(57)【要約】【課題】  高い精度で血圧値を推定する血圧測定装置を提供する。【解決手段】  血圧測定装置は、心電波検出手段により検出された心電信号の心電波の予め定めた第１基準時点を決定する第１基準時点決定手段と、脈波検出手段により検出された脈波信号の脈波の予め定めた第２基準時点を決定する第２基準時点決定手段と、第１基準時点に対する第２基準時点の時間差に基づいて脈波伝搬時間を算出する脈波伝搬時間算出手段と、脈波伝搬時間算出手段により算出された脈波伝搬時間を補正する脈波伝搬時間補正手段と、脈波伝搬時間補正手段により補正された脈波伝搬時間と基準血圧値入力手段により入力された基準血圧値との間の関係を決定する関係決定手段と、関係決定手段により決定された関係に基づいた回帰式を用い、脈波伝搬時間補正手段により逐次求められる補正された脈波伝搬時間に基づいて生体の血圧値を逐次推定して推定血圧値を求める血圧値推定手段を備える。【選択図】図１
2018191724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の血圧値を非観血的かつ連続的に監視するための血圧測定装置であって、
前記生体の基準血圧値を入力するための基準血圧値入力手段と、
前記生体の心電波の心電信号を検出するための電極を有し、前記電極により検出した前記心電信号を出力する心電波検出手段と、
前記生体内の血管から発生する脈波の脈波信号を検出し、検出した前記脈波信号を出力する脈波検出手段と、
前記心電波検出手段により検出された前記心電信号の心電波の予め定めた第１基準時点を決定する第１基準時点決定手段と、
前記脈波検出手段により検出された前記脈波信号の脈波の予め定めた第２基準時点を決定する第２基準時点決定手段と、
前記第１基準時点に対する前記第２基準時点の時間差に基づいて脈波伝搬時間を算出する脈波伝搬時間算出手段と、
前記脈波伝搬時間算出手段により算出された脈波伝搬時間を補正する脈波伝搬時間補正手段と、
前記脈波伝搬時間補正手段により補正された脈波伝搬時間と前記基準血圧値入力手段により入力された前記基準血圧値との間の関係を決定する関係決定手段と、
前記関係決定手段により決定された前記関係に基づいた回帰式を用いて、前記脈波伝搬時間補正手段により逐次求められる補正された脈波伝搬時間に基づいて、前記生体の血圧値を逐次推定して推定血圧値を求める血圧値推定手段と、
を備える、
血圧測定装置。
【請求項２】
前記脈波伝搬時間補正手段は、前記脈波伝搬時間から予め定めた遅れ時間を減算することにより前記脈波伝搬時間を補正する、請求項１記載の血圧測定装置。
【請求項３】
前記基準血圧値を逐次測定する校正時において、
前記第１基準時点決定手段は、前記基準血圧値の測定時に前記心電波検出手段により検出された前記心電信号の心電波の第１基準時点を決定し、
前記第２基準時点決定手段は、前記基準血圧値の測定時に前記脈波検出手段により検出された前記脈波信号の脈波の第２基準時点を決定し、
前記脈波伝搬時間算出手段は、前記基準血圧値の測定時の前記第１基準時点に対する前記第２基準時点の時間差に基づいて前記基準血圧値の測定時の脈波伝搬時間を算出し、
前記関係決定手段は、前記基準血圧値の測定時の脈波伝搬時間と、逐次測定された複数の基準血圧値と対応する各脈波伝搬時間との相関関係に基づいて、前記遅れ時間を含む回帰式を取得する、請求項２記載の血圧測定装置。
【請求項４】
血圧値の推定時において、
前記第１基準時点決定手段は、前記推定時に前記心電波検出手段により検出された前記心電信号の心電波の第１基準時点を、決定し、
前記第２基準時点決定手段は、前記推定時に前記脈波検出手段により検出された前記脈波信号の脈波の第２基準時点を、決定し、
前記脈波伝搬時間算出手段は、前記推定時の前記第１基準時点に対する前記第２基準時点の時間差に基づいて前記推定時の脈波伝搬時間を算出し、
前記脈波伝搬時間補正手段は、前記推定時において前記脈波伝搬時間から前記遅れ時間を減算することにより前記脈波伝搬時間を補正し、
前記血圧値推定手段は、前記回帰式を用いて、前記脈波伝搬時間補正手段により補正された脈波伝搬時間に基づいて、前記生体の血圧値を推定して推定血圧値を求める、請求項３記載の血圧測定装置。
【請求項５】
前記遅れ時間は、前記脈波検出手段を構成する回路固有の遅れ時間と、生体固有の遅れ時間との和である、請求項４記載の血圧測定装置。
【請求項６】
前記脈波伝搬時間補正手段は、前記生体固有の遅れ時間を、生体毎に取得された基準血圧値と脈波伝搬時間との相関関係に基づいて求める、請求項５記載の血圧測定装置。
【請求項７】
前記脈波伝搬時間補正手段は、前記回路固有の遅れ時間と前記生体固有の遅れ時間のいずれか又は両方を、心電波又は脈波から算出される脈拍数に基づいて補正する、請求項６記載の血圧測定装置。
【請求項８】
該生体の基準血圧値を測定して前記基準血圧値入力手段に基準血圧値を入力する基準血圧値測定手段をさらに備える、請求項４記載の血圧測定装置。
【請求項９】
前記基準血圧値は、前記脈波の最高血圧値又は最低血圧値の少なくとも何れかである、請求項１記載の血圧測定装置。
【請求項１０】
前記第２基準時点決定手段は、前記脈波のピークの時刻を前記第２基準時点とする、請求項４記載の血圧測定装置。
【請求項１１】
前記第２基準時点決定手段は、前記脈波検出手段により検出された脈波の脈波信号を時間で１階微分して得られる波形のピークの時刻を前記第２基準時点として決定する、請求項１０記載の血圧測定装置。
【請求項１２】
前記関係決定手段は、前記基準血圧値ＢＰｏｉと前記基準血圧値ＢＰｏｉの測定時の脈波伝搬時間Ｔｏｉとの関係から、以下の式（１）を用いて、回帰計算により以下の式（２）に示す遅れ時間Ｔｄ、及び定数Ｋ１、Ｋ２を求め、
前記血圧値推定手段は、以下の式（３）の回帰式を用いて、血圧値の推定時の前記脈波伝搬時間Ｔｔに基づいて、前記推定血圧値ＢＰｔを求める、請求項７記載の血圧測定装置。
ＢＰｏｉ＝Ｋ１／（Ｔｏｉ−Ｔｄ）＋Ｋ２                  （１）
Ｔｄ＝ｆ（ＢＰｏ１、ＢＰｏ２、…、ＢＰｏｎ）＋Ｔｃ      （２）
ＢＰｔ＝Ｋ１／（Ｔｔ−Ｔｄ）＋Ｋ２                      （３）
なお、式（１）〜（３）において、ｆ（ＢＰｏ１、ＢＰｏ２、…、ＢＰｏｎ）は、逐次測定される基準血圧値ＢＰｏ１、ＢＰｏ２、…、ＢＰｏｎを引数とする生体固有の遅れ時間の関数であり、Ｔｃは、前記回路固有の遅れ時間であり、Ｔｄは、前記遅れ時間であり、Ｔｔは、血圧値の推定時の前記脈波伝搬時間であり、Ｋ１、Ｋ２は定数であり、ｉ＝１、２、…、ｎ（ｎ≧２）は、逐次変化している前記基準血圧値の測定回数である。
【請求項１３】
前記関係決定手段は、前記基準血圧値ＢＰｏｉと前記基準血圧値ＢＰｏｉの測定時の脈波伝搬時間Ｔｏｉ、及び基準血圧値の測定時の脈拍数ＨＲｏｉの関係から、以下の式（４）を用いて、回帰計算により以下の式（５）に示す前記遅れ時間Ｔｄ、及び定数Ｋ１、Ｋ２を求め、
前記血圧値推定手段は、以下の式（６）の回帰式を用いて、血圧値の推定時の前記脈波伝搬時間Ｔｔと血圧値の推定時の脈拍数で補正された遅れ時間Ｔｄ（ＨＲｔ）に基づいて、前記推定血圧値ＢＰｔを求める、請求項７記載の血圧測定装置。
ＢＰｏｉ＝Ｋ１／（Ｔｏｉ−Ｔｄ）＋Ｋ２                    （４）
Ｔｄ＝ｇ（（ＢＰｏ１、ＨＲｏ１）、（ＢＰｏ２、ＨＲｏ２）、…、（ＢＰｏｎ、ＨＲｏｎ））＋Ｔｃ                                                      （５）
ＢＰｔ＝Ｋ１／（Ｔｔ−Ｔｄ（ＨＲｔ））＋Ｋ２              （６）
なお、式（４）〜（６）において、ｇ（（ＢＰｏ１、ＨＲｏ１）、（ＢＰｏ２、ＨＲｏ２）、…、（ＢＰｏｎ、ＨＲｏｎ））は、逐次測定される前記基準血圧値及びこの基準血圧値に対応する脈拍数（ＢＰｏ１、ＨＲｏ１）、（ＢＰｏ２、ＨＲｏ２）、…、（ＢＰｏｎ、ＨＲｏｎ）を引数とする前記生体固有の遅れ時間の関数であり、Ｔｃは、前記回路固有の遅れ時間であり、Ｔｄは、前記遅れ時間であり、Ｔｔは、血圧値の推定時の前記脈波伝搬時間であり、ＨＲｔは、血圧値の推定時の脈拍数であり、Ｔｄ（ＨＲｔ）は、血圧値の推定時の脈拍数で補正された遅れ時間であり、ｉ＝１、２、…、ｎ（ｎ≧２）は、逐次変化している前記基準血圧値の測定回数である。
【請求項１４】
前記基準血圧値ＢＰｏｉ、基準血圧値ＢＰｏｉの測定時の脈波伝搬時間Ｔｏｉ、基準血圧値ＢＰｏｉ測定時の脈拍数ＨＲｏｉ、血圧推定時の脈波伝搬時間Ｔｔ及び血圧推定時の脈拍数ＨＲｔのいずれか１つ以上の値が、脈拍２拍分以上の平均値又は移動平均値である、請求項１２又は１３記載の血圧測定装置。
【請求項１５】
前記心電波及び前記脈波とは異なる他の生体情報を入力するための生体情報入力手段をさらに備え、
前記血圧値推定手段は、前記基準血圧値の範囲外において、前記心電波、前記脈波、前記心電波及び前記脈波とは異なる他の生体情報に基づく補間用回帰式で、血圧値を推定する請求項４に記載の血圧測定装置。
【請求項１６】
前記他の生体情報は、年齢、性別、体重及び身長のいずれか１つ以上の生体情報である請求項１５に記載の血圧測定装置。
【請求項１７】
前記心電波及び前記脈波から血圧値を推定する前記血圧値推定手段の回帰式を、前記基準血圧値及び基準血圧測定時の脈波伝搬時間と脈拍数とからサポートベクトル回帰で求める、請求項１記載の血圧測定装置。
【請求項１８】
前記脈波検出手段は、
前記生体の血管に光を照射する発光部と
前記血管に照射された前記光を反射又は透過した散乱光を検出する光検出部と、を備え、
脈波検出手段は、
前記光と前記散乱光との関係に基づいて、前記生体の血管の容積変化に伴って変化した前記光の検出量に応じた脈波を検出する、請求項１記載の血圧測定装置。
【請求項１９】
前記心電信号及び前記脈波信号を検出して増幅するとともに、増幅した信号をアナログ・デジタル変換して出力する信号検出手段をさらに備え、
前記第１基準時点決定手段は、前記信号検出手段が出力したデジタル変換後の前記心電信号に基づいて、前記第１基準時点を決定し、
前記第２基準時点決定手段は、前記信号検出手段が出力したデジタル変換後の前記脈波信号に基づいて、前記脈波信号の脈波の第２基準時点を決定する、請求項４記載の血圧測定装置。
【請求項２０】
前記第２基準時点決定手段は、前記脈波検出手段により検出された脈波の脈波信号を時間で１階微分する微分回路を有する、請求項１１記載の血圧測定装置。
【請求項２１】
生体の血圧値を非観血的かつ連続的に監視するための血圧測定装置の制御方法であって、
基準血圧値入力手段により生体の基準血圧値を入力し、
制御部は、心電波検出手段により前記生体の心電波の心電信号を検出するための電極により検出した前記心電信号を出力し、
前記制御部は、脈波検出手段により前記生体内の血管から発生する脈波の脈波信号を検出し、検出した前記脈波信号を出力し、
前記制御部は、前記心電波検出手段により検出された前記心電信号の心電波の予め定めた第１基準時点を決定し、
前記制御部は、前記脈波検出手段により検出された前記脈波信号の脈波の予め定めた第２基準時点を決定し、
前記制御部は、脈波伝搬時間算出手段により、前記第１基準時点に対する前記第２基準時点の時間差に基づいて脈波伝搬時間を算出し、
前記制御部は、脈波伝搬時間補正手段により、前記脈波伝搬時間算出手段により算出された脈波伝搬時間を補正し、
前記制御部は、関係決定手段により、前記脈波伝搬時間補正手段により補正された脈波伝搬時間と前記基準血圧値入力手段により入力された前記基準血圧値との間の関係を決定し、
前記制御部は、血圧値推定手段により、前記関係決定手段により決定された前記関係に基づいた回帰式を用いて、前記脈波伝搬時間補正手段により逐次求められる補正された脈波伝搬時間に基づいて、前記生体の血圧値を逐次推定して推定血圧値を求める、
血圧測定装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体の血圧値を非観血的かつ連続的に測定するための血圧測定装置、及び、血圧測定装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体の血圧値を非観血的かつ連続的に監視することができ、かつモニタ血圧値の信頼性が体動等に拘らず得られる血圧モニタ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の血圧モニタ装置によれば、基準血圧値測定手段により、生体をカフにて圧迫することに基づいてその生体の基準血圧値が測定されるとともに、遅れ時間決定手段により、心電波検出手段にて検出された心電波の予め定められた第１基準時点に対する脈波検出手段にて検出された脈波の予め定められた第２基準時点の時間差すなわち脈波伝搬時間が求められ、求められた脈波伝搬時間と上記基準血圧値との間の関係が関係決定手段により決定される。そして、この決定された関係から、脈波伝搬時間決定手段にて逐次求められる血圧推定の脈波伝搬時間に基づいて血圧値決定手段により前記生体の血圧値が逐次推定される。
【０００４】
また、被験者の血圧を推定する血圧推定装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
この従来の血圧推定装置は、脈波を取得する脈波取得ユニットと、上記脈波から特徴量を抽出する特徴量抽出ユニットと、上記特徴量から、モデルを用いて血圧を推定する血圧推定ユニットと、上記モデルを、個人情報又は上記特徴量を含む教師データに基づき作成又は更新するモデル作成／更新ユニットと、を備えており、上記モデル作成／更新ユニットは、上記個人情報又は上記特徴量に応じて、モデルの作成又は更新における学習の判定閾値を変化させる。
【０００６】
また、容易に血圧値を得ることが可能な情報制御装置、血圧値算出方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この情報制御装置は、取得部と、特徴量算出部と、とを具備する。取得部は、ユーザの基本的な第１の属性、ユーザの体型に関する第２の属性、ユーザの循環器に関する第３の属性、及びユーザの生体に関する生体信号を取得し、特徴量算出部は、取得された生体信号における特徴量を算出し、血圧値算出部は、取得された第１の属性、第２の属性及び第３の属性と算出された特徴量とに基づいて、ユーザの血圧値を算出する。
【０００７】
また、真贋の曖昧な血圧に対して、良好な学習を実施することで、高い精度で血圧を推定できる血圧測定装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。予め学習データである生体情報の特徴量と血圧との関係を機械学習することにより、所定の血圧毎に（例えば、１００ｍｍＨｇや１０１ｍｍＨｇ等の１ｍｍＨｇ毎などに）生体情報の特徴量から血圧を２値化判別する学習識別手段（例えば、識別関数：評価関数：判別関数）を生成する。次に、実際に血圧の推定を行う場合には、学習識別手段を用い、測定によって得られた生体情報の特徴量に基づいて、所定の血圧（例えば、１００ｍｍＨｇや１０１ｍｍＨｇ等の１ｍｍＨｇ毎など）に対して、それぞれ２値化判別を行う。そして、この結果得られた複数回の判定データに基づいて血圧を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３００８８３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６２９５号公報
【特許文献３】特開２０１６−１３１８２５号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８７９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術は、圧力を直接的には測らずに他の測定量で血圧値を換算するという方式のため、これらの従来技術では、上腕カフ式血圧計の血圧値との一致精度が十分ではないという問題点が残されている。
【００１０】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、複数の基準血圧とその基準血圧測定時の脈波及び心電波から、高い精度で血圧値を推定することが可能な血圧測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様に係る実施形態に従った血圧測定装置は、生体の血圧値を非観血的かつ連続的に監視するための血圧測定装置であって、上記生体の基準血圧値を入力するための基準血圧値入力手段と、上記生体の心電波の心電信号を検出するための電極を有し、上記電極により検出した上記心電信号を出力する心電波検出手段と、上記生体内の血管から発生する脈波の脈波信号を検出し、検出した上記脈波信号を出力する脈波検出手段と、上記心電波検出手段により検出された上記心電信号の心電波の予め定めた第１基準時点を決定する第１基準時点決定手段と、上記脈波検出手段により検出された上記脈波信号の脈波の予め定めた第２基準時点を決定する第２基準時点決定手段と、上記第１基準時点に対する上記第２基準時点の時間差に基づいて脈波伝搬時間を算出する脈波伝搬時間算出手段と、上記脈波伝搬時間算出手段により算出された脈波伝搬時間を補正する脈波伝搬時間補正手段と、上記脈波伝搬時間補正手段により補正された脈波伝搬時間と上記基準血圧値入力手段により入力された上記基準血圧値との間の関係を決定する関係決定手段と、上記関係決定手段により決定された上記関係に基づいた回帰式を用いて、上記脈波伝搬時間補正手段により逐次求められる補正された脈波伝搬時間に基づいて、上記生体の血圧値を逐次推定して推定血圧値を求める血圧値推定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記血圧測定装置において、上記脈波伝搬時間補正手段は、上記脈波伝搬時間から予め定めた遅れ時間を減算することにより上記脈波伝搬時間を補正することを特徴とする。
【００１３】
上記血圧測定装置において、上記基準血圧値を逐次測定する校正時において、上記第１基準時点決定手段は、上記基準血圧値の測定時に上記心電波検出手段により検出された上記心電信号の心電波の第１基準時点を決定し、上記第２基準時点決定手段は、上記基準血圧値の測定時に上記脈波検出手段により検出された上記脈波信号の脈波の第２基準時点を、決定し、上記脈波伝搬時間算出手段は、上記基準血圧値の測定時の上記第１基準時点に対する上記第２基準時点の時間差に基づいて上記基準血圧値の測定時の脈波伝搬時間を算出し、上記関係決定手段は、上記基準血圧値の測定時の脈波伝搬時間と、逐次測定された複数の基準血圧値と対応する各脈波伝搬時間との相関関係に基づいて、上記遅れ時間を含む回帰式を取得することを特徴とする。
【００１４】
上記血圧測定装置において、血圧値の推定時において、上記第１基準時点決定手段は、上記推定時に上記心電波検出手段により検出された上記心電信号の心電波の第１基準時点を決定し、上記第２基準時点決定手段は、上記推定時に上記脈波検出手段により検出された上記脈波信号の脈波の第２基準時点を決定し、上記脈波伝搬時間算出手段は、上記推定時の上記第１基準時点に対する上記第２基準時点の時間差に基づいて上記推定時の脈波伝搬時間を算出し、上記脈波伝搬時間補正手段は、上記推定時において上記脈波伝搬時間から上記遅れ時間を減算することにより上記脈波伝搬時間を補正し、上記血圧値推定手段は、上記回帰式を用いて、上記脈波伝搬時間補正手段により補正された脈波伝搬時間に基づいて、上記生体の血圧値を推定して推定血圧値を求めることを特徴とする。
【００１５】
上記血圧測定装置において、上記遅れ時間は、上記脈波検出手段を構成する回路固有の遅れ時間と、生体固有の遅れ時間との和であることを特徴とする。
【００１６】
上記血圧測定装置において、上記脈波伝搬時間補正手段は、上記生体固有の遅れ時間を、生体毎に取得された基準血圧値と脈波伝搬時間との相関関係に基づいて、求めることを特徴とする。
【００１７】
上記血圧測定装置において、上記脈波伝搬時間補正手段は、上記回路固有の遅れ時間と上記生体固有の遅れ時間のいずれか又は両方を、心電波又は脈波から算出される脈拍数に基づいて補正することを特徴とする。
【００１８】
上記血圧測定装置において、該生体の基準血圧値を測定して上記基準血圧値入力手段に基準血圧値を入力する基準血圧値測定手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
上記血圧測定装置において、上記基準血圧値測定手段は、カフを用いたオシロメトリック法又は容積補償法により上記基準血圧値を測定することを特徴とする。
【００２０】
上記血圧測定装置において、上記基準血圧値は、上記脈波の最高血圧値又は最低血圧値の少なくとも何れかであることを特徴とする。
【００２１】
上記血圧測定装置において、上記第２基準時点決定手段は、上記脈波のピークの時刻を上記第２基準時点とすることを特徴とする。
【００２２】
上記血圧測定装置において、上記第２基準時点決定手段は、上記脈波検出手段により検出された脈波の脈波信号を時間で１階微分して得られる波形のピーク（脈波の変曲点に対応）の時刻を上記第２基準時点として決定することを特徴とする。
【００２３】
上記血圧測定装置において、上記関係決定手段は、上記基準血圧値ＢＰｏｉと上記基準血圧値ＢＰｏｉの測定時の脈波伝搬時間Ｔｏｉとの関係から、以下の式（１）を用いて、回帰計算により以下の式（２）に示す遅れ時間Ｔｄ、及び定数Ｋ１、Ｋ２を求め、上記血圧値推定手段は、以下の式（３）の回帰式を用いて、血圧値の推定時の上記脈波伝搬時間Ｔｔに基づいて、上記推定血圧値ＢＰｔを求めることを特徴とする。
【００２４】
ＢＰｏｉ＝Ｋ１／（Ｔｏｉ−Ｔｄ）＋Ｋ２                  （１）
Ｔｄ＝ｆ（ＢＰｏ１、ＢＰｏ２、…、ＢＰｏｎ）＋Ｔｃ      （２）
ＢＰｔ＝Ｋ１／（Ｔｔ−Ｔｄ）＋Ｋ２                      （３）
なお、式（１）〜（３）において、ｆ（ＢＰｏ１、ＢＰｏ２、…、ＢＰｏｎ）は、逐次測定される基準血圧値ＢＰｏ１、ＢＰｏ２、…、ＢＰｏｎを引数とする生体固有の遅れ時間の関数であり、Ｔｃは、上記回路固有の遅れ時間であり、Ｔｄは、上記遅れ時間であり、Ｔｔは、血圧値の推定時の上記脈波伝搬時間であり、Ｋ１、Ｋ２は定数であり、ｉ＝１、２、…、ｎ（ｎ≧２）は、逐次変化している上記基準血圧値の測定回数である。
【００２５】
上記血圧測定装置において、上記関係決定手段は、上記基準血圧値ＢＰｏｉと上記基準血圧値ＢＰｏｉの測定時の脈波伝搬時間Ｔｏｉ、及び基準血圧値の測定時の脈拍数ＨＲｏｉの関係から、以下の式（４）を用いて、回帰計算により以下の式（５）に示す上記遅れ時間Ｔｄ、及び定数Ｋ１、Ｋ２を求め、上記血圧値推定手段は、以下の式（６）の回帰式を用いて、血圧値の推定時の上記脈波伝搬時間Ｔｔと血圧値の推定時の脈拍数で補正された遅れ時間Ｔｄ（ＨＲｔ）に基づいて、上記推定血圧値ＢＰｔを求めることを特徴とする。
【００２６】
ＢＰｏｉ＝Ｋ１／（Ｔｏｉ−Ｔｄ）＋Ｋ２                    （４）
Ｔｄ＝ｇ（（ＢＰｏ１、ＨＲｏ１）、（ＢＰｏ２、ＨＲｏ２）、…、（ＢＰｏｎ、ＨＲｏｎ））＋Ｔｃ                                                      （５）
ＢＰｔ＝Ｋ１／（Ｔｔ−Ｔｄ（ＨＲｔ））＋Ｋ２              （６）
なお、式（４）〜（６）において、ｇ（（ＢＰｏ１、ＨＲｏ１）、（ＢＰｏ２、ＨＲｏ２）、…、（ＢＰｏｎ、ＨＲｏｎ））は、逐次測定される上記基準血圧値及びこの基準血圧値に対応する脈拍数（ＢＰｏ１、ＨＲｏ１）、（ＢＰｏ２、ＨＲｏ２）、…、（ＢＰｏｎ、ＨＲｏｎ）を引数とする上記生体固有の遅れ時間の関数であり、Ｔｃは、上記回路固有の遅れ時間であり、Ｔｄは、上記遅れ時間であり、Ｔｔは、血圧値の推定時の上記脈波伝搬時間であり、ＨＲｔは、血圧値の推定時の脈拍数であり、Ｔｄ（ＨＲｔ）は、血圧値の推定時の脈拍数で補正された遅れ時間であり、ｉ＝１、２、…、ｎ（ｎ≧２）は、逐次変化している上記基準血圧値の測定回数である。
【００２７】
上記血圧測定装置において、上記基準血圧値ＢＰｏｉ、基準血圧値ＢＰｏｉ測定時の脈波伝搬時間Ｔｏｉ、基準血圧値ＢＰｏｉ測定時の脈拍数ＨＲｏｉ、血圧推定時の脈波伝搬時間Ｔｔ及び血圧推定時の脈拍数ＨＲｔのいずれか１つ以上の値が、脈拍２拍分以上の平均値又は移動平均値であることを特徴とする。
【００２８】
上記血圧測定装置において、上記心電波及び上記脈波とは異なる他の生体情報を入力するための生体情報入力手段をさらに備え、上記血圧値推定手段は、上記基準血圧値の範囲外において、上記心電波、上記脈波、上記心電波及び上記脈波とは異なる他の上記生体情報に基づく補間用回帰式で、血圧値を推定する。
【００２９】
上記血圧測定装置において、上記他の生体情報は、年齢、性別、体重及び身長のいずれか１つ以上の生体情報であることを特徴とする。
【００３０】
上記血圧測定装置において、上記心電波及び上記脈波から血圧値を推定する上記血圧値推定手段の回帰式を、上記基準血圧値及び基準血圧測定時の脈波伝搬時間と脈拍数とからサポートベクトル回帰で求めることを特徴とする。
【００３１】
上記血圧測定装置において、上記脈波検出手段は光電式センサであることを特徴とする。
【００３２】
上記血圧測定装置において、上記脈波検出手段は、上記生体の血管に光を照射する発光部と上記血管に照射された上記光を反射又は透過した散乱光を検出する光検出部と、を備え、脈波検出手段は、上記光と上記散乱光との関係に基づいて、上記生体の血管の容積変化に伴って変化した上記光の検出量に応じた脈波を検出することを特徴とする。
【００３３】
上記血圧測定装置において、上記発光部は、上記光を出射するＬＥＤ素子であり、上記光検出部は、上記散乱光を検出するフォトダイオードであることを特徴とする。
【００３４】
上記血圧測定装置において、上記心電波検出手段及び上記脈波検出手段は、上記生体の表面に配置されるようになっていることを特徴とする。
【００３５】
上記血圧測定装置において、上記心電信号及び上記脈波信号を検出して増幅するとともに、増幅した信号をアナログ・デジタル変換して出力する信号検出手段をさらに備え、上記第１基準時点決定手段は、上記信号検出手段が出力したデジタル変換後の上記心電信号に基づいて、上記第１基準時点を決定し、上記第２基準時点決定手段は、上記信号検出手段が出力したデジタル変換後の上記脈波信号に基づいて、上記脈波信号の脈波の第２基準時点を決定することを特徴とする。
【００３６】
上記血圧測定装置において、上記心電波検出手段が上記心電信号を検出する上記生体の心電波検出部位は、生体の手首、掌、指、二の腕、耳及び首のいずれか一つ以上であることを特徴とする。
【００３７】
上記血圧測定装置において、上記脈波検出手段が脈波信号を検出する上記生体の脈波検出部位は、生体の手首、掌、指、二の腕、耳及び首のいずれか一つ以上であることを特徴とする。
【００３８】
上記血圧測定装置において、上記基準血圧値の測定時及び上記血圧値の推定時の上記脈波検出部位は、同じ位置であり、且つ、上記基準血圧値の測定時及び上記血圧値の推定時の上記心電波検出部位は、同じ位置であることを特徴とする。
【００３９】
上記血圧測定装置において、上記関係決定手段が決定した関係及び上記血圧値推定手段が推定した推定血圧値を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする。
【００４０】
上記血圧測定装置において、上記推定血圧値を外部に出力する推定血圧値出力手段をさらに備えることを特徴とする。
【００４１】
上記血圧測定装置において、上記推定血圧値出力手段は、上記推定血圧値を画面に表示する表示部を含むことを特徴とする。
【００４２】
上記血圧測定装置において、上記第２基準時点決定手段は、上記脈波検出手段により検出された脈波の脈波信号を時間で１階微分する微分回路を有することを特徴とする。
【００４３】
本発明の一態様に係る実施形態に従った血圧測定装置の制御方法は、生体の血圧値を非観血的かつ連続的に監視するための血圧測定装置の制御方法であって、基準血圧値入力手段により生体の基準血圧値を入力し、制御部は、心電波検出手段により上記生体の心電波の心電信号を検出するための電極により検出した上記心電信号を出力し、上記制御部は、脈波検出手段により上記生体内の血管から発生する脈波の脈波信号を検出し、検出した上記脈波信号を出力し、上記制御部は、上記心電波検出手段により検出された上記心電信号の心電波の予め定めた第１基準時点を決定し、上記制御部は、上記脈波検出手段により検出された上記脈波信号の脈波の予め定めた第２基準時点を決定し、上記制御部は、脈波伝搬時間算出手段により、上記第１基準時点に対する上記第２基準時点の時間差に基づいて脈波伝搬時間を算出し、上記制御部は、脈波伝搬時間補正手段により、上記脈波伝搬時間算出手段により算出された脈波伝搬時間を補正し、上記制御部は、関係決定手段により、上記脈波伝搬時間補正手段により補正された脈波伝搬時間と上記基準血圧値入力手段により入力された上記基準血圧値との間の関係を決定し、上記制御部は、血圧値推定手段により、上記関係決定手段により決定された上記関係に基づいた回帰式を用いて、上記脈波伝搬時間補正手段により逐次求められる補正された脈波伝搬時間に基づいて、上記生体の血圧値を逐次推定して推定血圧値を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の一態様に係る血圧測定装置は、生体を圧迫するカフを用いて測定された基準血圧値、生体の表面に設けられた電極を用いて検出された心電波及び生体の表面に設けられた脈波検出手段にて検出された脈波に基づいて、生体の血圧値を非観血的かつ連続的に精度高く測定することができる。この場合において、心電波に対する脈波の時間差をそのまま脈波伝搬時間として演算する従来の手段に比較して、検出回路固有の遅れ時間や生体固有の遅れ時間を補正した正味の脈波伝搬時間で演算することで、血圧値の信頼性が好適に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る血圧測定装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、心電波検出手段ＥＤにより検出される心電波の一例を示す図である。
【図３】図３は、図１に示す血圧測定装置１００の脈波検出手段ＰＤにより脈波を検出する構成の一例を示すモデル図である。
【図４】図４は、脈波検出手段ＰＤにより検出した脈波の一例を示す波形図である。
【図５】図５は、図１に示す脈波検出手段ＰＤの微分回路１０２の回路構成の一例を示す回路図である。
【図６】図６は、脈波信号ＳＰと、この脈波信号ＳＰを時間で１階微分した信号ＳＰ１とを示す波形図である。
【図７】図７は、第１基準時点決定手段ＤＢ１が設定する心電波の第１基準時点Ｂ１及び第２基準時点決定手段ＤＢ２が設定する脈波の第２基準時点Ｂ２と、脈波伝搬時間との関係の一例を示す図である。
【図８】図８は、血圧値と脈波伝搬時間との関係の一例を示す図である。
【図９】図９は、第１基準時点決定手段ＤＢ１が設定する心電波の第１基準時点Ｂ１及び第２基準時点決定手段ＤＢ２が設定する脈波の第２基準時点Ｂ２と、脈波伝搬時間との関係の他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、図１に示す血圧測定装置１００が回帰式で推定する血圧値の範囲の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、従来の一般的な脈波伝搬速度法により推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、図１に示す血圧測定装置１００により回路固有の遅れ時間を考慮して推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１に示す血圧測定装置１００により回路固有の遅れ時間及び生体固有の遅れ時間を考慮して推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、図１に示す血圧測定装置１００により心拍数を考慮して遅れ時間を補正して推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、図１に示す血圧測定装置１００によりサポートベクトル回帰で推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、図１１〜図１５に示す特性の相関係数をまとめた結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。
【第１の実施形態】
【００４７】
図１は、第１の実施形態に係る血圧測定装置１００の構成の一例を示すブロック図である。
【００４８】
例えば、図１に示すように、第１の実施形態に係る血圧測定装置１００は、基準血圧値入力手段ＩＮと、心電波検出手段ＥＤと、脈波検出手段ＰＤと、信号検出手段ＳＤと、第１基準時点決定手段ＤＢ１と、第２基準時点決定手段ＤＢ２と、脈波伝搬時間算出手段ＴＣと、脈波伝搬時間補正手段ＴＡと、関係決定手段ＲＤと、血圧値推定手段ＢＥと、基準血圧値測定手段（カフ式血圧計）１０１と、推定血圧値出力手段ＩＯと、記憶手段Ｍと、を備える。なお、図１に示す例では、基準血圧値測定手段（例えば、カフ式血圧計）１０１は、血圧測定装置１００に含まれているが、必要に応じて、血圧測定装置１００と別体になっていてもよい。
【００４９】
この血圧測定装置１００は、生体の生体情報を非観血的に測定するようになっている。なお、本実施形態においては、第１基準時点決定手段ＤＢ１、第２基準時点決定手段ＤＢ２、脈波伝搬時間算出手段ＴＣ、脈波伝搬時間補正手段ＴＡ、関係決定手段ＲＤ、血圧値推定手段ＢＥ、及び、基準血圧値測定手段１０１が、制御部（処理部）ＣＯＮを構成している。
【００５０】
例えば、図１に示す基準血圧値測定手段１０１は、ユーザが生体（例えば、当該ユーザの人体や当該ユーザとは異なる人体等を含む）の基準血圧値を測定して基準血圧値入力手段ＩＮに基準血圧値を入力するようになっている。
【００５１】
基準血圧値測定手段１０１は、カフ式血圧計を用いたオシロメトリック法又は容積補償法等により基準血圧値を測定する。なお、この基準血圧値は、例えば、最高血圧値又は最低血圧値の少なくとも何れかである。
【００５２】
なお、既述のように、図１に示す例では、基準血圧値測定手段１０１は、血圧測定装置１００に含まれているが、必要に応じて、血圧測定装置１００と別体になっていてもよい。
【００５３】
また、図１に示す基準血圧値入力手段ＩＮは、ユーザが基準血圧値測定手段１０１により測定した生体の基準血圧値を入力するための手段（キーボード、タッチパネルや音声入力のマイク等）である。
【００５４】
ここで、図２は、心電波検出手段ＥＤにより検出される心電波の一例を示す図である。
【００５５】
また、図１に示す心電波検出手段ＥＤは、図２に示すような生体の心電波の心電信号ＥＤを検出するための電極を有する。この心電波検出手段ＥＤは、当該電極により検出した心電信号ＥＤを出力するようになっている。この心電波検出手段ＥＤは、心電波の検出時に当該生体の表面に配置されるようになっている。
【００５６】
この心電波検出手段ＥＤの電極Ｘを構成する可とう性導電部材は、例えば、単繊維直径が１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の熱可塑性ポリマーからなるマルチフィラメント糸で構成された、織布、編布、又は、不織布であり、その単繊維の表面及び単繊維と単繊維の間隙に導電性物質が含まれているものである。
【００５７】
上述の導電性物質は、例えば、導電性高分子である。より詳しくは、導電性物質は、導電性を有する物質であれば特に限定しないが、繊維への担持を考え、低導電性高分子にカーボンブラック、ＣＮＴ、金属微粒子などが含まれた導電性樹脂ペースト、樹脂そのものが導電性を有する導電性高分子が好ましく用いられる。例えば、チオフェン系導電性高分子のＰＥＤＯＴにポリ４−スチレンサルフォネートＰＳＳをドープしたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（信越ポリマー社、ＳＥＰ ＬＹＧＩＤＡ（登録商標））が、当該導電性物質に好適に用いられる。
【００５８】
また、上述の繊維である熱可塑性ポリマーは、既知の方法で繊維化できるポリマーであれば特に限定されず、例えば、ポリエステルが好適に用いられる。
【００５９】
なお、この心電波検出手段ＥＤが心電信号ＳＥを検出するための生体の心電波検出部位は、例えば、生体の手首、掌、指、二の腕、耳及び首のいずれか一つ以上である。なお、基準血圧値の測定時及び血圧値の推定時の心電波検出部位は、同じ位置になるように設定されている。
【００６０】
また、図１に示す脈波検出手段ＰＤは、生体内の血管から発生する脈波の脈波信号ＳＰを検出し、検出した脈波信号ＳＰを出力するようになっている。この脈波検出手段ＰＤは、脈波の検出時に当該生体の表面に配置されるようになっている。
【００６１】
ここで、図３は、図１に示す血圧測定装置１００の脈波検出手段ＰＤにより脈波を検出する構成の一例を示すモデル図である。また、図４は、脈波検出手段ＰＤにより検出した脈波の一例を示す波形図である。
【００６２】
ここでいう「脈波」とは、生体の心臓の拍動に伴う末梢血管系内の血圧や血管容積の変化の波形である。そして、例えば、血圧が上昇すると、伝搬速度が高速になり、脈波高値が上昇する。一方、血圧が低下すると、伝搬速度が低速になり、脈波高値が低下する。
【００６３】
この脈波検出手段ＰＤは、例えば、図３に示すように、光電式センサである。すなわち、脈波検出手段ＰＤは、例えば、図３に示すように、生体の血管に光を照射する発光部（ＬＥＤ素子）ＰＤ１と血管が照射された光を反射した散乱光を検出する光検出部（フォトダイオード）ＰＤ２と、を備える。
【００６４】
そして、脈波検出手段ＰＤは、発光部（ＬＥＤ素子）ＰＤ１が出力する光と生体の血管が反射した散乱光との関係に基づいて、生体の血管の容積変化に伴って変化した当該光の散乱光量に応じた脈波（図４）を検出するようになっている。
【００６５】
この脈波検出手段ＰＤが脈波信号ＳＰを検出する生体の脈波検出部位は、例えば、生体の手首、掌、指、二の腕、耳及び首のいずれか一つ以上である。
【００６６】
特に、基準血圧値の測定時及び血圧値の推定時の脈波検出部位は、同じ位置になるように設定されている。
【００６７】
また、図１に示す信号検出手段ＳＤは、図示しない検出・増幅回路及びデジタル変換回路を備える。そして、この信号検出手段ＳＤは、心電波検出手段ＥＤ及び脈波検出手段ＰＤが出力した心電信号ＳＥ及び脈波信号ＳＰを検出して増幅するとともに、増幅した信号をアナログ・デジタル変換して出力するようになっている。
【００６８】
また、図１に示す第１基準時点決定手段ＤＢ１は、心電波検出手段ＥＤにより検出された心電信号ＥＤの心電波の予め定めた第１基準時点Ｂ１を決定するようになっている。より詳しくは、第１基準時点決定手段ＤＢ１は、既述の信号検出手段ＳＤが出力したデジタル変換後の心電信号ＥＤに基づいて、第１基準時点Ｂ１を、決定する。
【００６９】
また、図１に示す第２基準時点決定手段ＤＢ２は、脈波検出手段ＰＤにより検出された脈波信号ＳＰの脈波の予め定めた第２基準時点Ｂ２を決定するようになっている。より詳しくは、第２基準時点決定手段ＤＢ２は、既述の信号検出手段ＳＤが出力したデジタル変換後の脈波信号ＳＰに基づいて、脈波信号ＳＰの脈波の第２基準時点Ｂ２を、決定するようになっている。
【００７０】
この第２基準時点決定手段ＤＢ２は、例えば、脈波の最高血圧値又は最低血圧値に対応するピークの時刻を第２基準時点Ｂ２とする。
【００７１】
ここで、例えば、脈波の変化幅は０．１ｍＶ以下であり、脈波の変化点（最高血圧値又は最低血圧値）を検出することが困難である場合がある。しかしながら、その脈波信号を微分増幅することで変化点を強調し検出しやすくすることは可能である。
【００７２】
そこで、第２基準時点決定手段ＤＢ２は、脈波検出手段ＰＤにより検出された脈波の脈波信号ＳＰを時間で１階微分して得られる波形のピーク（脈波の変曲点に対応）の時刻を第２基準時点Ｂ２として決定するようにしてもよい。
【００７３】
ここで、図５は、図１に示す脈波検出手段ＰＤの微分回路１０２の回路構成の一例を示す回路図である。また、図６は、脈波信号ＳＰと、この脈波信号ＳＰを時間で１階微分した信号ＳＰ１とを示す波形図である。
【００７４】
すなわち、第２基準時点決定手段ＤＢ２は、例えば、図５に示すように、脈波検出手段ＰＤにより検出された脈波の脈波信号ＳＰを時間で１階微分した信号ＳＰ１を出力する微分回路１０２を有するようにしてもよい。
【００７５】
この微分回路１０２は、例えば、図５に示すように、脈波信号ＳＰが入力される入力部１０２ａと、一端が入力部１０２ａに接続されたコンデンサＣＸと、一端がコンデンサＣＸの他端に接続された第１の抵抗Ｒ１と、非反転入力端子がコンデンサＣＸの他端に接続され且つ反転出力端子が第１の抵抗Ｒ１の他端に接続されたオペアンプＯＰと、一端が第１の抵抗Ｒ１の他端に接続され且つ他端がオペアンプＯＰの出力に接続された第２の抵抗Ｒ２と、オペアンプＯＰの出力に接続され且つ脈波信号ＳＰを時間で１階微分した信号ＳＰ１を出力する出力部１０２ｂと、を備える。
【００７６】
この図５に示す微分回路１０２は、入力部１０２ａに入力された脈波信号ＳＰを時間で１階微分して、信号ＳＰ１を出力部１０２ｂから出力する（図６）。
【００７７】
なお、第２基準時点決定手段ＤＢ２は、必ずしもこの図７に示すようなハードウェアとして微分回路１０２を有している必要は無く、ソフトウェアとして微分回路と同様な機能を実行できるようにするようにしてもよい。
【００７８】
また、図１に示す脈波伝搬時間算出手段ＴＣは、第１基準時点Ｂ１に対する第２基準時点Ｂ２の時間差に基づいて脈波伝搬時間を算出するようになっている。
【００７９】
ここで、図７は、第１基準時点決定手段ＤＢ１が設定する心電波の第１基準時点Ｂ１及び第２基準時点決定手段ＤＢ２が設定する脈波の第２基準時点Ｂ２と、脈波伝搬時間との関係の一例を示す図である。また、図９は、第１基準時点決定手段ＤＢ１が設定する心電波の第１基準時点Ｂ１及び第２基準時点決定手段ＤＢ２が設定する脈波の第２基準時点Ｂ２と、脈波伝搬時間との関係の他の例を示す図である。また、図は、血圧値と脈波伝搬時間との関係の一例を示す図である。
【００８０】
図７に示すように、脈波伝搬時間は、例えば、第１基準時点Ｂ１から第２基準時点Ｂ２までの時間である。なお、図７の例では、第２基準時点Ｂ２は、１周期における脈波最低点に相当する。
【００８１】
そして、既述のように、脈波伝搬時間算出手段ＴＣは、第１基準時点Ｂ１に対する第２基準時点Ｂ２の時間差から脈波伝搬時間Ｔｔを算出する。
【００８２】
この脈波伝搬時間は、例えば、図８に示すように、生体の血圧が上昇すると短縮され、血圧値が下降すると延長される特性を有し、生体の血圧と相関があり、この相関関係を用いて血圧値を測定（推定）することが可能である。
【００８３】
なお、脈波検出手段ＰＤにより検出された脈波の脈波信号ＳＰを時間で１階微分して得られる信号ＳＰ１の波形から当該第２基準時点Ｂ２を決定するようにしてもよい（図９）。
【００８４】
また、図１に示す脈波伝搬時間補正手段ＴＡは、脈波伝搬時間算出手段ＴＣにより算出された脈波伝搬時間を補正するようになっている。
【００８５】
この脈波伝搬時間補正手段ＴＡは、例えば、血圧値の推定時において、脈波伝搬時間から予め定めた遅れ時間を減算することにより脈波伝搬時間を補正するようになっている。この脈波伝搬時間補正手段ＴＡは、基準血圧を逐次測定する校正時又は血圧値の推定時において用いることが好ましい。
【００８６】
なお、この遅れ時間は、例えば、脈波検出手段ＰＤを構成する回路固有の遅れ時間と、生体固有の遅れ時間との和である。
【００８７】
なお、脈波伝搬時間補正手段ＴＡは、例えば、図１に示すように、上記生体固有の遅れ時間を、生体毎に取得された基準血圧値と脈波伝搬時間との相関関係に基づいて、求めるようにしてもよい。
【００８８】
特に、脈波伝搬時間補正手段ＴＡは、上記回路固有の遅れ時間と生体固有の遅れ時間のいずれか又は両方を、心電波又は脈波から算出される脈拍数に基づいて補正するようにしてもよい。
【００８９】
また、図１に示す関係決定手段ＲＤは、脈波伝搬時間補正手段ＴＡにより補正された脈波伝搬時間と基準血圧値入力手段ＩＮにより入力された基準血圧値との間の関係を決定するようになっている。
【００９０】
また、図１に示す血圧値推定手段ＢＥは、関係決定手段ＲＤにより決定された関係に基づいた回帰式を用いて、脈波伝搬時間補正手段ＴＡにより逐次求められる補正された脈波伝搬時間に基づいて、生体の血圧値を逐次推定して推定血圧値を求めるようになっている。
【００９１】
また、図１に示す記憶手段Ｍは、各手段の制御を実行するためのプログラムや、関係決定手段ＲＤが決定した関係及び血圧値推定手段ＢＥが推定した推定血圧値の所定のデータや情報等を記憶するようになっている。
【００９２】
この記憶手段Ｍは、例えば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。
【００９３】
また、図１に示す生体情報入力手段ＩＳは、心電波及び脈波とは異なる他の生体情報を入力するための入力手段である（キーボード、タッチパネルや音声入力のマイク等）。なお、この生体情報入力手段ＩＳは、基準血圧値入力手段ＩＮと共通になっていてもよい。
【００９４】
また、図１に示す推定血圧値出力手段ＩＯは、推定血圧値を外部に出力するようになっている。この推定血圧値出力手段ＩＯは、当該推定血圧値を画面に表示する表示部Ｚを含む。この表示部Ｚは、例えば、タブレットやパソコンの表示パネルである。
【００９５】
次に、以上のような構成を有する血圧測定装置１００により血圧値を推定するための制御方法の一例について説明する。
【００９６】
（校正時の動作）
先ず始めに、血圧測定装置１００による血圧値の推定の前提になる校正時の動作の一例について説明する。
【００９７】
例えば、基準血圧値を逐次測定する校正時において、生体に血圧測定装置１００の心電波検出手段ＥＤ及び脈波検出手段ＰＤが生体の表面に配置する（例えば、図４及び５参照）。そして、例えば、ユーザの操作入力により、血圧測定装置１００の制御部ＣＯＮが起動し制御動作を開始する。
【００９８】
そして、起動した制御部ＣＯＮは、心電波検出手段ＥＤの電極Ｘにより、生体の心電波の心電信号ＳＥを検出し、当該電極Ｘにより検出した心電信号ＳＥを出力させるとともに、脈波検出手段ＰＤにより、生体内の血管から発生する脈波の脈波信号ＳＰを検出し、検出した脈波信号ＳＰを出力させる。
【００９９】
このとき、基準血圧値測定手段１０１により、例えば、エルゴメータ等の使用により生体の血圧値が変動する状態で、基準血圧値を逐次測定する。
【０１００】
そして、制御部ＣＯＮは、第１基準時点決定手段ＤＢ１により、逐次測定される基準血圧値の測定時に心電波検出手段ＥＤにより検出された心電信号ＥＤの心電波の第１基準時点Ｂ１を、逐次決定する。
【０１０１】
さらに、制御部ＣＯＮは、第２基準時点決定手段ＤＢ２により、逐次測定される基準血圧値の測定時に脈波検出手段ＰＤにより検出された脈波信号ＳＰの脈波の第２基準時点Ｂ２を、逐次決定する。
【０１０２】
そして、制御部ＣＯＮは、脈波伝搬時間算出手段ＴＣにより、当該基準血圧値の測定時の第１基準時点Ｂ１に対する第２基準時点Ｂ２の時間差に基づいて基準血圧値の測定時の脈波伝搬時間を逐次算出する。
【０１０３】
そして、制御部ＣＯＮは、関係決定手段ＲＤにより、逐次測定された複数の基準血圧値と、逐次測定された複数の基準血圧値に対応する各脈波伝搬時間との相関関係に基づいて、遅れ時間を取得する。
【０１０４】
そして、制御部ＣＯＮは、血圧値推定手段ＢＥにより、基準血圧値の測定時の脈波伝搬時間と、当該校正時に関係決定手段ＲＤにより決定された関係と、当該校正時の遅れ時間とを用いて、生体の血圧値を逐次推定して推定血圧値を算出するための回帰式を求める。この時、回帰式は遅れ時間を含む回帰式となる。
【０１０５】
（血圧値の推定時の動作）
既述のように、基準血圧値を逐次測定する校正時に回帰式を求めた後、血圧値の推定時において、生体に血圧測定装置１００の心電波検出手段ＥＤ及び脈波検出手段ＰＤが生体の表面に配置する（例えば、図４及び５参照）。そして、例えば、ユーザの操作入力により、血圧測定装置１００の制御部ＣＯＮが起動し制御動作を開始する。
【０１０６】
そして、起動した制御部ＣＯＮは、心電波検出手段ＥＤの電極Ｘにより、生体の心電波の心電信号ＳＥを逐次検出し、当該電極Ｘにより検出した心電信号ＳＥを出力させるとともに、脈波検出手段ＰＤにより、生体内の血管から発生する脈波の脈波信号ＳＰを逐次検出し、検出した脈波信号ＳＰを出力させる。
【０１０７】
そして、制御部ＣＯＮは、第１基準時点決定手段ＤＢ１により、当該推定時に心電波検出手段により検出された心電信号ＥＤの心電波の第１基準時点Ｂ１を、逐次決定する。
【０１０８】
そして、制御部ＣＯＮは、第２基準時点決定手段ＤＢ２により、当該推定時に脈波検出手段ＰＤにより検出された脈波信号ＳＰの脈波の第２基準時点Ｂ２を、逐次決定する。
【０１０９】
そして、制御部ＣＯＮは、脈波伝搬時間算出手段ＴＣにより、当該推定時の第１基準時点Ｂ１に対する第２基準時点Ｂ２の時間差に基づいて当該推定時の脈波伝搬時間を算出する。
【０１１０】
そして、制御部ＣＯＮは、脈波伝搬時間補正手段ＴＡにより、当該推定時において脈波伝搬時間から遅れ時間を減算することにより脈波伝搬時間を補正する。
【０１１１】
そして、制御部ＣＯＮは、血圧値推定手段ＢＥにより、回帰式を用いて、脈波伝搬時間補正手段ＴＡにより補正された脈波伝搬時間に基づいて、生体の血圧値を推定して推定血圧値を求める。
【０１１２】
そして、推定血圧値出力手段ＩＯは、制御部ＣＯＮにより逐次推定された推定血圧値を外部に出力（例えば、表示部Ｚに出力）する。
【０１１３】
これにより、ユーザは、血圧測定装置１００の推定血圧値出力手段ＩＯの表示部Ｚに常時される情報を参照することで、逐次推定される推定血圧値を非観血的かつ連続的に認識することができる。
【０１１４】
ここで、関係決定手段ＲＤが回帰計算により遅れ時間を算出し、血圧値推定手段ＢＥが、回帰式を用いて、推定血圧値ＢＰｔを求める具体的な例について説明する。
【０１１５】
例えば、関係決定手段ＲＤは、基準血圧値ＢＰｏｉとこの基準血圧値ＢＰｏｉの測定時の脈波伝搬時間Ｔｏｉとの関係から、以下の式（１）を用いて、回帰計算により以下の式（２）に示す遅れ時間Ｔｄ、及び定数Ｋ１、Ｋ２を求める。
【０１１６】
そして、血圧値推定手段ＢＥは、以下の式（３）の回帰式を用いて、血圧値の推定時の脈波伝搬時間Ｔｔに基づいて、推定血圧値ＢＰｔを求める。
【０１１７】
ＢＰｏｉ＝Ｋ１／（Ｔｏｉ−Ｔｄ）＋Ｋ２                  （１）
Ｔｄ＝ｆ（ＢＰｏ１、ＢＰｏ２、…、ＢＰｏｎ）＋Ｔｃ      （２）
ＢＰｔ＝Ｋ１／（Ｔｔ−Ｔｄ）＋Ｋ２                      （３）
なお、式（１）〜（３）において、ｆ（ＢＰｏ１、ＢＰｏ２、…、ＢＰｏｎ）は、逐次測定される基準血圧値ＢＰｏ１、ＢＰｏ２、…、ＢＰｏｎを引数とする生体固有の遅れ時間の関数であり、Ｔｃは、回路固有の遅れ時間であり、Ｔｄは、遅れ時間であり、Ｔｔは、血圧値の推定時の脈波伝搬時間であり、Ｋ１、Ｋ２は定数であり、ｉ＝１、２、…、ｎ（ｎ≧２）は、逐次変化している基準血圧値の測定回数である。
【０１１８】
また、既述のように関係決定手段ＲＤは、脈拍数ＨＲｏｉを用いて遅れ時間Ｔｄを補正するようにしてもよい。この場合、例えば、関係決定手段ＲＤは、基準血圧値ＢＰｏｉと基準血圧値ＢＰｏｉの測定時の脈波伝搬時間Ｔｏｉ、及び基準血圧値の測定時の脈拍数ＨＲｏｉの関係から、以下の式（４）を用いて、回帰計算により以下の式（５）に示す補正された遅れ時間Ｔｄ、及び定数Ｋ１、Ｋ２を求める。
【０１１９】
そして、血圧値推定手段ＢＥは、以下の式（６）の回帰式を用いて、血圧値の推定時の脈波伝搬時間Ｔｔと血圧値の推定時の脈拍数で補正された遅れ時間Ｔｄ（ＨＲｔ）に基づいて、推定血圧値ＢＰｔを求める。
【０１２０】
ＢＰｏｉ＝Ｋ１／（Ｔｏｉ−Ｔｄ）＋Ｋ２                  （４）
Ｔｄ＝ｇ（（ＢＰｏ１、ＨＲｏ１）、（ＢＰｏ２、ＨＲｏ２）、…、（ＢＰｏｎ、ＨＲｏｎ））＋Ｔｃ                                                    （５）
ＢＰｔ＝Ｋ１／（Ｔｔ−Ｔｄ（ＨＲｔ））＋Ｋ２            （６）
なお、式（４）〜（６）において、ｇ（（ＢＰｏ１、ＨＲｏ１）、（ＢＰｏ２、ＨＲｏ２）、…、（ＢＰｏｎ、ＨＲｏｎ））は、逐次測定される基準血圧値及びこの基準血圧値に対応する脈拍数（ＢＰｏ１、ＨＲｏ１）、（ＢＰｏ２、ＨＲｏ２）、…、（ＢＰｏｎ、ＨＲｏｎ）を引数とする生体固有の遅れ時間の関数であり、Ｔｃは、回路固有の遅れ時間であり、Ｔｄは、遅れ時間であり、Ｔｔは、血圧値の推定時の脈波伝搬時間であり、ＨＲｔは、血圧値の推定時の脈拍数であり、Ｔｄ（ＨＲｔ）は、血圧値の推定時の脈拍数で補正された遅れ時間であり、ｉ＝１、２、…、ｎ（ｎ≧２）は、逐次変化している基準血圧値の測定回数である。
【０１２１】
なお、上記式（１）〜（６）において、基準血圧値ＢＰｏｉ、基準血圧値測定時の脈波伝搬時間Ｔｏｉ、基準血圧値測定時の脈拍数ＨＲｏｉ、血圧推定時の脈波伝搬時間Ｔｔ及び血圧推定時の脈拍数ＨＲｔのいずれか１つ以上の値が、例えば、脈拍２拍分以上の平均値又は移動平均値である。
【０１２２】
ここで、図１０は、図１に示す血圧測定装置１００が回帰式で推定する血圧値の範囲の一例を示す図である。
【０１２３】
なお、血圧値推定手段ＢＥは、例えば、図１０に示すように、既述の回帰式Ｆ１で推定する血圧値の範囲外（基準血圧測定時の血圧範囲外）において、心電波、脈波、心電波及び脈波とは異なる既述の生体情報入力手段ＩＳにより入力された他の生体情報に基づく補間用の回帰式Ｆ２により、血圧値を推定するようにしてもよい。
【０１２４】
なお、生体情報入力手段ＩＳにより入力される当該他の生体情報は、例えば、年齢、性別、体重及び身長のいずれか１つ以上の一般的な生体情報である。
【０１２５】
また、心電波及び脈波から血圧値を推定する血圧値推定手段ＢＥの回帰式を、基準血圧値及び基準血圧測定時の脈波伝搬時間と脈拍数とからサポートベクトル回帰で求めるようにしてもよい。
【０１２６】
ここで、以上のような構成及び機能を有する血圧測定装置１００により測定された推定血圧値と、カフ式血圧計に測定される血圧値との関係について検討する。なお、当該検討においては、比較例として、従来の一般的な脈波伝搬速度法により推定した推定血圧値を参考に用いるものとする。
【０１２７】
図１１は、従来の一般的な脈波伝搬速度法により推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。また、図１２は、図１に示す血圧測定装置１００により回路固有の遅れ時間を考慮して推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。また、図１３は、図１に示す血圧測定装置１００により回路固有の遅れ時間及び生体固有の遅れ時間を考慮して推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。また、図１４は、図１に示す血圧測定装置１００により心拍数を考慮して遅れ時間を補正して推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。また、図１５は、図１に示す血圧測定装置１００によりサポートベクトル回帰で推定した推定血圧値と、カフ式により測定した基準血圧値との関係の一例を示す図である。また、図１６は、図１１〜図１５に示す特性の相関係数をまとめた結果を示す図である。
【０１２８】
図１６に示すように、実施形態に係る血圧測定装置１００は、従来技術（図１１）と比較して、回路固有の遅れ時間を考慮して推定した推定血圧値（図１２）、回路固有の遅れ時間及び生体固有の遅れ時間を考慮して推定した推定血圧値（図１３）、心拍数を考慮して遅れ時間を補正して推定した推定血圧値（図１４）、サポートベクトル回帰で推定した推定血圧値（図１５）の順に、相関関数Ｒ２が１に近づく結果になっており、血圧値を精度高く測定できていると考えられる。
【０１２９】
以上のように、本実施形態に係る血圧測定装置１００によれば、例えば、生体を圧迫するカフ式血圧計を用いて測定された基準血圧値、生体の表面に設けられた電極を用いて検出された心電波及び生体の表面に設けられた脈波検出手段にて検出された脈波に基づいて、生体の血圧値を非観血的かつ連続的に精度高く測定することができる。
【０１３０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明は、非観血で連続的に血圧を測定する血圧計に有用である。
【符号の説明】
【０１３２】
１００  血圧測定装置
ＩＮ  基準血圧値入力手段
ＥＤ  心電波検出手段
ＰＤ  脈波検出手段
ＳＤ  信号検出手段
ＤＢ１  第１基準時点決定手段
ＤＢ２  第２基準時点決定手段
ＴＣ  脈波伝搬時間算出手段
ＴＡ  脈波伝搬時間補正手段
ＲＤ  関係決定手段
ＢＥ  血圧値推定手段
１０１  基準血圧値測定手段
ＩＯ  推定血圧値出力手段
Ｍ  記憶手段
１０２  微分回路
１０２ａ  入力部
ＣＸ  コンデンサ
Ｒ１  第１の抵抗
ＯＰ  オペアンプ
Ｒ２  第２の抵抗
１０２ｂ  出力部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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