WO2015194833A1 - During-sleep breath sound analysis apparatus and method - Google Patents

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WO2015194833A1 PCT/KR2015/006095 KR2015006095W WO2015194833A1 WO 2015194833 A1 WO2015194833 A1 WO 2015194833A1 KR 2015006095 W KR2015006095 W KR 2015006095W WO 2015194833 A1 WO2015194833 A1 WO 2015194833A1
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고쇼이
가부시키가이샤 이료후쿠시고가쿠겐큐쇼
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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
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    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/091Measuring volume of inspired or expired gases, e.g. to determine lung capacity

Definitions

  • the present invention relates to an erosion respiratory sound analysis device and method for analyzing the measured erosion breathing sound (sleeping sound when sleeping) to determine apnea and low respiration state during sleep or sleep. will be.
  • a sensor or the like In the conventional sleep measurement apparatus, a sensor or the like must be attached to the body or anesthetized by the subject, which not only consumes a lot of time and quality, but also interferes with sleep.
  • the precision was not high, such as a large deviation in the measurement result depending on the operation of the device or the sleeping mode.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2014-64675 discloses that an exhalation sound generator is attached to cover a subject's nose and / or mouth to convert a respiratory sound into a high frequency sound.
  • An apnea detection system that can detect apnea with no restraint and low invasiveness by receiving and interpreting is described.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2006-320641 discloses quantitatively determining the presence or absence of apnea during sleep by causing an artificial short-time sleep caused by anesthesia to the subject, and analyzing the breathing sound of the subject during sleep. A system is described.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-64675
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-320641
  • the present invention detects the erosion breathing sound of a person sleeping in a natural state and collects a microphone or a microphone installed near the face, and detects the erosion breathing sound.
  • the purpose of the present invention is to provide an erosion respiratory sound analyzing apparatus and method capable of accurately determining the apnea and low breathing in the sleep state or the sleep state and estimating the oxygen intake state by accurately analyzing the data.
  • the invention according to Claim 1 includes: erosion breathing sound detecting means for detecting erosion breathing sound of the subject; Respiratory feature waveform acquisition means for obtaining respiratory feature waveforms on the basis of the erosion signal detected by the erosion respiratory sound detection means; Breathing waveform discriminating means for discriminating an intake waveform and an exhalation waveform in said breathing characteristic waveform; The time interval of the inhalation waveform, the time interval of the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the intake waveform, the time width of the aerobic waveform, Feature value extracting means for extracting one or a plurality of feature values selected from the amplitude value of the waveform and the amplitude value of the expiratory waveform; State determination means for performing the determination of the subject's sleep state, the apnea state or low breath state, or the estimation of oxygen intake state in the predetermined period based on one or a plurality of feature values in a predetermined period; Er
  • the feature value extracting means extracts at least an amplitude value of the intake waveform and an amplitude value of the exhalation waveform
  • the state determining means includes: The apnea of the subject on the basis of a change in the proportion of the time width of the portion where the amplitude value of the intake waveform and the amplitude value of the exhalation waveform exceed the threshold set for each period in the predetermined period. It is characterized in that the determination of the state or hyporespiratory state or the estimation of the oxygen intake state.
  • the feature value extracting means extracts at least the time interval of the aerobic waveform from the intake waveform and the time interval of the intake waveform from the exhalation waveform
  • the state determining means is based on the number of times of extraction or the sum of the time intervals in which the time intervals from the intake waveform to the exhalation waveform or the time interval from the exhalation waveform to the intake waveform exceed a threshold for each period. It is characterized in that the determination of the apnea state or low breathing state or the estimation of the oxygen intake state.
  • the feature value extracting means extracts at least a time interval of the intake waveform or a time interval of the aerobic waveform
  • the state determining means includes: Whether the subject's sleep state is REM (rapid eye movement) sleep or non-REM sleep based on a change in the time interval of the intake waveform or the time interval of the expiratory waveform in the predetermined period. Characterized in that the determination of.
  • the feature value extracting means includes at least the time width of the intake waveform and the time width of the exhalation waveform or the amplitude value of the intake waveform and The amplitude value of the exhalation waveform is extracted, and the state determining means has a length relationship between the time width of the intake waveform and the time width of the exhalation waveform or the amplitude value of the intake waveform and the amplitude of the exhalation waveform in the predetermined period. Based on the magnitude relationship of the values, it is characterized in that the subject determines whether or not the subject is hypoxic.
  • the invention according to claim 6, further comprising: detecting an erosion breathing sound of the subject to obtain an erosion signal; Obtaining a respiratory characteristic waveform based on the erosion signal; Determining an intake waveform and an exhalation waveform in the respiratory characteristic waveform; The time interval of the inhalation waveform, the time interval of the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the intake waveform, the time width of the aerobic waveform, Extracting one or a plurality of feature values selected from amplitude values of the waveforms and amplitude values of the expiratory waveforms; Performing the determination of the subject's sleep state, the apnea state or low breath state, or the estimation of the oxygen intake state, based on the one or a plurality of feature values in a predetermined period. Erosion breathing sound analysis method.
  • the respiratory characteristic waveform acquiring means for obtaining the respiratory characteristic waveform based on the erosion signal detected by the erosive respiratory sound detection means, and the intake waveform and the aerobic waveform in the respiratory characteristic waveform Since a respiratory waveform discriminating means for discriminating is provided, the feature value extracting means makes a time interval for the intake waveform, a time interval for the aerobic waveform, a time interval for the aerobic waveform to the aerobic waveform, a time interval for the intake waveform to the intake waveform, and an intake waveform.
  • One or a plurality of feature values selected from the time width, the time width of the exhalation waveform, the amplitude value of the intake waveform, and the amplitude value of the exhalation waveform can be extracted.
  • erosion breathing sound detecting means 3 (collecting microphone, etc.) for detecting erosion breathing sound is installed around the 'nose' portion of the subject 2 who is sleeping in a private house, nursing home facility, etc. (1). do.
  • the erosion respiratory sound detection means 3 (collecting microphone, etc.) is installed around the 'nose' portion of the subject 2 who is sleeping, but the It may be provided in a bed head, an upper side (ceiling, etc.), a bookshelf or a lighting fixture in the vicinity of the head of the subject 2, or a pajama worn by the subject 2.

Abstract

(Technical Problem) The purpose of the present invention is to detect the during-sleep breath sound of a person who is sleeping in a natural state, and to determine, with excellent precision, an oxygen uptake state, etc. in a sleeping state or during sleep on the basis of a detected during-sleep signal. (Technical Solution) The during-sleep signal of a subject (2), which has been detected by a during-sleep breath sound detection means (3), is transmitted to a during-sleep breath sound analysis apparatus (6) through a portable terminal (5). The during-sleep breath sound analysis apparatus (6) comprises: a breath characteristic waveform acquisition means for processing the during-sleep signal and thus acquiring a breath characteristic waveform; a breath waveform discrimination means for discriminating between an inhalation waveform and an exhalation waveform in the breath characteristic waveform; a characteristic value extraction means for extracting one or a plurality of characteristic values selected from the inhalation waveform, the exhalation waveform, each time interval from the exhalation waveform to the exhalation waveform or from the exhalation waveform to the inhalation waveform, the time width of the inhalation waveform, the time width of the exhalation waveform, the amplitude value of the inhalation waveform, and the amplitude value of the exhalation waveform; and a state determination means for, on the basis of the extracted characteristic values, determining the sleep state of the subject (2), determining an apnea state or a hypopnea state or estimating an oxygen uptake state.

Description

침식 호흡음 해석장치 및 방법Erosion breathing sound analysis device and method
본 발명은, 측정된 침식 호흡음(寢息呼吸音, 자고 있을 때의 호흡음)을 해석하여 수면 상태나 수면시에 있어서의 무호흡 및 저호흡 상태를 판정하는 침식 호흡음 해석장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an erosion respiratory sound analysis device and method for analyzing the measured erosion breathing sound (sleeping sound when sleeping) to determine apnea and low respiration state during sleep or sleep. will be.
종래의 수면 계측장치에서는 신체에 센서 등을 장착하거나 피험자를 마취시켜야만 했기 때문에, 시간과 품이 많이 들뿐만 아니라 수면에 방해가 되는 일도 있었다. In the conventional sleep measurement apparatus, a sensor or the like must be attached to the body or anesthetized by the subject, which not only consumes a lot of time and quality, but also interferes with sleep.
또, 시판되고 있는 간이한 수면계(睡眠計)에서는 장치의 작동이나 잠자는 모습에 따라서 측정결과에 큰 편차가 생기는 등, 정밀도가 높다고는 말할 수 없었다.In addition, in the commercially available simple water gauge, the precision was not high, such as a large deviation in the measurement result depending on the operation of the device or the sleeping mode.
또한, 사용하는 침구 밑에 센서 매트를 까는 것만으로도 측정할 수 있는 것도 있지만, 가격이 비싸거나 출장지에서의 사용이 어렵다는 등의 문제가 있다.In addition, although some can be measured only by attaching the sensor mat under the bedding to be used, there are problems such as high price or difficulty in use in a business trip.
예를 들면, 특허문헌 1(일본국 특개2014-64675호 공보)에는, 호기음(呼氣音) 발생기를 피험자의 코 및/또는 입을 덮도록 장착하여 호흡음을 고주파 음으로 변환하고, 이 음을 수신하여 해석함으로써 비구속(非拘束) 또한 저침습(低侵襲)으로 무호흡을 검지하는 것이 가능한 무호흡 검지 시스템이 기재되어 있다. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-64675) discloses that an exhalation sound generator is attached to cover a subject's nose and / or mouth to convert a respiratory sound into a high frequency sound. An apnea detection system that can detect apnea with no restraint and low invasiveness by receiving and interpreting is described.
또, 특허문헌 2(일본국 특개 2006-320641호 공보)에는, 피험자에게 마취에 의한 인공적 단시간 수면을 일으키고, 이 피험자의 수면중의 호흡음을 해석함으로써 수면시 무호흡증의 유무 또는 경중을 정량적으로 판정하는 시스템이 기재되어 있다.In addition, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-320641) discloses quantitatively determining the presence or absence of apnea during sleep by causing an artificial short-time sleep caused by anesthesia to the subject, and analyzing the breathing sound of the subject during sleep. A system is described.
[선행기술문헌][Preceding technical literature]
특허문헌 1 : 일본국 특개2014-64675호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-64675
특허문헌 2 : 일본국 특개2006-320641호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-320641
본 발명은, 종래의 각종 시스템에서의 여러 가지 문제점을 해소하기 위해서, 자연스런 상태로 잠자고 있는 사람의 침식 호흡음을 집음(集音) 마이크나 얼굴 가까이에 설치한 마이크로 검출하고, 검출한 침식 호흡음의 데이터를 해석함으로써, 정밀도 좋게 수면 상태나 수면시에 있어서의 무호흡 및 저호흡을 판정하고, 산소섭취 상태를 추정할 수 있는 침식 호흡음 해석장치 및 방법의 제공을 목적으로 하여 이루어진 것이다.In order to solve various problems in various conventional systems, the present invention detects the erosion breathing sound of a person sleeping in a natural state and collects a microphone or a microphone installed near the face, and detects the erosion breathing sound. The purpose of the present invention is to provide an erosion respiratory sound analyzing apparatus and method capable of accurately determining the apnea and low breathing in the sleep state or the sleep state and estimating the oxygen intake state by accurately analyzing the data.
청구한 1에 관한 발명은, 피험자의 침식 호흡음을 검출하는 침식 호흡음 검출수단과; 상기 침식 호흡음 검출수단에 의해서 검출된 침식신호에 의거하여 호흡 특징 파형을 얻는 호흡특징파형 취득수단과; 상기 호흡 특징 파형에 있어서 흡기(吸氣)파형과 호기(呼氣)파형을 판별하는 호흡파형 판별수단과; 상기 호흡 특징 파형에 있어서의 흡기파형의 시간 간격, 호기파형의 시간 간격, 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격, 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격, 흡기파형의 시간 폭, 호기파형의 시간 폭, 흡기파형의 진폭값 및 호기파형의 진폭값에서 선택한 1개 또는 복수의 특징값을 추출하는 특징값 추출수단과; 소정 기간에 있어서의 1개 또는 복수의 특징값에 의거하여 상기 소정 기간에 있어서의 상기 피험자의 수면 상태의 판정, 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하는 상태판정수단;을 구비하는 침식 호흡음 해석장치이다.The invention according to Claim 1 includes: erosion breathing sound detecting means for detecting erosion breathing sound of the subject; Respiratory feature waveform acquisition means for obtaining respiratory feature waveforms on the basis of the erosion signal detected by the erosion respiratory sound detection means; Breathing waveform discriminating means for discriminating an intake waveform and an exhalation waveform in said breathing characteristic waveform; The time interval of the inhalation waveform, the time interval of the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the intake waveform, the time width of the aerobic waveform, Feature value extracting means for extracting one or a plurality of feature values selected from the amplitude value of the waveform and the amplitude value of the expiratory waveform; State determination means for performing the determination of the subject's sleep state, the apnea state or low breath state, or the estimation of oxygen intake state in the predetermined period based on one or a plurality of feature values in a predetermined period; Erosion breathing sound analysis device having a.
청구항 2에 관한 발명은, 청구항 1에 기재된 침식 호흡음 해석장치에 있어서, 상기 특징값 추출수단은, 적어도 상기 흡기파형의 진폭값 및 상기 호기파형의 진폭값을 추출하고, 상기 상태판정수단은, 상기 흡기파형의 진폭값 및 상기 호기파형의 진폭값이 일정 기간마다 설정한 한계값(Threshold)을 초과한 부분의 시간 폭의 총계가 상기 일정 기간에 차지하는 비율의 변화에 의거하여, 상기 피험자의 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하는 것을 특징으로 한다.In the invention according to claim 2, in the erosion respiratory sound analysis device according to claim 1, the feature value extracting means extracts at least an amplitude value of the intake waveform and an amplitude value of the exhalation waveform, and the state determining means includes: The apnea of the subject on the basis of a change in the proportion of the time width of the portion where the amplitude value of the intake waveform and the amplitude value of the exhalation waveform exceed the threshold set for each period in the predetermined period. It is characterized in that the determination of the state or hyporespiratory state or the estimation of the oxygen intake state.
청구항 3에 관한 발명은, 청구항 1에 기재된 침식 호흡음 해석장치에 있어서, 상기 특징값 추출수단은, 적어도 상기 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격 및 상기 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격을 추출하고, 상기 상태판정수단은, 일정 기간마다의 상기 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격 또는 상기 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격이 한계값을 초과한 시간 간격의 추출 회수 또는 합계값에 의거하여, 상기 피험자의 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하는 것을 특징으로 한다.In the invention according to claim 3, in the erosion respiratory sound analysis device according to claim 1, the feature value extracting means extracts at least the time interval of the aerobic waveform from the intake waveform and the time interval of the intake waveform from the exhalation waveform, The state determining means is based on the number of times of extraction or the sum of the time intervals in which the time intervals from the intake waveform to the exhalation waveform or the time interval from the exhalation waveform to the intake waveform exceed a threshold for each period. It is characterized in that the determination of the apnea state or low breathing state or the estimation of the oxygen intake state.
청구항 4에 관한 발명은, 청구항 1에 기재된 침식 호흡음 해석장치에 있어서, 상기 특징값 추출수단은, 적어도 상기 흡기파형의 시간 간격 또는 상기 호기파형의 시간 간격을 추출하고, 상기 상태판정수단은, 상기 소정 기간에 있어서의 상기 흡기파형의 시간 간격 또는 상기 호기파형의 시간 간격의 변화 정도에 의거하여, 상기 피험자의 수면 상태가 렘(REM:rapid eye movement) 수면인지 논렘(non-REM) 수면인지의 판정을 수행하는 것을 특징으로 한다.In the invention according to claim 4, in the erosion respiratory sound analysis device according to claim 1, the feature value extracting means extracts at least a time interval of the intake waveform or a time interval of the aerobic waveform, and the state determining means includes: Whether the subject's sleep state is REM (rapid eye movement) sleep or non-REM sleep based on a change in the time interval of the intake waveform or the time interval of the expiratory waveform in the predetermined period. Characterized in that the determination of.
청구항 5에 관한 발명은, 청구항 1에 기재된 침식 호흡음 해석장치에 있어서, 상기 특징값 추출수단은, 적어도 상기 흡기파형의 시간 폭 및 상기 호기파형의 시간 폭 또는 적어도 상기 흡기파형의 진폭값 및 상기 호기파형의 진폭값을 추출하고, 상기 상태판정수단은, 상기 소정 기간에 있어서의 상기 흡기파형의 시간 폭과 상기 호기파형의 시간 폭의 길이 관계 또는 상기 흡기파형의 진폭값과 상기 호기파형의 진폭값의 크기 관계에 의거하여, 상기 피험자가 저산소 상태인지 아닌지의 판정을 수행하는 것을 특징으로 한다.In accordance with a fifth aspect of the present invention, in the erosion respiratory sound analyzer according to claim 1, the feature value extracting means includes at least the time width of the intake waveform and the time width of the exhalation waveform or the amplitude value of the intake waveform and The amplitude value of the exhalation waveform is extracted, and the state determining means has a length relationship between the time width of the intake waveform and the time width of the exhalation waveform or the amplitude value of the intake waveform and the amplitude of the exhalation waveform in the predetermined period. Based on the magnitude relationship of the values, it is characterized in that the subject determines whether or not the subject is hypoxic.
청구항 6에 관한 발명은, 피험자의 침식 호흡음을 검출하여 침식신호를 얻는 단계; 상기 침식신호에 의거하여 호흡 특징 파형을 얻는 단계; 상기 호흡 특징 파형에 있어서 흡기파형과 호기파형을 판별하는 단계; 상기 호흡 특징 파형에 있어서의 흡기파형의 시간 간격, 호기파형의 시간 간격, 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격, 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격, 흡기파형의 시간 폭, 호기파형의 시간 폭, 흡기파형의 진폭값 및 호기파형의 진폭값에서 선택한 1개 또는 복수의 특징값을 추출하는 단계; 소정 기간에 있어서의 상기 1개 또는 복수의 특징값에 의거하여, 상기 소정 기간에 있어서의 상기 피험자의 수면 상태의 판정, 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하는 단계로 이루어지는 침식 호흡음 해석방법이다.The invention according to claim 6, further comprising: detecting an erosion breathing sound of the subject to obtain an erosion signal; Obtaining a respiratory characteristic waveform based on the erosion signal; Determining an intake waveform and an exhalation waveform in the respiratory characteristic waveform; The time interval of the inhalation waveform, the time interval of the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the intake waveform, the time width of the aerobic waveform, Extracting one or a plurality of feature values selected from amplitude values of the waveforms and amplitude values of the expiratory waveforms; Performing the determination of the subject's sleep state, the apnea state or low breath state, or the estimation of the oxygen intake state, based on the one or a plurality of feature values in a predetermined period. Erosion breathing sound analysis method.
청구항 1에 관한 발명인 침식 호흡음 해석장치에 의하면, 침식 호흡음 검출수단에 의해서 검출된 침식신호에 의거하여 호흡 특징 파형을 얻는 호흡특징파형 취득수단과, 호흡 특징 파형에 있어서 흡기파형과 호기파형을 판별하는 호흡파형 판별수단을 구비하고 있기 때문에, 특징값 추출수단에 의해서 흡기파형의 시간 간격, 호기파형의 시간 간격, 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격, 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격, 흡기파형의 시간 폭, 호기파형의 시간 폭, 흡기파형의 진폭값 및 호기파형의 진폭값에서 선택한 1개 또는 복수의 특징값을 추출할 수 있다.According to the erosion respiratory sound analyzer according to claim 1, the respiratory characteristic waveform acquiring means for obtaining the respiratory characteristic waveform based on the erosion signal detected by the erosive respiratory sound detection means, and the intake waveform and the aerobic waveform in the respiratory characteristic waveform Since a respiratory waveform discriminating means for discriminating is provided, the feature value extracting means makes a time interval for the intake waveform, a time interval for the aerobic waveform, a time interval for the aerobic waveform to the aerobic waveform, a time interval for the intake waveform to the intake waveform, and an intake waveform. One or a plurality of feature values selected from the time width, the time width of the exhalation waveform, the amplitude value of the intake waveform, and the amplitude value of the exhalation waveform can be extracted.
그리고, 상태판정수단에 의해서, 추출한 특징값의 소정 기간에 있어서의 합계값, 평균값 또는 변화 정도에 의거하여 소정 기간에 있어서의 피험자의 수면 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하면, 침식 호흡음을 비구속으로 직접 검출하는 시스템임에도 불구하고, 종래의 동종 시스템에 비해서 판정 또는 추정 정밀도가 크게 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.Then, by the state determining means, based on the total value, the average value, or the degree of change in the predetermined period of the extracted feature value, the determination of the subject's sleep state or the estimation of the oxygen intake state in the predetermined period is performed. Although the system directly detects sound unconstrained, it is possible to obtain an effect that the determination or estimation accuracy is greatly improved as compared with the conventional homogeneous system.
또, 신체에 센서 등을 장착하거나 피험자를 마취시킬 필요가 없기 때문에, 시간과 품이 들지 않으며 피험자의 수면을 방해하는 일도 없다.In addition, since there is no need to attach a sensor or the like to the body or to anesthetize the subject, it takes no time and arms and does not disturb the subject's sleep.
따라서, 수면장해의 조기 발견, 지하철ㆍ버스ㆍ택시의 운전자들의 졸음운전이 사고를 일으킬 위험성이 있는 일에 종사하는 사람의 수면 상태의 확인 등에 대한 이용성이 크다.Therefore, it is very useful for early detection of sleep disturbances, confirmation of sleep status of a person engaged in work where drowsy driving of drivers in subways, buses and taxis may cause an accident.
청구항 2에 관한 발명인 침식 호흡음 해석장치에 의하면, 청구항 1에 관한 발명의 효과에 더하여, 흡기파형의 진폭값 및 호기파형의 진폭값이 일정 기간마다 설정한 한계값을 초과한 부분의 시간 폭의 총계가 일정 기간에 차지하는 비율의 변화에 의거하여, 피험자의 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 정밀도 좋게 수행할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to the erosion respiratory sound analyzer according to claim 2, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the amplitude of the intake waveform and the amplitude of the expiratory waveform exceed the limits set for each period. Based on the change in the proportion of the total in a certain period, the effect of determining the subject's apnea state or low breathing state or estimating the oxygen intake state can be obtained with high accuracy.
청구항 3에 관한 발명인 침식 호흡음 해석장치에 의하면, 청구항 1에 관한 발명의 효과에 더하여, 일정 기간마다의 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격 또는 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격이 한계값을 초과한 시간 간격의 추출 회수 또는 합계값에 의거하여, 피험자의 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 정밀도 좋게 수행할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to the erosion respiratory sound analyzer according to claim 3, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the time interval of the intake waveform to the exhalation waveform or the time interval of the exhalation waveform to the intake waveform for each fixed period exceeds the limit. Based on the number of extractions or the total value of the time intervals, the effect of determining the apnea state or the low breathing state or the estimation of the oxygen intake state of the subject can be accurately performed.
청구항 4에 관한 발명인 침식 호흡음 해석장치에 의하면, 청구항 1에 관한 발명의 효과에 더하여, 소정 기간에 있어서의 흡기파형의 시간 간격 또는 호기파형의 시간 간격의 변화 정도에 의거하여, 피험자의 수면 상태가 렘 수면인지 논렘 수면인지의 판정을 정밀도 좋게 수행할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to the erosion respiratory sound analyzer according to claim 4, in addition to the effects of the invention according to claim 1, the subject's sleeping state is based on the degree of change in the time interval of the intake waveform or the time interval of the aerobic waveform in a predetermined period. The effect of determining whether or not sleep is non-REM sleep can be obtained with high precision.
청구항 5에 관한 발명인 침식 호흡음 해석장치에 의하면, 청구항 1에 관한 발명의 효과에 더하여, 소정 기간에 있어서의 흡기파형의 시간 폭과 호기파형의 시간 폭의 길이 관계 또는 흡기파형의 진폭값과 호기파형의 진폭값의 크기 관계에 의거하여, 피험자가 저산소 상태인지 아닌지의 판정을 정밀도 좋게 수행할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to the erosion respiratory sound analyzer according to claim 5, in addition to the effect of the invention according to claim 1, the length relationship between the time width of the intake waveform and the time width of the expiratory waveform or the amplitude value of the intake waveform and the exhalation in a predetermined period Based on the magnitude relationship between the amplitude values of the waveforms, it is possible to obtain an effect of accurately determining whether or not the test subject is in a hypoxic state.
청구항 6에 관한 발명인 침식 호흡음 해석방법에 의하면, 피험자의 침식 호흡음을 검출하여 침식신호를 얻는 단계, 침식신호에 의거하여 호흡 특징 파형을 얻는 단계, 호흡 특징 파형에 있어서 흡기파형과 호기파형을 판별하는 단계를 가지고 있기 때문에, 흡기파형의 시간 간격, 호기파형의 시간 간격, 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격, 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격, 흡기파형의 시간 폭, 호기파형의 시간 폭, 흡기파형의 진폭값 및 호기파형의 진폭값에서 선택한 1개 또는 복수의 특징값을 추출할 수 있다.According to the erosion respiratory sound analysis method of the invention according to claim 6, the step of obtaining the erosion signal by detecting the erosion respiration sound of the subject, the step of obtaining the respiratory characteristic waveform based on the erosion signal, the inspiration waveform and aerobic waveform in the respiratory characteristic waveform Since it has a step of discriminating, the time interval of the intake waveform, the time interval of the aerobic waveform, the time interval of the intake waveform to the aerobic waveform, the time interval of the intake waveform to the aerobic waveform, the time width of the intake waveform, the time width of the aerobic waveform, One or more feature values selected from the amplitude value of the intake waveform and the amplitude value of the exhalation waveform can be extracted.
그리고, 청구항 1에 관한 발명과 마찬가지로, 추출한 특징값의 소정 기간에 있어서의 합계값, 평균값 또는 변화 정도에 의거하여, 소정 기간에 있어서의 피험자의 수면 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하면, 종래의 침식 호흡음 검출방법에 비해서 판정 또는 추정 정밀도가 크게 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.Then, similarly to the invention of claim 1, based on the sum value, the average value, or the degree of change in the predetermined period of the extracted feature value, the determination of the subject's sleep state or the estimation of the oxygen intake state in the predetermined period is performed. As a result, it is possible to obtain an effect that the judgment or estimation accuracy is greatly improved as compared with the conventional erosion respiratory sound detection method.
도 1은 실시예에 관한 침식 호흡음 해석장치를 포함하는 시스템의 개요를 나타내는 도면BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the outline | summary of the system containing the erosion respiratory sound analyzer concerning an Example.
도 2는 침식신호의 실례 및 이 침식신호를 처리한 결과의 그래프를 나타내는 도면2 is a diagram showing an example of an erosion signal and a graph of the result of processing the erosion signal.
도 3은 무호흡 상태인지 아닌지를 판정하는 제 1 방법에 대한 설명도3 is an explanatory diagram of a first method of determining whether or not apnea is present;
도 4는 무호흡 상태인지 아닌지를 판정하는 제 2 방법에 대한 설명도4 is an explanatory diagram of a second method of determining whether or not an apnea state is present;
도 5는 렘 수면인지 논렘 수면인지를 판정하는 방법에 대한 설명도5 is an explanatory diagram of a method of determining whether REM sleep or non-REM sleep
도 6은 저산소 상태인지 아닌지를 판정하는 방법에 대한 설명도6 is an explanatory diagram for a method of determining whether or not a hypoxic state is present;
실시예를 설명하기 전에, 본 발명의 침식 호흡음 해석장치를 포함하는 침식 계측ㆍ해석 시스템의 개요에 대해서 설명한다.Before explaining an Example, the outline | summary of the erosion measurement / analysis system containing the erosion respiratory sound analyzer of this invention is demonstrated.
도 1에 나타낸 바와 같이 개인주택, 양로시설 등(1)에서 취침중인 피험자(2)의 '코'부분 주위에 침식 호흡음을 검출하는 침식 호흡음 검출수단(3){집음 마이크 등}을 설치한다.As shown in FIG. 1, erosion breathing sound detecting means 3 (collecting microphone, etc.) for detecting erosion breathing sound is installed around the 'nose' portion of the subject 2 who is sleeping in a private house, nursing home facility, etc. (1). do.
침식 호흡음 검출수단(3)에 의해서 검출된 침식신호(음성 데이터)는 침식 호흡음 검출수단(3)이 구비하는 블루투스(등록상표) 등의 무선통신수단(4)을 통해서 피험자가 소유하는 휴대 단말(5)(태블릿형 단말이나 스마트 폰)에 일단 송신되고, 이 휴대 단말(5)에서 인터넷 등의 무선통신회선을 경유하여 데이터 서버 기능을 가지는 침식 호흡음 해석장치(6)에 송신된다.The erosion signal (audio data) detected by the erosion breath sound detecting means 3 is carried by the subject through a wireless communication means 4 such as Bluetooth (registered trademark) included in the erosion breath sound detection means 3. It is once transmitted to the terminal 5 (tablet type terminal or smart phone), and is transmitted from this portable terminal 5 to the erosion respiratory sound analyzer 6 which has a data server function via a wireless communication line, such as the Internet.
침식 호흡음 해석장치(6)는 내장된 기억장치나 클라우드 메모리에 수신한 침식신호를 기억시키고, 각종 신호처리를 수행하여 데이터를 해석한다. 그리고, 그 해석결과는 휴대 단말(5)이나 피험자(2)가 통원하고 있는 병원ㆍ진료소 등(7)에 설치되어 있는 단말(8)(PC 등)에 보내져서 피험자(2)나 주치의 등(9)이 그 해석결과를 확인할 수 있도록 되어 있다.The erosion breathing sound analyzing device 6 stores the erosion signal received in the built-in storage device or the cloud memory and analyzes the data by performing various signal processing. The result of the analysis is sent to the terminal 8 (PC, etc.) provided in the portable terminal 5 or the hospital 2 where the subject 2 is hospitalized, the hospital or the like, and the subject 2 or the attending physician. 9) can confirm the result of the analysis.
그리고, 본 발명은 이와 같은 침식 계측ㆍ해석 시스템에 있어서의 침식 호흡음 해석장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to an apparatus and method for analyzing erosion breath sounds in such an erosion measurement and analysis system.
이하, 실시예에 의거하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on an Example.
[실시예]EXAMPLE
도 2는 침식신호의 실례 및 그 침식신호를 처리한 결과의 그래프를 나타내는 도면이다. 이 그래프를 이용하여 실시예에 관한 침식 호흡음 해석장치가 침식신호를 어떻게 처리하는지에 대해서 설명한다. 2 is a diagram showing an example of an erosion signal and a graph of the result of processing the erosion signal. The graph describes how the erosion breathing sound analyzing apparatus according to the embodiment processes the erosion signal.
침식 호흡음 해석장치는, 우선 침식신호에서 소정 길이(예를 들면 10초)마다에 대한 한계값(Hv)을 설정하고, 침식신호가 한계값(Hv)을 초과한 부분의 시간(δi)(i=1∼n)의 총계를 소정 길이로 나눈 값, 즉 한계값(Hv)을 초과한 데이터의 총수를 소정 길이에 있어서의 데이터 총수(예를 들면 샘플링 주파수가 11025㎐인 경우, 10초간의 데이터 총수는 110250)로 나눈 값의 변화를 호흡의 변동으로 간주하고, 무호흡 판별용 파라미터로서 사용한다.The erosion respiratory sound analyzer first sets the threshold value Hv for every predetermined length (for example, 10 seconds) in the erosion signal, and then the time δi of the portion where the erosion signal exceeds the threshold value Hv ( The total of i = 1 to n divided by the predetermined length, that is, the total number of data exceeding the threshold value Hv for the total number of data (for example, when the sampling frequency is 11025 kHz) for 10 seconds The total number of data is regarded as a change in respiration as a change in the value divided by 110250, and is used as a parameter for apnea determination.
그 다음, 침식신호에 대해서 흡기 또는 호기 중 어느 쪽이든 값이 작은 신호가 현저하게 나타나도록 증폭처리를 수행한 후, 50∼2000㎐의 밴드 패스 필터처리와 정규화를 수행하여 처리 후 신호를 얻는다(도 2의 처리 후 신호의 그래프). Then, the amplification process is performed so that a signal having a smaller value, either inspiratory or exhalation, appears remarkably with respect to the erosion signal, and then subjected to band pass filter processing and normalization of 50 to 2000 Hz to obtain a post-processed signal (Fig. Graph of signal after 2).
그리고, 처리 후 신호의 포락선(envelope)을 구하여 호흡 특징 파형을 얻는다(도 2의 호흡 특징 파형의 그래프).Then, the envelope of the signal after processing is obtained to obtain a respiratory characteristic waveform (graph of the respiratory characteristic waveform in FIG. 2).
이 처리는 소정 길이 데이터마다 동일하게 수행된다.This process is performed equally for every predetermined length of data.
그 후, 적절히 선택한 소정 기간에서 얻어진 호흡 특징 파형에 대해서 여러 가지 처리를 실시하여 1개 또는 복수의 특징값을 추출하고, 그 소정 기간에 있어서의 피험자(2)의 수면 상태의 판정, 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행한다. 처리의 일례로서는 흡기파형의 시간 간격, 즉 호흡 주기(Td)를 구하는 처리, 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격(Te)을 추출하는 처리, 흡기파형의 시간 폭(T1)을 추출하는 처리, 호기파형의 시간 폭(T2)을 추출하는 처리, 흡기와 호기 사이의 호흡정지 시간 간격(Ts)을 추출하는 처리를 들 수 있다.Thereafter, various treatments are performed on the respiratory characteristic waveforms obtained in the appropriately selected predetermined period to extract one or a plurality of characteristic values, and the determination of the sleep state of the subject 2 in the predetermined period, the apnea state or Determination of low respiration or estimation of oxygen uptake is performed. Examples of the processing include the time interval of the intake waveform, that is, the process of obtaining the respiration cycle Td, the process of extracting the time interval Te of the aerobic waveform from the intake waveform, the process of extracting the time width T1 of the intake waveform, and the exhalation. The process of extracting the time width T2 of a waveform, and the process of extracting the respiratory stop time interval Ts between inhalation and exhalation are mentioned.
또, 적절히 설정한 기간 중에 있어서의 호흡 특징 파형에 대해서 주파수 해석을 실시하고, 도 2의 스펙트르의 그래프에 나타낸 바와 같이, 제 1 피크에 대응하는 주파수(fd)(0.25㎐) 또는 제 2 피크에 대응하는 주파수(fe)(0.5㎐)를 구하고, T≒1/f의 관계로부터 Td의 평균값(≒4초) 또는 Te의 평균값(≒2초)을 도출하면, 간편한 처리에 의해서 호흡 주기(Td)와 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격(Te)의 평균값을 구할 수 있다.In addition, a frequency analysis is performed on the respiratory characteristic waveforms during the appropriately set period, and as shown in the graph of the spectrum of FIG. 2, the frequency fd (0.25 Hz) or the second peak corresponding to the first peak is shown. The frequency fe (0.5 kHz) corresponding to and the average value of Td (≒ 4 seconds) or the average value of Te (≒ 2 seconds) are derived from the relationship of T / 1 / f. From Td) and the intake waveform, the average value of the time interval Te of the expiratory waveform can be obtained.
도 3은 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태인지 아닌지를 판정하는 제 1 방법에 대한 설명도이며, 이 그래프를 이용하여 피험자(2)가 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태인지 아닌지 판정하는 방법에 대해서 설명한다.3 is an explanatory diagram of a first method for determining whether or not apnea state or low breathing state, and a method of determining whether or not the test subject 2 is apnea state or low breathing state using this graph.
호흡변동의 그래프는 침식신호에 의거하여 구한 상기한 무호흡 판별용 파라미터의 변동을 나타내는 것이다.The graph of respiration fluctuations shows the variation of the above-mentioned apnea determination parameters obtained based on the erosion signal.
평활화 호흡변동의 그래프는 소정 기간의 호흡변동 데이터에 평활화 처리를 실시하여 얻어지는 시계열 데이터를 나타내고 있고, 무호흡의 그래프는 호흡변동 데이터와 그 이동 평균값의 차이를 구하고, 그 차이의 변화가 소정의 한계값보다 작은 경우를 Low, 큰 경우를 High로 한 것이다.The graph of smoothed breathing fluctuations shows time series data obtained by performing a smoothing process on the respiratory fluctuation data of a predetermined period, and the apnea graph obtains the difference between the respiratory fluctuation data and its moving average value, and the change of the difference is a predetermined threshold value. The smaller case is Low and the larger case is High.
무호흡의 그래프에 있어서, Low로 되어 있는 부분이 무호흡 혹은 저호흡 상태로 되어 있는 것을 나타내며, 50분 초과의 4회의 Low 부분 중 최후의 Low 부분을 정밀하게 조사한 바, 57분 7초∼57분 42초에 걸쳐서 약 35초간에 걸쳐서 무호흡 상태가 지속되고 있었다.In the graph of apnea, it shows that the part which is low is in the state of apnea or low breathing, and when the last low part of four low parts more than 50 minutes was examined precisely, 57 minute 7 second-57 minute 42 The apnea state continued for about 35 seconds over a second.
도 4는 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태인지 아닌지를 판정하는 제 2 방법에 대한 설명도이며, 이 그래프를 이용하여 피험자(2)가 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태인지 아닌지를 판정하는 방법에 대해서 설명한다.FIG. 4 is an explanatory diagram of a second method for determining whether or not apnea state or a low breathing state, and a method of determining whether or not the test subject 2 is in an apnea state or a low breathing state using this graph.
소정 기간의 호흡 특징 파형에 있어서, 흡기와 호기 사이의 호흡정지 시간 간격(Ts)을 추출하는 처리를 실시한 후, Ts가 한계값(예를 들면 10초)을 초과한 부분(Tn)을 추출한다. Tn의 추출 회수 및 간격 길이가 수면시 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태를 나타내는 파라미터이다. 또, 소정 한계값을 초과한 시간 간격(Tn)의 변화를 산소섭취 상태의 추측에 이용한다.In the respiratory characteristic waveform for a predetermined period, after performing a process of extracting the respiratory pause time interval Ts between the intake and exhalation, the portion Tn whose Ts exceeded the limit value (for example, 10 seconds) is extracted. . The number of extractions and the interval length of Tn are parameters indicating sleep apnea or sleep apnea. In addition, the change of the time interval Tn exceeding a predetermined limit value is used for the estimation of the oxygen intake state.
도 5는 렘(REM) 수면인지 논렘(non-REM) 수면인지를 판정하는 방법에 대한 설명도이며, 이 그래프를 이용하여 피험자(2)가 렘 수면 상태인지 논렘 수면 상태인지를 판정하는 방법에 대해서 설명한다.FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of determining whether REM sleep or non-REM sleep is used, and a method of determining whether the test subject 2 is in REM sleep state or non-REM sleep state using this graph. Explain.
호흡주기의 그래프는, 호흡 특징 파형에서 구한 호흡주기(Td)가 변동하는 모양을 나타내고 있으며, Td가 심하게 변동하여 호흡주기의 편차가 큰 곳에서는 호흡이 불규칙한 렘 수면 상태로 되어 있고, Td가 안정하여 호흡주기의 편차가 작은 곳에서는 호흡이 규칙적인 논렘 수면 상태로 되어 있다.The graph of the respiratory cycle shows the fluctuation of the respiratory cycle (Td) obtained from the respiratory characteristic waveform.Td fluctuates severely, and the respiratory cycle is in an irregular REM sleep state where the respiratory cycle variation is large, and Td is stable. Therefore, in the place where the deviation of the breathing cycle is small, the breath is in a regular nonremed state of sleep.
이동평균의 그래프는, 측정대상기간의 호흡주기 데이터에 이동평균 처리를 실시하여 얻어지는 시계열 데이터를 나타내고 있으며, 주기가 짧은 곳에서는 렘 수면 상태로 되어 있고, 주기가 긴 곳에서는 논렘 수면 상태로 되어 있다.The graph of the moving average shows time series data obtained by performing moving average processing on the respiratory cycle data of the measurement target period, where the REM sleep state is at a short period and the non-REM sleep state is at a long period. .
수면 상태의 그래프는, 호흡주기 데이터와 그 이동 평균값의 차이를 구하고, 그 차이의 변화가 소정의 한계값보다 큰 경우를 Low, 작은 경우를 High로 한 것이다. The graph of the sleep state calculates the difference between the respiratory cycle data and the moving average value, and sets the case where the change of the difference is greater than the predetermined limit value as Low and the case where the change is smaller.
수면 상태의 그래프에 있어서, Low로 되어 있는 부분이 각성(覺醒) 상태 또는 렘 수면 상태로 되어 있는 것을 나타내고 있고, High로 되어 있는 부분이 논렘 수면 상태로 되어 있는 것을 나타내고 있다.In the graph of the sleep state, the low portion indicates that the wake state or the REM sleep state is shown, and the high portion indicates the non-remme sleep state.
도 6은 저산소 상태인지 아닌지를 판정하는 방법에 대한 설명도이며, 이 그래프와 도 2의 호흡 특징 파형의 그래프를 이용하여 피험자(2)가 저산소 상태인지 아닌지를 판정하는 방법에 대해서 설명한다.FIG. 6 is an explanatory diagram for determining whether or not a hypoxic state is described, and a method for determining whether or not the test subject 2 is in a hypoxic state using this graph and the graph of the respiratory characteristic waveform of FIG. 2 will be described.
도 2의 호흡 특징 파형의 그래프에 있어서, 흡기파형의 시간 폭(T1)이 호기파형의 시간 폭(T2)보다 긴 경우, 기도가 좁아져서 호흡곤란에 의해 흡기파형의 시간 폭(T1)이 길어지게 된 것이라 생각할 수 있으며, 이것은 저산소 상태라 판정된다.In the graph of the respiratory characteristic waveform of FIG. 2, when the time width T1 of the intake waveform is longer than the time width T2 of the exhalation waveform, the airway becomes narrow and the time width T1 of the intake waveform becomes long due to difficulty in breathing. It can be thought that it is lost, which is determined to be a hypoxic state.
또, 흡기파형의 진폭값이 호기파형의 진폭값보다 큰 경우도 상기한 바와 마찬가지로 저산소 상태라 판정된다.Also, when the amplitude value of the intake waveform is larger than the amplitude value of the exhalation waveform, it is determined as in the low oxygen state as described above.
즉, 도 6의 호흡 특징 파형의 그래프에 있어서, 흡기파형의 진폭값이 직후의 호기파형의 진폭값보다 크고, 또한 그 흡기파형의 시간 폭이 직후의 호기파형의 시간 폭보다 크게 되어 있는 부분(사각으로 둘러싸인 부분)은, 개인적인 차이는 있지만, 피험자(2)가 충분히 공기를 흡입하지 못하고 있었던 가능성으로부터 혈중산소농도가 저하되고 있을 것으로 의심된다.That is, in the graph of the respiratory characteristic waveform of FIG. 6, the amplitude value of the intake waveform is larger than the amplitude value of the immediately exhaled waveform, and the time width of the intake waveform is larger than the time width of the immediately exhaled waveform ( Although there are individual differences, it is suspected that the blood oxygen concentration is lowered due to the possibility that the test subject 2 has not sufficiently inhaled air.
실시예가 적용되는 침식 계측ㆍ해석 시스템 및 실시예의 침식 호흡음 해석장치 및 방법에 관한 변형예를 열거한다.Examples of the erosion measurement and analysis system to which the embodiment is applied and the apparatus and method for analyzing the erosion breathing sound of the embodiment are listed.
(1) 실시예가 적용되는 침식 계측ㆍ해석 시스템에 있어서는, 침식 호흡음 검출수단(3)(집음 마이크 등)을 취침중인 피험자(2)의 '코'부분 주위에 설치하였으나, 피험자(2)의 침대 머리, 상측(천정 등), 피험자(2)의 머리 근방에 있는 책장 혹은 조명기구 등, 또는 피험자(2)가 착용하고 있는 파자마 등에 설치하여도 좋다.(1) In the erosion measurement and analysis system to which the embodiment is applied, the erosion respiratory sound detection means 3 (collecting microphone, etc.) is installed around the 'nose' portion of the subject 2 who is sleeping, but the It may be provided in a bed head, an upper side (ceiling, etc.), a bookshelf or a lighting fixture in the vicinity of the head of the subject 2, or a pajama worn by the subject 2.
(2) 실시예가 적용되는 침식 계측ㆍ해석 시스템에 있어서는, 침식 호흡음 검출수단(3)에 의해서 검출된 침식신호는 피험자가 소유하는 휴대 단말(5)에 일단 송신되지만, 퍼스널 컴퓨터나 전용 단말에 송신되도록 하여도 좋고, 침식 호흡음 검출수단(3) 자체에 송신기능을 갖게 하여 직접 침식 호흡음 해석장치(6)에 송신할 수 있도록 하여도 좋다.(2) In the erosion measurement and analysis system to which the embodiment is applied, the erosion signal detected by the erosion breathing sound detection means 3 is once transmitted to the portable terminal 5 owned by the subject, but to a personal computer or a dedicated terminal. The erosion breathing sound detection means 3 itself may have a transmission function, and the erosion breathing sound analysis device 6 may be directly transmitted.
(3) 실시예에서는 피험자(2)의 수면 상태의 판정, 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하는 것밖에는 설명되어 있지 않지만, 어느 경우나 판정이나 추정한 결과에 대해서 알기 쉽게 설명하는 도면, 그림 또는 문헌 등을 휴대 단말(5)이나 단말(8)에 표시하여, 피험자(2)와 주치의 등(9)이 수면 상태, 무호흡 상태, 저호흡 상태 또는 산소섭취 상태를 파악하기 쉽게 하는 편이 좋다.(3) In the embodiment, only the determination of the sleep state of the subject 2, the determination of the apnea state or the low breathing state, or the estimation of the oxygen intake state are described. Drawings, drawings, documents, etc., which are easily explained, are displayed on the mobile terminal 5 or the terminal 8 so that the subject 2 and the physician's back 9 can sleep, apnea, hypopnea or oxygen uptake. It's better to make it easier to grasp.
(4) 실시예의 도 2 및 도 5에 대한 설명에서는 흡기파형의 시간 간격을 호흡주기로 하고, 호흡주기의 편차의 대소(大小)에 따라서 피험자(2)가 렘 수면 상태인지 논렘 수면 상태인지를 판정하고 있으나, 호기파형의 시간 간격을 호흡주기로 하고, 상기한 바와 마찬가지로 피험자(2)가 렘 수면 상태인지 논렘 수면 상태인지를 판정하도록 하여도 좋다.(4) In the description of FIGS. 2 and 5 of the embodiment, the time interval of the intake waveform is regarded as the respiration cycle, and it is determined whether the subject 2 is in the REM sleep state or the non-REM sleep state according to the magnitude of the deviation of the respiration cycle. Although the time interval of the aerobic waveform is a breathing cycle, the test subject 2 may determine whether the subject 2 is in a REM sleep state or a non-REM sleep state as described above.

Claims (6)

  1. 피험자의 침식 호흡음을 검출하는 침식 호흡음 검출수단과,Erosion breathing sound detection means for detecting the erosion breathing sound of the subject,
    상기 침식 호흡음 검출수단에 의해서 검출된 침식신호에 의거하여 호흡 특징 파형을 얻는 호흡특징파형 취득수단과,Respiratory feature waveform acquisition means for obtaining a respiratory feature waveform on the basis of the erosion signal detected by the erosion respiratory sound detection means;
    상기 호흡 특징 파형에 있어서 흡기파형과 호기파형을 판별하는 호흡파형 판별수단과,Breathing waveform discriminating means for discriminating an intake waveform and an exhalation waveform in said breathing characteristic waveform;
    상기 호흡 특징 파형에 있어서의 흡기파형의 시간 간격, 호기파형의 시간 간격, 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격, 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격, 흡기파형의 시간 폭, 호기파형의 시간 폭, 흡기파형의 진폭값 및 호기파형의 진폭값에서 선택한 1개 또는 복수의 특징값을 추출하는 특징값 추출수단과,The time interval of the inhalation waveform, the time interval of the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the intake waveform, the time width of the aerobic waveform, Feature value extraction means for extracting one or a plurality of feature values selected from the amplitude value of the waveform and the amplitude value of the expiratory waveform;
    소정 기간에 있어서의 1개 또는 복수의 특징값에 의거하여 상기 소정 기간에 있어서의 상기 피험자의 수면 상태의 판정, 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하는 상태판정수단을 구비하는 침식 호흡음 해석장치.Based on one or a plurality of feature values in a predetermined period, state determination means for performing the determination of the subject's sleep state, the apnea or low breath state, or the estimation of oxygen intake state in the predetermined period; Erosion breathing sound analysis device provided.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 특징값 추출수단은, 적어도 상기 흡기파형의 진폭값 및 상기 호기파형의 진폭값을 추출하고,The feature value extracting means extracts at least an amplitude value of the intake waveform and an amplitude value of the exhalation waveform,
    상기 상태판정수단은, 상기 흡기파형의 진폭값 및 상기 호기파형의 진폭값이 일정 기간마다 설정한 한계값을 초과한 부분의 시간 폭의 총계가 상기 일정 기간에 차지하는 비율의 변화에 의거하여, 상기 피험자의 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하는 것을 특징으로 하는 침식 호흡음 해석장치.The state determining means is based on the change in the proportion of the time width of the portion where the amplitude value of the intake waveform and the amplitude value of the exhalation waveform exceed the threshold set for each predetermined period, in the predetermined period. Erosion breathing sound analysis device characterized in that for performing the determination of the apnea state or hyporespiratory state of the subject or the oxygen intake state.
  3. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 특징값 추출수단은, 적어도 상기 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격 및 상기 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격을 추출하고,The feature value extracting means extracts at least a time interval of the inhalation waveform from the intake waveform and a time interval of the intake waveform from the exhalation waveform,
    상기 상태판정수단은, 일정 기간마다의 상기 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격 또는 상기 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격이 한계값을 초과한 시간 간격의 추출 회수 또는 합계값에 의거하여, 상기 피험자의 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하는 것을 특징으로 하는 침식 호흠음 해석장치.The state determining means is based on the number of times of extraction or the sum of the time intervals in which the time intervals from the intake waveform to the exhalation waveform or the time interval from the exhalation waveform to the intake waveform exceed a threshold for each period. Erosion call sound analysis device characterized in that for performing the determination of the apnea state or low breathing state or the estimation of oxygen intake state.
  4. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 특징값 추출수단은, 적어도 상기 흡기파형의 시간 간격 또는 상기 호기파형의 시간 간격을 추출하고,The feature value extracting means extracts at least a time interval of the intake waveform or a time interval of the exhalation waveform,
    상기 상태판정수단은, 상기 소정 기간에 있어서의 상기 흡기파형의 시간 간격 또는 상기 호기파형의 시간 간격의 변화 정도에 의거하여, 상기 피험자의 수면 상태가 렘 수면인지 논렘 수면인지의 판정을 수행하는 것을 특징으로 하는 침식 호흡음 해석장치.The state determining means performs the determination of whether the subject's sleep state is REM sleep or non-REM sleep based on the degree of change of the time interval of the intake waveform or the time interval of the exhalation waveform in the predetermined period. Erosion breathing sound analyzer, characterized in that.
  5. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 특징값 추출수단은, 적어도 상기 흡기파형의 시간 폭 및 상기 호기파형의 시간 폭 또는 적어도 상기 흡기파형의 진폭값 및 상기 호기파형의 진폭값을 추출하고,The feature value extracting means extracts at least a time width of the intake waveform and a time width of the exhalation waveform or at least an amplitude value of the intake waveform and an amplitude value of the exhalation waveform,
    상기 상태판정수단은, 상기 소정 기간에 있어서의 상기 흡기파형의 시간 폭과 상기 호기파형의 시간 폭의 길이 관계 또는 상기 흡기파형의 진폭값과 상기 호기파형의 진폭값의 크기 관계에 의거하여, 상기 피험자가 저산소 상태인지 아닌지의 판정을 수행하는 것을 특징으로 하는 침식 호흡음 해석장치.The state determining means is based on the length relationship between the time width of the intake waveform and the time width of the exhalation waveform or the magnitude relationship between the amplitude value of the intake waveform and the amplitude value of the exhalation waveform in the predetermined period. Erosion breathing sound analysis device, characterized in that for performing a determination of whether or not the subject is in a hypoxic state.
  6. 피험자의 침식 호흡음을 검출하여 침식신호를 얻는 단계,Detecting the erosion breathing sound of the subject to obtain an erosion signal,
    상기 침식신호에 의거하여 호흡 특징 파형을 얻는 단계,Obtaining a respiratory characteristic waveform based on the erosion signal;
    상기 호흡 특징 파형에 있어서 흡기파형과 호기파형을 판별하는 단계,Determining an intake waveform and an exhalation waveform in the respiratory characteristic waveform;
    상기 호흡 특징 파형에 있어서의 흡기파형의 시간 간격, 호기파형의 시간 간격, 흡기파형에서부터 호기파형의 시간 간격, 호기파형에서부터 흡기파형의 시간 간격, 흡기파형의 시간 폭, 호기파형의 시간 폭, 흡기파형의 진폭값 및 호기파형의 진폭값에서 선택한 1개 또는 복수의 특징값을 추출하는 단계,The time interval of the inhalation waveform, the time interval of the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the aerobic waveform to the aerobic waveform, the time interval of the intake waveform, the time width of the aerobic waveform, Extracting one or more feature values selected from the amplitude value of the waveform and the amplitude value of the expiratory waveform,
    소정 기간에 있어서의 상기 1개 또는 복수의 특징값에 의거하여, 상기 소정 기간에 있어서의 상기 피험자의 수면 상태의 판정, 무호흡 상태 혹은 저호흡 상태의 판정 또는 산소섭취 상태의 추정을 수행하는 단계로 이루어지는 침식 호흡음 해석방법.Performing the determination of the subject's sleep state, the apnea state or low breath state, or the estimation of the oxygen intake state, based on the one or a plurality of feature values in a predetermined period. Erosion breathing sound analysis method.
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