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技術 いびき安定性評価装置

出願人 株式会社ミツバ国立大学法人群馬大学日本赤十字社
発明者 藤生博文土橋邦生堀江健夫
出願日 2014年8月27日 (6年4ヶ月経過) 出願番号 2014-173298
公開日 2016年4月7日 (4年8ヶ月経過) 公開番号 2016-047156
状態 特許登録済
技術分野 生体の呼吸・聴力・形態・血液特性等の測定 その他の診断装置
主要キーワード 評価項目値 要注意レベル 音圧変動 音量変動 変動平均値 警戒レベル 波形毎 音圧値
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

睡眠時無呼吸症候群発症予兆を非接触で検出することができるいびき定性評価装置を提供する。

解決手段

音声を取得する取得部12と、音声の周波数帯域がいびきを示す所定の周波数帯域以上の成分を含み、且つ音声の音量暗騒音の音量以上であった場合、音声をいびき音と判定する判定部と、いびき音と判定された音声から、いびきの特性を示す評価項目値を算出する算出部と、評価項目値に基づいて、いびき音の安定性に関する指標である安定度を判定する安定性診断部とを備える。

概要

背景

近年、睡眠時無呼吸症候群SAS:Sleep Apnea Syndrome)は生活習慣病合併して発生するケースが多く、SASが生活習慣病をさらに進行させる要因として指摘されている。

SASの検査方法として、睡眠ポリグラフ(PSG: Polysomnography)検査パルスオキシメータを用いて脈拍数経皮的動脈血酸素飽和度(SpO2)とを測定する方法がある。そして、これらの検査によって測定された酸素飽和度(SpO2)や呼吸の有無等から無呼吸低呼吸指数AHI:Apnea Hypopnea Index)を算出し、総合的にSASであるか否かを判定している。しかしながら、睡眠ポリグラフ検査やパルスオキシメータを用いた検査方法では電極センサ等を被験者に装着する必要があるため、被験者の負担が大きいという問題があった。

そこで、上記課題を解決するために、SAS特有いびきの特性を検出することで、非接触でSASであるか否かを検出する検出装置が提案されている(特許文献1及び特許文献2)。
特許文献1に記載の検出装置は、SASによる呼吸停止を検出することで、SASを検出している。また、特許文献2に記載の検出装置は、SASによる無呼吸状態から呼吸状態移行する際に発生するいびきの音の大きさにより、SAS特有のいびきであるか否かを判定している。

概要

睡眠時無呼吸症候群の発症予兆を非接触で検出することができるいびき安定性評価装置を提供する。音声を取得する取得部12と、音声の周波数帯域がいびきを示す所定の周波数帯域以上の成分を含み、且つ音声の音量暗騒音の音量以上であった場合、音声をいびき音と判定する判定部と、いびき音と判定された音声から、いびきの特性を示す評価項目値を算出する算出部と、評価項目値に基づいて、いびき音の安定性に関する指標である安定度を判定する安定性診断部とを備える。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、SASの発症の予兆を非接触で検出することができるいびき安定性評価装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

音声を取得する取得部と、前記音声の周波数帯域いびきを示す所定の周波数帯域以上の成分を含み、且つ前記音声の音量が前記暗騒音に対し所定の音量以上であった場合、前記音声をいびき音と判定する判定部と、前記いびき音と判定された音声から、いびきの特性を示す評価項目値を算出する算出部と、前記評価項目値に基づいて、いびき音の安定性に関する指標である安定度を判定する安定性診断部とを備えるいびき安定性評価装置。

請求項2

前記評価項目値は、音圧値平均値と音圧値の変動の平均値と前記いびき音の周期の変動の平均値と前記いびき音の継続時間の変動の平均値との少なくともいずれか1つである請求項1に記載のいびき安定性評価装置。

請求項3

前記安定性診断部は、前記評価項目値に基づいてポイントを算出し、前記ポイントの加算値と予め設定された閾値を比較して、前記安定度を判定する請求項2に記載のいびき安定性評価装置。

請求項4

前記安定度は、睡眠時において、睡眠時無呼吸症候群の危険性がないことを示す安定レベル低呼吸状態であることを示す要注意レベル無呼吸状態であることを示す要注意レベルである請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のいびき安定性評価装置。

技術分野

0001

本発明は、いびき定性評価装置に関する。

背景技術

0002

近年、睡眠時無呼吸症候群SAS:Sleep Apnea Syndrome)は生活習慣病合併して発生するケースが多く、SASが生活習慣病をさらに進行させる要因として指摘されている。

0003

SASの検査方法として、睡眠ポリグラフ(PSG: Polysomnography)検査パルスオキシメータを用いて脈拍数経皮的動脈血酸素飽和度(SpO2)とを測定する方法がある。そして、これらの検査によって測定された酸素飽和度(SpO2)や呼吸の有無等から無呼吸低呼吸指数AHI:Apnea Hypopnea Index)を算出し、総合的にSASであるか否かを判定している。しかしながら、睡眠ポリグラフ検査やパルスオキシメータを用いた検査方法では電極センサ等を被験者に装着する必要があるため、被験者の負担が大きいという問題があった。

0004

そこで、上記課題を解決するために、SAS特有いびきの特性を検出することで、非接触でSASであるか否かを検出する検出装置が提案されている(特許文献1及び特許文献2)。
特許文献1に記載の検出装置は、SASによる呼吸停止を検出することで、SASを検出している。また、特許文献2に記載の検出装置は、SASによる無呼吸状態から呼吸状態移行する際に発生するいびきの音の大きさにより、SAS特有のいびきであるか否かを判定している。

先行技術

0005

特開2013−22360号公報
特開2013−106906号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載の方法では、SASによる呼吸停止を検出する、すなわちSASを患った否かを判定するものであり、SASの発症予兆を検出することができない。

0007

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、SASの発症の予兆を非接触で検出することができるいびき安定性評価装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0008

本発明の一態様は、音声を取得する取得部と、前記音声の周波数帯域がいびき音を示す所定の周波数帯域以上の成分を含み、且つ前記音声の音量が前記暗騒音に対し所定の音量以上であった場合、前記音声をいびき音と判定する判定部と、前記いびき音と判定された音声から、いびきの特性を示す評価項目値を算出する算出部と、前記評価項目値に基づいて、いびき音の安定性に関する指標である安定度を判定する安定性診断部とを備えるいびき安定性評価装置である。

0009

また、本発明の一態様は、上述のいびき安定性評価装置であって、前記評価項目値は、音圧値平均値と音圧値の変動の平均値と前記いびき音の周期の変動の平均値と前記いびき音の継続時間の変動の平均値との少なくともいずれか1つである。

0010

また、本発明の一態様は、上述のいびき安定性評価装置であって、前記安定性診断部は、前記評価項目値に基づいてポイントを算出し、前記ポイントの加算値と予め設定された閾値を比較して、前記安定度を判定する。

0011

また、本発明の一態様は、上述のいびき安定性評価装置であって、前記安定度は、睡眠時において、睡眠時無呼吸症候群の危険性がないことを示す安定レベル低呼吸状態であることを示す要注意レベルと無呼吸状態であることを示す要注意レベルである。

発明の効果

0012

本発明によれば、SASの発症の予兆を非接触で検出することができるいびき安定性評価装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0013

本発明の実施形態のいびき安定性評価装置10を備える評価システムの構成例を示す図である。
本発明の実施形態のいびき処理部14の機能ブロック図である。
第1の信号を受信した際に行う音量部のデシベル変換を説明する図である。
第2の信号を受信した際に行う音量部のデシベル変換を説明する図である。
図4(b)に示す音圧信号において、音圧値DTを超える音圧信号の波形周波数スペクトルの一例を示す図である。
音量変動判定部203の音圧値及び音圧値の変動率算出方法を説明する図である。
周期算出部204のいびき音の発生周期Tの変動率の算出方法を説明する図である。
計測時間算出部205のいびき音毎の継続時間の変動率の算出方法を説明する図である。
本実施形態のいびき安定性評価装置10に係る評価方法における動作のフローチャートである。
本実施形態のいびき安定性評価装置10に係るいびき音の音圧値の測定結果を示す図である。
本実施形態のいびき安定性評価装置10に係るいびき音の発生周期の測定結果を示す図である。
本実施形態のいびき安定性評価装置10に係るいびき音の継続時間の測定結果を示す図である。
被験者1〜3の評価項目値毎のポイントを示す図である。
従来のパルスオキシメータと本実施形態のいびき安定性評価装置10との測定データの比較結果を示す図である。
図14(a)に示す音圧信号からいびき音を評価した評価結果を示す図である。

実施例

0014

以下、本発明の実施形態のいびき安定性評価装置について、図を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態のいびき安定性評価装置10を備える評価システムの構成例を示している。評価システムは、いびき安定性評価装置10及び表示部20を備える。

0015

いびき安定性評価装置10は、SAS(Sleep Apnea Syndrome:睡眠時無呼吸症候群)やOSAS(Obstructive Sleep Apnea Syndrome:閉塞型睡眠時無呼吸症候群)によるいびきを検出し、検出したいびきの安定性を評価する。

0016

表示部20は、表示装置である。表示部20は、いびき安定性評価装置10が評価したいびきの評価結果を表示する。例えば、表示部20はLED(Light Emitting Diode)ディスプレイ液晶ディスプレイ又は有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイである。

0017

いびき安定性評価装置10は、操作部11、取得部12、通信部13及びいびき処理部14を備える。操作部11は、ユーザに操作されることによる操作信号をいびき処理部14に対して出力する、例えば押ボタンスイッチである。
取得部12は、音声を検出するものであり、例えばマイクロフォンである。取得部12は、音を一定周期毎に収音し、収音した音声を表す音圧信号をいびき処理部14に出力する。ここで、音とは、例えば人が発するいびき等の音声、暗騒音、楽器等である。暗騒音は、寝室内で聞こえる呼吸音以外の騒音を意味する。

0018

通信部13は、無線または有線で他の機器と通信する。いびき安定性評価装置10は、例えば通信部13を用いて、パーソナルコンピュータ(以下、PC)、携帯端末及び記憶装置等の外部装置に接続され、その外部装置に対して評価結果のデータ及び評価結果の表示データを出力することができる。通信部13は、たとえば赤外線通信やBluetooth(登録商標)を利用した通信等の無線通信で、直接、表示装置と通信するものであってもよいし、インターネット接続機能を有して、インターネットを介して表示装置と通信するものであってもよい。さらに、通信部13は無線LAN(Local Area Network)のサーバ機能を有して、無線LAN接続アクセスした表示装置に対して、たとえばHTML(Hyper Text Markup Language)等のマークアップ言語表現された評価結果の表示データを送信するようにしてもよい。

0019

いびき処理部14は、CPU(中央処理装置)が自装置内のメモリに記憶されている表示用プログラムを実行し、入力された操作信号および音圧信号を用いて演算を実行することで、いびきを検出するとともに、検出したいびきの安定性の評価を行う。上記出力するための処理は、表示データを生成し、当該表示データに基づく画面表示を表示部20に行う表示制御を含む。または、表示データを表示装置に対して通信部13から送信するための通信制御を含んでもよい。

0020

図2は、本発明の実施形態のいびき処理部14の機能ブロック図である。いびき処理部14は、音声入力部100、A/D変換部101、音声サンプリング部102、制御部103、判定部104、算出部105、安定性診断部106及び出力処理部107を備える。

0021

音声入力部100は、取得部12に接続されている。音声入力部100は、取得部12からの音圧信号の入力を受付ける。音声入力部100は、受け付けた音圧信号をA/D変換部101に出力する。
A/D変換部101は、音声入力部100から出力された音圧信号をデジタル信号に変換する。A/D変換部101は、デジタル信号に変換した音圧信号を音声サンプリング部102に出力する。
音声サンプリング部102は、A/D変換部101から出力されたデジタル信号である音圧信号に対し、ノイズ除去処理を行う。音声サンプリング部102は、ノイズ除去処理を行った音圧信号を判定部104へ出力する。

0022

制御部103は、操作部11に接続されている。制御部103は、操作部11から操作信号を受信すると、判定部104に第1の信号を出力する。また、制御部103は、第1の信号を出力すると同時に、自身に含まれるタイマー(不図示)において計時を行う。制御部103は、計時時間が予め設定された時間に達すると、判定部104に第2の信号を出力する。

0023

判定部104は、制御部103から第1の信号を受信すると、音声サンプリング部102から音圧信号を取得する。判定部104は、第1の信号を受信すると、環境診断、つまり暗騒音の音圧を一定時間(例えば、30秒程度)測定する。また、判定部104は、第2の信号を受信すると、いびき音の測定を開始する。判定部104は、取得した音圧信号及び暗騒音の音圧に基づいて、その音圧信号がいびき音であるか否かの判定を行う。判定部104は、音量部200、暗騒音診断部201及びいびき判定部202を備える。

0024

音量部200は、制御部103から第1の信号を受信すると、取得した音圧信号を音量算出、つまりデシベル変換する。図3は、第1の信号を受信した際に行う音量部のデシベル変換を説明する図である。図3(a)は、音量部200が第1の信号を受信した際に取得する音圧信号の一例を示す図である。図3(b)は、デジタル変換した音圧信号の一例を示す図である。なお、横軸が時間、縦軸が強度を示している。この音圧信号は、ユーザの就寝前に、取得部12が収音することで生成した信号、すなわち暗騒音の音圧信号である。音量部200は、デシベル変換した音圧信号を暗騒音診断部201に出力する。

0025

また、音量部200は、制御部103から第2の信号を受信すると、取得した音圧信号をデシベル変換する。図4は、第2の信号を受信した際に行う音量部のデシベル変換を説明する図である。図4(a)は、音量部200が第2の信号を受信した際に取得する音圧信号の一例を示す図である。図4(b)は、デジタル変換した音圧信号の一例を示す図である。なお、横軸が時間、縦軸が強度を示している。この音圧信号は、ユーザの就寝中に取得部12が収音することで生成した信号、すなわち暗騒音及びいびきが混合した音圧信号である。音量部200は、デシベル変換した音圧信号をいびき判定部202に出力する。

0026

暗騒音診断部201は、音量部200から図3(b)に示す音量変換した音圧信号を一定時間取得する。暗騒音診断部201は、取得した音圧信号から暗騒音の音圧値Dを算出する。暗騒音診断部201は、算出した暗騒音の音圧値Dをいびき判定部202に出力する。

0027

いびき判定部202は、音量部200から図4(b)に示す音量変換した音圧信号を取得する。また、いびき判定部202は、暗騒音診断部201から暗騒音の音圧値Dを取得する。いびき判定部202は、暗騒音の音圧値Dから所定の音圧値DT以上の音圧信号に対して波形毎周波数解析を行う。所定の音圧値DTは、いびき判定部202が取得した音圧信号から暗騒音を取り除くために使用される閾値であり、例えば5dBである。図5は、図4(b)に示す音圧信号において、音圧値DTを超える音圧信号の波形を周波数スペクトルの一例を示す図である。縦軸が強度、横軸が周波数である。
いびき判定部202は、周波数解析を行った音圧値DT以上の波形音の音圧信号において、暗騒音周波数fr以上の周波数領域にピークがあるか否かを判定する。いびき判定部202は、暗騒音周波数fr以上の周波数領域にピークがある場合、周波数解析した波形の音圧信号がいびきの音圧信号(以下、「いびき音」という。)であると判定する。暗騒音周波数frは、暗騒音といびきとを判別する周波数であり、例えば5000Hzである。暗騒音となる環境音周波数帯は、ほとんどが5000Hz未満に存在する。一方、いびきの周波数帯は、10000Hz程度まで存在する。

0028

算出部105は、いびき音の音圧値の平均値、音圧値の変動率の平均値、周期の変動率の平均値及び継続時間の変動率の平均値の4つの評価項目を算出する。算出部105は、音量変動判定部203、周期算出部204及び計測時間算出部205を備える。

0029

音量変動判定部203は、連続した3つのいびき音(いびき音B、C、D)に対して、音圧値の平均値及び音圧値の変動率の平均値を算出する。図6は、音量変動判定部203の音圧値及び音圧値の変動率の算出方法を説明する図である。音量変動判定部203は、いびき音毎に音圧値を算出する。そして、音量変動判定部203は、3つのいびき音の音圧値の平均値(以下、「音圧平均値」という。)を算出する。
次に、音量変動判定部203は、計算対象のひとつ前のいびき音の音圧値を基準として、計算対象のいびき音の音圧値の変動率を算出する。変動率(%)は、(計算対象のいびき音の音圧値−ひとつ前のいびき音の音圧値)/(計算対象のいびき音の音圧値)×100で算出される。例えば、図6に示すようにいびき音Aの音圧値が17.8dB、いびき音Bの音圧値が19.2dBである場合、いびき音Bの音圧の変動率は、小数点以下を四捨五入して+8%となる。そして、音量変動判定部203は、3つのいびき音の変動率において、絶対値の平均値(以下、「音圧変動平均値」という。)を算出する。音量変動判定部203は、算出した音圧平均値及び音圧変動平均値を安定性診断部106に出力する。

0030

周期算出部204は、連続した3つのいびき音(いびき音B、C、D)に対して、いびき音の発生周期の変動率を算出する。図7は、周期算出部204のいびき音の発生周期Tの変動率の算出方法を説明する図である。周期算出部204は、発生周期T、すなわち、いびき音の各々の立ち上がり時間間隔をいびき音毎に算出する。次に、周期算出部204は、計算対象のひとつ前のいびき音の発生周期Tを基準として、計算対象のいびき音の発生周期Tの変動率を算出する。変動率(%)は、(計算対象のいびき音の発生周期−ひとつ前のいびき音の発生周期)/(計算対象のいびき音の発生周期)×100で算出される。例えば、図7に示すようにいびき音Aの発生周期T1が4.05秒、いびき音Bの発生周期T2が3.87秒である場合、いびき音Bの発生周期の変動率は、小数点以下を四捨五入して−4%となる。そして、周期算出部204は、3つのいびき音(いびき音B、C、D)各々の変動率において、絶対値の平均値(以下、「発生周期変動平均値」という。)を算出する。周期算出部204は、算出した発生周期変動平均値を安定性診断部106に出力する。

0031

計測時間算出部205は、連続した3つのいびき音(いびき音B、C、D)に対して、いびき音毎の継続時間の変動率を算出する。図8は、計測時間算出部205のいびき音毎の継続時間の変動率の算出方法を説明する図である。計測時間算出部205は、継続時間S、すなわち、いびき音の各々の立ち上がりから立下りまでの時間をいびき音毎に算出する。次に、計測時間算出部205は、計算対象のひとつ前のいびき音の継続時間Sを基準として、計算対象のいびき音の継続時間の変動率を算出する。変動率(%)は、(計算対象のいびき音の継続時間−ひとつ前のいびき音の継続時間)/(計算対象のいびき音の継続時間)×100で算出される。例えば、図8に示すようにいびき音Aの継続時間S1が1.69秒、いびき音Bの継続時間S2が1.34秒である場合、いびき音Bの継続時間の変動率は、小数点以下を四捨五入して−21%となる。そして、計測時間算出部205は、3つのいびき音(いびき音B、C、D)各々の変動率において、絶対値の平均値(以下、「継続時間変動平均値」という。)を算出する。計測時間算出部205は、算出した継続時間変動平均値を安定性診断部106に出力する。

0032

安定性診断部106は、評価項目値に基づいてポイントを算出し、そのポイントの加算値と予め設定された閾値を比較して、後述する安定度を判定する。
安定性診断部106は、音圧平均値に基づいて音圧平均値ポイントを算出する。例えば、音圧平均値ポイントを付与する指標としては、音圧平均値が50dB未満で0ポイント、55dB未満で1ポイント、60dB未満で2ポイント、60dB以上で3ポイントである。
安定性診断部106は、音圧変動平均値に基づいて音圧変動平均値ポイントを算出する。例えば、音圧変動平均値ポイントを付与する使用としては、音圧変動平均値が15%未満で0ポイント、30%未満で1ポイント、50%未満で2ポイント、50%以上で3ポイントである。
安定性診断部106は、発生周期変動平均値に基づいて発生周期変動平均値ポイントを算出する。例えば、発生周期変動平均値ポイントを付与する使用としては、発生周期変動平均値が5%未満で0ポイント、10%未満で1ポイント、25%未満で2ポイント、25%以上で3ポイントである。
安定性診断部106は、継続時間変動平均値に基づいて継続時間変動平均値ポイントを算出する。例えば、継続時間変動平均値ポイントを付与する使用としては、継続時間変動平均値が15%未満で0ポイント、30%未満で1ポイント、50%未満で2ポイント、50%以上で3ポイントである。

0033

安定性診断部106は、算出した音圧平均値ポイント、音圧変動平均値ポイント、発生周期変動平均値ポイント及び継続時間変動平均値ポイントを加算し、加算したポイント(以下、「加算ポイント」という。)に基づいて、ユーザのいびきの安定性を評価する。例えば、評価する指標としては、安定度となる加算ポイントが0ポイントから4ポイントまでを安定レベル、5ポイントから8ポイントまでを警戒レベル、9ポイント以上を要注意レベルとする。安定レベルは、ユーザが睡眠時においてSASの危険性がない安全な状態であることを示す。警戒レベルは、ユーザが睡眠時において低呼吸状態であることを示す。要注意レベルは、ユーザが睡眠時において無呼吸状態であることを示す。

0034

出力処理部107は、評価結果を表示部20に出力する。また、出力処理部107は、通信部13を介して携帯端末等の外部装置に評価結果及び評価結果の表示データを送信する。

0035

次に、本実施形態のいびき安定性評価装置10のいびき評価の動作について、図を用いて説明する。図9は、本実施形態のいびき安定性評価装置10のいびき評価の動作のフローチャートである。
テップS301において、ユーザは就寝前に操作部11を操作する。これにより、操作部11は、いびき処理部14に第1の信号を送信する。いびき処理部14は、第1の信号を受信することで、いびき評価を開始する。
取得部12は、音声を一定周期毎に収音し、収音した音声の音圧信号を音声入力部100に出力する。音声入力部100は、取得部12からの音圧信号の入力を受付ける。音声入力部100は、受け付けた音圧信号をA/D変換部101に出力する。A/D変換部101は、音声入力部100から出力された音圧信号をデジタル信号に変換し、変換した音圧信号を音声サンプリング部102に出力する。音声サンプリング部102は、A/D変換部101から出力されたデジタル信号である音圧信号に対し、ノイズ除去処理を行い、ノイズ除去処理を行った音圧信号を音量部200に出力する。

0036

ステップS302において、音量部200は、取得した音圧信号を音量変換し、変換した音圧信号を暗騒音診断部201に出力する。
ステップS303において、暗騒音診断部201は、音量部200から音量変換した音圧信号を一定時間取得する。暗騒音診断部201は、取得した音圧信号から暗騒音の音圧値Dを算出する。暗騒音診断部201は、算出した暗騒音の音圧値Dをいびき判定部202に出力する。暗騒音診断部201は、算出した暗騒音の音圧値Dをいびき判定部202に出力することで、環境診断を終了する。

0037

ステップS304において、第1の制御信号を出力してから一定時間経過後、又は環境診断の終了後、制御部103は、第2の信号を音量部200に出力する。音量部200は、第2の信号を受信すると、デシベル変換した音圧信号をいびき判定部202に出力する。いびき判定部202は、暗騒音の音圧値Dから所定の音圧値DT以上の音圧信号において、暗騒音周波数fr以上の周波数領域にピークがある場合、その音圧信号がいびき音であると判定する。一方、いびき判定部202は、暗騒音の音圧値Dから所定の音圧値DT以上の音圧信号において、暗騒音周波数fr以上の周波数領域にピークがない場合、その音圧信号がいびき音ではないと判定する。

0038

ステップS305において、算出部105は、いびきの特性を示す評価項目値を算出する。評価項目値は、いびき音の音圧値の平均値、音圧値の変動率、周期の変動率及び継続時間の変動率である。
音量変動判定部203は、3つのいびき音各々の音圧値を算出する。そして、音量変動判定部203は、3つのいびき音の音圧平均値を算出する。また、音量変動判定部203は、計算対象のひとつ前のいびき音の音圧値を基準として、計算対象のいびき音の音圧値の変動率を算出する。そして、音量変動判定部203は、3つのいびき音各々の変動率から音圧変動平均値を算出する。音量変動判定部203は、算出した音圧平均値及び音圧変動平均値を安定性診断部106に出力する。

0039

周期算出部204は、周期算出部204は、いびき音の各々の発生周期Tを算出する。次に、周期算出部204は、計算対象のひとつ前のいびき音の発生周期Tを基準として、計算対象のいびき音の発生周期Tの変動率を3つのいびき音毎に算出する。そして、周期算出部204は、3つのいびき音各々の変動率において、発生周期変動平均値を算出する。周期算出部204は、算出した発生周期変動平均値を安定性診断部106に出力する。

0040

計測時間算出部205は、連続した3つのいびき音各々の継続時間の変動率を算出する。次に、計測時間算出部205は、計算対象のひとつ前のいびき音の継続時間Sを基準として、計算対象のいびき音の継続時間の変動率を3つのいびき音毎に算出する。そして、計測時間算出部205は、3つのいびき音各々の変動率において、継続時間変動平均値を算出する。計測時間算出部205は、算出した継続時間変動平均値を安定性診断部106に出力する。

0041

ステップS306において、安定性診断部106は、評価項目値毎にポイントを算出し、算出したポイントを加算する。安定性診断部106は、予め決められた指標に基づいて、加算したポイントからユーザのいびきの安定性を評価する。

0042

次に実験結果を以下に示す。実験は、被験者1、2、3の3人を用いていびきの安定性評価を行った。被験者1は、睡眠時において安全な状態である。被験者2は、睡眠時において低呼吸状態である。被験者3は、睡眠時において無呼吸状態である。

0043

図10は、いびき音の音圧値の測定結果を示す図である。図10(a)は、被験者1の音圧値を示す図である。図10(b)は、被験者2の音圧値を示す図である。図10(c)は、被験者3の音圧値を示す図である。被験者1の測定結果は、音圧平均値が59.3dB、音圧変動平均値が5%である。被験者2の測定結果は、音圧平均値が59.0dB、音圧変動平均値が33%である。被験者3の測定結果は、音圧平均値が62.9dB、音圧変動平均値が164%である。

0044

図11は、いびき音の発生周期の測定結果を示す図である。図11(a)は、被験者1の発生周期を示す図である。図11(b)は、被験者2の発生周期を示す図である。図11(c)は、被験者3の発生周期を示す図である。被験者1の測定結果は、発生周期変動発生周期変動平均値が3%である。被験者2の測定結果は、発生周期変動平均値が8%である。被験者3の測定結果は、発生周期変動平均値が143%である。

0045

図12は、いびき音の継続時間の測定結果を示す図である。図12(a)は、被験者1の継続時間を示す図である。図12(b)は、被験者2の継続時間を示す図である。図12(c)は、被験者3の継続時間を示す図である。被験者1の測定結果は、継続時間変動平均値が18%である。被験者2の測定結果は、継続時間変動平均値が34%である。被験者3の測定結果は、継続時間変動平均値が63%である。

0046

図13は、被験者1〜3の評価項目値毎のポイントを示す図である。図13に示すように、被験者1は、加算ポイントが4ポイントであり、安定レベルである。被験者2は、加算ポイントが8ポイントであり、警戒レベルである。被験者3は、加算ポイントが12ポイントであり、要注意レベルである。上述した実験結果から、本実施形態のいびき安定性評価装置10により、いびき音を評価しSASの検査を行うことができるとともに、SASの発症の予兆を非接触で検出することができる。

0047

次に、従来のパルスオキシメータと本実施形態のいびき安定性評価装置10との測定データを比較することにより、いびき安定性評価装置の正確性を証明する。図14は、従来のパルスオキシメータと本実施形態のいびき安定性評価装置10との測定データの比較結果を示す図である。図14(a)は、いびき安定性評価装置10で10分間いびき音を測定した際の音圧信号を示す。図14(b)は、パルスオキシメータで10分間測定した血中酸素濃度を示す。

0048

図14(b)に示すように、パルスオキシメータによる血中酸素濃度の結果から、0〜7分において、血中酸素濃度が90%以下に低下し、95%以上に上昇する急激な変化を繰り返すことからも無呼吸状態であることがわかる。7〜10分において、血中酸素濃度が3%以上の変動を繰り返すことからも低呼吸状態であることがわかる。

0049

図14(a)に示すように、無呼吸状態(0〜7分)において、無呼吸状態から息を吸う際に大きないびき音を発生させるため、血中酸素濃度が急激に上昇するタイミングと音圧信号タイミングが一致している。図15は、図14(a)に示す音圧信号からいびき音を評価した評価結果を示す図である。図15(a)は、無呼吸状態(0〜7分)の評価結果を示す。図15(b)は、低呼吸状態(7〜10分)の評価結果を示す。図15(a)に示すとおり、加算ポイントは、9ポイントとなり、要注意レベルである。図15(b)に示すとおり、加算ポイントは、7ポイントとなり、警戒レベルである。これらの結果から、本実施形態のいびき安定性評価装置10は、従来のパルスオキシメータと同等の評価結果である。よって、本実施形態のいびき安定性評価装置10の評価精度において、正確性が高いことがわかる。

0050

上述したように、本実施形態によれば、いびき安定性評価装置10は、音圧値DT以上かつ暗騒音周波数fr以上の周波数領域にピークがある音圧信号をいびき音と判定し、判定したいびき音の評価項目値を算出する。そして、いびき安定性評価装置10は、算出した評価項目値毎にポイントを算出し、算出したポイントに基づいて、安定レベル、警戒レベル及び要注意レベルの3つの安定度に分けることで、いびきを評価する。これより、無呼吸状態の前の低呼吸状態を検出する、つまりSASの発症の予兆を非接触で検出することができる。また、いびき音の判定を音圧値および周波数領域で判定するため、いびき音の判定を音圧値で行う従来の装置よりも、音圧信号におけるいびき音を正確に判定することができる。

0051

また、上述した実施形態におけるいびき処理部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワーク電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

0052

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

0053

10いびき安定性評価装置
11 操作部
12 取得部
13通信部
14 いびき処理部
20 表示部
30 記憶部
100音声入力部
101 A/D変換部
102音声サンプリング部
103 制御部
104 判定部
105 算出部
106 安定性診断部
107出力処理部
200音量部
201暗騒音診断部
202 いびき判定部
203音量変動判定部
204周期算出部
205計測時間算出部

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