(57)【要約】【課題】ＰＷＴＴの演算精度をさらに向上させることが可能な生体情報処理方法及び生体情報処理装置を提供する。【解決手段】生体情報処理方法は、時間間隔Ｔｎにおける複数のＲＲ間隔を演算するステップ（Ｓ１）と、時間間隔Ｔｎにおける複数の脈波伝播時間（ＰＷＴＴ）を演算するステップ（Ｓ２）と、時間間隔Ｔｎにおける複数のＰＷＴＴに基づいて、時間間隔Ｔｎにおける脈波伝播時間の変動率（ＰＷＴＴＶ）を演算するステップ（Ｓ３）と、時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴＶが以前に演算された複数のＰＷＴＴＶに関連付けられた所定の条件を満たすかどうかを判定するステップ（Ｓ４）と、ＰＷＴＴＶが前記所定の条件を満たさない場合に、複数のＰＷＴＴの補正値（ＰＷＴＴ’）を演算するステップ（Ｓ６）と、複数のＰＷＴＴの候補値（ＰＷＴＴｃ）を決定するステップ（Ｓ７）とを含む。【選択図】図２
2020039384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者の心電図データを取得するステップと、
前記被検者の脈波データを取得するステップと、
前記心電図データに基づいて、所定の時間間隔における複数のＲＲ間隔を演算するステップと、
前記心電図データと前記脈波データに基づいて、前記所定の時間間隔における複数の脈波伝播時間（ＰＷＴＴ）を演算するステップと、
前記所定の時間間隔における複数のＰＷＴＴに基づいて、前記所定の時間間隔における脈波伝播時間の変動率（ＰＷＴＴＶ）を演算するステップと、
前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴＶが以前に演算された複数のＰＷＴＴＶに関連付けられた所定の条件を満たすかどうかを判定するステップと、
前記ＰＷＴＴＶが前記所定の条件を満たさない場合に、前記複数のＰＷＴＴと前記複数のＲＲ間隔とに基づいて、前記複数のＰＷＴＴの補正値（ＰＷＴＴ’）を演算するステップと、
前記複数のＰＷＴＴと前記複数のＰＷＴＴ’に基づいて、前記複数のＰＷＴＴの候補値（ＰＷＴＴｃ）を決定するステップと、
を含む、コンピュータによって実行される生体情報処理方法。
【請求項２】
前記ＰＷＴＴＶが前記所定の条件を満たす場合に、前記演算された複数のＰＷＴＴは、前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴの正常値として決定される、請求項１に記載の生体情報処理方法。
【請求項３】
前記複数のＰＷＴＴｃに基づいて、前記所定の時間間隔における脈波伝播時間の変動率の補正値（ＰＷＴＴＶｃ）を演算するステップと、
前記ＰＷＴＴＶｃが前記所定の条件を満たすかどうかを判定するステップと、
をさらに含み、
前記ＰＷＴＴＶｃが前記所定の条件を満たす場合に、前記ＰＷＴＴｃは、前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴの正常値として決定される一方、前記ＰＷＴＴＶｃが前記所定の条件を満たさない場合に、前記複数のＰＷＴＴｃは、前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴの異常値として決定される、請求項１又は２に記載の生体情報処理方法。
【請求項４】
前記複数のＰＷＴＴ’を演算するステップは、
前記複数のＰＷＴＴのうちの第１のＰＷＴＴに当該第１のＰＷＴＴの直前に演算された第１のＲＲ間隔を追加することで前記複数のＰＷＴＴ’のうちの第１のＰＷＴＴ’を演算するステップを含む、
請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
【請求項５】
前記ＰＷＴＴＶを演算するステップは、
前記複数のＰＷＴＴの平均値を演算するステップと、
前記複数のＰＷＴＴのうちの最大値と最小値との間の差分を演算するステップと、
前記複数のＰＷＴＴの平均値に対する前記差分の比率に基づいて、前記ＰＷＴＴＶを演算するステップと、
を含む、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
【請求項６】
前記所定の条件は、前記以前に演算された複数のＰＷＴＴＶの平均値に基づいて設定された所定の範囲に関連付けられた条件である、請求項１から５のうちいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
【請求項７】
前記複数のＰＷＴＴｃを決定するステップは、
前記複数のＰＷＴＴのうちの第１のＰＷＴＴと所定の値との間の第１の差分の絶対値を演算するステップと、
前記第１のＰＷＴＴの補正値である前記複数のＰＷＴＴ’のうちの第１のＰＷＴＴ’と前記所定の値との間の第２の差分の絶対値を演算するステップと、
前記第１の差分の絶対値が前記第２の差分の絶対値よりも大きい場合には、前記第１のＰＷＴＴ’を前記複数のＰＷＴＴｃのうちの第１のＰＷＴＴｃとして決定するステップと、
を含む、請求項１から６のうちいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
【請求項８】
前記所定の値は、前記複数のＰＷＴＴ及び前記複数のＰＷＴＴ’とからなる集合の平均値である、請求項７に記載の生体情報処理方法。
【請求項９】
前記ＰＷＴＴＶｃを演算するステップは、
前記複数のＰＷＴＴｃの平均値を演算するステップと、
前記複数のＰＷＴＴｃのうちの最大値と最小値との間の差分を演算するステップと、
前記複数のＰＷＴＴｃの平均値に対する前記差分の比率に基づいて、前記ＰＷＴＴＶｃを演算するステップと、
を含む、請求項３に記載の生体情報処理方法。
【請求項１０】
前記被検者の呼吸間隔に基づいて前記所定の時間間隔を決定するステップをさらに含む、請求項１から９のうちいずれか一項に記載の生体情報処理方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の生体情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体。
【請求項１３】
プロセッサと、
コンピュータ可読命令を記憶するメモリと、を備えた生体情報処理装置であって、
前記コンピュータ可読命令が前記プロセッサにより実行されると、前記生体情報処理装置は、
被検者の心電図データを取得し、
前記被検者の脈波データを取得し、
前記心電図データに基づいて、所定の時間間隔における複数のＲＲ間隔を演算し、
前記心電図データと前記脈波データに基づいて、前記所定の時間間隔における複数の脈波伝播時間（ＰＷＴＴ）を演算し、
前記所定の時間間隔における複数のＰＷＴＴに基づいて、前記所定の時間間隔における脈波伝播時間の変動率（ＰＷＴＴＶ）を演算し、
前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴＶが以前に演算された複数のＰＷＴＴＶに関連付けられた所定の条件を満たすかどうかを判定し、
前記ＰＷＴＴＶが前記所定の条件を満たさない場合に、前記複数のＰＷＴＴと前記複数のＲＲ間隔とに基づいて、前記複数のＰＷＴＴの補正値（ＰＷＴＴ’）を演算し、
前記複数のＰＷＴＴと前記複数のＰＷＴＴ’に基づいて、前記複数のＰＷＴＴの候補値（ＰＷＴＴｃ）を決定する、生体情報処理装置。
【請求項１４】
前記生体情報処理装置は、前記ＰＷＴＴＶが前記所定の条件を満たす場合に、前記演算された複数のＰＷＴＴを前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴの正常値として決定する、
請求項１３に記載の生体情報処理装置。
【請求項１５】
前記コンピュータ可読命令が前記プロセッサにより実行されると、前記生体情報処理装置は、さらに、
前記複数のＰＷＴＴｃに基づいて、前記所定の時間間隔における脈波伝播時間の変動率の補正値（ＰＷＴＴＶｃ）を演算し、
前記ＰＷＴＴＶｃが前記所定の条件を満たすかどうかを判定し、
前記ＰＷＴＴＶｃが前記所定の条件を満たす場合に、前記ＰＷＴＴｃを前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴの正常値として決定し、
前記ＰＷＴＴＶｃが前記所定の条件を満たさない場合に、前記複数のＰＷＴＴｃを前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴの異常値として決定する、
請求項１３又は１４に記載の生体情報処理装置。
【請求項１６】
前記生体情報処理装置は、前記複数のＰＷＴＴ’を演算するときに、
前記複数のＰＷＴＴのうちの第１のＰＷＴＴに当該第１のＰＷＴＴの直前に演算された第１のＲＲ間隔を追加することで前記複数のＰＷＴＴ’のうちの第１のＰＷＴＴ’を演算する、請求項１３から１５のうちのいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項１７】
前記生体情報処理装置は、前記ＰＷＴＴＶを演算するときに、
前記ＰＷＴＴＶを演算し、
前記複数のＰＷＴＴの平均値を演算し、
前記複数のＰＷＴＴのうちの最大値と最小値との間の差分を演算し、
前記複数のＰＷＴＴの平均値に対する前記差分の比率に基づいて、前記ＰＷＴＴＶを演算する、
請求項１３から１６のうちのいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項１８】
前記所定の条件は、前記以前に演算された複数のＰＷＴＴＶの平均値に基づいて設定された所定の範囲に関連付けられた条件である、請求項１３から１７のうちのいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項１９】
前記生体情報処理装置は、前記複数のＰＷＴＴｃを決定するときに、
前記複数のＰＷＴＴのうちの第１のＰＷＴＴと所定の値との間の第１の差分の絶対値を演算し、
前記第１のＰＷＴＴの補正値である前記複数のＰＷＴＴ’のうちの第１のＰＷＴＴ’と前記所定の値との間の第２の差分の絶対値を演算し、
前記第１の差分の絶対値が前記第２の差分の絶対値よりも大きい場合には、前記第１のＰＷＴＴ’を前記複数のＰＷＴＴｃのうちの第１のＰＷＴＴｃとして決定する、
請求項１３から１８のうちのいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【請求項２０】
前記所定の値は、前記複数のＰＷＴＴ及び前記複数のＰＷＴＴ’とからなる集合の平均値である、請求項１９に記載の生体情報処理装置。
【請求項２１】
前記生体情報処理装置は、前記ＰＷＴＴＶｃを演算するときに、
前記複数のＰＷＴＴｃの平均値を演算し、
前記複数のＰＷＴＴｃのうちの最大値と最小値との間の差分を演算し、
前記複数のＰＷＴＴｃの平均値に対する前記差分の比率に基づいて、前記ＰＷＴＴＶｃを演算する、
請求項１５に記載の生体情報処理装置。
【請求項２２】
前記生体情報処理装置は、
前記被検者の呼吸間隔に基づいて前記所定の時間間隔を決定する、請求項１３から２１のうちのいずれか一項に記載の生体情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、生体情報処理装置及び生体情報処理方法に関する。さらに、本開示は、当該生体情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム及び当該プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、患者の一以上の生理学的特性から患者の心拍出量を決定する方法を開示している。特に、特許文献１では、Ｒ波のピーク点から当該Ｒ波に起因して出現する脈波波形の立ち上がり点までの時間間隔である脈波伝播時間に基づいて、心拍出量を決定する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１５−５１９９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、脈波伝播時間（以下、ＰＷＴＴという。）は、隣接Ｒ波間の時間間隔を示すＲＲ間隔が短い場合には正確に特定できない場合がある。この点において、従来のＰＷＴＴの演算処理では、所定のＲ波と当該所定のＲ波に起因して出現する脈波波形との間に別のＲ波が存在する場合には、当該別のＲ波のピーク点と当該脈波波形の立ち上がり点との間の時間間隔がＰＷＴＴとして特定されてしまう。このように、ＰＷＴＴがＲＲ間隔よりも長い場合には、正しいＰＷＴＴを特定できない可能性がある。かかる場合には、ＰＷＴＴの演算精度が低下するため、ＰＷＴＴに基づいて演算される患者の血圧や心拍出量等の生体情報の精度が低下してしまう。上記観点よりＰＷＴＴの演算精度をさらに向上させる余地がある。
【０００５】
本開示は、ＰＷＴＴの演算精度をさらに向上させることが可能な生体情報処理方法及び生体情報処理装置を提供する。また、本開示は、生体情報処理方法、当該生体情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム及び当該プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る生体情報処理方法は、コンピュータによって実行され、
被検者の心電図データを取得するステップと、
前記被検者の脈波データを取得するステップと、
前記心電図データに基づいて、所定の時間間隔における複数のＲＲ間隔を演算するステップと、
前記心電図データと前記脈波データに基づいて、前記所定の時間間隔における複数の脈波伝播時間（ＰＷＴＴ）を演算するステップと、
前記所定の時間間隔における複数のＰＷＴＴに基づいて、前記所定の時間間隔における脈波伝播時間の変動率（ＰＷＴＴＶ）を演算するステップと、
前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴＶが以前に演算された複数のＰＷＴＴＶに関連付けられた所定の条件を満たすかどうかを判定するステップと、
前記ＰＷＴＴＶが前記所定の条件を満たさない場合に、前記複数のＰＷＴＴと前記複数のＲＲ間隔とに基づいて、前記複数のＰＷＴＴの補正値（ＰＷＴＴ’）を演算するステップと、
前記複数のＰＷＴＴと前記複数のＰＷＴＴ’に基づいて、前記複数のＰＷＴＴの候補値（ＰＷＴＴｃ）を決定するステップと、
を含む。
【０００７】
また、前記生体情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム及び当該プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。
【０００８】
本開示の一態様に係る生体情報処理装置は、
プロセッサと、
コンピュータ可読命令を記憶するメモリと、を備える。
前記コンピュータ可読命令が前記プロセッサにより実行されると、前記生体情報処理装置は、
被検者の心電図データを取得し、
前記被検者の脈波データを取得し、
前記心電図データに基づいて、所定の時間間隔における複数のＲＲ間隔を演算し、
前記心電図データと前記脈波データに基づいて、前記所定の時間間隔における複数の脈波伝播時間（ＰＷＴＴ）を演算し、
前記所定の時間間隔における複数のＰＷＴＴに基づいて、前記所定の時間間隔における脈波伝播時間の変動率（ＰＷＴＴＶ）を演算し、
前記所定の時間間隔におけるＰＷＴＴＶが以前に演算された複数のＰＷＴＴＶに関連付けられた所定の条件を満たすかどうかを判定し、
前記ＰＷＴＴＶが前記所定の条件を満たさない場合に、前記複数のＰＷＴＴと前記複数のＲＲ間隔とに基づいて、前記複数のＰＷＴＴの補正値（ＰＷＴＴ’）を演算し、
前記複数のＰＷＴＴと前記複数のＰＷＴＴ’に基づいて、前記複数のＰＷＴＴの候補値（ＰＷＴＴｃ）を決定する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、ＰＷＴＴの演算精度をさらに向上させることが可能な生体情報処理方法及び生体情報処理装置を提供することができる。また、当該生体情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム及び当該プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る生体情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る生体情報処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３】ＰＷＴＴの変動率（ＰＷＴＴＶ）を演算する処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】ＰＷＴＴの補正値（ＰＷＴＴ’）を説明するための心電図波形と脈波波形の一例を示す図である。
【図５】複数のＰＷＴＴの候補値（ＰＷＴＴｃ）の各々を決定する処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】ＰＷＴＴｃの変動率（ＰＷＴＴＶｃ）を演算する処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態について図面を参照しながら説明する。最初に、図１を参照して本発明の実施形態（以下、単に本実施形態という。）に係る生体情報処理装置１のハードウェア構成について以下に説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る生体情報処理装置１のハードウェア構成の一例を示す図である。図１に示すように、生体情報処理装置１（以下、単に処理装置１という。）は、制御部２と、記憶装置３と、ネットワークインターフェース４と、表示部５と、入力操作部６と、センサインターフェース７とを備える。これらはバス８を介して互いに通信可能に接続されている。
【００１３】
処理装置１は、被検者Ｐのバイタルサインのトレンドグラフを表示するための専用装置（生体情報モニタ等）であってもよい。また、処理装置１は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、スマートフォン、タブレット、医療従事者Ｕの身体（例えば、腕や頭等）に装着されるウェアラブルデバイス（例えば、スマートウォッチやＡＲグラス等）であってもよい。
【００１４】
制御部２は、メモリとプロセッサを備えている。メモリは、コンピュータ可読命令（プログラム）を記憶するように構成されている。例えば、メモリは、各種プログラム等が格納されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やプロセッサにより実行される各種プログラム等が格納される複数ワークエリアを有するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されてもよい。また、メモリは、フラッシュメモリ等によって構成されてもよい。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ)、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）及び／又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。ＣＰＵは、複数のＣＰＵコアによって構成されてもよい。ＧＰＵは、複数のＧＰＵコアによって構成されてもよい。プロセッサは、記憶装置３又はＲＯＭに組み込まれた各種プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。
【００１５】
プロセッサが後述する生体情報処理プログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で当該プログラムを実行することで、制御部２は、処理装置１の各種動作を制御してもよい。生体情報処理プログラムの詳細については後述する。
【００１６】
記憶装置３は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ等の記憶装置（ストレージ）であって、プログラムや各種データを格納するように構成されている。記憶装置３には、生体情報処理プログラムが組み込まれてもよい。また、記憶装置３には、被検者Ｐの心電図データ、脈波データ、呼吸データ等の生体情報データが保存されてもよい。例えば、心電図センサ２０によって取得された心電図データは、センサインターフェース７を介して記憶装置３に保存されてもよい。
【００１７】
ネットワークインターフェース４は、処理装置１を通信ネットワークに接続するように構成されている。具体的には、ネットワークインターフェース４は、通信ネットワークを介してサーバ等の外部装置と通信するための各種有線接続端子を含んでもよい。また、ネットワークインターフェース４は、アクセスポイントと無線通信するための各種処理回路及びアンテナ等を含んでもよい。アクセスポイントと処理装置１との間の無線通信規格は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＬＰＷＡ又は第５世代移動通信システム（５Ｇ）である。通信ネットワークは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）又はインターネット等である。例えば、生体情報処理プログラムや生体情報データは、通信ネットワーク上に配置されたサーバからネットワークインターフェース４を介して取得されてもよい。
【００１８】
表示部５は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置であってもよい。また、表示部５は、操作者の頭に装着される透過型又は非透過型のヘッドマウントディスプレイやＡＲディスプレイ等の表示装置であってもよい。さらに、表示部５は、画像をスクリーン上に投影するプロジェクター装置であってもよい。
【００１９】
入力操作部６は、処理装置１を操作する医療従事者Ｕの入力操作を受付けると共に、当該入力操作に応じた指示信号を生成するように構成されている。入力操作部６は、例えば、表示部５上に重ねて配置されたタッチパネル、筐体に取り付けられた操作ボタン、マウス及び／又はキーボード等である。入力操作部６によって生成された指示信号がバス８を介して制御部２に送信された後、制御部２は、指示信号に応じて所定の動作を実行する。
【００２０】
センサインターフェース７は、心電図センサ２０、脈波センサ２２、呼吸センサ２３等のバイタルセンサを処理装置１に通信可能に接続するためのインターフェースである。センサインターフェース７は、これらのバイタルセンサから出力される生体情報データが入力される入力端子を含んでもよい。入力端子は、バイタルセンサのコネクタと物理的に接続されてもよい。また、センサインターフェース７は、これらのバイタルセンサと無線通信するための各種処理回路及びアンテナ等を含んでもよい。
【００２１】
心電図センサ２０は、被検者Ｐの心電図波形を示す心電図データを取得するように構成されている。脈波センサ２２は、被検者Ｐの脈波を示す脈波データを取得するように構成されている。呼吸センサ２３は、被検者Ｐの呼吸波形を示す呼吸波形データを取得するように構成されている。
【００２２】
次に、図２を参照して本実施形態に係る生体情報処理方法について以下に説明する。図２は、本実施形態に係る生体情報処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。図２に示すように、最初に、制御部２は、心電図センサ２０から被検者Ｐの心電図データを取得すると共に、脈波センサ２２から被検者Ｐの脈波データを取得する。さらに、制御部２は、呼吸センサ２３から被検者Ｐの呼吸波形データを取得する。
【００２３】
次に、制御部２は、取得された心電図データ及び呼吸波形データに基づいて、時間間隔Ｔｎ（所定の時間間隔の一例、ｎは自然数）における複数のＲＲ間隔を演算する（ステップＳ１）。ここで、ＲＲ間隔は、隣接するＲ波のピーク点の間の時間間隔を示す。例えば、制御部２は、呼吸波形データに基づいて呼吸間隔（呼気から吸気までの時間間隔）を特定した上で、当該特定された呼吸間隔を時間間隔Ｔｎとして決定してもよい。次に、制御部２は、時間間隔Ｔｎにおける心電図データから時間間隔Ｔｎにおける複数のＲＲ間隔を演算してもよい。その後、制御部２は、次に特定された呼吸間隔を時間間隔Ｔｎ＋１として決定した上で、時間間隔Ｔｎ＋１における複数のＲＲ間隔を演算してもよい。
【００２４】
尚、本実施形態では、呼吸センサ２３から取得された呼吸波形データに基づいて呼吸間隔が特定されているが、呼吸間隔は心電図データ又は脈波データから特定されてもよい。この場合、心電図波形又は脈波の包絡線から呼吸間隔が特定されもよい。また、本実施形態では、
呼吸間隔が時間間隔Ｔｎとして決定されているが、時間間隔Ｔｎは予め決定されてもよい。この点において、時間間隔は、所定の時間幅（例えば、１０秒間）を有してもよい。また、本実施形態では、複数のＲＲ間隔が最初に演算された後に、時間間隔Ｔｎにおける複数のＲＲ間隔が選択されてもよい。
【００２５】
次に、ステップＳ２において、制御部２は、心電図データ、脈波データ及び呼吸波形データに基づいて、時間間隔Ｔｎにおける複数の脈波伝播時間（ＰＷＴＴ）を演算する。ここで、ＰＷＴＴとは、心電図の所定のＲ波のピーク点から当該所定のＲ波に起因して出現する所定の脈波波形の立ち上がり点までの時間間隔である。例えば、制御部２は、呼吸波形データから時間間隔Ｔｎを特定した上で、時間間隔Ｔｎにおける心電図データ及び脈波データから時間間隔Ｔｎにおける複数のＰＷＴＴを演算してもよい。また、ＰＷＴＴの演算方法として、最初に、制御部２は、心電図データから所定のＲ波のピーク点の時刻を特定すると共に、脈波データから当該所定のＲ波の次に出現する所定の脈波波形の立ち上がり点の時刻を特定する。次に、制御部２は、所定の脈波波形の立ち上がり点の時刻と所定のＲ波のピーク点の時刻との間の時間間隔を演算することでＰＷＴＴを測定する。
【００２６】
尚、ＲＲ間隔がＰＷＴＴよりも短い場合には、所定のＲ波と当該所定のＲ波に起因して出現する脈波波形との間に別のＲ波が存在する場合が想定される。この場合では、別のＲ波のピーク点と当該脈波波形の立ち上がり点との間の時間間隔がＰＷＴＴとして特定されてしまう。このように、ＲＲ間隔の長さに応じて（換言すれば、被検者の心拍の状況に応じて）、ステップＳ２におけるＰＷＴＴの演算方法では正しいＰＷＴＴが演算できない虞がある。このように、本実施形態に係る生体情報処理方法では、ＰＷＴＴの演算精度をさらに向上させるために、演算されたＰＷＴＴか正常値かどうかが判定されると共に、演算されたＰＷＴＴが正常値ではない場合に演算されたＰＷＴＴが補正される。また、本実施形態では、複数のＰＷＴＴが最初に演算された後に、時間間隔Ｔｎにおける複数のＰＷＴＴが選択されてもよい。
【００２７】
次に、ステップＳ３において、制御部２は、時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴの変動率ＰＷＴＴＶを演算する。ここで、ＰＷＴＴＶの演算方法の一例について図３を参照して説明する。図３は、ＰＷＴＴＶを演算する処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【００２８】
図３に示すように、最初に、制御部２は、時間間隔Ｔｎにおける複数のＰＷＴＴの平均値ＰＷＴＴａｖｅを演算する（ステップＳ２０）。例えば、ＰＷＴＴａｖｅは以下式により示される。ここで、時間間隔Ｔｎにおいてｍ個のＰＷＴＴｉ（ｉ＝１，２・・・ｍ）が存在するものとする。
【数１】
2020039384.tif 000003
【００２９】
次に、制御部２は、時間間隔Ｔｎにおける複数のＰＷＴＴの最大値ＰＷＴＴｍａｘと最小値ＰＷＴＴｍｉｎをそれぞれ特定する（ステップＳ２１）。その後、制御部２は、最大値ＰＷＴＴｍａｘと最小値ＰＷＴＴｍｉｎとの間の差分を演算する（ステップＳ２２）。次に、ステップＳ２３において、制御部２は、ＰＷＴＴの平均値ＰＷＴＴａｖｅに対する最大値ＰＷＴＴｍａｘと最小値ＰＷＴＴｍｉｎとの間の差分の比率（％）に基づいて、ＰＷＴＴＶを演算する。例えば、ＰＷＴＴＶは以下式により示される。このように、時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴＶを演算することができる。
ＰＷＴＴＶ＝（ＰＷＴＴｍａｘ−ＰＷＴＴｍｉｎ）／ＰＷＴＴａｖｅ×１００％・・・（２）
【００３０】
図２に戻ると、ステップＳ４において、制御部２は、時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴＶ（以下、ＰＷＴＴＶｎという。）が以前に演算された複数のＰＷＴＴＶに関連付けられた所定の条件を満たすかどうかを判定する。例えば、前回の時間間隔である時間間隔Ｔｎ−１におけるＰＷＴＴＶをＰＷＴＴＶｎ−１とし、前々回の時間間隔である時間間隔Ｔｎ−２におけるＰＷＴＴＶをＰＷＴＴＶｎ−２とする。また、ｐ回前（ｐは３以上の自然数）の時間間隔である時間間隔Ｔｎ−ｐにおけるＰＷＴＴＶをＰＷＴＴＶｎ−ｐとする。この場合、最初に、制御部２は、以前に演算された複数のＰＷＴＴＶの平均値（つまり、ＰＷＴＴＶｎ−１からＰＷＴＴＶｎ−ｐまでの平均値ＰＷＴＴＶａｖｅ）を以下式に基づいて演算する。尚、ｐの値は医療機関側において適宜設定可能であってもよい。
【数２】
2020039384.tif 000004
【００３１】
次に、制御部２は、ＰＷＴＴＶｎが平均値ＰＷＴＴＶａｖｅに基づいて設定された所定の範囲内に含まれるかどうかを判定する。具体的には、制御部２は、ＰＷＴＴＶｎが以下の条件式を満たすかどうかを判定する。ここで、αは所定の値であって、医療機関側において適宜設定可能であってもよい。例えば、αは、１％から１０％の範囲内の所定の値であってもよい。
ＰＷＴＴＶａｖｅ−α≦ＰＷＴＴＶｎ≦ＰＷＴＴＶａｖｅ＋α・・・（４）
【００３２】
このように、ＰＷＴＴＶｎが上記式（４）に規定されたＰＷＴＴＶａｖｅに関連した所定の条件を満たすかどうかが判定される。ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの場合、制御部２は、演算された複数のＰＷＴＴを時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴの正常値として決定する（ステップＳ５）。この場合、正常値として決定されたＰＷＴＴはメモリ又は記憶装置３に保存される。一方、ステップＳ４の判定結果がＮＯの場合、本処理はステップＳ６に進む。
【００３３】
ステップＳ６において、制御部２は、時間間隔Ｔｎにおける複数のＰＷＴＴの補正値であるＰＷＴＴ’を演算する。この点において、図４に示すように、制御部２は、ＰＷＴＴｉ（ｉ＝１，２・・・ｍ）にＰＷＴＴｉの直前に演算されたＲＲ間隔を追加することでＰＷＴＴｉの補正値であるＰＷＴＴ’ｉを演算する。例えば、ＰＷＴＴｉとＰＷＴＴ’ｉとの間の関係は以下式により示される。
ＰＷＴＴ’ｉ＝ＰＷＴＴｉ＋直前のＲＲ間隔・・・（５）
【００３４】
既に説明したように、ＲＲ間隔がＰＷＴＴよりも短い場合には、正しいＰＷＴＴが演算できない場合がある。このため、ＰＷＴＴｉに関連付けられたＲ波の直前に出現したＲ波のピーク点と脈波波形の立ち上がり点との間の時間間隔であるＰＷＴＴ’ｉがＰＷＴＴｉの補正値として決定される。このように、ｍ個のＰＷＴＴｉの補正値であるＰＷＴＴ’ｉが演算される。
【００３５】
次に、制御部２は、複数のＰＷＴＴｉと複数のＰＷＴＴ’ｉとに基づいて、複数のＰＷＴＴｉの候補値であるＰＷＴＴｃを決定する（ステップＳ７）。ここで、ＰＷＴＴｃの演算手法の一例について図５を参照して説明する。図５は、複数のＰＷＴＴの候補値であるＰＷＴＴｃの各々を決定する処理の一例を説明するためのフローチャートである。尚、図５に示す処理では、ｍ個のＰＷＴＴｉの各々のＰＷＴＴｃが決定されるものとする。以下では、ＰＷＴＴｉの候補値は、ＰＷＴＴｃ_ｉとして示されるものとする。例えば、ＰＷＴＴ１の候補値は、ＰＷＴＴｃ_１として示される。
【００３６】
図５に示すように、最初に、制御部２は、複数のＰＷＴＴｉと複数のＰＷＴＴ’ｉとからなる集合の平均値ＰＷＴＴａｖｅ２を演算する（ステップＳ３０）。例えば、ＰＷＴＴａｖｅ２は以下式により示される。
【数３】
2020039384.tif 000005
【００３７】
尚、ＰＷＴＴａｖｅ２は、ＰＷＴＴｉ（ｉ＝１，２・・・ｍ）の平均値ＰＷＴＴａｖｅであってもよいし、ＰＷＴＴ’ｉの平均値であってもよい。さらに、ＰＷＴＴａｖｅ２は、前回の時間間隔Ｔｎ−１におけるＰＷＴＴｉの平均値であってもよい。
【００３８】
次に、ステップＳ３１においてｉの初期値が１に設定される。つまり、図５に示す処理では、最初に、ＰＷＴＴ１の候補値であるＰＷＴＴc_１が決定され、次に、ＰＷＴＴ２の候補値であるＰＷＴＴｃ_２が決定される。このように、ＰＷＴＴｃ_１からＰＷＴＴｃ_ｍが図５に示す処理で決定される。
【００３９】
次に、制御部２は、ＰＷＴＴｉとＰＷＴＴａｖｅ２との間の差分の絶対値である｜ＰＷＴＴi−ＰＷＴＴａｖｅ２｜を演算する（ステップＳ３２）。さらに、制御部２は、ＰＷＴＴ’ｉとＰＷＴＴａｖｅ２との間の差分の絶対値である｜ＰＷＴＴ’i−ＰＷＴＴａｖｅ２｜を演算する（ステップＳ３３）。その後、制御部２は、ＰＷＴＴ’ｉとＰＷＴＴａｖｅ２との間の差分の絶対値がＰＷＴＴｉとＰＷＴＴａｖｅ２との間の差分の絶対値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ３４）。ステップＳ３４の判定結果がＹＥＳの場合、制御部２は、ＰＷＴＴｉをＰＷＴＴｉの候補値であるＰＷＴＴｃ_ｉとして決定する。一方、ステップＳ３４の判定結果がＮＯである場合、制御部２は、ＰＷＴＴ’ｉを候補値であるＰＷＴＴｃ_ｉとして決定する。次に、ステップＳ３７，Ｓ３８を通じてｉの値が１から２に更新された後に、ステップＳ３２からＳ３６の処理が再度実行される。このように、複数のＰＷＴＴの候補値であるＰＷＴＴｃが決定される。
【００４０】
図２に戻ると、ステップＳ８において、制御部２は、時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴｃの変動率ＰＷＴＴＶｃを演算する。ここで、ＰＷＴＴＶｃの演算方法の一例について図６を参照して説明する。図６は、ＰＷＴＴｃの変動率ＰＷＴＴＶｃを演算する処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【００４１】
図６に示すように、最初に、制御部２は、複数のＰＷＴＴｃの平均値ＰＷＴＴｃ_ａｖｅを演算する（ステップＳ４０）。例えば、ＰＷＴＴｃ_ａｖｅは以下式により示される。ここで、時間間隔Ｔｎにおいてｍ個のＰＷＴＴｃ_ｉ（ｉ＝１，２・・・ｍ）が存在するものとする。
【数４】
2020039384.tif 000006
【００４２】
次に、制御部２は、時間間隔Ｔｎにおける複数のＰＷＴＴｃの最大値ＰＷＴＴｃ_mａｘと最小値ＰＷＴＴｃ_mｉｎをそれぞれ特定する（ステップＳ４１）。その後、制御部２は、最大値ＰＷＴＴｃ_ｍａｘと最小値ＰＷＴＴｃ_ｍｉｎとの間の差分を演算する（ステップＳ４２）。次に、ステップＳ４３において、制御部２は、ＰＷＴＴｃの平均値ＰＷＴＴｃ_ａｖｅに対する最大値ＰＷＴＴｃ_ｍａｘと最小値ＰＷＴＴｃ_ｍｉｎとの間の差分の比率（％）に基づいて、ＰＷＴＴＶｃを演算する。例えば、ＰＷＴＴＶｃは以下式により示される。このように、時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴＶｃを演算することができる。
ＰＷＴＴＶｃ＝（ＰＷＴＴｃ_ｍａｘ−ＰＷＴＴｃ_ｍｉｎ）／ＰＷＴＴｃ_ａｖｅ×１００％・・・（８）
【００４３】
図２に再び戻ると、ステップＳ９において、制御部２は、時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴＶｃが以前に演算された複数のＰＷＴＴＶ（具体的には、ＰＷＴＴＶｎ−１からＰＷＴＴＶｎ−ｐ）に関連付けられた所定の条件を満たすかを決定する。具体的には、制御部２は、ＰＷＴＴＶｃが以下の条件式を満たすかどうかを判定する。ここで、ＰＷＴＴＶａｖｅは、式（３）で規定された以前に演算された複数のＰＷＴＴＶの平均値である。
ＰＷＴＴＶａｖｅ−α≦ＰＷＴＴＶｃ≦ＰＷＴＴＶａｖｅ＋α・・・（９）
【００４４】
このように、ＰＷＴＴＶｃが上記式（９）に規定されたＰＷＴＴＶａｖｅに関連した所定の条件を満たすかどうかが判定される。ステップＳ９の判定結果がＹＥＳの場合、制御部２は、演算された複数のＰＷＴＴｃを時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴの正常値として決定する（ステップＳ１０）。この場合、正常値として決定されたＰＷＴＴｃはメモリ又は記憶装置３に保存される。一方、ステップＳ９の判定結果がＮＯの場合、制御部２は、演算された複数のＰＷＴＴｃを時間間隔ＴｎにおけるＰＷＴＴの異常値として決定する（ステップＳ１１）。この場合、異常値として決定されたＰＷＴＴｃはメモリ又は記憶装置３から消去される。このように、図２に示す一連の処理が実行される。
【００４５】
本実施形態によれば、ＰＷＴＴＶが以前に演算された複数のＰＷＴＴＶに関連付けられた所定の条件を満たさない場合（つまり、ステップＳ４の判定結果がＮＯである場合）、ＰＷＴＴｉと直前のＲＲ間隔とに基づいて、ＰＷＴＴｉの補正値であるＰＷＴＴ’ｉが演算される。さらに、ＰＷＴＴｉとＰＷＴＴ’ｉに基づいてＰＷＴＴの候補値であるＰＷＴＴｃ_ｉが決定される。このように、ＰＷＴＴの演算値が正確ではないと判定された場合には、ＰＷＴＴがＰＷＴＴｃに置換されるため、ＰＷＴＴの演算精度をさらに向上させることが可能となる。
【００４６】
また、ＰＷＴＴＶが当該所定の条件を満たす場合（つまり、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳである場合）、ＰＷＴＴの演算値がＰＷＴＴの正常値として決定される。一方、ＰＷＴＴＶが当該所定の条件を満たさない場合（つまり、ステップＳ４の判定結果がＮＯである場合）、ＰＷＴＴの演算値がＰＷＴＴｃに置換される。このように、ＰＷＴＴＶが所定の条件を満たすかどうかに応じてＰＷＴＴの演算値の妥当性を判定することが可能となる。
【００４７】
さらに、ＰＷＴＴＶｃが当該所定の条件を満たす場合（つまり、ステップＳ９の判定結果がＹＥＳである場合）、ＰＷＴＴｃがＰＷＴＴの正常値として決定される。一方、ＰＷＴＴＶｃが当該所定の条件を満たさない場合（つまり、ステップＳ９の判定結果がＮＯである場合）、ＰＷＴＴｃが異常値として決定される。このように、ＰＷＴＴＶｃが所定の条件を満たすかどうかに応じてＰＷＴＴｃの妥当性を判定することが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態に係る処理装置１をソフトウェアによって実現するためには、生体情報処理プログラムが記憶装置３又はＲＯＭに予め組み込まれていてもよい。または、生体情報処理プログラムは、磁気ディスク（例えば、ＨＤＤ、フロッピーディスク）、光ディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク）、光磁気ディスク（例えば、ＭＯ）、フラッシュメモリ（例えば、ＳＤカード、ＵＳＢメモリ、ＳＳＤ）等のコンピュータ読取可能な記憶媒体に格納されていてもよい。この場合、記憶媒体に格納された生体情報処理プログラムが記憶装置３に組み込まれてもよい。さらに、記憶装置３に組み込まれた当該プログラムがＲＡＭ上にロードされた上で、プロセッサがＲＡＭ上にロードされた当該プログラムを実行してもよい。このように、本実施形態に係る生体情報処理方法が処理装置１によって実行される。
【００４９】
また、生体情報処理プログラムは、通信ネットワーク上のコンピュータからネットワークインターフェース４を介してダウンロードされてもよい。この場合も同様に、ダウンロードされた当該プログラムが記憶装置３に組み込まれてもよい。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではない。本実施形態は一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
【符号の説明】
【００５１】
１：生体情報処理装置（処理装置）
２：制御部
３：記憶装置
４：ネットワークインターフェース
５：表示部
６：入力操作部
７：センサインターフェース
８：バス
２０：心電図センサ
２２：脈波センサ
２３：呼吸センサ
【図１】
2020039384.tif 000007
【図２】
2020039384.tif 000008
【図３】
2020039384.tif 000009
【図４】
2020039384.tif 000010
【図５】
2020039384.tif 000011
【図６】
2020039384.tif 000012