心臓の動きを電気信号として得て心電データとして記録する。
【００２４】
自律神経活動度算出部２４は、心電図モニタ１４により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、例えば６０秒間のような所定期間内の心電データを周波数解析（スペクトル解析）することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出する。なお、Ｒ波とは、心電波形のピーク部分をいう。ここで、自律神経活動度指標の具体的な例としては、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）や、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）を用いることができる。
【００２５】
ここで、Ｒ−Ｒ間隔のスペクトル分析結果における高周波数成分（ＨＦ）と低周波数成分（ＬＦ）との和であるＬＦ＋ＨＦは、自律神経活動の全体的な大きさ、自律神経のトータルパワーを示している。そのため、本実施形態では、このＬＦ＋ＨＦを、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標として用いている。
【００２６】
なお、ＬＦ／ＨＦやＬＨ＋ＨＦの具体的な算出の方法は後述する。
【００２７】
ＣＶＲＲ算出部２５は、心電図モニタ１４により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、自律神経活動度指標を算出する際の所定期間と同じ所定期間内の心電データに基づいて、ＣＶＲＲ（心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）を算出する。このＣＶＲＲの具体的な算出方法も後述する。
【００２８】
制御装置１８は、例えばコンピュータからなり、自律神経活動度算出部２４及びＣＶＲＲ算出部２５により得られた生体情報を処理し、この処理した情報を記憶装置２０に記憶し、あるいは表示装置２２に表示する。制御装置１８は、心電データのＲ波が検出されるタイミングで新たな値を表示装置２２に表示する。
【００２９】
そして、制御装置１８は、自律神経活動度算出部２４により算出された自律神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦまたはＬＦ＋ＨＦ）と、ＣＶＲＲ算出部２５により算出されたＣＶＲＲとの関係を表示装置２２に対して２次元表示する。
【００３０】
また、制御装置１８は、予め設定された値により危険領域の設定を行なっても良いし、患者の既往歴、年齢、性別等の予め入力された患者情報に応じて危険領域を自動的に設定するようにしてもよい。
【００３１】
次に、本実施形態の生体モニタリングシステムの動作を図２および図３を参照して詳細に説明する。なお、ここでは説明を簡単にするために自律神経活動度指標として、交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）を用いる場合について説明するが、自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）も同様な方法により算出することが可能である。図２は本実施形態の生体モニタリングシステム動作を示すフローチャートであり、図３はＬＦ／ＨＦの算出方法を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
先ず、図２を参照して本実施形態の生体モニタリングシステムの動作を説明する。
【００３３】
まず初期設定として、被測定者の氏名、年齢、ＩＤ番号、性別、既往歴（糖尿病、血管障害など）等の患者情報が制御装置１８に入力される（Ｓ２０１）。
【００３４】
すると、心電図モニタ１４による生体の心電データの測定が開始される（ステップＳ２０２）。そして、この心電データにおいてＲ波が検出される毎に（ステップＳ２０３）、自律神経活動度算出部２４は、ＬＦ／ＨＦ演算を行って、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）を算出する（ステップＳ２０４）。そして、ＣＶＲＲ算出部２５は、ＣＶＲＲ演算を行って、Ｒ−Ｒ間隔のばらつき度合いを示す指標であるＣＶＲＲを算出する（ステップＳ２０５）。そして、自律神経活動度算出部２４により算出された算出結果およびＣＶＲＲ算出部２５により算出された算出結果は、制御装置１８により記憶装置２０に格納されるとともに表示装置２２に２次元表示される（ステップＳ２０６）。
【００３５】
そして、治療が継続しているか否かの判定が行われ（ステップＳ２０７）、治療が継続している場合にはステップＳ２０３からの処理が繰り返される。そして、このような測定および表示が繰り返され、無事治療が終了すると（ステップＳ２０７）、制御装置１８は処理を終了する。
【００３６】
次に、図２のステップＳ２０３に示したＬＦ／ＨＦ演算方法の詳細を図３〜図５に示す。
【００３７】
まずステップＳ３０１において、自律神経活動度算出部２４は、心電図モニタ１４から入力された心電データから心拍変動を算出する。この心拍変動の算出は、図４Ａ及びＢに示すように、Ｒ波と次のＲ波との間隔をとってＲ−Ｒ間隔を測定し、次に図４Ｃ及びＤに示すように、測定したＲ-Ｒ間隔データを後方のＲ波の時間的位置にプロットし、これを補間した後に、等間隔（図４Ｃの点線）で再サンプリングしたデータを作成することにより行う。次のステップＳ３０２においては、ステップＳ３０１で求めたデータに対してスペクトル分析（周波数変換）を行う。このステップＳ３０２でスペクトル分析した一例を図５に示す。次のステップＳ３０３においては、低周波成分ＬＦを求める。ここで、低周波成分ＬＦは、０．０４〜０．１５Ｈｚのパワースペクトル成分の積分値である。次のステップＳ３０４においては、高周波成分ＨＦを求める。ここで、高周波成分ＨＦは、０．１５〜０．４０Ｈｚのパワースペクトル成分の積分値である。そして、ステップＳ３０５において、ステップＳ３０３で求めたＬＦとステップＳ３０４で求めたＨＦとの比を算出し、ＬＦ／ＨＦとするものである。
【００３８】
そして、本実施形態の生体モニタリングシステムでは、このＬＦ、ＨＦの算出をＲ波が検出されるタイミングにより行っている。この本実施形態におけるＬＦ、ＨＦの算出方法を、一般的な従来のＬＦ、ＨＦの算出方法と比較して図６に示す。図６（Ａ）は、従来のＬＦ、ＨＦの算出方法を示す図であり、図６（Ｂ）は、本実施形態におけるＬＦ、ＨＦの算出方法を示す図である。
【００３９】
従来の算出方法では、例えば２秒という一定の間隔で過去６０秒の心電データに基づいてＬＦ、ＨＦの算出を行っていたのに対して、本実施形態の算出方法では、Ｒ波が検出される毎に例えば過去６０秒の心電データに基づいてＬＦ、ＨＦの算出を行っている。つまり、本実施形態の算出方法では、ＬＦ、ＨＦが定期的に算出されるのではなく、Ｒ波が検出されるタイミングに合わせて１拍毎にＬＦ、ＨＦが算出されることとなる。
【００４０】
このようにして自律神経活動度算出部２４は、心電図モニタ１４により測定された心電データから、交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）を算出する。なお、自律神経活動度算出部２４が自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）を算出する場合には、ステップＳ３０５の処理においてＬＦとＨＦの値を加算する処理を行うことにより実現可能である。
【００４１】
次に、図２のステップＳ２０３したＣＶＲＲ演算方法の詳細について説明する。
ＣＶＲＲとは、心拍変動のばらつき度合いを示す指標であり、図４Ａに示した心電波形におけるＲ−Ｒ間隔（心電波形のＲ波の頂点の間隔）のばらつき度合いを示す係数である。このＣＶＲＲは、具体的には、下記のような式により算出される。
ＣＶＲＲ＝Ｒ−Ｒ間隔標準偏差／Ｒ−Ｒ間隔平均×１００（％）
ここで、Ｒ−Ｒ間隔標準偏差とは、例えば、６０秒間という所定期間におけるＲ−Ｒ間隔の標準偏差である。また、Ｒ−Ｒ間隔平均とは、例えば、所定期間におけるＲ−Ｒ間隔の平均である。
【００４２】
ＣＶＲＲ算出部２５は、上記のような式に基づいて、心電図モニタ１４により測定された心電データからＣＶＲＲを算出する。
【００４３】
上記で説明した本実施形態の生体モニタリングシステムにおけるＬＦ、ＨＦの算出方法とＣＶＲＲの算出方法との関係を、従来の算出方法と比較して図７に示す。
【００４４】
図７を参照すると、上記でも説明しているように、ＬＦ、ＨＦの算出方法については、従来では２秒間隔に過去６０秒間の心電データに基づいて算出していたものから、本実施形態ではＲ波検出毎に過去６０秒間の心電データに基づいて算出するものとなっていることがわかる。そして、ＣＶＲＲの算出方法については、従来はＲ波検出時に過去１００拍分の心電データに基づいて算出していたものから、本実施形態ではＲ波検出毎に過去６０秒間の心電データに基づいて算出するものとなっていることがわかる。
【００４５】
つまり、本実施形態においては、ＬＦ、ＨＦの算出およびＣＶＲＲの算出は、同じタイミングおよび同じ期間の心電データに基づいて行われていることになる。
【００４６】
ＣＶＲＲはＲ−Ｒ間隔に基づいて算出されるため、一般的にＣＶＲＲは、例えば１００拍のような一定拍数の心電データに基づいて算出される。しかし、このように一定拍数の心電データに基づいてＣＶＲＲを算出したのでは、心拍数が変化すると算出基準となる範囲も変化してしまう。例えば、１２０拍／分のような頻脈の場合と、５８拍／分のような通常の心拍数の場合とでは、ＣＶＲＲの算出基準となる範囲が２倍以上も異なってしまうことになる。
【００４７】
そのため、心拍数に関係ない６０秒のような期間の心電データに基づいてＬＦ、ＨＦの算出を行い、一定拍数の心電データに基づいてＣＶＲＲを算出していたのでは、ＬＦ、ＨＦの算出基準となるデータ範囲とＣＶＲＲの算出基準となるデータ範囲が異なることとなる。
【００４８】
そのため、この従来のような算出方法によりＬＦ、ＨＦやＣＶＲＲを算出し、このＬＦ、ＨＦに基づく自律神経活動度指標と、ＣＶＲＲを用いて生体の状態をモニタリングする場合、算出基準となるデータ範囲が異なることにより高い精度でのモニタリングが望めない可能性を否定することができない。
【００４９】
このような問題に対して、本実施形態の生体モニタリングシステムによれば、心電データにおいてＲ波が検出される毎に、同一の所定期間内の心電データに基づいて自律神経活動度指標およびＣＶＲＲ（心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）を算出するようにしているので、ＣＶＲＲと自律神経活動度指標を用いて生体の状態をモニタリングする際のモニタリング精度を向上することが可能になる。
【００５０】
次に、本実施形態の生体モニタリングシステムにおける表示装置２２の表示の一例を図８に示す。
【００５１】
この図８に示した表示例では、交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）を縦軸とし、ＣＶＲＲを横軸として、自律神経活動度算出部２４により算出された交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）と、ＣＶＲＲとが２次元表示されている。そして、この図８に示した表示例では、過去の測定値は黒丸で示され、最新の測定値は白丸で示されている。
【００５２】
通常、被測定者が安静状態である場合には、副交感神経が優位な状態となり、交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）は比較的小さな値となり、Ｒ−Ｒ間隔も安定してＣＶＲＲの値も小さな値となる。
【００５３】
そして、被測定者が安静状態にもかかわらずＬＦ／ＨＦの値が大きくなった場合、被測定者には何等かの肉体的なストレスが加わっていることが考えられる。
【００５４】
様々な測定データから推測すると、ＬＦ／ＨＦが２．０以上の場合には交感神経が活性化されていると考えられ、ＬＦ／ＨＦが５．０以上の場合には、自律神経の状態は交感神経優位になっていると判定される。
【００５５】
そのため、図６に示した表示例では、ＬＦ／ＨＦが２．０以上または５．０以上の領域が明確となるように点線が設けられている。この結果、治療中のような安静状態において、ＬＦ／ＨＦが２．０以下であれば患者は肉体的なストレスを受けておらず、２．０〜５．０の範囲となった場合には、患者が軽微な肉体的なストレスを受けていると判定することができる。そして、ＬＦ／ＨＦが５．０以上となった場合、患者が強い肉体的ストレスを受けていると判定することができる。
【００５６】
また、被測定者が安静状態の場合には、通常、ＣＶＲＲは５．０以下のように低い値となっているが、被測定者に何等かの精神的ストレスが加わると、このＣＶＲＲの値が大きくなる。そして、被測定者が強い精神的ストレスを受けている場合、ＣＶＲＲは１０．０以上となる。
【００５７】
そのため、図８に示した表示例では、ＣＶＲＲが５．０以上または１０．０以上の領域が明確となるように点線が設けられている。この結果、治療中のような安静状態において、ＣＶＲＲが５．０以下であれば患者は精神的なストレスを受けておらず、５．０〜１０．０の範囲となった場合には、患者が軽微な精神的なストレスを受けていると判定することができる。そして、ＣＶＲＲが１０．０以上となった場合、患者が強い精神的ストレスを受けていると判定することができる。
【００５８】
このようにして、図８に示した表示例によれば、医師、歯科医師、看護師、歯科衛生士等の治療を行なう者は、患者がどの程度肉体的なストレスと、精神的なストレスを受けているかを視覚的に把握することができ、肉体的なストレスだけでなく患者が受けている精神的なストレスを容易に把握することが可能となる。
【００５９】
次に、本実施形態の自律神経機能診断装置における表示装置２２の表示の他の例を図９に示す。
【００６０】
この図９に示した表示例では、自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）を横軸とし、ＣＶＲＲを縦軸として、自律神経活動度算出部２４により算出された自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）と、ＣＶＲＲとの関係が２次元表示されている。
【００６１】
ここで、制御装置１８は、自律神経活動度算出部２４により算出された複数の自律神経総活動量指標（ＬＦ＋ＨＦ）と、ＣＶＲＲ算出部２５により算出された複数のＣＶＲＲとに基づいて、ＬＦ＋ＨＦとＣＶＲＲの関係を１次関数により算出して、算出した１次関数に基づいた直線を表示装置２２上に表示している。ここで、制御装置１８は、ＬＦ＋ＨＦとＣＶＲＲの関係を、例えば最小二乗法などにより１次関数に近似する。
【００６２】
さらに、制御装置１８は、算出されたＬＦ＋ＨＦとＣＶＲＲとの関係から、所定量以上はずれた測定結果に基づいて、自律神経機能の異常の有無を判定する判定手段として機能するようにしてもよい。例えば、算出した１次関数による直接との距離を算出して、この距離が所定値以上のものは、ＬＦ＋ＨＦとＣＶＲＲとの相関関係からはずれているものと判定し、このように相関関係からはずれている測定結果の数や、１次直線からの距離に基づいて自律神経機能の異常の有無を判定するようにしてもよい。
【００６３】
この図９に示すような表示によれば、ＣＶＲＲとＬＦ／ＨＦとの関係を２次元表示した場合と比較して、自律神経機能の異常を容易に判定するとともに、より高い精度で自律神経機能の異常を判定することができることが分かる。
【００６４】
図８、図９に示した表示例は、実際の測定データを模式的に示したものであったが、実際の被測定者により測定されたデータに基づく表示例を図１０、図１１を参照して説明する。
【００６５】
図１０は、従来の算出方法により算出された測定データに基づく実際の表示例を示す図である。また、図１１は、本実施形態の算出方法により算出された測定データに基づく実際の表示例を示す図である。図１０、図１１ともに、自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）を横軸とし、ＣＶＲＲを縦軸として、自律神経活動度算出部２４により算出された自律神経総活動量指標（ＬＨ＋ＨＦ）と、ＣＶＲＲとの関係が２次元表示されている。
【００６６】
ただし、図１０、図１１に示した表示例では、ＬＦ＋ＨＦの算出は、Ｒ波が検出される毎に過去６０秒間の心電データに基づいて行われている。そして、図１０の従来の算出方法の表示例では、ＣＶＲＲはＲ波検出時に過去１００拍分のデータに基づいて算出されているのに対して、図１１の本実施形態の算出方法の表示例では、ＣＶＲＲはＲ波検出時に過去６０秒間のデータに基づいて算出されている。
【００６７】
この図１０、図１１は、被測定者が脳貧血を起こした際の同一の心電データに基づく表示例である。この図１０と図１１とを比較すると、図１１の表示例では、ＣＶＲＲとＬＦ＋ＨＦの値が同一範囲のデータに基づいて算出されていることにより、図１０の表示例と比較してより直線状に測定点が位置していることがわかる。そのため、被測定者に異常が発生した場合においても、より素早く異変を察知することも可能となり、より高い精度でのモニタリングが可能となる。
【００６８】
[変形例]
なお、上記の実施形態では、心電図モニタ１４を有し、この心電図モニタ１４により測定された心電データに基づいて交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）やＣＶＲＲの算出を行っているが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。心電図モニタ１４を設けることなく、外部からの心電データを受け付ける受付手段を設け、この受付手段により受け付けた心電データに基づいて交感神経活動度指標（ＬＦ／ＨＦ）やＣＶＲＲの算出を行うような構成とすることもできる。このような構成とすることにより、生体モニタリングシステムには心電図モニタ１４のような心電測定手段を設ける必要がなくなる。
【符号の説明】
【００６９】
１４ 心電図モニタ
１８ 制御装置
２０ 記憶装置
２２ 表示装置
２４ 自律神経活動度算出部
２５ ＣＶＲＲ算出部
Ｓ２０１〜Ｓ２０７ ステップ
Ｓ３０１〜Ｓ３０５ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の心電を測定する心電測定手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するＣＶＲＲ算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経活動度指標と、前記ＣＶＲＲ算出手段により算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段と、
を有する生体モニタリングシステム。
【請求項２】
心電測定手段により測定された心電データを受け付ける受付手段と、
前記受付手段により受け付けられた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経活動度指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記受付手段により受け付けられた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するＣＶＲＲ算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経活動度指標と、前記ＣＶＲＲ算出手段により算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段と、
を有する生体モニタリングシステム。
【請求項３】
前記自律神経活動度指標が、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標である請求項１または２記載の生体モニタリングシステム。
【請求項４】
前記自律神経活動度指標が、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標である請求項１または２記載の生体モニタリングシステム。
【請求項５】
心電測定手段により生体の心電を測定するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経活動度指標と、算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
心電測定手段により測定された心電データを受け付けるステップと、
受け付けた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経活動度指標を算出するステップと、
受け付けた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経活動度指標と、算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１】
生体の心電を測定する心電測定手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するＣＶＲＲ算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経活動度指標と、前記ＣＶＲＲ算出手段により算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段と、
を有する生体モニタリングシステム。
【請求項２】
心電測定手段により測定された心電データを受け付ける受付手段と、
前記受付手段により受け付けられた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経活動度指標を算出する自律神経活動度算出手段と、
前記受付手段により受け付けられた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するＣＶＲＲ算出手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記自律神経活動度算出手段により算出された自律神経活動度指標と、前記ＣＶＲＲ算出手段により算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するよう前記表示手段を制御する制御手段と、
を有する生体モニタリングシステム。
【請求項３】
前記自律神経活動度指標が、交感神経の活動度合いを示す交感神経活動度指標である請求項１または２記載の生体モニタリングシステム。
【請求項４】
前記自律神経活動度指標が、自律神経活動の全体的な活動量を示す自律神経総活動量指標である請求項１または２記載の生体モニタリングシステム。
【請求項５】
心電測定手段により生体の心電を測定するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経の活動度合いを示す自律神経活動度指標を算出するステップと、
前記心電測定手段により測定された心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経活動度指標と、算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
心電測定手段により測定された心電データを受け付けるステップと、
受け付けた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、所定期間内の当該心電データを周波数解析することにより自律神経活動度指標を算出するステップと、
受け付けた心電データにおいてＲ波が検出される毎に、前記所定期間内の当該心電データに基づいて心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数を算出するステップと、
算出された自律神経活動度指標と、算出された心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数との関係を２次元表示するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−３０８１５（Ｐ２０１１−３０８１５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８０３２５（Ｐ２００９−１８０３２５）
【出願日】平成２１年８月３日（２００９．８．３）
【出願人】（５０４２５４９９８）株式会社クロスウェル (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３日（２００９．８．３）
【出願人】（５０４２５４９９８）株式会社クロスウェル (37)
【Ｆターム（参考）】
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