[发明专利]监测生物学信息的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于监测目标人的生物学信息的设备和方法。

背景技术

已知有多种用于监测诸如人类等的生物的自主神经活动的方法。最近，频率分析方法正被普遍使用。在此频率分析方法中，通过分析心跳时间间隔的波动计算交感神经和副交感神经活动的水平。

人的心率经常是根据从人的心电图、光电型或者压力型脉搏计得到的波形中的峰值到峰值的时间间隔来计算的。波形中出现一个峰是由于一次心跳。在频率分析方法中，一系列关于心跳时间间隔的数据被采集，这些数据被转换为频谱，并且频谱中的低频带(LF：从0.05赫兹到0.15赫兹范围的频带)和高频带(HF：从0.15赫兹到0.4赫兹范围的频带)的功率(power)被确定为心率。以这种方式，频率分析方法利用LF和HF与自主神经活动之间的关系。

然而，该频率分析方法需要高端计算机环境，这个环境并不总是能够实现的。如果没有这样一个计算机环境，分析频率的一种途径是利用诸如RR50和在连续R-R间隔中的差的平方的总和的平均值(MSSD)的指数。

RR50是如下得到的指数。即在例如一分钟的预定时间段内对所有心跳计算相邻两次心跳的时间间隔之间的差，RR50是该差超过50毫秒的心跳的次数。

另一方面，MSSD是如下得到的指数。即在预定时间段内对所有心跳计算相邻两次心跳的时间间隔之间的差的平方，MSSD是这些平方的平均值。RR50和MSSD两者都被用于监测自主神经活动并且都利用心跳时间间隔的波动程度。

自主神经活动甚至还可以用其它技术来监测。有一种已知的方法是基于人的心电图和呼吸模式实时计算副交感神经活动(参见JP-A 2005-319256(KOKAI))。另一方面，还有一种已知的方法是基于人心率时间间隔的最后三个数据之间的大小变化计算副交感神经活动(参见JP-A H8-117198(KOKAI))。

人的情感状况，即人是否感到压力，可以通过监测自主神经活动来确定。而且，当某人被确定为困乏时该技术可以有效地用来防止他/她打瞌睡，并且基于自主神经活动的改变模式而确定睡眠的状态。该技术甚至可用于医疗目的。例如，JP-A No.3643564(KOKAI)公开了一种技术，该技术基于心率的波动评估自主神经功能，并且监测血压测量期间由于血压计绑带造成血管压缩前后心率的变化。

然而，常规的频率分析方法包括大量的计算，因而这个方法不能在通常结合在移动装置中的低端计算机系统上实现。另一方面，高端计算机系统昂贵且需要高能电池，这也增加了成本。

关于RR50和MSSD指数，其结果包括低频成分(等同于LF)和高频成分(等同于HF)，这些成分是波动成分的一部分，因此难以将该结果分成用于交感神经和副交感神经的各个部分。

JP-A 2005-319256(KOKAI)中公开的技术有一个缺点，就是需要来自两方面信息的信号，即心电图和呼吸模式，从而整个系统的结构变得复杂。

JP-A H8-117198(KOKAI)中公开的技术有一个缺点，因为基于例如，“大，小，大”，或“小，大，小”的最后三个数据的预定模式数进行计算，因此该计算不是定量的计算。

发明内容

根据本发明的一个方面，生物学信息监测设备包括探测目标人的脉搏间隔的探测单元；计算作为在基于目标脉搏间隔决定的第一时间段内的脉搏间隔的平均值的平均脉搏间隔的第一计算单元；和基于平均脉搏间隔和目标脉搏间隔之间的差计算副交感神经指数的第二计算单元。

根据本发明的另一个方面，生物学信息监测设备包括探测目标人的脉搏间隔的探测单元；计算作为在基于目标脉搏间隔决定的第一时间段内的脉搏间隔的平均值的平均脉搏间隔的第一计算单元；和基于在第二时间段内平均脉搏间隔的离差度计算交感神经指数的第二计算单元。

根据本发明的再一个方面，生物学信息监测设备包括监测目标人的脉搏幅度的监测单元；和基于由监测单元监测的脉搏幅度计算交感神经指数的计算单元。

根据本发明的再一个方面，监测和处理目标人的生物学信息的方法包括探测目标人的脉搏间隔；计算作为在基于目标脉搏间隔决定的第一时间段内的脉搏间隔的平均值的平均脉搏间隔；和基于平均脉搏间隔和目标脉搏间隔之间的差计算副交感神经指数。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的生物学信息监测系统的方块图；

图2是解释将该生物学信息监测系统戴到目标人手上的示意图；

图3A是在三个垂直方向上的加速度数据的曲线图；

图3B是在一分钟内在三个方向的加速度的时间导数的曲线图；