心力衰竭诊断装置制造方法及图纸

技术编号:32963896 阅读:17 留言:0更新日期:2022-04-09 11:01
本发明专利技术提供一种新的心力衰竭诊断装置,其能够根据不需要佩戴于使用者的柔性的压电型传感器片的检测结果而进行基于呼吸稳定性的心力衰竭的高精度的诊断。心力衰竭诊断装置10使用根据使用者P的呼吸频率的标准偏差而生成的指标来进行心力衰竭的诊断,具有:柔性的压电型传感器片12,其输出与输入振动相应的检测信号;呼吸信号获取部40,其从压电型传感器片12的检测信号中提取由呼吸引起的振动频率的信号作为呼吸信号;以及功率谱运算部44,其根据呼吸信号计算呼吸频带的功率谱,心力衰竭诊断装置10设置有信号修正部12,该信号修正部12以使在功率谱中呼吸波形的一次频率分量的最大值相对于呼吸波形的二次频率分量的最大值为1.5倍以上的方式对检测信号进行修正而成为该呼吸信号。该呼吸信号。该呼吸信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】心力衰竭诊断装置


[0001]本专利技术涉及使用基于呼吸的检测信号得到的指标来进行心力衰竭的诊断的心力衰竭诊断装置。

技术介绍

[0002]在心力衰竭的患者中,病情的恶化有可能导致死亡等严重的结果,因此病情的掌握、早期发现等很重要。因此,对于心力衰竭的患者,需要适当地进行心力衰竭的预后的预测、心力衰竭恶化的早期检测、心力衰竭的重症度的评价等。
[0003]然而,也考虑通过交感神经活动的测定来评价心力衰竭的状态,但交感神经活动的测定并不容易。对此,例如在日本专利第5679971号公报(专利文献1)中,提出了能够基于呼吸的检测信号容易地掌握心力衰竭的病情的方法。
[0004]在该专利文献1中公开的心力衰竭的诊断方法中,根据由呼吸传感器检测出的睡眠中的被检查者的呼吸波形进行频率解析而生成频谱,进一步地,使用通过提取包含呼吸频率的频带并整夜连续地生成呼吸频率的标准偏差的倒数即呼吸频率指数(RSI)而得到的指标,通过该指标的时间推移来掌握心力衰竭的症状。
[0005]另外,作为呼吸传感器,例示了粘贴于被检查者的鼻腔附近的皮肤面的由热传感器构成的呼吸气流传感器,但为了进一步减轻被检查者的不适感,例如也提出了采用压敏传感器的方案。压敏传感器通过铺设于被检查者就寝的床等床面来检测伴随呼吸的体压变化,不需要佩戴于被检查者的身体上。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利第5679971号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的问题
[0010]然而,本专利技术人进行了研究,结果判明:能够充分地基于由压敏传感器检测出的体压变化来测定呼吸,另一方面,在根据从由压敏传感器检测出的呼吸信号得到的频谱,例如求出上述的呼吸频率指数(RSI)等来掌握心力衰竭的症状的情况下,与使用呼吸气流传感器的情况相比,在精度上存在改善的余地。
[0011]本专利技术的解决课题在于提供一种新的心力衰竭诊断装置,该心力衰竭诊断装置使用由压电型传感器得到的基于体压变化的呼吸的检测信号,能够实现进行基于呼吸频率指数(RSI)等的心力衰竭的诊断时的精度的提高。需要说明的是,本专利技术中的心力衰竭的诊断并不限定于狭义的基于医生的诊断的判断,作为与被检查者的心力衰竭相关的症状的判别,例如包含心力衰竭的预后的预测、心力衰竭恶化的早期检测、心力衰竭的重症度的评价等结果信号的输出,还包含与心力衰竭相关的症状的判断信息的提供等。
[0012]用于解决问题的手段
[0013]以下,对用于掌握本专利技术的优选方式进行记载,但以下所记载的各方式是例示性地记载的方式,不仅能够适当地相互组合而采用,对于各方式所记载的多个构成要素,也能够尽可能独立地识别并采用,也能够适当地与其他方式所记载的任一构成要素组合而采用。由此,在本专利技术中,并不限定于以下记载的方式,能够实现各种其他方式。
[0014]第一方式是一种心力衰竭诊断装置,其使用基于横躺的被检查者的呼吸的检测信号得到的且利用了呼吸频率的标准偏差的指标来诊断心力衰竭,其中,所述心力衰竭诊断装置具有:柔性的压电型传感器片,其输出与输入振动相应的所述检测信号;呼吸信号获取部,其从该压电型传感器片的该检测信号中提取由呼吸引起的振动频率的信号作为呼吸信号;以及功率谱运算部,其根据该呼吸信号求出呼吸频带的功率谱,所述心力衰竭诊断装置设置有信号修正部,所述信号修正部以使得在该功率谱中呼吸波形的一次频率分量的最大值相对于呼吸波形的二次频率分量的最大值为1.5倍以上的方式对该检测信号进行修正而成为该呼吸信号。
[0015]本专利技术人对代替呼吸气流传感器而采用压电型传感器的情况下的如上所述的心力衰竭诊断精度的问题进行了研究,结果得到了压电型传感器特有的输出特性是主要原因之一的见解。即,在基于压电型传感器所得到的呼吸的检测信号(呼吸信号)进行心力衰竭诊断时,利用根据呼吸信号求出的功率谱,将存在于呼吸频带的功率谱的峰值区域的信号用作呼吸的检测信号。因此,在压电型传感器的灵敏度的频率特性不平坦的情况下,成为呼吸信号的功率谱失真的形式。该失真对呼吸信号的标准偏差产生不良影响,对RSI值产生误差。特别是,一般的压电型传感器具有由该传感器的绝缘电阻和静电电容产生的高通滤波器特性,在包含呼吸信号频带的低频区域中,难以成为平坦的频率特性。
[0016]另一方面,呼吸信号的频谱具有包含低频区域的一次频率分量和高次频率分量的复杂的形状。因此,在压电型传感器的灵敏度的频率特性为高通滤波器特性的情况下,呼吸信号的频谱的高次分量被无意地强调而失真。由此可知,在上述的RSI值的计算时,存在包含二次分量而作为呼吸信号来处理的隐患,存在无法准确地检测呼吸频率的情况。即,为了高精度地计算RSI值,需要使压敏传感器的频率特性平坦。
[0017]在此,在本方式的心力衰竭诊断装置中,新采用了以使得在功率谱中将呼吸波形的一次频率分量成为比二次频率分量充分大的方式进行修正的信号修正部。通过该信号修正部,能够更准确地反映本来的呼吸信号即检测信号中的呼吸频率的一次分量,特别是能够抑制呼吸频率的二次分量引起的不良影响而获取功率谱。因此,例如在通过从得到的功率谱中获取利用了标准偏差的、与“呼吸周期的规则性”有关的指标来评价呼吸周期的随时间的变动或稳定性从而进行心力衰竭的诊断时,通过采用压电型的压敏传感器导致的对被检查者的非侵袭性、非限制性,不会有损无不适感的良好使用感,能够实现诊断精度的提高。
[0018]另外,与静电电容型的传感器、空气式等其他方式的传感器相比,一般地,压电型的传感器的灵敏度高且容易检测呼吸信息。进一步地,由于没有基于静态负荷导致的偏置信号,因此检测信号(呼吸信号)不会受到被测定者的体重、压电型传感器的铺设方式的影响,与上述的其他方式的传感器相比,具有容易进行信号处理的优点。
[0019]再有,压敏传感器不需要约束患者,特别是本申请中提出的压电型的压敏传感器的灵敏度高,即使在床单下、床垫下也能够测量,因此能够减少给患者带来的负担。
[0020]第二方式在第一方式所涉及的心力衰竭诊断装置的基础上,所述压电型传感器片具有压电层和电极层,该压电层由橡胶弹性体形成。
[0021]一般而言,与橡胶弹性体制的压电型传感器相比,陶瓷制、合成树脂制的压电型传感器的截止频率容易成为低频,但柔性低,患者容易感到不适。因此,在本方式的心力衰竭诊断装置中,作为压电型传感器的材质,采用截止频率容易成为高频的橡胶弹性体,并且通过采用所述的信号修正部,能够高精度地检测被检查者的呼吸周期。因此,能够确保被检查者的呼吸信号的检测精度以及心力衰竭的诊断精度,并且能够采用柔性的压电型片材,能够进一步减轻使用时的被检查者的不适感。
[0022]第三方式在所述第二方式所涉及的心力衰竭诊断装置的基础上,所述压电型传感器片的所述压电层由具有109Ω
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cm以上的体积电阻率的高电阻橡胶材料构成。
[0023]在本方式的心力衰竭诊断装置中,通过采用电阻值比较高的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种心力衰竭诊断装置,该心力衰竭诊断装置使用基于横躺的被检查者的呼吸的检测信号得到的且利用了呼吸频率的标准偏差的指标来诊断心力衰竭,其中,所述心力衰竭诊断装置具有:柔性的压电型传感器片,其输出与输入振动相应的所述检测信号;呼吸信号获取部,其从该压电型传感器片的该检测信号中提取由呼吸引起的振动频率的信号作为呼吸信号;以及功率谱运算部,其根据该呼吸信号求出呼吸频带的功率谱,所述心力衰竭诊断装置设置有信号修正部,所述信号修正部以使在该功率谱中呼吸波形的一次频率分量的最大值相对于呼吸波形的二次频率分量的最大值为1....

【专利技术属性】
技术研发人员:高桥涉山本征范清水厚辉近藤光由田口纯麻野井英次泽芳树宫川繁
申请(专利权)人:国立大学法人大阪大学
类型:发明
国别省市:

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