(57)【要約】【課題】過大な圧力の空気または酸素が被験者に送気される可能性を低減しながら、被験者の酸素飽和度を高い確度で上昇させる。【解決手段】被験者の脈波信号から酸素飽和度を反復して算定する算定部と、算定部が算定した酸素飽和度が低下した場合に、呼吸補助装置が被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を、算定部が算定した酸素飽和度が上昇するまで高くしていく制御部とを具備する制御装置。【選択図】図２
2018061541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の脈波信号から酸素飽和度を反復して算定する算定部と、
前記算定部が算定した酸素飽和度が低下した場合に、呼吸補助装置が前記被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を、前記算定部が算定した酸素飽和度が上昇するまで高くしていく制御部と
を具備する制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記被験者が睡眠状態にあるか否かを判定し、睡眠状態にあると判定した場合に、前記算定部が算定した酸素飽和度が低下したときに、前記呼吸補助装置が前記被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を高くしていく
請求項１の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記酸素飽和度が第１閾値を上回るまで前記圧力を高くしていく
請求項１または請求項２の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記酸素飽和度が第２閾値を下回る場合に、前記圧力を高くしていく
請求項１から請求項３の何れかの制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記酸素飽和度が上昇した時の圧力を記憶装置に記憶する
請求項１から請求項４の何れかの制御装置。
【請求項６】
コンピューターが、
被験者の脈波信号から酸素飽和度を反復して算定し、
前記算定した酸素飽和度が低下した場合に、呼吸補助装置が前記被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を、前記算定した酸素飽和度が上昇するまで高くしていく
制御方法。
【請求項７】
被験者の気道に空気または酸素を送気する呼吸補助装置と、
前記被験者の脈波信号から酸素飽和度を反復して算定する算定部と、前記算定部が算定した酸素飽和度が低下した場合に、前記呼吸補助装置が前記被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を、前記算定部が算定した酸素飽和度が上昇するまで高くしていく制御部とを含む制御装置と
を具備する呼吸補助システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の呼吸を補助するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
被験者の呼吸を補助する各種の技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、睡眠時に気道の閉塞により無呼吸状態にある被験者の気道を開存するために、気道に所定の空気を送気する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５２６１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、被験者の生理信号に応じて気道に送気する空気の圧力を増加または減少させている。しかし、特許文献１の技術では、気道を開存させるのに適した圧力の空気が被験者に送気されない可能性がある。例えば、圧力を増加させすぎた場合には、気道は開存するものの被験者への身体的な負担が大きく、圧力を低減させすぎた場合には、気道が開存しないといった問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、過大な圧力の空気または酸素が被験者に送気される可能性を低減しながら、被験者の酸素飽和度を高い確度で上昇させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る制御装置は、被験者の脈波信号から酸素飽和度を反復して算定する算定部と、算定部が算定した酸素飽和度が低下した場合に、呼吸補助装置が被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を、算定部が算定した酸素飽和度が上昇するまで高くしていく制御部とを具備する。以上の態様では、酸素飽和度が低下した場合に、呼吸補助装置が被験者の気道に送気する空気の圧力を酸素飽和度が上昇するまで高くしていく。酸素飽和度が低下した場合に、予め設定された固定値だけ圧力を高くして空気を送気する構成では、酸素飽和度を上昇させるのに適した圧力の空気が被験者に送気されない可能性がある。例えば圧力が過大である場合には、酸素飽和度は上昇するものの被験者への身体的な負担が大きく、圧力が不充分である場合には、酸素飽和度が上昇しないといった問題がある。酸素飽和度度が上昇するまで空気の圧力を高くしていく前述の態様では、過大な圧力の空気が被験者に送気される可能性を低減しながら、被験者の酸素飽和度を高い確度で上昇させることが可能である。
【０００６】
本発明の好適な態様において、制御部は、被験者が睡眠状態にあるか否かを判定し、睡眠状態にあると判定した場合に、算定部が算定した酸素飽和度が低下したときに、呼吸補助装置が被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を高くしていく。以上の態様では、被験者が睡眠状態にあると判定された場合に、酸素飽和度の低下を条件として呼吸補助装置の送気の圧力を上昇させる。したがって、被験者が睡眠状態にあるか否かに関わらず呼吸補助装置の送気の圧力を上昇させる構成と比較して、呼吸補助装置の処理負荷を軽減することが可能である。
【０００７】
本発明の好適な態様において、制御部は、酸素飽和度が第１閾値を上回るまで圧力を高くしていく。以上の態様では、酸素飽和度が第１閾値を上回るまで空気または酸素の圧力が高くされていく。酸素飽和度が第１閾値を上回る数値まで回復することができる。
【０００８】
本発明の好適な態様において、制御部は、酸素飽和度が第２閾値を下回る場合に、圧力を高くしていく。以上の態様では、酸素飽和度が第２閾値を下回る場合に、空気または酸素の圧力が高くされていく。
【０００９】
本発明の好適な態様において、制御部は、酸素飽和度が上昇した時の圧力を記憶装置に記憶する。以上の態様では、酸素飽和度が上昇した時の圧力が記憶装置に記憶される。酸素飽和度が上昇するときの圧力は、被験者の身体的な状態（例えば肥満の度合）に応じて変動するという傾向がある。酸素飽和度が上昇した時の圧力を記憶装置に記憶する前述の形態によれば、酸素飽和度が上昇した時の圧力の時間変化（例えば日単位または月単位での変化）を、被験者の身体的な状態の指標として有効に利用することができる。
【００１０】
本発明の好適な態様に係る制御方法は、コンピューターが、被験者の脈波信号から酸素飽和度を反復して算定し、算定した酸素飽和度が低下した場合に、呼吸補助装置が被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を、算定した酸素飽和度が上昇するまで高くしていく。以上の方法によれば、本発明に係る制御装置と同様の作用および効果が奏される。
【００１１】
以上の各形態に係る制御装置を利用した呼吸補助システムとしても本発明は観念され得る。本発明の呼吸補助システムは、被験者の気道に空気または酸素を送気する呼吸補助装置と、被験者の脈波信号から酸素飽和度を反復して算定する算定部と、算定部が算定した酸素飽和度が低下した場合に、呼吸補助装置が被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を、算定部が算定した酸素飽和度が上昇するまで高くしていく制御部とを含む制御装置とを具備する。以上の態様によれば、本発明の制御装置と同様の作用および効果が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る呼吸補助システムの構成図である。
【図２】制御装置の機能に着目した構成図である。
【図３】検出信号の時間変化である。
【図４】酸素飽和度と呼吸補助装置の送気圧との関係図である。
【図５】制御装置の処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る呼吸補助システム１の構成図である。呼吸補助システム１は、睡眠時に無呼吸状態にある被験者の気道に空気を送気することで呼吸を補助するための医療システムである。正常な呼吸状態の場合、横隔膜の収縮に応じて胸腔内を拡張する動作により上胸腔内が陰圧になることで、空気は気道を通り肺へ取り込まれる。本実施形態の無呼吸状態とは、気道拡張筋の活動低下により気道が閉塞されることで、肺への空気の取り込みがされない状態（つまり閉塞性睡眠時無呼吸状態）をいう。なお、閉塞性睡眠時無呼吸状態の主な原因は、肥満である。
【００１４】
図１に例示される通り、呼吸補助システム１は、制御装置１００と呼吸補助装置３００とを具備する。呼吸補助装置３００は、被験者の気道に所定の圧力（陽圧）で空気を送気することで気道（特に上気道）の閉塞を防ぐ持続的陽圧呼吸（ＣＰＡＰ：Continuous Positive Airway Pressure）装置である。呼吸補助装置３００から送気される空気は、被験者の鼻および口に装着される供給器（例えばマスク）３３により気道に送り込まれる。呼吸補助装置３００と供給器３３とは、供給管３１により接続される。被験者の気道に所定の圧力の空気が送り込まれることで、被験者の気道が開存し無呼吸状態が解消される。
【００１５】
制御装置１００は、被験者の身体のうち測定対象となる部位（以下「測定部位」という）Ｍに装着され、呼吸補助装置３００が送気する空気の圧力（以下「送気圧」という）を制御する。具体的には、制御装置１００は、近距離無線通信等の無線通信により呼吸補助装置３００に制御信号を送信することで、呼吸補助装置３００の送気圧を制御する。なお、制御装置１００が有線通信により呼吸補助装置３００に制御信号を送信する構成も採用され得る。ここで、無呼吸状態の場合（つまり気道が閉塞状態にある場合）は、被験者の酸素飽和度（ＳｐＯ2）が低下する。酸素飽和度は、被験者の血液中のヘモグロビンのうち酸素と結合したヘモグロビンの割合（％）を意味し、被験者の呼吸機能を評価するための指標である。本実施形態の制御装置１００は、呼吸補助装置３００の送気圧を被験者の酸素飽和度に応じて制御する。本実施形態の制御装置１００は、筐体部１２とベルト１４とを具備する腕時計型の携帯機器であり、測定部位Ｍの例示である手首にベルト１４を巻回することで被験者の手首に装着可能である。
【００１６】
図２は、制御装置１００の機能に着目した構成図である。図２に例示される通り、本実施形態の制御装置１００は、表示装置２２と検出装置２４と制御装置２６と記憶装置２８と通信装置２９とを具備する。制御装置２６および記憶装置２８は筐体部１２の内部に設置される。表示装置（例えば液晶表示パネル）２２は、図１に例示される通り、筐体部１２の表面（例えば測定部位Ｍとは反対側の表面）に設置され、各種の画像（例えば測定結果）を制御装置２６による制御のもとで表示する。図２の通信装置２９は、無線通信により呼吸補助装置３００と通信する通信機器である。
【００１７】
検出装置２４は、測定部位Ｍの状態に応じた検出信号Ｐを生成するセンサーモジュールであり、例えば筐体部１２のうち測定部位Ｍとの対向面（以下「検出面」という）１８に設置される。検出面１８は、平面または曲面である。本実施形態の検出装置２４は、酸素飽和度の算定に使用される第１検出信号Ｐ1および第２検出信号Ｐ2を生成する。検出装置２４は、図２に例示される通り、発光部Ｅと受光部Ｒとを具備する。発光部Ｅと受光部Ｒとは、測定部位Ｍに対向する検出面１８に設置される。
【００１８】
発光部Ｅは、第１発光素子Ｅ1と第２発光素子Ｅ2と含み、測定部位Ｍに光Ｌ（Ｌ1およびＬ2）を出射する。例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）が第１発光素子Ｅ1および第２発光素子Ｅ2として好適に利用される。ただし、第１発光素子Ｅ1および第２発光素子Ｅ2の各々は、干渉性が高いコヒーレントな光（すなわちレーザー光）Ｌを出射することも可能である。レーザーを発光する発光素子Ｅ（第１発光素子Ｅ1および第２発光素子Ｅ2）としては、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ、Vertical Cavity Surface Emitting LASER）、フォトニック結晶レーザー、半導体レーザー等が適用可能である。本実施形態では、光Ｌ1と光Ｌ2との波長は異なる。例えば、光Ｌ1は、近赤外光（波長λ1＝８００ｎｍ〜１３００ｎｍ）であり、光Ｌ2は、赤色光（波長λ2＝６００ｎｍ〜８００ｎｍ）である。第１発光素子Ｅ1は第１期間に光Ｌ1を出射し、第２発光素子Ｅ2は第２期間に光Ｌ2を出射する。第１期間と第２期間とは時間軸上で所定の周期で交互に繰り返される。
【００１９】
発光部Ｅから出射した光Ｌは、測定部位Ｍに入射するとともに測定部位Ｍの内部で反射および散乱を繰り返したうえで検出面１８側に出射して受光部Ｒに到達する。すなわち、発光部Ｅと受光部Ｒとで反射型の光学センサーとして機能する。
【００２０】
受光部Ｒは、受光素子Ｒ0を含み、測定部位Ｍから到達する光の受光レベルに応じた第１検出信号Ｐ1および第２検出信号Ｐ2を生成する。具体的には、受光素子Ｒ0は、第１発光素子Ｅ1から各第１期間に出射して測定部位Ｍ内を通過した光Ｌ1を受光して、当該受光レベルに応じた第１検出信号Ｐ1を生成し、第２発光素子Ｅ2から各第２期間に出射して測定部位Ｍ内を通過した光Ｌ2を受光して、当該受光レベルに応じた第２検出信号Ｐ2を生成する。例えば、測定部位Ｍに対向する受光面で光Ｌを受光するフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）等の光電変換素子が受光素子Ｒ0として好適に利用される。なお、検出装置２４は、例えば、駆動電流の供給により発光部Ｅを駆動する駆動回路と、受光部Ｒの出力信号を増幅およびＡ/Ｄ変換する出力回路（例えば増幅回路とＡ/Ｄ変換器）とを包含するが、図２では各回路の図示を省略した。
【００２１】
測定部位Ｍの血管は、心拍と同等の周期で反復的に拡張および収縮する。拡張時と収縮時とで血管内の血液による血流量は相違するから、測定部位Ｍからの受光レベルに応じて受光部Ｒが生成する検出信号Ｐ(Ｐ1またはＰ2)は、図３に例示される通り、測定部位Ｍの動脈の血流量の変動に対応した周期的な変動成分を含む脈波信号である。
【００２２】
検出信号Ｐは、高周波成分の成分値Ｑ(AC)（Ｑ1(AC)またはＱ2(AC)）と低周波成分の成分値Ｑ(DC)（Ｑ1(DC)またはＱ2(DC)）とを含む。高周波成分の成分値Ｑ(AC)は、被験者の脈動に連動して周期的（約１秒周期）に変動する脈波成分であり、例えば検出信号Ｐからハイパスフィルターで抽出される。他方、低周波成分の成分値Ｑ(DC)は、高周波成分の成分値Ｑ(AC)と比較して充分に長い時間（例えば数分から数時間）をかけて変動する成分（理想的には定常的に維持される直流成分）であり、例えば検出信号Ｐからローパスフィルターで抽出される。
【００２３】
図２の制御装置２６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の演算処理装置であり、制御装置１００の全体を制御する。記憶装置２８は、例えば不揮発性の半導体メモリーで構成され、制御装置２６が実行するプログラムと制御装置２６が使用する各種のデータ（例えば酸素飽和度を特定するためのテーブル）とを記憶する。本実施形態の制御装置２６は、記憶装置２８に記憶されたプログラムを実行することで、被験者の酸素飽和度を算定するための算定部６１と、呼吸補助装置３００の送気圧を制御する制御部６３とを実現する。なお、制御装置２６の機能を複数の集積回路に分散した構成、または、制御装置２６の一部もしくは全部の機能を専用の電子回路で実現した構成も採用され得る。また、図２では制御装置２６と記憶装置２８とを別体の要素として図示したが、記憶装置２８を内包する制御装置２６を例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等により実現することも可能である。
【００２４】
算定部６１は、検出装置２４が生成した第１検出信号Ｐ1および第２検出信号Ｐ2から被験者の酸素飽和度を算定する。算定部６１による酸素飽和度の特定には公知の技術が任意に採用され得る。例えば、第１検出信号Ｐ1および第２検出信号Ｐ2から算定される変動比Φと酸素飽和度との相関を利用して酸素飽和度を特定することが可能である。変動比Φは、以下の数式(1)で表現される通り、信号成分比Ｘ1に対する信号成分比Ｘ2の比率である。信号成分比Ｘ1は、第１発光素子Ｅ1が光Ｌ1（近赤外光）を出射したときの第１検出信号Ｐ1の高周波成分の成分値Ｑ1(AC)と低周波成分の成分値Ｑ1(DC)との強度比である。信号成分比Ｘ2は、第２発光素子Ｅ2が光Ｌ2（赤色光）を出射したときの第２検出信号Ｐ2の高周波成分の成分値Ｑ2(AC)と低周波成分の成分値Ｑ2(DC)との強度比である。数式(1)の変動比Φと酸素飽和度とは相互に相関する。
【数１】
2018061541.tif 000003
【００２５】
算定部６１は、第１検出信号Ｐ1と第２検出信号Ｐ2との解析により、数式(1)から変動比Φを算定する。そして、算定部６１は、変動比Φの各数値と酸素飽和度の各数値とを相互に対応させたテーブルを参照して、第１検出信号Ｐ1と第２検出信号Ｐ2とから算定した変動比Φに対応する数値を被験者の酸素飽和度（測定値）として特定する。算定部６１による酸素飽和度の算定は、時間軸上の相異なる複数の時点において反復的に（例えば周期的に）実行される。算定部６１が特定した酸素飽和度の時間変化は、図４に例示される通りである。
【００２６】
図２の制御部６３は、算定部６１が算定した酸素飽和度に応じて、呼吸補助装置３００による送気圧を制御する。本実施形態の制御部６３は、呼吸補助装置３００による送気の開始と送気圧とを指示する制御信号を生成し、当該制御信号を通信装置２９から呼吸補助装置３００に送信させることで呼吸補助装置３００を制御する。制御信号を受信した呼吸補助装置３００は、当該制御信号で指示された送気圧で、被験者の気道に空気を送気する。
【００２７】
具体的には、制御部６３は、算定部６１が算定した酸素飽和度が低下した場合（つまり被験者の気道が閉塞状態にある場合）に呼吸補助装置３００による送気圧を経時的に上昇させる。まず、制御部６３は、算定部６１が算定した酸素飽和度が低下したか否かを判定する。本実施形態において酸素飽和度が低下したが否かの判定は、酸素飽和度と第２閾値との比較結果に応じて行われる。第２閾値は、正常な呼吸状態のもとで一般に観測される酸素飽和度を下回る所定値（例えば９０％〜９５％程度の範囲内の数値）に設定される。
【００２８】
送気圧が上昇すると、被験者の気道が開存し、閉塞状態は解消される。気道の閉塞状態が解消されることで正常な呼吸状態に遷移すると、被験者の酸素飽和度は正常値まで経時的に回復していく。制御部６３は、酸素飽和度が上昇した段階で送気圧の上昇を停止させる。すなわち、制御部６３は、酸素飽和度が上昇するまで（つまり気道の閉塞状態が解消するまで）、呼吸補助装置３００の送気圧を高くしていく。本実施形態において酸素飽和度が上昇したか否かの判定は、酸素飽和度と第１閾値との比較結果に応じて行われる。第１閾値は、正常な呼吸状態のもとで一般に観測される酸素飽和度を上回る所定値（例えば９６％以上の数値）に設定される。本実施形態では、第１閾値が第２閾値を上回る場合を例示する。ただし、第１閾値と第２閾値とを同等の数値とすることも可能である。また、第１閾値および第２閾値を、例えば利用者からの指示に応じて可変に設定することも可能である。
【００２９】
図４は、酸素飽和度と呼吸補助装置３００の送気圧との関係図である。具体的には、制御部６３は、酸素飽和度が第２閾値を下回ると判定した場合（図４の時点Ａ）、図４に例示される通り、初期的な送気圧（例えば４hPa）で呼吸補助装置３００に空気の送気を開始させ、時間の経過とともに段階的（例えば１hPa毎）に送気圧を高くしていく。初期的な送気圧は、充分に低い数値、例えば多数の被験者について気道の閉塞状態を解消し得る圧力を下回る数値に設定される。送気圧が或る程度の圧力まで到達すると、被験者の気道が開存し、結果的に酸素飽和度が上昇していく。制御部６３は、送気圧の制御により酸素飽和度が第１閾値を上回った場合（図４の時点Ｂ）、送気圧の上昇を停止させる。具体的には、送気圧の上昇を指示する制御信号の送信を停止する。したがって、呼吸補助装置３００の送気圧は、酸素飽和度が第１閾値を上回った時点の圧力に維持される。制御部６３は、酸素飽和度が第１閾値を上回った時の送気圧（以下「回復時圧力」という）を記憶装置２８に記憶させる。呼吸補助システム１の使用毎に回復時圧力が記憶装置２８に記憶される。すなわち、被験者の回復時圧力の時系列（時間変化）が記憶装置２８に記憶される。なお、本実施形態では、送気圧を段階的に高くしていく構成を例示したが、送気圧を時間の経過とともに連続的に高くしていく構成もとり得る。
【００３０】
表示装置２２は、制御部６３による制御のもとで測定結果を表示する。本実施形態の制御部６３は、被験者から測定結果表示の指示が付与された場合、記憶装置２８に記憶された回復時圧力（例えば直近の回復時圧力または回復時圧力の時系列）を表示する。なお、測定結果表示の指示は被験者以外の第三者（例えば医師または看護師等の医療関係者）が行ってもよい。
【００３１】
図５は、制御装置２６が実行する処理のフローチャートである。被験者からの制御開始の指示（プログラムの起動）を契機として図５の処理が開始される。
【００３２】
図５の処理を開始すると、算定部６１は、検出装置２４が生成した検出信号Ｐから酸素飽和度を算定する（Ｓ1）。制御部６３は、算定した酸素飽和度が第２閾値を下回るか否かを判断する（Ｓ2）。酸素飽和度が第２閾値を下回る場合（Ｓ2；ＹＥＳ）、すなわち、被験者が無呼吸状態にあると推定される場合、制御部６３は、初期的な送気圧による空気の送気を呼吸補助装置３００に指示する（Ｓ3）。呼吸補助装置３００は、制御部６３からの指示に応じて初期的な送気圧での空気の送気を開始する。
【００３３】
算定部６１は、検出装置２４が生成した検出信号Ｐから酸素飽和度を算定する（Ｓ4）。制御部６３は、算定した酸素飽和度が第１閾値を上回るか否かを判断する（Ｓ5）。酸素飽和度が第１閾値を上回らない場合（Ｓ5；ＮＯ）、すなわち、被験者の無呼吸状態が依然として解消していない場合、制御部６３は、呼吸補助装置３００の送気圧を高くする（Ｓ6）。具体的には、制御部６３は、呼吸補助装置３００の送気圧を所定値（例えば１hPa）だけ高くする。ステップＳ6の後に、ステップＳ4とステップＳ5が再度繰り返される。すなわち、呼吸補助装置３００の送気圧は段階的に上昇していく。ステップＳ6における送気圧の上昇量は、典型的には固定値であるが、可変値とすることも可能である。例えば、酸素飽和度が第１閾値に近付くほど送気圧の上昇量を少なくする構成が想定される。
【００３４】
ステップＳ4からステップＳ6までの処理が繰り返されることで酸素飽和度が第１閾値を上回った場合（Ｓ5；ＹＥＳ）、すなわち、被験者の無呼吸状態が解消された場合、制御部６３は、呼吸補助装置３００に送気圧の上昇を指示する動作を停止する。したがって、呼吸補助装置３００による送気圧は、酸素飽和度の上昇時の圧力（回復時圧力）に維持される。制御部６３は、回復時圧力を記憶装置２８に記憶させる（Ｓ7）。
【００３５】
酸素飽和度が第２閾値を下回らない場合（Ｓ2；ＮＯ）、すなわち、被験者の呼吸状態が正常であると推定される場合、ステップＳ3からステップＳ7までの処理（送気圧の制御処理）は実行せずに、ステップＳ1とステップＳ2との処理が繰り返される。すなわち、制御部６３は、被験者の酸素飽和度が低下した場合に、呼吸補助装置３００による送気圧を上昇させる。
【００３６】
ここで、酸素飽和度が低下した場合に予め設定された固定値（例えば１０hPa）だけ送気圧を高くする構成（以下「対比例」という）では、酸素飽和度を上昇させるのに適した送気圧の空気が被験者に送気されない可能性がある。例えば、送気圧を増加させすぎた場合には、酸素飽和度は上昇する（つまり気道の閉塞状態は解消する）ものの被験者への身体的な負担が大きく、送気圧が不充分である場合には、気道が閉塞状態に維持されて酸素飽和度が上昇しないといった問題がある。一方で、酸素飽和度が低下した場合に酸素飽和度が上昇するまで送気圧を高くする本実施形態の構成によれば、過大な送気圧により空気が被験者に送気される可能性を低減しながら、被験者の酸素飽和度を高い確度で上昇させる（つまり気道の閉塞状態を高い確度で解消する）ことが可能である。
【００３７】
ところで、回復時圧力は、被験者の肥満の度合に応じて異なる傾向がある。具体的には、被験者の肥満が重度であるほど回復時圧力（すなわち気道の閉塞状態を解消するために必要な圧力）は高くなる。以上の傾向を考慮すると、回復時圧力は被験者の肥満状態の指標として利用可能である。回復時圧力を記憶装置２８に記憶する本実施形態の構成によれば、回復時圧力の時間変化（例えば日単位または月単位での変化）を、被験者の身体的な状態の指標（具体的には被験者の肥満の指標）として有効に利用することができる。
【００３８】
また、対比例の場合、仮に呼吸補助装置３００の送気圧が適切な数値に設定されていても、被験者の肥満の状態が変化していくことで送気圧が不適切になる可能性もある。例えば、被験者が呼吸補助装置３００の使用当初と比較して痩せた場合は、当初の送気圧より小さい圧力で酸素飽和度は上昇し、被験者が呼吸補助装置３００の使用当初と比較して太った場合は、当初の送気圧では気道の閉塞状態を解消できない可能性がある。酸素飽和度が上昇するまで送気圧を高くする本実施形態の構成によれば、対比例と比較して、被験者の身体の状況に合わせた送気圧で空気を送気することができるという利点がある。
【００３９】
＜変形例＞
以上に例示した形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を適宜に併合することも可能である。
【００４０】
（１）前述の形態では、酸素飽和度が上昇したか否かを酸素飽和度と第１閾値との比較結果に応じて判定したが、酸素飽和度が上昇したか否かを判定する方法は以上の例示に限定されない。例えば酸素飽和度の上昇量（例えば単位時間あたりの変化率）が閾値を上回る場合に、酸素飽和度が上昇したと判定することも可能である。つまり、酸素飽和度が第１閾値を上回ること、および、酸素飽和度の上昇量が閾値を上回ることの双方を含めて「酸素飽和度の上昇」と包括的に表現され得る。ただし、酸素飽和度が第１閾値を上回るまで送気圧を高くする前述の形態によれば、酸素飽和度を第１閾値を上回る数値まで回復することができる。
【００４１】
（２）前述の形態では、酸素飽和度が低下したか否かを酸素飽和度と第２閾値との比較結果に応じて判定したが、酸素飽和度が低下したか否かを判定する方法は以上の例示に限定されない。例えば酸素飽和度の低下量（例えば単位時間あたりの変化率の絶対値）が閾値を上回る場合に、酸素飽和度が低下したと判定することも可能である。つまり、酸素飽和度が第２閾値を下回ることおよび酸素飽和度の低下量が閾値を上回ることの双方を含めて「酸素飽和度の低下」と包括的に表現され得る。
【００４２】
（３）前述の形態において、制御部６３は、被験者が睡眠状態であるか否かを加味して、呼吸補助装置３００が送気する空気の圧力を制御することも可能である。具体的には、制御部６３は、被験者が睡眠状態にあるか否かを判定する。睡眠状態にあるか否かの判定には公知の技術が任意に採用され得る。例えば、検出信号Ｐから推定される脈拍数に応じて睡眠状態を判定することが可能である。具体的には、制御部６３は、検出信号Ｐから推定される脈拍数が閾値を下回る数値に安定的に維持される場合に、被験者が睡眠状態にあると判定し、脈拍数が閾値を上回る数値に維持される場合や動的に変動する場合には被験者が睡眠状態にない（覚醒状態にある）と判定する。検出信号Ｐから推定される被験者の血圧値から被験者の睡眠状態を判定することも可能である。また、例えば加速度センサー等の体動センサーの検出信号を参照して、睡眠状態にあるか否かを判定する。
【００４３】
制御部６３は、被験者が睡眠状態にあると判定した場合に、図５のステップＳ1からステップＳ7までの処理を開始する。すなわち、制御部６３は、被験者が睡眠状態にあると判定した場合に、算定部６１が算定した酸素飽和度が低下すると（Ｓ2；ＹＥＳ）、呼吸補助装置３００による送気圧を高くしていく。他方、被験者が睡眠状態にないと判定した場合、制御部６３は図５の処理を実行しない。以上の構成によれば、被験者が睡眠状態にある場合に呼吸補助装置３００の送気圧が制御されるから、被験者が睡眠状態にあるか否かに関わらず酸素飽和度の算定（Ｓ1）や送気圧の制御（Ｓ3，Ｓ6）を実行する構成と比較して、制御装置６３や呼吸補助装置３００の処理負荷が軽減されるという利点がある。
【００４４】
（４）前述の形態では、酸素飽和度が低下した場合（Ｓ2；ＹＥＳ）に、初期的な送気圧で呼吸補助装置３００による空気の送気を開始させたが、酸素飽和度が低下した場合の送気圧は初期的な値に限定されない。例えば、前回の測定での回復時圧力で呼吸補助装置３００が空気の送気を開始することも可能である。以上の構成によれば、制御部６３は、前回の回復時圧力を初期値として酸素飽和度が第１閾値を上回るまで送気圧を高くしていくこと、または、前回の回復時圧力から送気圧を低くしていくことも可能である。なお、前回の測定での回復時圧力から送気圧を低くしていく構成では、酸素飽和度が第１閾値を下回る直前の送気圧を維持する。
【００４５】
（５）前述の形態では、制御部６３が、酸素飽和度が低下した場合に呼吸補助装置３００による空気の送気を開始させたが、例えば被験者が睡眠に入る前に被験者自身が呼吸補助装置３００による空気の送気を開始させることも可能である。被験者が睡眠に入る前に送気を開始させる構成では、被験者が睡眠に入り無呼吸状態となった場合（つまり酸素飽和度が低下した場合）に、酸素飽和度が上昇するまで制御部６３が送気圧を高くしていく。つまり、制御部６３は、空気の送気開始および送気圧を制御する要素と送気圧の制御のみをする要素との双方を含めて、酸素飽和度が低下した場合に、酸素飽和度が上昇するまで送気圧を高くしていく要素として包括的に表現される。
【００４６】
（６）前述の形態では、酸素飽和度が上昇した場合に、回復時圧力を維持して空気の送気を継続させたが、回復時圧力を維持して所定の期間が経過した後に、送気圧を段階的に低下させること、または、空気の送気を停止させることも可能である。
【００４７】
（７）前述の形態では、回復時圧力を被験者の肥満の指標として利用したが、回復時圧力とともに被験者の体重を利用して被験者の身体状態を評価することも可能である。例えば、制御装置１００は、別体の体重計で測定された被験者の体重を有線または無線により体重計から受信する。なお、利用者が手動で体重を入力することも可能である。制御部６３は、回復時圧力と被験者の体重との双方を加味して被験者の身体状態を評価する。例えば、回復時圧力が経時的に低下しており、かつ、体重が経時的に減少している場合には、被験者の肥満が適正に解消していると評価する。以上の説明から理解される通り、被験者の体重等の生体情報を回復時圧力とともに利用することで、被験者の身体状態を高精度に評価できるという利点がある。
【００４８】
（８）前述の形態では、酸素飽和度の各数値と数式(1)により算出した変動比Φの各数値とを相互に対応させたテーブルを参照して酸素飽和度を特定したが、変動比Φと酸素飽和度との関係を記述した所定の演算式を利用して酸素飽和度を算定することも可能である。
【００４９】
（９）前述の形態では、第１発光素子Ｅ1が出射する光Ｌ1と第２発光素子Ｅ2が出射する光Ｌ2とを共通の受光素子Ｒ0で受光したが、光Ｌ1と光Ｌ2とを別個の受光素子Ｒ1，Ｒ2で受光することも可能である。受光素子Ｒ1は、第１発光素子Ｅ1から出射して測定部位Ｍ内を通過した光Ｌ1を受光して、当該受光レベルに応じた第１検出信号Ｐ1を生成する。受光素子Ｒ2は、第２発光素子Ｅ2から出射して測定部位Ｍ内を通過した光Ｌ2を受光して、当該受光レベルに応じた第２検出信号Ｐ2を生成する。
【００５０】
（１０）前述の形態では、記憶装置２８は回復時圧力を記憶したが、記憶装置２８が記憶する情報は回復時圧力に限定されない。例えば、記憶装置２８は、無呼吸状態の回数、つまり酸素飽和度が低下した回数を記憶することも可能である。
【００５１】
（１１）前述の形態では、回復時圧力は制御装置１００の記憶装置２８が記憶したが、呼吸補助装置３００が回復時圧力を記憶することも可能である。すなわち、記憶装置２８は制御装置１００から省略され得る。
【００５２】
（１２）前述の形態では、呼吸補助装置３００が被験者の気道に空気を送気したが、呼吸補助装置３００から供給される気体は空気に限定されない。例えば、呼吸補助装置３００から被験者の気道に酸素を送気することも可能である。
【００５３】
（１３）前述の形態では、酸素飽和度の算定と送気圧の制御と測定結果の表示とを単体の制御装置１００が実行したが、前述の形態で例示した制御装置１００の機能を複数の装置で実現することも可能である。例えば、検出装置２４を制御装置１００とは別体の装置として構成することも可能である。検出装置２４が生成した検出信号Ｐが有線または無線により制御装置１００に送信される。また、表示装置２２を制御装置１００とは別体の装置に設置することも可能である。以上の例示から理解される通り、検出装置２４は制御装置１００から省略され得る。
【００５４】
また、制御装置２６と記憶装置２８とを呼吸補助装置３００に搭載し、呼吸補助装置３００を制御装置１００として利用することも可能である。制御装置１００とは別体の表示装置に測定結果を表示させることも可能である。また、算定部６１と制御部６３とのうちの１つまたは双方を呼吸補助装置３００に設けた構成（例えば呼吸補助装置３００で実行されるアプリケーションで実現される構成）であってもよい。以上の説明から理解される通り、制御装置１００は、相互に別体で構成された複数の装置でも実現され得る。
【００５５】
（１４）前述の形態では、ベルト１４と筐体部１２とから構成される制御装置１００を例示したが、制御装置１００の具体的な形態は任意である。例えば、被験者の身体に貼付可能なパッチ型，被験者の耳介に装着可能なイヤリング型，被験者の指先に装着可能な指装着型（例えば着爪型），被験者の頭部に装着可能なヘッドマウント型等、任意の形態の制御装置１００が採用され得る。ただし、例えば指装着型等の制御装置１００を装着した状態では日常生活に支障がある可能性が想定されるから、日常生活に支障なく常時的に検出信号Ｐを生成するという観点からは、被験者の手首にベルト１４により装着可能な前述の形態の制御装置１００が特に好適である。なお、腕時計等の各種の電子機器に装着（例えば外付け）される形態の制御装置１００も実現され得る。
【００５６】
（１５）本発明は、制御装置１００の動作方法（制御方法）としても特定され得る。具体的には、本発明の好適な態様の制御方法は、コンピューターが、被験者の脈波信号から酸素飽和度を反復して算定し、算定した酸素飽和度が低下した場合に、呼吸補助装置３００が被験者の気道に送気する空気または酸素の圧力を、算定した酸素飽和度が上昇するまで高くしていく。
【符号の説明】
【００５７】
１００…制御装置、３００…呼吸補助装置、供給管…３１、供給器…３３、１２…筐体部、１４…ベルト、１８…検出面、２２…表示装置、２４…検出装置、２６…制御装置、２８…記憶装置、２９…通信装置、６１…算定部、６３…制御部、Ｅ…発光部、Ｅ1，Ｅ2…発光素子，Ｒ…受光部、Ｒ0…受光素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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