DE69723946T2

DE69723946T2 - Arrhythmiedetektor

Info

Publication number: DE69723946T2
Application number: DE69723946T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Amano; Kazuo Uebaba; Hitoshi Ishiyama
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1997-04-17
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: WO1997038626A1; TW376312B; US6095984A; JP3635663B2; CN1155332C; EP0841034B1; CN1195277A; EP0841034A1; EP0841034A4; DE69723946D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung, die für die Erfassung einer Arrhythmie in Ruhe und während der täglichen Aktivität anhand des Pulses geeignet ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Der durch die Kontraktion des Herzens erzeugte Puls kann in Form einer Pulswelle (Pulswellenform) erhalten werden. Diese Pulswellenform kann grob in eine "Hauptwelle", die von der Kontraktion des Herzens stammt, die bewirkt, dass Blut in die Arterien gepumpt wird, und eine "dikrote Welle", die vom Schließen der Herzklappe abgeleitet wird, unterteilt werden. Bei einem gesunden Individuum gibt es eine regelmäßige Wiederholung der Kontraktion des Herzens, so dass die Pulswellenform einen konstanten Rhythmus aufweist.
Wenn jedoch das Herz auf Grund einer Anomalie im Kreislaufsystem schwach ist, kann ein arhythmischer Puls auftreten. Obwohl diese Typen von Störungen des Pulses (im Folgenden als "Arrhythmie" bezeichnet) durch Rauchen hervorgerufen werden können, werden sie auch häufig bei Herzkrankheiten wie z. B. einer Herzklappenkrankheit, einem Myokardinfakt, Kardiomyopathie usw. beobachtet. Dementsprechend wäre eine Arrhythmieerfassung für die Diagnose einiger Anomalien im Kreislaufsystem nützlich.
Die Gefahr einer Bradycardie (bei der die Pulsrate kleiner als 40 Schläge/min ist), die durch Symptome einer vollständigen atrioventrikulären Blockierung oder ein Adams-Stokes-Syndrom hervorgerufen wird, ist wohlbekannt. Außerdem ist auch bekannt, daß Symptome des Sinusknotensyndroms eine Bradycardie oder Tachycardie (in der die Pulsrate gleich 150 Schläge/min oder mehr ist) hervorrufen. Ferner kann eine Extrasystole einen intermittierenden Puls (Arrhythmie) hervorrufen, so daß deren Auftreten während des Trainings als sehr gefährlich betrachtet werden kann. Unter diesen Umständen wurde beträchtliche Aufmerksamkeit auf die Erfassung der Arrhythmie gelegt.
Es war üblich, eine Arrhythmie, wie z. B. oben beschrieben ist, zu erfassen, indem ein Elektrokardiogramm verwendet wurde, bei dem Elektroden an der Brust des Patienten angebracht werden und über die Elektroden ein Elektrokardiopotenzial erfaßt wird.
Ein Elektrokardiograph ist eine große Vorrichtung und erfordert das Anbringen von Elektroden am Patienten. Dementsprechend sind die Bewegungen des Patienten eingeschränkt, da er den Untersuchungsraum für die Dauer der Prozedur nicht verlassen kann. Obwohl in den nächsten Jahren tragbare Elektrokardiogramm-Aufzeichnungsvorrichtungen entwickelt worden sind, sind auch diese problematisch, da sie schwierig zu verwenden sind und eine Person ohne spezielles Wissen nicht befähigen, die Arrhythmie an sich selbst einfach zu erfassen. Mit anderen Worten, bis heute war es nicht möglich, Arrhythmien während normaler täglicher Aktivitäten genau zu erfassen.
Das Dokument JP-A-2 289 230 offenbart eine Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung, die umfaßt: ein Pulswellenerfassungsmittel für die nicht-invasive Erfassung einer Pulswellenform im Körper; ein Körperbewegungskomponenten-ausschlußmittel, das dafür ausgelegt ist, die Körperbewegungskomponente aus der vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßten Pulswellenform auszuschließen; ein Arrhythmie-Erfassungsmittel und ein Meldemittel, das dafür ausgelegt ist, eine Meldung über Informationen bereitzustellen, die eine reine Pulswellenform zeigen, die erhalten wird, nachdem die Körperbewegungskomponente vom Körperbewegungskomponenten-ausschlußmittel ausgeschlossen worden ist.
US 4338950 schafft ein System und ein Verfahren für die Erfassung und Messung des Herzschlags und zum Beseitigen einer Komponente, die auf die Bewegung des Benutzers beruht, aus dem erfaßten Herzschlag.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Endung wurde im Hinblick auf die obenbeschriebenen Umstände erdacht und hat als Hauptaufgabe, eine tragbare Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die eine Arrhythmie mittels einer einfachen Operation genau erfassen kann, die während des Verlaufs normaler täglicher Aktivitäten durchgeführt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung geschaffen, umfassend:
ein Pulswellenerfassungsmittel zum nicht-invasivem Erfassen einer Pulswellenform in einem Körper;
ein Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel, das dafür ausgelegt ist, eine Körperbewegungskomponente aus der vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßten Pulswellenform auszuschließen;
ein Arrhythmie-Erfassungsmittel, das dafür ausgelegt ist, eine Arrhythmie zu erfassen durch Überwachen von Änderungen in der reinen Pulswellenform, die erhalten wird, nachdem die Körperbewegungskomponente vom Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel ausgeschlossen worden ist; und
ein Meldemittel, das dafür ausgelegt ist, eine Meldung der Ergebnisse der Erfassung vom Arrhythmie-Erfassungsmittel oder eine Meldung der Informationen, die die reine Pulswellenform zeigen, die erhalten wird, nachdem die Körperbewegungskomponente durch das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel ausgeschlossen worden ist, bereitzustellen.
Die obenbeschriebene Struktur ermöglicht, daß eine Arrhythmie auf der Grundlage von Pulswellenformen erfaßt wird, die in einer nicht-invasiven Weise erhalten werden können. Somit kann eine Arrhythmie mittels einer einfachen Operation erfaßt werden, ohne das Anbringen von Elektroden an der Brust der Versuchsperson zu erfordern. Außerdem ist die Gestaltung der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einfacher und kompakter als ein Elektrokardiograph, wodurch es möglich wird, eine Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung mit hervorragender Tragbarkeit zu verwirklichen. Außerdem ist hier zu beachten, daß, obwohl die vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßte Pulswelle als eine Körperbewegungskomponente, die von der täglichen Aktivität stammt, enthaltend betrachtet werden kann, es eine einfache Aufgabe ist, zwischen der Körperbewegungskomponente und der Pulswellenkomponente zu unterscheiden, vorausgesetzt, daß die Körperbewegung innerhalb des normalen täglichen Bereiches liegt. Dementsprechend ist es möglich, eine reine Pulswellenform zu erhalten, um somit eine genaue Erfassung einer Arrhythmie während des Verlaufs von täglichen Aktivitäten zu erlauben. Außerdem wird selbstverständlich dadurch, daß eine Meldung über Informationen bereitgestellt wird, die die reine Pulswellenform zeigen, das so benachrichtigte Individuum über die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Arrhythmie in Kenntnis gesetzt.
Wenn außerdem ein Körperbewegungserfassungsmittel vorgesehen ist, das die Körperbewegung erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt, und Änderungen der Pulswellenkomponente, die nach dem Ausschließen der Körperbewegungskomponente aus der Pulswellenform erhalten wird, überwacht werden, ist es möglich, diese Körperbewegungskomponente auszulöschen. Somit ist es möglich, eine Arrhythmie selbst dann genau zu erfassen, wenn der Patient trainiert.
Ferner kann die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Stetigkeit über einen Zeit- oder Frequenzbereich ebenfalls untersucht werden. Wenn die Stetigkeit über einen Zeitbereich geprüft wird, wird die Differenz zwischen einem Referenzwert und dem Pulswellenintervall überwacht. Um jedoch eine Arrhythmie genauer zu erfassen, ist es auch annehmbar, das Pulswellenintervall zu aktualisieren.
In dem Fall, in dem die Stetigkeit über einem Frequenzbereich geprüft wird, wird eine Arrhythmie erfaßt durch Ausführen einer Frequenzanalyse mit der Wellenform, und Verwenden des Ergebnisses, das der Pulswellenkomponente entspricht. In diesem Fall ist es auch annehmbar, eine Arrhythmie genauer zu erfassen, indem der Frequenzbereich, mit dem die Frequenzanalyse durchgeführt wird, in Reaktion auf den Aktivitätszustand des Körpers zu verändern. Ferner ist es auch annehmbar, eine Erfassung der Arrhythmie nur dann durchzuführen, wenn eine Konstanz der Aktivität vorhanden ist, so daß die Arrhythmieerfassung nur während eines regelmäßigen Trainings ausgeführt wird (z. B. Laufen oder andere anstrengende Übungen). Mit Bezug auf das Frequenzanalyseverfahren können die FFT (schnelle Fourier-Transformation), die Elementarwellentransformation oder ein anderes Verfahren in geeigneter Weise verwendet werden. Im Fall der FFT wird zuerst ein geeigneter Variationsbereich für die Pulsfrequenz geschätzt. Eine Feststellung, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wird dann getroffen, wenn ein Frequenzspektrum, das in den geschätzten Bereich der Änderung ragt, in den FFT-Ergebnissen nicht vorhanden ist.
Wenn die Elementarwellentransformation verwendet wird, wird die Stetigkeit der Pulswellenanalysedaten, die durch Ausführen der Elementarwellentransformation mit der Pulswellenform erhalten werden, in jedem Frequenzbereich analysiert. Eine Feststellung, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wird getroffen, wenn ein anomaler Abschnitt erfaßt wird. In diesem Fall ist es auch annehmbar, die Pulswellenanalysedaten auf der Grundlage der verschiedenen entsprechenden Frequenzen zu korrigieren, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird. Somit werden korrigierte Pulswellendaten erzeugt, wobei die Stetigkeit der korrigierten Pulswellendaten in jedem Frequenzbereich analysiert wird. Wenn ein anomaler Abschnitt erfaßt wird, wird festgestellt, das eine Arrhythmie aufgetreten ist.
Die Elementarwellentransformation kann auch mit der Pulswellenform bzw. der Körperbewegungswellenform durchgeführt werden, um Pulswellenanalysedaten und Körperbewegungsanalysedaten zu erhalten. Anschließend kann eine Analyse der Stetigkeit für das Ergebnis durchgeführt werden, das nach dem Subtrahieren der Körperbewegungsanalysedaten von den Pulswellenanalysedaten erhalten wird. Es ist selbstverständlich auch annehmbar, die obenerwähnte Subtraktion nach dem Korrigieren der Elementarwellentrans formationsergebnisse auszuführen, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird, oder die Korrektur nach der Subtraktionsoperation auszuführen. Außerdem kann als ein weiteres Verfahren zum Ausschließen der Körperbewegungskomponente aus der Pulswellenform ein Verfahren verwendet werden, bei dem die Frequenzkomponente, die der Körperbewegung entspricht, aus den Pulswellenanalysedaten oder den Pulswellenkorrekturdaten ausgeschlossen wird. Außerdem kann die Elementarwellentransformation synchron mit der Periode der Pulswellenform ausgeführt werden.
Wenn festgestellt worden ist, das eine Arrhythmie aufgetreten ist, wird der Benutzer über diese Tatsache benachrichtigt, wobei der Zeitpunkt des Ereignisses aufgezeichnet werden kann. Es ist auch annehmbar, den Benutzer eine Meldung zur Verfügung zu stellen, nachdem die Informationen (z. B. ein Histogramm), die dem aufgezeichneten Zeitpunkt eines Arrhythmieereignisses entsprechen, physiologischen Rhythmen im Körper zugeordnet worden sind. Es ist ferner annehmbar, die Arrhythmie-Häufigkeitsinformationen zu berechnen, indem die die Häufigkeit, mit der eine Feststellung einer Arrhythmie innerhalb einer spezifischen Zeitperiode getroffen wird, berechnet wird. In diesem Fall wird eine Meldung bereitgestellt, wenn diese Arrhythmie-Häufigkeitsinformation einen spezifischen Wert überschreitet, der im Voraus bestimmt worden ist. Es ist ferner annehmbar, die Häufigkeit, mit der eine Arrhythmiefeststellung getroffen wurde, zu addieren, um eine Arrhythmie-Summeninformation zu erzeugen. In diesem Fall wird dann eine Meldung bereitgestellt, wenn die Arrhythmie-Summeninformation einen spezifischen Wert überschreitet, der im Voraus bestimmt worden ist. Außerdem ist es auch annehmbar, eine Meldung bereitzustellen, wenn sowohl die Arrhythmie-Häufigkeitsinformation als auch die Arrhythmie-Summeninformation die jeweiligen spezifischen Werte überschreiten, die hierfür im Voraus bestimmt worden sind, oder alternativ dann, wenn wenigstens ein Wert von diesen den spezifischen Wert überschreitet, der hierfür im Voraus bestimmt worden ist. Mittels dieser verschiedenen Gestaltungen ist es somit für den Benutzer möglich, sich seines eigenen physischen Zustands bewußt zu werden.
Die Arrhythmie-Erfassungsverarbeitung und die Meldungsverarbeitung können parallel ausgeführt werden. Das Pulswellenerfassungsmittel kann einen Druckpulswellensensor umfassen, der den Druck verwendet, um den Arterienpuls zu erfassen. Alternativ kann das Pulswellenerfassungsmittel so ausgelegt sein, daß es das Licht empfängt, das reflektiert wird, wenn die Erfassungsstelle am Körper mit Licht mit einer Wellenlänge von 300 bis 700 nm bestrahlt wird, und das empfange Lichtsignal als Pulswellenform erfaßt. Es ist auch annehmbar, wenn das Pulswellenerfassungsmittel dafür ausgelegt ist, durchgelassenes Licht zu empfangen, wenn die Erfassungsstelle mit Licht mit einer Wellenlänge von 600 bis 1000 nm bestrahlt wird, und das empfange Lichtsignal als Pulswellenform erfaßt.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 ist ein Blockschaltbild, das eine Übersicht über die Struktur einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zeigt, die auf dem technischen Grundkonzept der vorliegenden Erfindung beruht.
2 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Struktur einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Schrägansicht, die ein Beispiel des äußeren Erscheinungsbildes der gleichen Vorrichtung zeigt.
4 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Ergebnisse der Frequenzanalyse des Fingerspitzen-Plethysmogramms zeigt, wenn keine Arrhythmie vorliegt.
5 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Ergebnisse der Frequenzanalyse des Fingerspitzen-Plethysmogramms zeigt, wenn eine Arrhythmie vorliegt.
6 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Ergebnisse der Frequenzanalyse der Speichenarterien-Pulswelle zeigt, wenn eine Arrhythmie vorliegt.
7 ist ein Blockschaltbild, das ein Beispiel der Ergebnisse der Frequenzanalyse Speichenarterien-Pulswelle zeigt, wenn eine Arrhythmie vorliegt.
8 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Pulswellen-Erfassungsoperation gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9A zeigt ein Beispiel des Signals, das durch Addieren der Frequenz f_A und der Frequenz f_B erhalten wird. 9B ist ein Graph, der ein Beispiel des Ergebnisses zeigt, das nach der Durchführung einer FFT mit dem obenerwähnten addierten Signal erhalten wird.
10A, 10B und 10C sind Graphen, die ein Beispiel des Ergebnisses zeigen, daß nach der Durchführung einer FFT mit den Signalen erhalten wird, die vom Pulswellensensor und vom Körperbewegungssensor ausgegeben werden, wenn der Patient trainiert.
11 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Verfahrens zum Spezifizieren der Pulswellenkomponente in der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Verfahrens zum Spezifizieren der Pulswellenkomponente in dieser gleichen Vorrichtung zeigt.
13 ist ein Graph, der ein Beispiel des Ergebnisses zeigt, das erhalten wird, wenn die FFT mit dem Signal durchgeführt wird, das vom Körperbewegungssensor ausgegeben wird.
14 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Verfahrens zum Spezifizieren der Pulswellenkomponente in der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Verfahrens zum Spezifizieren einer Pulswellenkomponente in dieser gleichen Vorrichtung zeigt.
16 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Operation zum Erfassen der Pulswellenform in der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Installation in dem Fall zeigt, in dem ein Piezoelement als Meldemittel verwendet wird.
18 zeigt ein Gesichtsdiagramm, das als eine Modifikation in den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
19 zeigt die Struktur eines Systems, das die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß den jeweiligen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
20 ist ein Funktionsblockschaltbild für die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß den dritten bis fünften bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
21 ist eine Schrägansicht der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
22A und 22B sind erläuternde Figuren, die den Zustand der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zum Verwendungszeitpunkt zeigen.
23 ist ein Blockschaltbild, das die elektrische Struktur der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
24 ist ein Blockschaltbild, das die genaue Struktur des Elementarwellen-Transformationselements gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
25A, 25B, 25C und 25D sind Zeitablaufdiagramme für das Elementarwellen-Transformationselement gemäß dieser Ausführungsform.
26 ist ein Blockschaltbild, das die genaue Struktur des Entscheidungselements gemäß dieser gleichen Ausführungsform zeigt.
27 zeigte Einzelheiten des Speichers 124 gemäß dieser gleichen Ausführungsform.
28A, 28B, 28C, 28D, 28E und 28F sind Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung der Operation dieser Ausführungsform.
29 ist eine erläuternde Figur, die den Zustand der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Verwendungszeitpunkt zeigt.
30 ist ein Blockschaltbild, das die elektrische Struktur der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß dieser gleichen Ausführungsform zeigt.
31A, 31B und 31C sind Wellenformdiagramme, die die Körperbewegungswellenform und die Pulswellenform gemäß dieser gleichen Ausführungsform zeigen.
32A, 32B, 32C, 32D, 32E und 32F sind Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung der Operation dieser gleichen Ausführungsform.
33 ist ein Blockschaltbild, das die elektrische Struktur der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
34 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Struktur des Körperbewegungsseparators 19 gemäß dieser gleichen Ausführungsform zeigt.
35A, 35B, 35C, 35D und 35E sind Zeitablaufdiagramme zur Erläuterung der Operation dieser gleichen Ausführungsform.
36 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur der Filterbank in einer Modifikation zeigt.
37 ist ein Schaltungsdiagramm des photoelektrischen Pulswellensensors gemäß einer Modifikation.
38A und 38B sind Figuren zur Erläuterung des Zustands des photoelektrischen Pulswellensensors im Gebrauch gemäß einer Modifikation.
39 ist eine Schrägansicht, die eine Modifikation zeigt, in der eine Vorrichtung, die mit einem photoelektrischen Pulswellensensor verbunden ist, an einem Brillengestell angebracht ist.
40 ist ein Schaltungsdiagramm für das erste Elementarwellen-Transformationsmittel gemäß einer Modifikation.
41 ist eine Figur zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Schlagzahl und der Schrittzahl in der Modifikation.
42A und 42B zeigen die Pulswellenform, wobei 42A eine normale Pulswelle zeigt und 42B eine Arrhythmie-Pulswelle zeigt.
43A, 43B und 43C sind Figuren, die ein Beispiel des Meldemittels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 43A, 43B und 43C jeweils monatliche, wöchentliche und stündliche Histogramme zeigen.
44 ist eine Figur, die ein Beispiel des Zeitstempels zeigt, der in der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren erläutert.
Bevor die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Endung erläutert werden, werden jedoch zuerst die technischen Grundkonzepte der vorliegenden Erfindung diskutiert.
Gewöhnlich besteht ein Unterschied zwischen einer Pulsrate im Training und einer Pulsrate ohne Training. Vorausgesetzt, das Individuum ist gesund, ist es in jedem Fall unüblich, daß der Puls plötzlich schwankt. Vielmehr ist die Änderung der Pulswellenform über der Zeit stetig (regelmäßig). Während im Gegensatz hierzu verschiedene Typen von Pulswellenformen eine Arrhythmie charakterisieren können, ist in allen Fällen die Stetigkeit der Änderung unterbrochen oder abgeschnitten. Durch Erfassen einer irregulären Änderung der Pulswellenform ist es dementsprechend möglich, das Auftreten einer Arrhythmie zu erfassen. Diese Tatsache bildet das technische Grundkonzept der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine Übersicht über die Struktur einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung, die auf diesem technischen Konzept beruht. Die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung in dieser Figur ist versehen mit einem Pulswellenerfassungsmittel, das die Pulswelle in einer nicht-invasiven Weise erfaßt und ein Pulswellensignal (Pulswellenform) ausgibt; einem Körperbewegungserfassungsmittel, das eine Körperbewegung erfaßt und ein Körperbewegungssignal (Körperbewegungswellenform) ausgibt; und einem Arrhythmie-Erfassungsmittel, das die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Arrhythmieereignisses auf der Grundlage des Pulswellensignals und des Körperbewegungssignals erfaßt. Die Körperbewegung übt einen Einfluß auf den vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßten Puls aus. Dementsprechend ist nicht nur die Pulswellenkomponente, sondern auch eine Körperbewegungskomponente im Pulswellensignal enthalten, das vom Pulswellenerfassungsmittel ausgegeben wird. Das Arrhythmie-Erfassungsmittel überwacht daher die reine Pulswellenform, die als Pulswellenkomponente ausgedrückt wird, die erhalten wird durch Beseitigen der Körperbewegungskomponente, die vom Körperbewegungssignal spezifiziert wird, aus dem Pulswellensignal, das vom Pulswellenerfassungsmittel ausgegeben wird. Wenn eine irreguläre Änderung in dieser reinen Pulswellenform erfaßt wird, wird anschließend eine Information ausgegeben, die das Auftreten einer Arrhythmie meldet (Arrhythmie-Erfassungssignal).
1. Erste Ausführungsform
1-1. Struktur der ersten Ausführungsform
2 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung, die in dieser Figur gezeigt ist, erfaßt eine Arrhythmie, zählt die Anzahl der Arrhythmieereignisse, berechnet den Pulsschlag und dergleichen. In der Figur erfaßt der Pulswellensensor 301 den Puls im Körper und gibt ein Pulswellensignal, das dem erfaßten Puls entspricht, an eine Pulswellensignal-Verstärkungsschaltung 303 aus. Der Pulswellensensor 301 kann mittels z. B. eines Spannungssensors verwirklicht werden. Ein Körperbewegungssensor 302 erfaßt eine Körperbewegung und gibt ein Körperbewegungssignal, das der erfaßten Körperbewegung entspricht, an eine (später erläuterte) Körperbewegungssignal-Verstärkungsschaltung 304 aus. Der Körperbewegungssensor 302 kann z. B. mittels eines Beschleunigungssensors verwirklicht werden.
Die Pulswellensignal-Verstärkungsschaltung 303 verstärkt das erfaßte Pulswellensignal und gibt das Signal an eine A/D-Umsetzungsschaltung 305 und eine (im Folgenden erläuterte) Pulswellenform-Umformschaltung 306 aus. Die Körperbewegungssignal-Verstärkungsschaltung 304 verstärkt das erfaßte Körperbewegungssignal und gibt dieses an eine A/D-Umsetzungsschaltung 305 und eine Körperbewegungswellenform-Umformschaltung 307 (später erläutert) aus. Die A/D-Umsetzungsschaltung 305 setzt das verstärkte Pulswellensignal und das Körperbewegungssignal von analogen Signalen in digitale Signale um und gibt das Ergebnis an die im Folgenden erläuterte CPU 308 aus.
Die Pulswellenform-Umformschaltung 306 formt das verstärkte Pulswellensignal um und gibt es an die CPU 308 aus. Die Körperbewegungswellenform-Umformschaltung 307 formt das verstärkte Körperbewegungssignal um und gibt es an die CPU 308 aus. Die CPU 308 führt die Programme aus, die in einem Aufzeichnungsmittel gespeichert sind, wie z. B. einem ROM, der in den Figuren nicht gezeigt ist. Die CPU 308 erfaßt eine Arrhythmie, zählt die Anzahl der Arrhythmieereignisse, berechnet die Pulsrate und dergleichen, durch Steuern aller Teile der Vorrichtung und Ausführen der verschiedenen Operationen, die im Folgenden beschrieben werden. Der RAM 309 wird als Arbeitsspeicher für die CPU 308 verwendet.
311 bezeichnet eine Oszillationsschaltung, die einen Taktimpuls mit fester Periode erzeugt. 312 bezeichnet eine Frequenzteilerschaltung, die den von der Oszillationsschaltung 311 erzeugten Taktimpuls teilt und einen Impuls mit einer spezifischen Frequenz erzeugt. 313 bezeichnet eine Anzeige, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung umfaßt, um das erfaßte Ergebnis anzuzeigen. 310 bezeichnet ein Eingabeabschnitt, über den der Benutzer Befehle eingibt. Wie in 3 gezeigt ist, weist der Eingabeabschnitt 310 mehrere Schalter auf, die hier durch den Setzschalter S dargestellt sind, der verwendet wird, wenn die jeweiligen Einstellwerte bestimmt werden.
3 ist eine Schrägansicht, die ein Beispiel des äußeren Erscheinungsbildes einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung der obenbeschriebenen Bauform zeigt. Wie in dieser Figur gezeigt ist, wird eine Armbanduhr-Bauform für die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform verwendet. Mit anderen Worten, diese Vorrichtung dient nicht nur als Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung, sondern ist mit den Funktionen einer Uhr ausgestattet, die die aktuelle Zeit hält (d. h. eine Echtzeituhr). Die Vorrichtung ist so gestaltet, daß sie fähig ist, die Verarbeitung für diese beiden Funktionen gleichzeitig auszuführen. Ferner können die Werte für die verschiedenen Einstellungen in jeder dieser Funktionen automatisch gesetzt werden, in Reaktion auf ein Signal, das von außen über eine (nicht gezeigte) Schnittstelle zugeführt wird, oder können unter Verwendung eines Modusschalters gesetzt werden, der die Einstellschalter S und den Modus (Einstellmodus/Meßmodus) umschaltet. Die Uhrfunktion in dieser Ausführungsform ist äquivalent zu derjenigen in einer herkömmlichen digitalen Armbanduhr, mit der Ausnahme, das die Zeithalteergebnisse (d. h. die Zeitinformationen) verwendet werden, um den Zeitpunkt aufzuzeichnen, zu dem ein Arrhythmieereignis erfaßt wird. Dementsprechend wird eine Beschreibung der Struktur zur Verwirklichung der Uhrfunktion und deren Operation hier weggelassen.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der Hauptkörper 1 der Vorrichtung mittels eines Bandes 144 am Handgelenk des Benutzers angebracht. Der Pulswellensensor 301 und der Körperbewegungssensor 302 (siehe 2) sind mittels eines Bandes 52 zum Halten der Sensoren in Stellung am Finger des Benutzers fixiert. Das äußere Erscheinungsbild dieser Vorrichtung ist grob dasselbe wie dasjenige der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß den im Folgenden beschriebenen dritten und vierten Ausführungsformen. Dementsprechend wird das äußere Erscheinungsbild der Vorrichtung hier nur kurz beschrieben, wobei eine genauere Beschreibung in der Diskussion der dritten Ausführungsform vorgesehen ist.
1-2. Operation der ersten Ausführungsform
Die Operation des Arrhythmie-Erfassungsmodus in einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung der obenbeschriebenen Bauform kann grob in zwei Operationstypen unterteilt werden, wobei eine Umschaltung zwischen diesen zwei Modi in Reaktion auf den Zustand der Erfassung der Körperbewegung stattfindet. Im Folgenden werden diese zwei Modi mit "erste Anhythmie-Erfassungsoperation" und "zweite Arrhythmie-Erfassungsoperation" bezeichnet. Jede von diesen wird im Folgenden separat erläutert.
1-2-1. Erste Arrhythmie-Erfassungsoperation

(1) Der Benutzer drückt einen Schalter, was den Beginn der Messung anzeigt. Als Ergebnis beginnt die Vorrichtung mit dem Erfassen der Pulswellenform unter Verwendung des Verfahrens, das im Folgenden unter dem Abschnitt 1-2-3 "Pulswellenform-Erfassungsverfahren" beschrieben wird.
(2) Die CPU 308 erhält den Durchschnitt einer spezifischen Anzahl von Pulswellenintervallen, die dem Beginn der Messung unmittelbar folgen, wobei das Pulswellenintervall das Intervall zwischen den Pulswellen ist, die die Pulswellenform bilden. Dieser Durchschnittswert ist als der Anfangswert des Pulswellenintervalls definiert. Zusätzlich wird der Kehrwert dieses Anfangswertes mit 60 multipliziert, wobei der resultierende Wert als Anfangswert der Pulsrate gesetzt wird.
(3) Die CPU 308 setzt das obenbeschriebene anfängliche Pulswellenintervall als Referenz-Pulswellenintervall 1.
(4) Die CPU 308 erhält den Intervallwert i_n zwischen den Pulswellen an einem optionalen Zeitpunkt t_n, und dividiert diesen Intervallwert i_n durch das Referenz-Pulswellenintervall 1.
(5) Die CPU 308 ermittelt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn das Ergebnis der in (4) beschriebenen Divisionsoperation außerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bereiches liegt (d. h. außerhalb des annehmbaren Variationsbereiches). Die CPU 308 erhöht anschließend den Arrhythmiezähler, der mittels eines internen Widerstands verwirklicht ist, und setzt die Pulsrate von der vorangehenden Berechnung als die aktuelle Pulsrate ein. Es ist zu beachten, daß der zulässige Bereich, der von der CPU 308 als Standard für die Ermittlung, ob eine Arrhythmie aufgetreten ist, verwendet wird, ein spezifizierter Bereich innerhalb des Pulsratenbereiches ist, der um die Pulsrate zentriert ist, die in der vorangehenden Rechnung erhalten worden ist. Wenn z. B. der spezifizierte Bereich gleich ±5% ist, ist das Referenz-Pulswellenintervall 1 näherungsweise gleich 0,3529 s, wobei die im Voraus berechnete Pulsrate gleich 170 Schläge/min ist, so daß 170·0,05 = 8,5 gilt. Dementsprechend ist der zulässige Bereich für die Pulsrate innerhalb des Pulsratenbereiches gleich 161,5–178,5 Schläge/min. Der entsprechende Bereich im Zeitbereich ist somit: 60/161,5·0,3715 und 60/178,5 = 0,3316. Mit anderen Worten: von etwa 0,3361–0,3715 s. Da 0,3361/0,3529 ≈ 0,9524 gilt, und 0,3715/0,3529 ≈ 1,0527 gilt, ist der zulässige Bereich für das Ergebnis der Divisionsoperation, die oben in (4) beschrieben worden ist, etwa 0,9524–1,0527.
(6) Wenn die Ergebnisse der Divisionsoperation oben in (4) innerhalb des obenerwähnten zulässigen Bereiches liegen, setzt die CPU 308 das Intervall i_n als das Referenz-Pulswellenintervall 1, und speichert sequentiell Intervalle i_n im Intervallbereich des RAM 309. Die CPU 308 erhält ferner den Durchschnittswert einer spezifischen Anzahl von Intervallen, die zuletzt im Intervallbereich des RAM 309 gespeichert worden sind, und multipliziert den Kehrwert dieses Durchschnittswertes mit 60, um die Pulsrate zu erhalten.
(7) Die CPU 308 verwendet die Anzeige 313, um die Pulsrate und die Zählerzahl des Arrhythmiezählers anzuzeigen.
(8) Die CPU 308 wiederholt die Operationen (4) bis (7), bis der Benutzer einen Schalter drückt, was den Abschluß der Messung anzeigt. Es ist zu beachten, daß der Zählerwert des Arrhythmiezählers nicht in Echtzeit angezeigt werden muß; vielmehr kann der Arrhythmie-Zählerwert zum ersten Mal angezeigt werden, wenn der Benutzer den obenerwähnten Schalter drückt.

1-2-2. Zweite Arrhythmie-Erfassungsoperation

(1) Der Benutzer drückt einen Schalter, was den Beginn der Messung anzeigt. Als Ergebnis beginnt die Vorrichtung mit der Erfassung der Pulswellenform unter Verwendung des Verfahrens, das im Folgenden unter dem Abschnitt 1-2-3 "Pulswellenform-Erfassungsverfahren" beschrieben wird.
(2) Mit Bezug auf die oben in (1) erhaltenen Pulswellenformen extrahiert als Nächstes die CPU 308 die Frequenzspektrallinien, in denen die Amplitude (Leistung) einen spezifischen Wert überschreitet, aus den umgebenden Frequenzspektrallinien (Nebenkeulen), die um die Frequenzspektrallinie (Hauptkeule) der Grundwelle der Pulswelle zentriert sind.
(3) Die CPU 308 ermittelt, ob die Frequenzspektrallinien, die in (2) extrahiert worden sind, irreguläre Werte anzeigen.

Der Ausdruck "irregulär", wie er hier verwendet wird, wird im Folgenden erläutert. 42A zeigt die Speichenarterien-Wellenform, wenn keine Arrhythmie vorliegt, während 42B die Speichenarterien-Wellenform zeigt, wenn eine Arrhythmie vorliegt. Wie aus einem Vergleich der zwei Figuren deutlich wird, ist die zweite Pulswellenform in 42B infolge der Arrhythmie flach. Der Fingerspitzen-Plethysmograph zeigt auch diesen Typ von Deformation in der Pulswellenform an, wenn eine Arrhythmie vorliegt. Dementsprechend ist in den Figuren das Fingerspitzen-Plethysmogramm nicht gezeigt.
4 ist ein Graph, der ein Beispiel der Ergebnisse zeigt, die nach Ausführen einer FFT für das Fingerspitzen-Plethysmogramm in dem Fall erhalten werden, in dem keine Arrhythmie vorliegt. 5 ist ein Graph, der ein Beispiel der Ergebnisse zeigt, die nach der Ausführung einer FFT für das Fingerspitzen-Plethysmogramm in dem Fall erhalten werden, in dem eine Arrhythmie vorliegt. 6 ist ein Graph, der ein Beispiel der Ergebnisse zeigt, die nach Ausführung der FFT für die Speichenarterien-Wellenform in dem Fall erhalten werden, in dem keine Arrhythmie vorliegt. 7 ist ein Graph, der ein Beispiel der Ergebnisse zeigt, die nach Ausführung der FFT für die Speichenarterien-Wellenform in dem Fall erhalten werden, in dem eine Arrhythmie vorliegt. Wie aus diesen Graphen deutlich wird, gibt es dann, wenn eine aus einer Arrhythmie resultierende Wellenform in der Pulswellenform während der FFT-Analyse vorhanden ist, keinen Anstieg der Amplitude über die Basislinie, so daß die wesentliche Wirkung der FFT-Frequenzanalyse verloren geht. Die CPU 308 nutzt diese Tatsache, um das Auftreten der Arrhythmie zu erfassen.

(4) Wenn das Auftreten einer Arrhythmie erfaßt wird, zeigt die CPU 308 diese Tatsache auf der Anzeige 313 an und zeigt die im Voraus berechnete Pulsrate ohne Modifikation als aktuelle Pulsrate an.
(5) Wenn kein Auftreten einer Arrhythmie erfaßt wird, berechnet die CPU 308 die Pulsrate durch Multiplizieren der oben in (2) extrahierten Spektrallinienfrequenz mit 60, und zeigt diese Pulsrate auf der Anzeige 313 an.

Die Verarbeitung in (2) und (3) in der zweiten Arrhythmie-Erfassungsoperation wird in der folgenden Reihenfolge ausgeführt.

(I) Innerhalb des Bereiches (im Allgemeinen 0,3–3,5 Hz), in dem die Frequenz der Grundwelle der Pulswelle vorhanden sein kann, wird die Frequenzspektrallinie mit der maximalen Leistung nach Ausschließen der Körperbewegungskomponente aus den Spektren ausgewählt, die als Ergebnis der FFT-Verarbeitung des Pulswellensignals erhalten worden sind. Wenn die Leistung dieser Spektrallinie einen spezifischen Wert überschreitet, und wenn die Differenz zwischen dieser Leistung der Spektrallinie und der Leistung anderer Grundlinien innerhalb des obenennrähnten Bereiches, nachdem die Körperbewegungskomponenten hiervon ausgeschlossen worden sind, größer als 30% ist, wird diese Spektrallinie als die Frequenzspektrallinie der Grundwelle der Pulswelle extrahiert.
(II) Die extrahierte Frequenzspektrallinie wird als die Hauptkeule genommen, wenn der Umfang der Nebenkeulen hierum in angemessener Weise erweitert ist, wobei die Frequenz der extrahierten Spektrallinie innerhalb des vorgegebenen zulässigen Bereiches liegt, woraufhin die CPU 308 ermittelt, das keine Arrhythmie vorliegt.

In diesem Fall wird die Ermittlung, ob der Umfang der obenennrähnten Nebenkeulen geeignet gespreizt ist, durchgeführt, indem entschieden wird, ob die Leistung der Spektrallinien auf jeder Seite der extrahierten Frequenzspektrallinie kleiner als 95% der Leistung der extrahierten Frequenzspektrallinie ist. Der zulässige Bereich für die Frequenz der Pulswellengrundwelle ist als der Bereich im Frequenzbereich definiert, der einem spezifischen Bereich entspricht, der um die im Voraus berechnete Pulsrate zentriert ist, innerhalb des Pulsratenbereiches. Wenn z. B. die im Voraus berechnete Pulsrate 170 Schläge/min betrug (Frequenz der Grundwelle der Pulswelle: –2,8333 Hz), und der zulässige Bereich im Pulsratenbereich ±5% ist, ist der zulässige Bereich im Frequenzbereich ein Bereich von ±5%, der um die Frequenz der Grundwelle der vorangehenden Pulswelle zentriert ist (d. h. etwa 2,8333 ± 0,1417 Hz). Wenn andererseits die benötigte Analysezeit für einen FFT-Prozeß gleich 16 s ist, dann wird jede Spektrallinie in Intervallen von 1/16 = 0,0625 Hz erhalten. Mit anderen Worten, diskrete Frequenzspektrallinien wie z. B. 2,6875, 2,7500, 2,8750, 2,9375, 3,0000 Hz, werden in der Umgebung der Pulsfrequenz erhalten. Durch Vergleichen der Frequenz der extrahierten Spektrallinie und der obenerwähnten diskreten Frequenzen ist es dementsprechend möglich, zu entscheiden, ob die Frequenz innerhalb des zulässigen Bereiches liegt. Selbstverständlich ist es auch annehmbar, die Frequenz der extrahierten Spektrallinie und den stetigen zulässigen Bereich im Frequenzbereich (etwa 2,8333 ± 0,1417 Hz) zu vergleichen, ohne die Spektralliniendiskretheit in dieser Weise zu berücksichtigen.
Wie jedoch aus dem vorangehenden Beispiel deutlich wird, bei dem 2,6875 < 2,8333 – 0,1417 < 2,7500 und 2,9375 < 2,8333 + 0,1417 < 3,0000 gilt, sind die drei Spektrallinien im Bereich 2,7500–2,9375 Hz im stetigen zulässigen Bereich enthalten, während die zwei Spektrallinien bei 2,6875 Hz und 3,0000 Hz nicht im stetigen zulässigen Bereich enthalten sind. Dementsprechend ist es möglich, zwei Lösungsansätze auszudenken – einen, bei dem diese zwei Spektrallinien berücksichtigt werden, und einen, bei dem diese nicht berücksichtigt werden. Um eine falsche Erfassung eines normalen Pulses als Arrhythmie in dieser Ausführungsform aktiv zu vermeiden, wird jedoch der erstere Lösungsansatz verwendet. In dieser Ausführungsform ermittelt somit die CPU 308, das keine Arrhythmie aufgetreten ist, in dem Fall, in dem die Frequenz der extrahierten Spektrallinien gleich 2,6875, 2,7500, 2,8750, 2,9375 oder 3,0000 Hz ist.
1-2-3. Pulswellenform-Erfassungsverfahren
8 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Operation zur Erfassung der Pulswellenform in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. In dem in dieser Figur gezeigten Beispiel erfaßt im Schritt SA1 die CPU 308 die Körperbewegungswellenform aus dem Signal (Körperbewegungssignal), das von der Körperbewegungswellenform-Umformschaltung 307 ausgegeben wird. Im folgenden Schritt SA2 entscheidet die CPU 308, ob eine Körperbewegung vorhanden ist, auf der Grundlage der Körperbewegungswellenform. Wenn das Ergebnis dieser Entscheidung gleich "ja" ist, rückt die CPU 308 zum Schritt SA3 vor, während dann, wenn das Ergebnis dieser Entscheidung gleich "nein" ist, die CPU 308 zum Schritt SA7 vorrückt.
Im Schritt SA3 erfaßt der Pulswellensensor 301 den Puls und gibt das Pulswellensignal aus. Das Pulswellensignal wird von der Pulswellensignal-Verstärkungsschaltung 303 verstärkt, wobei das verstärkte Pulswellensignal von der A/D-Umsetzungsschaltung 305 von einem analogen in ein digitales Signal umgesetzt wird. Im Schritt SA4 erfaßt der Körperbewegungssensor 302 die Körperbewegung und gibt ein Körperbewegungssignal aus. Dieses Körperbewegungssignal wird von der Körperbewegungssignal-Verstärkungsschaltung 304 verstärkt, wobei das verstärkte Körperbewegungssignal mittels der A/D-Umsetzungsschaltung 305 von einem analogen in ein digitales Signal umgesetzt wird. Es ist zu beachten, daß die Schritte SA3 und SA4 in Wirklichkeit parallel ausgeführt werden. Die CPU 308 führt anschließend eine FFT (Schritt SA5) für das A/D-umgesetzte Pulswellensignal (Pulswellenform) und das Körperbewegungssignal (Körperbewegungswellenform) durch. Anschließend werden auf der Grundlage der FFT-Ergebnisse (Spektrum) die Frequenzkomponenten der Pulswelle (Pulswellenkomponenten) unter Verwendung eines Verfahrens extrahiert, das im Folgenden beschrieben wird (Schritt SA6).
Im Schritt SA7 erfaßt die CPU 308 die Pulswellenform aus dem Signal (Pulswellensignal), das von der Pulswellenform-Umformschaltung 306 ausgegeben wird, und entscheidet im Schritt SA8 wiederum, ob eine Körperbewegung vorhanden ist. Wenn das Ergebnis dieser Ermittlung ja" ist, rückt die CPU 308 zum Schritt SA3 vor, während dann, wenn das Ergebnis gleich "nein" ist, die CPU 308 zum Schritt SA9 vorrückt. Im Schritt SA9 setzt die CPU 308 die Pulswellenform in eine Rechteckwelle um.
Im Schritt SA10 berechnet die CPU 308 die Pulsrate aus der im Schritt SA6 extrahierten Pulswellenkomponente oder aus der im Schritt SA9 umgesetzten Rechteckwelle.
Als Nächstes wird die Grundstrategie der Verarbeitung zum Erhalten der Pulswellenkomponente (reine Pulswellenform) aus dem von der Pulswellenform-Umformschaltung 306 ausgegebenen Pulswellensignal erläutert.
9A zeigt die Änderung der Amplitude des Signals, das erhalten wird, wenn das Signal mit der Frequenz f_A und das Signal der Frequenz f_B addiert werden (wobei jedoch die Amplitude des Signals der Frequenz f_B gleich 1/2 derjenigen des Signals mit der Frequenz f_A ist), im Zeitverlauf. 9B ist ein Graph, der die Ergebnisse nach Durchführung der FFT mit dem in 9A gezeigten Signal zeigt. Die niedrigste Frequenz, die als Ergebnis der FFT-Verarbeitung erhalten wird, wird bestimmt, indem der Kehrwert der Analysedauer genommen wird. Wenn z. B. die Dauer der Analyse gleich 16 s ist, kann die Spektrallinie mit einer Auflösung von 1/16 s, d. h. 62,5 ms, erhalten werden. Dementsprechend kann das zu verarbeitende Signal in eine Oberwellenkomponente aufgelöst werden, die ein ganzzahliges Vielfaches von 16 Hz im Frequenzbereich ist, um ein Spektrum zu erhalten, wie in 9B gezeigt ist, in welchem die Leistung jeder Oberwellenkomponente längs der vertikalen Achse gezeigt ist. Zum Beispiel beträgt in 9B die Spektrallinienleistung für die Frequenz f_A das Doppelte der Spektrallinienleistung der Frequenz f_B.
10 ist ein Graph, der ein Beispiel der Ergebnisse zeigt, die erhalten werden, wenn die FFT für das Signal, das vom Pulswellensensor 301 ausgegeben wird, und das Signal, das vom Körperbewegungssensor 302 ausgegeben wird, in dem Fall durchgeführt wird, in dem der Patient trainiert.
10A zeigt das Ergebnis (Pulswellenspektrum f_mg), das erhalten wird, wenn die FFT für das Signal (Pulswellensignal), das vom Pulswellensensor 301 ausgegeben wird, durchgeführt wird; 10B zeigt das Ergebnis (Körperbewegungsspektrum f_sg), das erhalten wird, wenn die FFT für das Signal (Körperbewegungssignal) durchgeführt wird, das vom Pulswellensensor 302 ausgegeben wird; und 10C zeigt das Spektrum f_M, das erhalten wird, wenn das Körperbewegungsspektrum f_sg vom Pulswellenspektrum f_mg subtrahiert wird.
Wie in 10A gezeigt ist, sind im Pulswellenspektrum f_mg sowohl eine Pulswellenkomponente als auch eine durch die Körperbewegung erzeugte Frequenzkomponente vorhanden. Andererseits spricht der Körperbewegungssensor 302 nur auf die Körperbewegung an, so daß nur die durch die Körperbewegung erzeugte Frequenzkomponente in dem in 11B gezeigten Körperbewegungsspektrum f_sg enthalten ist. Durch Subtrahieren des Körperbewegungsspektrums f_sg vom Pulswellenspektrum f_mg ist es somit möglich, das erhaltene Spektrum f_M als das Spektrum der Pulswellenkomponente zu spezifizieren. Die Pulswellenkomponente wird mittels dieses Verfahrenstyps im Schritt SA6 in 8 extrahiert.
Es folgt eine Erläuterung des Verfahrens zum Erhalten der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle, die benötigt wird, um die Pulsrate zu berechnen.
11 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Verfahrens zum Spezifizieren der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle zeigt. In dieser Figur erhält die CPU 308 zuerst das Pulswellenspektrum f_mg und das Körperbewegungsspektrum f_sg unter Verwendung der FFT (Schritte SB1, SB2). Im folgenden Schritt SB3 führt die CPU 308 die obenbeschriebene Subtraktionsoperation aus (d. h. f_M = f_mg – f_sg), um das Spektrum f_M der Pulswellenkomponente zu extrahieren. In den Schritten SB4 und SB5 extrahiert die CPU 308 das maximale Leistungsspektrum aus den extrahierten Spektrum f_M und spezifiziert diese Spektrallinienfrequenz f_Mmax als Frequenz der Grundwelle der Pulswelle.
In der Realität übt ein höheres Oberwellensignal einen Einfluß aus, selbst wenn einfach die Differenz zwischen den von den jeweiligen Sensoren ausgegebenen Signalen unter Verwendung der FFT erhalten wird. Es kann dementsprechend schwierig sein, ein Spektrum zu erhalten, das nur der Pulswellenkomponente entspricht. In dieser Ausführungsform wird daher keine Spektrumsubtraktionsoperation ausgeführt. Statt dessen wird die Körperbewegungskomponente spezifiziert und die Frequenz der Grundwelle der Pulswelle wird anhand der Frequenzkomponente spezifiziert, die die spezifizierte Körperbewegungskomponente ausschließt.
12 ist ein Flußdiagramm, die ein weiteres Beispiel des Verfahrens zum Spezifizieren der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle zeigt. In den Schritten SC1–SC3 in dem in dieser Figur gezeigten Beispiel spezifiziert die CPU 308 die Frequenz fs2 der zweiten Oberwelle der Körperbewegung, die relativ leicht als Körperbewegungskomponente erfaßt wird. In der Realität wird diese Verarbeitung verwirklicht, indem die Spektrallinie mit der maximalen Leistung im Bereich f_max–f_min (wobei f_max < f_min) extrahiert wird und die Frequenz f_s als die Frequenz f_s2 der zweiten Oberwelle der Körperbewegung definiert wird.
In dem Fall, in dem der Benutzer eine Übung durchführt, wie z. B. Laufen, kann die Grundwelle der Körperbewegung in diesem Fall typischerweise innerhalb eines Frequenzbereiches von 1–2 Hz erscheinen, während die zweite Oberwelle der Körperbewegung typischerweise innerhalb eines Frequenzbereiches von 2–4 Hz erscheinen kann. Dementsprechend ist in dieser Ausführungsform f_min zu 2 Hz definiert, d. h. der Frequenz, die die Untergrenze für die zweite Oberwelle der Körperbewegung ist. Somit werden Frequenzkomponenten unterhalb dieser Grenze ausgeschlossen. Wenn andererseits die Abtastfrequenz für die A/D-Umsetzung des Körperbewegungssignals auf 8 Hz gesetzt ist, wird gemäß dem Abtasttheorem die maximale Frequenz, mit der die ursprüngliche Wellenform wieder erscheint, automatisch zu 4 Hz festgelegt. In dieser Ausführungsform ist somit f_max zu 4 Hz definiert, d. h. der maximalen Frequenz wie oben beschrieben. Somit werden Frequenzkomponenten oberhalb der obenerwähnten Frequenz ausgeschlossen. Es ist zu beachten, daß es auch annehmbar ist, f_max durch Vergleichen der maximalen Frequenz und der Frequenz, die die Obergrenze ist, bei der die zweite Oberwelle erscheinen kann, zu ermitteln und anschließend die niedrigere der beiden Frequenzen zu verwenden.
Anschließend erhält die CPU 308 im Schritt SC4 die Frequenz fs1 der Grundwelle der Körperbewegung durch Dividieren der Frequenz fs2 der zweiten Oberwelle der Körperbewegung durch 2. Anschließend extrahiert die CPU 308 in den Schritten SC5–SC8 die Maximalleistungsspektrallinie aus dem Pulswellensignalspektrum innerhalb des Frequenzbandes, aus dem die Frequenzkomponenten entsprechend der Grundwelle (Frequenz: fs1), der zweiten Oberwelle (Frequenz: 2 × fs1), und der dritten Oberwelle (Frequenz: 3 × fs1) der Körperbewegung ausgeschlossen worden sind. Im Schritt SC9 wird die Frequenz der Maximalleistungsspektrallinie als die Frequenz fm der Grundwelle der Pulswelle spezifiziert.
Der Grund für das Extrahieren der Maximalleistungsspektrallinie im Frequenzband von f_min–f_max und der Behandlung dieser Frequenz als zweite Oberwelle der Körperbewegungskomponente in dem in 12 gezeigten Beispiel wird im Folgenden erläutert.
13 zeigt ein Beispiel des Ergebnisses, das erhalten wird, wenn die FFT für den Ausgang des Körperbewegungssensors 302 durchgeführt wird. Im Allgemeinen wird dann, wenn der Benutzer trainiert, und insbesondere wenn der Benutzer läuft, die Leistung der zweiten Oberwelle der Körperbewegung noch größer im Vergleich zur Grundwelle der Körperbewegung, wie z. B. in 13 gezeigt ist (d. h. eine 3- bis 10-fache Erhöhung, wenn mit mittlerer Intensität gelaufen wird). Die folgenden zwei Faktoren können berücksichtigt werden, wenn die Faktoren zur Erfassung einer Beschleunigung des Körperbewegungssensors 302 analysiert werden.
1. Aufwärts- und Abwärtsbewegung während des Laufens
2. Schwingende Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Arme
Bezüglich (1) erscheint die Aufwärts- und Abwärtsbewegung gleichmäßig, wenn ein Schritt mit dem rechten Fuß ausgeführt wird und wenn ein Schritt mit dem linken Fuß ausgeführt wird, so daß diese Bewegung die zweite Oberwellenkomponente der Körperbewegung wird. Bezüglich (2) wird eine Komponente, die zu einer Pendelbewegung gehört, in der die schwingende Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Arme eine Periode bildet, die Grundwellenkomponente der Körperbewegung. Typischerweise ist es jedoch schwierig, das Schwingen der Arme während des Laufens in einer sanften Pendelbewegung wiederzugeben, während die Leistung dieser Komponente schwach ist. Im Gegensatz hierzu ist die Leistung der zweiten Oberwellenkomponente der Körperbewegung, die erzeugt wird, da eine Beschleunigung zum Zeitpunkt des Schwingens der Arme nach vorne und zum Zeitpunkt des Zurückziehens derselben ausgeübt wird, stark. Dementsprechend ist die zweite Oberwellenkomponente der Körperbewegung charakteristischerweise im Spektrum des Körperbewegungssignals enthalten. Somit kann die Frequenz der Maximalleistungsspektrallinie als Frequenz der zweiten Oberwelle der Körperbewegungskomponente behandelt werden.
Wie oben erläutert worden ist, ist es ferner im Fall des gewöhnlichen Laufens bei einem Bereich von 2 bis 4 Hz möglich, den Bereich abzudecken, in dem die zweite Oberwelle erscheint, unabhängig davon, ob die Laufgeschwindigkeit langsam oder schnell ist. Durch Extrahieren der Frequenzkomponente der maximalen Leistung nach der Begrenzung des Bereiches auf diese Weise ist es dementsprechend möglich, die Frequenzkomponente zu extrahieren, die mit Sicherheit der zweiten Oberwelle der Körperbewegung entspricht. Somit ist es möglich, die Genauigkeit der Erfassung der Frequenz der Grundwelle der Körperbewegung zu erhöhen.
Im Folgenden wird mit Bezug auf 14 das Verfahren zum Spezifizieren der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle unter der Bedingung erläutert, daß die Leistung der Frequenzkomponente der zweiten Oberwelle der Körperbewegung im Spektrum für das Körperbewegungssignal nicht auf ein Maximum begrenzt ist.
Wenn die Frequenz der Grundwelle der Körperbewegung auf 1–2 Hz gesetzt ist, und f_min = 2 Hz und f_max = 4 Hz gilt, sind die Frequenzkomponenten der Grundwelle, der zweiten Oberwelle und der dritten Oberwelle die Frequenzkomponenten, bei denen die maximale Leistung innerhalb des Bereiches f_min–f_max erhalten werden kann. Da die vierten und höheren Oberwellen nicht zu den obigen primären Faktoren für (1) und (2) führen, übernimmt die Leistung der Frequenzkomponenten dieser Oberwellen, selbst wenn sie vorhanden sind, nicht einen Maximalwert im Bereich f_min–f_max.
Dies bezüglich ermittelt die CPU 308 im Schritt SD1 in dem in 14 gezeigten Verfahren die Frequenz fs der Linienspektrallinie, bei der die Leistung P maximal ist, auf der Grundlage der Ergebnisse der Frequenzanalyse des Körperbewegungssignals. Anschließend spezifiziert die CPU 308 in den Schritten SD2 und SD4, ob die Frequenz fs die Frequenzkomponente der Grundwelle, der zweiten Oberwelle oder der dritten Oberwelle der Körperbewegung ist. Genauer entscheidet die CPU 308, ob eine Frequenzkomponente oberhalb eines gegebenen festen Wertes Th an einer Frequenzposition vorhanden ist, die gleich der Hälfte der Frequenz fs ist (Schritt SD2). Wenn das Ergebnis dieser Ermittlung gleich ja" ist, wird im Schritt SD3 die Frequenz fs als Frequenz fs2 der zweiten Oberwelle (HMC = 2) der Körperbewegung spezifiziert. Wenn das Ergebnis dieser Ermittlung im Schritt SD2 gleich "nein" ist, d. h. wenn eine Frequenzkomponente oberhalb eines gegebenen festen Wertes Th nicht vorhanden ist, entscheidet die CPU 308, ob eine Frequenzkomponente oberhalb eines gegebenen festen Wertes Th an einer Frequenzposition vorhanden ist, die gleich 1/3 der Frequenz fs ist (Schritt SD4). Wenn das Ergebnis dieser Ermittlung gleich "ja" ist, spezifiziert die CPU 308 im Schritt SD5 die Frequenz fs als die Frequenz fs3 der dritten Oberwelle (HMC3) der Körperbewegung. Wenn das Ergebnis der Ermittlung im Schritt SD4 gleich "nein" ist, d. h. wenn keine Frequenzkomponente oberhalb eines gegebenen festen Wertes Th an einer Frequenzposition vorhanden ist, die 2/1 oder 1/3 der Frequenz fs entspricht, spezifiziert die CPU 308 im Schritt SD6 die Frequenz fs als die Frequenz fs1 der Grundwelle der Körperbewegung.
Als Ergebnis der vorangehenden Verarbeitung wird die im Schritt SD1 erhaltene Frequenz fs als die Frequenz entweder der Grundwelle (HMC = 1), der zweiten Oberwelle (HMC = 2) oder der dritten Oberwelle (HMC = 3) der Körperbewegung spezifiziert. Anschließend dividiert die CPU 308 im Schritt SD7 die Frequenz fs durch HMC, um die Frequenz fs1 der Grundwelle der Körperbewegung zu erhalten. Anschließend extrahiert die CPU 308 als Ergebnis der Verarbeitung, die äquivalent zu der in den Schritten SC5 bis SC9 in 12 ist, die maximale Frequenzkomponente, aus der die Frequenzkomponenten, die mit der Grundwelle, der zweiten Oberwelle und der dritten Oberwelle der Körperbewegungskomponente übereinstimmen, ausgeschlossen worden sind, und spezifiziert diese als Frequenz fm der Grundwelle der Pulswelle (Schritte SD8 bis SD12).
8 zeigt ein Beispiel, bei dem die Verarbeitung unmittelbar zur Rechteckwellenverarbeitung übergeht, sobald das Körperbewegungssignal nicht mehr erfaßt wird. In der Realität ist es jedoch möglich, das dann, wenn der Benutzer trainiert, ein "Körperbewegung nicht erfaßt"-Ergebnis entsprechend dem unmittelbaren Wert des Körperbewegungssignals auftreten kann. Dementsprechend ist die Vorrichtung dafür ausgelegt, von einem Berechnungsverfahren auf ein Rechteckwellenverarbeitungsverfahren umzuschalten, sobald die Zeitperiode, während der das Körperbewegungssignal nicht erfaßt wird, eine gegebene feste Zeitperiode T überschreitet. Die Prozedur für dieses Umschalten wird im Folgenden mit Bezug auf 15 erläutert.
In den Schritten SE1 und SE2 entscheidet die CPU 308, ob eine Körperbewegung vorhanden ist, entsprechend dem Signal (Körperbewegungssignal), das von der Körperbewegungswellenform-Umformschaltung 307 ausgegeben wird. Wenn das Ergebnis dieser Feststellung gleich " ja" ist, rückt die Verarbeitung zum Schritt SE3 vor. Im Schritt SE3 setzt die CPU 308 das Umschaltsignal zum Umschalten des Pulsratenberechnungsverfahrens auf "aus". Im Schritt SE4 wird die kumulative Zeit Rt, während der keine Körperbewegung vorhanden ist, auf 0 gesetzt.
In den Schritten SE5 und SE6 erfaßt der Pulswellensensor 301 den Puls und gibt ein Pulswellensignal aus. Dieses Pulswellensignal wird mittels der Pulswellensignalverstärkungsschaltung 303 verstärkt. Das verstärkte Pulswellensignal wird von einem analogen in ein digitales Signal in der A/D-Umsetzschaltung 305 umgesetzt. Gleichzeitig erfaßt der Körperbewegungssensor 302 die Körperbewegung und gibt ein Körperbewegungssignal aus. Dieses Körperbewegungssignal wird von der Körperbewegungssignal-Verstärkungsschaltung 304 verstärkt, wobei das verstärkte Signal anschließend von einem analogen in ein digitales Signal mittels der A/D-Umsetzungsschaltung 305 umgesetzt wird.
Im Schritt SE7 führt die CPU 308 eine FFT für das A/D-umgesetzte Körper bewegungssignal bzw. Pulswellensignal aus. Im Schritt SE8 wird die Pulswellenkomponente (reine Pulswellenform) aus den FFT-verarbeiteten Ergebnissen (Spektrum) extrahiert, wobei die Frequenz der Grundwelle der Pulswelle spezifiziert wird.
Wenn andererseits das Ergebnis der Ermittlung im Schritt SE2 gleich "nein" ist, beginnt die CPU 308 in den Schritten SE9 und SE10 die Berechnung der Zeit auf der Grundlage der Ausgangssignale von der Oszillationsschaltung 311 und der Frequenzteilerschaltung 312. Die Zeitperiode Rt wird kumulativ summiert, wobei die CPU 308 entscheidet, ob die kumulative Zeit Rt eine feste Zeitperiode T überschreitet, die entsprechend der Abtastperiode oder der Abtastnummer des Signals bestimmt wird, das in der FFT-Verarbeitung verwendet wird. Wenn das Ergebnis der Ermittlung gleich "ja" ist, rückt die Verarbeitung zum Schritt SE11 vor, während dann, wenn das Ergebnis der Ermittlung gleich "nein" ist, die Verarbeitung zum Schritt SE5 vorrückt.
Im Schritt SE11 setzt die CPU 308 das Umschaltsignal zum Umschalten des Pulsratenberechnungsverfahrens auf "ein" und hält die A/D-Umsetzungsverarbeitung und die FFT-Verarbeitung an. Es ist zu beachten, daß dann, wenn die Rechteckwellenverarbeitung ausgeführt wird, die A/D-Umsetzungsverarbeitung und die FFT-Verarbeitung parallel ausgeführt werden können, jedoch wird hinsichtlich des Energieverbrauchs die A/D-Umsetzungsverarbeitung und die FFT-Verarbeitung zurückgestellt, wenn die Verarbeitung für die Rechteckwelle ausgeführt wird, da diese nur in der Verarbeitung für die Frequenzanalyse notwendig sind.
Im Schritt SE12 konvertiert die Pulswellenform-Umformschaltung 306 das Pulswellensignal in eine Rechteckwelle. Im Schritt SE13 wird die Pulsrate aus der Frequenz berechnet, die von der CPU 308 im Schritt SE7 spezifiziert worden ist, oder aus der im Schritt SE12 umgesetzten Rechteckwelle.
2. Modifikationen der ersten Ausführungsform
Eine Arrythmie kann durch Faktoren hervorgerufen werden, die sehr gefährlich sind, sowie durch Faktoren, die geringen Anlaß zur Sorge geben. Unter der Voraussetzung jedoch, daß der Puls ein Indikator des Gesundheitszu stands des Körpers ist, ist eine Störung desselben, wie z. B. eine Arrythmie, kaum wünschenswert. Das heißt, eine solche Störung zeigt eine Anomalie im physischen Zustand an. Theoretisch kann eine Arrythmie auch bei einer gesunden Person ohne Krankheit z. B. auf Grund von Schlafmangel auftreten. In ähnlicher Weise kann eine Arrythmie auch als Ergebnis der Einnahme von zu viel Kaffee oder einer übermäßigen psychologischen Beanspruchung auftreten. Es ist daher möglich, die Abgrenzung des Gesundheitszustands eines Individuums zu erkennen, indem auf die Häufigkeit der Erfassung einer Arrythmie Bezug genommen wird.
Im Gegensatz zu einer Arrythmie, die bei einer gesunden Person auftritt, ist bekannt, daß eine Arrythmie, die durch eine schwere Herz- oder Gefäßkrankheit hervorgerufen wird, bis zu 200 mal oder öfter pro Tag in einem Elektrokardiogramm in dem Fall auftreten kann, in dem nur eine einzige Ursache vorhanden ist, oder eine Vielfalt von Formen im Elektrokardiogramm annehmen kann, wenn mehrere Ursachen vorhanden sind. Dementsprechend kann ein Schwellenwert z. B. auf 200 gesetzt werden, wobei der Benutzer dann benachrichtigt wird, wenn die Häufigkeit der Erfassung der Arrythmie diesen Wert überschreitet.
Im Fall eines Individuums mit einer Herz- oder Gefäßkrankheit kann eine Arrythmie, die innerhalb einer kurzen Zeitperiode häufig auftritt, sehr gefährlich sein und kann in den extremsten Fällen sogar zum plötzlichen Tod führen. Wenn somit eine Meldung darüber bereitgestellt wird, wie häufig eine Arrythmie auftritt, kann der Benutzer seinen eigenen Gesundheitszustand überwachen. In dem Fall z. B., in dem der Benutzer fürchtet, zu spät zu einer Besprechung zu kommen, und sich beeilen will, kann der Benutzer dann, wenn die obenerwähnte Arrythmiehäufigkeit zu diesem Zeitpunkt angezeigt wird und dessen Wert groß ist, sich selbst davon abhalten, zu laufen.
Wenn eine Arrythmie häufig während des Schlafes auftritt, so daß ein gefährlicher physischer Zustand resultiert, ertönt ein Summer 17, wenn die Arrythmiehäufigkeitsinformation FHT einen Schwellenwert überschreitet. Somit wird der Benutzer darüber unterrichtet, daß er sich in einem gefährlichen physischen Zustand befindet, was ihm erlaubt, geeignete Gegenmaßnahmen zu ergreifen, wie z. B. das Einnehmen von Medikamenten. Somit kann der extremste Fall des plötzlichen Todes vermieden werden.
Mit anderen Worten, in der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform wird die seit dem Start der Messung verstrichene Zeitspanne gemessen. Wenn die erfaßte Häufigkeit oder Anzahl der Arrythmieereignisse eine spezifizierte Häufigkeit (wie z. B. 200 mal/Tag) oder Anzahl (200 mal) überschreitet, kann der Benutzer gewarnt werden, indem er zu diesem Zweck informiert wird. In diesem Fall kann die Meldung zu dem Zeitpunkt bereitgestellt werden, zu dem die erfaßte Häufigkeit oder Anzahl die spezifizierte Häufigkeit oder Anzahl überschreitet, beim Abschluß der Messung, oder zu einem Zeitpunkt nach Abschluß der Messung. Hinsichtlich der Versorgung des Benutzers mit Informationen, die er verwenden kann, um seine Trainingsintensität zu ermitteln, wird die Meldung jedoch vorzugsweise zu dem Zeitpunkt bereitgestellt, zu dem die erfaßte Frequenz oder Häufigkeit der Arrythmieereignisse die spezifizierten Werte überschreiten. Eine Erläuterung des Benachrichtigungsmittels erfolgt unter Abschnitt 4 "Modifikationen der Ausführungsformen".
Wenn der Referenzwert für das Pulswellenintervall erneuert wird, ist es annehmbar, den Mittelwert einer spezifischen Anzahl der letzten Pulswellenintervalle als neuen Referenzwert zu verwenden, statt einfach das letzte Pulswellenintervall als Referenzwert zu definieren. In diesem Fall ist es annehmbar, den Mittelwert nach einer Gewichtung zu erhalten, so daß die neuesten Intervalle stärker gewichtet werden. Dieser Lösungsansatz kann auch in dem Fall angewendet werden, in dem die Pulsrate auf der Grundlage einer spezifischen Anzahl der letzten Pulswellenintervalle berechnet wird.
Ferner können alle Pulswellenintervalle sequentiell im RAM 309 gespeichert werden, statt das Pulswellenintervall nur dann im RAM 309 zu speichern, wenn keine Arrythmie erfaßt worden ist. In diesem Fall kann der Pulswellenintervallreferenzwert und die Pulsrate auf der Grundlage der Pulswellenintervalle berechnet werden, die keine Pulswellenintervalle enthalten, die zum Zeitpunkt der Erfassung einer Arrythmie erhalten worden sind. In diesem Fall ist es notwendig, zu entscheiden, ob ein Pulswellenintervall dem Zeitpunkt einer Arrythmieerfassung entspricht. Dies kann bewerkstelligt werden durch Zuweisen spezifischer Informationen nur zu diesen Pulswellenintervallen, die dem Zeitpunkt einer Arrythmieerfassung entsprechen, und anschließendes Speichern derselben im RAM 309. Die spezifischen Informationen, die den Pulswellenintervallen zugewiesen werden, die dem Zeitpunkt der Erfassung einer Arrythmie entsprechen, können feste Informationen sein, die nur anzeigen, daß das Pulswellenintervall dem Zeitpunkt der Erfassung einer Arrythmie entspricht, oder können veränderliche Informationen sein, die die Uhrzeit anzeigen, zu der die Arrythmie erfaßt wurde. Selbstverständlich ist es auch annehmbar, die obenerwähnten spezifischen Informationen direkt dem Pulswellenintervall zuzuweisen, oder die spezifischen Informationen unter Verwendung der Adresse usw., in der das Pulswellenintervall gespeichert ist, indirekt zuzuweisen.
Wenn ferner die Rechteckwellenverarbeitung ausgeführt wird (wenn nicht trainiert wird), ist es annehmbar, ein anderes Verfahren als die Division zu verwenden, um zu ermitteln, ob die Differenz (Abweichung) im letzten Pulswellenintervall bezüglich des Referenzwertes des Pulswellenintervalls innerhalb eines zulässigen Bereiches liegt. Zum Beispiel kann ein Bereich von innerhalb ±5% des Pulswellenintervallreferenzwertes erhalten werden, wobei entschieden werden kann, ob das letzte Pulswellenintervall innerhalb dieses zulässigen Bereiches liegt. Es ist jedoch auch annehmbar, einen Referenzwert auf der Grundlage der Pulswellenintervalle zu erhalten, die nach Verstreichen einer spezifischen Zeitspanne seit dem Start der Arrythmie-Erfassungsoperation erfaßt worden sind, statt den Referenzwert auf der Grundlage der Pulswellenintervalle zu erhalten, die dem Start der Erfassungsoperation unmittelbar folgen.
Das Pulswellensignal enthält nicht nur die Grundwellenkomponente der Pulswelle, sondern auch die höheren Oberwellenkomponenten der Pulswelle. Wenn die Leistung der höheren Oberwellenkomponente größer ist als die Leistung der Grundwellenkomponente, wird in der vorangehenden ersten Ausführungsform ermittelt, ob die Frequenz der höheren Oberwellenkomponente innerhalb des zulässigen Bereiches für die Grundwellenkomponente vorhanden ist, mit dem Ergebnis, daß fälschlicherweise das Auftreten einer Arrythmie ermittelt wird. Um diesen Fehlertyp zu vermeiden, ist es annehmbar, daß die Vorrichtung entscheidet, daß keine Arrythmie vorliegt, in dem Fall, in dem während der Frequenzanalyse die Frequenz der Maximallei stungsspektrallinie in der Pulswellenkomponente äquivalent zu einem ganzzahligen Vielfachen (d. h. einer Frequenz jeder Oberwelle) des Wertes (Pulsfrequenz) ist, der erhalten wird durch Dividieren der vorangehenden Pulsrate durch 60.
Die erste Ausführungsform bewirkt, daß die Rechteckwellenverarbeitung ausgeführt wird, wenn keine Körperbewegung vorliegt, während die Frequenzanalyseverarbeitung ausgeführt wird, wenn eine Körperbewegung vorliegt. Es ist jedoch annehmbar, die Frequenzanalyseverarbeitung in jedem dieser Fälle auszuführen. Außerdem kann auch die Rechteckwellenverarbeitung in jedem Fall angewendet werden, solange es möglich ist, ein Mittel zum Entfernen anderer Komponenten als der Pulswelle aus dem Pulswellensignal in der Pulswellensignaleingangsstufe vorzusehen. Außerdem ist es in diesen Ausführungsformen möglich, die Verarbeitung konstant auszuführen, um eine Körperbewegungskomponente aus dem Pulswellensignal zu entfernen, unabhängig davon, ob eine Körperbewegung vorhanden ist. Selbst wenn in diesem Fall die Verarbeitung ausgeführt wird, gibt es keine Komponente, die aus der Pulswellenkomponente zu entfernen ist, wenn keine Körperbewegung vorhanden ist. Dementsprechend ist das erhaltene Ergebnis äquivalent zu demjenigen in der ersten Ausführungsform, in der die Einzelheiten der Verarbeitung sich in Reaktion auf die Anwesenheit oder Abwesenheit der Körperbewegung ändern.
Wenn die Rechteckwellenverarbeitung ausgeführt wird, ist es annehmbar, eine Meldung über die Differenz zwischen dem aktuellen Pulswellenintervall und dem Referenzpulswellenintervall bereitzustellen. Als Ergebnis kann der Grad der Abweichung der Pulswelle quantifiziert werden.
3. Zweite Ausführungsform
Eine Arrythmie kann sogar bei einer gesunden Person auftreten, infolge eines intensiven Trainings, wie z. B. beim Laufen. Die Speicherung der Bedingungen, unter denen dieser Typ von Arrythmie erzeugt wird, kann als nützlich erachtet werden, um den physischen Zustand während des Trainings zu überwachen. In der ersten Ausführungsform wurde jedoch die Erfassung der Arrythmie unabhängig davon ausgeführt, ob der Benutzer ein intensives Training ausführte. Mit anderen Worten, die erste Ausführungsform unterschied nicht zwischen einer Arrythmie, die während eines intensiven Trainings erzeugt wurde, und einer Arrythmie, die erzeugt wurde, als der Benutzer einer mäßigeren Aktivität nachging. Dementsprechend nutzt die zweite Ausführungsform die Tatsache, daß während eines solchen intensiven Trainings, wie z. B. beim Laufen, eine Konstanz der Körperbewegung vorliegt, und ist dafür ausgelegt, nur eine Arrythmie zu erfassen, die während des Trainings mit einer Konstanz im Takt der Körperbewegung auftritt, wie z. B. bei intensivem Training.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Figuren erläutert. Wie im Fall der ersten Ausführungsform wird die Vorrichtung für die Erfassung der Arrythmie gemäß dieser zweiten Ausführungsform in Form einer Armbanduhr verwirklicht, wie z. B. in 3 gezeigt ist. Die Arrythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform weist einen Zeitmeßmodus und einen Arrythmie-Erfassungsmodus auf. Die Arrythmieerfassung, die Zählung der Anzahl der Arrythmieereignisse, und die Berechnung der Pulsrate werden im Arrythmie-Erfassungsmodus ausgeführt. Eine Erläutenung dieser Aspekte der zweiten Ausführungsform, die mit denjenigen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, wird hier weggelassen.
3-1. Struktur der zweiten Ausführungsform
Die Struktur der Arrythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist etwa die gleiche wie diejenige, die in 2 gezeigt ist, wobei nur die Funktion der CPU 308 verschieden ist von derjenigen in der ersten Ausführungsform.
Das heißt, die CPU 308 in der Arrythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der ersten Ausführungsform dadurch, daß die Arrythmie-Erfassung im Arrythmie-Erfassungsmodus nur dann ausgeführt wird, wenn eine Konstanz in der Körperbewegung vorhanden ist. Die Feststellung, ob eine Konstanz vorhanden ist, kann durchgeführt werden durch Ausführen einer Verarbeitung des Körperbewegungssignals, die äquivalent ist zu der Verarbeitung, die für das Pulswellensignal ausgeführt wird, wenn die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Arrythmie unter Verwendung der Frequenzanalyse in der ersten Ausführungsform ermittelt wird. Die Einzelheiten dieser Feststellung werden in der Erläuterung der Operation der zweiten Ausführungsform beschrieben. Außerdem ist zu beachten, daß in der Arrythmie-Erfassungsverarbeitung in der ersten Ausführungsform die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Arrythmie ermittelt wird durch Spezifizieren der Grundwelle der Pulswelle. Die zweite Ausführungsform stellt jedoch die Konstanz der Körperbewegung durch Spezifizieren der zweiten Oberwelle der Körperbewegung fest.
3-2. Operation der zweiten Ausführungsform
Die Operation der Arrythmie-Erfassungsvorrichtung (d. h. die Operation eines Arrythmie-Erfassungsmodus) gemäß der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden erläutert. Die Operation des Arrythmie-Erfassungsmodus in dieser zweiten Ausführungsform kann kurz in eine "erste Arrythmie-Erfassungsoperation" und eine "zweite Arrythmie-Erfassungsoperation" unterteilt werden. Da jedoch die erstere äquivalent ist zu der "ersten Arrythmie-Erfassungsoperation" der ersten Ausführungsform, wird deren Erläuterung hier weggelassen.
3-2-1. Zweite Arrythmie-Erfassungsoperation gemäß der zweiten Ausführungsform
Die Operation der zweiten Arrythmie-Erfassungsoperation gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen der ersten Ausführungsform dadurch, daß die Verarbeitung ausgeführt wird, um die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Arrythmie zu entscheiden, auf der Grundlage der Ergebnisse der Frequenzanalyse des Pulswellensignals in dem Fall, in dem eine Konstanz in der Körperbewegung vorhanden ist. Wenn jedoch die Körperbewegung keine Konstanz aufweist, wird die Verarbeitung in dieser Ausführungsform nicht ausgeführt.
3-2-2. Verfahren zum Feststellen der Körperbewegungskonstanz
Beispiele von Verfahren zur Entscheidung, ob eine Konstanz in der Körper bewegung vorhanden ist, umfassen ein "Zeitbereich-Entscheidungsverfahren" und ein "Frequenzbereich-Entscheidungsverfahren".
3-2-2-1. Zeitbereich-Entscheidungsverfahren
Als Zeitbereich-Entscheidungsverfahren kann ein Verfahren erwähnt werden, bei dem der Bereich der Wellenintervalle der zweiten Oberwelle der Körperbewegung, der mit einem spezifischen Bereich (z. B. ±5%) im Pulsratenbereich übereinstimmt, als zulässiger Bereich definiert ist. Wenn das Wellenintervall der zweiten Oberwelle der Körperbewegung innerhalb dieses zulässigen Bereichs liegt, wird festgestellt, daß eine Konstanz in der Körperbewegung vorliegt. Wenn jedoch der Wert nicht in diesem Bereich fällt, wird festgestellt, daß in der Körperbewegung keine Konstanz vorhanden ist.
Wenn z. B. eine Pulsrate von 170 Schlägen/min gegeben ist, gilt: 170 × 0,05 = 8,5. Dementsprechend ist der ±5%-Bereich im Pulsratenbereich gleich ±8,5 Schläge/min, während der entsprechende Bereich im Frequenzbereich gleich ±0,1417 Hz ist. Wenn angenommen wird, daß eine lineare Entsprechung zwischen dem Frequenzbereich, indem die Grundwelle der Pulswelle vorhanden sein kann (im Allgemeinen 0,6–3,5 Hz), und dem Zeitbereich, indem das Intervall der zweiten Oberwelle der Körperbewegung enthalten sein kann (0,5–0,25 s) besteht, wird der zulässige Bereich im Zeitbereich bezüglich des Intervalls der zweiten Oberwelle der Körperbewegung entsprechend ±0,1417 Hz zu: ±0,1417 × (0,5 – 2,5)/(3,5 – 0,6) ≈ ±0,0122. Unter der Annahme, daß der Referenzwert des Intervalls der zweiten Oberwelle der Körperbewegung gleich 0,28 s ist, wird dementsprechend eine Entscheidung gefällt, das "eine. Konstanz vorhanden ist", wenn das Intervall der zweiten Oberwelle der Körperbewegung innerhalb des Bereiches von 0,28 ± 0,0122 s liegt, während die Feststellung getroffen wird, daß "keine Konstanz vorhanden ist", wenn der Wert außerhalb dieses Bereiches liegt.
3-2-2-2.Frequenzbereich-Entscheidungsverfahren
Als Frequenzbereich-Entscheidungsverfahren kann ein Verfahren erwähnt werden, in welchem die Frequenzspektrallinie mit der höchsten Leistung innerhalb des Bereiches (2–4 Hz), in dem die Spektrallinie der zweiten Oberwelle der Körperbewegung vorhanden sein kann, aus den Ergebnissen der Frequenzanalyse des Körperbewegungssignals extrahiert wird. Wenn der Wirkungsbereich der neben Keulen dieser Spektrallinie in geeigneter Weise erweitert wird und eine ausreichende Leistungsdifferenz zwischen der Spektrallinie und anderen Spektrallinien in diesem Bereich (z. B. 30% oder größer) vorhanden ist, wird entschieden, ob die Spektrallinienfrequenz gleich dem Doppelten der Frequenz ist, die der vorangehenden Pulsrate entspricht (d. h. der Frequenz der Grundwelle der Körperbewegung). Wenn diese als äquivalent ermittelt werden, wird entschieden, daß "eine Konstanz vorhanden ist". Es ist zu beachten, daß die Ermittlung, ob der Wirkungsbereich der Nebenkeulen in angemessener Weise erweitert ist, entsprechend dem gleichen Verfahren durchgeführt wird, das in der ersten Ausführungsform verwendet wird. Ferner ist es wie im Fall der ersten Ausführungsform nicht notwendig, daß die zwei Frequenzen genau gleich sind; vielmehr gibt es einen zulässigen Bereich, wie im folgenden beschrieben wird.
Der zulässige Bereich, in welchem die Frequenzen wie oben beschrieben als "gleich" beurteilt werden können, kann optional festgelegt werden. Es gibt jedoch eine Korrelation zwischen der Pulsrate und der Frequenz der Grundwelle der Körperbewegung. In dieser Ausführungsform ist der zulässige Bereich für eine Feststellung von "gleich" bezüglich der Pulsrate in der Arrhythmie-Erfassung in der selben Weise in der ersten Ausführungsform festgelegt. Daher definiert die zweite Ausführungsform die Grenzen, die den zulässigen Bereich für die Feststellung von "gleich" bezüglich der Pulsrate entsprechen, auf den zulässigen Bereich für eine Feststellung "gleich" bezüglich der zweiten Oberwelle der Körperbewegung.
Unter der Annahme einer Pulsrate von 170/min (Frequenz der Grundwelle der Pulswelle von etwa 2,833 Hz) und eines zulässigen Bereiches von ±5% für eine Feststellung von "gleich" in Verbindung mit der Pulsrate, ist z. B. der zulässige Bereich bezüglich der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle (d. h. der zulässige Bereich im Frequenzbereich) ebenfalls gleich ±5% oder ±0,1417 Hz. Wenn eine lineare Entsprechung zwischen dem Frequenzbereich (2–4 Hz), in dem die zweite Oberwelle der Körperbewegung vorhanden sein kann, und dem Frequenzbereich (0,6–3,5 Hz), in dem die Grundwelle der Pulswelle vorhanden sein kann, angenommen wird, ist der zulässige Bereich in Verbindung mit der zweiten Oberwelle der Pulswelle, der den obenerwähnten zulässigen Bereich entspricht (±0,1417 Hz) gleich ±0,1417 × (4 – 2)/(3,5 – 0,6) = ±0,0977 Hz. Wenn andererseits die Dauer der Frequenzanalyse auf 16 s festgesetzt ist, werden Spektrallinien bei diskreten Frequenzen von z. B. 3,3750, 3,4375, 3,5000, 3,5625, 3,6250 und 3,7667 Hz in der Umgebung der Frequenz, die das doppelte (z. B. 3,53 Hz) der Frequenz ist, die der vorangehenden Pulsrate entspricht, erhalten. Vorausgesetzt, daß die Spektrallinie, die als Spektrallinie der zweiten Oberwelle der Körperbewegung ausgewählt worden ist, eine dieser diskreten Spektrallinien ist, liegt sie dementsprechend innerhalb des zulässigen Bereiches von 3,53 ± 0,0977 Hz. Dementsprechend wird eine Feststellung von "gleich" in diesem Fall festgestellt, während in allen anderen Fälle eine Entscheidung von "nicht gleich" erstellt wird.
Der Grund zum Ausführen einer Ermittlung der Gleichheit wie oben beschrieben besteht darin, daß die Arrhythmie-Erfassungsoperation nicht ausgeführt wird, wenn festgestellt wird, daß die Körperbewegung keine Konstanz aufweist, selbst in dem Fall, in dem sich die Körperbewegung schrittweise ändert. Wenn z. B. der Benutzer die Schrittzahl der Übung ändert, die eine Konstanz aufweist, und außerdem diese Änderung während des Übergangs von der Zeitperiode, die Gegenstand der vorhergehenden Frequenzanalyse war, zu der Zeitperiode, die Gegenstand der aktuellen Frequenzanalyse ist, stattfindet, werden die Frequenz der zweiten Oberwelle der Körperbewegung, die auf der Grundlage der Ergebnisse der vorangehenden Frequenzanalyse spezifiziert worden ist, und die Frequenz der zweiten Oberwelle der Körperbewegung, die auf der Grundlage der Ergebnisse der aktuellen Frequenzanalyse spezifiziert worden ist, verschieden sein. Dementsprechend sollte nicht festgestellt werden, daß die Körperbewegung eine Konstanz aufweist. Wenn ferner die Dauer der Frequenzanalyse ausreichend lang ist, tritt das Problem auf, daß eine Arrhythmie erfaßt wird, wenn keine Konstanz in der Körperbewegung vorhanden ist, selbst wenn die obenbeschriebene "Gleich"-Feststellung weggelassen wird.
Es ist zu beachten, daß eine Verarbeitung äquivalent zu derjenigen, die in 14 gezeigt ist, unter der Bedingung ausgeführt wird, daß die Leistung der Frequenzkomponente der zweite Oberwelle der Körperbewegung nicht darauf beschränkt ist, daß sie stärker ist als die Leistung der anderen Frequenzspektrumkomponenten. Das heißt, die Maximalleistungsfrequenzkomponente im vorgegebenen Frequenzbereich (z. B. 2–4 Hz) wird als die Frequenzkomponente entweder der Grundwelle, der zweiten Oberwelle oder der dritten Oberwelle der Körperbewegung angenommen. Durch Untersuchung der Leistung in den Frequenzen, die gleich 1/2 oder 1/3 der obenerwähnten maximalen Leistungsfrequenzkomponente sind, ist es möglich, zu spezifizieren, ob die obenerwähnte Frequenzkomponente die Grundwelle oder die zweite Oberwelle oder die dritte Oberwelle der Körperbewegung ist. In 14 wird die Frequenz der Grundwelle auf der Grundlage der spezifizierten Komponente spezifiziert, jedoch wird in der zweiten Ausführungsform die zweite Oberwelle der Körperbewegung spezifiziert.
3-2-2. Gesamtoperation der zweiten Ausführungsform
Die Gesamtoperation der zweiten Ausführungsform wird im folgenden mit Bezug auf 16 erläutert. Sofern nicht spezifisch erwähnt, werden die Operationen von der CPU 308 ausgeführt.
Die Verarbeitung in den Schritten SF1–SF8 in 16 sind äquivalent zu der Verarbeitung, die in den Schritten SA1–SA5, SA7–SA9 der 8 durchgeführt wird. Das heißt, wenn ein Körperbewegungssignal (Körperbewegungswellenform) vorhanden ist, wird das Pulswellensignal (Pulswellenform) erfaßt und es wird eine Rechteckwellenverarbeitung für das Pulswellensignal durchgeführt. Wenn andererseits ein Körperbewegungssignal vorhanden ist, werden das Pulswellensignal und das Körperbewegungssignal erfaßt und von analogen in digitale Signale umgesetzt, wobei anschließend für jedes dieser Signale eine FFT-Verarbeitung ausgeführt wird. Anschließend wird auf der Grundlage der Ergebnisse der FFT-Verarbeitung des Körperbewegungssignals im Schritt SF9 die obenbeschriebene Verarbeitung ausgeführt, um zu entscheiden, ob in der Körperbewegung eine Konstanz vorhanden ist. Wenn eine Konstanz vorhanden ist, wird eine Verarbeitung äquivalent zu derjenigen des Schritts SA6 in 8 im Schritt SF10 ausgeführt. Wenn dementsprechend eine Arrhythmie aufgetreten ist, wird sie in dieser Phase der Verarbeitung gemeldet. Wenn andererseits im Schritt SF9 festgestellt worden ist, daß die Körperbewegung keine Konstanz aufweist, wird anschließend die Verarbeitung zum Ermitteln nur der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle im Schritt SF11 ausgeführt. Mit anderen Worten, die Arrhythmie-Erfassung wird im Schritt SF11 nicht ausgeführt, sondern es wird nur die Verarbeitung zum Ermitteln der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle anhand der Ergebnisse der Frequenzanalyse des Pulswellensignals durchgeführt.
Als nächstes wird im Schritt SF12 die Pulsrate der auf der Grundlage des im Schritt SF5 erhaltenen Rechteckwellensignals, der im Schritt SF10 erhaltenen Information (d. h. der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle oder ansonsten der Tatsache, daß die Frequenz nicht spezifiziert werden kann) oder der im Schritt SF11 erhaltenen Information (der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle oder ansonsten der Tatsache, daß die Frequenz nicht spezifiziert werden kann) berechnet. Es ist zu beachten, daß dann, wenn die Frequenz der Grundwelle der Pulswelle in den Schritten SF10 oder SF11 nicht spezifiziert werden kann, die Pulsrate im Schritt SF10 nicht berechnet wird, sondern die vorangehende Pulsrate als aktuelle Pulsrate verwendet wird.
Auf diese Weise ist es mittels der zweiten Ausführungsform möglich, eine Arrhythmie während des Trainings zu erfassen, in welchem eine Konstanz in der Körperbewegung vorhanden ist (d. h. während eines intensiven Trainings wie z. B. des Laufens, oder während des Laufens, bei dem der Körperbewegungstakt gleich 80 mal pro Minute ist).
4. Modifikationen der ersten und zweiten Ausführungsformen
Die ersten und zweiten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer erläutert. Die spezifischen Strukturen dieser Ausführungsformen sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Vorausgesetzt daß sie innerhalb des beabsichtigten Umfangs der Erfindung bleiben, sind statt dessen verschiedene Gestaltungsabwandlungen ebenfalls in der vorliegenden Erfindung enthalten.
Zum Beispiel können die ersten und zweiten Ausführungsformen kombiniert werden, mit einem Modus für die Erfassung einer Arrhythmie, wenn eine Konstanz in der Körperbewegung vorliegt und einen Modus zum Ausführen einer Arrhythmie-Erfassung unabhängig von der Konstanz der Körperbewegung, die für die gleiche Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der Benutzer den bevorzugten Modus auswählen.
Ferner hat jede der vorangehenden Ausführungsformen vorausgesetzt, daß der zulässige Bereich, in dem eine "Gleich"-Feststellung erreicht wird, fest war. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Vielmehr ist es annehmbar, daß der zulässige Bereich variabel ist. Zum Beispiel kann die Breite des zulässigen Bereiches in Reaktion auf die Operation eines spezifischen Schalters variiert werden. In diesem Fall ist vorzugsweise eine Gestaltung vorgesehen, die das Individuum benachrichtigt, das die Einstellungen der Informationen vornimmt, die die Breite des zulässigen Bereiches (z. B. ±5%) anzeigen. Außerdem ist es auch annehmbar, die Breite des zulässigen Bereiches in Reaktion auf den Referenzwert des Pulswellenintervalls, der vorangehenden Pulsrate, der Frequenz der vorangehenden Grundwelle der Körperbewegung und dergleichen dynamisch zu ändern. Ferner ist im allgemeinen die Breite einer angemessenen Variation der Pulsrate, wenn der Benutzer nicht trainiert, im Vergleich zu derjenigen während des Trainings klein. Wenn somit der zulässige Bereich bezüglich der Frequenz der Grundwelle der Pulswelle, wenn keine Körperbewegung vorhanden ist, schmaler gesetzt ist als der zulässige Bereich, wenn eine Körperbewegung vorhanden ist, ist es möglich, eine Arrhythmie mit noch größerer Genauigkeit zu erfassen. Es kann jedoch auch eine Anordnung betrachtet werden, in der die Breiten der verschiedenen zulässigen Bereiche so definiert sind, daß sie ein Absolutwert sind, der nicht von der Pulsrate oder der Frequenz der Grundwelle der Körperbewegung abhängt.
In jeder der vorangehenden Ausführungsformen wurde mit Bezug auf die Ergebnisse, die nach Durchführung der FFT-Verarbeitung des Pulswellensignals und des Körperbewegungssignals erhalten worden sind, ermittelt, ob der Wirkungsbereich der Nebenkeulen um die Ziel-Spektrallinie in angemessener Weise erweitert worden ist. Es ist jedoch auch annehmbar, diese Ermittlung auf alle Spektrallinien innerhalb eines spezifischen Bereiches zu erweitern, statt nur auf die Spektrallinien, die zur Ziel-Spektrallinie benachbart sind. Zum Beispiel kann eine Bauform vorgesehen sein, in der der Wirkungsbereich der Nebenkeulen nur dann als in geeigneter Weise erwei tert bestimmt wird, wenn die Leistungsdifferenz zwischen der Ziel-Spektrallinie und ihrer benachbarten Spektrallinien gleich 5% oder mehr ist, und die Leistungsdifferenz zwischen der Ziel-Spektrallinie und den Spektrallinien, die ein Intervall weiter weg angeordnet sind, gleich 10% oder größer ist. Alternativ ist es auch annehmbar, festzustellen, daß der Wirkungsbereich der Nebenkeulen in angemessener Weise erweitert ist, nur in dem Fall, in dem die obenerwähnte Leistungsdifferenz gleich 5% oder mehr für alle Spektrallinien innerhalb des zulässigen Bereiches ist, in welchem eine Ermittlung von "gleich" erhalten wird.
Es ist ferner annehmbar, eine Bauform bereitzustellen, die eine entfernte Überwachungsvorrichtung informiert, wenn die Dauer, während der die Pulswelle nicht erfaßt wird, was äquivalent ist zu einem Herzstillstand, eine spezifische Zeitperiode überschreitet. Als Ergebnis kann ein Überwacher, wie z. B. ein Arzt, der physikalisch von dem Benutzer, der z. B. an einer Herzkrankheit leidet und an dem die Vorrichtung angebracht worden ist, entfernt ist, sofort benachrichtigt werden kann, daß das Herz des Benutzers zum Stillstand gekommen ist. Somit können geeignete Gegenmaßnahmen sofort ergriffen werden. Es ist zu beachten, daß die Zeitdauer, die in diesem Fall die Referenz ist, eine feste Dauer sein kann, die für alle Benutzer gleich ist, oder für jeden Benutzer separat festgelegt werden kann. Das spezifische System zum Benachrichtigen eines entfernten Überwachers im Fall eines Notfalls wird im folgenden unter dem Abschnitt mit dem Titel "Systemisierung" genauer erläutert.
Der Befestigungsort des Pulssensors ist nicht auf den Finger beschränkt. Vielmehr ist jede Stelle (Ohr, Hals usw.) annehmbar, vorausgesetzt, es ist möglich, dort eine Pulswellenmessung zu erhalten. Zusätzlich zu einem Beschleunigungssensor kann ferner ein optischer Sensor ebenfalls als Körperbewegungssensor verwendet werden. Die Befestigungsstelle des Körperbewegungssensors ist nicht auf den Arm beschränkt, sondern kann irgend wo am Körper angeordnet sein. Ferner kann jeder der Sensoren unter Verwendung eines Fingersacks oder eines Fingerriemens z. B. befestigt werden.
Die Vorrichtung kann dafür ausgelegt sein, bei Aufforderung durch den Benutzer die Uhrzeit anzuzeigen, zu der die Arrhythmie erfaßt worden ist. Außerdem kann mit der Erfassungszeit längs der Horizontalachse ein Histogramm angezeigt werden, wobei dem Benutzer eine Nachricht darüber bereitgestellt wird, wie die Häufigkeit der Arrhythmie-Erfassung sich im Zeitverlauf verändert hat. Wenn die Vorrichtung dafür ausgelegt ist, ein Histogramm anzuzeigen, das die Häufigkeit des Auftretens einer Arrhythmie während jedes Änderungszyklus im Biorhythmus, d. h. monatlich, wöchentlich, täglich, anzeigt, ist es möglich, den Zustand des Körpers des Benutzers genauer zu erfassen. Ein Beispiel eines angezeigten Histogramms ist in 43 gezeigt. Zum Beispiel zeigt 43A die Anzahl von Arrhythmien im vergangenen Jahr auf einer monatlichen Basis. Unter Verwendung dieses Histogramms ist es möglich, die Tendenz der Änderung der Häufigkeit von Arrhythmie-Ereignissen im letzten Jahr zu erkennen. Selbstverständlich ist es auch annehmbar, die Anzahl von Arrhythmien auf einer täglichen oder wöchentlichen Basis anzuzeigen, statt auf einer monatlichen Basis. 43B zeigt die Anzahl der Arrhythmien an jedem Tag einer Woche. Unter Verwendung dieses Histogramms ist es möglich, die Tendenz der Änderung der Häufigkeit von Arrhythmie-Ereignissen täglich für die vergangene Woche oder die vergangenen mehreren Wochen zu erkennen. 43C zeigt die Anzahl von Arrhythmien während Zeitintervallen im Verlauf des Tages. Unter Verwendung dieses Histogramms ist es möglich, die Tendenz der Änderung der Häufigkeit der Arrhythmie-Ereignisse während eines Tages oder mehrerer Tage in der Vergangenheit zu erkennen.
Wie in 44 gezeigt ist, ist es auch annehmbar, die Uhrzeit (Zeitstempel) kontinuierlich aufzuzeichnen, zu der eine Arrhythmie erfaßt wird, wobei die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung oder eine externe Vorrichtung (im folgenden erläutert) auf die aufgezeichnete Zeit des Arrhythmie-Auftretens Bezug nimmt und ein Datenfeld anzeigt, das die Uhrzeit zeigt, zu der eine Arrhythmie erfaßt wurde. Außerdem kann die Häufigkeit von Arrhythmien, die während jedes Änderungszyklus des Biorhythmus auftreten, erhalten werden, in einem Histogramm wie in 43 gezeigt widergegeben werden und angezeigt werden. Außerdem kann eine Pulswellenform, die eine Arrhythmie enthält, aufgezeichnet werden, nachdem die Uhrzeit zugewiesen worden ist, zu der die Arrhythmie erfaßt wurde, wobei die Pulswellenform anschließend in Reaktion auf einen Befehl vom Benutzer oder einem Überwacher angezeigt wird. Es ist zu beachten, daß 44 ein Beispiel zeigt, bei dem die Uhrzeiten, zu denen Arrhythmien erfaßt wurden, sequentiell in der Reihenfolge der Erfassungszeit aufgezeichnet werden. Diese können jedoch in einer beliebigen Reihenfolge aufgezeichnet werden. Selbstverständlich ist es auch annehmbar, zu ermöglichen, die Daten in einer optionalen Reihenfolge anzuordnen, wenn eine Meldung über das Datenfeld bereitgestellt wird, das die Uhrzeit der Arrhythmie-Erfassung anzeigt.
Ferner kann die obenbeschriebene Meldungsverarbeitung zu einem optionalen Zeitpunkt ausgeführt werden. Zum Beispiel kann die Meldungsverarbeitung während der Operation zum Erfassen der Arrhythmie ausgeführt werden, oder kann in Reaktion auf einen Befehl vom Benutzer oder Überwacher ausgeführt werden. Als Verfahren zum Ausführen der Meldung parallel mit der Arrhythmie-Erfassungsverarbeitung ist ein Verfahren verfügbar, das z. B. unter Verwendung einer Echtzeituhr eine Unterbrechung verwendet. Das heißt, wenn die Arrhythmie-Erfassungsverarbeitung unter Verwendung einer Echtzeituhr-Unterbrechung ausgeführt wird, gibt es keine Unterbrechung in der Verarbeitung für die Arrhythmie-Erfassung, selbst wenn die obenerwähnte Meldungsverarbeitung ausgeführt wird.
Ferner kann die Pulswellenform unverändert oder nach der Verarbeitung angezeigt werden. In diesem Fall führt der Benutzer oder Überwacher die Arrhythmie-Ermittlung aus.
Es ist auch annehmbar, die Arrhythmie-Erfassungshäufigkeit mit einem Schwellenwert zu vergleichen und den Benutzer über die Differenz zwischen diesen zu benachrichtigen, wenn dies gefordert wird oder wenn der Schwellenwert überschritten wird. Außerdem ist es annehmbar, eine konstante Meldung über die Körperbewegungskonstanz in der zweiten Ausführungsform bereitzustellen. Zum Beispiel kann eine Anordnung betrachtet werden, in der ein elektronischer Ton erzeugt wird, der die gleiche Periode wie die Grundwelle der Körperbewegung aufweist, wenn in der Körperbewegung eine Konstanz vorhanden ist. Außerdem ist es auch annehmbar, den Benutzer über den Mittelwert der Frequenz der Grundwelle der Körperbewegung während der Periode, wenn eine Konstanz in der Körperbewegung vorhanden ist, auf Anfrage vom Benutzer zu benachrichtigen.
4-1. Meldemittel
Jede der vorangehenden Ausführungsformen wurde unter Verwendung einer Anzeige als Beispiel des Mittels zum Bereitstellen einer Meldung über verschiedene Daten erläutert. Die folgenden Anordnungen, die im folgenden beschrieben werden, können jedoch ebenfalls als Mittel zum Bereitstellen einer Meldung von der Vorrichtung für einen Benutzer erwähnt werden. Es ist angemessen, diese Mittel auf der Grundlage der fünf physiologischen Sinne zu klassifizieren. Selbstverständlich können diese Mittel allein oder in Kombinationen von zwei oder mehr verwendet werden. Wie im folgenden erläutert wird, wird es jedoch unter der Voraussetzung, daß ein Meldemittel verwendet wird, das nicht auf z. B. dem Sehsinn beruht, möglich, in einer Periode mit beeinträchtigter Sicht die Inhalte der Meldung zu verstehen. In ähnlicher Weise ist es möglich, eine Meldung in einer Periode mit beeinträchtigtem Hören bereitzustellen, sofern ein Mittel verwendet wird, das nicht auf dem Hören beruht. Dementsprechend kann eine Vorrichtung gebildet werden, die hinsichtlich ihrer Verwendung durch Individuen, die physisch behindert sind, vorteilhaft ist.
4-1-1. Hören
Es sind Meldemittel verfügbar, die auf dem akustischen Sinn beruhen, wobei diese Mittel umfassen, die dafür ausgelegt sind, den Benutzer über das Auftreten einer Arrhythmie und die Ergebnisse der Analyse oder Diagnose derselben zu informieren, oder eine Warnung an eine Person auszugeben. Zum Beispiel sind ein Summen, der bei Auftreten eines Ereignisses wie z. B. einer Arrhythmie-Erfassung ertönt, oder ein Lautsprecher, der Meldungen über verschiedene Werte oder Einzelheiten eines Ereignisses mittels einer Sprachäußerung bei Auftreten eines Ereignisses wie z. B. einer Arrhythmie-Erfassung oder einer Überschreitung eines Schwellenwertes bereitstellt, erwähnt werden. Als spezifische Beispiele können Mittel betrachtet werden, bei denen die zu benachrichtigende Person mit einem tragbaren Funkrufempfänger ausgestattet ist und die Meldung mittels der den Funkrufempfänger rufenden Vorrichtung ausgeführt wird. Wenn die Meldung an einem Benutzer unter Verwendung dieser Art von Ausrüstung ausgeführt wird, ist es häufig wünschenswert, eine bestimmte Art von Information zusammen mit der Meldung mitzuteilen. In diesem Fall können Eigenschaften der Information, wie z. B. Tonhöhe, Lautstärke, Ton, Klang und Typ von Musik (Programm und dergleichen) in Reaktion auf Einzelheiten der mitzuteilenden Information verändert werden.
4-1-2. Berührung
Ein Mittel, das auf dem Tastsinn beruht, kann ebenfalls als Meldemittel betrachtet werden, wobei Beispiele hierfür folgendes umfassen. Erstens, es kann eine elektrische Stimulation verwendet werden, bei der eine Formgedächtnislegierung vorgesehen ist, die aus der hinteren Oberfläche einer tragbaren Vorrichtung wie z. B. einer Armbanduhr ragt, wobei Strom durch diese Formgedächtnislegierung geleitet wird. Es kann auch eine mechanische Stimulation verwendet werden, wobei ein zurückziehbarer Vorsprung (wie z. B. ein nadelförmiges Objekt, das nicht sehr spitz ist) an der Rückseite einer tragbaren Vorrichtung wie z. B. einer Armbanduhr ausgebildet sein kann und eine Stimulation über diesen Vorsprung bewerkstelligt wird. Als weiteres Beispiel einer mechanischen Stimulation kann eine Anordnung betrachtet werden, die einen Schwingungsalarm verwendet, der Schwingungen mitteilt durch Drehen einer exzentrischen Last, oder, wie in 17 gezeigt ist, die ein Piezoelement verwendet, das an einem Hohlraum angebracht ist, der in einem Abschnitt der Innenseite der Bodenfläche des Hauptkörpers mit einer Dicke von 70 μm ausgebildet ist. Wenn dieses Piezoelement mit einem Wechselstrom mit einer geeigneten Frequenz beaufschlagt wird, schwingt das Piezoelement, wobei diese Schwingung dem Benutzer mitgeteilt wird. Wenn dementsprechend ein Wechselstrom ausgegeben wird, wenn eine Arrhythmie erfaßt wird, ist es möglich, eine fühlbare Meldung über die Trainingsintensität bereitzustellen. Außerdem kann das Piezoelement eine Dicke von 100 μm aufweisen, mit einem Durchmesser, der gleich 80% des Durchmessers des Hohlraums ist.
Da es möglich ist, im Fall eines Meldemittels, das einen Tastsinn nutzt, dem Benutzer eine Warnung mit Sicherheit mitzuteilen, wird dieses Mittel in Kombination mit oder anstelle von den obenbeschriebenen Meldemitteln, die den Hörsinn verwenden, in geeigneter Weise verwendet. Als Ergebnis kann der Benutzer dann, wenn eine Arrhythmie häufig während des Schlafens auftritt, so daß die Häufigkeit derselben einen gefährlichen Zustand erreicht, aufgeweckt werden, so daß er Gegenmaßnahmen ergreifen kann, wie z. B. die Einnahme von Medikamenten.
4-1-3. Sehen
Ein Mittel, das auf dem Sehen beruht, kann verwendet werden, wenn die Aufgabe darin besteht, den Benutzer über verschiedene Messergebnisse oder Nachrichten von der Vorrichtung zu informieren oder eine Warnung bereitzustellen. Die folgende Ausrüstung kann als ein solcher Typ von Mittel betrachtet werden: Anzeigevorrichtung, CRT (Katodenstrahlröhren-Anzeigevorrichtung), LCD (Flüssigkristallanzeige), Drucker, X-Y-Plotter, Lampe und dergleichen. Außerdem ist auch ein Linsenprojektor als ein Typ von spezialisierter Anzeigevorrichtung verfügbar. Ferner können die folgenden Variationen betrachtet werden, wenn eine Meldung bereitgestellt wird. Separate Analoge oder digitale Anzeigen im Fall der Meldung, die numerische Werte beinhaltet, eine Anzeige, die eine Graphen verwendet, erhöhen von Kontrast für eine Anzeigefarbe, eine Balkengraphanzeige im Fall der Meldung eines numerischen Wertes, der unverändert ist, oder wenn eine Einstufung für einen numerischen Wert angewendet wird, einen Kuchendiagrammgraphen oder ein Gesichtsdiagramm und dergleichen.
18 zeigt ein Beispiel eines Gesichtsdiagramms. In dem Fall, in dem das Gesichtsdiagramm in dieser Figur verwendet wird, kann eine Anordnung betrachtet werden, in der der Schwellenwert verglichen wird und das durch F1 in 18 angezeigte Bild angezeigt wird, wenn die Anhythmie-Erfassungshäufigkeit gering ist, während das durch F2 in 18 gezeigte Bild angezeigt wird, wenn die Arrhythmie-Erfassungshäufigkeit hoch ist. Außerdem ist es ferner annehmbar, eine Meldung eines Arrhythmie-Ereignisses mittels einer blinkenden Anzeige, einer invertierten Anzeige oder durch eine Farbänderung bereitzustellen.
Wenn die Arrhythmie-Erfassungshäufigkeit usw. angezeigt wird, ist es annehmbar, diese Information nach Anwendung einer Einstufung auf diese anzuzeigen. Wenn z. B. die Arrhythmie-Erfassungshäufigkeit angezeigt wird, können solche Wörter wie "Gefahr", "Vorsicht", "Normal", "Mäßig" oder "Gut" auf einer LCD angezeigt werden. In diesem Fall können die Buchstaben A, B, C, D und E als Abstufungen auf jede dieser Anzeigen angewendet werden, wobei diese Symbole jeweils anschließend auf einer LCD und dergleichen angezeigt werden.
4-1-4. Geruch
Eine Einrichtung zum Emittieren eines Duftes und dergleichen kann als Mittel vorgesehen sein, das auf dem Geruchsinn beruht. Zwischen der Meldung von Einzelheiten und dem Geruch kann eine Übereinstimmung gebildet werden, wobei die Vorrichtung einen Duft in Reaktion auf die Meldungsinhalte emittiert. Günstigerweise wird für die Einrichtung zum Emittieren eines Duftes und dergleichen eine Mikropumpe oder dergleichen verwendet.
4-2. Systemisierung
In jeder der obenbeschriebenen Ausführungsformen wurden die erfaßten Daten innerhalb einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gespeichert, die in Form einer Armbanduhr ausgeführt war. Dementsprechend kann der Benutzer oder Überwacher die gewünschten Daten durch Betätigen verschiedener Schalter auf der Vorrichtung anzeigen und analysieren. Wenn die Vorrichtung in Form einer Armbanduhr verwirklicht ist, bestehen jedoch Grenzen für die Größe der Anzeige, der Speicherkapazität, der CPU-Verarbeitungsleistung, der Bedienbarkeit von Befehlseingabemitteln und dergleichen. Ferner kann es in bestimmten Fällen notwendig sein, einen Datenaustausch zwischen der Vorrichtung und einer weiteren Datenverarbeitungsvorrichtung durchzuführen.
Eine Erläuterung des Kommunikationsmittels zum Ausführen einer Kommunikation zwischen der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung und einem externen Anlagenteil wird im Folgenden mit Bezug auf 19 erläutert. Wie in der Figur gezeigt ist, umfaßt der Personalcomputer einen Hauptkörper 330, eine Anzeige 331, eine Tastatur 332 und einen Drucker 333. Da dies ein gewöhnlicher Personalcomputer ist, wird eine Erläuterung der internen Struktur desselben weggelassen, mit Ausnahme der folgenden Punkte.
Der Hauptkörper 330 enthält Sende- und Empfangs-Steuervorrichtungen (nicht gezeigt) zum Senden und Empfangen von Lichtsignaldaten. Die Sendesteuervorrichtung besitzt eine LED 334 zum Senden eines Lichtsignals, während die Empfangssteuervorrichtung einen Phototransistor 335 zum Empfangen eines Lichtsignals besitzt. Eine Infrarottyp-Vorrichtung, die nahe Infrarotstrahlung (z. B. eine mittleren Wellelänge von etwa 940 nm) verwendet, wird als LED 334 und als Phototransistor 335 verwendet, und führt eine optische Übertragung von einem Sendefenster 337 zum Senden von Licht, das an der vorderen Oberfläche des Hauptkörpers 330 vorgesehen ist, über einen Lichtblockierungsfilter 336 für sichtbares Licht, der sichtbares Licht blockiert, durch.
Die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung, die mit dem Personalcomputer verbunden ist, weist die in den 2 und 3 gezeigte Struktur auf. Wie oben beschrieben worden ist, ist ein Verbinder 53 in einer abnehmbaren Weise am Vorrichtungshauptkörper 1 der Armbanduhr ausgebildet. Dementsprechend ist eine Übertragung möglich durch Anbringen eines Kommunikationsverbinders 338 am Verbinderabschnitt, von dem der Verbinder 53 abgenommen worden ist. In ähnlicher Weise sind die LED, der Phototransistor und eine Schnittstelle für die optische Kommunikation im Kommunikationsverbinder 338 auf der Computerseite eingebaut. Ferner kann eine optische Schnittstelle (nicht gezeigt) für die optische Kommunikation innerhalb des Vorrichtungshauptkörpers 1 der Armbanduhr vorgesehen sein.
Um die verschiedenen Informationen, die im RAM oder der Festplatte des Computers gespeichert sind, vom Computer zur Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zu senden, wird ein Sendebefehl z. B. über die Tastatur 332 eingegeben. Als Ergebnis wird die Information im Personalcomputer über die LED 334 und das Kommunikationsfenster 337 in Form eines Lichts des nahen Infrarotbereiches ausgegeben. Das Licht des nahen Infrarotbereiches wird somit zur optischen Schnittstelle der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung über den Kommunikationsverbinder 338 gesendet.
Wenn verschiedene Informationen von der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zum Personalcomputer gesendet werden, ist die Richtung der Kommunikati on entgegengesetzt zu der oben beschriebenen. Mit anderen Worten, der Benutzer der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung betätigt die Knopfschalter, die auf dem Vorrichtungshauptkörper vorgesehen sind, um die Vorrichtung in den Modus zur Übertragung von Daten zu versetzen. Als Ergebnis werden die Informationen, die der Prozessor innerhalb der Vorrichtung senden soll, aus den RAM und dergleichen gelesen und zur optischen Schnittstelle gesendet. Somit wird der gemessene Wert in ein Lichtsignal umgesetzt, vom Kommunikationsverbinder 338 gesendet und über das Kommunikationsfenster 337 und den Phototransistor 335 zum Personalcomputer übertragen.
Selbstverständlich ist es annehmbar, die vorliegende Erfindung ohne Vorsehen eines Datenübertragungsmodus so zu gestalten, daß eine Datenübertragung von der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zur externen Vorrichtung oder von der externen Vorrichtung zur Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung automatisch eingeleitet wird, wenn ein spezifisches Signal von einer externen Vorrichtung über die Schnittstelle empfangen wird. Außerdem ist es auch annehmbar, sowohl einen Datenübertragungsmodus als auch eine Funktion zum automatischen Einleiten einer Datenübertragung vorzusehen, wobei der Benutzer oder Überwacher fähig ist, einen dieser beiden Modi auszuwählen.
Es ist auch eine Bauform annehmbar, in der dann, wenn eine Echtzeituhr verwendet werden kann, wie in diesem Beispiel, die von der Echtzeituhr ausgegebenen Daten (Zeituhrdaten) überwacht werden, wobei die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung die Einleitung dieser Kommunikation jeweils nach Verstreichen einer spezifischen Zeitspanne anfordert. Vorausgesetzt, es wird ein geeignetes Antwortsignal erhalten, wird anschließend die Datenübertragung eingeleitet. Wenn kein geeignetes Antwortsignal erhalten wird, wird jedoch erneut nach Verstreichen einer spezifischen Zeitspanne von der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung eine Anforderung erzeugt, um eine Kommunikation einzuleiten. Wie im folgenden erläutert wird, ist es ferner annehmbar, eine Bauform vorzusehen, bei der dann, wenn ein dringendes Ereignis eintritt, wie z. B. dann, wenn eine erfaßte Arrhythmie einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet oder festgestellt wird, daß das Herz zum Stillstand gekommen ist, dieses Ereignis als ein Auslöser dient, der die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung veranlaßt, sofort die Einleitung einer Kommunikation zu fordern. Wenn in diesem Fall ein geeignetes Antwortsignal erhalten wird, beginnt die Datenübertragung. Wenn kein geeignetes Antwortsignal erhalten wird, wird jedoch erneut nach Verstreichen einer spezifischen Zeitspanne, die dem Grad der Dringlichkeit entspricht, von der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung eine Anforderung zum Einleiten einer Kommunikation ausgegeben.
Wenn eine optische Kommunikation wie oben ausgeführt wird, kommt es in dem Fall, in dem es nicht möglich ist, festzustellen, welche Vorrichtung die Information gesendet hat, manchmal vor, daß die Information, die von einer anderen Vorrichtung empfangen werden soll, fälschlicherweise empfangen wird. Das E/A-Schnittstellenmittel verwendet daher eine Identifikationsinformation, die anzeigt, welches Gerät die Information gesendet hat, wenn Informationen gesendet oder empfangen werden. Diese Identifikationsinformation ist in einem (nicht gezeigten) ROM innerhalb des Vorrichtungshauptkörpers 1 gespeichert und wird beispielsweise einer externen Vorrichtung mitgeteilt, wenn eine Kommunikation eingeleitet wird.
Durch Freigeben der Kommunikation mit einer externen Vorrichtung auf diese Weise ist es nicht nur möglich, Informationen von der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zur externen Vorrichtung zu übertragen, sondern auch, verschiedene Einstellungen und Befehle von der externen Vorrichtung zur Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zu übermitteln.
Die externe Vorrichtung kann z. B. unter der Überwachung eines Überwachers wie z. B. eines Arztes eingerichtet werden. Der Überwacher kann anschließend in die externe Vorrichtung einen Schwellenwert (z. B. 200 mal/Tag) oder einen zulässigen Bereich (±5%) in Abhängigkeit vom Benutzer der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung eingegeben. Der Schwellenwert oder der zulässige Bereich werden in der externen Vorrichtung gespeichert, nach der Erzeugung einer Assoziation zwischen dem Schwellenwert und dem zulässigen Bereich und der Identifikationsinformation für die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung, wobei die Einstellung ausgeführt werden kann durch Übertragung von der externen Vorrichtung zur Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung. Ferner ist es auch annehmbar, die Identifikationsinformation für die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung in dem Fall in der externen Vorrichtung zu speichern, in dem die Erfassungsdaten von der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zur externen Vorrichtung weitergeleitet werden. Wenn die externe Vorrichtung ein Personalcomputer ist, ist es möglich, eine externe Aufzeichnungsvorrichtung zu verwenden, die ausreichend Speicher, eine schnelle CPU, Software für verschiedene Typen von Datenanalyse, Verarbeitung und Management, eine Anzeige, die eine große Datenmenge in einer einfach betrachtenden Weise ausgeben kann, Drucker und dergleichen aufweist. Somit werden die Mühe und der Aufwand, die die Analyse von kumulativen Daten zugeordnet sind, für den Überwacher deutlich reduziert.
Es ist zu beachten, daß dann, wenn die Geschwindigkeit der Datenübertragung bezüglich der zu übertragenden Datenmenge langsam ist, die Daten gesendet werden können, nachdem sie zuerst komprimiert worden sind. Ferner ist die Kommunikationsschnittstelle zwischen der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung und der externen Vorrichtung nicht auf eine optische Schnittstelle beschränkt, sondern kann auch eine elektrische Schnittstelle wie z. B. eine RS-232C oder eine Schnittstelle sein, die elektrische Wellen als Übertragungsmedium verwendet. Wenn ferner eine externe Vorrichtung, die zur Kommunikation mit einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung fähig ist, auf der Seite des Benutzers vorgesehen ist und eine Schnittstelle zu dieser Vorrichtung und zu einer externen Vorrichtung auf der Seite des Überwachers vorgesehen ist, die eine Kommunikation über eine spezialisierte Schaltung oder über öffentliche Leitungen bewerkstelligen kann, ist es nicht notwendig, daß der Benutzer unter der Überwachung des Überwachers bleibt, sondern statt dessen können die erfaßten Daten über die spezialisierte Schaltung oder die öffentlichen Leitungen weitergeleitet werden. Selbstverständlich ist in diesem Fall die Datenübertragung und Einstellung auch in Rückwärtsrichtung möglich. Wenn das Senden und Empfangen von Signalen auf diese Weise ausgeführt wird, sollte eine Funktion vorgesehen sein, um eine Meldung über Einzelheiten der Übertragungsdaten und Informationen, die die Datenübertragungsquelle spezifizieren, bereitstellen. Genauer, wenn eine Ferneinstellung des zulässigen Bereiches (±5%) oder des Schwellenwertes (z. B. 200 mal pro Tag) in der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung auf der Seite des Benutzers von der externen Vorrichtung auf der Seite des Überwachers aus ausgeführt wird, sollten die empfangenen Daten verwendet werden, um den Benutzer über die Tatsache zu informieren, daß der Schwellenwert und der zulässige Bereich eingestellt werden, unter Verwendung der empfangenen Daten, unabhängig von den Einstellungseinzelheiten. Es ferner annehmbar, eine Bauform vorzusehen, in der die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung den Schwellenwert oder den zulässigen Bereich, der während der Ferneinstellung eingerichtet wird, zur Seite des Überwachers zurücksendet. Die externe Vorrichtung auf der Seite des Überwachers vergleicht anschließend die zur Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gesendeten Daten mit den Daten, die auf dieser wirklich eingestellt worden sind, und bestätigt, daß die Einstellungen korrekt ausgeführt worden sind.
In dem Fall, in dem in den vorangehenden Ausführungsformen Daten schnell zum Überwacher gesendet werden sollen, kann eine Situation betrachtet werden, in der diese schnelle Übermittlung nicht möglich ist, da sich der Benutzer nicht bewegen kann, dies vergißt oder sich an einem entfernten Ort befindet. Dementsprechend kann eine Funktion in der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung vorgesehen sein, um Erfassungsdaten und dergleichen automatisch zu einer externen Vorrichtung auf Seiten des Überwachers im Fall eines Notfalls zu senden. Als Ergebnis wird in Notfällen, wie z. B. einem Herzstillstand des Benutzers, oder wenn die Häufigkeit der Arrhythmie einen spezifischen Wert überschreitet, der Überwacher über diese Tatsache informiert und erhält die erfaßten Daten. Der Überwacher kann somit die erfaßten Daten nutzen und Gegenmaßnahmen ergreifen, wie z. B. den Zustand des Benutzers feststellen oder seine Aktivitäten einschränken.
Ferner ist es annehmbar, die Schwelle oder einen anderen Wartungswert in der externen Vorrichtung nur auf der Seite des Überwachers zu setzen. Wenn in diesem Fall der Benutzer selbst den Schwellenwert ändert, ist es z. B. möglich, eine Situation zu vermeiden, in der der Überwacher nicht automatisch über diese Tatsache informiert wird, selbst in dem Fall, in dem die Seite des Überwachers sehr schnell informiert werden muß. Die entgegengesetzte Anordnung kann in derselben Weise verwirklicht werden.
Es ist auch eine Bauform möglich, bei der Anweisungen vom Überwacher einem Benutzer an einem entfernten Ort mitgeteilt werden. Als Ergebnis manipuliert der Überwacher dann in dem Fall, in dem z. B. der Benutzer an einem entfernten Ort läuft und die Erfassungsdaten dem Überwacher anzeigen, daß die Arrhythmie-Häufigkeit des Benutzers einen Schwellenwert überschritten hat, die externe Vorrichtung auf seiner Seite, um eine Anweisung zum Reduzieren der Laufschrittzahl der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung des Benutzers am entfernten Ort zu senden. Somit wird sich der Benutzer auch der Situation bewußt. Im Fall einer Störung des Zustands eines Patienten, der zu Hause gepflegt wird, kann außerdem der Arzt schnell eine geeignete Anweisung für den Patienten (Benutzer) oder dem Pfleger bereitstellen.
Selbstverständlich ist die Weiterleitung der Erfassungsdaten zur externen Vorrichtung auf der Seite des Überwachers nicht nur auf Notfälle beschränkt. Vielmehr kann eine Echtzeituhr verwendet werden, um die erfaßten Daten regelmäßig zu der externen Vorrichtung auf der Seite des Überwachers weiterzuleiten. Wenn die erfaßten Daten kontinuierlich zu der externen Vorrichtung des Überwachers gesendet werden, kann die Arrhythmie-Ermittlung von der externen Vorrichtung durchgeführt werden, wobei die Ergebnisse dieser Ermittlung von der externen Vorrichtung zu der Vorrichtung des Benutzers gesendet werden.
Bezüglich des Pulswellenform-Frequenzanalyseverfahrens können Verfahren wie z. B. die Maximumentropie, die Elementarwellentransformation und dergleichen zusätzlich zur FFT berücksichtigt werden. Es folgt eine Erläuterung bezüglich der Figuren einer Ausführungsform, in der die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung das Elementarwellentransformationsverfahren verwendet, das ein Zeit-Frequenz-Analyseverfahren ist.
5. Funktionale Struktur einer Ausführungsform für eine Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung, die das Elementarwellentransformationsverfahren verwendet
Die funktionale Struktur einer Ausführungsform einer Pulswellenerfassungsvorrichtung, die das Elementarwellentransformationsverfahren verwendet, wird zuerst erläutert, wobei auf die beigefügten Figuren Bezug genommen wird. 20 ist ein Funktionsblockschaltbild der Pulswellenerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In dieser Figur ist f1 ein Pulswellenerfassungsmittel, das die Pulswellenform erfaßt. Die Pulswellenform wird durch Ausüben eines Drucks auf die Speichenarterie z. B. über die Haut erfaßt. f2 ist ein erstes Elementarwellentransformationsmittel, das eine Elementarwellentransformation mit der vom Pulswellenerfassungsmittel f1 erfaßten Pulswellenform durchführt und Pulswellenanalysedaten für jeden Frequenzbereich erzeugt. f3 ist ein erstes Frequenzkorrekturmittel, das eine Korrektur der Pulswellenanalysedaten auf der Grundlage der entsprechenden Frequenzen durchführt, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird. f3 erzeugt anschließend korrigierte Pulswellendaten. Als Ergebnis können die in verschiedenen Frequenzbereichen erfaßten Elementarwellen verglichen werden.
f4 ist ein Körperbewegungserfassungsmittel, das die Körperbewegung erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt. Als Ergebnis ist es möglich, zu erfassen, wann sich das Individuum bewegt. f5 ist ein zweites Elementarwellentransformationsmittel, das eine Elementarwellentransformation mit der vom KörperbewegungsErfassungsmittel f4 erfaßten Körperbewegungswellenform durchführt und Körperbewegungsanalysedaten für jeden Frequenzbereich erzeugt. f6 ist ein zweites Frequenzkorrekturmittel, das eine Korrektur der Körperbewegungsanalysedaten auf der Grundlage der entsprechenden Frequenzen durchführt, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird. f6 erzeugt anschließend korrigierte Körperbewegungsdaten. Da die Frequenzkorrektur durchgeführt worden ist, ist es somit möglich, die so berechneten korrigierten Körperbewegungsdaten und die korrigierten Pulswellendaten zu vergleichen.
f7 ist ein Maskierungsmittel, das die korrigierten Körperbewegungsdaten von den korrigierten Pulswellendaten subtrahiert und korrigierte Pulswellendaten erzeugt, aus denen die Körperbewegung entfernt worden ist. f8 ist ein Feststellungsmittel, das feststellt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn ein anomaler Abschnitt erfaßt wird, durch Analysieren der Kontinuität der korrigierten Pulswellendaten, die vom Maskierungsmittel f7 in jedem Frequenzbereich erzeugt werden.
Wenn die Arrhythmie-Erfassung ausgeführt wird, während der Patient sich in einem Zustand des Schlafes oder Erholung befindet, ist es nicht notwendig, die Körperbewegungserfassung auszuführen. Dementsprechend können das Körperbewegungserfassungsmittel f4, das zweite Elementarwellentransformationsmittel f5, das zweite Frequenzkorrekturmittel f6 und das Maskierungsmittel f7 weggelassen werden. Ferner kann ein Frequenzkorrekturmittel dem Maskierungsmittel f7 nachgeordnet vorgesehen sein, anstelle des ersten Frequenzkorrekturmittels f3 und des zweiten Frequenzkorrekturmittels f6, so daß die Struktur vereinfacht wird. Es ist ferner annehmbar, alle Frequenzkorrekturmittel wegzulassen.
f9 ist ein Meldemittel, das eine Meldung bereitstellt, das eine Arrhythmie vom Feststellungsmittel f8 festgestellt worden ist. Als Ergebnis ist der Benutzer oder eine dritte Partei, wie z. B. ein Arzt, fähig, die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Arrhythmie zu bestätigen. f10 ist ein Aufzeichnungsmittel, das die Uhrzeit aufzeichnet, zu der ein Arrhythmieereignis aufgetreten ist, wenn das Feststellungsmittel f8 feststellt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist. Dementsprechend ist es möglich, im Nachhinein festzustellen, zu welchem Zeitpunkt das Arrhythmie-Ereignis aufgetreten ist. f11 ist ein Frequenzberechnungsmittel, das in einer spezifizierten Zeitperiode die Häufigkeit berechnet, mit der das Feststellungsmittel 8 eine Arrhythmie ermittelt, und diese Arrhythmie-Häufigkeitsinformation definiert. f12 ist ein zweites Meldemittel, das eine Meldung bereitstellt, wenn die Arrhythmie-Häufigkeitsinformation einen im voraus festgelegten spezifischen Wert überschreitet. Als Ergebnis kann ein an. einer Herzkrankheit leidendes Individuum informiert werden, wenn sein Zustand gefährlich werden sollte, so daß es geeignete Gegenmaßnahmen wie z. B. eine Einnahme von Medikamenten ergreifen kann.
f13 ist ein Additionsmittel, das Arrhythmie-Summeninformationen erzeugt durch Addieren der Häufigkeit, mit der das Feststellungsmittel f8 eine Arrhythmie ermittelt. f14 ist ein drittes Meldemittel, das eine Meldung bereitstellt, wenn die Arrhythmie-Summeninformation einen vorgegebenen spezifischen Wert überschreitet. Als Ergebnis ist der Benutzer fähig, zu erkennen, wann eine Verschlechterung seines physischen Zustands aufgetreten ist.
f15 ist eine viertes Meldemittel, das eine Meldung bereitstellt, wenn die Arrhythmie-Häufigkeitsinformation einen vorgegebenen spezifischen Wert überschreitet und die Arrhythmie-Summeninformation einen vorgegebenen spezifischen Wert überschreitet. Als Ergebnis ist es möglich, den Benutzer oder Überwacher noch genauer zu informieren, wenn der Zustand des Benutzers einen gefährlichen Zustand erreicht hat.
6. Dritte Ausführungsform
6-1. Struktur der dritten Ausführungsform
Im folgenden wird mit Bezug auf die beigefügten Figuren die Struktur der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
6-1-1. Äußere Struktur der dritten Ausführungsform
21 ist eine Schrägansicht, die die äußere Struktur der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist eine Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung 1 in Form einer Armbanduhr gestaltet. Die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung 1 ist mit einem Paar Bänder 144, 144 versehen. Wie in der Figur gezeigt ist, steht der elastische Gummi 131 des Drucksensors 130 von der Befestigungsseite eines riemenförmigen Befestigungselements 145, das an einem der Bänder 144, 144 vorgesehen ist, nach außen hervor. Obwohl dies in der Figur nicht genauer gezeigt ist, weist das mit dem bandförmigen Befestigungselement 145 versehene Band 144 eine Struktur auf, bei der ein FPC-Substrat (flexibles gedrucktes Schaltungssubstrat), daß das Erfassungssignal vom Drucksensor 130 empfängt, mit einem weichen Kunststoff beschichtet ist.
Eine Hauptkomponente mit einer elektrischen Struktur, die die Pulswelle analysiert, ist in der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung 1 eingebaut. Außerdem ist in der Vorrichtung auch eine Anzeige vorgesehen. Wie in den 22A und 22B gezeigt ist, wird die Armbanduhr 146 im Gebrauch um das linke Handgelenk 147 einer Testperson gewickelt, so daß der elastische Gummi 131, der am riemenförmigen Befestigungselement 145 vorgesehen ist, in der Nähe der Speichenarterie 143 angeordnet ist, was eine konstante Erfassung der Pulswelle ermöglicht. Ferner ist die Operation zum Wickeln dieser Vorrichtung um den Arm des Benutzers äquivalent zu derjenigen, wenn eine gewöhnliche Armbanduhr verwendet wird.
Wenn der elastische Gummi 131 gegen die Umgebung der Speichenarterie 143 des Patienten gedrückt wird, werden die Änderungen des Blutflusses (d. h. die Pulswelle) dem Druckpulswellensensor 130 über den elastischen Gummi 131 übermittelt und vom Druckpulswellensensor 130 als Blutdruck erfaßt.
6-1-2. Elektrische Struktur der dritten Ausführungsform
Die elektrische Struktur einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung wird im folgenden mit Bezug auf 23 erläutert. 23 ist ein Blockschaltbild, das die elektrische Struktur einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zeigt.
Die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung 1 umfaßt die folgenden Teile. Ein Elementarwellentransformationselement 10, das eine herkömmliche Elementarwellentransformation mit der vom Druckpulswellensensor 130 ausgegebenen Pulswellenform MH durchführt und Pulswellenformanalysedaten MKD erzeugt.
Im allgemeinen sind in der Zeit-Frequenz-Analyse, in der das Signal gleichzeitig sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich analysiert wird, die Elementarwellenformen die Einheit, mit der der Signalteil extrahiert wird. Die Elementarwellentransformation zeigt die Größe jedes Teils des extrahierten Signals in Form dieser Einheiten. Als Basisfunktion zum Definieren der Elementarwellentransformation wird eine Funktion ψ(x) als Mutterelementarwelle eingeführt, die bezüglich sowohl der Zeit als auch der Frequenz lokalisiert worden ist. Hier ist die Elementarwellentransformation, die die Mutterelementarwelle ψ(x) einer Funktion f(x) verwendet, wie folgt definiert.
In Gleichung 1 ist b der Parameter, der verwendet wird, wenn die Mutterelementarwelle ψ(x) verschoben wird, während a der Parameter ist, der bei der Skalierung verwendet wird. Dementsprechend ist die Elementarwelle ψ((x – b)/a) in Gleichung 1 die Elementarwelle, die erhalten wird, wenn die Mutterelementarwelle ψ(x) nur um b verschoben wird und nur um a skaliert wird. Da die Breite der Mutterelementarwelle ψ(x) entsprechend dem Skalierungsparameter a erweitert wird, entspricht 1/a der Frequenz. Die genaue Struktur des Elementarwellentransformationselements 10 wird im folgenden erläutert.
Die Frequenzkorrekturvorrichtung 11 führt eine Frequenzkorrektur für die Pulswellenanalysedaten MKD aus. Wenn die Daten von verschiedenen Frequenzbereichen verglichen werden, ist es notwendig, die Wirkung des Ausdrucks [1/a^½] entsprechend der Frequenz in der vorangehenden Gleichung 1 zu korrigieren. Die Frequenzkorrekturvorrichtung 11 ist zu diesem Zweck vorgesehen. Das heißt, die Frequenzkorrekturvorrichtung 11 erzeugt korrigierte Pulswellendaten MKD' durch Multiplizieren der Elementarwellendaten WD mit einem Koeffizienten a^½. Als Ergebnis ist es möglich, eine Korrektur auf der Grundlage jeweils der entsprechenden Frequenzen auszuführen, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird.
Anschließend erfaßt das Feststellungselement 12 eine Arrhythmie auf der Grundlage der korrigierten Pulswellendaten MKD' und erzeugt Arrhythmie-Erfassungsinformationen FD. Die Struktur des Feststellungselements 12 wird im folgenden genauer erläutert. Die Anzeige 13 umfaßt einen ROM, eine Steuerschaltung, eine LCD-Anzeige und dergleichen. Die Arrhythmie-Erfassungsinformation FD wird der Anzeige 13 zugeführt. Die Steuerschaltung erfaßt dies, liest die im ROM gespeicherten Zeichen aus und zeigt diese auf der Flüssigkristallanzeige an. Die Buchstabenfolge "Arrhythmie" oder spezifische Symbole oder Piktogramme können verwendet werden. Als Ergebnis wird der Benutzer oder Arzt benachrichtigt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist.
Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen RAM. Die Uhrzeit, zu der die Arrhythmie-Erfassungsinformation FD erzeugt worden ist, wird sequentiell im RAM 14 gespeichert. Diese Uhrzeit wird aus dem RAM 14 ausgelesen, wenn ein Operationsabschnitt, der in den Figuren nicht gezeigt ist, betätigt wird, und wird auf der Anzeige 13 angezeigt. Als Ergebnis ist es möglich, im nach hinein den Zeitpunkt zu erkennen, zu dem die Arrhythmie aufgetreten ist, was bei der Diagnose nützlich ist. Außerdem ist es annehmbar, wenn diese Uhrzeit über eine hier nicht gezeigte Schnittstelle zu einer externen Vorrichtung (wie z. B. einem Personalcomputer) gesendet wird. In diesem Fall kann eine genauere Analyse und Diagnose der Arrhythmie durchgeführt werden. Es ist zu beachten, daß das im Abschnitt 4–2 mit dem Titel "Systemisierung" offenbarte System unverändert verwendet werden kann, oder nur mit einer leichten Modifikation, um die externe Vorrichtung und die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform und gemäß den vierten und fünften Ausführungsformen, die im folgenden erläutert werden, zu systemisieren. Dementsprechend wird hier eine Erläuterung weggelassen.
Als nächstes addiert der Summieren 15, der mit einem internen Speicher und einem Komparator versehen ist, die Häufigkeit, mit der die Arrhythmie-Erfassungsinformation FD erzeugt wurde, und erzeugt Arrhythmie-Summierungsdaten FSD, die den summierten Wert anzeigen, und speichert diese Informationen im internen Speicher. Wenn der Operationsabschnitt, der in dieser Figur nicht gezeigt ist, betätigt wird, werden die Arrhythmie-Summierungsdaten FSD, die im internen Speicher gespeichert sind, zurückgesetzt, oder die Arrhythmie-Summierungsdaten FSD werden zum Zeitpunkt der Betätigung des Operationsabschnitts ausgelesen und auf der Anzeige 13 angezeigt. Ein vorgegebener Schwellenwert ist im internen Speicher gesetzt und wird vom Komparator mit den Arrhythmie-Summierungsdaten FSD verglichen. Wenn die Arrhythmie-Summierungsdaten FSD die Schwelle überschreiten, erzeugt der Komparator eine erste Warninformation KD1. Wenn die erste Warninformation KD1 dem Summer 17 zugeführt wird, ertönt der Summer 17, um somit den Benutzer zu benachrichtigen, daß er sich in einem gefährlichen physischen Zustand befindet.
Wie oben beschrieben worden ist, kann eine Arrhythmie einen ernsthaften Zustand anzeigen, oder einen Zustand, in dem die Gefahr nicht sehr klein ist, in Abhängigkeit von ihrer Ursache. Die Arrhythmie-Summierungsdaten FSD sind nützlich, um den Gesundheitszustand einer Person zu erkennen. Es ist bekannt, daß eine Arrhythmie, die eine schwere Herz- oder Gefäßkrankheit begleitend auftritt, 200 mal oder mehr pro Tag auftreten kann, selbst wenn nur eine einzige Ursache vorliegt, und ein Elektrokardiogramm mit einer Vielfalt von Formen in dem Fall anzeigen kann, in dem mehrere Ursachen für die Arrhythmie vorliegen. Wenn dementsprechend die Schwelle auf z. B. 200 Ereignisse festgesetzt ist, wird eine erste Warninformation KD1 jedes mal dann erzeugt, wenn dieser Wert überschritten wird, wobei ein Summer ertönt, um den Benutzer zu benachrichtigen. Somit wird dem Benutzer eine Warnung zur Verfügung gestellt.
Das Bezugszeichen 16 ist eine Frequenzberechnungsvorrichtung. Die Frequenzberechnungsvorrichtung 16 ist mit einem internen Speicher und mit einem Komparator versehen und erzeugt Arrhythmie-Häufigkeitsinformationen FHD durch Zählen der Häufigkeit, mit der die Arrhythmie-Erfassungsinformation FD pro Zeiteinheit erzeugt wird. Diese Arrhythmie-Häufigkeitsinformation FHD wird auf der Anzeige 13 angezeigt, wenn der Benutzer den Operationsabschnitt betätigt. Im internen Speicher ist ein vorgegebener Schwellenwert gesetzt, wobei die Frequenzberechnungsvorrichtung 16 dafür ausgelegt ist, diesen Schwellenwert mit der Arrhythmie-Häufigkeitsinformation FHD zu vergleichen. Wenn die Arrhythmie-Häufigkeitsinformation FHD den Schwellenwert überschreitet, wird eine zweite Warninformation KD2 erzeugt. Wenn die zweite Warninformation KD2 dem Summer 17 zugeführt wird, ertönt der Summen 17, wodurch der Benutzer benachrichtigt wird, daß er sich in einem gefährlichen physischen Zustand befindet.
Die Anzeige der Arrhythmie-Häufigkeitsinformation FHD auf der Anzeige 13 ist nützlich, um den Benutzer zu ermöglichen, seinen Gesundheitszustand zu managen. Das Ertönen des Summers 17, wenn eine Arrhythmie häufig während des Schlafes auftritt, oder wenn die Arrhythmie-Häufigkeitsinformation FHD einen Schwellenwert überschreitet, was anzeigt, daß der Zustand des Benutzers in einen gefährlichen Zustand übergegangen ist, ist nützlich, um den Benutzer über die Gefahr zu informieren.
6-1-3. Elementarwellentransformationselement
Die Struktur des Elementarwellentransformationselements 10 wird im folgenden unter Verwendung der Figuren genauer erläutert. 24 ist ein Blockschaltbild des Elementarwellentransformationselements 10 gemäß der dritten Ausführungsform.
In dieser Figur ist das Ruffilter 101 ein Filter mit einem hohen Q-Wert, das eine Mittenfrequenz von 2,2 Hz und ein Durchlaßband von 0,8 bis 3,5 Hz aufweist. Die Grundwellenkomponente der Pulswellenform liegt typischerweise im Bereich von 0,8 bis 3,5 Hz. Wenn somit die Pulswellenform MH durch das Ruffilter 101 läuft, wird die Grundwellenkomponente extrahiert. Wenn z. B. die in 25A gezeigte Pulswellenform MH durch das Ruffilter 101 läuft, wird die in 25B gezeigte sinusförmige Welle erhalten.
Die Nulldurchgangerfassungsschaltung 102 umfaßt einen Komparator und dergleichen. Die Nulldurchgangerfassungsschaltung 102 vergleicht das Ausgangssignal und den Massepegel des Ruffilters 101 und erzeugt eine Rechteckwelle. Diese Rechteckwelle ist mit dem Herzschlag synchronisiert. Wenn z. B. das Ausgangssignal des Ruffilters 101 so ist, wie in 25B gezeigt ist, wird das Ausgangssignal der Nulldurchgangerfassungsschaltung 102 so, wie in 25C gezeigt ist.
Anschließend dividiert die Frequenzteilerschaltung 103 das von der Nulldurchgangerfassungsschaltung 102 ausgegebene Signal durch 2 und erzeugt ein in 25D gezeigtes Steuersignal CS. Eine Hochpegel- oder Niedrigpegelperiode dieses Steuersignals CS entspricht dem Intervall eines Herzschlages.
Anschließend wird die Pulswellenform MH vom A/D-Umsetzer 104 in ein digitales Signal umgesetzt und anschließend im ersten Speicher 105 und im zweiten Speicher 106 gespeichert. Das Steuersignal CS wird direkt dem Lichtfreigabeanschluß des ersten Speichers 105 zugeführt, und wird dem Lichtfreigabeanschluß des zweiten Speichers 106 zugeführt, nachdem es vom Inverter 107 invertiert worden ist. Die Pulswellenform MH wird alternierend im ersten und zweiten Speicher 105, 106 in Herzschlageinheiten gespeichert. Ferner wählt der Multiplexer 108 die Pulswellendaten MD aus, die alternierend aus dem ersten und dem zweiten Speicher 105 und 106 ausgelesen worden sind, und gibt diese an den Basisfunktionsentwickler W aus. Die Pulswellendaten MD werden aus dem zweiten Speicher 106 während der Schreibperiode des ersten Speichers 105 ausgelesen und in den zweiten Speicher 106 während des Auslesens des ersten Speichers 105 geschrieben.
Der Basisfunktionsentwickler W ist dafür ausgelegt, die Berechnungen für die obige vorangehende Gleichung (1) auszuführen, und umfaßt eine Basisfunktionsaufzeichnungsvorrichtung W1, die die Mutterelementarwelle ψ(x) aufzeichnet; einen Skalenkonverter W2, der den Skalenparameter a konvertiert; einen Pufferspeicher W3; einen Paralleltranslator W4, der eine Translation ausführt; und einen Multiplizierer W5. Es ist zu beachten, daß verschiedene Typen von Elementarwellen in geeigneter Weise für die Mutterelementarwelle ψ(x) verwendet werden können, die in der Basisfunktionsaufzeichnungsvorrichtung W1 gespeichert ist, einschließlich einer Gabor-Elementarwelle, einer Mexikanerhut-Elementarwelle, einer Harr-Elementarwelle, einer Meyer-Elementarwelle, einer Shannon-Elementarwelle und dergleichen.
Wenn eine Mutterelementarwelle ψ(x) aus der Basisfunktionsaufzeichnungsvorrichtung W1 ausgelesen wird, wird eine Umsetzung des Skalenparameters a durch den Skaleninverter W2 durchgeführt. Der Skalenparameter a entspricht einer Periode, so daß mit größerem a die Mutterelementarwelle auf der Zeitachse erweitert wird. In diesem Fall ist die Datenmenge für die Mutterelementarwelle ψ(x), die in der Basisfunktionaufzeichnungsvorrichtung W1 aufgezeichnet ist, fest, so daß dann, wenn a größer wird, die Datenmenge pro Zeiteinheit abnimmt. Der Skalenkonverter W2 führt eine Interpolation aus, um dies zu korrigieren, und erzeugt eine Funktion ψ(x/a) durch Ausführen einer Aussonderungsverarbeitung wenn a kleiner wird. Diese Daten werden einmal im Pufferspeicher W3 gespeichert.
Als nächstes liest der Paralleltranslator W4 die Funktion ψ(x/a) aus dem Pufferspeicher W3 zu einem Zeitpunkt in Reaktion auf dem Verschiebungsparameter b aus, und führt die Parallelverschiebung der Funktion ψ(x/a) aus, um eine Funktion ψ(x – b/a) zu erzeugen.
Als nächstes multipliziert der Multiplizierer W4 die variable 1/a^½, die Funktion ψ(x – b/a) und die Pulswellendaten MD und führt eine Elementarwellentransformation in Herzschlageinheiten aus. Auf diese Weise werden die Pulswellenanalysedaten MKD erzeugt. In diesem Beispiel werden die Pulswellenanalysedaten MKD in Frequenzbereiche 0 Hz–0,5 Hz, 0,5 Hz– 1,0 Hz, 1,0 Hz–1,5 Hz, 1,5 Hz–2,0 Hz, 2,0 Hz–2,5 Hz, 2,5 Hz–3,0 Hz, 3,0 Hz–3,5 Hz und 3,5 Hz–4,0 Hz isoliert und ausgegeben.
6-1-4. Feststellungselement
Als nächstes wird das Feststellungselement 12 erläutert. 26 ist ein Blockschaltbild des Feststellungselements 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
In der Figur sind der Addierer 121 die Koeffizientenschaltungen 122 und 124 und der Speicher 123 Schaltungen zum Berechnen des Mittelwertes der korrigierten Pulswellendaten MKD' in jedem Frequenzbereich. Der Koeffizient der Koeffizientenschaltung 122 ist 1/K + 1, während der Koeffizient der Koeffizientenschaltung 124 gleich K ist. Der Addieren 121 addiert die Ausgänge von dem korrigierten Pulswellendaten MKD' und der Koeffizientenschaltung 124. Die vom Addieren 121 ausgegebenen Daten werden über die Koeffizientenschaltung 122 im Speicher 123 gespeichert. Die vorangehende Verarbeitung wird jedes mal dann ausgeführt, wenn korrigierte Pulswellendaten MKD' erzeugt werden, synchron mit der Periode des Herzschlags. Dementsprechend werden die Inhalte des Speichers 123 synchron mit dem Herzschlag erneuert.
Wenn die Periode des Herzschlags gleich t ist, ist die aktuelle Taktzeit gleich T, wobei die im Speicher 123 gespeicherte Daten gleich Ma sind, woraufhin die Daten Ma(T) zur Taktzeit T durch folgende Gleichung erhalten werden können. Ma(T) = (Ma(T – t)*K + MKD'(T)/(K + 1)
Ma(T – t) in dieser Gleichung sind Daten, die in einem Zeitintervall t vorher erhalten worden sind, d. h. sie zeigen die Daten vom vorangehenden Herzschlag. Dementsprechend sind die Daten Ma(T) der gewichtete Durchschnitt aus den früheren Daten und den aktuellen Daten. Da diese Verarbeitung bei jedem Zeitintervall von t wiederholt wird, ist das Ergebnis, das der Mittelwert der korrigierten Pulswellendaten MKD' im Speicher 124 gespeichert wird. Da die korrigierten Pulswellendaten MKD' in jedem Frequenzbe reich erzeugt werden, wird der Mittelwert in jedem Frequenzbereich berechnet. Aus diesem Grund werden die Mittelwerte Ma1–Ma8 der korrigierten Pulswellendaten MKD' mittels Einheiten von 0,5 Hz im Speicher 124 gespeichert, wie in 27 gezeigt ist. In diesem Sinne dient dann der Speicher 124 als Mittelwerttabelle.
Als nächstes führt die Berechnungsvorrichtung 125 Berechnungen für die Bewertungsfunktion Q(T) aus, die durch die folgende Formel ausgedrückt wird, und gibt dies als Bewertungsdaten QD aus. Q(T) = ΣPk·|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)
Mk(T) ist jedoch jeweils die Frequenzkomponente der korrigierten Pulswellendaten MKD' zum Zeitpunkt T, wobei k = 1–8 gilt. Pk ist ein Koeffizient, der gleich 1 wird, wenn Mak(T) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet und gleich 0 wird, wenn Mak(T) unterhalb der Schwelle liegt. Der Koeffizient wird auf diese Weise gesetzt, da es möglich ist, zu unterscheiden, ob eine Arrhythmie aufgetreten ist, auf der Grundlage des charakteristischen Abschnitts der Pulswellenform, da dieser Abschnitt eine große Energie besitzt. Wenn andererseits die Feststellung einer Arrhythmie auf der Grundlage des Abschnitts durchgeführt wird, dessen Pegel niedrig ist, ist der Störabstand gering. Somit kann keine genaue Feststellung durchgeführt werden.
Aus diesem Grund zeigt die Bewertungsfunktion Q(T) das Maß, mit dem die korrigierten Pulswellendaten MKD' vom Mittelwert abweichen. Der Komparator 126 vergleicht die Bewertungsdaten QD und die Referenzdaten RD und erzeugt Arrhythmie-Erfassungsinformationen FD, wenn die Bewertungsdaten QD die Referenzdaten RD überschreiten. Es ist zu beachten, daß in dieser Ausführungsform ein Wert, der in Experimenten berechnet worden ist, so daß eine Ermittlung der Arrhythmie durchgeführt werden kann, für den Wert der Referenzdaten RD verwendet wird. Die Referenzdaten RD sind mit einem gewissen Maß an Spielraum festgesetzt, so daß eine nicht-arrhyth metische Pulswelle nicht irrtümlich als Arrhythmie ermittelt wird.
Es ist möglich, die Frequenzverteilung über eine kurze Zeitperiode in der Elementarwellentransformation zu ermitteln. Wenn dementsprechend die obenerwähnte Zeit kurz festgelegt wird, ist es möglich, zu ermitteln, ob die Pulswellenform über ein gegebenes Zeitintervall eine normale Form aufweist. Auch mit diesem Verfahren kann somit eine Pulserfassung ausgeführt werden. In diesem Fall ergibt sich der Vorteil, daß es möglich ist, eine Ermittlung auszuführen, die eine Arrhythmie-Ermittlung über ein Zeitintervall und eine Frequenzermittlung über einen Frequenzbereich kombiniert. Eine Arrhythmie wird jedoch wie oben erwähnt erfaßt, indem die Referenzdaten RD und die Bewertungsdaten QD in jeder Periode der Pulswelle verglichen werden. Dies gilt auch in den folgenden vierten und fünften Ausführungsformen.
6-2. Operation der dritten Ausführungsform
Im folgenden wird mit Bezug auf die beigefügten Figuren die Operation der dritten Ausführungsform erläutert. 28 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Operation der dritten Ausführungsform.
28a zeigt ein Beispiel einer Pulswellenform MH, die vom Druckpulswellensensor 130 erfaßt wird. In diesem Beispiel ist die Pulswellenform MH1 vom Zeitpunkt T zum Zeitpunkt T + t eine gewöhnliche Welle. Eine Arrhythmie tritt während des Intervalls vom Zeitpunkt T + t zum Zeitpunkt T + 2t, das im Anschluß folgt, auf. Der Puls ist normalerweise kontinuierlich und synchron mit dem Herzschlag. Wenn jedoch eine unzureichende Herzschlagrate auftritt, verschwindet der Scheitelpunktwert in der Pulswellenform MH2 nahezu vollständig, wobei eine Arrhythmie auftritt.
Während des Intervalls vom Zeitpunkt T + 2t zum Zeitpunkt T + 3t kontrahiert das Herz wieder und der Puls wird erzeugt. Im allgemeinen kommt es häufig vor, daß die Spitze P3 der Pulswellenform MH3, die unmittelbar nach der Arrhythmie auftritt, größer ist als die Spitze P1 einer normalen Pulswellenform MH1, so daß dies die Insuffizienz des Herzschlages ausgleicht. Ferner wird die Pulswellenform MH3 durch die Arrhythmie bewirkt, so daß ihre Position bezüglich der Pulswellenform MH1 um einen Faktor ΔT verzögert ist. Diese Positionsverzögerung tritt auch in der Pulswellenform MH4 auf. Die Spitze P4 in der Pulswellenform MH4 ist jedoch grob äquivalent zur Spitze P1 der normalen Pulswellenform MH1.
28B ist eine Wellenform des Signals, das von der in 24 gezeigten Nulldurchgangerfassungsschaltung 102 ausgegeben wird. Wie oben ausgeführt worden ist, ist der Q-Wert des Ruffilters 101 auf einen hohen Wert festgelegt, so daß das Ausgangssignal selbst dann kontinuierlich ist, wenn der Scheitelpunktwert der Pulswellenform MH2, der nach der Arrhythmie auftritt, niedrig wird. Ferner weisen die Pulswellenformen MH3, MH4 eine Positionsverzögerung von ΔT bezüglich der Pulswellenform von MH1 auf, jedoch ändert sich die Phase des Ausgangssignals nicht sofort, sondern folgt allmählich im Zeitverlauf. Es ist zu beachten, daß in diesem Beispiel die Frequenz des Ausgangssignals 1,3 Hz betrug.
Wenn die Elementarwellentransformation auf diese Weise vom Elementarwellentransformationselement 10 synchron mit dem erzeugten Ausgangssignal ausgeführt wird und die Pulswellenanalysedaten MKD erzeugt werden, führt die Frequenzkorrekturvorrichtung 11 eine Frequenzkorrektur für die Pulswellenanalysedaten MKD aus und erzeugt korrigierte Pulswellendaten MKD'. Die 28C zeigt jede Frequenzkomponente M1–M8 der korrigierten Pulswellendaten MKD' entsprechend jeder der Pulswellenformen MH1– MH4. 28D zeigt Mittelwertdaten Ma1-Ma8 der korrigierten Pulswellendaten MKD', die im Speicher 124 gespeichert sind. In diesem Beispiel ändert sich der Mittelwert Ma1–Ma8 im Zeitintervall vom Zeitpunkt T bis zum Zeitpunkt T + 4t nicht.
Die Frequenz des Ausgangssignals der Nulldurchgangerfassungsschaltung 102 ist gleich 1,3 Hz. Somit ist die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH gleich 1,3 Hz. Aus diesem Grund ist der Wert der Mittelwertdaten Ma1, die 1,0–1,5 Hz entsprechen, gleich [7], dem Maximalwert. Die Werte der Mittelwertdaten Ma5, Ma7, die den zweiten und dritten Oberwellen entsprechen, werden die nächst größten [4]. Andererseits ist im Fall der korrigierten Pulswellendaten MKD', die einer arrhythmetischen Pulswellenform MH2 entsprechen, der Scheitelpunktwert niedrig. Die Werte der Daten M1–M8, die den jeweiligen Frequenzkomponenten entsprechen, werden somit klein.
28E zeigt die Bewertungsdaten QD1–QD4, die den jeweiligen Pulswellenformen MH1–MH4 entsprechen. In diesem Beispiel wird der Koeffizient Pk in der obigen Bewertungsfunktion gleich Q(T) = ΣPk·Mak(T) – Mk(T)|/Mak(T), wenn Mak(T) gleich 4 oder größer ist, und wird gleich 0, wenn Mak(T) kleiner als 4 ist.
Zum Beispiel wird QD2 wie folgt von der in 26 gezeigten Berechnungsvorrichtung 125 erzeugt: QD2 = |Ma3 – M3|/Ma3 + |Ma5 – M5|/Ma5 + |Ma7 – M7|/Ma7 = |7 – 0|/7 + |4 – 2|/4 + |4 – 0|/4 = 2,5
Der Komparator 126 vergleicht die Bewertungsdaten QD mit den Referenzdaten RD. In diesem Beispiel ist der Wert der Referenzdaten RD auf [1] gesetzt. Aus diesem Grund wird die Pulswellenform MH2 als Arrhythmie ermittelt, während die Pulswellenformen MH1, MH3 und MH4 als normal ermittelt werden. 28F ist ein Arrhythmie-Erfassungsmerker, der vom Komparator 126 als Arrhythmie-Erfassungsinformation FD ausgegeben wird. Ein Hochpegel zeigt eine Arrhythmie an, während ein Niedrigpegel einen normale Pulswelle anzeigt. Außerdem tritt die Verzögerung der Zeitspanne t im Arrhythmie-Erfassungsmerker auf, da Zeit erforderlich ist, um die Verarbeitung mittels der Berechnungsvorrichtung 125 und des Komparators 126 durchzuführen.
Wenn ein Arrhythmie-Erfassungsmerker als Arrhythmie-Erfassungsinformation FD erfaßt wird, wird auf der Anzeige 13 angezeigt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wobei die Uhrzeit des Auftretens im RAM 14 aufgezeichnet wird. Anschließend wird die Anzahl der Arrhythmie-Erfassungsmerker vom Summierer 15 summiert. Wenn dieser Wert die Schwelle überschreitet, wird der Benutzer über diesen Vorgang von einem Summer benachrichtigt. Außerdem kann der Summer auch verwendet werden, um den Benutzer in dem Fall zu informieren, in dem die Häufigkeit des Arrhythmie-Auftretens pro Zeiteinheit einen Schwellenwert überschreitet.
Als Ergebnis dieser Ausführungsform ist es möglich, eine tragbare Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die eine Arrhythmie mittels einer einfachen Operation genau erfassen kann. Da ferner der Benutzer oder eine dritte Partei über die Zeit informiert wird, zu der die Arrhythmie aufgetreten ist, ist es möglich, sich im Nachhinein über das Auftreten einer Arrhythmie bewußt zu werden. Da die Arrhythmie-Summierungsinformation FSD auf der Anzeige 13 angezeigt wird, kann der Gesundheitszustand leicht erkannt werden. Da ferner der Summer 17 ertönt, wenn die Arrhythmie-Summierungsinformation FSD eine Schwelle überschreitet, ist es möglich, den Benutzer eine Warnung zur Verfügung zu stellen. Da außerdem der Summen 17 ertönt, wenn die Arrhythmie-Häufigkeitsinformation FHD einen Schwellenwert überschreitet, ist es möglich, so ernsthafte Umstände wie z. B. einen plötzlichen Tod zu vermeiden, indem Gegenmaßnahmen wie die Verabreichung von Medikamenten ergriffen werden, selbst in dem Fall, in dem die Arrhythmie während des Schlafes häufig auftritt, was bewirkt, daß der Benutzer in einen gefährlichen Zustand kommt.
7. Vierte Ausführungsform
Die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung der dritten Ausführungsform setzte voraus, daß der Benutzer sich in einem Ruhezustand befand. Der Puls wird jedoch bei einem Individuum, das trainiert, stärker. Wenn somit der Benutzer geht oder Gegenstände hochhebt, ändert sich die Pulswellenform unter dem Einfluß dieser Bewegung. Aus diesem Grund ist es schwierig, eine Arrhythmie korrekt und genau mit der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform in dem Fall zu erfassen, in dem der Benutzer sich bewegt. Die Vorrichtung der vierten Ausführungsform wurde daher hinsichtlich dieses Punktes erdacht, und hat als Aufgabe, eine Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung zu schaffen, die eine Arrhythmie selbst dann genau erfassen kann, wenn eine Körperbewegung vorhanden ist, in dem sie die Körperbewegungskomponente aus der Pulswellenform beseitigt.
7.1. Struktur der vierten Ausführungsform
7-1-1. Äußeres Erscheinungsbild der vierten Ausführungsform
29 ist ein Diagramm, das die äußere Struktur der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zum Verwendungszeitpunkt zeigt. 29 unterscheidet sich von 22B, die die äußere Struktur der dritten Ausführungsform zeigt, dadurch, daß ein Beschleunigungssensor 21 gegenüberliegend dem elastischen Gummi 131 im riemenförmigen Befestigungselement 145 vorgesehen ist. Da der Beschleunigungssensor 21 in der Nähe des Druckpulswellensensors 130 auf der Unterseite des elastischen Gummis 131 in diesem Fall vorgesehen ist, ist es möglich, eine Körperbewegung, die auf den Druckpulswellensensor 130 ausgeübt wird, mit guter Genauigkeit zu erfassen.
7-1-2. Elektrische Struktur der vierten Ausführungsform
Es folgt eine Erläuterung der elektrischen Struktur der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform. 30 ist ein Blockschaltbild der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform.
Das erste Elementarwellentransformationselement 10a und die erste Frequenzkorrekturvorrichtung 11A in dieser Figur besitzen die gleiche Struktur wie das Elementarwellentransformationselement 10 und die Frequenzkorrekturvorrichtung 11 der dritten Ausführungsform, und sind dafür ausgelegt, korrigierte Pulswellendaten MKD' aus der ersten Frequenzkorrekturvorrichtung 11A auszugeben.
Wenn die Körperbewegungswellenform TH vom Beschleunigungssensor 21 erfaßt wird, wird diese dem zweiten Elementarwellentransformationselement 10B zuführt. Die Elementarwellentransformation wird anschließend mit der Körperbewegungswellenform durchgeführt, um Körperbewegungsanalysedaten TKD zu erzeugen. Das zweite Elementarwellentransformationselement 10B ist in der selben Weise aufgebaut wie das Elementarwellentransformationselement 10 der dritten Ausführungsform. Aus diesem Grund umfassen die Körperbewegungsanalysedaten TKD jeweils die Frequenzkomponenten, die durch Trennen des Frequenzbereiches 0–4 Hz in Intervallen von 0,5 Hz erhalten werden. Die zweite Frequenzkorrekturvorrichtung 11B, die die gleiche Struktur aufweist wie die Frequenzkorrekturvorrichtung 11 der dritten Ausführungsform, erzeugt korrigierte Körperbewegungsdaten TKD' durch Ausführen einer Frequenzkorrektur mit den Körperbewegungsanalysedaten TKD.
Als nächstes subtrahiert die Maske 18 die korrigierten Körperbewegungsdaten TKD' von den korrigierten Pulswellendaten MKD' und erzeugt korrigierte Pulswellendaten MKD'', aus denen die Körperbewegungskomponente eliminiert worden ist. Anschließend führt das Feststellungselement 12 eine Arrhythmie-Ermittlung in der gleichen Weise wie in der dritten Ausführungsform durch, auf der Grundlage der korrigierten Pulswellendaten MKD''. Die Anzeige 13 und die anderen Teile, die dem Feststellungselement 12 folgen, besitzen die gleiche Struktur wie in der dritten Ausführungsform und werden daher hier nicht erläutert.
7-2. Operation der vierten Ausführungsform
Im folgenden wird die Operation der vierten Ausführungsform mit Bezug auf die Figuren erläutert.
Dieses Beispiel nimmt den Fall an, in dem der Benutzer mit seiner Hand eine Tasse anhebt und anschließend diese während der Arrhythmie-Erfassung in ihre Ausgangsposition zurückführt. In diesem Fall wird die in 31A gezeigte Pulswellenform MH vom Druckpulswellensensor erfaßt, während die Körperbewegungswellenform TH gleichzeitig wie in 31B gezeigt erfaßt wird.
Die Körperbewegung TH beginnt ab dem Zeitpunkt T1 zuzunehmen und erreicht eine positive Spitze zum Zeitpunkt T2. Anschließend fällt die Körperbewegung TH allmählich ab, durchläuft den Pegel 0 zum Zeitpunkt T2 und erreicht eine negative Spitze bei dem Zeitpunkt T3 und kehrt zum Zeitpunkt T4 zum Pegel 0 zurück. Da die Körperbewegungswellenform TH vom Beschleunigungssensor 21 erfaßt wird, entspricht der Zeitpunkt T3 der Uhrzeit, zu der die Tasse vom Benutzer bis zum Maximum angehoben worden ist, während der Zeitpunkt T1 der Uhrzeit entspricht, zu der der Benutzer beginnt, die Tasse anzuheben, und der Zeitpunkt T4 der Uhrzeit entspricht, zu der die Anhebeoperation abgeschlossen ist. Dementsprechend ist die Zeitperiode vom Zeitpunkt T1 bis T4 die Zeitperiode, während der die Körperbewegung vorhanden ist.
31C ist die Pulswellenform MH' unter der Annahme, daß keine Körperbewegung vorhanden ist. Aus dieser Figur wird deutlich, daß eine Arrhythmie während der Periode Te auftritt, während die Pulswelle während der Perioden Ta–Td und Tf normal ist. Außerdem ist in diesem Beispiel die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH gleich 1,3 Hz.
Als nächstes wird die Operation der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform mit Bezug auf 32 erläutert. Es ist zu beachten, daß die Zeitperioden Ta–Tf, die in 32 gezeigt sind, denjenigen entsprechen, die in 31 gezeigt sind. 32A zeigt die korrigierten Pulswellendaten MKD' in diesem Beispiel als Daten M1–M8 im jeweiligen Frequenzbereich. 32B zeigt korrigierte Körperbewegungsdaten TKD' als Daten M1–M9 in den jeweiligen Frequenzbereichen. Aus 32B wird deutlich, daß die Werte der Daten M1, die 0 Hz–0,5 Hz entsprechen, und die Daten M2, die 0,5 Hz–1,0 Hz entsprechen in der Zeitperiode Ta–Tf zunehmen. Dies liegt daran, daß der Zeitpunkt T1, zu dem die Körperbewegung erzeugt wird, und der Zeitpunkt T4 zu dem die Körperbewegung endet, jeweils den Perioden Ta und Tf entsprechen.
Wenn die korrigierten Pulswellendaten MKD' und die korrigierten Körperbewegungsdaten TKD' an den ersten und zweiten Frequenzkorrekturvorrichtungen 11a bzw. 11b erzeugt werden und der Maske 18 zugeführt werden, subtrahiert die Maske 18 die korrigierten Körperbewegungsdaten TKD' von den korrigierten Pulswellendaten MKD' um korrigierte Pulswellendaten MKD" erzeugen, aus denen die Körperbewegungskomponente entfernt worden ist. Diese korrigierten Pulswellendaten MKD'' sind in 32C gezeigt. Als Ergebnis wird selbst dann, wenn eine Körperbewegung vorhanden ist, deren Auswirkung aufgehoben, wodurch es möglich wird, korrigierte Pulswellendaten MKD'' zu erhalten, die äquivalent sind zu korrigierten Pulswellendaten MKD', die aus einer Pulswelle erhalten werden, wenn sich der Benutzer in einem Ruhezustand befindet.
Das Feststellungselement 12 ermittelt, ob eine Arrhythmie aufgetreten ist, auf der Grundlage der korrigierten Pulswellendaten MKD''. In der Verarbeitung für diese Ermittlung werden die Bewertungsdaten QD unter Verwendung der Mittelwerttabelle (Speicher 123 in 26), die von einer normalen Pulswelle erhalten worden ist, erzeugt. Wenn die Mittelwertdaten Ma1–Ma8, die in der Mittelwerttabelle gespeichert sind, so sind, wie in 32D gezeigt ist, sind die Bewertungsdaten QDa–QDf, die in jeder Periode erzeugt werden, so beschaffen, wie in 32E gezeigt ist. Der Komparator 126 vergleicht die Bewertungsdaten QD mit den Referenzdaten RD. In diesem Beispiel ist der Wert der Referenztabelle RD auf [1] festgelegt. Es ist zu beachten, daß die Bedingungen für das Setzen der Referenzdaten RD als variabel in der dritten Ausführungsform offenbart sind. In diesem Beispiel beträgt der Wert der Bewertungsdaten QDe, die zu der Zeitperiode Te erzeugt werden, gleich 2,5, was den Wert der Referenzdaten RD überschreitet. Es wird ermittelt, daß eine Arrhythmie in der Zeitperiode Te aufgetreten ist, wobei der in 32F gezeigte Arrhythmie-Erfassungsmerker als Arrhythmie-Erfassungsinformation FD erzeugt wird.
Wenn eine Arrhythmie-Merker als Arrhythmie-Erfassungsinformation FD erfaßt wird, wird auf der Anzeige 13 anschließend, wie in der dritten Ausführungsform, die Tatsache, daß ein Arrhythmie-Ereignis aufgetreten ist, angezeigt, wobei die Uhrzeit des Ereignisses im RAM 14 gespeichert wird. Die Anzahl der Arrhythmie-Erfassungsmerker wird vom Summieren 15 summiert. Wenn dieser Wert eine Schwelle überschreitet, wird der Benutzer mittels eines Summers über diese Tatsache informiert. Wenn außerdem die Häufigkeit des Auftretens pro Zeiteinheit eine Schwelle überschreitet, wird in diesem Fall ebenfalls der Summer aktiviert.
Die vierte Ausführungsform ist dafür ausgelegt, eine Elementarwellentransformation mit der Körperbewegungswellenform TH durchzuführen und anschließend die Körperbewegungskomponente auf der Grundlage hiervon zu beseitigen. Es ist somit möglich, eine Arrhythmie während der täglichen Aktivitäten oder sogar dann, wenn der Benutzer trainiert, genau zu erfassen. Als Ergebnis ist es möglich, die Arrhythmie-Erfassungsoperation ohne Behinderung des Patienten auszuführen, sogar in dem Fall, in dem Messungen über eine verlängerte Zeitperiode erforderlich sind, wie z. B. für Arrhythmie-Summeninfonnationen FSD über einen Tag. Dementsprechend ist dies nützlich, wenn der physiologische Zustand des Patienten diagnostiziert wird.
8. Fünfte Ausführungsform
Die Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform hat die Arrhythmie erfaßt durch Erfassen der Körperbewegung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors 21 und Beseitigen der Körperbewegungskomponente, die in den korrigierten Pulswellendaten MKD' enthalten ist, durch Subtrahieren der korrigierten Körperbewegungsdaten TKD' von den korrigierten Pulswellendaten MKD'. Da jedoch der Beschleunigungssensor 21, das zweite Elementarwellentransformationselement 10B und die zweite Frequenzkorrekturvorrichtung 11B erforderlich sind, ist die Struktur der vierten Ausführungsform kompliziert. Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde hinsichtlich dieses Punktes erdacht und soll eine Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung schaffen, die eine Arrhythmie selbst bei Anwesenheit einer Körperbewegung genau erfassen kann, obwohl ihre Struktur einfach ist.
8-1. Struktur der fünften Ausführungsform
Das äußere Erscheinungsbild der Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform ist äquivalent zu der äußeren Struktur der in den 21 und 22 gezeigten dritten Ausführungsform und wird daher hier nicht erläutert. Die elektrische Struktur dieser Ausführungsform wird jedoch erläutert. 33 ist ein Blockschaltbild der Arrhytmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform. 33 ist äquivalent zu der in Verbindung mit der dritten Ausführungsform erläuterten 23, mit der Ausnahme, daß ein Körperbewegungsseparator 19 zwischen der Frequenzkorrekturvorrichtung 11 und dem Entscheidungselement 12 eingefügt ist. Dieser Unterscheidungspunkt wird im Folgenden erläutert.
Der Körperbewegungsseparator 19 trennt und entfernt die Körperbewegungskomponente aus den korrigierten Pulswellendaten MKD' und erzeugt korrigierte Pulswellendaten TDB, aus denen die Körperbewegung abgetrennt worden ist. Der Körperbewegungsseparator 19 nutzt die folgenden Eigenschaften der Körperbewegung.
Die Körperbewegung wird nämlich als Ergebnis der vertikalen Bewegung der Arme oder der Schwingbewegung der Arme während des Laufens erzeugt. Im Verlauf der täglichen Aktivitäten ergibt sich nahezu keine plötzliche Bewegung des Körpers. Aus diesem Grund wird während der täglichen Aktivitäten die Frequenzkomponente der Körperbewegungspulswelle TH nicht so hoch, sondern liegt typischerweise im Bereich von 0 Hz–1 Hz. In diesem Fall ist die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH häufig im Bereich von 1 Hz–2 Hz. Dementsprechend liegt während der täglichen Aktivitäten die Frequenzkomponente der Körperbewegungswellenform TH in einem Frequenzbereich, der niedriger ist als die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH.
Während des Sports, wie z. B. des Laufens, übt andererseits die Schwingbewegung der Arme und dergleichen einen Einfluß aus. Aus diesem Grund wird die Frequenzkomponente der Körperbewegungswellenform TH etwas höher, während die Pulsrate in Reaktion auf die Übungsintensität ansteigt. Aus diesem Grund wird die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH zum gleichen Zeitpunkt ebenfalls höher. Die Frequenzkomponente der Körperbewegungswellenform TH liegt daher typischerweise in einem Frequenzbereich, der niedriger ist als die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH, selbst wenn der Benutzer ein sportliches Spiel betreibt.
Der Körperbewegungsseparator 19 nutzt diesen Punkt, um die Körperbewegungskomponente abzutrennen, und ist dafür ausgelegt, Frequenzbereiche zu ignorieren, die niedriger sind als die Grundwellenkomponente der Pulswellenform MH. Wenn in diesem Fall eine Körperbewegungskomponente in einem Frequenzbereich vorhanden ist, der höher ist als die Grundwellenkomponente der Pulswellenform MH, sinkt die Genauigkeit der Arrhythmie-Erfassung. Da jedoch eine höhere Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Körperbewegungskomponente in einem Frequenzbereich liegt, der niedriger ist als die Grundwellenkomponente der Pulswellenform MH, ist es möglich, eine hochgenaue Arrhythmie-Erfassung durchzuführen. 34 ist ein genaues Blockschaltbild des Körperbewegungsseparators 19. Der Wellenformumformer 191 führt eine Wellenformumformung für die Pulswellenform MH durch und erzeugt einen Rücksetzimpuls, der mit der Impulswellenform MH synchronisiert ist. Genauer umfaßt der Wellenformumformer 191 ein Ruffilter 101, eine Nulldurchgangerfassungsschaltung 102 und dergleichen. Ein Zähler 192 zählt die Taktimpulse, die in den Figuren nicht gezeigt sind, und ist so beschaffen, daß ein Zählerwert mittels des Rücksetzimpulses zurückgesetzt wird. Eine Mittelwertberechnungsschaltung 193 berechnet den Mittelwert des Zählerwertes des Zählers 192 und kann einen Addieren 121, Koeffizientenschaltungen 122 und 123 und einen Speicher 123 umfassen. In diesem Fall entspricht der Mittelwert, der von der Mittelwertberechnungsschaltung 193 berechnet wird, der durchschnittlichen Periode der Pulswellenform MH. Wenn dementsprechend auf den Mittelwert Bezug genommen wird, ist es möglich, die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH zu erfassen.
Auf der Grundlage des obenerwähnten Mittelwertes spezifiziert die Substitutionsschaltung 194 den Frequenzbereich, der die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH enthält. Wenn z. B. der Mittelwert gleich 0,71 s ist, ist die Frequenz der Grundwelle gleich 1,4 Hz. Somit ist der spezifizierte Frequenzbereich gleich 1 Hz–1,5 Hz. Anschließend erzeugt die Substitutionsschaltung 194 für den Frequenzbereich, der kleiner ist als der spezifizierte Frequenzbereich, korrigierte Pulswellendaten TBD, aus denen die Körperbewegungskomponente abgetrennt worden ist, durch Substituieren der korrigierten Pulswellendaten MKD' mit [0]. Als Ergebnis werden Komponenten von Frequenzbereichen, die niedriger sind als die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH, in der Arrhythmie-Ermittlung ignoriert. In diesem Fall wird die Pulswellenkomponenten durch [0] ersetzt, zusammen mit der Körperbewegungskomponente. Da jedoch der charakteristische Abschnitt der Pulswellenform MH in einem Frequenzbereich vorhanden ist, der höher ist als die Frequenz der Grundwelle, hat diese Substitution durch [0] nahezu keinen Einfluß auf die Ermittlung der Arrhythmie.
Auf der Grundlage der so erzeugten korrigierten Daten TBD, aus denen die Körperbewegungskomponente abgetrennt worden ist, erzeugt das Entscheidungselement 12 eine Arrhythmie-Erfassungsinformation FD nach der Ausführung der Ermittlung der Arrhythmie. Die Anzeige 13 und andere Teile, die dem Entscheidungselement 12 nachgeordnet sind, sind in der gleichen Weise aufgebaut wie in der dritten Ausführungsform und werden hier daher nicht erneut erläutert.
8-2. Operation der fünften Ausführungsform
Im Folgenden wird die Operation der fünften Ausführungsform mit Bezug auf die Figuren erläutert.
Die in 31A gezeigte Pulswellenform MH wurde von einem Druckpulswellensensor 130 in diesem Beispiel erfaßt. 35 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Operation einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. Die Zeitperioden ta–tf, die in 35 gezeigt sind, entsprechen denjenigen, die in 31 gezeigt sind.
35A zeigt die korrigierten Pulswellendaten MKD' in diesem Beispiel als Daten M1–M8 im jeweiligen Frequenzbereich und ist äquivalent zu 32A. Die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH ist auf 1,3 Hz gesetzt. Der Frequenzbereich, der von der Substitutionsschaltung 194 spezifiziert wird, wird zu 1,0 Hz–1,5 Hz. Somit wird der Frequenzbereich für die Substitution zu 0,5 Hz–1,0 Hz entsprechend den Daten M2 und 0 Hz–0,5 Hz entsprechend M1. Dementsprechend werden die Daten M1, M2 der korrigierten Pulswellendaten MKD' durch [0] ersetzt, so daß korrigierte Pulswellendaten TBD erzeugt werden, wie in 35B gezeigt ist, aus denen die Körperbewegungskomponente abgetrennt worden ist.
Das Entscheidungselement 12 stellt eine Arrhythmie auf der Grundlage dieser korrigierten Pulswellendaten TBD fest, aus denen die Körperbewegungskomponente entfernt worden ist. Während des Entscheidungsprozesses wird auf eine Mittelwerttabelle (Speicher 123 der 26) Bezug genommen, die aus normalen Pulswellen erhalten wird, wobei Bewertungsdaten QD erzeugt werden. Wenn die in der Mittelwerttabelle gespeicherten Mittelwertdaten Ma1–Ma8 so beschaffen sind, wie in 35C gezeigt ist, werden die Bewertungsdaten QDa–QDf, die in jeder Zeitperiode erzeugt werden, so, wie in 35D gezeigt ist.
Aus dem Vergleich zwischen 35D und 32E wird deutlich, daß es einen leichten Unterschied zwischen den Bewertungsdaten QDb und QDe gibt. Dies beruht auf der Anwesenheit einer leichten Komponente von 1,0 Hz–1,5 Hz in der Körperbewegung. Mit anderen Worten, bei der Verwendung der korrigierten Körperbewegungsdaten TKD', die in 32B gezeigt sind, wird der Wert der Daten M3 in der Zeitperiode Tb, Td gleich [1], wobei hier die Komponente von 1,0 Hz–1,5 Hz vorhanden ist. Diese Komponente wird ignoriert, wenn die Substitution von der Substitutionsschaltung 194 ausgeführt wird, so daß eine leichte Abweichung erzeugt wird. Die Differenz zwischen den Bewertungsdaten QDb, QDe beträgt jedoch 0,1, so daß selbst dann, wenn diese Differenz ignoriert wird, eine sehr geringe Störung der Genauigkeit der Arrhythmie-Ermittlung vorliegt.
Der Komparator 126 vergleicht die Bewertungsdaten QD und die Referenzdaten RD. In diesem Beispiel ist der Wert der Referenzdaten RD auf [1] fixiert. Es ist zu beachten, daß der Grund dafür, daß der Wert der Referenzdaten RD veränderlich sein kann, derjenige ist, der in der dritten Ausführungsform dargelegt worden ist.
Der Wert der Bewertungsdaten QDe, die in der Zeitperiode Te erzeugt werden, ist in diesem Beispiel gleich 2,5, was den Wert der Referenzdaten RD überschreitet. Dementsprechend wird ermittelt, daß eine Arrhythmie in der Zeitperiode Te aufgetreten ist, wobei der in 35E gezeigte Arrhythmie-Merkererzeugt wird. Dieser Arrhythmie-Merker ist äquivalent zu demjenigen, der in 32F gezeigt ist.
Wenn dieser Arrhythmie-Erfassungsmerker als Arryhthmie-Erfassungsinformation FD erfaßt wird, wird die Tatsache, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, auf der Anzeige 13 angezeigt, in derselben Weise wie in der dritten Ausführungsform. Außerdem wird die Uhrzeit, zu der die Arrhythmie aufgetreten ist, im RAM 14 aufgezeichnet. Die Anzahl der Arrhytmie-Erfassungsmerker wird vom Summierer 15 addiert. Wenn dieser Wert den Schwellenwert überschreitet, wird der Benutzer mittels eines Summers benachrichtigt. Wenn ferner die Häufigkeit des Auftretens pro Zeiteinheit einen Schwellenwert überschreitet, wird ein Summer verwendet, um den Benutzer über diese Tatsache zu informieren.
In der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Körperbewegungskomponente abgetrennt durch geschicktes Nutzen der Eigenschaft der Körperbewegung, wobei eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Körperbewegungskomponente in einem Frequenzbereich vorhanden ist, der niedriger ist als die Frequenzkomponente der Grundwelle der Pulswellenform MH. Aus diesem Grund ist es möglich, den Beschleunigungssensor 21, das zweite Elementarwellentransformationselement 10B und die zweite Frequenzkorrekturvorrichtung 11B wegzulassen, die in der vierten Ausführungsform benötigt werden. Außerdem ist es möglich, eine Arrhythmie genau zu erfassen, selbst wenn die Körperbewegung vorhanden ist.
9. Modifikationen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern kann z. B. auf folgende Weise modifiziert werden.

(1) Die dritten bis fünften Ausführungsformen verwenden Frequenzkorrekturvorrichtungen zum Vergleichen der Energie in verschiedenen Frequenzbereichen. Es ist jedoch auch annehmbar, eine Arrhythmie zu erfassen durch Konzentration auf einen gegebenen Frequenzbereich, und Berechnen der Energiepegel desselben. In diesem Fall ist es nicht notwendig, ein Frequenzkorrekturmittel zu verwenden. Wenn z. B. die Frequenzbereiche 0–0,4 Hz, 0,4–0,8 Hz, 0,8–1,6 Hz, 1,6–3,2 Hz und 3,2–6,4 Hz ausgewählt werden, wird beobachtet, daß die Grundwellenkomponente in den Bereichen 0,8 Hz–1,6 Hz und 1,6 Hz–3,2 Hz vorhanden ist. Somit kann eine Arrhythmie erfaßt werden durch Erhalten der Summe dieser zwei Bereiche und Vergleichen dieser mit einem gegebenen Referenzwert.
(2) In den dritten bis fünften Ausführungsformen wurde jedes der Elementarwellentransformationselemente 10, 10A, 10B mit einem Normalfunktionsentwickler W versehen, der die Elementarwellentransformation ausführte. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Vielmehr kann die Elementarwellentransformation auch mittels einer Filterbank verwirklicht werden. Ein Beispiel der Struktur einer Filterbank ist in 36 gezeigt. In dieser Figur umfaßt die Filterbank drei Stufen, wobei die Grundeinheit ein Hochpaßfilter 1A und ein Dezimationsfilter 1C, sowie ein Niedrigbereichfilter 1B und ein Dezimationsfilter 1C ist. Das Hochpaßfilter 1A und das Niedrigbereichsfilter 1B sind so beschaffen, daß sie einen gegebenen Frequenzbereich abtrennen und eine Hochbereich-Frequenzkomponente bzw. eine Niedrigbereich-Frequenzkomponente ausgeben. Dieses Beispiel betrachtet 0 Hz–4 Hz als den Frequenzbereich der Pulswellendaten MD, so daß der Durchlaßbereich des ersten Hochpaßfilters 1A auf 2 Hz–4 Hz gesetzt ist, während der Durchlaßbereich des ersten Niedrigbereichfilters 1B auf 0 Hz– 1 Hz gesetzt ist. Das Dezimationsfilter 1C sondert Daten in jedem Abtastwert aus.

Die so erzeugten Daten werden der nächsten Stufe zugeführt, wobei eine Frequenzbereichstrennung und eine Datenaussiebung wiederholt wird, wobei die Daten M1–M8 schließlich mit der Aufteilung des Frequenzbereiches 0 Hz–4 Hz in acht Abschnitte erhalten werden.
Das Hochpaßfilter 1A und das Niedrigbereichfilter 1B können aus einem Transversalfilter bestehen, das im Inneren ein Verzögerungselement (D-Flip-Flop) enthält. Die menschliche Pulsrate liegt im Bereich von 40–200 Schlägen. Die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH schwankt von Augenblick zu Augenblick in Reaktion auf den physiologischen Zustand. Wenn es möglich ist, den abzutrennenden Bereich synchron mit der Frequenz der Grundwelle zu variieren, ist es möglich, dynamische Informationen entsprechend dem physiologischen Zustand zu erhalten. Daher kann ein dem Transversalfilter zugeführter Takt auf die Pulswellenform MH abgestimmt sein, wobei der abzutrennende Bereich in angemessener Weise variiert wird.
Unter den Pulswellenanalysedaten MKD sind die repräsentativen Frequenzkomponenten, die die Eigenschaften der Pulswellenform MH ausdrücken, die Frequenzkomponenten der Grundwellen, der zweiten Oberwelle und der dritten Oberwelle. Dementsprechend kann ein Abschnitt der Ausgangsdaten M1–M8 der Filterbank verwendet werden, um eine Arrhythmie-Ermittlung auszuführen. Wenn in diesem Fall die Filterbank so beschaffen ist, daß sie mit der Pulswellenform MH synchron ist, ist es möglich, das Hochpaßfilter 1A, das Niedrigbereichfilter 1B oder das Dezimationsfilter 1C wegzulassen, um somit die Struktur zu vereinfachen.

(3) Die Körperbewegungswellenform TH wurde unter Verwendung eines Beschleunigungssensors 21 in der vierten Ausführungsform erfaßt. Wenn die Körperbewegung erfaßt wird, wird die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH hoch, da der Benutzer sich in einem Benutzer Trainingszustand befindet. Diese Pulswellenform MH unterliegt einer Frequenzanalyse im ersten Elementarwellentransformationselement 10A. Wenn jedoch der Frequenzbereich, der das Ziel der Frequenzanalyse ist, fest ist, kann es schwierig sein, die charakteristischen Abschnitte der Pulswellenform MH vollständig zu analysieren. Wenn z. B. ein Individuum, bei dem die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH in Ruhe gleich 1 Hz ist, zu laufen anfängt, ändert sich die Frequenz der Grundwelle der Pulswellenform MH auf 2 Hz (entsprechend einer Pulsrate von 120). Durch Ausführen der Elementarwellentransformation innerhalb des Bereiches 0–4 Hz, wie oben in der vierten Ausführungsform erläutert worden ist, ist es möglich, eine Frequenzanalyse über die dritte Oberwelle der Pulswellenform MH auszuführen. Da jedoch die dritte Oberwelle während des Laufens 6 Hz erreicht, wird es unmöglich, eine Frequenzanalyse auszuführen.

Die Übungsintensität kann somit auf der Grundlage der Körperbewegungswellenform TH erhalten werden, wobei die ersten und zweiten Elementarwellentransformationselemente 10A, 10B so gesteuert werden, daß der Frequenzbereich, in dem die Elementarwellentransformation ausgeführt wird, zu einem höheren Bereich verschoben wird, wenn die Übungsintensität zunimmt.
Wenn die ersten und zweiten Elementarwellentransformationselemente 10A, 10B aus Filterbänken gebildet sind, wie oben beschrieben worden ist, kann die Steuerung der Taktfrequenz in Reaktion auf die Übungsintensität ausgeführt werden. Mit anderen Worten, es ist annehmbar, eine herkömmliche Regelung auszuführen, so daß die Taktfrequenz höher wird, wenn die Übungsintensität ansteigt.
Während des Laufens weist der Takt der Körperbewegungswellenform TH den Takt des Rückkehrzyklus des Arms des Läufers auf, und besitzt eine konstante Beziehung zum Takt des Schrittes der Füße. Typischerweise werden mit jeder Schwingung des Arms zwei Schritte ausgeführt. Ferner kann die Übungsintensität als Produkt der Laufgeschwindigkeit und der Schrittlänge dargestellt werden. Wenn die Laufgeschwindigkeit erhöht wird, nimmt im Allgemeinen tendenziell die Schrittzahl zu, während die Schrittlänge tendenziell abnimmt. Dementsprechend besteht eine konstante Beziehung zwischen der Körperbewegungswellenform TH und der Übungsintensität.
Zum Beispiel zeigt 41 sowohl die Beziehung zwischen dem Puls und der Laufgeschwindigkeit beim Laufen auf dem Boden, als auch die Beziehung zwischen der Laufschrittzahl und der Laufgeschwindigkeit. Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist klar, daß der Puls und die Laufschrittzahl der Testperson zunehmen, wenn die Laufgeschwindigkeit ansteigt. Das heißt, wenn die Laufschrittzahl ansteigt, nehmen die Übungsintensität und die Pulsrate begleitend hierzu zu. Dementsprechend kann die Beziehung zwischen der Übungsintensität und dem Takt der Körperbewegungswellenform TH im Voraus gemessen und in einer Tabelle gespeichert werden, wobei die Übungsintensität unter Bezugnahme auf diese Tabelle berechnet wird.
Aus 41 wird deutlich, daß eine konstante Beziehung zwischen dem Takt der Körperbewegungswellenform TH und dem Herzschlag besteht. Dementsprechend kann die Beziehung zwischen dem Takt der Körperbewegungswellenform TH und dem Frequenzbereich, der das Ziel der Frequenzanalyse ist, in einer Tabelle gespeichert werden, wobei der Frequenzbereich, der das Ziel der Frequenzanalyse ist, anschließend unter Bezugnahme auf die Tabelle ausgelesen wird, auf der Grundlage des Takts der gemessenen Körperbewegungswellenform TH. Genauer kann die Beziehung zwischen dem Takt der Körperbewegungswellenform TH und der optimalen Taktfrequenz im Voraus gemessen werden und in einer Tabelle gespeichert werden, wobei auf diese Tabelle Bezug genommen wird, wenn die Taktfrequenz bestimmt wird.
In diesen Fällen ist es annehmbar, Daten von nur wenigen Stellen zu speichern, statt die Beziehung zum Takt der Körperbewegungswellenform TH genau zu ermitteln. Die übrigen Daten können anschließend interpoliert werden.
Die obenbeschriebene Modifikation kann in einer Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung verwendet werden, in der ein Körperbewegungserfassungsmittel, wie z. B. ein Beschleunigungssensor 21 und dergleichen, zu der Struktur der fünften Ausführungsform hinzugefügt worden ist. In diesem Fall kann der Frequenzbereich, der das Ziel der Elementarwellentransformation ist, in Reaktion auf den Körperbewegungstakt variiert werden, indem der Trainingszustand des Körpers auf der Grundlage der vom Körperbewegungserfassungsmittel erfaßten Körperbewegungsform TH erfaßt wird und ein Steuermittel bereitgestellt wird, das den Frequenzbereich der Frequenzanalyse, die vom Elementarwellentransformationselement ausgeführt wird, auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung variiert.

(4) In der vierten Ausführungsform waren eine erste Frequenzkorrekturvorrichtung 11A und eine zweite Frequenzkorrekturvorrichtung 11B vor der Maske 18 vorgesehen, wobei eine Frequenzkorrektur separat für die Pulswellenanalysedaten MKD und die Körperbewegungsanalysedaten TKD ausgeführt wurde. Es ist jedoch auch annehmbar, eine Frequenzkorrekturvorrichtung nach der Maske 18 vorzusehen, anstelle der ersten und zweiten Frequenzkorrekturvorrichtungen 11A, 11B. Da die Frequenzkorrektur in diesem Fall gemeinsam ausgeführt wird, ist es möglich, mit dieser Bauform leicht eine Arrhyhthmie-Erfassung auszuführen.

In der fünften Ausführungsform wurde eine Frequenzkorrekturvorrichtung 11 vor dem Körperbewegungsseparator 19 vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Vielmehr kann die Frequenzkorrekturvorrichtung 11 nach dem Körperbewegungsseparator 19 vorgesehen sein, wobei deren Ausgang dem Entscheidungselement 12 zugeführt wird. Das heißt, die Frequenzkorrektur kann zwischen der Elementarwellentransformation und der Verarbeitung für die Arrhythmie-Ermittlung ausgeführt werden. Außerdem ist es auch annehmbar, die Frequenzkorrekturvorrichtung 11 wegzulassen.

(5) In den dritten bis fünften Ausführungsformen kann eine Steuervorrich tung, die eine dritte Warninformation KD3 auf der Grundlage der Arrhythmie-Häufigkeitsinformation FHD und der Arrhythmie-Summeninformation FSD erzeugt, neu hinzugefügt werden, wobei eine Meldung durch Zuführung der dritten Warninformation KD3 zum Summer 17 bereitgestellt wird. In diesem Fall erzeugt die Steuervorrichtung die dritte Warninformation KD3, wenn die Arrhythmie-Häufigkeitsinformation FHD und die Arrhythmie-Summeninformation FSD beide die jeweiligen vorgegebenen Werte überschreiten. Die Bedingungen für die Erzeugung der dritten Warninformation können in einer Tabelle gespeichert werden, nachdem sie mit einer Arryhthmiehäufigkeitsinformation FHD und einer Arrhythmie-Summeninformation FSD in Bezug gesetzt worden sind, wobei die dritte Warninformation anschließend unter Bezugnahme auf diese Tabelle erzeugt wird.
(6) Die Arrhythmie-Summeninformation FSD kann in den dritten bis fünften Ausführungsformen nach Ausführen einer Einstufung dieser Information angezeigt werden. Genauer, wenn die Arrhythmie-Summeninformation FSD angezeigt wird, ist es annehmbar, auf eine LCD und dergleichen einen Sprachausdruck anzuzeigen, wie z. B. "Krankheit sehr wahrscheinlich", 'Vorsicht", "Gesundheitszustand durchschnittlich", "Gesundheitszustand mäßig" oder "Gesundheitszustand gut". In diesem Fall können die Buchstaben A, B, C, D und E als Abstufungen für jede dieser Anzeigen angewendet werden, wobei diese Symbole anschließend jeweils auf einer LCD und dergleichen angezeigt werden.
(7) Die vorangehenden ersten bis fünften Ausführungsformen wurden unter Verwendung eines Druckpulswellensensors 130 als Beispiel des Pulswellenerfassungsmittels erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Vielmehr ist jedes Mittel annehmbar, vorausgesetzt, daß es ein Mittel ist, das den Puls erfassen kann. Außerdem gilt dies auch in dem Fall, in dem die Pulserfassung an der Speichenarterie ausgeführt wird, oder in dem Fall, in dem sie an der Fingerspitze ausgeführt wird.

Zum Beispiel kann ein photoelektrischer Pulswellensensor verwendet werden. Photoelektrische Pulswellensensoren weisen eine Bauform auf, wie z. B. in 37 gezeigt ist, wobei einige Sensoren dieses Typs reflektiertes Licht verwenden und andere durchgelassenes Licht verwenden.
Photoelektrische Pulswellensensoren, die reflektiertes Licht verwenden, werden zuerst erläutert. Wenn der Schalter SW in 37 in den Ein-Zustand versetzt ist, was die Unterdrückung der Spannung von der Elektrik veranlaßt, wird Licht von der LED 32 abgestrahlt. Dieses Licht wird am Phototransistor 33 empfangen, nachdem es von den Blutgefäßen und dem Gewebe reflektiert worden ist, wobei ein Pulswellensignal M erfaßt wird. Die Wellenlänge des von der LED erzeugten Lichts wird so gewählt, daß sie in der Nähe der Absorptionswellenlängenspitzen des Hämoglobins im Blut liegt. Die Stärke des empfangenen Lichts ändert sich somit in Reaktion auf die Blutflussmenge. Durch Erfassen der Stärke des empfangenen Lichts kann dementsprechend eine Pulserfassung bewerkstelligt werden.
Wenn reflektiertes Licht verwendet wird, wird für die LED in geeigneter Weise eine blaue LED des InGaN-Typs (Indium-Gallium-Stickstoff) verwendet. Das erzeugte Lichtspektrum einer blauen LED weist z. B. eine Spitze bei 450 nm auf, wobei der erzeugte Lichtwellenlängenbereich im Bereich von 350 bis 600 nm liegt. In diesem Fall kann ein GaASP-Typ-Phototransistor PT (Galliumarsenid-Phosphor) für den Phototransistor PT verwendet werden, entsprechend der LED mit den obenbeschriebenen Lichtemissionseigenschaften. Der Wellenlängenbereich des empfangenen Lichts des Phototransistors PT weist z. B. einen Hauptempfindlichkeitsbereich im Bereich von 300 bis 600 nm auf, wobei ein Empfindlichkeitsbereich auch unterhalb von 300 nm vorhanden ist. Wenn eine blaue LED und ein Phototransistor PT, wie oben beschrieben worden ist, kombiniert werden, wird die Pulswelle in dem überlappenden Wellenlängenbereich von 300 bis 600 nm erfaßt. Dies bietet folgende Vorteile.
Im Fall des Außenlichts ist es tendenziell kaum möglich, daß das Licht mit einem Wellenlängenbereich von 700 nm oder weniger durch das Gewebe des Fingers gelangt. Selbst wenn der Abschnitt des Fingers, der nicht durch das Sensorbefestigungsband abgedeckt ist, mit Außenlicht bestrahlt wird, erreicht aus diesen Grund das Licht nicht durch das Fingergewebe den Phototransistor 33. Vielmehr erreicht nur das Licht in dem Wellenlängenbereich, der die Erfassung nicht beeinträchtigt, den Phototransistor 33. Andererseits wird das Licht in einem niedrigen Wellenlängenbereich von 300 nm oder weniger nahezu vollständig von der Hautoberfläche absorbiert. Selbst wenn daher der Wellenlängenbereich des empfangenen Lichts auf 700 nm oder weniger festgelegt wird, beträgt der wirkliche Wellenlängenbereich des empfangenen Lichts 300 bis 700 nm. Dementsprechend ist es möglich, den Einfluß des Außenlichts zu beschränken, ohne den Finger stark abdecken zu müssen. Außerdem ist der Absorptionskoeffizient des Bluthämoglobins bezüglich des Lichts mit einer Wellenlänge von 300 bis 700 nm groß, und ist um das Mehrfache bis 100-fache größer als der Absorptionskoeffizient bezüglich des Lichts mit einer Wellenlänge von 880 nm. Wenn dementsprechend, wie in diesem Beispiel, Licht in dem Wellenlängenbereich (300 bis 700 nm), in dem die Absorptionseigenschaften groß sind, als Erfassungslicht verwendet wird, variiert in Reaktion auf die Absorptionseigenschaften des Hämoglobins der erfaßte Wert mit guter Empfindlichkeit in Reaktion auf Änderungen des Blutvolumens. Dementsprechend ist es möglich, den Störabstand des Pulswellensignals, das auf der Änderung des Blutvolumens beruht, zu erhöhen.
Es folgt eine Erläuterung des Falls, in dem das durchgelassenes Licht verwendet wird. Wie oben erwähnt worden ist, ist es tendenziell kaum möglich, das Licht im Wellenlängenbereich von 700 nm oder weniger durch das Fingergewebe gelangt. Aus diesem Grund wird dann, wenn durchgelassenes Licht verwendet wird, Licht mit einer Wellenlänge von 600 bis 1.000 nm von einem lichtemittierenden Element abgestrahlt, wobei das abgestrahlte Licht in der Reihenfolge Gewebe → Blutgefäße → Gewebe durchgelassen wird. Die Änderung der Lichtmenge im durchgelassenen Licht wird anschließend erfaßt. Da das durchgelassene Licht eine Absorption durch das Hämoglobin im Blut unterliegt, ist es möglich, die Pulswellenform zu erfassen durch Erfassen der Änderung der Lichtmenge des durchgelassenen Lichts.
Für das lichtemittierende Element kann in geeigneter Weise eine InGaAs-Typ- (Iridium-Galliumarsenid)- oder GaAs-Typ-(Galliumarsenid)-Laser-Emissionsdiode verwendet werden. Da das Außenlicht mit einer Wellenlänge von 600 bis 1.000 nm leicht durch das Gewebe gelangt, wird der Steuerabstand des Pulswellensignals beeinträchtigt, wenn Außenlicht auf das Lichtempfangselement auftrifft. Daher kann Laserlicht abgestrahlt werden, das vom lichtemittierenden Element polarisiert worden ist, wobei das durchgelassene Licht am Lichtempfangselement über einen polaren Lichtfilter empfangen wird. Als Ergebnis gibt es keine Beeinflussung durch Außenlicht, so daß das Pulswellensignal mit einem guten Störabstand erfaßt werden kann.
Ein photoelektrischer Pulswellensensor kann in der obenbeschriebenen Armbanduhr verwendet werden. Wenn reflektiertes Licht verwendet wird, kann eine Sensoreinheit, die in einer einteiligen Weise mit den lichtemittierenden und lichtempfangenden Elementen ausgebildet ist, anstelle von elastischem Gummi 131 und dem Druckpulswellensensor 130, der an dessen Rückseite vorgesehen ist, verwendet werden. Wenn im Gegensatz hierzu durchgelassenes Licht verwendet wird, ist ein lichtemittierendes Element 200 an der Befestigungselementseite vorgesehen, wobei ein lichtempfangendes Element 201 an der Armbanduhrseite des riemenförmigen Befestigungselements 145 vorgesehen ist, wie in 38A gezeigt ist. In diesem Fall gelangt das von lichtemittierenden Element 200 abgestrahlte Licht durch die Blutgefäße 143 und läuft anschließend zwischen der Speiche 202 und der Elle 203 hindurch, um das lichtempfangende Element 201 zu erreichen. Da es notwendig ist, daß das abgestrahlte Licht in dem Fall, in dem durchgelassenes Licht verwendet wird, durch das Gewebe läuft, ist eine Wellenlänge von 600 bis 1.000 nm hinsichtlich der Absorption durch das Gewebe wünschenswert.
Es folgt eine Erläuterung des Verwendungszustands, wenn die Erfassungsposition sich am Finger befindet. 38B ist ein Beispiel, im welchem reflektiertes Licht verwendet wird, um die Pulswelle an der Fingerspitze zu erfassen. Lichtemittierende und lichtempfangende Elemente sind in der Sensoreinheit 45 enthalten. Ein ringförmiges Sensorbefestigungsband 52 wird verwendet, um die Vorrichtung am Finger zu befestigen. In diesem Fall sind die Sensoreinheit 54 und der Vorrichtungshauptkörper 1 verbunden, wie in 3 gezeigt ist. Ein Pulswellensignal MS wird über ein Verbindungskabel 51 dem Vorrichtungshauptkörper 1 zugeführt. 38C ist ein Beispiel, in welchem durchgelassenes Licht verwendet wird, um die Pulswelle zu erfassen. Ein Greifelement 204 und ein Greifelement 205 sind mittels einer Feder 207 vorbelastet und dafür ausgelegt, um eine Achse 206 zu rotieren. Ein lichtemittierendes Element 200 und ein lichtempfangendes Element 201 sind am Greifelement 204 und am Greifelement 205 vorgesehen. Wenn diese Pulswellenerfassungsvorrichtung verwendet wird, wird die Pulswelle erfaßt durch Greifen des Steges zwischen dem Daumen und dem Zeigefinger mit den Griffelementen 204 und 205.
Der Verwendungszustand, wenn der photoelektrische Pulswellensensor mit einer Brille kombiniert ist, wird im Folgenden erläutert. Es ist zu beachten, daß in der Anordnung dieser Brille auch eine Anzeigevorrichtung als Mittel zum Bereitstellen einer Meldung für den Benutzer eingebaut ist. Dementsprechend wird zusätzlich zur Funktion als Pulswellendetektor auch die Funktion als Anzeigevorrichtung erläutert.
39 ist eine Schrägansicht, die eine Anordnung zeigt, in der eine Vorrichtung, mit der ein Pulswellendetektor verbunden ist, an einer Brille angebracht ist. Wie in der Figur gezeigt ist, ist der Vorrichtungshauptkörper in einen Hauptkörper 75a und einen Hauptkörper 75b unterteilt, die an den Bügeln 76 der Brille angebracht sind. Diese Hauptkörper sind über einen in den Bügeln 76 eingebetteten Leitungsdraht elektrisch verbunden.
Der Hauptkörper 75a enthält eine Anzeigesteuerschaltung. Eine Flüssigkristalltafel 78 ist über der gesamten Oberfläche der Seite der Linse 77 des Hauptkörpers 75a angebracht. Eine Linse 79 ist an der Kante dieser lateralen Oberfläche in einem spezifischen Winkel befestigt. Eine Ansteuerschaltung für die Flüssigkristalltafel 78, die eine (nicht gezeigte) Lichtquelle enthält, und eine Schaltung zum Bilden von Anzeigedaten sind im Hauptkörper 75a enthalten. Das von dieser Lichtquelle emittierte Licht läuft durch die Flüssigkristalltafel 78 und wird am Spiegel 79 reflektiert, um auf die Linse 77 der Brille aufzutreffen. Die Hauptkomponenten der Vorrichtung sind im Hauptkörper 75b enthalten, wobei verschiedene Typen von Knöpfen auf der oberen Oberfläche desselben vorgesehen sind. Es ist zu beachten, daß die Funktionen dieser Knöpfe 80, 81 für jede Vorrichtung verschieden sind.
Ein Phototransistor 33 und eine LED 32 (siehe 37), die den elektronischen Pulswellensensor bilden, sind in Polstern 82, 83 enthalten, wobei die Polster 82, 83 dafür ausgelegt sind, am Ohrläppchen befestigt zu werden. Diese Polster 82, 83 sind mittels Leitungsdrähten 84, 84 elektrisch verbun den, die aus dem Hauptkörper 75b herausgezogen werden.
Es ist z. B. annehmbar, daß die Vorrichtung ein photoelektrischer Pulswellensensor mit einer Bauform ist, die in 37 gezeigt ist. Wenn der Schalter SW eingeschaltet wird, was die Beaufschlagung mit einer Spannung von der Stromquelle veranlaßt, wird Licht von der LED 32 abgestrahlt, von den Blutgefäßen und Geweben reflektiert, und anschließend am Phototransistor 33 empfangen, wo das Pulswellensignal M erfaßt wird. Die Wellenlänge des von der LED ausgesendeten Lichts ist in diesem Fall so gewählt, daß sie nahe der Absorptionswellenlängenspitze vom Hämoglobin im Blut liegt. Aus diesem Grund variiert die Stärke des empfangenen Lichts in Reaktion auf das Blutflußvolumen. Somit kann der Puls erfaßt werden durch Erfassen der Stärke des empfangenen Lichts.

(8) Der erste Elementarwellentransformator 10A in der vierten Ausführungsform kann so beschaffen sein, wie in 40 gezeigt ist.

In 40 wird eine Körperbewegungsform TH der Amplitudenerfassungsschaltung 110 zugeführt, wobei deren Amplitudenwert PB erfaßt wird. Dieser Amplitudenwert PB wird vom Komparator 111 mit einem Referenzwert REF verglichen. Anschließend wird am Komparator 111 ein Steuersignal erzeugt, das während des Intervalls, in dem der Amplitudenwert PB den Referenzwert REF unterschreitet, auf Niedrigpegel liegt, und während des Intervalls, in dem der Amplitudenwert PB unterhalb des Referenzwertes REF liegt, auf Hochpegel liegt. Dieses Steuersignal zeigt die Anwesenheit oder Abwesenheit der Körperbewegung an. Das heißt, die Körperbewegung ist während des Niedrigpegelintervalls vorhanden, ist jedoch während des Hochpegelintervalls nicht vorhanden. Hierbei wird der Referenzwert REF im Voraus durch Versuche ermittelt, um eine Unterscheidung zwischen der Anwesenheit und Abwesenheit der Körperbewegung zu ermöglichen. Eine Torschaltung 112 beaufschlagt die Pulswellenform MH auf der Grundlage des Steuersignals mit einem Tor. Genauer kann die Pulswellenform MH dem Ruffilter zugeführt werden, wenn das Steuersignal auf Hochpegel liegt, wird jedoch dem Ruffilter nicht zugeführt, wenn das Steuersignal auf Niedrigpegel liegt. Als Ergebnis ist es möglich, die Pulswellenform MH während der Zeitperiode, in der die Körperbewegung vorhanden ist, zu maskieren.
Der Q-Wert des Ruffilters ist in diesem Fall hoch eingestellt, so daß selbst dann, wenn die Zufuhr der Pulswellenform MH für eine feste Zeitperiode gestoppt ist, es möglich ist, die Ausgabe einer sinusförmigen Welle fortzusetzen, die eine Fortsetzung der Wellenform ist, die vor dem Ende der Zufuhr der Pulswellenform MH ausgegeben wurde. Selbst wenn die Körperbewegung vorhanden ist, ist es dementsprechend möglich, die Periode der Pulswellenform MH zu berechnen und die Elementarwellentransformation auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Berechnung auszuführen.

(9) Es ist annehmbar, die Arrhythmie-Erfassung wie im Folgenden beschrieben in jeder der dritten bis fünften Ausführungsformen auszuführen. Zuerst wird die Kontinuität der Pulswellenform MH anhand der Pulswellenanalysedaten MKD ermittelt, die aus der Elementarwellentransformation resultieren (Schritt S1). Anschließend, wenn die Diskontinuität erfaßt wird, wird eine Ermittlung der Anwesenheit oder Abwesenheit einer Körperbewegung auf der Grundlage der Körperbewegungswellenform TH durchgeführt (Schritt S2). Wenn festgestellt wird, daß die Körperbewegung vorhanden ist, wird anschließend die Körperbewegungskomponente aus der Pulswellenkomponente mittels des Verfahrens entfernt, das in den vierten und fünften Ausführungsformen beschrieben worden ist, wobei anschließend die Arrhythmie-Ermittlung auf der Grundlage dieses Ergebnisses durchgeführt wird (Schritt (S3). Wenn im Gegensatz hierzu im Schritt S1 festgestellt wird, daß die Pulswellenform kontinuierlich ist, wird ermittelt, daß keine Arrhythmie vorhanden war (Schritt S4).
(10) Wenn in den ersten und fünften Ausführungsformen keine Körperbewegung vorhanden ist, ist es nicht notwendig, die FFT-Transformations- oder Elementarwellentransformationsverarbeitung auszuführen. Vielmehr kann ein unregelmäßiger Puls auf der Grundlage der Zahl erfaßt werden, die für jeden Abschnitt berechnet wird, in welchem die Pulswellenform den Schwellenwert überschreitet. Während täglicher Aktivitäten kommt es häufig vor, daß sich eine kontinuierliche Periode ergibt, während der keine Körperbewegung vorhanden ist. Durch Umschalten der Verarbeitung in Reaktion auf die Anwesenheit oder Abwesenheit der Körperbewegung ist es möglich, die Verarbeitungszeit zu reduzieren sowie den Stromverbrauch zu senken.

Claims

Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung, umfassend: ein Pulswellenerfassungsmittel (130, 10A, 11A) zum nicht-invasivem Erfassen einer Pulswellenform in einem Körper; ein Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel (21, 10B, 11B, 18), das dafür ausgelegt ist, eine Körperbewegungskomponente aus der vom PulswellenErfassungsmittel erfaßten Pulswellenform auszuschließen; ein Arrhythmie-Erfassungsmittel (12), das dafür ausgelegt ist, eine Arrhythmie zu erfassen durch Überwachen von Änderungen in der reinen Pulswellenform, die erhalten wird, nachdem die Körperbewegungskomponente vom Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel ausgeschlossen worden ist; und ein Meldemittel (13), das dafür ausgelegt ist, eine Meldung der Ergebnisse der Erfassung vom Arrhythmie-Erfassungsmittel oder eine Meldung der Informationen, die die reine Pulswellenform zeigen, die erhalten wird, nachdem die Körperbewegungskomponente durch das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel ausgeschlossen worden ist, bereitzustellen.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: ein KörperbewegungsErfassungsmittel zum Erfassen der Bewegung des Körpers und zum Ausgeben einer Körperbewegungswellenform; wobei das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel dafür ausgelegt ist, die durch die Körperbewegungswellenform spezifizierte Körperbewegungskomponente aus der vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßten Pulswellenform auszuschließen.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: ein Körperbewegungserfassungsmittel zum Erfassen der Bewegung des Körpers und zum Ausgeben einer Körperbewegungswellenform; ein Referenzwertfeststellungsmittel, das dafür ausgelegt ist, einen repräsentativen Wert für das Intervall zwischen Pulswellen zu erhalten, die die Pulswellenform während des Intervalls zum Ermitteln des Referenzwertes bilden, um den repräsentativen Wert als den Referenzwert für das Pulswellenintervall zu setzen; und ein Vergleichsmittel, das dafür ausgelegt ist, einen Intervallwert bezüglich der vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßten Pulswellenform zu erhalten, um die Differenz zwischen dem Intervallwert und dem Referenzwert zu ermitteln; wobei das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel dafür ausgelegt ist, die vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßte Pulswellenform dem Vergleichsmittel nur in dem Fall zuzuführen, in dem vom Körperbewegungserfassungsmittel keine Körperbewegungswellenform ausgegeben wird; und das Meldemittel dafür ausgelegt ist, eine Meldung der vom Vergleichsmittel erhaltenen Differenz bereitzustellen.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: ein Körperbewegungserfassungsmittel, das eine Körperbewegung erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt; ein Referenzwertfeststellungsmittel, das einen repräsentativen Wert für das Intervall zwischen Pulswellen erhält, die die Pulswellenform während des Intervalls zum Ermitteln des Referenzwertes bilden, und den repräsentativen Wert als den Referenzwert für das Pulswellenintervall setzt; ein Vergleichsmittel, das das Intervall bezüglich der vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßten Pulswellenform erhält und die Differenz zwischen dem Intervallwert und dem Referenzwert erhält; und ein Feststellungsmittel, das ermittelt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn die vom Vergleichsmittel erhaltene Differenz außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt; wobei das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel die vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßte Pulswellenform nur in dem Fall dem Vergleichsmittel zuführt, in dem vom KörperbewegungsErfassungsmittel keine Körperbewegungswellenform ausgegeben wird; und das Meldemittel eine Meldung des Ergebnisses der Ermittlung vom Feststellungsmittel bereitstellt.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Arrhythmie-Erfassungsmittel ein Referenzwertaktualisierungsmittel aufweist, das den Referenzwert unter Verwendung der Intervalle in dem Fall aktualisiert, in dem die vom Vergleichsmittel erhaltene Differenz für zwei kontinuierliche Pulswellenintervalle innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: das Arrhythmie-Erfassungsmittel ein Frequenzanalysemittel aufweist, das eine Frequenzanalyse der vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßten Pulswellenform ausführt; das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel die Körperbewegungskomponente aus den vom Frequenzanalysemittel erhaltenen Frequenzanalyseergebnissen ausschließt; und das Arrhythmie-Erfassungsmittel eine Arrhythmie unter Verwendung der Frequenzanalyseergebnisse erfaßt, aus denen die Körperbewegungskomponente vom Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel ausgeschlossen worden ist.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß: das Arrhythmie-Erfassungsmittel ein Körperbewegungskonstanz-Feststellungsmittel aufweist, das die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Konstanz der Körperbewegung auf der Grundlage der vom Körperbewegungserfassungsmittel ausgegebenen Körperbewegungswellenform feststellt; wobei das Arrhythmie-Erfassungsmittel eine Arrhythmie auf der Grundlage der Ergebnisse der Frequenzanalyse vom Frequenzanalysemittel nur in dem Fall erfaßt, in dem das Körperbewegungskonstanz-Feststellungsmittel ermittelt hat, daß in der Körperbewegung eine Konstanz vorhanden ist.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Arrhythmie-Erfassungsmittel ein Fourier-Transformationsmittel als Frequenzanalysemittel verwendet, wobei das Fourier-Transformationsmittel eine schnelle Fourier-Transformation der vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßten Pulswellenform ausführt.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Arrhythmie-Erfassungsmittel ein Bereichsschätzmittel aufweist, das den geeigneten Bereich der Änderung der Herzschlagfrequenz schätzt; wobei in dem Fall ermittelt wird, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, in dem keine Frequenzspektrallinie, die in den vom Bereichsschätzmittel geschätzten Bereich der Änderung ragt, in den Frequenzanalyseergebnissen des Fourier-Transformationsmittels vorhanden ist.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch: ein Körperbewegungserfassungsmittel, das die Bewegung des Körpers erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt; wobei das Arrhythmie-Erfassungsmittel das Fourier-Transformationsmittel als ein erstes Fourier-Transformationsmittel und ein zweites Fourier-Transformationsmittel aufweist, das eine schnelle Fourier-Transformation der vom Körperbewegungserfassungsmittel erfaßten Körperbewegungswellenform ausführt; das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel die Ergebnisse der zweiten Fourier-Transformation von den Ergebnissen der Analyse vom ersten Fourier-Transformationsmittel subtrahiert; und das Arrhythmie-Erfassungsmittel eine Arrhythmie unter Verwendung der Ergebnisse der Subtraktionsoperation vom Körperbewegungskompo nenten-Ausschlußmittel erfaßt.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch: ein Körperbewegungserfassungsmittel, das die Bewegung des Körpers erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt; wobei das Arrhythmie-Erfassungsmittel mit dem Fourier-Transformationsmittel als ein erstes Fourier-Transformationsmittel und einem zweiten Fourier-Transformationsmittel versehen ist, das eine schnelle Fourier-Transformation der vom Körperbewegungserfassungsmittel erfaßten Körperbewegungswellenform ausführt; das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel die der Körperbewegung entsprechende Frequenzkomponente aus den Ergebnissen der Frequenzanalyse vom zweiten Fourier-Transformationsmittel erhält und die Frequenzkomponente aus den Frequenzanalyseergebnissen der ersten Fourier-Transformation ausschließt; und das Arrhythmie-Erfassungsmittel eine Arrhythmie unter Verwendung der Frequenzanalyseergebnisse erfaßt, aus denen die der Körperbewegung entsprechende Frequenzkomponente vom Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel ausgeschlossen worden ist.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Arrhythmie-Erfassungsmittel ein Elementarwellen-Transformationsmittel für das Frequenzanalysemittel verwendet, wobei das Elementarwellen-Transformationsmittel eine Elementarwellentransformation der vom Pulswellenerfassungsmittel erfaßten Pulswellenform ausführt und Pulswellenanalysedaten in jedem Frequenzbereich erzeugt; wobei ermittelt wird, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn durch Analysieren der Kontinuität der Pulswellenanalysedaten in jedem Frequenzbereich ein anomaler Abschnitt erfaßt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Arrhythmie-Erfassungsmittel ein Frequenzkorrekturmittel aufweist, das eine Korrektur der Pulswellenanalysedaten auf der Grundlage jeder der entsprechenden Frequenzen ausführt, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird, und korrigierte Pulswellendaten erzeugt; wobei ermittelt wird, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn ein durch die Analyse der Kontinuität der korrigierten Pulswellendaten in jedem Frequenzbereich anomaler Abschnitt erfaßt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Körperbewegungserfassungsmittel, das die Bewegung des Körpers erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt; wobei das Arrhythmie-Erfassungsmittel mit dem Elementarwellen-Transformationsmittel als dem ersten Elementarwellen-Transformationsmittel und einem zweiten Elementarwellen-Transformationsmittel versehen ist, das eine Elementarwellentransformation der vom Körperbewegungserfassungsmittel erfaßten Körperbewegungspulswelle ausführt und Körperbewegungsanalysedaten in jedem Frequenzbereich erzeugt; das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel ein Maskierungsmittel aufweist, das die Körperbewegungsanalysedaten von den Pulswellenanalysedaten subtrahiert und Pulswellenanalysedaten erzeugt, aus denen die Körperbewegung entfernt worden ist; und das Arrhythmie-Erfassungsmittel ermittelt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn durch Analysieren der Kontinuität der Pulswellenanalysedaten, die vom Maskierungsmittel in jedem Frequenzbereich erzeugt worden sind, ein anomaler Abschnitt erfaßt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: ein KörperbewegungsErfassungsmittel, das die Bewegung des Körpers erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt; wobei das Arrhythmie-Erfassungsmittel versehen ist mit: dem Elementarwellen-Transformationsmittel als einem ersten Elementarwellen-Transformationsmittel; einem Frequenzkorrekturmittel, das eine Korrektur der Pulswellenanalysedaten auf der Grundlage jeder der entsprechenden Frequenzen ausführt, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird; ein zweites Elementarwellen-Transformationsmittel, das eine Elementarwellentransformation der vom Körperbewegungserfassungsmittel erfaßten Körperbewegungswellenform ausführt und Körperbewegungsanalysedaten für jeden Frequenzbereich erzeugt; ein zweites Frequenzkorrekturmittel, das eine Korrektur der Körperbewegungsanalysedaten auf der Grundlage jeder der entsprechenden Frequenzen ausführt, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird, und korrigierte Körperbewegungsdaten erzeugt; wobei das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel ein Maskierungsmittel aufweist, das die korrigierten Körperbewegungsdaten von den korrigierten Pulswellendaten subtrahiert und korrigierte Pulswellendaten erzeugt, aus denen die Körperbewegung ausgeschlossen worden ist; und das Arrhythmie-Erfassungsmittel ermittelt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn durch Analyse der Kontinuität der korrigierten Pulswellendaten, die vom Maskierungsmittel in jedem Frequenzbereich erzeugt worden sind, ein anomaler Abschnitt erfaßt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Körperbewegungserfassungsmittel, das die Bewegung des Körpers erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt; wobei das Arrhythmie-Erfassungsmittel mit dem Elementarwellen-Transformationsmittel als dem ersten Elementarwellen-Transformationsmittel und einem zweiten Elementarwellen-Transformationsmittel versehen ist, das eine Elementarwellentransformation der vom Körperbewegungserfassungsmittel erfaßten Körperbewegungswellenform ausführt und Körperbewegungsanalysedaten in jedem Frequenzbereich erzeugt; das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel ein Maskierungsmittel aufweist, das die Körperbewegungsanalysedaten von den Pulswellenanalysedaten subtrahiert und in jedem Frequenzbereich Pulswellendaten erzeugt, aus denen die Körperbewegung ausgeschlossen worden ist; und das Arrhythmie-Erfassungsmittel ein Frequenzkorrekturmittel aufweist, das eine Korrektur der Pulswellendaten auf der Grundlage jeder der entsprechenden Frequenzen ausführt, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird, und korrigierte Pulswellendaten erzeugt; das Arrhythmie-Erfassungsmittel ermittelt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn durch Analyse der Kontinuität der korrigierten Pulswellendaten, die vom Maskierungsmittel in jedem Frequenzbereich erzeugt worden sind, ein anomaler Abschnitt erfaßt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: ein Körperbewegungserfassungsmittel, das die Bewegung des Körpers erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt; wobei das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel Pulswellendaten nach dem Ausschluß der Frequenzkomponenten, die der Körperbewegung entsprechen, aus den Pulswellenanalysedaten erzeugt; und das Arrhythmie-Erfassungsmittel ermittelt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn durch Analysieren der Kontinuität der Pulswellendaten in jedem Frequenzbereich ein anomaler Abschnitt erfaßt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: ein Körperbewegungserfassungsmittel, das die Bewegung des Körpers erfaßt und eine Körperbewegungswellenform ausgibt; wobei das Arrhythmie-Erfassungsmittel mit einem Frequenzkorrekturmittel versehen ist, das eine Korrektur der Pulswellenanalysedaten auf der Grundlage jeder der entsprechenden Frequenzen ausführt, so daß die Leistungsdichte pro Frequenz konstant wird, und korrigierte Pulswellendaten erzeugt; das Körperbewegungskomponenten-Ausschlußmittel Pulswellendaten nach dem Ausschluß der der Körperbewegung entsprechenden Frequenzkomponenten aus den korrigierten Pulswellendaten erzeugt; und das Arrhythmie-Erfassungsmittel ermittelt, daß eine Arrhythmie aufgetreten ist, wenn durch Analysieren der Kontinuität der Pulswellendaten in jedem Frequenzbereich ein anomaler Abschnitt erfaßt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 12, 13, 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Arrhythmie-Erfassungsmittel versehen ist mit: einem Pulswellenperiodenerfassungsmittel, das die Periode der Pulswellenform erfaßt; wobei das Elementarwellen-Transformationsmittel eine Elementarwellentransformation synchron mit der erfaßten Periode ausführt.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß: das Arrhythmie-Erfassungsmittel mit einem Pulswellenperiodenerfassungsmittel versehen ist, das die Periode der Pulswellenform erfaßt; und das erste Elementarwellen-Transformationsmittel und das zweite Elementarwellen-Transformationsmittel eine Elementarwellentransformation synchron mit der erfaßten Periode ausführen.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch ein Aufzeichnungsmittel, das die Zeit aufzeichnet, zu der ein Arrhythmie-Ereignis vom Arrhythmie-Erfassungsmittel erfaßt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meldung der Informationen vorgesehen ist, die sich auf die im Aufzeichnungsmittel gespeicherte Arrhythmie-Ereigniszeit beziehen.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meldung vorgesehen ist nach dem Zuordnen der Informationen bezüglich einer im Aufzeichnungsmittel gespeicherten Arrhythmie-Ereigniszeit zu physiologischen Rhythmen im Körper und Wiedergeben der Informationen in einem Graphen.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch ein Frequenzberechnungsmittel, das die Häufigkeit, mit der vom Arrhythmie-Erfassungsmittel während einer vorgegebenen Zeitperiode eine Arrhythmie ermittelt wird, als Arrhythmie-Frequenzinformation berechnet.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeich net durch ein zweites Meldemittel, das eine Meldung bereitstellt, wenn die Arrhythmie-Frequenzinformation einen im voraus ermittelten spezifischen Wert überschreitet.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch ein Summierungsmittel, das die Häufigkeit summiert, mit der vom Arrhythmie-Erfassungsmittel eine Arrhythmie ermittelt worden ist, und eine Arrhythmie-Summeninformation erzeugt.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch ein drittes Meldemittel, das eine Meldung bereitstellt, wenn die Arrhythmie-Summeninformation einen im voraus ermittelten spezifischen Wert überschreitet.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch: ein Frequenzberechnungsmittel, das die Häufigkeit, mit der vom Arrhythmie-Erfassungsmittel während einer spezifischen Zeitperiode eine Arrhythmie ermittelt wird, als Arrhythmie-Frequenzinformation berechnet; und ein Summierungsmittel, das die Häufigkeit summiert, mit der vom Arrhythmie-Erfassungsmittel eine Arrhythmie erfaßt worden ist, und eine Arrhythmie-Summeninformation erzeugt.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch: ein Frequenzberechnungsmittel, das die Häufigkeit, mit der vom Arrhythmie-Erfassungsmittel während einer spezifischen Zeitperiode eine Arrhythmie ermittelt wird, als Arrhythmie-Frequenzinformation berechnet; und ein Summierungsmittel, das die Häufigkeit summiert, mit der vom Arrhythmie-Erfassungsmittel eine Arrhythmie erfaßt worden ist, und eine Arrhythmie-Summeninformation erzeugt; und ein viertes Meldemittel, das eine Meldung bereitstellt, wenn sowohl die Arrhythmie-Frequenzinformation als auch die Arrhythmie-Summeninformation die jeweiligen spezifischen Werte, die hierfür im voraus ermittelt worden sind, überschreiten.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 24, 25, 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meldung der Arrhythmie-Frequenzinformation bereitgestellt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meldung der Summeninformation bereitgestellt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 28 oder Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meldung der Arrhythmie-Frequenzinformation und der Summeninformation bereitgestellt wird.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Arrhythmie-Erfassungsverarbeitung und die Verarbeitung verschiedener Meldungen vom Arrhythmie-Erfassungsmittel parallel ausgeführt werden können.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das PulswellenErfassungsmittel einen Druck-Pulswellensensor umfaßt, der einen Druck verwendet, um den arteriellen Puls im Körper zu erfassen.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das PulswellenErfassungsmittel reflektiertes Licht empfängt, das erhalten wird, wenn die Erfassungsstelle am Körper mit Licht mit einer Wellenlänge von 300 bis 700 nm bestrahlt wird, und das empfangene Lichtsignal als Pulswellenform erfaßt.
Arrhythmie-Erfassungsvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulswellenerfassungsmittel durchgelassenes Licht empfängt, das erhalten wird, wenn die Erfassungsstelle am Körper mit Licht mit einer Wellenlänge von 600 bis 1.000 nm bestrahlt wird, und das empfangene Lichtsignal als Pulswellenform erfaßt.