專利名稱：心律失常檢測(cè)設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及適用于根據(jù)脈搏檢測(cè)休息和日?；顒?dòng)時(shí)的心律失常的心律失常檢測(cè)設(shè)備。
相關(guān)技術(shù)說明由心臟收縮所產(chǎn)生的脈搏可以脈波(脈搏波形)形式得到。該脈搏波形可以廣義地分為“基波”和“重脈波”，基波由使血液送入動(dòng)脈的心臟收縮引起，而重脈波由心瓣膜的閉合引起。就健康的一般人而言，心臟收縮有規(guī)律地重復(fù)，使得脈搏波形呈現(xiàn)出恒定節(jié)奏。
但是，當(dāng)心臟由于循環(huán)系統(tǒng)異常因而變得虛弱時(shí)，可能發(fā)生心律失常脈博。這些類型的脈搏無序(下文稱為“心律失?！?可以由吸煙引起，同時(shí)也常見于諸如心瓣膜疾病，心肌梗死，心肌病等等的心臟病。因此，心律失常檢測(cè)可用于循環(huán)系統(tǒng)的某些異常的診斷。
心動(dòng)過緩(其脈搏率小于40拍/分)的危險(xiǎn)是周知的，它由房室傳導(dǎo)阻滯或Adums-Stokes并發(fā)癥引起。此外，同樣已知的是病態(tài)竇房結(jié)綜合癥導(dǎo)致心動(dòng)過緩或心動(dòng)過速(其脈搏率是150拍/分或更多)。此外，過早搏動(dòng)可以引起間歇性脈搏(心律失常)，因此鍛煉時(shí)發(fā)生過早搏動(dòng)被認(rèn)為是非常危險(xiǎn)的。這樣，就這些情況而言，人們對(duì)心律失常的檢測(cè)問題進(jìn)行了很多研究。
常規(guī)方法是采用心電圖來檢測(cè)上述的心律失常，在此檢測(cè)過程中在檢測(cè)對(duì)象的胸部放置電極，通過這些電極檢測(cè)出心電電勢(shì)。
心電圖機(jī)體積較大，并且要求將電極附于待測(cè)對(duì)象上。因此，在檢查期間測(cè)量對(duì)象不能離開檢查房間而使其移動(dòng)受到限制。盡管最近幾年內(nèi)便攜式心電圖記錄裝置有所發(fā)展，但仍然存在問題，因?yàn)樗鼈冸y于使用，不利于專業(yè)知識(shí)欠缺的人士獨(dú)自檢測(cè)心律失常情況。換句話說，直到現(xiàn)在還未能做到在正常的日?；顒?dòng)中能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)心律失常。
發(fā)明概要本發(fā)明的構(gòu)思將上述情況考慮在內(nèi)，其目的是提供一種便攜式心律失常檢測(cè)設(shè)備，它能夠借助于可在正常的日?；顒?dòng)中進(jìn)行的簡(jiǎn)單操作準(zhǔn)確檢測(cè)心律失常。
為了解決上述問題，本發(fā)明基本配置如下脈波檢測(cè)裝置，無創(chuàng)傷地檢測(cè)體內(nèi)的脈搏波形；身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置，排除由脈波檢測(cè)裝置檢測(cè)的脈搏波形中的身體運(yùn)動(dòng)分量；以及通知裝置，提供由身體運(yùn)動(dòng)排除裝置排除了身體運(yùn)動(dòng)分量后獲得的純脈搏波形的有關(guān)信息的通知。
或者，根據(jù)本發(fā)明的心律失常檢測(cè)設(shè)備也可以作如下配置脈波檢測(cè)裝置，無創(chuàng)傷地檢測(cè)體內(nèi)的脈搏波形；身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置，排除由脈波檢測(cè)裝置檢測(cè)的脈搏波形中的身體運(yùn)動(dòng)分量；以及心律失常檢測(cè)設(shè)備，通過監(jiān)視身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置排除了身體運(yùn)動(dòng)分量之后獲得的純脈搏波形中的變化來檢測(cè)心律失常；以及通知裝置，提供關(guān)于心律失常檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果的通知。
上述結(jié)構(gòu)允許基于可由無創(chuàng)傷方式得到的脈搏波形來檢測(cè)心律失常。這樣，心律失常可以通過簡(jiǎn)單的操作加以檢測(cè)，而無需將電極附于測(cè)試對(duì)象的胸部。另外，根據(jù)本發(fā)明的心律失常檢測(cè)設(shè)備相比心電圖機(jī)而言設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單、更為緊湊，可以實(shí)現(xiàn)具有出色便攜能力的心律失常檢測(cè)設(shè)備。另外，這里應(yīng)當(dāng)注意，盡管脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏波形可被認(rèn)為包括了因日?；顒?dòng)而引起的身體運(yùn)動(dòng)分量，但是只要該身體運(yùn)動(dòng)是在正常的日常范圍內(nèi)，要對(duì)身體運(yùn)動(dòng)分量和脈波分量進(jìn)行區(qū)分是很容易的事。因此，有可能獲得純脈搏波形，因而可在日?；顒?dòng)過程中精確地檢測(cè)心律失常。此外，自不必說通過提供表明純脈搏波形的信息通知，如此得到通知的人士便會(huì)注意到心律失常的存在與否。
另外，如果提供身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)和輸出身體運(yùn)動(dòng)波形并且監(jiān)測(cè)到從脈搏波形中排除身體運(yùn)動(dòng)分量后得到的脈波分量有變化，那么可以消去該身體運(yùn)動(dòng)分量。因此，即使當(dāng)對(duì)象在運(yùn)動(dòng)之時(shí)也有可能準(zhǔn)確地檢測(cè)心律失常情況。
此外，還有可能對(duì)時(shí)域或頻域上是否存在連續(xù)性進(jìn)行調(diào)查。當(dāng)檢查一段時(shí)域上的連續(xù)性時(shí)，監(jiān)測(cè)參考值和脈波間隔之間的差值。但是，為了更為準(zhǔn)確地檢測(cè)心律失常，更新脈波間隔也是可以的。
在對(duì)頻域的連續(xù)性進(jìn)行檢查的情況下，心律失常的檢測(cè)是通過對(duì)該波形進(jìn)行頻域分析并且采用與脈波分量對(duì)應(yīng)的結(jié)果而進(jìn)行的。在此情況下，為了更為準(zhǔn)確地檢測(cè)心律失常，根據(jù)身體的活動(dòng)狀態(tài)改變頻率分析所在的頻率區(qū)間也是可以的。另外，也可以僅當(dāng)該活動(dòng)恒久不變時(shí)進(jìn)行心律失常的檢測(cè)以致于心律失常檢測(cè)僅僅是在有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)(例如跑步或其它劇烈運(yùn)動(dòng))過程中進(jìn)行。關(guān)于頻域分析方法，可以適當(dāng)?shù)夭捎肍FT(快速傅里葉變換)、小波變換或其他方法。在采用FFT方法時(shí)，首先針對(duì)脈搏頻率估計(jì)其適當(dāng)?shù)淖兓秶?。如果投射到估?jì)變化范圍內(nèi)的頻譜未出現(xiàn)在FFT結(jié)果中，判定有心律失常發(fā)生。
當(dāng)采用小波變換時(shí)，在每個(gè)頻率區(qū)間對(duì)通過將脈搏波形進(jìn)行小波變換所得到的脈波分析數(shù)據(jù)的連續(xù)性進(jìn)行分析。如果檢測(cè)到異常部分，那么判定發(fā)生心律失常。在此情況下，也可以基于各個(gè)對(duì)應(yīng)的頻率修正脈波分析數(shù)據(jù)，使得每個(gè)頻率的功率譜密度恒定。由此產(chǎn)生修正的脈波分析數(shù)據(jù)，并在每個(gè)頻率區(qū)間對(duì)該修正脈波數(shù)據(jù)的連續(xù)性進(jìn)行分析。如果檢測(cè)到異常部分，那么判定發(fā)生心律失常。
也可以分別對(duì)脈搏波形和身體運(yùn)動(dòng)波形進(jìn)行小波變換，得到脈波分析數(shù)據(jù)和身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)。然后，對(duì)由脈波分析數(shù)據(jù)減去身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)后的結(jié)果進(jìn)行連續(xù)性分析。當(dāng)然，也可以在修正小波變換結(jié)果使得每個(gè)頻率的功率譜密度恒定后再執(zhí)行前述的減法，或在減法運(yùn)算之后執(zhí)行修正操作。另外，使身體運(yùn)動(dòng)分量從脈搏波形中除去的另一種方法是，將對(duì)應(yīng)于身體運(yùn)動(dòng)的頻率分量從脈波分析數(shù)據(jù)或脈波修正數(shù)據(jù)中排除。此外，小波變換可以與脈搏波形的周期同時(shí)進(jìn)行。
當(dāng)判定心律失常發(fā)生時(shí)，用戶被告知這一事實(shí)，并且可以記錄事件發(fā)生時(shí)刻。也可以在把對(duì)應(yīng)于心律失常事件的記錄時(shí)刻的信息(例如直方圖)與身體的生理節(jié)奏相關(guān)聯(lián)之后再通知用戶。也可以通過計(jì)算在指定時(shí)間周期內(nèi)判定心律失常發(fā)生的次數(shù)來計(jì)算心律失常頻度信息。在此情況下，當(dāng)該心律失常頻度信息超過事先確定的特定值時(shí)向用戶發(fā)出通知。也可以累加心律失常判定的次數(shù)，生成心律失常求和信息。在此情況下，可以在心律失常求和信息超過事先確定的特定值時(shí)向用戶發(fā)出通知。另外，可以在心律失常頻度信息和心律失常求和信息均超過各自事先確定的特定值時(shí)，或者另一種方案，在這兩者中至少一個(gè)超過其事先確定的特定值時(shí)，向用戶發(fā)出通知。因此借助于這些不同的設(shè)計(jì)，使得用戶能夠了解其自身身體狀況。
心律失常檢測(cè)處理和通知處理可以并行實(shí)施。脈波檢測(cè)裝置可以由脈壓波傳感器組成，該傳感器使用壓力來檢測(cè)動(dòng)脈脈搏。另一種方案是，脈波檢測(cè)裝置可以如此設(shè)計(jì)，以便接收當(dāng)用波長(zhǎng)為300-700nm的光照射身體上的檢測(cè)部位時(shí)的反射光并且檢測(cè)所接收的光信號(hào)作為脈搏波形。同樣可以將脈波檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)成便于接收當(dāng)用波長(zhǎng)為600-1000nm的光照射檢測(cè)部位時(shí)的透射光，并且檢測(cè)所接收的光信號(hào)作為脈搏波形。
附圖簡(jiǎn)要描述

圖1是表示基于本發(fā)明的基本技術(shù)概念的心律失常檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)概述框圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)實(shí)例的框圖。
圖3是表示同一裝置的外觀實(shí)例的斜視圖。
圖4是表示當(dāng)不存在心律失常時(shí)指尖體積描記圖(plethysmogram)的頻率分析結(jié)果實(shí)例的框圖。
圖5是表示當(dāng)存在心律失常時(shí)指尖體積描記圖的頻率分析結(jié)果實(shí)例的框圖。
圖6是表示當(dāng)不存在心律失常時(shí)橈動(dòng)脈脈波的頻率分析結(jié)果實(shí)例的框圖。
圖7是表示當(dāng)存在心律失常時(shí)橈動(dòng)脈脈波的頻率分析結(jié)果實(shí)例的框圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的脈搏波形檢測(cè)操作實(shí)例的流程圖。
圖9A表示通過對(duì)頻率fA和頻率fB相加得到的信號(hào)的實(shí)例。圖9B是表示在對(duì)前述相加信號(hào)實(shí)施FFT后所得結(jié)果實(shí)例的圖形。
圖10A、10B和10C是表示對(duì)當(dāng)對(duì)象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)脈波傳感器和身體運(yùn)動(dòng)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行FFT變換后所得結(jié)果實(shí)例的圖形。
圖11是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備中指定脈波分量的方法實(shí)例的流程圖。
圖12是表示該同一設(shè)備中指定脈波分量的方法實(shí)例的流程圖。
圖13是表示當(dāng)對(duì)身體運(yùn)動(dòng)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行FFT時(shí)所得結(jié)果實(shí)例的圖形。
圖14是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備中指定脈波分量的方法實(shí)例的流程圖。
圖15是表示該同一設(shè)備中指定脈波分量的方法實(shí)例的流程圖。
圖16是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備中檢測(cè)脈搏波形分量的操作實(shí)例的流程圖。
圖17是在將壓電元件用作為通知裝置的情況下安裝實(shí)例的剖面圖。
圖18是本發(fā)明每一實(shí)施例中可用作為修改方案的面(face)圖。
圖19是表示采用根據(jù)本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖20是根據(jù)本發(fā)明第三至第五優(yōu)選實(shí)施例心律失常檢測(cè)設(shè)備的功能框圖。
圖21是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例心律失常檢測(cè)設(shè)備的斜視圖。
圖22A和22B是表示根據(jù)該實(shí)施例心律失常檢測(cè)設(shè)備在使用時(shí)的狀態(tài)的解釋性圖示。
圖23是根據(jù)該實(shí)施例心律失常檢測(cè)設(shè)備的電結(jié)構(gòu)的框圖。
圖24是表示根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例的小波變換單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。
圖25A、25B、25C和25D是根據(jù)該實(shí)施例的小波變換單元的時(shí)序圖。
圖26是根據(jù)該同一實(shí)施例的判定單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)框圖。
圖27表示的是根據(jù)該同一實(shí)施例的存儲(chǔ)器124的細(xì)節(jié)。
圖28A、28B、28C、28D、28E和28F是解釋該實(shí)施例運(yùn)作的時(shí)序圖。
圖29是表示根據(jù)第四優(yōu)選實(shí)施例心律失常檢測(cè)設(shè)備在使用時(shí)的狀態(tài)的解釋性圖示。
圖30是根據(jù)該相同優(yōu)選實(shí)施例心律失常檢測(cè)設(shè)備的電結(jié)構(gòu)的框圖。
圖31A、31B和31C是表示根據(jù)該相同優(yōu)選實(shí)施例的身體運(yùn)動(dòng)波形和脈搏波形的波形圖。
圖32A、32B、32C、32D、32E和32F是解釋該相同實(shí)施例運(yùn)作的時(shí)序圖。
圖33是根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實(shí)施例心律失常檢測(cè)設(shè)備的電結(jié)構(gòu)的框圖。
圖34是表示根據(jù)該相同實(shí)施例的身體運(yùn)動(dòng)分離器19結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖35A、35B、35C、35D和35E是解釋該同一實(shí)施例運(yùn)作的時(shí)序圖。
圖36是表示在某改進(jìn)方案的濾波器組結(jié)構(gòu)的框圖。
圖37是根據(jù)某次改進(jìn)方案的光電脈波傳感器的電路圖。
圖38A和38B是解釋根據(jù)某改進(jìn)方案的光電脈波傳感器在使用時(shí)的狀態(tài)的圖例。
圖39是某改進(jìn)方案的斜視圖，其中一個(gè)與光電脈波傳感器相連的裝置附著于一副眼鏡上。
圖40是根據(jù)某改進(jìn)方案的第一小波變換裝置的電路圖。
圖41是解釋該改進(jìn)方案拍數(shù)和步頻之間的關(guān)系圖。
圖42A和42B表示的是脈搏波形，42A是正常脈波，42B是心律失常脈波。
圖43A、43B和43C是根據(jù)本發(fā)明的通知裝置實(shí)例的圖，其中43A、43B和43C分別表示以月、周和時(shí)計(jì)的直方圖。
圖44是根據(jù)本發(fā)明記錄的時(shí)間標(biāo)記實(shí)例的圖。
優(yōu)選實(shí)施例的描述現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例逐一解釋。
但是，在解釋本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之前，首先討論本發(fā)明基本技術(shù)概念。
通常，在運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)脈搏率之間有一定差異。但是，每一種情況下只要測(cè)量對(duì)象身體健康，其脈搏很少急劇波動(dòng)，相反脈搏波形隨時(shí)間的改變是連續(xù)的(有規(guī)律的)。反之，當(dāng)各種脈搏波形可能具備心律失常的特征時(shí)，不論哪種情況，變化連續(xù)性即遭破壞或截?cái)唷Ｒ虼?，通過檢測(cè)脈搏波形中的不規(guī)律變化，可以檢測(cè)到心律失常的發(fā)生與否。這一事實(shí)構(gòu)成了本發(fā)明的基本技術(shù)概念。
圖1表示了基于該技術(shù)概念的心律失常檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)的概況。該圖中的心律失常檢測(cè)設(shè)備配有脈波檢測(cè)裝置，它以無創(chuàng)傷方式檢測(cè)脈波并且輸出脈波信號(hào)(脈搏波形)；身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)，輸出身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)(身體運(yùn)動(dòng)波形)；和心律失常檢測(cè)裝置，它基于脈波信號(hào)和身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)心律失常事件的發(fā)生與否。身體運(yùn)動(dòng)影響脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏。因此，脈波檢測(cè)裝置所輸出的脈波信號(hào)上不僅有脈波分量，而且有身體運(yùn)動(dòng)分量。所以，心律失常檢測(cè)裝置對(duì)純脈搏波形進(jìn)行監(jiān)視，純脈搏波形表示為通過從脈波檢測(cè)裝置所輸出的脈波信號(hào)中排除身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)所表示的身體運(yùn)動(dòng)分量所得到的脈波分量。當(dāng)該純脈搏波形中檢測(cè)到不規(guī)律變化時(shí)，輸出信息報(bào)告心律失常發(fā)生(心律失常檢測(cè)信號(hào))。1.第一實(shí)施例1-1第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)的框圖。該圖所示的心律失常檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)心律失常，對(duì)心律失常事件計(jì)數(shù)，計(jì)算脈搏差拍，等等。在該圖中，脈波傳感器301檢測(cè)身體內(nèi)的脈搏，輸出與檢測(cè)波一致的脈波信號(hào)到脈波信號(hào)放大電路303。脈波傳感器301例如可以通過電壓傳感器實(shí)現(xiàn)。身體運(yùn)動(dòng)傳感器302檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)，并且輸出與所檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)相一致的身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)到身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)放大電路304(下文解釋)。身體運(yùn)動(dòng)傳感器302可以例如由加速傳感器實(shí)現(xiàn)。
脈波信號(hào)放大電路303放大所檢測(cè)脈波信號(hào)，并且輸出該信號(hào)到A/D變換電路305和脈搏波形整形電路306(下文解釋)。身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)放大電路304放大所檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并且輸出該信號(hào)到A/D變換電路305和身體運(yùn)動(dòng)波形整形電路307(下文解釋)。A/D轉(zhuǎn)換電路305將放大后的脈波信號(hào)和身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并且輸出結(jié)果到下文將給以解釋的CPU308。
脈搏波形整形電路306將放大的脈波信號(hào)整形，并且將它輸出到CPU308。身體運(yùn)動(dòng)波形整形電路307將放大的身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)整形，輸出它到CPU308。CPU308執(zhí)行存儲(chǔ)在記錄裝置例如ROM中的程序，記錄裝置未示于圖中。COU308通過控制該設(shè)備的所有部分并且執(zhí)行下文將給以說明的各種操作，檢測(cè)心律失常，計(jì)算脈搏率，等等。RAM309用作為CPU308的工作存儲(chǔ)器。
311是產(chǎn)生固定周期時(shí)鐘脈沖的振蕩電路。312是分頻電路，它將振蕩電路311產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖分頻，產(chǎn)生具有特定頻率的脈沖。313是由液晶顯示裝置組成的顯示器，用于顯示檢測(cè)結(jié)果。310是供用戶輸入指令的輸入部分。如圖3所示，輸入部分310有多個(gè)開關(guān)，這里由確定每個(gè)設(shè)置值時(shí)所用的設(shè)置開關(guān)S代表。
圖3是上述設(shè)計(jì)的心律失常檢測(cè)設(shè)備外觀實(shí)例的斜視圖。如該圖所示，根據(jù)該實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備采用了手表設(shè)計(jì)形式。換句話說，該設(shè)備不僅起心律失常檢測(cè)設(shè)備的作用，而且還具有保持當(dāng)前時(shí)間(即實(shí)時(shí)時(shí)鐘)的時(shí)鐘功能。該設(shè)備設(shè)計(jì)成能夠同時(shí)執(zhí)行這兩種功能的處理工作。此外，這些功能中每一個(gè)的各種設(shè)置值可以根據(jù)經(jīng)接口(未示)從外部提供的信號(hào)自動(dòng)加以設(shè)定，或可以使用切換設(shè)定開關(guān)S的模式開關(guān)和模式(設(shè)定模式/測(cè)量模式)加以設(shè)定。該實(shí)施例中的時(shí)鐘功能等價(jià)于常規(guī)數(shù)字手表的功能，差別在于計(jì)時(shí)結(jié)果(即時(shí)間信息)用于記錄心律失常事件被檢測(cè)到的時(shí)間。因此，這里將省略關(guān)于實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘功能結(jié)構(gòu)的描述及其操作。
在圖3，該設(shè)備的主體1通過帶144系于用戶的手腕上。脈波傳感器301和身體運(yùn)動(dòng)傳感器302(見圖2)經(jīng)帶52固定于用戶手指的適當(dāng)位置處，以使傳感器就位。該裝置的外觀大致上與下文說明的根據(jù)本發(fā)明第三和第四實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備相同。因此，在此處僅對(duì)該裝置的外觀略加說明，其詳細(xì)說明見對(duì)第三實(shí)施例的討論。1-2.第一實(shí)施例的操作在上述款式的心律失常檢測(cè)設(shè)備中心律失常檢測(cè)模式的運(yùn)作廣義上可以分為兩種類型的操作，根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的狀態(tài)在這兩個(gè)模式之間切換。這兩個(gè)模式在下文被稱為“第一心律失常檢測(cè)操作”和“第二心律失常檢測(cè)操作”。下文將分別對(duì)此進(jìn)行解釋。1-2-1.第一心律失常檢測(cè)操作(1)用戶按下一個(gè)開關(guān)，表明測(cè)量開始。結(jié)果是，該設(shè)備使用將要在第1-2-3節(jié)說明的方法“脈搏波形檢測(cè)方法”，開始檢測(cè)脈搏波形。(2)CPU308在測(cè)量開始后迅即得到特定數(shù)目的脈波時(shí)間間隔的平均值，脈波時(shí)間間隔是形成脈搏波形的脈波之間的時(shí)間間隔。該平均值被定義為脈波時(shí)間間隔的初始值。另外，該初始值的倒數(shù)乘以60，其結(jié)果設(shè)置為脈搏率的初始值。(3)CPU308設(shè)置上述初始脈波時(shí)間間隔為參考脈波時(shí)間間隔I。(4)CPU308得到時(shí)刻tn處在任選點(diǎn)處脈波之間的時(shí)間間隔值in，并且用參考脈波時(shí)間間隔I除該時(shí)間間隔值in。(5)當(dāng)上述(4)所描述除法運(yùn)算結(jié)果超出預(yù)定允許范圍(即，在變化的可接受范圍之外)時(shí)CPU308確定心律失常發(fā)生。然后CPU308增加心律失常計(jì)數(shù)器的數(shù)值，該計(jì)數(shù)器可由一內(nèi)部電阻實(shí)現(xiàn)，并且將前述計(jì)算得到的脈搏率設(shè)置為當(dāng)前脈搏率。應(yīng)當(dāng)注意，被COU308采用為確定心律失常是否發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)的許可范圍是以前述計(jì)算得到的脈搏率為中心的脈搏率區(qū)間內(nèi)的指定范圍。例如，如果指定范圍為±5％，參考脈波時(shí)間間隔I近似為0.3529秒，并且前面計(jì)算的脈搏率為170拍/分鐘，那么170×0.05＝8.5。因此，脈搏率區(qū)間內(nèi)所允許的脈搏率范圍是161.5-178.5拍/分鐘。因此時(shí)間區(qū)間的相應(yīng)范圍是60/161.5≈0.3715和60/178.5≈0.3361。換句話說從約0.3361秒到0.3715秒。由于0.3361/0.3529≈0.9524，以及0.3715/0.3529≈1.0527，上述(4)說明的除法運(yùn)算結(jié)果的允許范圍是約0.9524～1.0527。(6)當(dāng)上述(4)除法運(yùn)算結(jié)果在上文提及的允許范圍之內(nèi)時(shí)，CPU308設(shè)置時(shí)間間隔in為參考脈波時(shí)間間隔I，繼而將時(shí)間間隔in存儲(chǔ)于RAM309的時(shí)間間隔區(qū)間內(nèi)。CPU 308同樣獲得最近存儲(chǔ)于RAM 309的時(shí)間間隔區(qū)間內(nèi)的特定數(shù)目的時(shí)間間隔的平均值，并且將該平均值乘以60得到脈搏率。(7)CPU 308用顯示器313顯示脈搏率和心律失常計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。(8)CPU308重復(fù)操作(4)至(7)，直至用戶按下開關(guān)，表示測(cè)量結(jié)束。請(qǐng)注意心律失常計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值不必實(shí)時(shí)顯示；而是當(dāng)用戶第一次按下前文提及的開關(guān)時(shí)顯示心律失常計(jì)數(shù)值。1-2-2.第二心律失常檢測(cè)操作(1)用戶按下一個(gè)開關(guān)，表明測(cè)量開始。結(jié)果是，該設(shè)備使用將要在第1-2-3節(jié)說明的方法“脈搏波形檢測(cè)方法”，開始檢測(cè)脈搏波形。(2)接著，對(duì)于上述(1)得到的脈搏波形，CPU308從以該脈波的基波頻譜線(主瓣)為中心的周圍頻譜線(旁瓣)之中，提取幅度(功率)超過特定值的頻譜線。(3)CPU308確定在(2)提取的頻譜線是否顯示出不規(guī)則數(shù)值。
現(xiàn)在解釋上文使用的術(shù)語“不規(guī)則”。圖42A是當(dāng)未發(fā)生心律失常時(shí)的橈動(dòng)脈波形，而圖42B是當(dāng)發(fā)生心律失常時(shí)的橈動(dòng)脈波形。從對(duì)兩幅圖的比較可以清楚看出，由于心律失常的緣故圖42B的第二脈搏波形比較平坦。指尖體積描記圖也顯示出當(dāng)心律失常存在時(shí)脈搏波形的這種變化。因此，圖示上未給出指尖體積描記圖。
圖4是表示在心律失常不存在的情況下對(duì)指尖體積描記圖實(shí)施FFT后所得結(jié)果的實(shí)例圖。圖5是表示在心律失常存在的情況下對(duì)指尖體積描記圖實(shí)施FFT后所得結(jié)果的實(shí)例圖。圖6是表示在心律失常不存在的情況下對(duì)橈動(dòng)脈波形實(shí)施FFT后所得結(jié)果的實(shí)例圖。圖7是表示在心律失常存在的情況下對(duì)橈動(dòng)脈波形實(shí)施FFT后所得結(jié)果的實(shí)例圖。從這些圖可以清楚看出，當(dāng)FFT分析期間脈搏波形中存在源于心律失常的波形時(shí)，不存在高于基線的幅度提升，所以FFT頻率分析的實(shí)質(zhì)效果被丟失。CPU308正是根據(jù)該效果來檢測(cè)心律失常的發(fā)生情況。(4)當(dāng)檢測(cè)到心律失常的發(fā)生時(shí)，CPU308在顯示器313上顯示該事實(shí)，并且將前述計(jì)算的脈搏率不加修改地作為當(dāng)前脈搏率顯示出來。(5)當(dāng)未檢測(cè)到心律失常的發(fā)生時(shí)，CPU308通過將在(2)所提取的譜線頻率乘以60來計(jì)算脈搏率，并且將該脈搏率在顯示器313上顯示出來。
在第二心律失常檢測(cè)操作(2)和(3)的處理以下列順序進(jìn)行。(I)在脈波基波的頻率可能存在的范圍(一般地，0.6～3.5Hz)內(nèi)，在排除了身體運(yùn)動(dòng)分量之后從對(duì)脈波信號(hào)進(jìn)行FFT處理而得到的頻譜中選擇出有著最大功率的頻譜線。如果該譜線的功率超過某特定值，并且如果該譜線的功率和在身體運(yùn)動(dòng)分量已被從中排除后的上文提及范圍內(nèi)其它基線的功率的差值大于30％，那么該譜線被提取，作為脈波基波的頻譜線。(II)將所提取的頻譜線作為主瓣，當(dāng)其周圍的旁瓣范圍適當(dāng)增大并且所提取譜線的頻率在預(yù)先設(shè)計(jì)的許可范圍內(nèi)時(shí)，CPU308判定心律失常不存在。
在此情況下，通過判定所提取頻譜線的任一側(cè)上譜線功率是否小于所提取頻譜線功率的95％，確定上面提及的旁瓣的范圍擴(kuò)展是否適當(dāng)。脈波基波頻率的允許范圍被定義為頻域內(nèi)對(duì)應(yīng)于脈搏率域內(nèi)以前面計(jì)算的脈搏率為中心的某個(gè)指定范圍的范圍。例如，如果前面計(jì)算的脈搏率是170拍/分(該脈波的基波頻率為～2.8333Hz)并且脈搏率域的允許范圍是±5％，那么頻域的允許范圍是5％，該范圍以前一脈波的基波頻率為中心(即，大約2.8333±0.1417Hz)。另一方面，如果一次FFT處理所需要的分析時(shí)間是16秒，那么每個(gè)譜線的間隔為1/16＝0.0625Hz。換句話說，在脈搏頻率附近存在著諸如2.6875、2.7500、2.8750、2.9375、3.0000Hz之類的離散頻譜線。因此，通過比較所提取譜線的頻率和前面提及的離散頻率，可以確定該頻率是否在允許范圍內(nèi)。當(dāng)然對(duì)所提取譜線的頻率和頻域的連續(xù)允許范圍(約為2.8333±0.1417Hz)進(jìn)行比較也是可以的，在此情況下未考慮譜線的離散性。
但是，前面實(shí)例中2.6875＜2.8333-0.1417＜2.7500和2.9375＜2.8333+0.1417＜3.0000，從其中可以清楚看出，范圍2.7500～2.9375Hz內(nèi)的三個(gè)譜線是包含于連續(xù)允許范圍之內(nèi)的，而在2.6875Hz和3.0000Hz處的兩個(gè)譜線未包含于連續(xù)允許范圍之內(nèi)。因此，可以考慮兩種方案，其一是考慮這兩個(gè)譜線，另一是不考慮它們。但是，在該實(shí)施例中為了主動(dòng)避免將正常脈搏誤檢測(cè)作為心律失常，采用了前一方案。所以，在該實(shí)施例中，在提取譜線的頻率是2.6875、2.7500、2.8750、2.9375或3.0000Hz的情況下CPU308確定心律失常未發(fā)生。1-2-3.脈搏波形檢測(cè)方法圖8是表示本發(fā)明設(shè)備中脈搏波形檢測(cè)操作實(shí)例的流程圖。在該圖所示實(shí)例中，CPU308于步驟SA1從身體運(yùn)動(dòng)波形整形電路307的輸出信號(hào)(身體運(yùn)動(dòng)信號(hào))中檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)波形。在接下來的步驟SA2，CPU308基于該身體運(yùn)動(dòng)波形判定身體運(yùn)動(dòng)是否存在。當(dāng)該判定結(jié)果為“是”時(shí)，CPU308進(jìn)入步驟SA3，而當(dāng)該判定結(jié)果為“否”時(shí)，CPU308進(jìn)入步驟SA7。
在步驟SA3，脈波傳感器301檢測(cè)該脈搏，并且輸出脈波信號(hào)。脈波信號(hào)由脈波信號(hào)放大電路303放大，放大后的脈波信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換電路305從模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。在步驟SA4，身體運(yùn)動(dòng)傳感器302檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)，并且輸出身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)。該身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)由身體運(yùn)動(dòng)放大電路304放大，放大后的身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換電路305從模擬轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。注意步驟SA3和SA4實(shí)際上是并行實(shí)施的。然后CPU308對(duì)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的脈波信號(hào)(脈搏波形)和身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)(身體運(yùn)動(dòng)波形)分別進(jìn)行FFT變換(步驟SA5)。然后，基于FFT結(jié)果(頻譜)，利用下文將予以說明的方法提取脈波的頻率分量(脈波分量)(步驟SA6)。
在步驟SA7，CPU308從脈搏波形整形電路306輸出的信號(hào)(脈波信號(hào))中檢測(cè)脈搏波形，然后在步驟SA8再一次判定身體運(yùn)動(dòng)是否存在。當(dāng)該判定結(jié)果為“是”時(shí)，CPU308進(jìn)入步驟SA3，而當(dāng)該判定結(jié)果為“否”時(shí)，CPU308進(jìn)入步驟SA9。在步驟SA9，CPU308將脈搏波形轉(zhuǎn)換成矩形波。
在步驟SA10，CPU308從在步驟SA6提取的脈波分量或步驟SA9轉(zhuǎn)換所得的矩形波計(jì)算脈搏率。
接著，解釋一下從脈搏波形整形電路306輸出的脈波信號(hào)得到脈波分量(純脈搏波形)的基本處理策略。
圖9A表示了當(dāng)頻率為fA的信號(hào)和頻率為fB的信號(hào)相加(然而頻率fB信號(hào)的幅度是頻率fA信號(hào)幅度的1/2)時(shí)所得到的信號(hào)幅度隨著時(shí)間的變化情況。圖9B是在對(duì)圖9A所示信號(hào)進(jìn)行FFT變換后所得結(jié)果的圖形表示。通過對(duì)分析持續(xù)時(shí)間取倒數(shù)確定FFT變換所得結(jié)果的最低頻率。例如，如果分析持續(xù)時(shí)間是16秒，那么該譜線的分辨率為1/16秒即62.5毫秒。因此，擬處理的信號(hào)可以分解為在頻域中為16Hz整數(shù)倍的高次諧波分量，以得到如圖9B所示頻譜，其中沿垂直軸表示了每個(gè)高次諧波分量。例如在圖9B中，頻率fA的譜線功率是頻率fB的譜線功率的兩倍。
圖10是在檢測(cè)對(duì)象正在活動(dòng)的情況下當(dāng)對(duì)脈波傳感器301輸出信號(hào)和身體運(yùn)動(dòng)傳感器302輸出信號(hào)進(jìn)行FFT變換時(shí)所得結(jié)果實(shí)例的圖示。圖10A表示當(dāng)對(duì)脈波傳感器301輸出信號(hào)(脈波信號(hào))進(jìn)行FFT變換時(shí)的所得結(jié)果(脈波譜fmg)；圖10B表示當(dāng)對(duì)身體運(yùn)動(dòng)傳感器302輸出信號(hào)(身體運(yùn)動(dòng)信號(hào))進(jìn)行FFT變換時(shí)的所得結(jié)果(身體運(yùn)動(dòng)譜fsg)；以及圖10C表示當(dāng)脈波譜fmg減去身體運(yùn)動(dòng)譜fsg時(shí)的所得的譜fM。
如圖10A所示，脈波分量和因身體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的頻率分量均存在于脈波譜fmg中。另一方面，身體運(yùn)動(dòng)傳感器302僅對(duì)身體運(yùn)動(dòng)起反應(yīng)，因此僅有身體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的頻率分量出現(xiàn)在圖10B所示身體運(yùn)動(dòng)譜fsg中。因此，通過用身體運(yùn)動(dòng)譜fsg去減脈波譜fmg，可以將得到的譜fM指定為脈波分量譜。脈波分量的提取采用的是圖8步驟SA6中的所述方法。
接著，解釋一下脈波基波頻率的獲得方法，該基波頻率用于計(jì)算脈搏率。
圖11是確定脈波基波頻率的方法的例示性流程圖。在該圖中，CPU308首先利用FFT變換獲得脈波譜fmg和身體運(yùn)動(dòng)譜fsg(步驟SB1，SB2)。在接下來的步驟SB3，CPU308執(zhí)行上述減運(yùn)算(即fM＝fmg-fsg)，以提取脈波分量的譜fM。在步驟SB4和SB5，CPU308從所提取譜fM中提取最大功率譜，并且將該譜線頻率fMmax指定為脈波的基波頻率。
實(shí)際上，高次諧波信號(hào)有一定影響，甚至在使用FFT變換簡(jiǎn)單地取得從各自傳感器輸出的信號(hào)之間的差值時(shí)也是如此。因此，要得到僅對(duì)應(yīng)于脈波分量的譜是很困難的。所以，在該實(shí)施例中，未進(jìn)行譜的減運(yùn)算。而是指定身體運(yùn)動(dòng)分量，并且根據(jù)排除了所指定身體運(yùn)動(dòng)分量的頻率分量來指定脈波基波頻率。
圖12是用于指定脈波基波頻率的方法的另一例示流程圖。在該圖所示實(shí)例的步驟SC1～SC3，CPU308指定身體運(yùn)動(dòng)的第二次諧波頻率fs2，它作為身體運(yùn)動(dòng)分量較容易被檢測(cè)。實(shí)際上，該處理過程是通過提取在范圍fmax～fmin內(nèi)具有最大功率的譜線，并且將頻率fs定義為身體運(yùn)動(dòng)第二次諧波的頻率fs2來實(shí)現(xiàn)的(這里fmax＞fmin)。
在用戶正在鍛煉例如跑步的情況下，這時(shí)候身體運(yùn)動(dòng)的基波通常出現(xiàn)在頻率范圍1～2Hz內(nèi)，同時(shí)身體運(yùn)動(dòng)的二次諧波通?？赡艹霈F(xiàn)在頻率范圍2～4Hz內(nèi)。因此，在該實(shí)施例中，fmin被定義為2Hz，即身體運(yùn)動(dòng)二次諧波的下限。這樣低于此限的頻率分量被排除。另一方面，當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換的抽樣頻率設(shè)置為8Hz時(shí)，根據(jù)采樣定理，原始波形復(fù)現(xiàn)的最大頻率被自動(dòng)確定為4Hz。所以，在該實(shí)施例中，fmax被定義為4Hz，即前面描述的最大頻率。這樣高于此限的頻率分量被排除。注意，fmax也可以如下確定比較該最大頻率和二次諧波可能出現(xiàn)的上限頻率，然后取其小者。
接著，在步驟SC4，CPU308通過將身體運(yùn)動(dòng)二次諧波的頻率fs2除以2，得到身體運(yùn)動(dòng)的基波頻率fs1。然后，在步驟SC5～SC8，CPU308從位于與身體運(yùn)動(dòng)的基波(頻率fs1)，二次諧波(頻率2×fs1)，和三次諧波(頻率3×fs1)相對(duì)應(yīng)的頻率分量已經(jīng)被排除了的頻帶內(nèi)的脈波信號(hào)譜中提取最大功率譜線。在步驟SC9，最大功率譜線的頻率被指定為脈波的基波頻率fm。
現(xiàn)在解釋圖12所示實(shí)例中提取fmin～fmax頻帶中最大功率譜線并且將該頻率當(dāng)作為身體運(yùn)動(dòng)分量的二次諧波的原因。
圖13表示了對(duì)身體運(yùn)動(dòng)傳感器302的輸出實(shí)施FFT變換后所得結(jié)果的一個(gè)實(shí)例。一般而言，當(dāng)用戶正在運(yùn)動(dòng)特別是用戶在跑步時(shí)，身體運(yùn)動(dòng)二次諧波的功率甚至比身體運(yùn)動(dòng)的基波還大，例如圖13所示(即，當(dāng)進(jìn)行平均強(qiáng)度的跑步時(shí)成3至10倍增長(zhǎng))。當(dāng)分析檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)傳感器302的增速時(shí)可以考慮如下兩個(gè)因素1.跑步時(shí)的向上和向下運(yùn)動(dòng)2.手臂的前擺和后撤動(dòng)作關(guān)于(1)，由于用右腳邁步與用左腳邁步時(shí)向上和向下運(yùn)動(dòng)比較均勻，因此該運(yùn)動(dòng)成為身體運(yùn)動(dòng)的二次諧波分量。關(guān)于(2)，與擺動(dòng)動(dòng)作相當(dāng)?shù)姆至砍蔀樯眢w運(yùn)動(dòng)的基波分量，其中手臂的前擺和后撤動(dòng)作構(gòu)成一個(gè)周期。但是，通常很難使在跑步期間的手臂擺動(dòng)變成為平滑的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)該分量的功率較弱。反過來說，身體運(yùn)動(dòng)的二次諧波是由于在手臂前擺瞬間和后撤瞬間進(jìn)行加速而引起的，其功率較強(qiáng)。因此，身體運(yùn)動(dòng)的二次諧波分量是特別地在身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)頻譜中得到的。這樣，最大功率譜線的頻率可以被當(dāng)作為身體運(yùn)動(dòng)分量的二次諧波的頻率。
進(jìn)而如上所述在通常的跑步情況下，假定范圍為2～4Hz，它可以覆蓋二次諧波出現(xiàn)的區(qū)域，而與跑步步伐慢或快與否無關(guān)。因此，在如此限制該區(qū)域之后通過提取最大功率的頻率分量，肯定可以提取與身體運(yùn)動(dòng)二次諧波對(duì)應(yīng)的頻率分量。這樣，可以增加身體運(yùn)動(dòng)基波頻率的檢測(cè)準(zhǔn)確度。
接著，在身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)的頻譜中身體運(yùn)動(dòng)二次諧波頻率分量的功率未被限制為最大值的條件下，參考圖14解釋用于指定脈波基波頻率的方法。
當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)基波頻率設(shè)置為1～2Hz并且fmin＝2Hz以及fmax＝4Hz的時(shí)候，基波、二次諧波和三次諧波的頻率分量是在范圍fmin～fmax內(nèi)可能獲得的最大功率。由于第四和更高次諧波并不是上文(1)和(2)的主要因素，因此這些諧波頻率分量的功率即使存在，也不會(huì)是范圍fmin～fmax內(nèi)的最大值。
有鑒于此，在圖14所示方法的步驟SD1中，CPU308根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)的頻率分析結(jié)果確定功率P最大值所在的線譜線的頻率fs。此后，在步驟SD2和SD4，CPU308指定頻率fs是否是身體運(yùn)動(dòng)基波、二次諧波或三次諧波頻率分量。具體而言，CPU308判斷高于某給定固定值Th的頻率分量是否在頻率fs的1/2的頻率位置處(步驟SD2)。當(dāng)判定結(jié)果為“是”時(shí)，在步驟SD3，頻率fs被指定為身體運(yùn)動(dòng)二次諧波(HMC＝2)的頻率fs2。當(dāng)在步驟SD2判定結(jié)果為“否”，即當(dāng)高于某給定固定值Th的頻率分量不存在時(shí)，CPU308判定高于某給定固定值Th的頻率分量是否在頻率fs的s1/3的頻率位置處(步驟SD4)。當(dāng)判定結(jié)果為“是”時(shí)，在步驟SD5，CPU308在步驟SD6中將頻率fs指定為身體運(yùn)動(dòng)三次諧波(HMC＝3)的頻率fs3。當(dāng)在步驟SD4判定結(jié)果為“否”，即當(dāng)高于某給定固定值Th的頻率分量在頻率fs的2/1或1/3的頻率位置處不存在時(shí)，CPU308在步驟SD6將頻率fs指定為身體運(yùn)動(dòng)基波的頻率fs1。
前面處理的結(jié)果是，步驟SD1所得到的頻率fs被指定為身體運(yùn)動(dòng)基波(HMC＝1)、二次諧波(HMC＝2)或三次諧波(HMC＝3)之一的頻率。然后在步驟SD7，CPU308將頻率fs除以HMC，以得到身體運(yùn)動(dòng)基波的頻率fs1。繼而，等價(jià)于圖12步驟SC5至SC9所示的處理過程的結(jié)果為，CPU308提取從其中已排除了與身體運(yùn)動(dòng)基波、二次諧波和三次諧波相吻合的頻率分量之后的最大頻率分量，并且指定它為脈波基波的頻率fm(步驟SD8至SD12)。
圖8表示了其中一旦身體運(yùn)動(dòng)未被檢測(cè)到處理過程立即進(jìn)入矩形波處理過程的一個(gè)實(shí)例。但是事實(shí)上，當(dāng)用戶正在運(yùn)動(dòng)時(shí)根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)的瞬時(shí)值可能會(huì)得出“身體運(yùn)動(dòng)未檢測(cè)到”的結(jié)論。因此，該設(shè)備被設(shè)計(jì)成一旦身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)未檢測(cè)到的時(shí)間間隔超過某給定固定時(shí)間間隔T即從計(jì)算方法切換到矩形波處理方法。下文將參考圖15解釋該切換的過程。
在步驟SE1和SE2，CPU308根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)波形整形電路307的輸出信號(hào)(身體運(yùn)動(dòng)信號(hào))判斷身體運(yùn)動(dòng)存在與否。當(dāng)判定結(jié)果為“是”時(shí)，程序進(jìn)入步驟SE3。在步驟SE3，CPU308將用于切換脈搏率計(jì)算方法的切換信號(hào)設(shè)置為“關(guān)”。在步驟SE4，沒有身體運(yùn)動(dòng)的累計(jì)持續(xù)時(shí)間Rt置為零。
在步驟SE5和SE6，脈波傳感器301檢測(cè)脈搏，并且輸出脈波信號(hào)。該脈波信號(hào)由脈波信號(hào)放大電路303放大。放大后的脈波信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路305從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。與此同時(shí)，身體運(yùn)動(dòng)傳感器302檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)，輸出身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)。該身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)由身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)放大電路304放大。放大后的身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路305從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
在步驟SE7，CPU308分別對(duì)A/D變換后的身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)和脈波信號(hào)進(jìn)行FFT變換。在步驟SE8，脈波分量(純脈搏波形)從FFT處理結(jié)果(譜)中提取出來，并且指定脈波基波的頻率。
另一方面，如果在步驟SE2的判定結(jié)果是“否”，那么在步驟SE9和SE10，CPU308根據(jù)振蕩電路311和分頻電路312的輸出信號(hào)開始計(jì)算時(shí)間。時(shí)間周期Rt被累加起來，CPU308判定累加時(shí)間Rt是否超過根據(jù)FFT變換所使用信號(hào)的抽樣周期和抽樣次數(shù)確定的某個(gè)固定時(shí)間周期T。當(dāng)判定結(jié)果為“是”時(shí)，程序進(jìn)入步驟SE11，而當(dāng)判定結(jié)果為“否”時(shí)，程序進(jìn)入步驟SE5。
在步驟SE11，CPU308將用于切換脈搏率計(jì)算方法的切換信號(hào)設(shè)置為“通”，并且停止A/D轉(zhuǎn)換處理和FFT變換處理過程。注意當(dāng)實(shí)施矩形波形處理時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換和FFT變換可以并行進(jìn)行，但是從節(jié)能角度來看，最好是在實(shí)施矩形波處理時(shí)暫停A/D轉(zhuǎn)換和FFT變換操作，因?yàn)檫@些僅在進(jìn)行頻率分析處理時(shí)才用。
在步驟SE12，脈搏波形整形電路306將脈波信號(hào)轉(zhuǎn)換成矩形波。在步驟SE13，根據(jù)在步驟SE7由CPU308指定的頻率或在步驟SE12轉(zhuǎn)換的矩形波計(jì)算脈搏率。2.第一實(shí)施例修改心律失?？赡苡煞浅ＮｋU(xiǎn)的因素造成，也可能因很少需要關(guān)注的一些因素而引起。但是，假定脈搏是身體健康狀況的標(biāo)志，并不希望它出現(xiàn)擾動(dòng)，例如心律失常。即，這樣的擾動(dòng)表明身體狀況的一種異常。假定心律失?？赡苡捎诶缛鄙偎呱踔?xí)跊]有疾病的健康人身上發(fā)生。類似地，心律失常也許是由于攝入太多的咖啡或有過多的心理壓力而導(dǎo)致的。因此，參考心律失常發(fā)生的次數(shù)可以了解一個(gè)人的健康狀況。
此外，與健康人身上發(fā)生的心律失常不同，由嚴(yán)重的心臟或血管疾病引起的心律失常在僅有一種誘因的情況下每天可能會(huì)在心電圖上出現(xiàn)200次或更多，或當(dāng)有多種誘因時(shí)在心電圖上可能呈現(xiàn)多種形式。因此，可以將閾值設(shè)置為例如200，當(dāng)心律失常被檢測(cè)到的發(fā)生次數(shù)超過該值時(shí)通知用戶。
在有心臟或血管疾病的個(gè)人的情況之下，短時(shí)間周期內(nèi)頻繁發(fā)生心律失?？赡芟喈?dāng)危險(xiǎn)，在極端的情況下甚至可能導(dǎo)致突然死亡。這樣，如果用戶被告知以心律失常頻繁發(fā)生的程度，那么他能夠監(jiān)測(cè)其自身的健康狀況。例如，在用戶擔(dān)心赴會(huì)遲到并且準(zhǔn)備奔跑時(shí)，如果這時(shí)上文提及的心律失常頻度被顯示出來而且其數(shù)值較大，那么用戶會(huì)約束自己，不再快跑。
在睡眠期間心律失常頻繁發(fā)生使得危險(xiǎn)的身體狀況發(fā)生的情況下，當(dāng)心律失常頻度信息FHD超過某閾值時(shí)蜂鳴器發(fā)聲。這樣，用戶便注意到他的身體處于危險(xiǎn)狀況，從而可以采取適當(dāng)?shù)尼槍?duì)措施，例如服藥。這樣，可能避免突然死亡的極端情況。
換句話說，在上面說明的第一實(shí)施例中，測(cè)量自測(cè)量開始后所流逝的時(shí)間。當(dāng)檢測(cè)到的頻度或心律失常事件數(shù)超過某個(gè)指定頻度(例如每天200次)或數(shù)目(例如200次)，可以提醒用戶這一影響。在此情況下，可以在所檢測(cè)頻度或數(shù)目超過指定頻度或數(shù)值時(shí)、對(duì)測(cè)量作出結(jié)論時(shí)、或在測(cè)量結(jié)論作出之后的某個(gè)時(shí)間及時(shí)發(fā)出通知。但是，從向用戶提供他可以用來確定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的信息的角度來看，最好在所檢測(cè)頻度或心律失常事件數(shù)目超過指定數(shù)值時(shí)便及時(shí)發(fā)出通知。通知裝置的有關(guān)解釋將在第四節(jié)，即“實(shí)施例修改”中給出。
當(dāng)更新脈波間隔的參考數(shù)值時(shí)，將指定數(shù)目的最近脈波間隔的平均值當(dāng)作為新的參考值是可以接受的，而不是簡(jiǎn)單地將最近脈波間隔定義為參考數(shù)值。在此情況下，也可以采取加權(quán)方法使得最近的間隔權(quán)重大些，來獲取平均值。該方法也可以應(yīng)用于根據(jù)特定數(shù)目的最近脈波間隔計(jì)算脈搏率的計(jì)算過程中。
另外，所有的脈波間隔可以順序地存儲(chǔ)于RAM309中，而不是僅在心律失常未檢測(cè)到之時(shí)才將脈波間隔存儲(chǔ)于RAM309中。在此情況下，就可以根據(jù)并不包含在檢測(cè)心律失常之時(shí)得到的脈波間隔的脈波間隔計(jì)算脈波間隔參考值和脈搏率。在此情況下，有必要判斷脈波間隔是否對(duì)應(yīng)于心律失常檢測(cè)的時(shí)間。這是通過僅向那些對(duì)應(yīng)于心律失常檢測(cè)時(shí)間的脈波間隔分配特定信息，并且將它們存儲(chǔ)于RAM309中來完成的。分配給對(duì)應(yīng)于心律失常檢測(cè)時(shí)間的脈波間隔的特定信息可以是僅表明該脈波間隔對(duì)應(yīng)于心律失常檢測(cè)時(shí)間的固定信息，或可以是表明心律失常被檢測(cè)到的時(shí)鐘時(shí)間的可變信息。當(dāng)然也可以將上面提及的特定信息直接分配給脈波間隔，或使用其中存儲(chǔ)了脈波間隔的地址等等間接地分配特定信息。
另外，當(dāng)執(zhí)行矩形波處理過程(在未運(yùn)動(dòng)時(shí))時(shí)，可以采用除法以外的一種方法，來確定最近脈波間隔相對(duì)脈波間隔參考值的差(偏差)是否在允許范圍內(nèi)。例如，可以設(shè)置范圍為脈波間隔參考值的±5％內(nèi)，并且判斷最近脈波間隔是否在該允許范圍之內(nèi)。此外，也可以基于在自心律失常檢測(cè)操作開始后一段特定時(shí)間之后所檢測(cè)到的脈波間隔來獲得參考值，而不是基于緊接檢測(cè)操作開始之后的脈波間隔來獲得參考值。
脈波信號(hào)不僅包括脈波的基波分量，而且還包括脈波的諧波分量。當(dāng)諧波分量的功率大于基波分量的功率時(shí)，在前述第一實(shí)施例中對(duì)高次諧波分量的頻率是否存在于基波分量的允許范圍內(nèi)進(jìn)行判斷，其結(jié)果是不正確地判定心律失常發(fā)生。為了避免這種錯(cuò)誤的發(fā)生，在頻率分析期間在脈波分量的最大功率譜線的頻率等價(jià)于通過先前脈搏率除以60所獲得數(shù)值(脈搏頻率)的整數(shù)倍(即，每個(gè)高次諧波的頻率)的情況下可以讓設(shè)備判定心律失常不存在。
第一實(shí)施例假定矩形波處理是在無身體運(yùn)動(dòng)的時(shí)候進(jìn)行的，而頻率分析處理是在有身體運(yùn)動(dòng)的時(shí)候進(jìn)行的。但是，在這些情況的任一個(gè)中進(jìn)行頻率分析處理是可以接受的。另外，矩形波處理也可以應(yīng)用于這兩種情況中的任一個(gè)，只要能夠在脈波信號(hào)輸入級(jí)提供裝置以便從脈波信號(hào)中除去脈波以外的其它分量即可。此外，在這些實(shí)施例中也可以不斷地進(jìn)行處理操作以將身體運(yùn)動(dòng)分量從脈波信號(hào)中除去，而不管身體運(yùn)動(dòng)存在與否。在該情況下，當(dāng)沒有身體運(yùn)動(dòng)的時(shí)候即使處理被執(zhí)行了，也沒有從脈波分量中除去任何分量。因此，所得到的結(jié)果等價(jià)于處理細(xì)節(jié)根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)的存在與否而改變的第一實(shí)施例。
當(dāng)實(shí)施矩形波處理時(shí)，可以就實(shí)際脈波間隔和參考脈波間隔之間的差發(fā)出通知。結(jié)果是，可以將脈波的偏差程度定量。3.第二實(shí)施例心律失?？赡苡捎谥T如跑步之類的劇烈運(yùn)動(dòng)的緣故而發(fā)生于甚至是健康人的身上。了解這種心律失常發(fā)生的種種條件可能有助于控制鍛煉時(shí)的身體狀況。但是，在第一實(shí)施例中，心律失常檢測(cè)的實(shí)施與用戶是否正在進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)無關(guān)。換句話說，第一實(shí)施例并不對(duì)劇烈運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生的心律失常和用戶正在進(jìn)行較平緩活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的心律失常進(jìn)行區(qū)分。因此，第二實(shí)施例利用在諸如跑步之類的劇烈運(yùn)動(dòng)期間身體運(yùn)動(dòng)具有一定的持久性這一事實(shí)，目的僅在于檢測(cè)在諸如劇烈運(yùn)動(dòng)之類的身體運(yùn)動(dòng)步頻具有一定持久性的運(yùn)動(dòng)期間發(fā)生的心律失常。
現(xiàn)在結(jié)合一些圖例解釋本發(fā)明的第二實(shí)施例。如同第一實(shí)施例一樣，根據(jù)該第二實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備做成手表模樣，如圖3所示。根據(jù)第二實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備有一個(gè)時(shí)間測(cè)量模式和一個(gè)心律失常檢測(cè)模式。心律失常檢測(cè)模式中進(jìn)行心律失常檢測(cè)，心律失常事件計(jì)數(shù)，和脈搏率計(jì)算。此處省略對(duì)第二實(shí)施例的那些與第一實(shí)施例相同的方面的解釋。3-1.第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)根據(jù)第二實(shí)施例的心律失常設(shè)備的結(jié)構(gòu)大致與圖2所示的相同，僅在CPU308的功能上與第一實(shí)施例不同。
換句話說，根據(jù)第二實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備中的CPU308與第一實(shí)施例不同的是，心律失常檢測(cè)模式中的心律失常檢測(cè)僅在身體運(yùn)動(dòng)中存在持久性的時(shí)候才進(jìn)行?？梢酝ㄟ^對(duì)身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理來確定持久性是否存在，該身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)處理等價(jià)于在第一實(shí)施例中使用頻率分析確定心律失常的存在與否時(shí)對(duì)脈波信號(hào)進(jìn)行的處理。將在第二實(shí)施例操作的解釋中討論一下該判斷的細(xì)節(jié)。另外，注意在第一實(shí)施例的心律失常檢測(cè)處理中，通過指定脈波的基波確定心律失常的存在與否。但是，第二實(shí)施例通過指定身體運(yùn)動(dòng)的二次諧波來確定身體運(yùn)動(dòng)的持久性。3-2.第二實(shí)施例操作現(xiàn)在解釋一下根據(jù)第二實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備的操作(即，心律失常檢測(cè)模式的運(yùn)作)。在該第二實(shí)施例中的心律失常檢測(cè)模式的運(yùn)作廣義上可以分為“第一心律失常檢測(cè)操作”和“第二心律失常檢測(cè)操作”。但是，由于前者等價(jià)于第一實(shí)施例的“第一心律失常檢測(cè)操作”，因此這里省略其解釋。3-2-1根據(jù)第二實(shí)施例的第二心律失常檢測(cè)操作根據(jù)該實(shí)施例的第二心律失常檢測(cè)操作與第一實(shí)施例的差別在于，在身體運(yùn)動(dòng)存在持久性的情況下實(shí)施處理(processing)以便基于脈波信號(hào)的頻率分析的結(jié)果判斷心律失常的存在與否。但是，在身體運(yùn)動(dòng)沒有持久性時(shí)，在該實(shí)施例中不實(shí)施該處理。3-2-2.判斷身體運(yùn)動(dòng)持久性的方法判斷身體運(yùn)動(dòng)是否存在連續(xù)性的方法的實(shí)例包括“時(shí)域判斷方法”和“頻域判斷方法”。3-2-2-1.時(shí)域判斷方法關(guān)于時(shí)域判斷方法，可能用到這樣的一個(gè)方法，其中身體運(yùn)動(dòng)二次諧波的與脈搏率域某特定范圍(例如，±5％)一致的波間隔的范圍被定義為允許范圍。當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)的二次諧波的波間隔在該允許范圍內(nèi)，那么判定身體運(yùn)動(dòng)存在持久性。但是，如果該數(shù)值不在該范圍內(nèi)，那么判定身體運(yùn)動(dòng)不存在持久性。
例如，假定脈搏率170拍/分鐘，那么170×0.05＝8.5。因此，脈搏率域的±5％范圍是±8.5拍/分鐘，而頻域的相應(yīng)范圍是±0.1417Hz。如果假定脈波基波可能存在的頻率范圍(一般而言，0.6～3.5Hz)和身體運(yùn)動(dòng)二次諧波間隔可能被得到的時(shí)間范圍(0.5～0.25秒)之間存在線性對(duì)應(yīng)性，那么時(shí)域中與對(duì)應(yīng)于±0.1417Hz的身體運(yùn)動(dòng)二次諧波間隔有關(guān)的允許范圍為±0.1417×(0.5-0.25)/(3.5-0.6)≈±0.0122。因此，假定身體運(yùn)動(dòng)二次諧波間隔的參考值是0.28秒，那么當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)的二次諧波間隔在0.28±0.0122秒范圍內(nèi)時(shí)判定“持久性存在”，而當(dāng)數(shù)值在該范圍之外時(shí)判定“持久性不存在”。3-2-2-2.頻域判斷方法關(guān)于頻域判斷方法，以如此的一個(gè)方法為例，其中從對(duì)身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻率分析的結(jié)果中提取在身體運(yùn)動(dòng)二次諧波譜線可能存在的范圍(2～4Hz)內(nèi)的功率最大的頻譜線。當(dāng)該譜線旁瓣的范圍適當(dāng)展寬并且在該譜線和該范圍(例如30％或更大)內(nèi)的其它譜線之間有足夠大的功率差時(shí)，那么判斷該譜線頻率是否等于對(duì)應(yīng)于先前脈搏率(即，身體運(yùn)動(dòng)基波頻率)的頻率的兩倍。當(dāng)它們被確定為相等時(shí)，那么判定“持久性存在”。注意關(guān)于旁瓣是否適當(dāng)展寬的判斷是根據(jù)第一實(shí)施例中的相同方法進(jìn)行的。另外，如同第一實(shí)施例的情況下，這兩個(gè)頻率不必嚴(yán)格相等；而是存在一個(gè)允許范圍，如下所述。
如上所述的頻率可被判斷為“相等”的允許范圍可以選擇設(shè)置。但是，脈搏率和身體運(yùn)動(dòng)基波頻率之間有著一定的相關(guān)性。在該實(shí)施例中，判定相對(duì)于心律失常檢測(cè)的脈搏率“相等”的允許范圍的設(shè)置與第一實(shí)施例相同。所以，第二實(shí)施例將與用于判定關(guān)于脈搏率“相等”的允許范圍相對(duì)應(yīng)的極限定義為判定關(guān)于身體運(yùn)動(dòng)二次諧波“相等”的允許范圍。
例如，假定脈搏率為170/分鐘(脈波基波頻率約為2.833Hz)，用于與該脈搏率有關(guān)的“相等”判斷的允許范圍為±5％，那么關(guān)于脈波基波頻率的允許范圍(即，頻域的允許范圍)也是±5％，或±0.1417Hz。如果假定在其中可能存在身體運(yùn)動(dòng)二次諧波的頻率范圍(2～4Hz)和其中可能存在脈波基波的頻率范圍(0.6～3.5Hz)之間呈線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，那么對(duì)應(yīng)于前面提及允許范圍(±0.1417Hz)的與脈波二次諧波有關(guān)的允許范圍是±0.1417×(4-2)/(3.5-0.6)＝±0.0977Hz。另一方面，如果頻率分析的持續(xù)時(shí)間設(shè)置為16秒，那么在對(duì)應(yīng)于先前脈搏率的頻率的兩倍頻率(例如3.53Hz)附近的離散頻率例如3.3750、3.4375、3.5000、3.5625和3.7667Hz處獲得譜線。因此，假定被選擇為身體運(yùn)動(dòng)二次諧波譜線的譜線是這些離散譜線之一，那么它將在3.53±0.0977Hz的允許范圍之內(nèi)。因此，在此情況下判定為“相等”，而在所有其它情況下判定為“不等”。
執(zhí)行如上所述相等判斷的原因是，如果身體運(yùn)動(dòng)被確定為缺乏持久性，即使是在身體運(yùn)動(dòng)以階躍方式改變的情況下，心律失常檢測(cè)操作將不被執(zhí)行。例如，如果用戶快速改變表現(xiàn)出持久性的運(yùn)動(dòng)步頻，而且該變化是在從作為先前頻率分析對(duì)象的時(shí)間周期到作為當(dāng)前頻率分析對(duì)象的時(shí)間周期的過渡期間發(fā)生的，那么根據(jù)先前頻率分析結(jié)果指定的身體運(yùn)動(dòng)二次諧波的頻率，與根據(jù)當(dāng)前頻率分析結(jié)果指定的身體運(yùn)動(dòng)二次諧波的頻率將有所不同。因此，不應(yīng)作出身體運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)持久性的判定。另外，當(dāng)頻率分析的持續(xù)時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，即使上述“相等”判斷被省略，也會(huì)出現(xiàn)當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)不存在持久性時(shí)檢測(cè)到心律失常的問題。
注意等價(jià)于圖14所示的處理是在身體運(yùn)動(dòng)二次諧波頻率分量的功率不限于比其它頻譜分量的功率強(qiáng)的條件下執(zhí)行的。也就是說預(yù)想頻率范圍(例如2～4Hz)內(nèi)的最大功率頻率分量被假定為身體運(yùn)動(dòng)基波、二次諧波或三次諧波之一的頻率分量。通過研究在頻率是上面提及最大功率頻率分量的頻率的1/2或1/3處的功率，可以指定上面提及頻率分量是否是身體運(yùn)動(dòng)基波、二次諧波或三次諧波之一。在圖14，身體運(yùn)動(dòng)基波頻率是根據(jù)指定分量而指定的，但是，在第二實(shí)施例中所指定的是身體運(yùn)動(dòng)二次諧波。3-2-2.第二實(shí)施例的總體操作現(xiàn)在參考圖16解釋第二實(shí)施例的總體操作。除非特別說明，所述操作由CPU308執(zhí)行。
圖16所示步驟SF1～SF8的處理過程與圖8中步驟SA1～SA5、SA7～SA9所進(jìn)行的處理過程相同。即，當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)(身體運(yùn)動(dòng)波形)存在時(shí)，脈波信號(hào)(脈搏波形)被檢測(cè)，并且對(duì)該脈波信號(hào)進(jìn)行矩形波處理。另一方面，當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)存在時(shí)，脈波信號(hào)和身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)被檢測(cè)并且從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后分別對(duì)它們進(jìn)行FFT變換處理。然后根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)的FFT處理結(jié)果，在步驟SF9實(shí)施上文描述的處理操作，以判斷身體運(yùn)動(dòng)中是否存在持久性。如果存在持久性，那么在步驟SF10執(zhí)行等價(jià)于圖8的步驟SA6的處理操作。因此，如果心律失常發(fā)生，那么在該處理階段發(fā)出通知。另一方面，如果在步驟SF9判定身體運(yùn)動(dòng)缺乏持久性，那么在步驟SF11執(zhí)行僅確定脈波基波頻率的處理操作。換句話說在步驟SF11并不進(jìn)行心律失常檢測(cè)操作，而是僅執(zhí)行了由脈波信號(hào)的頻率分析結(jié)果確定脈波基波頻率的處理操作。
接著，在步驟SF12根據(jù)在步驟SF5得到的矩形波形信號(hào)、在步驟SF10得到的信息(即，脈波基波頻率或在頻率不能指定的情況下的其它細(xì)節(jié))，或在步驟SF11得到的信息(即，脈波基波頻率或在頻率不能指定的情況下的其它細(xì)節(jié))，計(jì)算脈搏率。注意當(dāng)在步驟SF10或SF11中未能夠指定脈波基波頻率時(shí)，在步驟SF12不計(jì)算脈搏率，而是將先前的脈搏率用作為當(dāng)前的脈搏率。
這樣，通過第二實(shí)施例，可以檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)具有一定持久性的運(yùn)動(dòng)期間的心律失常(即，在例如跑步的劇烈運(yùn)動(dòng)期間，或在身體運(yùn)動(dòng)步頻為80次/分鐘時(shí))。4.第一和第二實(shí)施例的修改上文參考附圖詳細(xì)解釋了本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例。但是這些實(shí)施例的特定結(jié)構(gòu)并不受其限制。而是只要它們屬于本發(fā)明的預(yù)計(jì)范圍之內(nèi)，也可以將各種各樣的設(shè)計(jì)修改方案納入本發(fā)明之中。
例如，第一和第二實(shí)施例可以組合起來，使同一心律失常檢測(cè)設(shè)備具有兩種模式，其一用于在身體運(yùn)動(dòng)具有持久性時(shí)檢測(cè)心律失常，另一用于不管身體運(yùn)動(dòng)有否持久性執(zhí)行心律失常檢測(cè)。如此，用戶可以選擇優(yōu)選模式。
另外，前述實(shí)施例均預(yù)設(shè)，在其中“相等”判斷將達(dá)到的允許范圍是固定的。但是，本發(fā)明并不限于此。相反該允許范圍也可以是可變的。例如，允許范圍的寬度可以根據(jù)專用開關(guān)的操作加以改變。在此情況下，最好是提供一種設(shè)計(jì)，它告知用戶進(jìn)行有關(guān)允許范圍寬度(例如±5％)的信息設(shè)置。另外，可根據(jù)脈波間隔的參考值、先前脈搏率、先前身體運(yùn)動(dòng)基波的頻率等等來動(dòng)態(tài)地改變?cè)试S范圍的寬度。一般而言，用戶不運(yùn)動(dòng)時(shí)脈搏率適當(dāng)變化的寬度與運(yùn)動(dòng)時(shí)的相比較小。這樣，如果將與沒有身體運(yùn)動(dòng)時(shí)的脈波基波頻率有關(guān)的允許范圍設(shè)置得比有身體運(yùn)動(dòng)時(shí)的允許范圍窄，那么可以以較高精確度檢測(cè)心律失常。此外，也可以考慮這樣的一種配置，其中各個(gè)允許范圍的寬度被定義為與脈搏率或身體運(yùn)動(dòng)基波頻率無關(guān)的絕對(duì)值。
在前述的每個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)對(duì)脈波信號(hào)和身體運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行FFT變換處理之后所得的結(jié)果，就目標(biāo)譜線周圍旁瓣的范圍是否適當(dāng)展寬一事作出判斷。但是，也可以將該判斷推廣到特定范圍內(nèi)的所有譜線，而不是僅限于目標(biāo)譜線附近的譜線。例如，可以提供這樣的設(shè)計(jì)方案，其中只有在目標(biāo)譜線和其鄰近譜線之間的功率差等于或大于5％并且目標(biāo)譜線和再離開一個(gè)間隔的那些譜線之間的功率差等于或大于10％的情況下旁瓣范圍才被斷定是適當(dāng)展寬?；蛘?，也可以僅當(dāng)在對(duì)于取得“相等”判斷的允許范圍內(nèi)的所有譜線來說前面提及的功率差為5％或更多的情況下才斷定旁瓣范圍是適當(dāng)展寬的。
也可以提供這樣的設(shè)計(jì)，它在未檢測(cè)到脈波(相當(dāng)于心臟停止跳動(dòng))的持續(xù)時(shí)間超過特定時(shí)間周期的情況下向遠(yuǎn)方的監(jiān)視者發(fā)出通知。結(jié)果，由于實(shí)際上監(jiān)視者例如醫(yī)生從注意正患有例如心臟病的用戶轉(zhuǎn)向注意已附有該設(shè)備的用戶，因此該監(jiān)視者可以立即得知用戶心臟已停止跳動(dòng)。這樣，可以立即采取適當(dāng)?shù)尼槍?duì)措施。注意，這里用作為參考的持續(xù)時(shí)間可以是對(duì)所有用戶來說是相同的，也可以對(duì)每個(gè)用戶單獨(dú)設(shè)定。下文將在標(biāo)題為“系統(tǒng)化”的段落下詳細(xì)討論緊急情況下通知遠(yuǎn)方監(jiān)視者的特定系統(tǒng)。
脈搏傳感器的附著部位不限于手指。在可以獲得脈波測(cè)量的前提下，可以選擇任何部位(耳、頸等等)。而且，除加速傳感器外，還可以用光學(xué)傳感器作為身體運(yùn)動(dòng)傳感器。身體運(yùn)動(dòng)傳感器的附著部位不限于手臂，可以是身體的其它任意部位。而且，每個(gè)傳感器可以用例如指袋或指帶加以固定。
該設(shè)備可以如此設(shè)計(jì)，使之在用戶要求下顯示心律失常被檢測(cè)到的時(shí)鐘時(shí)間。另外，可以顯示以檢測(cè)時(shí)間為水平軸的直方圖，并且向用戶通報(bào)心律失常檢測(cè)頻度隨時(shí)間變化的情況。如果該設(shè)備設(shè)計(jì)用于顯示用來表示在生物周期變化的每次循環(huán)，即月、周、日期間所發(fā)生的心律失常次數(shù)的直方圖，那么可以更為準(zhǔn)確地把握用戶身體的狀況。圖43給出所顯示直方圖的一個(gè)例子。例如，圖43A表示在過去一年內(nèi)每月心律失常的發(fā)生次數(shù)。采用該直方圖，可以了解在過去一年內(nèi)心律失常事件發(fā)生頻度的變化趨勢(shì)。當(dāng)然，也可以顯示以日或周為基礎(chǔ)，而不是以月為基礎(chǔ)的心律失常次數(shù)。圖43B表示了一周中每天的心律失常次數(shù)。采用該直方圖，可以了解在過去一周或幾周內(nèi)心律失常事件發(fā)生頻度的變化趨勢(shì)。圖43C表示了一天中不同時(shí)間段的心律失常次數(shù)。采用該直方圖，可以了解在過去一天或幾天內(nèi)心律失常事件發(fā)生頻度的變化趨勢(shì)。
如圖44所示，也可以連續(xù)記錄心律失常被檢測(cè)到的時(shí)鐘時(shí)間(時(shí)間標(biāo)記)，由心律失常檢測(cè)設(shè)備或外部裝置(下文解釋)查閱心律失常發(fā)生的記錄時(shí)間并且顯示表明心律失常被檢測(cè)到的時(shí)鐘時(shí)間的數(shù)據(jù)組。另外，可以得到在生物周期每個(gè)變化周期期間發(fā)生的心律失常次數(shù)，將它轉(zhuǎn)換為圖43所示的直方圖，并且顯示。另外，包含心律失常的脈搏波形可以在指定了該心律失常被檢測(cè)到的時(shí)鐘時(shí)間之后被記錄下來，然后根據(jù)用戶或監(jiān)視者的指令顯示該脈搏波形。注意，圖44所表示的例子中，心律失常被檢測(cè)到的時(shí)鐘時(shí)間是按檢測(cè)時(shí)間的次序記錄的。但是，它們可以按任意順序記錄。當(dāng)然，在提供有關(guān)心律失常檢測(cè)的時(shí)鐘時(shí)間數(shù)據(jù)組的通知時(shí)，使日期按可選次序排列也是可以接受的。
上述通知操作可以按可選時(shí)序執(zhí)行。例如，通知操作可以在檢測(cè)心律失常期間執(zhí)行，或響應(yīng)用戶或監(jiān)視者的指令執(zhí)行。至于發(fā)通知和心律失常檢測(cè)過程并行執(zhí)行的方法，可以采用一種利用例如實(shí)時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行中斷的方法。也就是說，如果心律失常檢測(cè)程序是利用實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷而執(zhí)行的，那么即使前面提及的通知操作被實(shí)施了，在心律失常檢測(cè)程序中也不會(huì)有中斷。
此外，脈搏波形可以在處理進(jìn)行中或者處理結(jié)束后顯示。在此情況下，用戶或監(jiān)視者可以進(jìn)行心律失常判斷。
也可以將心律失常檢測(cè)頻率與某個(gè)閾值進(jìn)行比較，并且在有請(qǐng)求時(shí)或超過該閾值時(shí)告知用戶其中的差值。另外，也可以不斷提供關(guān)于第二實(shí)施例中的身體運(yùn)動(dòng)持久性的通知。例如，可以考慮這樣的一個(gè)安排，當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)存在連續(xù)性時(shí)，可以產(chǎn)生周期與身體運(yùn)動(dòng)基波相同的電子聲音。另外，也可以根據(jù)用戶請(qǐng)求告知用戶在身體運(yùn)動(dòng)有持久性的期間身體運(yùn)動(dòng)基波頻率的平均值。4-1.通知裝置前面的每個(gè)實(shí)施例均是采用顯示器作為提供各種數(shù)據(jù)通知的裝置實(shí)例。但是，下文說明的下列配置也可以引證為從該設(shè)備向用戶提供通知的裝置?？梢赃m當(dāng)?shù)馗鶕?jù)五種生理感覺對(duì)這些裝置進(jìn)行分類。當(dāng)然，這些裝置可以單獨(dú)使用，也可以兩個(gè)或多個(gè)結(jié)合使用。此外，如下文將作解釋的那樣，假定所使用的通知裝置不依賴于例如視覺的話，那么視覺受損的人員將可能了解該通知的內(nèi)容。類似地，只要采用不依賴于聽力的裝置，就有可能向聽力受損人員提供通知。因此，可以組成這樣的裝置，它在為生理有缺陷的人員使用時(shí)不受缺陷的影響。4-1-1.聽力有一些通知裝置依賴于對(duì)聲音的感覺，它們包括告知用戶心律失常發(fā)生、其分析或診斷結(jié)果的裝置，或發(fā)出警告的裝置。例如，在諸如心律失常檢測(cè)之類事件發(fā)生時(shí)發(fā)聲的蜂鳴器，或在諸如心律失常檢測(cè)或超過某閾值之類的事件發(fā)生時(shí)借助于有聲響聲音提供關(guān)于各種數(shù)值或事件細(xì)節(jié)的通知的揚(yáng)聲器，都可以采用。作為特定例子，可以考慮這樣的裝置，其中擬被通知的人員配有便攜的尋呼機(jī)，通知是利用該設(shè)備呼叫尋呼機(jī)進(jìn)行的。當(dāng)利用這種設(shè)施發(fā)出通知時(shí)，常常希望將一些信息與通知一起傳送。在此情況下，信息的各種級(jí)別例如音高、音量、音調(diào)、聲音以及音樂類型可以根據(jù)擬傳送的信息細(xì)節(jié)而改變。4-1-2.觸覺依賴于觸覺的裝置也可以考慮作為通知裝置，其實(shí)例列舉如下。首先，可以采用電刺激，其中提供從便攜裝置例如手表的后表面凸出的模塑記憶合金，使電流經(jīng)該模塑記憶合金。也可以采用機(jī)械刺激，其中在便攜裝置例如手表的后方形成一個(gè)可伸縮的凸起(諸如不太尖的針形物)，通過該凸起可以對(duì)刺激進(jìn)行操縱。機(jī)械刺激的另一例子是，可以考慮這樣的配置，它采用一個(gè)通過使偏心負(fù)載旋轉(zhuǎn)來傳遞振動(dòng)的振動(dòng)警報(bào)，或如圖17所示，采用一個(gè)壓電元件，使之附著于在厚度70微米的主體的底表面內(nèi)側(cè)一部分處形成的凹面上。當(dāng)具有適當(dāng)頻率的交變電流作用于該壓電元件上時(shí)，壓電元件發(fā)生振動(dòng)，將該振動(dòng)傳送給用戶。因此，如果當(dāng)心律失常被檢測(cè)到的時(shí)候外加交變電流，那么可以以觸覺感知運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度。另外，壓電元件的厚度可以為100微米，其直徑是凹面直徑長(zhǎng)度的80％。
由于在利用觸覺的通知裝置的情況下肯定可以向用戶傳送警告信號(hào)，因此該裝置適于結(jié)合利用聽覺的上述通知裝置使用，或代替之。結(jié)果是，當(dāng)睡覺期間心律失常頻繁發(fā)生使得其頻度達(dá)到危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，可以將用戶喚醒，從而他能夠采取針對(duì)措施，例如服藥。4-1-3.視覺當(dāng)目的在于告知用戶各種測(cè)量結(jié)果或者裝置的有關(guān)信息，或者發(fā)出警告時(shí)，可以采用依賴于視覺的裝置。作為這類裝置，可以考慮如下裝備顯示裝置，CRT(陰極射線管顯示裝置)，LCD(液晶顯示器)，打印機(jī)，X-Y繪圖儀，燈，等等。另外，透鏡投影儀也可以用作為一種專用顯示裝置。另外，提供通知的方式也可以考慮如下變更方案。在通知內(nèi)容涉及數(shù)值的情況下采用單獨(dú)的模擬或數(shù)字顯示，圖形顯示，增加顯示色彩的反差，在通知內(nèi)容為數(shù)值或當(dāng)給數(shù)值分級(jí)的情況下條形統(tǒng)計(jì)圖，扇形圖，面圖。
圖18是面圖的一個(gè)例子。在采用該圖中的面圖的情況下，可以考慮這樣的裝置，在其中對(duì)閾值比較，當(dāng)心律失常檢測(cè)頻度較低的時(shí)候顯示圖18的F1所指示的圖形，而當(dāng)心律失常檢測(cè)頻度較高的時(shí)候顯示圖18的F2所指示的圖形。另外，還可以通過閃爍顯示、反相顯示或借助于色彩變化告知心律失常事件的發(fā)生。
當(dāng)顯示心律失常檢測(cè)頻度等等信息時(shí)，可以在對(duì)其分級(jí)后顯示該信息。例如，當(dāng)顯示心律失常檢測(cè)頻度時(shí)，可以在LCD上顯示例如“危險(xiǎn)”、“小心”、“正常”、“中等”或“好”等字。在此情況下，可以將這些顯示分級(jí)用A、B、C、D和E表示，然后將這些符號(hào)顯示于LCD等等上。4-1-4.嗅覺關(guān)于依賴于嗅覺的裝置，可以采用散發(fā)香味的機(jī)構(gòu)。可以在通知細(xì)節(jié)與氣味之間建立一種對(duì)應(yīng)關(guān)系，使該設(shè)備響應(yīng)通知內(nèi)容發(fā)出香味。優(yōu)選采用微型泵等等作為散發(fā)香味的裝置。4-2.系統(tǒng)化在每個(gè)上述實(shí)施例中，檢測(cè)到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于手表形狀的心律失常檢測(cè)設(shè)備中。因此，用戶或監(jiān)視者可以通過操縱設(shè)備上的各個(gè)開關(guān)來顯示并分析所需數(shù)據(jù)。但是，設(shè)備以手表形式實(shí)現(xiàn)的情況下，對(duì)顯示器的大小、存儲(chǔ)容量、CPU處理能力、指令輸入裝置的可操作性等等有一定的限制。另外，在某些情況下，有必要在設(shè)備和其它數(shù)據(jù)處理裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
下面參考圖19解釋執(zhí)行在心律失常檢測(cè)設(shè)備和外部?jī)x器之間數(shù)據(jù)交換的通訊裝置。如圖所示，個(gè)人計(jì)算機(jī)由主體330、顯示器331、鍵盤332和打印機(jī)333組成。由于這是普通的個(gè)人計(jì)算機(jī)，因此其內(nèi)部結(jié)構(gòu)除下面幾點(diǎn)外的解釋將省略。
也就是說，主體330包含用于發(fā)送和接收光信號(hào)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收控制器(未示出)。發(fā)送控制器有一個(gè)LED334，它用于發(fā)射光信號(hào)，而接收控制器有一個(gè)光敏晶體管，它用于接收光信號(hào)。一個(gè)利用近紅外線(例如，介質(zhì)波長(zhǎng)約為940納米)的紅外型裝置被用作為L(zhǎng)ED334和光敏晶體管，它用于將光從使所提供的光透過的透射窗337，經(jīng)過遮擋可見光的可見光攔截濾光片336透射到主體330前表面。
與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連的心律失常檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)如圖2和3所示。如上所示，連接器53可拆卸地與手表的裝置主體1相連。因此，通過將通訊連接器338附著于已移去連接器53的連接器部分，使傳輸成為可能。類似地，在計(jì)算機(jī)一側(cè)的通訊連接器338包括LED、光電晶體管和光通訊接口。另外，光通訊用光接口(未示出)可以置于手表的裝置主體1內(nèi)。
例如，為了將存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)RAM或硬盤內(nèi)的各種信息從計(jì)算機(jī)發(fā)送到心律失常檢測(cè)設(shè)備，從鍵盤332鍵入傳送指令。結(jié)果，個(gè)人計(jì)算機(jī)內(nèi)的信息經(jīng)LED334和通訊窗337作為近紅外光輸出。這樣近紅外光經(jīng)通訊連接器338送往心律失常檢測(cè)設(shè)備的光接口。
當(dāng)各種信息從心律失常檢測(cè)設(shè)備送往個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí)，通訊方向與上述方向相反。換句話說，心律失常檢測(cè)設(shè)備的用戶對(duì)設(shè)備主體上的按鈕開關(guān)進(jìn)行操作，以便將裝置設(shè)置到傳送數(shù)據(jù)模式。結(jié)果是，設(shè)備內(nèi)的處理器擬傳送的信息從RAM等等讀出，發(fā)送到光接口。這樣，測(cè)量值轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，從通訊連接器338發(fā)送，并且經(jīng)通訊窗337和光電晶體管335傳送到個(gè)人計(jì)算機(jī)。
自然，本發(fā)明的設(shè)計(jì)也可以不提供數(shù)據(jù)傳輸模式，使得從心律失常檢測(cè)設(shè)備到外部裝置或從外部裝置到心律失常檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸在特定信號(hào)從外部裝置經(jīng)接口接收的時(shí)候自動(dòng)啟動(dòng)。另外，也可以提供數(shù)據(jù)傳輸模式和自動(dòng)使數(shù)據(jù)傳輸啟動(dòng)的功能，使用戶或監(jiān)視者能夠選擇其中的一個(gè)模式。
也可以作如此設(shè)計(jì)，當(dāng)如本例一樣采用一實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)，監(jiān)視從該實(shí)時(shí)時(shí)鐘的輸出數(shù)據(jù)(時(shí)鐘數(shù)據(jù))，每當(dāng)特定時(shí)間間隔結(jié)束之后心律失常檢測(cè)設(shè)備請(qǐng)求通訊啟動(dòng)。在此情況下，假定得到適當(dāng)?shù)幕卮鹦盘?hào)，那么使數(shù)據(jù)傳輸啟動(dòng)。但是，如果未得到適當(dāng)?shù)幕卮鹦盘?hào)，在指定時(shí)間周期結(jié)束后心律失常檢測(cè)設(shè)備再一次發(fā)出通訊啟動(dòng)請(qǐng)求。此外，如下所述，也可以這樣設(shè)計(jì)，其中當(dāng)緊急事件發(fā)生時(shí)，例如所檢測(cè)到的心律失常超過某預(yù)設(shè)的閾值或判定心臟已經(jīng)停止跳動(dòng)，那么該事件如同觸發(fā)器一樣，使心律失常檢測(cè)設(shè)備立即請(qǐng)求使通訊啟動(dòng)。在此情況下，如果得到適當(dāng)?shù)幕卮鹦盘?hào)，那么數(shù)據(jù)傳輸開始。但是，如果未得到適當(dāng)?shù)幕卮鹦盘?hào)，那么在對(duì)應(yīng)于緊急程度的特定時(shí)間周期結(jié)束之后由心律失常檢測(cè)設(shè)備再一次發(fā)出請(qǐng)求，啟動(dòng)通訊操作。
當(dāng)如上執(zhí)行光通訊時(shí)，在不可能辨認(rèn)哪一個(gè)裝置發(fā)送了該信息的情況下，有時(shí)會(huì)誤接收應(yīng)由不同裝置接收的信息。所以，I/O接口裝置采用標(biāo)志信息，表示在信息發(fā)送或接收時(shí)是由哪一個(gè)設(shè)備發(fā)送該信息的。該標(biāo)志信號(hào)存儲(chǔ)于例如設(shè)備主體1內(nèi)部的ROM(未示出)中，并且在通訊操作被啟動(dòng)的時(shí)候與外部裝置進(jìn)行交流。
通過如此地與外部裝置進(jìn)行通訊，不僅可以從心律失常檢測(cè)設(shè)備向外部裝置傳送信息，而且能夠執(zhí)行各種設(shè)置和從外部裝置到心律失常檢測(cè)設(shè)備的指令。
例如，外部裝置可以在監(jiān)視者例如醫(yī)生的監(jiān)督下設(shè)置。監(jiān)視者可以向該外部裝置輸入閾值(200次/天，例如)或允許范圍(±5％)，視心律失常檢測(cè)設(shè)備的用戶而定。在閾值或允許范圍與心律失常檢測(cè)設(shè)備的標(biāo)志信息之間建立一種關(guān)聯(lián)之后閾值或允許范圍可以存儲(chǔ)于外部裝置中，而且可以通過從外部裝置到心律失常檢測(cè)設(shè)備的傳輸來執(zhí)行設(shè)置。另外，也可以在將檢測(cè)數(shù)據(jù)從心律失常檢測(cè)設(shè)備傳送到外部裝置的情況下將用于心律失常檢測(cè)設(shè)備的標(biāo)志信息存儲(chǔ)于外部裝置中。如果外部裝置是個(gè)人計(jì)算機(jī)，那么可以采用具有足夠存儲(chǔ)器的外部記錄裝置，高速CPU，供各種數(shù)據(jù)分析、處理和管理用的軟件，能夠以易于觀看的方式輸出大量數(shù)據(jù)的顯示器，打印機(jī)，等等。這樣，對(duì)監(jiān)視者來說與累積數(shù)據(jù)分析有關(guān)的問題和努力明顯降低。
注意，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速度相對(duì)于擬傳送的數(shù)據(jù)數(shù)量較低時(shí)，那么可以在首先將數(shù)據(jù)壓縮之后才發(fā)送。此外，心律失常檢測(cè)設(shè)備和外部裝置的通訊接口不限于光接口，也可以是例如RS-232C的電接口，或是采用電波作為傳輸媒質(zhì)的接口。另外，如果在用戶一側(cè)提供能夠與心律失常檢測(cè)設(shè)備通訊的外部裝置，并且為該裝置和監(jiān)視者一側(cè)的外部裝置提供一接口，使之能夠通過專用電路或公用線路通訊，那么用戶不必處于監(jiān)視者的監(jiān)督之下，而是可用專用電路或公用線路傳遞檢測(cè)數(shù)據(jù)。自然地，在此情況下，反方向的數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)置也是可能的。當(dāng)如此執(zhí)行信號(hào)的發(fā)送和接收時(shí)，應(yīng)當(dāng)提供用于通報(bào)傳輸數(shù)據(jù)的有關(guān)細(xì)節(jié)和能夠指定數(shù)據(jù)傳輸源的信息的功能。特別是，當(dāng)由監(jiān)視者一側(cè)設(shè)置遠(yuǎn)方的用戶一側(cè)的心律失常檢測(cè)設(shè)備上的允許范圍(±5％)或閾值(例如每天200次)的時(shí)候，那么所接收的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)用于通報(bào)用戶有關(guān)正在利用接收數(shù)據(jù)設(shè)置閾值和允許范圍的情況，而不涉及設(shè)置細(xì)節(jié)。也可以如此設(shè)計(jì)，使得心律失常檢測(cè)設(shè)備將遠(yuǎn)端設(shè)置期間所建立的閾值或允許范圍送回監(jiān)視者一側(cè)。然后監(jiān)視者一側(cè)的外部裝置對(duì)送往心律失常檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)與在該端處實(shí)際設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并且確認(rèn)各種設(shè)置均是正確的。
在上述實(shí)施例中數(shù)據(jù)擬快速送往監(jiān)視器的情況下，可以考慮這樣的場(chǎng)合由于用戶不能移動(dòng)，忘記或者處于有一定距離的地點(diǎn)，這樣的快速傳輸無法實(shí)現(xiàn)。因此，可以給心律失常檢測(cè)設(shè)備增加一種功能，用于在緊急情況下自動(dòng)地向監(jiān)視器一側(cè)的外部裝置傳送數(shù)據(jù)。結(jié)果是，在例如用戶心臟停止跳動(dòng)或心律失常頻度超過特定值的緊急情況下，監(jiān)視者被告知這一事實(shí)并且得到檢測(cè)數(shù)據(jù)。這樣，監(jiān)視者可以參考檢測(cè)數(shù)據(jù)，并且采取針對(duì)措施，例如確認(rèn)用戶狀態(tài)或限制其活動(dòng)。
另外，可以僅設(shè)置監(jiān)視者一側(cè)外部裝置內(nèi)的閾值或其它維護(hù)數(shù)值。在此情況下，如果用戶自己改變例如閾值，那么可能避免甚至在必須盡快通知監(jiān)視者一側(cè)的情況下監(jiān)視者也不能自動(dòng)得知這一事實(shí)的問題。相反的安排可以同樣方式實(shí)現(xiàn)。
也可以作如此設(shè)計(jì)，使監(jiān)視者的指導(dǎo)能夠傳送給遠(yuǎn)方的用戶。結(jié)果，在例如用戶正在遠(yuǎn)方某個(gè)地點(diǎn)奔跑并且檢測(cè)數(shù)據(jù)向監(jiān)視者表明用戶心律失常頻度已超過閾值的時(shí)候，監(jiān)視者操縱其一側(cè)的外部裝置，向遠(yuǎn)方的用戶心律失常檢測(cè)設(shè)備發(fā)出降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的指導(dǎo)。這樣，用戶也得以了解其處境。而且，當(dāng)在家養(yǎng)病的病人狀況惡化的時(shí)候，醫(yī)生可以迅速地向病人(用戶)或照看人員提供適當(dāng)指導(dǎo)。
當(dāng)然，向監(jiān)視者一側(cè)的外部裝置傳遞檢測(cè)數(shù)據(jù)不僅僅限于緊急情況。而是可以采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘，有規(guī)律地向監(jiān)視者一側(cè)的外部裝置傳送檢測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)不斷地向監(jiān)視者一側(cè)的外部裝置傳送檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，該外部裝置可以作出心律失常判斷，并且由該外部裝置將判斷結(jié)果傳送給用戶裝置。
關(guān)于脈搏波形頻率分析方法，除FFT外還可以考慮諸如最大熵、小波變換等等的方法?，F(xiàn)在可以參考附圖解釋心律失常檢測(cè)設(shè)備采用小波變換方法的實(shí)施例，小波變換是一種時(shí)頻分析方法。5.采用小波變換方法的心律失常檢測(cè)設(shè)備實(shí)施例的功能結(jié)構(gòu)現(xiàn)在首先參考附圖，解釋采用小波變換方法的脈波檢測(cè)設(shè)備的功能結(jié)構(gòu)。圖20是根據(jù)本實(shí)施例的脈波檢測(cè)設(shè)備的功能框圖。在該圖中，f1是檢測(cè)脈搏波形的脈波檢測(cè)裝置。脈搏波形是通過例如經(jīng)皮膚向橈動(dòng)脈加壓而被檢測(cè)到的。f2是第一小波變換裝置，它對(duì)脈波檢測(cè)裝置f1檢測(cè)到的脈搏波形實(shí)施小波變換，并且產(chǎn)生在每個(gè)頻率區(qū)間的脈波分析數(shù)據(jù)。f3是第一頻率修正裝置，它基于相應(yīng)的頻率對(duì)脈波分析數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，使得每個(gè)頻率的功率密度恒定。然后f3生成修正脈波數(shù)據(jù)。結(jié)果，在不同頻率區(qū)間檢測(cè)到的小波之間可以互相比較。
接著，f4是身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)，并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形。結(jié)果，可以檢測(cè)到對(duì)象是否在運(yùn)動(dòng)。f5是第二小波變換裝置，它對(duì)身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置f4檢測(cè)到的身體運(yùn)動(dòng)波形實(shí)施小波變換，并且產(chǎn)生在每個(gè)頻率區(qū)間的脈波分析數(shù)據(jù)。f6是第二頻率修正裝置，它基于相應(yīng)的頻率對(duì)身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，使得每個(gè)頻率的功率密度恒定。然后f6生成修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。由于進(jìn)行了頻率修正，因此可以對(duì)如此算得的修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和修正脈波數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
f7是屏蔽裝置，它從修正脈波數(shù)據(jù)中減去修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并且生成身體運(yùn)動(dòng)已消除的修正脈波數(shù)據(jù)。f8是判斷裝置，當(dāng)通過分析在每個(gè)頻率區(qū)間中屏蔽裝置f7產(chǎn)生的脈波數(shù)據(jù)的連續(xù)性而檢測(cè)到異常部分時(shí)它判定心律失常發(fā)生。
當(dāng)在對(duì)象處于睡眠或休息狀態(tài)的同時(shí)進(jìn)行心律失常檢測(cè)時(shí)，不必進(jìn)行身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)。因此，身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置f4，第二小波變換裝置f5，第二頻率修正裝置f6，以及屏蔽裝置f7可以略去。另外，可以在屏蔽裝置f7之后設(shè)置一個(gè)頻率修正裝置，取代第一頻率修正裝置f3和第二頻率修正裝置f6，從而簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。也可以省去所有的頻率修正裝置。
f9是通知裝置，它通知已經(jīng)由判斷裝置f8確定的心律失常。結(jié)果，用戶或第三方例如醫(yī)生能夠確認(rèn)心律失常的存在與否。f10是記錄裝置，它記錄當(dāng)判斷裝置f8判定心律失常已經(jīng)發(fā)生時(shí)心律失常事件發(fā)生的時(shí)鐘時(shí)間。因此，可以在心律失常事件發(fā)生之后了解其發(fā)生的時(shí)間。f11是頻度計(jì)算裝置，它計(jì)算在指定時(shí)間周期內(nèi)判斷裝置f8確定心律失常的次數(shù)，并且將它定義為心律失常頻度信息。f12是第二通知裝置，它在心律失常頻度信息超過事先預(yù)定的指定值時(shí)發(fā)出通知。結(jié)果是，患有心臟疾病的人可以被告知其狀況是否變得危險(xiǎn)，以便他采取恰當(dāng)?shù)尼槍?duì)措施，例如服藥。
f13是加法裝置，它通過累加判斷裝置f8確定心律失常的次數(shù)，產(chǎn)生心律失常求和信息。f14是第三通知裝置，它在心律失常求和信息超過預(yù)定的指定值時(shí)發(fā)出通知。因此在用戶的生理狀況惡化時(shí)，他能夠了解這一點(diǎn)。
f15是第四通知裝置，它在心律失常頻率信息超過事先預(yù)定的指定值以及心律失常求和信息超過預(yù)定的指定值時(shí)發(fā)出通知。結(jié)果是，甚至可以更精確地通知用戶或監(jiān)視者用戶狀況已經(jīng)進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)的時(shí)間。6.第三實(shí)施例6-1.第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)現(xiàn)在參考附圖解釋根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)。6-1-1.第三實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)圖21是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備的外觀結(jié)構(gòu)的斜視圖。如該圖所示，心律失常檢測(cè)設(shè)備1設(shè)計(jì)成手表形式。心律失常檢測(cè)設(shè)備1配備有一對(duì)帶144，144。如圖所示，壓力傳感器130的彈性橡膠131從帶狀扣件145的夾持側(cè)凸出，扣件145置于帶144，144之一上。盡管在圖上未詳細(xì)標(biāo)出，配有帶狀扣件145的帶144的結(jié)構(gòu)是，在擬從壓力傳感器130提供檢測(cè)信號(hào)的FPC(軟性印刷電路)基片上覆蓋有軟塑料。
在心律失常檢測(cè)設(shè)備1內(nèi)所包含的主要組件具有分析脈波的電結(jié)構(gòu)。另外，設(shè)備內(nèi)也可以裝備一個(gè)顯示裝置。如圖22A和22B所示，手表146在使用時(shí)，纏繞在測(cè)試對(duì)象的左手腕147上，從而使置于帶狀扣件145的彈性橡膠131定位于橈動(dòng)脈143附近，以便能夠不斷地檢測(cè)脈波。另外，使該裝置纏繞于用戶手臂的動(dòng)作與使用普通手表時(shí)的動(dòng)作相同。
當(dāng)彈性橡膠131被下壓，貼住對(duì)象的橈動(dòng)脈143附近，血流(即脈波)的變化經(jīng)彈性橡膠131傳送到脈壓波傳感器130，并且由脈壓波傳感器130檢測(cè)為血壓。6-1-2.第三實(shí)施例的電結(jié)構(gòu)現(xiàn)在參考圖23解釋心律失常檢測(cè)設(shè)備的電結(jié)構(gòu)。圖23是心律失常檢測(cè)設(shè)備的電結(jié)構(gòu)的框圖。
心律失常檢測(cè)設(shè)備1由下列部件組成。即，10是小波變換單元，它對(duì)從脈壓波傳感器130輸出的脈搏波形MH進(jìn)行常規(guī)的小波變換，并且生成脈搏波形分析數(shù)據(jù)MKD。
一般來說，在同時(shí)于時(shí)域和頻域?qū)π盘?hào)進(jìn)行分析的時(shí)間頻率分析中，以小波形狀為單位提取信號(hào)部分。小波變換表明了以這些單位提取的信號(hào)每個(gè)部分的大小。作為定義小波變換的基函數(shù)，一個(gè)已相對(duì)時(shí)間和頻率定位的函數(shù)ψ(x)被引用為母波。這里，采用函數(shù)f(x)的母波ψ(x)的小波變換作如下定義。
在方程1，b是在平移母波ψ(x)時(shí)采用的參數(shù)，而a是定標(biāo)時(shí)采用的參數(shù)。因此，方程1中的小波ψ((x-b)/a)是在使母波ψ(x)僅作b平移，并且使之僅以比例a定標(biāo)之時(shí)所得到的小波。由于母波ψ(x)的寬度根據(jù)比例參數(shù)a延展，因此1/a對(duì)應(yīng)于頻率。小波變換單元10的詳細(xì)結(jié)構(gòu)解釋如下。
頻率修正器11對(duì)脈波分析數(shù)據(jù)MKD進(jìn)行頻率修正。當(dāng)對(duì)來自不同頻率區(qū)間的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，有必要就相應(yīng)于前面方程1內(nèi)的頻率的項(xiàng)[1/a1/2]的影響進(jìn)行修正。頻率修正器11即是用于這種用途。也就是說，頻率修正器11通過使小波數(shù)據(jù)WD乘以系數(shù)a1/2，生成修正的脈波數(shù)據(jù)MKD’。因此，可以基于每個(gè)相應(yīng)的頻率進(jìn)行修正，使得每個(gè)頻率的功率密度恒定。
接下來，判斷單元12基于修正脈波數(shù)據(jù)MKD’檢測(cè)心律失常，并且生成心律失常檢測(cè)信息FD。下文將就判斷單元的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)作出解釋。顯示裝置13包括ROM，控制電路，LCD顯示器等等。心律失常檢測(cè)信息FD送往顯示裝置13?？刂齐娐窓z測(cè)到它，讀出ROM中存儲(chǔ)的字符，并且將這些顯示于液晶顯示器上。可以使用拼作為“arrhythmia”的字母，或是特定字符或者圖標(biāo)。結(jié)果是，用戶或醫(yī)生得知心律失常發(fā)生了。
標(biāo)號(hào)14表示RAM。心律失常檢測(cè)信息FD產(chǎn)生的時(shí)鐘時(shí)間順序地存儲(chǔ)于RAM14中。該時(shí)鐘時(shí)間是在圖中未示出的一個(gè)操作部件被操縱時(shí)從RAM14讀出的，并且顯示于顯示裝置13上。結(jié)果是，可以在心律失常發(fā)生之后得知其發(fā)生時(shí)間，這一點(diǎn)在診斷是有益的。另外，可以讓該時(shí)鐘時(shí)間經(jīng)這里未示出的接口送往外部裝置(例如個(gè)人計(jì)算機(jī))。在該情況下，可以執(zhí)行更為精確的心律失常分析和診斷。請(qǐng)注意，在標(biāo)題為“系統(tǒng)化”的節(jié)4-2所公開的系統(tǒng)，或?qū)ζ渎宰餍薷?，用于使外部裝置和根據(jù)第三實(shí)施例和第四以及第五實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)化，這一點(diǎn)將在下文解釋。因此，這里省略其解釋。
接下來，配備有內(nèi)部存儲(chǔ)器和比較器的求和器15對(duì)心律失常檢測(cè)信息FD產(chǎn)生的次數(shù)進(jìn)行相加，產(chǎn)生表明求和值的心律失常求和數(shù)據(jù)FSD，并將該信息存儲(chǔ)于內(nèi)部存儲(chǔ)器。當(dāng)操縱圖中未表示的運(yùn)算部分時(shí)，內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的心律失常求和數(shù)據(jù)FSD被置零，或者在運(yùn)算部分操縱時(shí)刻心律失常求和數(shù)據(jù)FSD被讀出并且顯示于顯示裝置13上。在內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)設(shè)置預(yù)定的閾值，由比較器對(duì)它與心律失常求和數(shù)據(jù)FSD進(jìn)行比較。當(dāng)心律失常求和數(shù)據(jù)FSD超過閾值時(shí)比較器生成第一警告信息KD1。當(dāng)?shù)谝痪嫘畔D1提供給蜂鳴器17時(shí)，蜂鳴器17發(fā)聲，由此告知用戶他正處于危險(xiǎn)的生理狀況。
如上所述，心律失?？梢灾敢环N嚴(yán)重狀態(tài)，或者危險(xiǎn)非常小的狀態(tài)，視其誘因而定。心律失常求和數(shù)據(jù)FSD有助于了解個(gè)人身體健康程度。據(jù)知伴隨嚴(yán)重的心臟病或心血管病發(fā)生的心律失常即使在僅有單個(gè)誘因的時(shí)候每天也可能發(fā)生200次或更多，并且在有多個(gè)心律失常誘因的情況下可以顯示各種形式的心電圖。由此，例如如果閾值設(shè)置為200次，那么每當(dāng)該值被超過時(shí)產(chǎn)生第一警告信息KD1，并且蜂鳴器發(fā)聲通知用戶，這意味著，向用戶發(fā)出了警告。
標(biāo)號(hào)16是頻度計(jì)算器。頻度計(jì)算器16配備有內(nèi)部存儲(chǔ)器和比較器，它通過對(duì)每單位時(shí)間產(chǎn)生心律失常檢測(cè)信息FD的次數(shù)計(jì)數(shù)而生成心律失常頻度信息FHD。該心律失常頻度信息FHD在用戶操縱操作部分時(shí)顯示于顯示裝置13上。在內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)設(shè)置了一個(gè)預(yù)定閾值，由頻度計(jì)算器16對(duì)該閾值和心律失常頻度信息FHD進(jìn)行比較。當(dāng)心律失常頻度信息FD超過閾值時(shí)，產(chǎn)生第二警告信息KD2。當(dāng)?shù)诙嫘畔D2送往蜂鳴器17時(shí)，蜂鳴器17發(fā)聲，告知用戶他正處于危險(xiǎn)的生理狀態(tài)。
心律失常頻度信息FHD在顯示裝置13上的顯示有助于用戶控制其自身的健康狀況。當(dāng)睡眠期間心律失常頻繁發(fā)生時(shí)，或當(dāng)心律失常頻度信息FHD超過某個(gè)表明用戶狀況已陷入危險(xiǎn)狀態(tài)的閾值時(shí)蜂鳴器17發(fā)聲，有助于提醒用戶危險(xiǎn)的存在。6-1-3.小波變換單元下文將利用附圖詳細(xì)解釋小波變換單元10的結(jié)構(gòu)。圖24是根據(jù)第三實(shí)施例的小波變換單元10的框圖。
在該圖中，振鈴(ringing)濾波器是具有高Q值的濾波器，其中心頻率為2.2Hz，通帶是0.8-3.5Hz。脈搏波形的基波分量通常在范圍0.8-3.5Hz內(nèi)。這樣，當(dāng)脈搏波形MH經(jīng)過振鈴濾波器101時(shí)基波分量被提取出來。例如，當(dāng)圖25A中所示的脈搏波形MH經(jīng)過振鈴濾波器101時(shí)，得到圖25B所示的正弦波。
過零檢測(cè)電路102包括比較器等等。過零檢測(cè)電路102比較振鈴濾波器101的總(grand)電平和輸出信號(hào)，生成矩形波。該矩形波與心臟跳動(dòng)同步。例如，如果經(jīng)過振鈴濾波器101的輸出信號(hào)如圖25B所示，那么過零檢測(cè)電路102的輸出信號(hào)如圖25C所示。
接著，分頻電路103將過零檢測(cè)電路102的輸出信號(hào)一分為二，并且產(chǎn)生如圖25D所示的控制信號(hào)CS。該控制信號(hào)CS的高電平或低電平期對(duì)應(yīng)于一次心跳的間隔。
接著，脈搏波形MH由A/D轉(zhuǎn)換器104轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后存儲(chǔ)于第一存儲(chǔ)器105和第二存儲(chǔ)器106中?？刂菩盘?hào)CS直接送往第一存儲(chǔ)器105的光使能端，并且在由倒相器107倒相之后送往第二存儲(chǔ)器106的光使能端。脈搏波形MH也可以以心跳為單位存儲(chǔ)于第一和第二存儲(chǔ)器105，106中。另外，多路復(fù)用器108選擇從第一和第二存儲(chǔ)器105和106交替讀出的脈波數(shù)據(jù)MD，并且將它輸出給基函數(shù)推導(dǎo)器W。脈波數(shù)據(jù)MD在第一存儲(chǔ)器105的寫期間從第二存儲(chǔ)器106中讀出，并且在第一存儲(chǔ)器105的讀出期間寫入第二存儲(chǔ)器106。
基函數(shù)推導(dǎo)器W設(shè)計(jì)用于執(zhí)行上述方程(1)的計(jì)算，它包括記錄母波ψ(x)的基函數(shù)記錄器W1；轉(zhuǎn)換標(biāo)尺參數(shù)a的標(biāo)尺轉(zhuǎn)換器W2；緩沖存儲(chǔ)器W3；執(zhí)行平移的平移器W4；乘法器W5。請(qǐng)注意，存儲(chǔ)于基函數(shù)記錄器W1中的母波ψ(x)可以采用各種類型的小波，包括Gabor小波，Mexican小波，Harr小波，Meyer小波，Shannon小波等等。
當(dāng)母波ψ(x)從基函數(shù)記錄器W1讀出時(shí)，通過標(biāo)尺變換器W2對(duì)標(biāo)尺參數(shù)a進(jìn)行變換。標(biāo)尺參數(shù)a對(duì)應(yīng)于周期，由此，a越大，則母波在時(shí)間軸上延展越長(zhǎng)。在此情況下，在基函數(shù)記錄器W1內(nèi)記錄的母波ψ(x)的數(shù)據(jù)量是固定的，因此當(dāng)a變大時(shí)，每單位時(shí)間的數(shù)據(jù)量減少。標(biāo)尺變換器W2執(zhí)行內(nèi)插操作，以對(duì)此進(jìn)行修正，并且通過在a變小時(shí)執(zhí)行清除處理操作生成函數(shù)ψ(x/a)。該數(shù)據(jù)在緩沖存儲(chǔ)器W3內(nèi)存儲(chǔ)一次。
接下來，平移裝置W4以響應(yīng)于平移參數(shù)b的時(shí)序從緩沖存儲(chǔ)器W3讀出ψ(x/a)，執(zhí)行函數(shù)ψ(x/a)的平移，產(chǎn)生函數(shù)ψ(x-b/a)。
接著，乘法器W4對(duì)函數(shù)ψ(x-b/a)和脈波數(shù)據(jù)MD乘以變量1/a，并且以心跳單位執(zhí)行小波變換。這樣，生成脈波分析數(shù)據(jù)MKD。在此例中，脈波分析數(shù)據(jù)MKD被分割為頻段0Hz～0.5Hz，0.5Hz～1.0Hz，1.0Hz～1.5Hz，1.5Hz～2.0Hz，2.0Hz～2.5Hz，2.5Hz～3.0Hz，3.0Hz～3.5Hz，和3.5Hz～4.0Hz，并且輸出。6-1-4.判斷單元接著，將解釋判斷單元12。圖26是根據(jù)本實(shí)施例的判斷單元12的框圖。
在圖中，加法器121，系數(shù)電路122和124，以及存儲(chǔ)器123用于計(jì)算每個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)修正脈波數(shù)據(jù)MKD’的平均值。系數(shù)電路122的系數(shù)是1/k+1，而系數(shù)電路124的系數(shù)是k。加法器121對(duì)修正脈波數(shù)據(jù)MKD’和系數(shù)電路124的輸出相加。加法器121的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)系數(shù)電路122存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器123中。每當(dāng)生成修正脈波數(shù)據(jù)MKD’時(shí)，與心跳周期同步地執(zhí)行上述處理。因此，存儲(chǔ)器123的內(nèi)容與心跳同步地更新。
這里，如果心跳周期是t，當(dāng)前時(shí)鐘時(shí)間是T，并且存儲(chǔ)器123內(nèi)所存放的數(shù)據(jù)是Ma，那么在時(shí)鐘時(shí)間T的數(shù)據(jù)Ma(T)可以通過下列方程獲得。
Ma(T)＝{Ma(T-t)*k+MKD’(T)}/(k+1)該方程中的Ma(T-t)是在時(shí)間間隔t之前得到的數(shù)據(jù)，即表示前次心跳的數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)Ma(T)是過去數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)的加權(quán)平均。由于該處理每隔一段時(shí)間t重復(fù)進(jìn)行，故此修正脈波數(shù)據(jù)MKD’的平均值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器124中。由于修正脈波數(shù)據(jù)MKD’是在每個(gè)頻率區(qū)間產(chǎn)生的，因此平均值是在每個(gè)頻率區(qū)間計(jì)算得到的。由于這個(gè)緣故，單位為0.5Hz的修正脈波數(shù)據(jù)MDK’的平均值Ma1～Ma8存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器124中，如圖27所示。從該意義上來說，存儲(chǔ)器124的作用相當(dāng)于平均值表。
接著，計(jì)算器125進(jìn)行由下列公式表示的估算函數(shù)Q(T)，將它作為估算數(shù)據(jù)QD輸出。Q(T)＝∑Pk·|Mak(T)-Mk(T)|/Mak(T)＝ P1·|Ma1(T)-M1(T)|/Ma1(T)+ P2·|Ma2(T)-M2(T)|/Ma2(T)+...
+ P8·|Ma8(T)-M8(T)|/Ma8(T)但是，MK(t)是時(shí)鐘時(shí)間T處修正脈波數(shù)據(jù)MDK’的每個(gè)頻率分量，這里k＝1～8。系數(shù)Pk在Mak(T)超過預(yù)定的閾值時(shí)為1，在Mak(T)低于該閾值時(shí)為0。該系數(shù)如此設(shè)計(jì)的原因是，由于脈搏波形的特征部分具有較大的能量，故此可以根據(jù)它辨認(rèn)心律失常是否發(fā)生。另一方面，當(dāng)心律失常的辨別是根據(jù)電平較低的部分作出的時(shí)候，其信噪比較差。這樣，不能進(jìn)行準(zhǔn)確的辨認(rèn)。
由于這個(gè)原因，估算函數(shù)Q(T)表明修正脈波數(shù)據(jù)MDK’從平均值偏離的程度。比較器126對(duì)估算數(shù)據(jù)QD和參考數(shù)據(jù)RD作比較，當(dāng)估算數(shù)據(jù)QD超出參考數(shù)據(jù)RD時(shí)生成心律失常檢測(cè)信息FD。請(qǐng)注意，在該實(shí)施例中，在實(shí)驗(yàn)時(shí)計(jì)算出的數(shù)值用作為參考數(shù)據(jù)RD，使得可以進(jìn)行心律失常判斷。參考數(shù)據(jù)RD的設(shè)置留有一定余地，使得非心律失常脈波不會(huì)誤判斷為心律失常。
可以判斷在小波變換中頻率在一個(gè)短時(shí)間周期上的分布。因此，如果前述時(shí)間被設(shè)置得短些，那么可以判斷在給定時(shí)間間隔上的脈搏波形是否有正常形狀。這樣，通過該方法，脈搏檢測(cè)可以執(zhí)行。在此情況下，一個(gè)好處是可以將一段時(shí)間間隔上的心律失常判斷和在頻率區(qū)間上的頻率判斷結(jié)合起來進(jìn)行。但是，心律失常如上所述，是通過比較參考數(shù)據(jù)RD和在每個(gè)脈波周期的估算數(shù)據(jù)QD而測(cè)得的。這在下列第四和第五實(shí)施例中是同樣的。6-2.第三實(shí)施例的操作第三實(shí)施例的操作將結(jié)合附圖解釋。圖28是解釋第三實(shí)施例操作的圖形。
圖28A表示了脈壓波傳感器130所檢測(cè)的脈搏波形MH的一個(gè)例子。在該例子中，從時(shí)刻T到時(shí)刻T+t的脈搏波形MH1是一個(gè)普通的波。但是，在其后從時(shí)刻T+t到T+2t的間隔期間發(fā)生了心律失常。通常脈搏與心跳同步地正常持續(xù)。但是，如果心跳速率不足，那么在脈搏波形MH2中的振幅值幾乎完全消失，心律失常發(fā)生。
在從時(shí)刻T+2t和時(shí)刻T+3t之間的間隔期間，心臟再次收縮，從而產(chǎn)生脈搏。一般而言，經(jīng)常是緊接心律失常之后的脈搏波形MH3的峰P3大于正常脈搏波形MH1的峰P1，使得它彌補(bǔ)了心跳的不足。另外，脈搏波形MH3由心律失常引起，使得其位置相對(duì)于脈搏波形MH1延后了ΔT。該位置延遲也發(fā)生于脈搏波形MH4。但是，脈搏波形MH4的峰P4大致相當(dāng)于正常脈搏波形MH1的峰P1。
圖28B是從圖24所示的過零檢測(cè)電路102輸出的信號(hào)波形。如前所述，振鈴濾波器101的Q值被設(shè)成高值，使得即使在心律失常發(fā)生之后脈搏波形MH2的振幅值變低的情況下輸出信號(hào)仍然連續(xù)。另外，脈搏波形MH3，MH4相對(duì)MH1的脈搏波形有位置延遲ΔT，但是輸出信號(hào)的相位并不立即變化，而是隨著時(shí)間流逝而慢慢變化。注意，在該例中輸出信號(hào)的頻率是1.3Hz。
當(dāng)小波變換單元10與所產(chǎn)生的輸出信號(hào)同步地如此執(zhí)行小波變換，并且脈波分析數(shù)據(jù)MKD產(chǎn)生時(shí)，頻率修正器11對(duì)脈波分析數(shù)據(jù)MKD進(jìn)行頻率修正，產(chǎn)生修正脈波數(shù)據(jù)MKD’。圖28C表示了修正脈波數(shù)據(jù)MKD’的分別相應(yīng)于每個(gè)脈搏波形MH1～MH4的每個(gè)頻率分量M1～M8。圖28D表示了在存儲(chǔ)器124中存儲(chǔ)的修正脈波數(shù)據(jù)MKD’的平均值數(shù)據(jù)Ma1～Ma8。在該例中，平均值Ma1～Ma8在從時(shí)刻T到時(shí)刻T+4t之間不會(huì)改變。
過零檢測(cè)電路102的輸出信號(hào)的頻率是1.3Hz。這樣，脈搏波形MH的基波頻率是1.3Hz。由于這個(gè)原因，對(duì)應(yīng)于1.0～1.5Hz的平均值數(shù)據(jù)Ma1的數(shù)值是[7]，最大值。對(duì)應(yīng)于二次和三次諧波的平均值數(shù)據(jù)Ma5，Ma7的數(shù)值在[4]變成次大值。另一方面，在對(duì)應(yīng)于心律失常脈搏波形MH2的修正脈搏波形MKD’的情況下，振幅值較低。這樣，對(duì)應(yīng)于每個(gè)頻率分量的數(shù)據(jù)M1～M8的數(shù)值變小。
圖28E表示了對(duì)應(yīng)于每個(gè)脈搏波形MH1～MH4的估算數(shù)據(jù)QD1～QD4。在該例中，當(dāng)Mak(T)大于或等于4時(shí)上述估算方程Q(T)＝∑Pk·|Mak(T)-Mk(T)|/Mak(T)中的系數(shù)PK為1，當(dāng)Mak(T)小于4時(shí)PK為0。
例如，QD2由圖26中所示的計(jì)算器125產(chǎn)生如下QD2＝|Ma3-M3|/Ma3+|Ma5-M5|/Ma5+|Ma3-M7|/Ma7＝|7-0|/7+|4-2|/4+|4-0|/4＝2.5比較器126對(duì)估算數(shù)據(jù)QD與參考數(shù)據(jù)RD作比較。在此例中，參考數(shù)據(jù)RD的數(shù)值設(shè)為[1]。由于這個(gè)原因，脈搏波形MH2被判定為心律失常，脈搏波形MH1、MH3和MH4被判定為正常。圖28F是比較器126輸出作為心律失常檢測(cè)信息FD的心律失常檢測(cè)標(biāo)記。高電平表示心律失常，而低電平表示正常脈波。另外，在心律失常檢測(cè)標(biāo)記中的時(shí)間t有延遲是由于計(jì)算器125和比較器126執(zhí)行處理操作需要一定時(shí)間。
當(dāng)心律失常檢測(cè)信息FD形式的心律失常檢測(cè)標(biāo)記被檢測(cè)時(shí)，在顯示裝置13上表示心律失常已經(jīng)發(fā)生，并在RAM14中記錄事件發(fā)生的時(shí)鐘時(shí)間。然后，求和器15對(duì)心律失常檢測(cè)標(biāo)記的數(shù)目求和。當(dāng)該值超過閾值時(shí)，由蜂鳴器向用戶告知這一結(jié)果。另外，蜂鳴器也可以在每單位時(shí)間心律失常發(fā)生頻度超過閾值的情況下通知用戶。
該第三實(shí)施例的結(jié)果是，可以提供能夠借助于簡(jiǎn)單操作準(zhǔn)確檢測(cè)心律失常的便攜心律失常檢測(cè)設(shè)備。另外，由于用戶或第三方得知心律失常發(fā)生的時(shí)間，可以在甚至事情發(fā)生后能夠警覺到心律失常的發(fā)生。由于心律失常求和信息FSD顯示于顯示器13上，健康狀況如何便可以易于知道。而且，由于當(dāng)心律失常求和信息FSD超過其閾值時(shí)蜂鳴器17發(fā)聲，因此可以向用戶提出警告。另外，由于當(dāng)心律失常頻度信息FHD超過其閾值時(shí)蜂鳴器17發(fā)聲，通過采取針對(duì)措施，例如服藥，甚至在睡眠期間心律失常頻繁發(fā)生導(dǎo)致用戶進(jìn)入危險(xiǎn)狀況的情況下也可以避免嚴(yán)重的處境例如突然死亡的發(fā)生。7.第四實(shí)施例第三實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備假定用戶處于休息狀態(tài)。但是，當(dāng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，其脈搏變得很強(qiáng)。這樣，當(dāng)用戶走步或提起物體時(shí)，在該運(yùn)動(dòng)的影響下脈搏波形將改變。由于這個(gè)緣故，在用戶運(yùn)動(dòng)的情況下根據(jù)第三實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備難于準(zhǔn)確地檢測(cè)心律失常。這樣，第四實(shí)施例的設(shè)備即是考慮了這一點(diǎn)而構(gòu)成的，其目的是提供這樣的心律失常檢測(cè)設(shè)備，它即使在身體運(yùn)動(dòng)存在的情況下通過從脈搏波形中消除身體運(yùn)動(dòng)分量也可以準(zhǔn)確地檢測(cè)心律失常。7.1.第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)7-1-1.第四實(shí)施例的外觀圖29是根據(jù)第四實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備在使用時(shí)的外觀圖。圖29與圖22B的不同之處在于在帶狀扣件145上與彈性橡膠131相對(duì)設(shè)有加速傳感器21。由于在此情況下加速傳感器21設(shè)置在彈性橡膠131低端上脈壓波傳感器130附近，因此可以很準(zhǔn)確地檢測(cè)施加在脈壓波傳感器130上的身體運(yùn)動(dòng)。7-1-2.第四實(shí)施例的電結(jié)構(gòu)現(xiàn)在對(duì)根據(jù)第四實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備的電結(jié)構(gòu)。圖30是根據(jù)第四實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備的框圖。
在該圖中第一小波變換單元10A和第一頻率修正器11A與第三實(shí)施例的小波變換單元10和頻率修正器11的結(jié)構(gòu)相同，被設(shè)計(jì)用于輸出來自第一頻率修正器11A的修正脈波數(shù)據(jù)MKD’。
當(dāng)加速傳感器21檢測(cè)到身體運(yùn)動(dòng)波形TH時(shí)，它被送往第二小波變換單元10B。然后對(duì)身體運(yùn)動(dòng)波形進(jìn)行小波變換，以生成身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)TKD。第二小波變換單元10B的構(gòu)成與第三實(shí)施例的小波變換單元10相同。由于此緣故，身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)TKD由將0～4Hz頻率區(qū)間以0.5Hz間隔分割得到的每一段中的每個(gè)頻率分量組成。第二頻率修正器11B具有與第三實(shí)施例的頻率修正器11相同的結(jié)構(gòu)，通過對(duì)身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)TKD進(jìn)行頻率修正而生成修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)TKD’。
接著，屏蔽裝置18從修正脈波數(shù)據(jù)MKD’減去修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)TKD’，生成修正脈波數(shù)據(jù)MKD”，該數(shù)據(jù)中已消除了身體運(yùn)動(dòng)分量。然后判斷單元12與在第三實(shí)施例中相同，基于修正脈波數(shù)據(jù)MKD”執(zhí)行心律失常判斷。顯示器13和判斷單元12之后的其它部件的結(jié)構(gòu)與第三實(shí)施例中相同，因此這里不再解釋。7-2.第四實(shí)施例的操作現(xiàn)在將結(jié)合附圖解釋第四實(shí)施例的操作。
該例假定用戶在心律失常檢測(cè)期間用其手舉杯然后將它放回其原來位置。在此情況下，圖31A所示的脈搏波形MH由脈壓波傳感器檢測(cè)，而圖31B所示的身體運(yùn)動(dòng)波形TH同時(shí)被檢測(cè)。
身體運(yùn)動(dòng)TH從時(shí)間T1開始增加，并且在時(shí)刻T2達(dá)到正峰值。此后，身體運(yùn)動(dòng)TH緩慢下降，在時(shí)刻T2通過電平0，在時(shí)刻T3達(dá)到負(fù)峰值，然后在時(shí)刻T4返回電平0。由于身體運(yùn)動(dòng)波形TH由加速傳感器21檢測(cè)到，時(shí)刻T3對(duì)應(yīng)于杯子被用戶舉到最高處的時(shí)鐘時(shí)間，時(shí)刻T1對(duì)應(yīng)于用戶開始舉杯的時(shí)鐘時(shí)間，而時(shí)刻T4對(duì)應(yīng)于舉杯動(dòng)作結(jié)束的時(shí)鐘時(shí)間。因此，從時(shí)刻T1至?xí)r刻T4的時(shí)間周期是身體運(yùn)動(dòng)存在的時(shí)間周期。
圖31C是假定沒有身體運(yùn)動(dòng)的情況下的脈搏波形MH’。從該圖中，可以了解到，心律失常發(fā)生在Te時(shí)段期間，而時(shí)段Ta～Td和Tf期間脈波是正常的。另外，在該例中，脈搏波形MH的基波頻率是1.3Hz。
接著，將參考圖32解釋根據(jù)該第四實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備的操作。注意，圖32所示的時(shí)段Ta～Tf對(duì)應(yīng)于圖31所示。圖32A以每個(gè)頻率區(qū)間中的數(shù)據(jù)M1～M8形式表示了修正脈波數(shù)據(jù)MKD’。圖32B在每個(gè)頻率區(qū)間中以數(shù)據(jù)M1～M8形式表示了身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)TKD’。從圖32B可以了解的是，對(duì)應(yīng)于0Hz～0.5Hz的數(shù)據(jù)M1值和對(duì)應(yīng)于0.5Hz～1.0Hz的數(shù)據(jù)M2值在時(shí)段Ta～Tf內(nèi)是增加的。這是因?yàn)樯眢w運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的時(shí)刻T1和身體運(yùn)動(dòng)結(jié)束的時(shí)刻T4分別對(duì)應(yīng)于時(shí)段Ta和時(shí)段Tf。
當(dāng)修正脈波數(shù)據(jù)MKD’和修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)TKD’分別在第一和第二頻率修正器11A和11B產(chǎn)生并且送往屏蔽裝置18時(shí)，屏蔽裝置18從修正脈波數(shù)據(jù)MKD’減去修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)TKD’，以生成身體運(yùn)動(dòng)分量已被消除的修正脈波數(shù)據(jù)MKD”。該修正脈波數(shù)據(jù)MKD”表示于圖32C。結(jié)果是，即使身體運(yùn)動(dòng)存在，其影響也會(huì)被消除，使得有可能得到修正脈波數(shù)據(jù)MKD”，該數(shù)據(jù)等價(jià)于在用戶處于休息狀態(tài)時(shí)從脈波得到的修正脈波數(shù)據(jù)MKD’。
判斷單元12根據(jù)修正脈波數(shù)據(jù)MKD”判斷心律失常是否已經(jīng)發(fā)生。在該判斷的處理過程中，估算數(shù)據(jù)QD是通過參考由正常脈波所得到的平均值表(圖26中的存儲(chǔ)器123)而生成的。如果存儲(chǔ)在平均值表中的平均值數(shù)據(jù)Ma1～Ma8如圖32D中所示，那么在每個(gè)時(shí)段中產(chǎn)生的估算數(shù)據(jù)QDa～QDf如圖32E所示。比較器126對(duì)估算數(shù)據(jù)QD和參考數(shù)據(jù)RD進(jìn)行比較。在該例中，參考表RD的數(shù)值被固定為[1]。注意，將參考數(shù)據(jù)RD設(shè)置成可變數(shù)的條件與披露于第三實(shí)施例中的條件相同。在該例中，在時(shí)段Te中產(chǎn)生的估算數(shù)據(jù)QDe的數(shù)值是2.5，超過了參考數(shù)據(jù)RD的數(shù)值。判定在時(shí)段Te發(fā)生了心律失常，并且生成如圖32F所示的心律失常檢測(cè)標(biāo)記，作為心律失常檢測(cè)信息FD。
當(dāng)心律失常檢測(cè)信息FD形式的心律失常標(biāo)記被檢測(cè)到時(shí)，那么如在第三實(shí)施例中那樣，心律失常事件已發(fā)生的事實(shí)被顯示于顯示裝置13上，事件的時(shí)鐘時(shí)間被存儲(chǔ)于RAM14中。求和器15對(duì)心律失常檢測(cè)標(biāo)記相加。當(dāng)該值超過閾值時(shí)，借助于蜂鳴器告知用戶這一事實(shí)。另外，當(dāng)每個(gè)單位時(shí)間心律失常頻度超過閾值時(shí)，在該情況下蜂鳴器發(fā)聲。
第四實(shí)施例被設(shè)計(jì)成對(duì)身體運(yùn)動(dòng)波形TH進(jìn)行小波變換，然后根據(jù)它消除身體運(yùn)動(dòng)分量。這樣，可以在日?；顒?dòng)或甚至在用戶運(yùn)動(dòng)期間準(zhǔn)確地檢測(cè)心律失常。因此，可以執(zhí)行心律失常檢測(cè)操作而不會(huì)對(duì)對(duì)象造成妨礙，甚至在需要延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間例如測(cè)量一天內(nèi)的心律失常求和信息FSD的情況下也是如此。因此，這在診斷對(duì)象的生理狀況的時(shí)候是有用的。8.第五實(shí)施例根據(jù)第四實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備通過利用加速傳感器21檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)，并且從修正脈波數(shù)據(jù)MKD’中減去修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)TKD’從而消除修正脈波數(shù)據(jù)MDK’內(nèi)所包括的身體運(yùn)動(dòng)分量來檢測(cè)心律失常。但是，由于需要加速傳感器21、第二小波變換單元10B和第二頻率修正器11B，第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)被復(fù)雜化了。本發(fā)明的第五實(shí)施例是考慮該點(diǎn)之后構(gòu)成的，目的在于提供這樣的心律失常檢測(cè)設(shè)備，它盡管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但在甚至存在身體運(yùn)動(dòng)的情況下也可以準(zhǔn)確地檢測(cè)心律失常。8-1.第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)根據(jù)第五實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備的外觀與圖21和22所示的第三實(shí)施例的外觀相同，因此不作解釋。但是將對(duì)該實(shí)施例的電結(jié)構(gòu)解釋。圖33是根據(jù)第五實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備的框圖。圖33等價(jià)于結(jié)合第三實(shí)施例解釋的圖23，不同之處是在頻率修正器11和判斷單元12之間新設(shè)了身體運(yùn)動(dòng)分離器19。在下文將解釋該點(diǎn)差別。
身體運(yùn)動(dòng)分離器19將身體運(yùn)動(dòng)分量從修正脈波數(shù)據(jù)MKD’中分離并將它消除，并且產(chǎn)生已與身體運(yùn)動(dòng)分離的修正脈波數(shù)據(jù)TBD。身體運(yùn)動(dòng)分離器19利用了身體運(yùn)動(dòng)的下列特征。
也就是說，身體運(yùn)動(dòng)是由于在跑步期間手臂的垂直運(yùn)動(dòng)或手臂的擺動(dòng)動(dòng)作而產(chǎn)生的。在日?；顒?dòng)過程中，幾乎沒有身體的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)。由于此緣故，在日?；顒?dòng)中，身體運(yùn)動(dòng)脈波TH的頻率分量并不高，但通常在0Hz～1Hz范圍內(nèi)。在該情況下，脈搏波形MH的基波頻率頻繁地出現(xiàn)在1Hz～2Hz范圍中。因此，在日常活動(dòng)期間，身體運(yùn)動(dòng)波形TH的頻率分量位于比脈搏波形MH基波頻率低的頻率區(qū)間內(nèi)。
另一方面，在例如慢跑的體育運(yùn)動(dòng)中，手臂等等的擺動(dòng)動(dòng)作產(chǎn)生一定影響。因此，身體運(yùn)動(dòng)波形TH的頻率分量有些增高，而且脈搏率也隨運(yùn)動(dòng)量的增加而增大。由于此原因，脈搏波形MH的基波頻率也同時(shí)變高。因此，身體運(yùn)動(dòng)波形TH的頻率分量通常在比脈搏波形MH的基波頻率低的頻率區(qū)間內(nèi)，甚至在用戶正在參加體育運(yùn)動(dòng)時(shí)也是如此。
身體運(yùn)動(dòng)分離器19利用這一點(diǎn)將身體運(yùn)動(dòng)分離，并且在設(shè)計(jì)時(shí)忽略了比脈搏波形MH的基波分量低的頻率區(qū)間。在該情況下，如果身體運(yùn)動(dòng)分量存在于比脈搏波形M的基波分量高的頻率區(qū)間內(nèi)，那么心律失常檢測(cè)的精度降低。但是，由于身體運(yùn)動(dòng)更可能存在于比脈搏波形MH的基波分量低的頻率區(qū)間內(nèi)，故此心律失常檢測(cè)的精度可以較高。圖34是身體運(yùn)動(dòng)分離器19的詳細(xì)框圖。波形整形器191對(duì)脈搏波形MH進(jìn)行波形整形，產(chǎn)生與脈搏波形MH同步的復(fù)位脈沖。具體而言，波形整形器191包括振鈴濾波器101，過零檢測(cè)電路102等等。計(jì)數(shù)器192對(duì)時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)，圖中未示出，并且如此設(shè)計(jì)使得計(jì)數(shù)器數(shù)值被復(fù)位脈沖復(fù)位。平均值計(jì)算電路193計(jì)算計(jì)數(shù)器192的計(jì)數(shù)值的平均結(jié)果，它可以包括加法器121、系數(shù)電路122和123、以及存儲(chǔ)器123。在此情況下，平均值計(jì)算電路193所計(jì)算的平均值對(duì)應(yīng)于脈搏波形MH的平均時(shí)段。因此，如果參考這些平均值，那么可以檢測(cè)脈搏波形MH的基波頻率。
根據(jù)前面提及的平均值，替換電路194指定了包括脈搏波形MH的基波頻率的頻率區(qū)間。例如，當(dāng)平均值為0.71秒時(shí)，基波頻率變?yōu)?.4Hz。這樣，指定的頻率區(qū)間是1Hz～1.5Hz。此后，對(duì)于比指定頻率區(qū)間低的頻率區(qū)間，替換電路194通過用
替換修正脈波數(shù)據(jù)產(chǎn)生身體運(yùn)動(dòng)分量已被分離的修正脈波數(shù)據(jù)TBD。因此，在心律失常判斷中忽略了比脈搏波形MH的基波頻率低的頻率區(qū)間分量。在此情況下，修正脈波數(shù)據(jù)與身體運(yùn)動(dòng)分量一起用
替換。但是，因?yàn)槊}搏波形MH的特征部分存在于比基波頻率高的頻率區(qū)間內(nèi)，這種用
替換的方法對(duì)心律失常判斷幾乎沒有影響。
根據(jù)如此產(chǎn)生的從中已將身體運(yùn)動(dòng)分量分離的修正數(shù)據(jù)TBD，判斷單元12在執(zhí)行心律失常判斷之后生成心律失常檢測(cè)信息FD。顯示裝置13和判斷單元12之后的其它部件按第三實(shí)施例中的相同方式組成，因此這里不再解釋。8-2.第五實(shí)施例的操作現(xiàn)在將參考附圖解釋第五實(shí)施例的操作。
圖31A所示的脈搏波形MH由此例中的脈壓波傳感器130檢測(cè)得到。圖35是表示根據(jù)第五實(shí)施例的心律失常檢測(cè)設(shè)備操作的時(shí)序圖。圖35所示T1～Tf時(shí)段對(duì)應(yīng)于圖31所示的那些時(shí)段。
圖35A表示該例中在每個(gè)頻率區(qū)間具有數(shù)據(jù)M1～M8形式的修正脈波數(shù)據(jù)MKD’，它等價(jià)于圖32A。脈搏波形MH的基波頻率被設(shè)為1.3Hz。替換電路194所指定的頻率區(qū)間變?yōu)?.0Hz～1.5Hz。這樣，用于替換的頻率區(qū)間成為與數(shù)據(jù)M2對(duì)應(yīng)的0.5Hz～1.0Hz和與M1對(duì)應(yīng)的0Hz～0.5Hz。因此，修正脈波數(shù)據(jù)MKD’的數(shù)據(jù)M1、M2由
]替換，生成修正脈波數(shù)據(jù)TBD，如圖35B所示，從該數(shù)據(jù)中已將身體運(yùn)動(dòng)分量分離出來了。
判斷單元12根據(jù)已消除了身體運(yùn)動(dòng)分量的該修正脈波數(shù)據(jù)TBD判斷心律失常。在判斷過程期間參考由正常脈波獲得的平均值表(圖26的存儲(chǔ)器123)，產(chǎn)生估算數(shù)據(jù)QD。如果平均值表中存儲(chǔ)的平均值數(shù)據(jù)Ma1～Ma8如圖35C所示的那樣，那么在每個(gè)時(shí)段產(chǎn)生的估算數(shù)據(jù)QDa～QDf將如圖35D所示。
從圖35D與圖32E的比較可以了解到，估算數(shù)據(jù)QDb和QDe之間略有差異。這是由于身體運(yùn)動(dòng)中存在著少量的1.0Hz～1.5Hz分量造成的。換句話說，參看圖32B所示的修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)TKD’，時(shí)段Tb、Td中的數(shù)據(jù)M3的數(shù)值變?yōu)閇1]，由于存在著1.0Hz～1.5Hz分量。當(dāng)替換電路194執(zhí)行替換時(shí)該分量被忽略，因此產(chǎn)生微量的偏差。但是，在估算數(shù)據(jù)QDb、QDe之間的差值為0.1，故此即使該差值被忽略了，也幾乎不會(huì)降低心律失常判斷的精度。
比較器126比較估算數(shù)據(jù)QD與參考數(shù)據(jù)RD。在該例中，參考數(shù)據(jù)RD的數(shù)值固定為[1]。注意關(guān)于參考值RD的數(shù)值可以為變量的原因在第三實(shí)施例中已有過解釋。
時(shí)段Te內(nèi)所產(chǎn)生的估算數(shù)據(jù)QDe的數(shù)值在該例中是2.5，超過了參考數(shù)據(jù)RD的數(shù)值。因此，判定在時(shí)段Te中發(fā)生了心律失常，產(chǎn)生圖35E所示的心律失常標(biāo)記。該心律失常標(biāo)記等價(jià)于圖32F所示的標(biāo)記。
當(dāng)心律失常檢測(cè)信息FD形式的心律失常檢測(cè)標(biāo)記被檢測(cè)時(shí)，心律失常已發(fā)生的事實(shí)顯示于顯示裝置13上，其方式與第三實(shí)施例中相同。另外，心律失常發(fā)生的時(shí)鐘時(shí)間記錄為RAM14。由求和器15對(duì)心律失常檢測(cè)標(biāo)記的數(shù)目相加。如果該數(shù)值超過閾值，那么由蜂鳴器通知用戶。另外，如果每個(gè)單位時(shí)間發(fā)生頻度超過其閾值，那么用蜂鳴器告知用戶這一事實(shí)。
在本發(fā)明的第五實(shí)施例中，身體運(yùn)動(dòng)分量是通過很具技巧地利用身體運(yùn)動(dòng)的特征而被分離的，所述身體運(yùn)動(dòng)的特征是身體運(yùn)動(dòng)分量極有可能存在于比脈搏波形MH的基波的頻率分量低的頻率區(qū)間內(nèi)。出于這個(gè)原因，可以省略加速傳感器21、第二小波變換單元10B和第二頻率修正器11B，而這些在第四實(shí)施例中是需要的。此外，甚至在身體運(yùn)動(dòng)存在的情況下也可以精確地檢測(cè)心律失常。9.修改本發(fā)明不限于前述實(shí)施例，而是可以例如作以下改進(jìn)。(1)第三至第五實(shí)施例采用頻率修正器，對(duì)不同頻率區(qū)間的能量進(jìn)行比較。但是，通過集中于某給定頻率區(qū)間，比較其能量值來檢測(cè)心律失常也是可行的。在此情況下，不必采用頻率修正裝置。例如，當(dāng)選擇頻率區(qū)間0～0.4Hz、0.4～0.8Hz、0.8～1.6Hz、1.6～3.2Hz以及3.2～6.4Hz時(shí)，基波分量被看作位于0.8～1.6Hz和1.6～3.2Hz區(qū)間內(nèi)。這樣，可以通過計(jì)算這兩個(gè)區(qū)間的求和并將它與給定參考值比較，來檢測(cè)心律失常。(2)在第三至第五實(shí)施例中，每個(gè)小波變換單元10、10A、10B配備了執(zhí)行小波變換的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)推導(dǎo)器W。但是，本發(fā)明不限于此。相反地，小波變換也可以由濾波器組實(shí)現(xiàn)。圖36中示出了濾波器組結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。在該圖中，濾波器組包括三級(jí)，基本單元是高通濾波器1A和抽取(decimation)濾波器1C，以及低區(qū)間濾波器1B和抽取濾波器1C。高通濾波器1A和低區(qū)間濾波器1B的設(shè)計(jì)目的是分離給定頻率區(qū)間，分別輸出高區(qū)間頻率分量和低區(qū)間頻率分量。該例預(yù)先設(shè)定0Hz～4Hz是脈波數(shù)據(jù)MD的頻率范圍，故此第一高通濾波器1A的通過區(qū)間被設(shè)為2Hz～4Hz，而第一低區(qū)間濾波器1B的通過區(qū)間被設(shè)為0Hz～2Hz。抽取濾波器1C清除每個(gè)樣本中的數(shù)據(jù)。
如此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)送往下一級(jí)，重復(fù)頻率區(qū)間分離和數(shù)據(jù)清除操作，使0Hz～4Hz頻率區(qū)間分離成8部分而最終得到數(shù)據(jù)M1～M8。
高通濾波器1A和低區(qū)間濾波器1B可以包括一個(gè)橫向?yàn)V波器，該橫向?yàn)V波器包括內(nèi)部的延遲單元(D觸發(fā)器)。人的脈搏率在40～200拍范圍內(nèi)。脈搏波形MH的基波頻率響應(yīng)于生理狀態(tài)不斷地起伏。如果可以改變擬與基波頻率同步地加以分離的區(qū)間，那么可以得到與生理狀態(tài)一致的動(dòng)態(tài)信息。因此，提供給橫向?yàn)V波器的時(shí)鐘可以與脈搏波形MH同步，使擬分離的區(qū)間數(shù)據(jù)適當(dāng)改變。
從脈波分析數(shù)據(jù)MKD之中，表示脈搏波形MH的代表性頻率分量是基波、二次諧波和三次諧波的頻率分量。因此，濾波器組的輸出數(shù)據(jù)M1～M8的一部分可以用于執(zhí)行心律失常判斷。在該情況下，如果設(shè)計(jì)濾波器組使之與脈搏波形MH同步，那么可以略去高通濾波器1A、低區(qū)間濾波器1B和抽取濾波器1C之一，從而簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。(3)在第四實(shí)施例中身體運(yùn)動(dòng)波形TH是利用加速傳感器21檢測(cè)的。當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)被檢測(cè)到之時(shí)，脈搏波形MH的基波頻率變高，這是因?yàn)橛脩籼幱谶\(yùn)動(dòng)狀態(tài)。該脈搏波形MH在第一諧波變換單元10A進(jìn)行頻率分析。但是，如果作為頻率分析對(duì)象的頻率區(qū)間被固定，那么難于全面地分析脈搏波形MH的特征部分。例如，當(dāng)休息時(shí)脈搏波形MH的基波頻率為1Hz的某個(gè)人開始跑步時(shí)，脈搏波形MH的基波頻率變?yōu)?Hz(相應(yīng)于脈搏率120)。通過在如上于第四實(shí)施例中解釋的區(qū)間0～4Hz內(nèi)進(jìn)行小波變換，可以對(duì)脈搏波形MH的三次諧波進(jìn)行頻率分析。但是，由于在跑步期間三次諧波高達(dá)6Hz，故此難于執(zhí)行頻率分析。
因此，運(yùn)動(dòng)量可以基于身體運(yùn)動(dòng)波形TH而獲得，如此控制第一和第二小波變換單元10A、10B使得小波變換被執(zhí)行的頻率區(qū)間隨著運(yùn)動(dòng)量增加而移向較高區(qū)間。
當(dāng)如上所述從濾波器組構(gòu)成第一和第二小波變換單元10A、10B時(shí)，時(shí)鐘頻率的控制是根據(jù)運(yùn)動(dòng)量進(jìn)行的。換句話說，可以執(zhí)行常規(guī)反饋控制，使得時(shí)鐘頻率隨著運(yùn)動(dòng)量增加而增加。
在跑步期間，身體運(yùn)動(dòng)波形TH的步頻表明了跑步者手臂的往返的頻度，它與腳的跨步寬度有恒定關(guān)系。通常，每擺動(dòng)手臂一次即跨出兩步。此外，運(yùn)動(dòng)量可以表示為跑步速度和步伐長(zhǎng)度的乘積。一般而言，跑步速度增加，步頻趨于增加而步長(zhǎng)趨于減少。因此，在身體運(yùn)動(dòng)波形TH和運(yùn)動(dòng)量之間有恒定的關(guān)系。
例如，圖41表示了當(dāng)在地面上跑步時(shí)脈搏和跑步速度之間的關(guān)系，以及跑步頻度和跑步速度之間的關(guān)系。如該圖所示，隨著跑步速度的增加測(cè)試對(duì)象的脈搏和跑步頻度也增加。也就是說，跑步頻度增加時(shí)，運(yùn)動(dòng)量和脈搏率也隨之增加。因此，運(yùn)動(dòng)量與身體運(yùn)動(dòng)波形TH的頻度之間的這種關(guān)系可以預(yù)先測(cè)量，并且存儲(chǔ)于表中，參考該表可以計(jì)算出運(yùn)動(dòng)量。
從圖41，可以認(rèn)為在身體運(yùn)動(dòng)波形TH的步頻和心跳之間存在恒定的關(guān)系。因此，身體運(yùn)動(dòng)波形TH的頻度和作為頻率分析對(duì)象的頻率區(qū)間之間的這種關(guān)系可以存儲(chǔ)于表中，根據(jù)所測(cè)量的身體運(yùn)動(dòng)波形TH的頻度通過參考該表可以讀出作為頻率分析目標(biāo)的頻率區(qū)間。更準(zhǔn)確地說，身體運(yùn)動(dòng)波形TH的頻度和最佳時(shí)鐘頻率之間的這種關(guān)系可以預(yù)先測(cè)量，并且存儲(chǔ)于表中，在確定時(shí)鐘頻率時(shí)可以參考該表。
在這些情況下，可以存儲(chǔ)僅來自于一些地點(diǎn)的數(shù)據(jù)，而不是詳細(xì)地確定與身體運(yùn)動(dòng)波形TH的頻度的關(guān)系數(shù)據(jù)。然后余下的數(shù)據(jù)可以被內(nèi)插。
上述的修改可以被應(yīng)用于心律失常檢測(cè)設(shè)備中，在該設(shè)備中例如加速傳感器21等等的身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置被加入到第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中。在該情況下，作為小波變換對(duì)象的頻率區(qū)間可以通過基于身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置所檢測(cè)到的身體運(yùn)動(dòng)波形TH檢測(cè)身體的運(yùn)動(dòng)狀況，并且提供基于檢測(cè)結(jié)果改變小波變換單元所執(zhí)行的頻率分析的頻率區(qū)間的控制裝置，從而響應(yīng)身體運(yùn)動(dòng)步頻而加以改變。
(4)在第四實(shí)施例中，在屏蔽裝置18之前配備第一頻率修正器11A和第二頻率修正器11B，對(duì)脈波分析數(shù)據(jù)MDK和身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)TKD的頻率修正是分別進(jìn)行的。但是，也可以用在屏蔽裝置18之后的頻率修正器取代第一和第二頻率修正器11A、11B。由于在該情況下頻率修正是相同的，因此用該設(shè)計(jì)可以較容易地進(jìn)行心律失常檢測(cè)。
在第五實(shí)施例中，頻率修正器11被置于身體運(yùn)動(dòng)分離器19之前，但是本發(fā)明不限于此。相反地，頻率修正器11可以被置于身體運(yùn)動(dòng)分離器19之后，其輸出送往判斷單元12。也就是說，在小波變換和心律失常判斷處理過程之間可以進(jìn)行頻率修正。另外，也可以省略頻率修正器11。(5)在第三至第五實(shí)施例中，可以新設(shè)一個(gè)控制器，它根據(jù)心律失常頻度信息FHD和心律失常求和信息FSD產(chǎn)生第三警告信息KD3，通過向蜂鳴器17提供第三警告信息KD3而發(fā)出通知。在該情況下，當(dāng)心律失常頻度信息FHD和心律失常求和信息FSD均超過各自預(yù)定值時(shí)控制器生成第三警告信息KD3。用于產(chǎn)生第三警告信息的各個(gè)條件可以在與心律失常頻度信息FHD和心律失常求和信息FSD相關(guān)之后可以存儲(chǔ)于表中，第三警告信息可以在參考該表之后產(chǎn)生。(6)在第三至第五實(shí)施例中心律失常求和信息FSD可以在被分類之后顯示。具體而言，當(dāng)顯示心律失常求和信息FSD時(shí)，可以在LCD等上顯示一個(gè)短語，例如“病情非常嚴(yán)重”，“警告”，“健康狀況一般”，“健康狀況適中”或“健康狀況良好”。在此情況下，可以使用字母A、B、C、D和E分別作為這些顯示的每一個(gè)的類別，然后將這些符號(hào)顯示于LCD等等上。(7)前述第一至第五實(shí)施例是利用脈壓波傳感器130作為脈波檢測(cè)裝置的一個(gè)例子解釋的。但是，本發(fā)明不限于此。相反，只要能夠檢測(cè)脈搏，任何裝置都是可以的。此外，它適用于脈搏檢測(cè)是在橈動(dòng)脈處進(jìn)行或在指端進(jìn)行的情況。
例如，可以使用光電脈波傳感器。光電脈波傳感器設(shè)計(jì)與圖37所示的相同，這種類型的傳感器一些采用反射光，另一些采用透射光。
現(xiàn)在首先解釋一下采用反射光的光電脈波傳感器。當(dāng)圖37中的開關(guān)SW被置于ON狀態(tài)，使得電壓被施加時(shí)，從LED32發(fā)出光。該光在由血管和組織反射之后在光敏晶體管33處被接收，由此檢測(cè)到脈波信號(hào)M。由LED產(chǎn)生的光波長(zhǎng)被選擇在血液中血紅蛋白的吸收峰值所在波長(zhǎng)附近。這樣，所接收光的強(qiáng)度將根據(jù)血流量而改變。由此，通過檢測(cè)接收光強(qiáng)度，可以達(dá)到脈搏檢測(cè)的目的。
當(dāng)利用反射光時(shí)，LED可以采用InGaN型(銦鎵氮)藍(lán)LED。藍(lán)LED所產(chǎn)生的光譜例如峰值在450納米，所產(chǎn)生的光波長(zhǎng)區(qū)間在350至600納米之間。在此情況下，與具有上述光發(fā)射特征的LED相對(duì)應(yīng)的光電晶體管PT可以采用GaAsP(鎵砷磷)型光電晶體管PT。光電晶體管PT的接收光的波長(zhǎng)區(qū)間具有，例如，在300至600納米范圍內(nèi)的一個(gè)主敏感區(qū)間，以及同樣存在于300納米之下的敏感區(qū)間。當(dāng)例如上述藍(lán)LED和光電晶體管PT組合在一起時(shí)，脈波在300至600納米的重疊波長(zhǎng)區(qū)間檢測(cè)到。這帶來下列優(yōu)勢(shì)。
在外界光線的情況下，波長(zhǎng)區(qū)間為700納米或低于700納米的光是很難通過手指的組織的。由于此緣故，即使在外界光線照射在未被傳感器固定帶遮蓋的手指部分的情況下，光不會(huì)通過手指組織到達(dá)光電晶體管33。相反地，僅僅那些不會(huì)影響檢測(cè)的波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)的光才會(huì)到達(dá)光電晶體管33。另一方面，300納米或低于300納米的低波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)的光幾乎被皮膚表面完全吸收。這樣，即使在接收光的波長(zhǎng)區(qū)間被設(shè)為700納米或低于700納米的情況下，接收光的實(shí)際波長(zhǎng)區(qū)間為300至700納米。因此，可以嚴(yán)格限制外界光線的影響，而不必明顯地蓋住手指。此外，血紅蛋白對(duì)波長(zhǎng)在300至700納米之間的光的吸收系數(shù)較大，比對(duì)波長(zhǎng)為880納米的光的吸收系數(shù)大數(shù)倍至100倍。因此，如該例中所示，當(dāng)根據(jù)血紅蛋白的吸收特征采用吸收系數(shù)較大的波長(zhǎng)區(qū)間(300至700納米)內(nèi)的光作為檢測(cè)光時(shí)，檢測(cè)值以較高的靈敏度響應(yīng)血量的改變而改變。因此，可以增加基于血量改變的脈波信號(hào)的信噪比。
現(xiàn)在解釋一下采用透射光的情況。如上所述，700納米或低于700納米的波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)的光難于通過手指組織。由于該緣故，當(dāng)采用透射光時(shí)，從發(fā)光單元發(fā)出波長(zhǎng)600至1000納米的光，發(fā)射光按組織至血管至組織的順序透射。然后檢測(cè)透射光中的光量的改變。由于透射光受到血液中的血紅蛋白的吸收，故此通過檢測(cè)透射光的光量的改變，可以檢測(cè)脈搏波形。
可以適當(dāng)?shù)夭捎肐nGaAs型(銦鎵砷)或GaAs型(鎵砷)激光發(fā)射二極管作為發(fā)光單元。由于波長(zhǎng)600至1000納米的外界光易于通過組織，故此如果外界光照射在光接收單元上時(shí)脈波信號(hào)的信噪比將惡化。所以，可以激發(fā)從發(fā)光單元發(fā)出的偏振激光，使透射光經(jīng)偏振光濾波器被光接收單元接收。因此，外界光不會(huì)造成影響，故此脈波信號(hào)可以較好的信噪比檢測(cè)。
光電脈波傳感器可以用于上述的手表中。當(dāng)利用反射光時(shí)，與發(fā)光和接收光單元構(gòu)成為一體的傳感器單元可以用于取代彈性橡膠131和設(shè)置于其后的脈壓波傳感器130。相反，當(dāng)利用透射光時(shí)，發(fā)光單元200可以設(shè)置到扣件一側(cè)，而光接收單元201則被置于帶狀扣件145的手表一側(cè)，如圖38A所示。在此情況下，發(fā)光單元200激發(fā)出的光通過血管143，然后歷經(jīng)橈骨202和尺骨203，到達(dá)光接收單元201。由于在利用透射光的情況下激發(fā)光有必要經(jīng)過組織，考慮到組織的吸收希望波長(zhǎng)在600至1000納米之間。
現(xiàn)在解釋一下檢測(cè)位置在手指上時(shí)的使用狀態(tài)。圖38B是利用反射光檢測(cè)指端的脈波的示例。發(fā)光和光接收單元被包含在傳感器單元54中。環(huán)形傳感器固定帶52被用于將設(shè)備固定到手指上。在此情況下，傳感器單元54和設(shè)備主體1按圖3所示方式連接。脈波信號(hào)MS經(jīng)連接電纜51送往設(shè)備主體1。圖38C是利用透射光檢測(cè)脈波的例子。夾緊件204和夾緊件205由彈簧207偏置，并被設(shè)計(jì)成繞軸206旋轉(zhuǎn)。發(fā)光單元200和光接收單元201被置于夾緊件204和夾緊件205上。當(dāng)采用該脈波檢測(cè)設(shè)備時(shí)，脈搏通過用夾緊件204和205夾緊拇指和食指之間的掌皮而被檢測(cè)。
現(xiàn)在解釋光電脈波傳感器與一副眼鏡結(jié)合使用時(shí)的使用狀態(tài)。注意在這些眼鏡配置中，也可以配備一個(gè)顯示裝置，作為向用戶發(fā)出通知的裝置。因此，除作為脈波檢測(cè)器的功能外，還將解釋其作為顯示設(shè)備的功能。
圖39是與脈波檢測(cè)器相連的設(shè)備附著到一副眼鏡上的配置的斜視圖。如圖中所示，設(shè)備主體被劃分為主體75a和主體75b，它們分別附著到眼鏡的鏡腿76上。這些主體經(jīng)埋入到鏡腿76內(nèi)的引線電連接。
主體75a包括一個(gè)顯示控制電路。液晶面板78附于主體75a的鏡片77一側(cè)的整個(gè)表面上。一鏡片79以特定角度固定于該側(cè)表面的邊緣上。包含光源(未示出)的液晶面板78驅(qū)動(dòng)電路和顯示數(shù)據(jù)形成電路被包含于主體75a中。從該光源發(fā)出的光經(jīng)過液晶面板78，在鏡面79處反射，照射在眼鏡的鏡片77上。設(shè)備的主要組件都包含于主體75b內(nèi)，在其頂表面上提供了各種類型的按鈕。注意，對(duì)于每個(gè)設(shè)備這些按鈕80、81的功能是不同的。
構(gòu)成光電脈波檢測(cè)器的光電晶體管33和LED32(見圖37)置于墊塊82、83內(nèi)，墊塊82、83被設(shè)計(jì)固定于耳垂處。這些墊塊82、83由可以從主體75b拉出的引線84、84電連接。
例如，可以讓裝置成為例如具有如圖37所示設(shè)計(jì)的光電脈波傳感器。當(dāng)開關(guān)SW指向“通”，使來自電源的電壓被施加，光從LED32激發(fā)，被血管和組織反射，然后在光電晶體管33處接收，在這里脈波信號(hào)M被檢測(cè)到。選擇在此情況下LED所發(fā)出的光的波長(zhǎng)，使之靠近血液中血紅蛋白的吸收峰值所在波長(zhǎng)。出于該緣故，接收光的強(qiáng)度響應(yīng)血流量的變化而改變。這樣，通過檢測(cè)接收光的強(qiáng)度可以檢測(cè)脈搏。(8)第四實(shí)施例中的第一小波變換器10A可以設(shè)計(jì)成圖40所示形狀。
在圖40中，身體運(yùn)動(dòng)波形TH送往幅值檢測(cè)電路110，由此檢測(cè)其幅值PP。比較器111對(duì)該幅值PP與參考值REF進(jìn)行比較。然后在比較器111處產(chǎn)生控制信號(hào)，在幅值PP超過參考值REF的時(shí)間間隔內(nèi)它處于低電平，在幅值PP低于參考值REF的時(shí)間間隔內(nèi)它處于高電平，該控制信號(hào)表明身體運(yùn)動(dòng)的存在與否。即，身體運(yùn)動(dòng)存在于低電平間隔內(nèi)，但是在高電平間隔內(nèi)不存在。這里，參考值REF是通過實(shí)驗(yàn)、事先確定的，以便于身體運(yùn)動(dòng)存在與否的判斷?；诳刂菩盘?hào)，門電路112對(duì)脈搏波形MH進(jìn)行選通。具體而言，脈搏波形MH可以在控制信號(hào)處于高電平時(shí)送往振鈴濾波器，在控制信號(hào)處于低電平時(shí)不送往振鈴濾波器。結(jié)果是，在身體運(yùn)動(dòng)存在的時(shí)段里可以將脈搏波形MH屏蔽。
在該情況下的振鈴濾波器的Q值被設(shè)成高，使得即使在固定時(shí)間段內(nèi)脈搏波形MH停止提供的情況下，也有可能繼續(xù)輸出正弦波，該正弦波是脈搏波形MH停止提供之前輸出的波形的繼續(xù)。因此，即使身體運(yùn)動(dòng)存在，也有可能計(jì)算脈搏波形MH的周期，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果執(zhí)行小波變換。(9)在第三至第五實(shí)施例的每一個(gè)中進(jìn)行如下說明的心律失常檢測(cè)是可行的。首先，從由小波變換得到的脈波分析數(shù)據(jù)MKD判斷脈搏波形MH的連續(xù)性(步驟S1)。接著，當(dāng)不連續(xù)性檢測(cè)到時(shí)，根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)波形TH判斷身體運(yùn)動(dòng)存在與否(步驟S2)。當(dāng)判定身體運(yùn)動(dòng)存在，那么借助于在第四和第五實(shí)施例所述方法從脈波分量中消除身體運(yùn)動(dòng)分量，然后基于該結(jié)果進(jìn)行心律失常判斷(步驟S3)。反過來說，當(dāng)在步驟S1判定脈搏波形是連續(xù)的時(shí)，判定心律失常不存在(步驟S4)。(10)在第一至第五實(shí)施例中當(dāng)身體運(yùn)動(dòng)不存在時(shí)，不必進(jìn)行FFT變換或小波變換處理程序。相反，根據(jù)對(duì)其中每個(gè)脈搏波形超過閾值的每個(gè)部分計(jì)算所得的數(shù)值，可以檢測(cè)到不規(guī)則脈搏。在沒有身體運(yùn)動(dòng)的連續(xù)周期的日?；顒?dòng)期間它頻繁發(fā)生。這樣，通過響應(yīng)身體運(yùn)動(dòng)的存在與否切換處理操作，可以減少處理時(shí)間，以及降低功率消耗。
權(quán)利要求
1.心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了下列裝置脈波檢測(cè)裝置，它無創(chuàng)傷地檢測(cè)身體內(nèi)的脈搏波形；身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置，它從所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏波形中排除身體運(yùn)動(dòng)分量；以及通知裝置，它提供信息通知，該信息表示了在由所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置已將身體運(yùn)動(dòng)分量排除之后得到的純脈搏波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了下列裝置所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體的運(yùn)動(dòng)，并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；其中所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置從所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏波形中排除所述身體運(yùn)動(dòng)波形所指定的身體運(yùn)動(dòng)分量。
3.心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了下列裝置脈波檢測(cè)裝置，它無創(chuàng)傷地檢測(cè)身體內(nèi)的脈搏波形；身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置，它從所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏波形中排除身體運(yùn)動(dòng)分量；以及心律失常檢測(cè)裝置，它通過監(jiān)視在由所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置已經(jīng)將身體運(yùn)動(dòng)分量排除之后得到的純脈搏波形中的變化來檢測(cè)心律失常；以及通知裝置，它提供有關(guān)所述心律失常檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果的通知。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了下列裝置所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)，并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；參考值判斷裝置，它在確定參考值的間隔期間獲得組成所述脈搏波形的脈波之間的間隔的代表值，并且將所述代表值設(shè)為脈波間隔的參考值；以及比較裝置，它獲得關(guān)于所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)到脈搏波形的間隔值，并且確定所述間隔值和所述參考值之間的差；其中所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置僅在所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置未輸出身體運(yùn)動(dòng)波形的情況下將所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏波形送往所述比較裝置；所述通知裝置就所述比較裝置所得到的差發(fā)出通知。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了下列裝置所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體運(yùn)動(dòng)，并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；參考值判斷裝置，它在確定參考值的間隔期間獲得組成所述脈搏波形的脈波之間的間隔的代表值，并且將所述代表值設(shè)為脈波間隔的參考值；比較裝置，它獲得關(guān)于所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)脈搏波形的間隔值，并且確定所述間隔值和所述參考值之間的差；判斷裝置，它在由所述比較裝置獲得的所述差落在預(yù)先指定的范圍之外的時(shí)候確定心律失常已經(jīng)發(fā)生；其中所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置僅在所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置未輸出身體運(yùn)動(dòng)波形的情況下將所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏波形送往所述比較裝置；所述通知裝置就所述判斷裝置的判斷結(jié)果發(fā)出通知。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述心律失常檢測(cè)裝置具有一個(gè)參考值更新裝置，它在所述比較裝置針對(duì)兩個(gè)連續(xù)脈波間隔所得到的差落在預(yù)先指定的范圍之內(nèi)的情況下利用所述間隔更新所述參考值。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述心律失常檢測(cè)裝置具有一個(gè)頻率分析裝置，它對(duì)所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)到的脈搏波形進(jìn)行頻率分析；所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置將身體運(yùn)動(dòng)分量從所述頻率分析裝置所獲得的頻率分析結(jié)果中排除；以及所述心律失常檢測(cè)裝置利用從中已由所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置排除了身體運(yùn)動(dòng)分量的所述頻率分析結(jié)果檢測(cè)心律失常。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述心律失常檢測(cè)裝置具有身體運(yùn)動(dòng)持久性判斷裝置，它基于從所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置輸出的身體運(yùn)動(dòng)波形判斷身體運(yùn)動(dòng)的持久性存在與否；其中所述心律失常檢測(cè)裝置僅在所述身體運(yùn)動(dòng)持久性判斷裝置已判定身體運(yùn)動(dòng)存在著持久性的情況下，基于由所述頻率分析裝置所作頻率分析結(jié)果檢測(cè)心律失常。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述心律失常檢測(cè)裝置采用傅里葉變換裝置作為所述頻率分析裝置，所述傅里葉變換裝置對(duì)所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏波形進(jìn)行快速傅里葉變換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述心律失常檢測(cè)裝置具有范圍估算裝置，它估算拍頻變化的適當(dāng)范圍；其中在投射到所述范圍估算裝置所估算的變動(dòng)范圍之中的頻譜線不存在于所述傅里葉變換裝置的頻率分析結(jié)果中的情況下判定心律失常已經(jīng)發(fā)生。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供下列裝置所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體的運(yùn)動(dòng)，并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；其中所述心律失常檢測(cè)裝置具有作為第一傅里葉變換裝置的所述傅里葉變換裝置，和第二傅里葉變換裝置，它對(duì)所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置所檢測(cè)到的身體運(yùn)動(dòng)波形進(jìn)行快速傅里葉變換；所述身體運(yùn)動(dòng)排除裝置從所述第一傅里葉變換裝置的分析結(jié)果中減去所述第二傅里葉變換結(jié)果；以及所述心律失常檢測(cè)裝置利用由所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置的減法運(yùn)算結(jié)果檢測(cè)心律失常。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了下列裝置所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體的運(yùn)動(dòng)，并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；其中所述心律失常檢測(cè)裝置配備有作為第一傅里葉變換裝置的所述傅里葉變換裝置，和第二傅里葉變換裝置，它對(duì)所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置所檢測(cè)到的所述身體運(yùn)動(dòng)波形進(jìn)行快速傅里葉變換；所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置從所述第二傅里葉變換裝置的頻率分析結(jié)果獲取對(duì)應(yīng)于身體運(yùn)動(dòng)的頻率分量，并且從所述第一傅里葉變換的頻率分析結(jié)果中排除所述頻率分量；以及所述心律失常檢測(cè)裝置利用已經(jīng)由所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置將對(duì)應(yīng)于身體運(yùn)動(dòng)的頻率分量從中排除出去的頻率分析結(jié)果檢測(cè)心律失常。
13.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述心律失常檢測(cè)裝置采用小波變換裝置作為所述頻率分析裝置，小波變換裝置對(duì)所述脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏波形進(jìn)行小波變換，并且生成每個(gè)頻率區(qū)間的脈波分析數(shù)據(jù)；其中當(dāng)通過分析每個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)的所述脈波分析數(shù)據(jù)的連續(xù)性檢測(cè)到異常部分時(shí)判定心律失常已經(jīng)發(fā)生。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述心律失常檢測(cè)裝置具有頻率修正裝置，它基于每個(gè)相應(yīng)的頻率對(duì)所述脈波分析數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，使得每個(gè)頻率的功率密度變成常數(shù)，并且產(chǎn)生修正脈波數(shù)據(jù)；其中，當(dāng)通過分析每個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)的所述修正脈波數(shù)據(jù)的連續(xù)性而檢測(cè)到異常部分時(shí)判定心律失常已經(jīng)發(fā)生。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體的運(yùn)動(dòng)并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；其中，所述心律失常檢測(cè)裝置配備有作為所述第一小波變換裝置的所述小波變換裝置，和一個(gè)第二小波變換裝置，它對(duì)所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置所檢測(cè)到的所述身體運(yùn)動(dòng)脈波進(jìn)行小波變換，并且生成每個(gè)頻率區(qū)間的身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)；所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置有一個(gè)屏蔽裝置，它從所述脈波分析數(shù)據(jù)中減去所述身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)，并且生成從中已除去身體運(yùn)動(dòng)的脈波分析數(shù)據(jù)；所述心律失常檢測(cè)裝置在通過分析每個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)所述屏蔽裝置所生成的所述脈波分析數(shù)據(jù)的連續(xù)性檢測(cè)到異常部分時(shí)判定心律失常已經(jīng)發(fā)生。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了下列裝置所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體的運(yùn)動(dòng)并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；其中所述心律失常檢測(cè)裝置配備有作為第一小波變換裝置的所述小波變換裝置；頻率修正裝置，它基于每個(gè)相應(yīng)的頻率對(duì)脈波分析數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，使得每個(gè)頻率的功率密度恒定；第二小波變換裝置，它對(duì)由所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到的身體運(yùn)動(dòng)波形進(jìn)行小波變換，并且生成每個(gè)頻率區(qū)間的身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)；第二頻率修正裝置，它根據(jù)每個(gè)相應(yīng)頻率對(duì)所述身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正使得每個(gè)頻率的功率密度恒定，并且生成修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；以及所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置有一個(gè)屏蔽裝置，它從所述修正脈波數(shù)據(jù)中減去所述修正身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并且生成從中已排除身體運(yùn)動(dòng)的修正脈波數(shù)據(jù)；所述心律失常檢測(cè)裝置在通過分析每個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)由所述屏蔽裝置所生成的所述修正脈波數(shù)據(jù)的連續(xù)性檢測(cè)到異常部分時(shí)判定心律失常已經(jīng)發(fā)生。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供下列裝置所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體的運(yùn)動(dòng)并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；其中所述心律失常檢測(cè)裝置配備有作為第一小波變換裝置的所述小波變換裝置；以及第二小波變換裝置，它對(duì)由所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置檢測(cè)到的身體運(yùn)動(dòng)波形進(jìn)行小波變換，并且生成每個(gè)頻率區(qū)間的身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)；所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置有一個(gè)屏蔽裝置，它從所述脈波分析數(shù)據(jù)中減去所述身體運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)，并且在每個(gè)頻率區(qū)間生成從中已排除身體運(yùn)動(dòng)的脈波數(shù)據(jù)；所述心律失常檢測(cè)裝置有一個(gè)頻率修正裝置，它根據(jù)每個(gè)相應(yīng)頻率對(duì)所述脈波數(shù)據(jù)進(jìn)行修正使得每個(gè)頻率的功率密度恒定，并且生成修正脈波數(shù)據(jù)；所述心律失常檢測(cè)裝置在通過分析每個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)由所述屏蔽裝置所生成的所述修正脈波數(shù)據(jù)的連續(xù)性檢測(cè)到異常部分時(shí)判定心律失常已經(jīng)發(fā)生。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供下列裝置所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體的運(yùn)動(dòng)并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；其中，所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置在從脈波分析數(shù)據(jù)中排除了與身體運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的頻率分量之后產(chǎn)生脈波數(shù)據(jù)；以及所述心律失常檢測(cè)裝置在通過分析每個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)的脈波數(shù)據(jù)的連續(xù)性而檢測(cè)到異常部分時(shí)判定心律失常已經(jīng)發(fā)生。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供下列裝置所述身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，它檢測(cè)身體的運(yùn)動(dòng)并且輸出身體運(yùn)動(dòng)波形；其中，所述心律失常檢測(cè)裝置配備有一個(gè)頻率修正裝置，它根據(jù)每個(gè)相應(yīng)頻率對(duì)脈波分析數(shù)據(jù)進(jìn)行修正使得每個(gè)頻率的功率密度恒定，并且生成修正脈波數(shù)據(jù)；所述身體運(yùn)動(dòng)分量排除裝置在從所述修正脈波數(shù)據(jù)中排除與身體運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的頻率分量之后生成脈波數(shù)據(jù)；以及所述心律失常檢測(cè)裝置在通過分析每個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)脈波數(shù)據(jù)的連續(xù)性檢測(cè)到異常部分時(shí)判定心律失常已經(jīng)發(fā)生。
20.根據(jù)權(quán)利要求13、14、18和19之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述心律失常檢測(cè)裝置配備有脈波周期檢測(cè)裝置，它檢測(cè)脈搏波形的周期；以及所述小波變換裝置與所述檢測(cè)周期同步地執(zhí)行小波變換。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至17之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述心律失常檢測(cè)裝置配備有脈波周期檢測(cè)裝置，它檢測(cè)所述脈搏波形的周期；以及所述第一小波變換裝置和所述第二小波變換裝置與所述檢測(cè)周期同步地執(zhí)行小波變換。
22.根據(jù)權(quán)利要求3至21之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了一個(gè)記錄裝置，它記錄所述心律失常檢測(cè)裝置檢測(cè)到心律失常事件時(shí)的時(shí)間。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供與所述記錄裝置中存儲(chǔ)的心律失常事件時(shí)間相關(guān)的信息通知。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于通知是在將與所述記錄裝置中存儲(chǔ)的心律失常事件時(shí)間相關(guān)的信息和身體的生理節(jié)奏關(guān)聯(lián)在一起并且將所述信息轉(zhuǎn)變成圖形之后發(fā)出的。
25.根據(jù)權(quán)利要求3至24之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了一個(gè)頻度計(jì)算裝置，它計(jì)算在預(yù)先指定時(shí)間間隔內(nèi)由所述心律失常檢測(cè)裝置判定心律失常的次數(shù)，作為心律失常頻度信息。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供第二通知裝置，它在所述心律失常頻度信息超過事先確定的特定值時(shí)發(fā)出通知。
27.根據(jù)權(quán)利要求3至25之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了一個(gè)求和裝置，它對(duì)由所述心律失常檢測(cè)裝置作出的心律失常判定次數(shù)求和，并且生成心律失常求和信息。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供第三通知裝置，它在所述心律失常求和信息超過事先確定的特定值時(shí)發(fā)出通知。
29.根據(jù)權(quán)利要求3至24之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了一個(gè)頻率計(jì)算裝置，它計(jì)算在預(yù)先指定時(shí)間周期內(nèi)由所述心律失常檢測(cè)裝置判定心律失常的次數(shù)，作為心律失常頻度信息；以及一個(gè)求和裝置，它對(duì)由所述心律失常檢測(cè)裝置作出的心律失常判定次數(shù)求和，并且生成心律失常求和信息。
30.根據(jù)權(quán)利要求3至24之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于提供了一個(gè)頻度計(jì)算裝置，它計(jì)算在指定時(shí)間周期內(nèi)由所述心律失常檢測(cè)裝置判定心律失常的次數(shù)，作為心律失常頻度信息；以及一個(gè)求和裝置，它對(duì)由所述心律失常檢測(cè)裝置作出的心律失常判定次數(shù)求和，并且生成心律失常求和信息。第四通知裝置，它在所述心律失常頻度信息和所述心律失常求和信息均超過其各自事先確定的特定值時(shí)發(fā)出通知。
31.根據(jù)權(quán)利要求25、26、29或30之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于通知內(nèi)容是所述心律失常頻度信息。
32.根據(jù)權(quán)利要求27、28、29或30之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于通知內(nèi)容是所述求和信息。
33.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于通知內(nèi)容是所述心律失常頻度信息和所述求和信息。
34.根據(jù)權(quán)利要求3至33之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于心律失常檢測(cè)處理和各種通知處理可以由心律失常檢測(cè)裝置并行執(zhí)行。
35.根據(jù)權(quán)利要求1至34之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述脈波檢測(cè)裝置包括利用壓力檢測(cè)身體內(nèi)的動(dòng)脈脈搏的脈壓波傳感器。
36.根據(jù)權(quán)利要求1至34之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述脈波檢測(cè)裝置接收在用波長(zhǎng)為300至700納米之間的光照射身體的被檢測(cè)部位時(shí)得到的反射光，檢測(cè)所接收的光信號(hào)作為脈搏波形。
37.根據(jù)權(quán)利要求1至34之一所述的心律失常檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述脈波檢測(cè)裝置接收在用波長(zhǎng)為600至1000納米之間的光照射身體的被檢測(cè)部位時(shí)得到的透射光，檢測(cè)所接收的光信號(hào)作為脈搏波形。
全文摘要
本發(fā)明的心律失常檢測(cè)設(shè)備配備有無創(chuàng)傷地檢測(cè)脈搏波形的脈波檢測(cè)裝置,和通過監(jiān)視脈波檢測(cè)裝置所檢測(cè)的脈搏波形中的變化來檢測(cè)心律失常的心律失常檢測(cè)裝置。心律失常檢測(cè)裝置有一個(gè)判斷單元,它在該變化的連續(xù)性發(fā)生中斷時(shí)判定心律失常已經(jīng)發(fā)生。研究脈搏波形中的變化連續(xù)性所采用的方法包括利用脈波間隔值的時(shí)域方法,和對(duì)脈搏波形進(jìn)行頻率分析(FFT或小波變換)并且根據(jù)該分析結(jié)果研究其連續(xù)性的頻域方法。作為該設(shè)計(jì)的結(jié)果,可以通過與心電圖等等相比較簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和較容易的操作檢測(cè)心律失常。另外,也可以提供身體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置,并且確定在由上面提及裝置檢測(cè)到的身體運(yùn)動(dòng)分量已從中分離的脈波分量的變化連續(xù)性。在該情況下,由于可以從脈搏波形中除去身體運(yùn)動(dòng)分量,故此甚至可以更為準(zhǔn)確地檢測(cè)在日常活動(dòng)中發(fā)生的心律失常。
文檔編號(hào)A61B5/024GK1195277SQ97190673
公開日1998年10月7日 申請(qǐng)日期1997年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月17日
發(fā)明者天野和彥, 上馬場(chǎng)和夫, 石山仁 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社