生物状态推测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对人的生物状态进行推测的生物状态推测装置。
【背景技术】
[0002]以往，基于利用高速傅里叶变换等方法来对心电图中的心跳变动(R-R间隔的变动)进行频率分析(频谱分析)，基于分析结果来对自主神经功能进行评价。此外，在心跳变动的频率分析的结果中，很明显，到0.15Hz为止的低频分量(LF)主要反映交感神经功能(包含一部分副交感神经)，0.15Hz以上的高频分量(HF)反映副交感神经功能，将低频分量/高频分量之比(LF/HF)用作为自主神经功能的指标。
[0003]这里，在专利文献1中公开了一种自主神经功能评价装置，该自主神经功能评价装置用光电脉搏波信号来代替心电信号，利用对光电脉搏波信号进行二次微分而获得的加速度脉搏波信号来对自主神经功能等进行评价。该自主神经功能评价装置对在规定时间内连续测量而获得的脉搏波的波形进行二次微分，以计算出加速度脉搏波，根据所获得的加速度脉搏波的波形来求出与心电图的R-R间隔的变动相对应的a-a间隔(脉搏间隔)的变动。然后，该自主神经功能评价装置对a-a间隔的时间变动进行频率分析，根据其结果对自主神经功能进行评价。
[0004]根据该自主神经功能评价装置，能利用光电脉搏波传感器在座位上对指尖的脉搏波进行测量，从而对自主神经功能进行评价，因此，与使用心电图的情况相比，无需在测量时脱去穿上衣服或安装多个心电电极等，就能简便地获得评价结果。
现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1:日本专利特许5080550号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0006]然而，如上所述，在利用现有的心电图、加速度脉搏波的数据并通过心跳变动分析(频率分析)来进行的自主神经功能评价中，当自主神经(即交感神经及副交感神经)的状态稳定时，需要获得心跳等的数据，因此，使用者(被检测者)在进行测量前需要以安静坐姿休息例如5分钟左右。然后，在进行足够的休息后，需要保持状态不变地持续例如3分钟以上(或例如100跳以上)对心电图或光电脉搏波进行测量。
[0007]因此，在现有的心跳变动分析中，在无法在测量前进行充分休息的情况下，或者当在测量中无法保持安静状态时，交感神经处于优先地位，从而有可能无法进行正确的自主神经功能的评价。另外，在至此为止的自主神经功能分析中，在安静下来后进行测量的情况下，已知自主神经活动量(TP)、自主神经平衡(LF/HF)与自觉性疲劳症状、醒来时活动量、睡眠效率等有关，但在被检测者未保持5分钟安静而立即进行测量的情况下，自主神经功能会丧失与这些参数的关联，从而诊察价值会显著降低。因此，希望获得在获取心电图、光电脉搏波(加速度脉搏波)等生物信息时无需使使用者(被检测者)保持安静、并能在更短的时间内对自主神经功能等生物状态进行推测的技术。
[0008]本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种生物状态推测装置，该生物状态推测装置在获得用于推测生物状态的生物信息时，无需使使用者保持安静，并能在更短的时间内对生物状态进行推测。
解决技术问题所采用的技术手段
[0009]本发明所涉及的生物状态推测装置的特征在于，包括:一对心电电极，该一对心电电极对心电信号进行检测；光电脉搏波传感器，该光电脉搏波传感器具有发光元件和受光元件，对光电脉搏波信号进行检测；峰值检测单元，该峰值检测单元分别对由一对心电电极所检测出的心电信号的峰值、及由光电脉搏波传感器所检测出的光电脉搏波信号的峰值进行检测；脉搏波传播时间运算单元，该脉搏波传播时间运算单元根据由峰值检测单元所检测出的光电脉搏波信号的峰值与心电信号的峰值之间的时间差来求出脉搏波传播时间；相关信息存储单元，该相关信息存储单元对基于脉搏波传播时间与生物状态之间的关系而预先决定的相关信息进行存储；以及生物状态推测单元，该生物状态推测单元基于由脉搏波传播时间运算单元所求出的脉搏波传播时间、及存储于相关信息存储单元的相关信息，来对使用者的生物状态进行推测。
[0010]根据本发明所涉及的生物状态推测装置，预先获取表示脉搏波传播时间与生物信息之间的关系的相关信息并进行存储，基于根据心电信号峰值与光电脉搏波信号峰值之间的时间差而求出的脉搏波传播时间、以及所存储的相关信息，来对使用者的生物状态进行推测。即，将根据心电信号峰值与光电脉搏波信号之间的时间差而求出的脉搏波传播时间用作为生物状态的指标。这里，脉搏波传播时间与精神疲劳、安静后的LF/HF有关(详情后述)。即，可以确认脉搏波传播时间与疲劳度、自主神经功能有关。另外，脉搏波传播时间的检测结果在安静下来后进行测量的情况下与在未安静下来就进行测量的情况下基本没有变化。即，若将脉搏波传播时间用作为指标，则不要求在测量前和测量中保持安静(详情后述)。而且，关于用于推测生物状态的数据的获取时间，只要能获取脉搏波传播时间即可，因此，在原理上能在一次脉搏波的脉搏波时间内对生物状态进行推测。由此，能使为对生物状态进行评价所需的测量时间比使用频率分析的现有方法要短。根据以上结果，在获取用于推测生物状态的生物信息时，无需使使用者保持安静，并能在更短的时间内对生物状态进行推测。
[0011]此外，关于脉搏波传播时间之一术语，有的情况下是指脉搏波在生物的规定的两个部位之间传播的时间，有的情况下是指心电信号的峰值与脉搏波信号的峰值之间的时间差，但在本说明书中，以下将脉搏波传播时间这一术语用作表示后者的意思。
[0012]在本发明所涉及的生物状态推测装置中，优选为相关信息存储单元对基于脉搏波传播时间与疲劳度之间的关系而预先决定的疲劳度相关信息进行存储，生物状态推测单元基于脉搏波传播时间和疲劳度相关信息来对使用者的疲劳度进行推测。
[0013]在这种情况下，由于储存有基于脉搏波传播时间与疲劳度之间的关系而预先决定的疲劳度相关信息，因此，能通过测量使用者的脉搏波传播时间，将脉搏波传播时间作为指标来对作为生物状态的疲劳度进行推测并进行评价。
[0014]在本发明所涉及的生物状态推测装置中，优选为相关信息存储单元对基于脉搏波传播时间与自主神经功能之间的关系而预先决定的自主神经功能相关信息进行存储，生物状态推测单元基于脉搏波传播时间和自主神经功能相关信息来对使用者的自主神经功能进行推测。
[0015]在这种情况下，由于储存有基于脉搏波传播时间与自主神经功能之间的关系而预先决定的自主神经功能相关信息，因此，能通过测量使用者的脉搏波传播时间，将脉搏波传播时间作为指标来对作为生物状态的自主神经功能进行推测并进行评价。此外，安静后的LF/HF与自主神经功能有关，因此，脉搏波传播时间与自主神经功能有关。
[0016]本发明所涉及的生物状态推测装置优选为还包括脉搏波传播时间存储单元，该脉搏波传播时间存储单元对由脉搏波传播时间运算单元所求出的脉搏波传播时间进行存储，相关信息存储单元对基于睡眠前的脉搏波传播时间、睡眠后的脉搏波传播时间与睡眠状态之间的关系而预先决定的睡眠状态相关信息进行存储，生物状态推测单元基于由脉搏波传播时间运算单元所求出并由脉搏波传播时间存储单元所存储的睡眠前的脉搏波传播时间、由脉搏波传播时间运算单元所求出的睡眠后的脉搏波传播时间、以及睡眠状态相关信息，对使用者的睡眠状态进行推测。
[0017]由此，由于储存有基于睡眠前后的脉搏波传播时间与睡眠状态之间的关系而预先决定的睡眠状态相关信息，因此，能通过测量使用者睡眠前后的脉搏波传播时间，将脉搏波传播时间作为指标来对作为生物状态的睡眠状态(睡眠的质量即疲劳的恢复状态)进行推测并进彳丁评价。
[0018]本发明所涉及的生物状态推测装置优选为还包括脉搏波传播时间存储单元，该脉搏波传播时间存储单元对由脉搏波传播时间运算单元所求出的脉搏波传播时间的变动进行存储，相关信息存储单元对基于睡眠中的脉搏波传播时间的变动与睡眠状态之间的关系而预先决定的睡眠状态相关信息进行存储，生物状态推测单元基于由脉搏波传播时间存储单元所存储的睡眠中的脉搏波传播时间的变动、以及睡眠状态相关信息，对使用者的睡眠状态进行推测。
[0019]在这种情况下，由于储存有基于睡眠中的脉搏波传播时间的变动与睡眠状态之间的关系而预先决定的睡眠状态相关信息，因此，能通过测量使用者睡眠中的脉搏波传播时间的变动，来对睡眠状态(睡眠的质量即疲劳的恢复状态)进行推测并进行评价。
[0020]本发明所涉及的生物状态推测装置优选为还包括变动幅度计算单元，该变动幅度计算单元计算出对心脏施加负荷的规定行为前后的脉搏波传播时间的变动幅度，相关信息存储单元对基于规定行为前后的脉搏波传播时间的变动幅度与血管伸展性之间的关系而预先决定的血管伸展性相关信息进行存储，生物状态推测单元基于由变动幅度计算单元所计算出的脉搏波传播时间的变动幅度、以及血管伸展性相关信息，来对使用者的血管伸展性进行推测。
[0021]根据本发明所涉及的生物状态推测装置，由于储存有基于规定行为前后的脉搏波传播时间的变动幅度与血管伸展性之间的关系而预先决定的血管伸展性相关信息，因此，能通过测量使用者的脉搏波传播时间，将脉搏波传播时间的变动幅度作为指标，来对作为生物状态的血管伸展性进行推测并进行评价。
[0022]在本发明所涉及的生物状态推测装置中，优选为上述一对心电电极安装于同一壳体内，并且，安装于以下位置:在使用者用左右手握住该壳体时，一只手与一个心电电极相接触，另一只手与另一个心电电极相接触，光电脉搏波传感器安装于上述壳体，并且，安装于以下位置:在使用者用左右手握住所述壳体时，与任意一只手相接触。
[0023]由此，通过握住壳体，能获取两手间的心电信号及任意一只手的光电脉搏波信号，即，能获取脉搏波传播时间。由此，仅通过使用者握住壳体就能对生物状态进行推测并进行评价。
[0024]在本发明所涉及的生物状态推测装置中，优选为一对心电电极中的一个心电电极安装成与一只手臂从指尖到肩膀之间的任意部位相接触，另一个心电电极安装成与另一只手臂从指尖到肩膀之间的任意部位相接触，与一对心电电极相连接的布线电缆沿使用者的体表面进行布线，光电脉搏波传感器安装成与任意一只手臂从指尖到肩膀之间的任意部位相接触。
[0025]由此，能将一对心电电极和光电脉搏波传感器戴在身体上来对脉搏波传播时间进行测量。由此，例如还能直接戴在身体上睡觉从而获取睡眠中的脉搏波传播时间来对生物状态(例如睡眠状态等)进行推测/评价，或对白天的活动中的脉搏波传播时间进行测量来依次对生物状态(例如疲劳度等)进行推测/评价。
[0026]在本发明所涉及的生物状态推测装置中，优选为相关信息存储单元分别针对每个年龄和/或每种性别来存储表示脉搏波传播时间与生物信息之间的关系的相关信息