[发明专利]用于检测生命机能的装置,控制单元和脉搏波传感器

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测生命机能，即生物计量状况的装置，比如利用易于安装的脉搏波传感器检测咳嗽和呵欠。

背景技术

鼻用热传感器，鼻压传感器，胸带传感器等作为呼吸系统监视器用于检测呼吸、咳嗽和呵欠。

例如，关于测量咳嗽，可利用呼吸(sprio-breathing)流量计(专利文献1)，甲状腺信号(专利文献2)和导管(catheter)振动(专利文献3)的多种器件。这些测量器件和测量方法是如此的复杂以至于咳嗽等状况不能容易地在私人家庭或交通工具中进行测量。

作为更简单的技术，提出了使用由麦克风检测到的语音信号的图形(专利文献4)，或由麦克风检测到的语音信号和声压水平(专利文献5)。由于噪声的原故，这种检测的准确性很低，并且当有多个人时，很难指定声音的来源。

还提出使用鼻子的照片图像(专利文献6)或床负载的变化(专利文献7)，在使用图像的情况下，图像是在一个特定的位置拍摄的，为了实现测量需要对这个位置进行限制。除此之外，当咳嗽时，人会把他或她的手放到嘴上。因此，手成了降低检测准确性的遮挡物。在使用床负载的情况下，比如人体运动的运动伪影(motion artifact)无法从咳嗽中分离出来。

作为检测呵欠的方法，进一步提出使用照片图像或语音(专利文献8)。这种方法需要复杂的测量设备。还提出通过分析脉搏波来检测呼吸状况(专利文献9到11)。

[专利文献1]JP-A-8-173403

[专利文献2]JP-A-9-98964

[专利文献3]JP-T-11-506380(US 5899927)

[专利文献4]JP-A-7-376

[专利文献5]JP-A-2003-38460

[专利文献6]JP-A-8-257015(US 5704367)

[专利文献7]JP-A-2003-552

[专利文献8]JP-A-2005-199078

[专利文献9]JP-A-2002-355227(US6669632)

[专利文献10]JP-A-2002-78690(US6856829)

[专利文献11]JP-A-2002-153432(US6856829)

发明内容

本发明具有一个目标，该目标是提供一种基于简单的方法检测例如咳嗽和呵欠的生命机能的装置，其控制单元以及用于安装脉搏波传感器单元的器件。

(1)根据本发明的第一个方面，当在与心脏的舒张阶段相对应的脉搏舒张阶段中(简称在p-舒张侧)的幅度已经超过与最小血压相对应的预定下限水平时，确定为出现了运动伪影。

通过实验，如果在p-舒张侧的幅度下降到下限水平以下，如图3A所示，则可以证实出现了运动伪影。

也就是，血管的弹性可维持最小血压(舒张血压)，并且不会发生p-舒张侧的幅度突然变得低于下限水平的情况，如基于脉搏波信号所观察到的那样。因此，如果低于舒张血压的脉搏波信号出现，则认为出现了运动伪影。在示出脉搏波的图中，上侧表示收缩侧，下侧表示舒张侧，从而相对于血压更容易理解(通常被叫做反向脉搏波的图)。

可使用一条近似线作为用于确定p-舒张侧的强度的下限水平，例如，这条近似线可以是从在表示舒张血压的p-舒张侧的多个峰值中得到的。然而，以一个预定的百分数减小或增加的值均可被选作下限水平选择。

(2)根据本发明的第二个方面，表示呼吸状况的呼吸波形(呼吸曲线)可从脉搏波中得到。当检测到锐角的双三角波时，可确定发生了咳嗽，在这个双三角波中，呼吸波形的两个峰值连续地超过预定的水平。

如果发生了咳嗽，则由于咳嗽特有的肌肉运动，可在一个短暂的时间段内(例如，在1到2秒内)观察到低于预定水平的锐角的双三角波(由于胸压具有负的符号，因而在图中的呼吸曲线波形表示成向下突)，如图5B所示。因此，上述状况被用于确定咳嗽。这里，锐角的双三角波具有由右、左峰值外侧上的线形成的锐角。

在呼吸波形的幅度的增加超出正常幅度的如30％以上的情况下，可能发生了咳嗽。因此，可以有附加的其他确定条件，即，是否幅度大于预定水平。此外，用于确定的该预定水平(或预定的周期)可由通过实验找到最佳值的方式加以设置(此后同样有效)。