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技術 生体情報表示装置、表示制御装置、およびコンピュータプログラム

出願人 日本光電工業株式会社
発明者 青木利樹
出願日 2018年12月20日 (1年4ヶ月経過) 出願番号 2018-238489
公開日 2019年9月12日 (7ヶ月経過) 公開番号 2019-150559
状態 未査定
技術分野 診断用測定記録装置
主要キーワード 突発的変化 頂部角度 立上り角度 増減パターン 立上り速度 学習済みニューラルネットワーク 説明対象 換気流量
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

表示部に表示された経時的に変化する被検者生体情報に基づく医療従事者の判断を支援する。

解決手段

入力インターフェースには、経時的に変化する生体情報に対応する信号が入力される。メモリに記憶された少なくとも一つの命令が実行されると、前記信号に基づいて波形情報Wが生成され、所定時間分の波形情報Wに基づいて規格化波形情報WNが生成され、波形情報Wと規格化波形情報WNの経時変化の少なくとも一方が、規格化波形情報WNとともに表示部15に表示される。

概要

背景

経時的に変化する被検者生体情報としては、呼吸気における二酸化炭素濃度分圧)、脈波心電図、脳波などが例示されうる。特許文献1は、被検者の呼吸気における二酸化炭素濃度の経時変化リアルタイムに表示する装置を開示している。当該装置は、縦軸横軸を有する表示領域を備えている。縦軸は、二酸化炭素濃度値を示す。横軸は、時間の経過を示す。結果として、表示領域には二酸化炭素濃度値の経時変化を示す波形が表示される。

上記のような生体情報は、同様の変化傾向が繰り返し現れるという特徴を有している。例えば二酸化炭素濃度の場合、被検者の呼気とともに値が上昇し、吸気とともに値が減少する。被検者の容体変化や異常は、波形形状の特徴的な変化として現れる。医療従事者は、そのような変化に注目することによって、被検者の容体変化や異常を判断する。

概要

表示部に表示された経時的に変化する被検者の生体情報に基づく医療従事者の判断を支援する。入力インターフェースには、経時的に変化する生体情報に対応する信号が入力される。メモリに記憶された少なくとも一つの命令が実行されると、前記信号に基づいて波形情報Wが生成され、所定時間分の波形情報Wに基づいて規格化波形情報WNが生成され、波形情報Wと規格化波形情報WNの経時変化の少なくとも一方が、規格化波形情報WNとともに表示部15に表示される。

目的

特開2016−150905号公報






本開示は、表示部に表示された経時的に変化する被検者の生体情報に基づく医療従事者の判断を支援することを目的とする

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

経時的に変化する生体情報に対応する信号が入力される入力インターフェースと、プロセッサと、前記プロセッサが実行可能な少なくとも一つの命令を記憶するメモリと、表示部と、を備えており、前記少なくとも一つの命令が前記プロセッサにより実行されると、前記信号に基づいて波形情報が生成され、所定時間分の前記波形情報に基づいて規格化波形情報が生成され、前記波形情報の経時変化と前記規格化波形情報の経時変化の少なくとも一方が、前記規格化波形情報とともに前記表示部に表示される、生体情報表示装置

請求項2

前記規格化波形情報は、基準波形との差異が所定の範囲内である前記波形情報のみを当該基準波形に対して平均処理することにより生成される、請求項1に記載の生体情報表示装置。

請求項3

前記平均処理に供された前記波形情報に対する前記平均処理に供されなかった前記波形情報の比率が取得される、請求項2に記載の生体情報表示装置。

請求項4

前記規格化波形情報は、前記波形情報に係る複数の形状因子について統計処理を行なうことにより生成される、請求項1に記載の生体情報表示装置。

請求項5

前記規格化波形情報は、統計代表値との差異が所定の範囲内である前記形状因子のみを統計処理することにより生成される、請求項4に記載の生体情報表示装置。

請求項6

前記統計処理に供された前記形状因子に対する前記統計処理に供されなかった前記形状因子に対する比率が取得される、請求項5に記載の生体情報表示装置。

請求項7

第一時間区間における前記所定時間分の前記波形情報に基づいて生成された前記規格化波形情報と、当該第一時間区間とは異なる第二時間区間における前記所定時間分の前記波形情報に基づいて生成された前記規格化波形情報とが、前記表示部に同時に表示される、請求項1から6のいずれか一項に記載の生体情報表示装置。

請求項8

経時的に変化する生体情報に対応する信号が入力される入力インターフェースと、プロセッサと、前記プロセッサが実行可能な少なくとも一つの命令を記憶するメモリと、出力インターフェースと、を備えており、前記少なくとも一つの命令が前記プロセッサにより実行されると、前記信号に基づいて波形情報が生成され、所定時間分の前記波形情報に基づいて規格化波形情報が生成され、前記波形情報の経時変化と前記規格化波形情報の経時変化の少なくとも一方を前記規格化波形情報とともに表示装置に表示させる制御信号が、前記出力インターフェースから出力される、表示制御装置

請求項9

表示制御装置のプロセッサにより実行される少なくとも一つの命令を含むコンピュータプログラムであって、前記少なくとも一つの命令が前記プロセッサにより実行されると、前記表示制御装置の入力インターフェースに入力された経時的に変化する生体情報に対応する信号に基づいて波形情報が生成され、所定時間分の前記波形情報に基づいて規格化波形情報が生成され、前記波形情報の経時変化と前記規格化波形情報の経時変化の少なくとも一方を前記規格化波形情報とともに表示装置に表示させる制御信号が、前記表示制御装置の出力インターフェースから出力される、コンピュータプログラム。

技術分野

0001

本開示は、経時的に変化する被検者生体情報を表示する装置に関連する。本開示は、当該生体情報の表示を制御する装置、および当該装置に表示制御を行なわせるコンピュータプログラムにも関連する。

背景技術

0002

経時的に変化する被検者の生体情報としては、呼吸気における二酸化炭素濃度分圧)、脈波心電図、脳波などが例示されうる。特許文献1は、被検者の呼吸気における二酸化炭素濃度の経時変化リアルタイムに表示する装置を開示している。当該装置は、縦軸横軸を有する表示領域を備えている。縦軸は、二酸化炭素濃度値を示す。横軸は、時間の経過を示す。結果として、表示領域には二酸化炭素濃度値の経時変化を示す波形が表示される。

0003

上記のような生体情報は、同様の変化傾向が繰り返し現れるという特徴を有している。例えば二酸化炭素濃度の場合、被検者の呼気とともに値が上昇し、吸気とともに値が減少する。被検者の容体変化や異常は、波形形状の特徴的な変化として現れる。医療従事者は、そのような変化に注目することによって、被検者の容体変化や異常を判断する。

先行技術

0004

特開2016−150905号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本開示は、表示部に表示された経時的に変化する被検者の生体情報に基づく医療従事者の判断を支援することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記の目的を達成するための本発明の一態様は、生体情報表示装置であって、
経時的に変化する生体情報に対応する信号が入力される入力インターフェースと、
プロセッサと、
前記プロセッサが実行可能な少なくとも一つの命令を記憶するメモリと、
表示部と、
を備えており、
前記少なくとも一つの命令が前記プロセッサにより実行されると、
前記信号に基づいて波形情報が生成され、
所定時間分の前記波形情報に基づいて規格化波形情報が生成され、
前記波形情報の経時変化と前記規格化波形情報の経時変化の少なくとも一方が、前記規格化波形情報とともに前記表示部に表示される。

0007

上記の目的を達成するための本発明の一態様は、表示制御装置であって、
経時的に変化する生体情報に対応する信号が入力される入力インターフェースと、
プロセッサと、
前記プロセッサが実行可能な少なくとも一つの命令を記憶するメモリと、
出力インターフェースと、
を備えており、
前記少なくとも一つの命令が前記プロセッサにより実行されると、
前記信号に基づいて波形情報が生成され、
所定時間分の前記波形情報に基づいて規格化波形情報が生成され、
前記波形情報の経時変化と前記規格化波形情報の経時変化の少なくとも一方を前記規格化波形情報とともに表示装置に表示させる制御信号が、前記出力インターフェースから出力される。

0008

上記の目的を達成するための本発明の一態様は、表示制御装置のプロセッサにより実行される少なくとも一つの命令を含むコンピュータプログラムであって、
前記少なくとも一つの命令が前記プロセッサにより実行されると、
前記表示制御装置の入力インターフェースに入力された経時的に変化する生体情報に対応する信号に基づいて波形情報が生成され、
所定時間分の前記波形情報に基づいて規格化波形情報が生成され、
前記波形情報の経時変化と前記規格化波形情報の経時変化の少なくとも一方を前記規格化波形情報とともに表示装置に表示させる制御信号が、前記表示制御装置の出力インターフェースから出力される。

0009

被検者の生体情報は一定ではないので、表示部に表示される波形情報は僅かな変化を伴う。被検者の容体変化や異常に伴う生体情報の変化が緩やかであると、当該変化が前述した定常的な波形情報の変化に紛れてしまい、医療従事者による特定が困難である場合がある。波形情報が規格化波形情報とともに表示部に表示される場合、医療従事者は、入力インターフェースに入力される信号に基づいて随時生成される波形情報を、規格化波形情報と比較できる。規格化波形情報は、被検者の生体情報の定常状態に対応しうるので、波形情報に生じた一時的な変化との差異を顕著にできる。これにより、被検者の容体変化や異常に伴う波形情報の変化の特定が容易になり、医療従事者による判断を支援できる。

0010

規格化波形情報の経時変化が表示部に表示される場合、より長い時間にわたる生体情報の変化傾向を容易に把握できる。したがって、被検者の容体変化や異常に伴う波形情報の変化の特定が容易になり、医療従事者による判断を支援できる。

図面の簡単な説明

0011

一実施形態に係る生体情報表示装置の構成を示している。
上記の生体情報表示装置において規格化波形情報を生成する第一の手法を示している。
上記の生体情報表示装置の表示部の動作例を示している。
上記の生体情報表示装置において規格化波形情報を生成する第二の手法を示している。
上記の生体情報表示装置において規格化波形情報を生成する第三の手法を示している。
上記の生体情報表示装置において規格化波形情報を生成する第三の手法を示している。
一実施形態に係る表示制御装置の構成を示している。

実施例

0012

添付の図面を参照しつつ、実施形態の例を以下詳細に説明する。各図面においては、説明対象の各要素を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

0013

図1に示されるように、一実施形態に係る生体情報表示装置1は、入力インターフェース11を備えている。センサSを通じて検出された被検者の生体情報に対応する信号は、入力インターフェース11に入力される。信号の入力は、有線接続を介して行なわれてもよいし、無線通信を介して行なわれてもよい。入力インターフェース11は、入力された信号を後段の処理に必要なデータに変換する回路を含んでいる。当該回路としては、A/D変換回路フィルタ回路などが例示されうる。

0014

生体情報表示装置1は、プロセッサ12とメモリ13を備えている。プロセッサ12としては、CPU、MPU、GPUなどが例示されうる。プロセッサ12は、複数のプロセッサコアを含みうる。メモリ13としては、ROM、RAMなどが例示されうる。メモリ13には、後述の処理を実行するためのコンピュータプログラムが記憶されうる。当該コンピュータプログラムは、予めメモリ13に格納されていてもよいし、入力インターフェース11と不図示の通信ネットワークを介して外部のサーバからダウンロードされてもよい。当該コンピュータプログラムは、人工知能プログラムを含みうる。人工知能プログラムしては、ディープラーニングによる学習済みニューラルネットワークが例示されうる。当該コンピュータプログラムは、プロセッサ12が実行可能な命令の一例である。例えば、プロセッサ12は、ROMに記憶されたコンピュータプログラムの少なくとも一部を指定してRAM上に展開し、RAMと協働して後述の処理を実行しうる。

0015

プロセッサ12とメモリ13は、通信バス14を介して入力インターフェース11と接続されている。適当な通信インターフェースを介して入力インターフェース11との通信が可能であれば、プロセッサ12とメモリ13の少なくとも一方は、入力インターフェース11が設けられている筐体から独立した筐体内に設けられてもよい。

0016

生体情報表示装置1は、表示部15を備えている。表示部15は、通信バス14を介して入力インターフェース11、プロセッサ12、およびメモリ13と接続されている。

0017

本例においては、センサSは、被検者の呼吸気における二酸化炭素濃度(分圧)を検出する。すなわち、センサSは、検出された二酸化炭素濃度の値に対応する信号を出力する。メモリ13に記憶されたプログラムがプロセッサ12により実行されると、センサSから入力インターフェース11に入力された信号に基づいて、二酸化炭素濃度値の経時変化を示す波形情報が生成される。

0018

図2の(A)は、生成される波形情報Wの一例を示している。縦軸は、二酸化炭素濃度の値を表している。横軸は、時間の経過を表している。被検者の呼気により二酸化炭素濃度値は増加し、被検者の吸気により二酸化炭素濃度値は減少する。被検者の呼吸が繰り返されることにより、二酸化炭素濃度値の増加と減少が交互に繰り返される。同図においては、波形情報Wは、四回分の二酸化炭素濃度値の増減パターンP1〜P4を含んでいる(増減パターンP1と増減パターンP4については一部のみが図示されている)。

0019

続いて、所定時間分の波形情報Wに基づいて規格化波形情報WNが生成される。図2の(B)は、規格化波形情報WNを生成する手法の第一の例を示している。所定時間Tは、一回分の二酸化炭素濃度値の増減パターンが含まれうる時間として定められる。

0020

本例においては、所定時間Tごとに二酸化炭素濃度値の増減パターンの順次加平均処理がなされることにより、規格化波形情報WNが得られる。図示されている増減パターンP1〜P4の各々は、所定時間T内に所定のサンプリング周期で取得された二酸化炭素濃度値データの集合である。例えばサンプリング周期が(T/100)である場合、所定時間T内には100個のサンプリング時刻t1〜t100が含まれ、各サンプリング時刻に二酸化炭素濃度値データが割り当てられる。

0021

順次加算平均処理に際しては、まずサンプリング時刻t1における増減パターンP1およびP2の二酸化炭素濃度値の平均値が取得される。同様に、サンプリング時刻t2〜t100の各々における増減パターンP1およびP2の二酸化炭素濃度値の平均値が取得される。結果として、100個の平均値の集合が得られる。これらの平均値をサンプリング時刻の順序通りに配列することにより、規格化波形情報WNが生成される。

0022

続いて、サンプリング時刻t1における規格化波形情報WNおよび増減パターンP3の二酸化炭素濃度値の平均値が取得される。同様に、サンプリング時刻t2〜t100の各々における規格化波形情報WNおよび増減パターンP3の二酸化炭素濃度値の平均値が取得される。結果として、100個の平均値の集合が得られる。これらの平均値をサンプリング時刻の順序通りに配列することにより、新たな規格化波形情報WNが生成される。

0023

随時取得される増減パターンP4以降においても同様の処理が繰り返される。したがって、所定時間Tごとに規格化波形情報WNが更新される。更新が繰り返されるに連れて増減パターン間の差異は吸収され、規格化波形情報WNは、被検者の定常的な呼吸状態に対応する二酸化炭素濃度値の増減パターンを呈するようになる。

0024

あるいは、所定時間に含まれる増減パターンを加算平均することによっても規格化波形情報WNが取得されうる。例えば、当該所定時間に上述の増減パターンP1〜P4が含まれる場合、各増減パターンを構成する二酸化炭素濃度値データは、一旦メモリに格納される。続いて各サンプリング時刻における増減パターンP1〜P4の二酸化炭素濃度値の平均値が取得される。これらの平均値をサンプリング時刻の順序通りに配列することにより、規格化波形情報WNが生成される。すなわち、当該所定時間が経過する度に、当該所定時間に含まれる複数の増減パターンに基づいて規格化波形情報WNが生成および更新される。

0025

上記の例においては、随時取得される全ての増減パターンが規格化波形情報WNを生成するために使用されている。しかしながら、取得された複数の増減パターンの一部を用いて規格化波形情報WNを生成してもよい。一部の増減パターンは、一定時間間隔ごとに、あるいはランダムに選択されうる。

0026

生体情報表示装置1は、このようにして得られた規格化波形情報WNを用いた特徴的な表示を行なうように構成されている。

0027

図3の(A)は、第一の表示例を示している。具体的には、生体情報表示装置1の表示部15は、第一表示領域51と第二表示領域52を含んでいる。第一表示領域51は、規格化波形情報WNを表示するための領域である。第二表示領域52は、波形情報Wを表示するための領域である。すなわち、波形情報Wが規格化波形情報WNとともに表示部15に表示される。

0028

第二表示領域52には、入力インターフェース11に入力される信号に基づいて随時生成される波形情報Wが表示される。波形情報Wは、時間の経過に伴い、第二表示領域52内を右側から左側へスクロールするように表示される。第一表示領域51に表示された規格化波形情報WNは、所定時間Tごとに更新される。

0029

被検者の呼吸は一定ではないので、二酸化炭素濃度値の増減パターンは僅かな変化を伴う。被検者の容体変化や異常に伴う増減パターンの変化が緩やかであると、当該変化が前述した定常的な増減パターンの変化に紛れてしまい、医療従事者による特定が困難である場合がある。上記の構成によれば、医療従事者は、入力インターフェース11に入力される信号に基づいて随時生成される波形情報Wを、規格化波形情報WNと比較できる。前述のように、規格化波形情報WNは、被検者の定常的な呼吸状態に対応する二酸化炭素濃度値の増減パターンを表しているので、波形情報Wに生じた一時的な変化との差異を顕著にできる。これにより、被検者の容体変化や異常に伴う波形情報Wの変化の特定が容易になり、医療従事者による判断を支援できる。

0030

図3の(B)は、第二の表示例を示している。本例においては、規格化波形情報WNの経時変化が表示部15に表示される。具体的には、規格化波形情報WNの更新が所定回数行なわれるごとに、新たな規格化波形情報WNが表示部15に表示される。

0031

図示の例においては、表示部15は、四つの表示領域を含んでいる。最も左側の第一表示領域51には、例えば10回の更新を経た規格化波形情報WN1が表示される。続いて規格化波形情報WN1が10回の更新を経ることにより生成された規格化波形情報WN2が、第一表示領域51の右隣に位置する第二表示領域52に表示される。同様に、規格化波形情報WN2が10回の更新を経ることにより生成された規格化波形情報WN3が、第二表示領域52の右隣に位置する第三表示領域53に表示され、規格化波形情報WN3が10回の更新を経ることにより生成された規格化波形情報WN4が、第三表示領域53の右隣に位置する第四表示領域54に表示される。

0032

すなわち、ある時間区間における所定時間分の波形情報Wに基づいて生成された規格化波形情報WNと、別の時間区間における所定時間分の波形情報Wに基づいて生成された規格化波形情報WNとが、表示部15に同時に表示される。第一表示領域51と第二表示領域52を例にとると、規格化波形情報WN1は、第一時間区間における所定時間分の波形情報に基づいて生成された規格化波形情報の一例であり、規格化波形情報WN2は、第二時間区間における所定時間分の波形情報に基づいて生成された規格化波形情報の一例である。

0033

さらに規格化波形情報WN4が10回の更新を経ることにより新たな規格化波形情報WNが生成されると、当該新たな規格化波形情報WNが第四表示領域54に表示され、規格化波形情報WN2、規格化波形情報WN3、および規格化波形情報WN4が、それぞれ第一表示領域51、第二表示領域52、および第三表示領域53に表示される。新たな規格化波形情報WNが生成される度に、古い規格化波形情報WNは、左側の表示領域へ移行してゆく。

0034

このような構成によれば、より長い時間にわたる二酸化炭素濃度値の増減パターンの変化傾向を容易に把握できる。したがって、被検者の容体変化や異常に伴う波形情報Wの変化の特定が容易になり、医療従事者による判断を支援できる。

0035

上記の例においては、規格化波形情報WNの更新自体は継続されており、その途中経過が各表示領域に表示されている。例えば、第一表示領域51に表示される規格化波形情報WN1は、ある時点から10回目までの更新により得られたものであり、第二表示領域52に表示される規格化波形情報WN2は、当該時点から20回目までの更新により得られたものである。しかしながら、表示部15における規格化波形情報WNの表示態様は、この例に限られない。

0036

例えば、所定回数の更新を経て表示部15への表示がなされる度に、規格化波形情報WNの生成がやり直されてもよい。この場合、第二表示領域52に表示される規格化波形情報WN2は、規格化波形情報WN1が生成された時点から取得された所定時間分の波形情報Wに基づいて生成されたものとなる。この場合においても、規格化波形情報WN1は、第一時間区間における所定時間分の波形情報に基づいて生成された規格化波形情報の一例であり、規格化波形情報WN2は、第二時間区間における所定時間分の波形情報に基づいて生成された規格化波形情報の一例である。

0037

上記の例においては、隣接する表示領域の一方に表示される規格化波形情報WNを生成するための波形情報Wと、他方の表示領域に表示される規格化波形情報WNを生成するための波形情報Wとは、時間的に連続している。しかしながら、隣接する表示領域の各々に表示される規格化波形情報WNを生成するための波形情報W同士は、時間的に連続していることを要しない。

0038

例えば、第一表示領域51に表示される規格化波形情報WN1が、40分前に取得された所定時間分の波形情報Wに基づいて生成されたものであり、第二表示領域52に表示される規格化波形情報WN2が、30分前に取得された所定時間分の波形情報Wに基づいて生成されたものであり、第三表示領域53に表示される規格化波形情報WN3が、20分前に取得された所定時間分の波形情報Wに基づいて生成されたものであり、第四表示領域54に表示される規格化波形情報WN4が、10分前に取得された所定時間分の波形情報Wに基づいて生成されたものであってもよい。この場合においても、規格化波形情報WN1は、第一時間区間における所定時間分の波形情報に基づいて生成された規格化波形情報の一例であり、規格化波形情報WN2は、第二時間区間における所定時間分の波形情報に基づいて生成された規格化波形情報の一例である。

0039

上記の例においては、隣接する表示領域の各々に表示される規格化波形情報WNを生成するための波形情報Wが取得された時点同士の間隔が一定である。しかしながら、当該間隔は一定であることを要しない。

0040

例えば、第一表示領域51に表示される規格化波形情報WN1が、一日前に取得された所定時間分の波形情報Wに基づいて生成されたものであり、第二表示領域52に表示される規格化波形情報WN2が、六時間前に取得された所定時間分の波形情報Wに基づいて生成されたものであり、第三表示領域53に表示される規格化波形情報WN3が、一時間前に取得された所定時間分の波形情報Wに基づいて生成されたものであり、第四表示領域54に表示される規格化波形情報WN4が、一分前に取得された所定時間分の波形情報Wに基づいて生成されたものであってもよい。この場合においても、規格化波形情報WN1は、第一時間区間における所定時間分の波形情報に基づいて生成された規格化波形情報の一例であり、規格化波形情報WN2は、第二時間区間における所定時間分の波形情報に基づいて生成された規格化波形情報の一例である。

0041

すなわち、任意の時点で生成された規格化波形情報WNが各表示領域に表示されうる。しかしながら、表示部15に表示される複数の規格化波形情報WNは、生成された順に、例えば左方から右方へ配列されることが好ましい。

0042

図4は、規格化波形情報WNを生成する手法の第二の例を示している。本例においては、基準波形との差異が所定の範囲以内である波形情報Wのみを加算平均処理することにより、規格化波形情報WNを生成する。

0043

まず波形情報Wに含まれる二酸化炭素濃度値の増減パターンP1が基準波形とされる。そして、二酸化炭素濃度値の増減パターンP2が、当該基準波形との比較に供される。増減パターンP2の周囲に破線で示される境界Bは、前述の「所定の範囲」を表している。具体的には、基準波形における各サンプリング時刻の二酸化炭素濃度値を基準として所定の範囲(例えばプラスマイナス5mmHg)が定められ、当該範囲の集合が境界Bを形成している。

0044

図示の例においては、増減パターンP2の全体が境界B内に位置している。この場合、基準波形(増減パターンP1)に対する増減パターンP2の加算平均処理が許容される。加算平均処理は、図2の(B)を参照して説明した手法に従って行なわれ、規格化波形情報WN1が生成される。

0045

次は、規格化波形情報WN1が基準波形とされる。境界Bの範囲は、規格化波形情報WN1に基づいて更新される。そして、二酸化炭素濃度値の増減パターンP3が、当該基準波形との比較に供される。

0046

増減パターンP3もまた全体が境界B内に位置している。この場合、基準波形(規格化波形情報WN1)に対する増減パターンP3の加算平均処理が許容される。加算平均処理がなされると、規格化波形情報WN2が生成される。

0047

次は、規格化波形情報WN2が基準波形とされる。境界Bの範囲は、規格化波形情報WN2に基づいて更新される。そして、二酸化炭素濃度値の増減パターンP4が、当該基準波形との比較に供される。

0048

増減パターンP4の一部は、境界Bの外に位置している。この場合、基準波形との差異が所定の範囲内ではないと判断され、基準波形(規格化波形情報WN2)に対する増減パターンP4の加算平均処理が許容されない。したがって、規格化波形情報WN2が維持される。その後も同様の処理が繰り返される。

0049

増減パターンP4に見られるスパイク状の変化は、被検者のき込み、会話体位変更などの理由により突発的に生じうる。上記の構成によれば、このような突発的変化が加算平均処理に供されることを回避できる。したがって、被検者の容体変化や異常の判断に用いられる規格化波形情報WNに含まれうるノイズを低減できる。

0050

他方、加算平均処理が許容されない増減パターンの数が比較的多い場合、増減パターンの一部が境界Bの外に位置する現象に別の要因関与している可能性が高いと言える。この場合、取得されている規格化波形情報WNの信頼性は、むしろ低下していると言える。そこで、加算平均処理が許容された増減パターンに対する加算平均処理が許容されなかった増減パターンの比率を取得し、当該比率が閾値を超えた場合に報知を行なわせるようにプロセッサ12が構成されてもよい。当該比率に対応する信頼度などの新たなパラメータが生成されてもよい。

0051

このような構成によれば、ノイズ以外の原因が増減パターンと基準波形の差異を大きくしている可能性を認識できる。

0052

本例においては、加算平均処理を用いて規格化波形情報WNを生成している。しかしながら、加重平均処理を用いて規格化波形情報WNが生成されてもよい。例えば、基準波形に含まれる二酸化炭素濃度値に近い値であるほど重み付け係数を大きくした平均処理が行なわれうる。調和平均処理や幾何平均処理を用いて規格化波形情報WNが生成されてもよい。

0053

次に、規格化波形情報WNを生成する手法の第三の例を説明する。本例においては、波形情報Wの複数の形状因子について統計処理を行なうことにより、規格化波形情報WNが生成される。

0054

「形状因子」とは、二酸化炭素濃度値の増減パターン形状を特徴づける種々のパラメータである。図5の(A)に例示される各形状因子の詳細は、以下の通りである。
θr:立上り角度濃度値急増する部分の勾配
θP:頂部角度(濃度値がピーク値付近漸増する部分の勾配)
θf:立下り角度(濃度値が急減する部分の勾配)
Vr:立上り速度(濃度値が急増する部分の変化速度
VP:頂部速度(濃度値がピーク値付近で漸増する部分の変化速度)
Vf:立下り速度(濃度値が急減する部分の変化速度)
Vra:Vrの絶対値
VPa:Vtの絶対値
Vfa:Vfの絶対値
Trf:立上り立下り時間間隔(濃度値の増加開始時点から減少終了時点までの時間間隔
Tfr:立下り−立上り時間間隔(ある増減パターンの濃度値減少終了時点から次の増減パターンの濃度値増加開始時点までの時間間隔)
Trr:立上り−立上り時間間隔(ある増減パターンの濃度値増加開始時点から次の増減パターンの濃度値増加開始時点までの時間間隔)
Tff:立下り−立下り時間間隔(ある増減パターンの濃度値減少終了時点から次の増減パターンの濃度値減少終了時点までの時間間隔)
A:波形下面積基準濃度値を示すベースラインと波形により囲まれる領域の面積)

0055

なお、「濃度値が急増する部分」は、例えば濃度値がピーク値の10%から90%まで増加する部分として定義されうる。「濃度値が漸増する部分」は、例えば濃度値がピーク値の90%からピーク値まで増加する部分として定義されうる。「濃度値が急減する部分」は、例えば濃度値がピーク値の90%から10%まで減少する部分として定義されうる。「濃度値の増加開始時点」は、例えば増加する濃度値がピーク値の10%に達した時点として定義されうる。「濃度値の減少終了時点」は、例えば減少する濃度値がピーク値の10%に達した時点として定義されうる。

0056

あるいは、濃度値変化の微分値(変化速度)を取得することにより、「濃度値が急増する部分」、「濃度値が漸増する部分」、および「濃度値が急減する部分」が定められてもよい。例えば、取得された微分値が所定の正の閾値を上回っている区間が「濃度値が急増する部分」として定義されうる。同様に、当該微分値が所定の正の閾値以下である区間が「濃度値が漸増する部分」として定義され、当該微分値が所定の負の閾値を下回っている区間が「濃度値が急減する部分」として定義されうる。

0057

規格化波形情報WNの生成に際しては、上記の形状因子群から適当な因子組合せが選択される。例えば、立上り角度θr、頂部角度θP、立下り角度θf、および立上り−立下り時間間隔Trfの組合せが選択されうる。

0058

図5の(B)に示されるように、センサSから入力インターフェース11に入力される信号に基づいて随時生成される波形情報Wにおいて二酸化炭素濃度値の増減パターンが現れる度に、立上り角度θr、頂部角度θP、立下り角度θf、および立上り−立下り時間間隔Trfが取得される。そして、各形状因子について平均値が取得される(θrm、θPm、θfm、Tfrm)。取得された各平均値が、規格化波形情報WNにおける二酸化炭素濃度値の増減パターンの形状因子の値とされる。

0059

図6は、上記のようにして取得された各形状因子の分布を示している。同図においては、立上り角度θrと立上り−立下り時間間隔Trfのみが例示されている。本例においては、平均値との差異が所定の範囲内である形状因子の値のみが、規格化波形情報WNの生成に用いられる。すなわち、同図において二本の破線の間に分布している形状因子の値のみが、規格化波形情報WNの生成に用いられる。

0060

このような手法によっても、被検者の咳き込み、会話、体位変更などにより生じうる突発的な波形情報Wの変化が規格化波形情報WNの生成に供されることを回避できる。したがって、被検者の容体変化や異常の判断に用いられる規格化波形情報WNに含まれうるノイズを低減できる。

0061

他方、規格化波形情報WNの生成に用いられない形状因子の数が比較的多い場合、形状因子の値と平均値との差異が大きくなる現象に別の要因が関与している可能性が高いと言える。この場合、取得されている規格化波形情報WNの信頼性を考慮する必要が生じる。そこで、規格化波形情報WNの生成に用いられた形状因子に対する規格化波形情報WNの生成に用いられなかった形状因子の比率を取得し、当該比率が閾値を超えた場合に報知を行なわせるようにプロセッサ12が構成されてもよい。当該比率に対応する信頼度などの新たなパラメータが生成されてもよい。

0062

このような構成によれば、ノイズ以外の原因が形状因子と平均値の差異を大きくしている可能性を認識できる。

0063

規格化波形情報WNの形状因子として使用される値は、平均値に限られない。波形情報Wから取得された形状因子の分布に応じて、中央値最頻値などが使用されてよい。

0064

上記の実施形態は、本開示の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本開示の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。

0065

上記の実施形態においては、規格化波形情報WNを生成するプロセッサ12と規格化波形情報WNが表示される表示部15が同じ装置内に設けられている。しかしながら、規格化波形情報WNの生成と表示は、独立した装置により行なわれてもよい。

0066

図7は、そのような動作を実現しうる表示制御装置2を備えている。図1に示される生体情報表示装置1の構成要素と実質的に同一の構成要素については、同一の参照符号を付与して繰り返しとなる説明を省略する。

0067

表示制御装置2は、通信ネットワークを介して表示装置3と接続されうる。表示制御装置2は、出力インターフェース21を備えている。プロセッサ12は、生成された規格化波形情報WNを表示装置3に表示させる制御信号を、出力インターフェース21に出力させうる。

0068

上記の実施形態においては、被検者の生体情報として呼吸気における二酸化炭素濃度(分圧)を例示した。しかしながら、上記の構成は、同様の変化傾向が繰り返し現れつつ経時変化する生体情報の表示に適用されうる。そのような生体情報としては、呼吸気における酸素濃度(分圧)、脈波、心電図、脳波などが例示されうる。

0069

上記の実施形態においては、時間の経過を表す横軸と、測定値(二酸化炭素濃度値)を表す縦軸とにより形成される領域に波形情報Wが表示されている。しかしながら、横軸と縦軸の双方が測定値を表す領域に波形情報Wが表示されてもよい。例えば、換気量を表す横軸と二酸化炭素濃度値を示す縦軸とにより形成される領域に波形情報Wが表示されうる。あるいは、気道内圧を表す横軸と換気量を表す縦軸とにより形成される領域に波形情報Wが表示されうる。あるいは、換気量を表す横軸と換気流量を表す縦軸とにより形成される領域に波形情報Wが表示されうる。このような波形情報Wについても、所定時間ごとに規格化波形情報WNが生成されうる。

0070

1:生体情報表示装置、11:入力インターフェース、12:プロセッサ、13:メモリ、15:表示部、2:表示制御装置、21:出力インターフェース、3:表示装置、W:波形情報、WN:規格化波形情報、θr:立上り角度、θP:頂部角度、θf:立下り角度、Vr:立上り速度、VP:頂部速度、Vf:立下り速度、Vra:Vrの絶対値、VPa:Vtの絶対値、Vfa:Vfの絶対値、Trf:立上り−立下り時間間隔、Tfr:立下り−立上り時間間隔、Trr:立上り−立上り時間間隔、Tff:立下り−立下り時間間隔、A:波形下面積

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