特許 5944550 自律神経機能診断装置およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5944550

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年7月5日

(54)【発明の名称】自律神経機能診断装置およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/0245 20060101AFI20160621BHJP

   A61B 5/16 20060101ALI20160621BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/02 711Z

   A61B5/02 710B

   A61B5/16

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-76490(P2015-76490)

(22)【出願日】2015年4月3日

【審査請求日】2015年10月29日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】504254998

【氏名又は名称】株式会社クロスウェル

(74)【代理人】

【識別番号】110000039

【氏名又は名称】特許業務法人アイ・ピー・ウィン

(72)【発明者】

【氏名】永谷 基

【審査官】 湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２３９６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９９７２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０２４５

Ａ６１Ｂ ５／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被診断者の心拍数を測定する心拍数測定手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記被診断者に対して起立動作を指示する指示手段と、
前記指示手段により起立動作が指示された後の心拍数と、前記指示手段により起立動作が指示される前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御する制御手段と、
前記被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲の情報を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記被診断者の年齢と前記記憶手段に記憶された情報とから、前記被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲を決定する
自律神経機能診断装置。

【請求項2】

被診断者の心拍数を測定する心拍数測定手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記被診断者に対して起立動作を指示する指示手段と、
前記指示手段により起立動作が指示された後の心拍数と、前記指示手段により起立動作が指示される前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを備え、
前記指示手段は、前記被診断者に対して着席動作を指示し、
前記制御手段は、前記指示手段により着席動作が指示された後の心拍数と、前記指示手段により着席動作が指示される前の心拍数との差である心拍数減少量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御する
自律神経機能診断装置。

【請求項3】

前記制御手段は、前記心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および前記心拍数減少量が正常範囲内であるか否かを２次元表示するよう前記表示手段を制御する請求項２記載の自律神経機能診断装置。

【請求項4】

前記被診断者の年齢に基づく心拍数減少量の正常範囲の情報を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記被診断者の年齢と前記記憶手段に記憶された情報とから、前記被診断者の年齢に基づく心拍数減少量の正常範囲を決定する請求項２または３記載の自律神経機能診断装置。

【請求項5】

前記制御手段は、前記指示手段により起立動作が指示される前の安静時の心拍数と、前記被診断者の年齢に基づいて算出される内因性心拍数との差が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御する請求項１から４のいずれか１項記載の自律神経機能診断装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および前記安静時の心拍数と内因性心拍数との差が正常範囲内であるか否かを２次元表示するよう前記表示手段を制御する請求項５記載の自律神経機能診断装置。

【請求項7】

心拍数測定手段によって測定された被診断者の心拍数を受信する受信手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記被診断者に対して起立動作を指示する指示手段と、
前記指示手段により起立動作が指示された後の心拍数と、前記指示手段により起立動作が指示される前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御する制御手段と、
前記被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲の情報を記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記被診断者の年齢と前記記憶手段に記憶された情報とから、前記被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲を決定する
自律神経機能診断装置。

【請求項8】

心拍数測定手段によって測定された被診断者の心拍数を受信する受信手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記被診断者に対して起立動作を指示する指示手段と、
前記指示手段により起立動作が指示された後の心拍数と、前記指示手段により起立動作が指示される前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを備え、
前記指示手段は、前記被診断者に対して着席動作を指示し、
前記制御手段は、前記指示手段により着席動作が指示された後の心拍数と、前記指示手段により着席動作が指示される前の心拍数との差である心拍数減少量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御する
自律神経機能診断装置。

【請求項9】

心拍数測定手段によって測定された被診断者の起立動作前の心拍数を受信するステップと、
前記被診断者に対して起立動作を指示するステップと、
心拍数測定手段によって測定された起立動作後の被診断者の心拍数を受信するステップと、
前記被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲の情報を記憶する記憶手段に記憶された情報と、前記被診断者の年齢とから、前記被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲を決定するステップと、
起立動作後の心拍数と、起立動作前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定するステップと、
該判定結果を表示するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項10】

心拍数測定手段によって測定された被診断者の起立動作前の心拍数を受信するステップと、
前記被診断者に対して起立動作を指示するステップと、
心拍数測定手段によって測定された起立動作後の被診断者の心拍数を受信するステップと、
起立動作後の心拍数と、起立動作前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定するステップと、
前記被診断者に対して着席動作を指示するステップと、
心拍数測定手段によって測定された着席動作後の被診断者の心拍数を受信するステップと、
着席動作後の心拍数と、着席動作前の心拍数との差である心拍数減少量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定するステップと、
前記被診断者の自律神経機能の異常の有無の判定結果を表示するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律神経機能が正常に機能しているか否かを評価するための自律神経機能診断装置およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

現代社会では、社会環境に基づく様々なストレスが増加している。そのため、近年、うつ病、自律神経失調症、起立性調節障害のような精神的な疾患を抱える患者の増加が大きな社会問題となっている。そして、このような精神的な疾患に陥ると、自律神経が正常に機能しなくなる機能障害が発生する。

【0003】

自律神経には、主に活性状態の時に機能する交感神経と、主に安静状態の時に機能する副交感神経とがある。生体が安静状態の時には、自律神経の状態が副交感神経優位の状態となり、血圧値、心拍数は下降する。そして、生体が緊張・活性状態の時には、自律神経の状態は交感神経優位の状態となり、血圧値、心拍数が上昇する。

【0004】

自律神経機能が正常な場合には、この交感神経と副交感神経とがバランスを保ちながら交感神経優位の状態と副交感神経優位の状態との間で切り替えが行われる。しかし、自律神経機能が異常になると、交感神経が過剰反応して異常に亢進してしまったり、交感神経が正常に反応せずに自律神経の状態を正常に保てなくなってしまったりする。そして、このように自律神経機能が正常な状態でなくなってしまうと、自律神経のバランスがくずれてしまい頭痛、吐き気、めまい、動悸、立ちくらみ等の各種症状を引き起こすこととなる。

【0005】

このような自律神経機能の診断を行うための方法として、様々な方法が提案されている（例えば特許文献１、２、３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４５１６６２３号公報

【特許文献2】特許第５５９２３２３号公報

【特許文献3】特許第５５９３４７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、上述したような先行技術は、被診断者から測定された心電データを周波数解析してパワースペクトルを取得し、このパワースペクトルからＬＦ（Low Frequency）成分、ＨＦ（High Frequency）成分、ＬＦ／ＨＦ、ＣＶＲＲ（Coefficient of Variance of R-R intervals：心電図Ｒ−Ｒ間隔変動係数）等の各種値を算出して、被診断者の自律神経機能の状態を判定するものであった。

【0008】

そのため、このような先行技術では、被診断者の体に電極を装着して心電データを測定する手間が必要であったり、心電データに基づいて様々な値を算出するために煩雑な算出処理を必要とするため、被診断者の自律神経機能の異常の有無を簡便に行うことができないという問題点があった。

【0009】

そこで、本発明の目的は、自律神経機能の異常の有無を、心電データ等の測定をする必要なく簡便に判定することができる自律神経機能診断装置およびプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

[自律神経機能診断装置]
上記目的を達成するために、本発明の自律神経機能診断装置は、被診断者の心拍数を測定する心拍数測定手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記被診断者に対して起立動作を指示する指示手段と、
前記指示手段により起立動作が指示された後の心拍数と、前記指示手段により起立動作が指示される前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを有する自律神経機能診断装置である。

【0011】

本発明によれば、起立動作前後の心拍数増加量が予め設定された正常範囲であるか否かにより、交感神経の反応（機能）が適正な範囲であるかを判定することができ、自律神経機能の異常の有無を、心電データ等の測定をする必要なく簡便に判定することができるという効果を得ることができる。

【0012】

また、本発明は、前記被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲の情報を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記被診断者の年齢と前記記憶手段に記憶された情報とから、前記被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲を決定するようにしても良い。

【0013】

本発明によれば、被診断者の年齢に応じた正常範囲を用いて被診断者の自律神経機能の判定を行うことができるため、より高い精度で、自律神経機能の異常の有無を判定することができるという効果を得ることができる。

【0014】

また、本発明は、前記指示手段が、前記被診断者に対して着席動作を指示し、
前記制御手段は、前記指示手段により着席動作が指示された後の心拍数と、前記指示手段により着席動作が指示される前の心拍数との差である心拍数減少量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御するようにしても良い。

【0015】

本発明によれば、心拍数増加量だけでなく、心拍数減少量を用いて自律神経機能の異常の有無を判定することができるため、より高い精度での判定を行うことが可能となる。

【0016】

また、本発明は、前記制御手段が、前記心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および前記心拍数減少量が正常範囲内であるか否かを２次元表示するよう前記表示手段を制御するようにしても良い。

【0017】

本発明によれば、心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および心拍数減少量が正常範囲内であるか否かが２次元表示されるため、被診断者の自律神経機能の異常の有無を直感的に把握することが可能となる。

【0018】

また、本発明は、前記被診断者の年齢に基づく心拍数減少量の正常範囲の情報を記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記被診断者の年齢と前記記憶手段に記憶された情報とから、前記被診断者の年齢に基づく心拍数減少量の正常範囲を決定するようにしても良い。

【0019】

本発明によれば、被診断者の年齢に応じた正常範囲を用いて被診断者の自律神経機能の判定を行うことができるため、より高い精度で、自律神経機能の異常の有無を判定することができるという効果を得ることができる。

【0020】

さらに、本発明は、前記制御手段が、前記指示手段により起立動作が指示される前の安静時の心拍数と、前記被診断者の年齢に基づいて算出される内因性心拍数との差が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御するようにしても良い。

【0021】

本発明によれば、心拍数増加量だけでなく、安静時の心拍数と内因性心拍数との差を用いて自律神経機能の異常の有無を判定することができるため、より高い精度での判定を行うことが可能となる。

【0022】

さらに、本発明は、前記制御手段が、前記心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および前記安静時の心拍数と内因性心拍数との差が正常範囲内であるか否かを２次元表示するよう前記表示手段を制御するようにしても良い。

【0023】

本発明によれば、心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および安静時の心拍数と内因性心拍数との差が正常範囲内であるか否かが２次元表示されるため、被診断者の自律神経機能の異常の有無を直感的に把握することが可能となる。

【0024】

また、本発明の他の自律神経機能診断装置は、心拍数測定手段によって測定された被診断者の心拍数を受信する受信手段と、
生体情報を表示するための表示手段と、
前記被診断者に対して起立動作を指示する指示手段と、
前記指示手段により起立動作が指示された後の心拍数と、前記指示手段により起立動作が指示される前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、該判定結果を表示するよう前記表示手段を制御する制御手段とを有する自律神経機能診断装置である。

【0025】

[プログラム]
また、本発明のプログラムは、心拍数測定手段によって測定された被診断者の起立動作前の心拍数を受信するステップと、
前記被診断者に対して起立動作を指示するステップと、
心拍数測定手段によって測定された起立動作後の被診断者の心拍数を受信するステップと、
起立動作後の心拍数と、起立動作前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより前記被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定するステップと、
該判定結果を表示するステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0026】

以上、説明したように、本発明によれば、自律神経機能の異常の有無を、心電データ等の測定をする必要なく簡便に判定することが可能になるという効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の一実施形態の自律神経機能診断装置の構成を示すブロック図である。

【図2】自律神経機能診断を行うためのアプリが起動した状態のスマートフォン１０の機能構成を説明するための図である。

【図3】被診断者の年齢に応じて変化する心拍数増加量の正常範囲の情報の一例を示す図である。

【図4】被診断者の年齢に応じて変化する、安静時心拍数と内因性心拍数との差の正常範囲の情報の一例を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態の自律神経機能診断装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図6】被診断者に対して着席して安静にすることを指示する際の画面表示例を示す図である。

【図7】被診断者に対して起立動作を指示する際の画面表示例を示す図である。

【図8】被診断者に対して着席動作を指示する際の画面表示例を示す図である。

【図9】心拍数増加量を用いた判定を行って交感神経機能の異常の有無を判定する際の処理を示すフローチャートである。

【図10】安静時心拍数と内因性心拍数との差を用いた判定を行って基礎交感神経機能の異常の有無を判定する際の処理を示すフローチャートである。

【図11】心拍数減少量を用いた判定を行って副交感神経機能の異常の有無を判定する際の処理を示すフローチャートである。

【図12】図５のステップＳ１０８に示した判定結果の表示方法の一例を示す図である。

【図13】実際の被診断者から測定されたデータ例を示す図である。

【図14】健常者の自律神経機能の判定を行った際に、スマートフォン１０の表示画面には表示される画面例を示した図である。

【図15】スポーツ選手の自律神経機能の判定を行った際に、スマートフォン１０の表示画面には表示される画面例を示した図である。

【図16】パーキンソン病患者の自律神経機能の判定を行った際に、スマートフォン１０の表示画面には表示される画面例を示した図である。

【図17】心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および心拍数減少量が正常範囲内であるか否かを、スマートフォン１０の表示画面に２次元表示した場合の一例を示す図である。

【図18】心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および安静時の心拍数と内因性心拍数との差が正常範囲内であるか否かを、スマートフォン１０の表示画面に２次元表示するようにした場合の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態の自律神経機能診断装置の構成を示すブロック図である。

【0029】

本実施形態の自律神経機能診断装置は、スマートフォン１０と、腕時計型の心拍計（脈拍計）２０とから構成されている。

【0030】

心拍計２０は自律神経機能の診断を行うとする被診断者の手首に装着され、被診断者の心拍数を測定する。なお、心拍計２０は、実際には被診断者の脈拍数を計測するものであるが、脈拍数と心拍数はほとんど同一のものであるため、心拍計２０は、被診断者の脈拍数を心拍数として測定する心拍数測定手段であるものとして説明を行う。

【0031】

なお、本実施形態では、心拍計２０は被診断者の手首に装着されるものに限定されるものではなく、被診断者の指先に装着され、被診断者の橈骨動脈に当てられた圧力センサを用いて脈拍数を測定するようなものであってもよい。

【0032】

さらに、スマートフォン１０に備えられているカメラ等の撮像手段に被診断者の指を押し当ててもらい、カメラにより撮影される輝度の変化から被診断者の脈拍数（心拍数）を測定するようなことも可能である。この場合には、このカメラを含む撮影部が心拍数測定手段となる。

【0033】

そして、スマートフォン１０と心拍計２０との間は、例えば、ブルートゥース（登録商標）等の近距離無線通信により接続されており、心拍計２０により計測された被診断者の心拍数はスマートフォン１０に送信されるようになっている。

【0034】

また、スマートフォン１０には、本実施形態の自律神経機能診断を行うためのプログラムがアプリケーションソフトウェア（以下アプリと略す。）として予めダウンロードされており、このアプリを起動するためのアイコン３０がスマートフォン１０の画面上に表示されている。

【0035】

ユーザが、このアイコン３０を操作することにより、本実施形態の自律神経機能診断を行うためのアプリが起動される。

【0036】

次に、この自律神経機能診断を行うためのアプリが起動した状態のスマートフォン１０の機能構成を図２を参照して説明する。

【0037】

なお、説明を簡単にするために、図２ではスマートフォン１０の通話機能等を実現するための構成等については省略している。

【0038】

本実施形態の自律神経機能診断装置として動作するスマートフォン１０は、図２に示されるように、通信部１２と、表示部１４と、制御部１８と、記憶部１６とを備えている。

【0039】

通信部１２は、心拍計２０によって測定された被診断者の心拍数を受信する（受信手段）。

【0040】

表示部１４は、通信部１２を介して受信した心拍数等の生体情報を表示する。

【0041】

記憶部１６は、被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲の情報や、被診断者の年齢に基づく心拍数減少量の正常範囲の情報を記憶する。また、記憶部１６は、安静時心拍数と内因性心拍数との差の、被診断者の年齢に基づく正常範囲の情報を記憶する。

【0042】

例えば、図３に示されるような、被診断者の年齢に応じて変化する心拍数増加量の正常範囲の情報や、図４に示されるような、被診断者の年齢に応じて変化する、安静時心拍数と内因性心拍数との差の正常範囲の情報を記憶する。また、記憶部１６は、心拍数増加量の正常範囲の情報等と同様にして、心拍数減少量の正常範囲の情報も記憶する。

【0043】

制御部１８は、例えばコンピュータからなり、被診断者に対して表示部１４を介して、起立動作の指示や着席操舵の指示を行う指示手段として機能する。

【0044】

また、制御部１８は、被診断者の年齢の情報と記憶部１６に記憶された情報とから、被診断者の年齢に基づく心拍数増加量の正常範囲を決定する。

【0045】

そして、制御部１８は、起立動作を指示した後の心拍数と、起立動作を指示する前の心拍数との差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、その判定結果を表示するよう表示部１４を制御する。

【0046】

また、制御部１８は、被診断者の年齢の情報と記憶部１６に記憶された情報とから、被診断者の年齢に基づく心拍数減少量の正常範囲を決定する。

【0047】

そして、制御部１８は、着席動作を指示した後の心拍数と、着席動作を指示する前の心拍数との差である心拍数減少量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、その判定結果を表示するよう表示部１４を制御する。

【0048】

さらに、制御部１８は、起立動作を指示する前の安静時の心拍数と、被診断者の年齢に基づいて算出される内因性心拍数との差が、予め設定された正常範囲であるか否かにより被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、その判定結果を表示するよう表示部１４を制御する。なお、内因性心拍数についての詳細は後述する。

【0049】

また、制御部１８は、心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および心拍数減少量が正常範囲内であるか否かを２次元表示するよう表示部１４を制御する。

【0050】

さらに、制御部１８は、心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および安静時の心拍数と内因性心拍数との差が正常範囲内であるか否かを２次元表示するよう表示部１４を制御する。

【0051】

ここで、内因性心拍数について以下において詳細に説明する。

【0052】

心拍数は、自律神経に代表される外因性要因と、洞房結節（洞房節）機能という内因性要因により決定される。そして、内因性心拍数とは、自律神経等の外部刺激（外因性要因）による影響が無い場合に、洞房結節が自発的に電位を発生させて一定の間隔で定期的に心臓を拍動させた場合の心拍数である。

【0053】

この内因性心拍数は、自律神経機能による影響を取り除いた場合の心拍数であり、標準的な値は年齢に基づいて下記のような計算式（１）により算出される。

【0054】

内因性心拍数＝１１７．２−（０．５３×年齢）・・・（１）

【0055】

そして、一定のリズムで拍動を行い続ける心臓の洞房結節に自律神経が働くことにより最終的な心拍数が決定される。ここで、自律神経のうち交感神経は心拍数を増加させる方向に機能し、副交感神経は心拍数を減少させる方向に機能する。

【0056】

ここで、人体では起立動作等の負荷動作が行われると、交感神経が反応して心拍数が増加し、起立していた人体が着席する等して安静状態になると副交感神経が反応して心拍数が減少する。

【0057】

そのため、起立動作前後の心拍数の増加量を心拍数増加量として、年齢に基づく正常範囲内であるか、正常範囲より大きいか、あるいは正常範囲よりも小さいかを判定することにより、その被診断者の交感神経機能が正常であるか、亢進状態であるか、あるいは低下状態であるかを判定することが可能となる。

【0058】

また、同様に、起立動作から着席した場合の前後の心拍数の減少量を心拍数減少量として、年齢に基づく正常範囲内であるか、正常範囲より大きいか、あるいは正常範囲よりも小さいかを判定することにより、その被診断者の副交感神経機能が正常であるか、低下状態であるか、あるいは亢進状態であるかを判定することが可能となる。

【0059】

さらに、上記のような判定を行う際の基準となる安静時の心拍数が正常であるか否かを評価するために、安静時心拍数と内因性心拍数との差が正常範囲であるか否かを判定することにより、基礎交感神経機能が正常であるか否かを判定することが可能となる。

【0060】

次に、本実施形態の自律神経機能診断装置の動作を図５のフローチャートを参照して説明する。

【0061】

自律神経機能診断が開始されると、制御部１８は、先ずスマートフォン１０の表示部１４に図６に示すような画像を表示させて、被診断者に対して着席して安静にすることを指示する（ステップＳ１０１）。

【0062】

そして、その後ある一定時間が経過すると、制御部１８は、通信部１２を介して心拍計２０から受信した心拍数を起立動作前の心拍数、つまり安静時の心拍数として測定する（ステップＳ１０２）。

【0063】

なお、心拍数の測定には、一定時間内に測定された複数の心拍数の平均値を算出したり、複数に心拍数のうちの最大値を選択したり、最小値を選択する等の様々な測定方法がある。

【0064】

次に、制御部１８は、スマートフォン１０の表示部１４に図７に示すような画像を表示させて被診断者に対して起立動作を行うことを指示する（ステップＳ１０３）。

【0065】

そして、制御部１８は、通信部１２を介して心拍計２０から受信した心拍数を起立動作後の心拍数として測定する（ステップＳ１０４）。

【0066】

そして、制御部１８は、表示部１４に図８に示すような画像を表示させて被診断者に対して再度着席動作を行うことを指示する（ステップＳ１０５）。

【0067】

そして、制御部１８は、通信部１２を介して心拍計２０から受信した心拍数を着席後の心拍数として測定する（ステップＳ１０６）。

【0068】

そして、制御部１８は、上記で測定された起立動作前の心拍数、起立動作後の心拍数、着席後の心拍数を用いて、被診断者に自律神経機能の異常の有無を判定し（ステップＳ１０７）、その判定結果および測定結果を表示部１４に表示させる（ステップＳ１０８）。

【0069】

次に、図５のステップＳ１０７に示した自律神経機能の異常の有無の判定方法の詳細を、図９、図１０、図１１のフローチャートを参照して説明する。

【0070】

先ず、図９を参照して、心拍数増加量を用いて自律神経機能の異常の有無を判定する方法を説明する。

【0071】

図９は、心拍数増加量を用いた判定を行って交感神経機能の異常の有無を判定する際の処理を示すフローチャートである。なお、この図９では、心拍数増加量の正常範囲が４拍以上８拍以下（４〜８拍）である場合を用いて説明する。

【0072】

先ず、制御部１８は、被診断者の起立試験後の心拍数から起立試験前の心拍数を減算することにより心拍数増加量を算出する。そして、制御部１８は、この心拍数増加量が下限値である４拍以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0073】

そして、心拍数増加量が４拍以上である場合（ステップＳ２０１においてｙｅｓ）、制御部１８は、心拍数増加量が上限値である８拍以下であるか否かの判定を行う（ステップＳ２０２）。

【0074】

ここで、心拍数増加量が８拍以下である場合（ステップＳ２０２においてｙｅｓ）、制御部１８は、交感神経機能は正常であると判定する（ステップＳ２０３）。

【0075】

なお、心拍数増加量が４拍以上でない場合（ステップＳ２０１においてｎｏ）、制御部１８は、交感神経機能が低下状態であると判定する（ステップＳ２０４）。

【0076】

なお、心拍数増加量が８拍以下でない場合（ステップＳ２０２においてｎｏ）、制御部１８は、交感神経機能が亢進状態であると判定する（ステップＳ２０５）。

【0077】

次に、図１０を参照して、安静時心拍数と内因性心拍数との差を用いて自律神経機能の異常の有無を判定する方法を説明する。

【0078】

図１０は、安静時心拍数と内因性心拍数との差を用いた判定を行って基礎交感神経機能の異常の有無を判定する際の処理を示すフローチャートである。なお、この図１０では、安静時心拍数と内因性心拍数との差の正常範囲が−３０拍以上−１１拍以下（−３０〜−１１拍）である場合を用いて説明する。

【0079】

先ず、制御部１８は、被診断者の起立試験前の安静時の心拍数から、上記で説明した計算式（１）により算出される被診断者の年齢に応じた内因性心拍数を減算することにより、安静時心拍数と内因性心拍数との差を算出する。そして、制御部１８は、この心拍数の差が下限値である−３０拍以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。

【0080】

そして、この心拍数の差が−３０拍以上である場合（ステップＳ３０１においてｙｅｓ）、制御部１８は、この心拍数の差が上限値である−１１拍以下であるか否かの判定を行う（ステップＳ３０２）。

【0081】

ここで、心拍数増加量が−１１拍以下である場合（ステップＳ３０２においてｙｅｓ）、制御部１８は、基礎交感神経機能は正常であると判定する（ステップＳ３０３）。

【0082】

なお、この心拍数の差が−３０拍以上でない場合（ステップＳ３０１においてｎｏ）、制御部１８は、基礎交感神経機能が緩和状態であると判定する（ステップＳ３０４）。

【0083】

なお、この心拍数の差が−１１拍以下でない場合（ステップＳ３０２においてｎｏ）、制御部１８は、基礎交感神経機能が緊張状態であると判定する（ステップＳ３０５）。

【0084】

次に、図１１を参照して、心拍数減少量を用いて自律神経機能の異常の有無を判定する方法を説明する。

【0085】

図１１は、心拍数減少量を用いた判定を行って副交感神経機能の異常の有無を判定する際の処理を示すフローチャートである。なお、この図１１では、心拍数減少量の正常範囲が−７拍以上−１拍以下（−７〜−１拍）である場合を用いて説明する。

【0086】

先ず、制御部１８は、被診断者の再着席後の心拍数から着席動作前の立位時の心拍数を減算することにより心拍数減少量を算出する。そして、制御部１８は、この心拍数減少量が下限値である−７拍以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。

【0087】

そして、心拍数減少量が−７拍以上である場合（ステップＳ４０１においてｙｅｓ）、制御部１８は、心拍数減少量が上限値である−１拍以下であるか否かの判定を行う（ステップＳ４０２）。

【0088】

ここで、心拍数減少量が−１拍以下である場合（ステップＳ４０２においてｙｅｓ）、制御部１８は、副交感神経機能は正常であると判定する（ステップＳ４０３）。

【0089】

なお、心拍数減少量が−７拍以上でない場合（ステップＳ４０１においてｎｏ）、制御部１８は、副交感神経機能が亢進状態であると判定する（ステップＳ４０４）。

【0090】

なお、心拍数減少量が−１拍以下でない場合（ステップＳ４０２においてｎｏ）、制御部１８は、副交感神経機能が低下状態であると判定する（ステップＳ４０５）。

【0091】

次に、図５のステップＳ１０８に示した判定結果の表示方法の一例を図１２に示す。

【0092】

図１２に示す表示例では、心拍数増加量が正常範囲から外れて上限値を越えてしまい、交感神経機能が亢進状態、つまり反応（反射）過剰であると判定された場合が示されている。

【0093】

そのため、スマートフォン１０の画面には、「交感神経機能が正しく機能していません。」というメッセージが表示されている。

【0094】

次に、実際の被診断者から測定されたデータ例を図１３に示す。図１３には、健常者、スポーツ選手、パーキンソン病患者のそれぞれに対して起立動作、着席動作を行ってもらいその際の心拍数を測定したデータが示されている。

【0095】

図１３に示したデータにおいて、被診断者が健常者の場合、心拍数増加量は正常範囲、心拍数減少量は正常範囲、安静時心拍数と内因性心拍数との差も正常範囲となっている。

【0096】

そのため、スマートフォン１０の表示画面には、例えば、図１４に示すような表示が行われる。

【0097】

また、図１３に示したデータにおいて、被診断者がスポーツ選手の場合、心拍数増加量は正常範囲、心拍数減少量は正常範囲となっている。しかし、安静時心拍数と内因性心拍数との差が正常範囲から外れて、下限値よりも低い値となっている。

【0098】

そのため、スマートフォン１０の表示画面には、例えば、図１５に示すような表示が行われる。なお、スポーツ選手等の身体能力が通常とは異なる人の場合、心臓がいわゆるスポーツ心臓と呼ばれるものとなっており、安静時心拍数が極端に低い場合がある。そのため、このような場合には自律神経機能の異常という問題ではないため、単に「安静時の心拍数が正常よりも低いようです。」というメッセージを表示するだけにしている。

【0099】

また、図１３に示したデータにおいて、被診断者がパーキンソン病患者の場合、心拍数増加量が正常範囲を外れ、心拍数減少量も正常範囲を外れたものとなっている。なお、安静時心拍数と内因性心拍数との差は正常範囲となっている。

【0100】

このような場合には、スマートフォン１０の表示画面には、例えば、図１６に示すような表示が行われ、交感神経機能、副交感神経機能がともに正しく機能していない旨が表示されている。

【0101】

なお、図１２、図１４〜図１６では、判定結果の表示例として、交感神経機能、副交感神経機能、基礎交感神経機能についての判定結果をそれぞれ表示し、その判定結果に基づくメッセージを表示する例が示されていた。

【0102】

このような判定結果の表示方法の代わりに、図１７、図１８に示すような表示方法を用いることも可能である。

【0103】

図１７に示した表示方法は、心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および心拍数減少量が正常範囲内であるか否かを、スマートフォン１０の表示画面に２次元表示するようにした例である。

【0104】

また、図１８に示した表示方法は、心拍数増加量が正常範囲内であるか否か、および安静時の心拍数と内因性心拍数との差が正常範囲内であるか否かを、スマートフォン１０の表示画面に２次元表示するようにした例である。

【0105】

この図１７、図１８に示したような表示方法を用いることにより、被診断者は自己の自律神経機能の状態がどのような状態であるかを視覚的に容易に把握することができ、異常の有無を直感的に知ることが可能となる。

【0106】

さらに、本実施形態では、心拍数増加量に基づく交感神経機能の評価、心拍数減少量に基づく副交感神経機能の評価、安静時心拍数と内因性心拍数との差に基づく基礎交感神経機能の評価の評価結果が、それぞれ、正常範囲内の場合、正常範囲を超えている場合、正常範囲より低い場合の組み合わせにパターンより自律神経機能の状態を評価することも可能である。

【0107】

そして、このような組み合わせパターン毎に、自律神経機能を改善するための音楽を選択して再生することや、自律神経機能を改善するために良いと考えられる香りの種類等を画面に表示するようなことも可能である。

【0108】

[その他]
なお、上記の実施形態では、人体に負荷をかける負荷試験の１つとして起立負荷試験を行う場合を用いて説明しているが、本発明はこのような場合に限定されるものではない。起立負荷試験以外の負荷試験を被診断者に行って負荷試験前後の心拍数増加量、心拍数減少量、安静時心拍数と内因性心拍数との差を測定して自律神経機能を表示する場合でも同様に本発明は適用可能である。

【0109】

また、上記の実施形態では、スマートフォン１０と心拍計２０とにより自律神経機能診断装置が構成されるものとして説明しているが、外部から心拍数の情報を受信することが可能なスマートフォン１０のみでも自律神経機能診断装置を構成することが可能である。

【0110】

また、上記の実施形態では、心拍計２０からスマートフォン１０に心拍数の情報を送信する場合を用いて説明したが、家庭用血圧計等を用いて測定した心拍数の情報を、ユーザがスマートフォン１０に入力するような構成でも本発明は適用可能である。

【符号の説明】

【0111】

１０ スマートフォン
１２ 通信部
１４ 表示部
１６ 記憶部
１８ 制御部
２０ 心拍計（脈拍計）
３０ アイコン

【要約】

【課題】自律神経機能の異常の有無を、心電データ等の測定をする必要なく簡便に判定可能とする。
【解決手段】制御部１８は、起立動作前後の心拍数の差である心拍数増加量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、その判定結果を表示部１４に表示する。また、制御部１８は、着席動作を指示した前後の心拍数の差である心拍数減少量が、予め設定された正常範囲であるか否かにより被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、その判定結果を表示部１４に表示する。さらに、制御部１８は、起立動作を指示する前の安静時の心拍数と、被診断者の年齢に基づいて算出される内因性心拍数との差が、予め設定された正常範囲であるか否かにより被診断者の自律神経機能の異常の有無を判定し、その判定結果を表示部１４に表示する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】