(57)【要約】【課題】不整脈の診断において、脈波を表す信号にノイズが加算される場合であっても、そのノイズに起因する信号の誤検出が少なくなるようにする。【解決手段】脈波解析装置は、生体の脈波の変化を表す信号を取得する取得部（１１１）と、前記取得部により取得された信号に複数のピーク値が出現した場合に、複数の前記ピーク値が出現した時刻に基づいて決まる時刻であって、次のピーク値が出現すると期待される第１の時刻における前記信号の値が１又は複数の前記ピーク値に基づいて定まる閾値を下回るか判定する第１判定部（１１３）と、前記第１判定部により前記第１の時刻における前記信号の値が前記閾値を下回ると判定された場合に、脈波の状態が不整脈に関する第１のレベルであることを表す情報を出力する出力部（１１６）とを少なくとも備える。【選択図】図２
2011110241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の脈波の変化を表す信号を取得する取得部と、
前記取得部により取得された信号に複数のピーク値が出現した場合に、複数の前記ピーク値が出現した時刻に基づいて決まる時刻であって、次のピーク値が出現すると期待される第１の時刻における前記信号の値が１又は複数の前記ピーク値に基づいて定まる閾値を下回るか判定する第１判定部と、
前記第１判定部により前記第１の時刻における前記信号の値が前記閾値を下回ると判定された場合に、脈波の状態が不整脈に関する第１のレベルであることを表す情報を出力する出力部と
を備えることを特徴をする脈波解析装置。
【請求項２】
前記取得部により取得された信号に複数のピーク値が出現した場合に、前記次のピーク値が前記第１の時刻を含む第１の期間に出現したか判定する第２判定部を備え、
前記第１判定部は、前記第２判定部により前記次のピーク値が前記第１の期間に出現しなかったと判定された場合に、判定を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の脈波解析装置。
【請求項３】
前記出力部が、前記第１判定部により前記第１の時刻における前記信号の値が前記閾値以上であると判定された場合に、脈波の状態が不整脈に関する第２のレベルであることを表す情報を出力する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の脈波解析装置。
【請求項４】
前記取得部により取得された信号の前記ピーク値を時刻と対応付けて記録する記録部と、
前記第１判定部により前記第１の時刻における前記信号の値が前記閾値以上であると判定された場合に、前記記録部により記録された前記次のピーク値が出現した時刻を前記期間内の時刻に補正する補正部とを備える
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の脈波解析装置。
【請求項５】
コンピューターに、
生体の脈波の変化を表す信号を取得するステップと、
前記取得された信号に複数のピーク値が出現した場合に、複数の前記ピーク値が出現した時刻に基づいて決まる時刻であって、次のピーク値が出現すると期待される第１の時刻における前記信号の値が１又は複数の前記ピーク値に基づいて定まる閾値を下回るか判定するステップと、
前記第１の時刻における前記信号の値が前記閾値を下回ると判定された場合に、脈波の状態が不整脈に関する第１のレベルであることを表す情報を出力するステップと
を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、不整脈の診断に資する脈波の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
不整脈の診断のために脈波を解析する技術が知られている。例えば、特許文献１には、脈波のうちの時間的に隣接するボトム値とピーク値の差分を記憶し、直前の差分と大きく異なる場合にノイズとみなす技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２５３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
不整脈とは、一般に、脈拍や心拍が一定でない状態をいうものである。したがって、規則性がないノイズは、この“一定でない”状態の検出に大きな影響を与え得る。特に、脈波を用いて不整脈を判定する場合には、心電図と異なり、ピーク前後の波形が急峻ではない。そのため、わずかなノイズであっても、検出されたピークの位置を本来の位置と異ならせてしまう要因となってしまい、不整脈か否かの判定の精度を下げるおそれがある。
そこで、本発明は、不整脈の診断において、脈波を表す信号にノイズが加算される場合であっても、そのノイズに起因する信号の誤検出が少なくなるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る脈波解析装置は、生体の脈波の変化を表す信号を取得する取得部と、前記取得部により取得された信号に複数のピーク値が出現した場合に、複数の前記ピーク値が出現した時刻に基づいて決まる時刻であって、次のピーク値が出現すると期待される第１の時刻における前記信号の値が１又は複数の前記ピーク値に基づいて定まる閾値を下回るか判定する第１判定部と、前記第１判定部により前記第１の時刻における前記信号の値が前記閾値を下回ると判定された場合に、脈波の状態が不整脈に関する第１のレベルであることを表す情報を出力する出力部とを備える構成を有する。この構成によれば、脈波を表す信号にノイズが加算された場合に、脈波の状態が不整脈に関する第１のレベルであると判定される可能性を低くすることが可能となる。
【０００６】
本発明に係る脈波解析装置は、別の好ましい態様において、前記取得部により取得された信号に複数のピーク値が出現した場合に、前記次のピーク値が前記第１の時刻を含む第１の期間に出現したか判定する第２判定部を備え、前記第１判定部は、前記第２判定部により前記次のピーク値が前記第１の期間に出現しなかったと判定された場合に、判定を行う構成を有する。この構成によれば、不要な判定の回数を少なくすることが可能である。
【０００７】
本発明に係る脈波解析装置は、さらに別の好ましい態様において、前記出力部が、前記第１判定部により前記第１の時刻における前記信号の値が前記閾値以上であると判定された場合に、脈波の状態が不整脈に関する第２のレベルであることを表す情報を出力する構成を有する。この構成によれば、不整脈に関する状態を段階的に表すことが可能である。
【０００８】
本発明に係る脈波解析装置は、さらに別の好ましい態様において、前記取得部により取得された信号の前記ピーク値を時刻と対応付けて記録する記録部と、前記第１判定部により前記第１の時刻における前記信号の値が前記閾値以上であると判定された場合に、前記記録部により記録された前記次のピーク値が出現した時刻を前記期間内の時刻に補正する補正部とを備える構成を有する。この構成によれば、新たな信号の値が取得された場合に、その値について誤判定がされることを抑制することが可能である。
【０００９】
本発明の別の態様に係るプログラムは、コンピューターに、生体の脈波の変化を表す信号を取得するステップと、前記取得された信号に複数のピーク値が出現した場合に、複数の前記ピーク値が出現した時刻に基づいて決まる時刻であって、次のピーク値が出現すると期待される第１の時刻における前記信号の値が１又は複数の前記ピーク値に基づいて定まる閾値を下回るか判定するステップと、前記第１の時刻における前記信号の値が前記閾値を下回ると判定された場合に、脈波の状態が不整脈に関する第１のレベルであることを表す情報を出力するステップとを実行させるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】脈波解析システムの構成を示すブロック図
【図２】制御部が実現する機能を示す機能ブロック図
【図３】最大値と最小値を算出する処理を示すフローチャート
【図４】最大値の特定処理を示すフローチャート
【図５】脈波の判定処理を示すフローチャート
【図６】脈波信号の値のグループ化を説明するための図
【図７】脈波の判定処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施形態の概要］
図１は、本発明の一実施形態である脈波解析システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の脈波解析システム１０は、処理装置１００と、測定装置２００と、出力装置３００とを備える。測定装置２００は、脈波を測定するための装置であり、例えば、人体の手首など、生体の脈波を測定可能な位置に取り付けられて用いられる。測定装置２００による脈波の測定には、周知の適当な方法が用いられればよい。処理装置１００は、測定装置２００により測定された脈波に情報処理を実行し、不整脈に関する解析を行う装置である。処理装置１００は、例えば、パーソナルコンピューター等のコンピューター装置である。出力装置３００は、処理装置１００による処理結果を出力する装置である。出力装置３００は、本実施形態においては、液晶ディスプレイを有する表示装置であるとする。ただし、出力装置３００による出力の態様は、これに限らず、例えば、情報を音声（警告音など）にして再生するものであってもよいし、情報を用紙や光ディスクなどに記録するものであってもよい。
【００１２】
なお、脈波解析システム１０は、処理装置１００、測定装置２００及び出力装置３００をそれぞれ独立の装置としたものであってもよいし、これらを一体化したものであってもよい。後者の構成の場合、脈波解析システム１０は、腕時計のように人体に直接取り付ける構成とすることも可能である。
【００１３】
処理装置１００は、制御部１１０と、記憶部１２０と、操作部１３０と、第１インターフェース部１４０と、第２インターフェース部１５０とを備える。制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置やメモリーを備え、プログラムを実行することによって処理装置１００の動作を制御する。なお、制御部１１０は、測定装置２００や出力装置３００の動作をあわせて制御してもよい。制御部１１０は、本発明に係る脈波解析装置の一例に相当するものである。記憶部１２０は、ハードディスク等の記憶手段を備え、制御部１１０が解析の際に用いるデータを記憶する。なお、記憶部１２０は、その一部又は全部が着脱可能な構成（例えば、いわゆるメモリーカードなど）であってもよく、また、外部の記憶装置と通信してデータを送受信する構成を含んでもよい。
【００１４】
操作部１３０は、ボタン、スイッチ、キーボード、タッチパネルなどを備えた入力装置を備え、ユーザーからの操作を受け付ける。第１インターフェース部１４０は、測定装置２００と情報の送受信を行うためのインターフェースである。第１インターフェース部１４０は、脈波の変化を表す時系列的なデータ信号（以下「脈波信号」という。）を測定装置２００から受信する。第２インターフェース部１５０は、出力装置３００と情報の送受信を行うためのインターフェースである。第２インターフェース部１５０は、出力装置３００による出力の対象となるデータ（本実施形態においては、画像データ）を出力装置３００に送信する。
【００１５】
図２は、制御部１１０が実現する機能を示す機能ブロック図である。制御部１１０は、処理装置１００に記憶されたプログラムを実行することにより、同図に示す取得部１１１、記録部１１２、第１判定部１１３、第２判定部１１４、補正部１１５及び出力部１１６に相当する機能を実現する。取得部１１１は、第１インターフェース部１４０を介して脈波信号を取得する。なお、取得部１１１は、脈波信号を取得するだけでなく、脈波信号に前処理を施してもよい。ここにおいて、前処理とは、例えば移動平均処理である。また、このような前処理は、処理装置１００においてではなく、測定装置２００において事前に行われてもよい。
【００１６】
記録部１１２は、取得部１１１により取得された信号の値を時刻と対応付けて記録する。記録部１１２は、信号の値と時刻とを、制御部１１０が備えるメモリーに記録してもよいし、記憶部１２０に記録してもよい。また、記録部１１２は、制御部１１０が備えるメモリーを一時的な記憶領域として用い、記憶部１２０を当該メモリーよりも長期的に記録しておくための記憶領域として用いてもよい。記録部１１２は、信号の値のうちのピーク値を少なくとも記録し、より望ましくは、ピーク値以外の値も記録する。ここにおいて、ピーク値とは、脈波を表す波形の極大値をいい、間欠的に出現する波形毎に１回ずつ出現するものであるとする。よって、ピーク値は、１回の脈波の測定につき複数の値が出現し得るものである。以下においては、ピーク値とその値が出現した時刻の組のことを「ピーク情報」といい、また、ピーク値が出現した時刻のことを「ピーク時刻」ともいう。
【００１７】
第１判定部１１３は、ピーク情報に基づいて、不整脈に関する判定を行う。ここにおいて、第１判定部１１３による判定は、脈波の状態が“脈波の異常であることが強く疑われる”レベルであるか否かを判定するものである。以下においては、この状態のレベルのことを、「第１のレベル」という。この第１のレベルと異なるレベルには、少なくとも、“脈波が正常である”レベル（以下「正常レベル」という。）があり、より望ましくは、“脈波の異常であることがやや疑われる”レベル（以下「第２のレベル」という。）がある。第１のレベルと第２のレベルとを比較した場合、第１のレベルの方が、異常のレベル、すなわち異常の程度が高い（又は顕著である）といえる。
【００１８】
第１判定部１１３は、過去に出現したピーク値のピーク情報に基づいて、最新のピーク値が出現すると期待される時刻（以下「第１の時刻」という。）を推測する。この推測は、脈波はほぼ一定間隔で出現するであろうという規則性に基づいて行われるものである。よって、第１判定部１１３は、脈波が出現する間隔を特定するために、複数（少なくとも２以上）の過去のピーク情報を必要とする。第１判定部１１３は、推測した第１の時刻における実際の脈波信号の値を所定の閾値と比較し、脈波信号の値がこの閾値を下回ると、第１のレベルであると判定する。この判定における閾値は、過去に出現した１又は複数のピーク値に基づいて定まる値であり、例えば、直前に出現したピーク値に所定の係数（例えば、０．８程度）を乗じたものである。あるいは、閾値は、直近の複数のピーク値の平均値に所定の係数を乗じたものであってもよい。
なお、本実施形態において、最新のピーク値とは、他のいずれのピーク値よりも時間的に最近に出現し、又は取得されるピーク値をいうものである。最新のピーク値は、本発明に係る「次のピーク値」の一例に相当するものである。
【００１９】
第２判定部１１４は、過去に出現したピーク値のピーク情報に基づいて、最新のピーク値が所定の期間（以下「第１の期間」という。）に出現したか否かを判定する。第１の期間は、過去のピーク値の出現間隔に基づいて定まり、少なくとも第１の時刻を含む期間である。第１の期間は、例えば、第１の時刻から所定の時間を遡った時刻を始期とし、第１の時刻に所定の時間を加算した時刻を終期とする期間としてもよい。第２判定部１１４は、最新のピーク値が第１の期間に出現したと判定した場合には、脈波が正常であると判定し、最新のピーク値が第１の期間に出現しなかったと判定した場合には、脈波が異常である可能性があると判定する。第１判定部１１３による判定は、第２判定部１１４により脈波が異常である可能性があると判定された場合に行われ、第２判定部１１４により脈波が正常であると判定された場合には、省略される。
【００２０】
なお、第２判定部１１４による判定は、その実行の可否を選択可能である。例えば、脈波の解析に際して、異常か正常かという択一的な判定結果が得られれば足りる場合であれば、第２判定部１１４は機能しなくてもよい。かかる場合、第１判定部１１３は、異常のレベルが第１のレベルでないと判定したときは、脈波が正常であると判定する。一方、脈波の解析に際して、異常を複数のレベルに分けて段階的に判定したい場合には、第１判定部１１３と第２判定部１１４の双方が機能し、両者で判定が行われる。かかる場合、第１判定部１１３は、異常のレベルが第１のレベルでないと判定したときは、第２のレベルであると判定する（詳細は後述する。）。第２判定部１１４による判定の実行の可否は、例えば、ユーザーの操作によって切り替え可能である。
【００２１】
補正部１１５は、第１判定部１１３により第１の時刻における脈波信号の値が閾値を上回ると判断された場合に、ピーク値が出現した時刻、すなわちピーク時刻を補正する。ここにおいて、補正とは、データの値を本来の（取得した）値と異なる値に変更することをいう。補正部１１５は、具体的には、ピーク時刻を、当該時刻よりも第１の時刻に近づくように補正する。なお、補正部１１５は、ピーク時刻を第１の時刻そのものに補正してもよい。
【００２２】
出力部１１６は、脈波の状態を表す情報を、出力装置３００において出力可能なデータ形式に加工して出力する。出力部１１６は、本実施形態においては、画像データを出力する。出力部１１６は、脈波の状態を、異常（第１のレベル又は第２のレベル）又は正常で表現する。なお、出力部１１６は、第２のレベルであると２回判定された場合を第１のレベルであると１回判定された場合と同等であるとみなす、といったように、レベルに重み付けを適用して異常の状態を表現してもよい。
【００２３】
脈波解析システム１０の構成は、以上のとおりである。この構成のもと、脈波解析システム１０は、脈波を測定して脈波信号を取得し、脈波信号に基づいて脈波の解析を行う。そして、脈波解析システム１０は、この解析の結果を用いて、不整脈に関する情報をユーザーに報知する。脈波解析システム１０は、本実施形態においては、不整脈に関する情報を画像として表示することにより、視覚的に報知を行う。
【００２４】
なお、医学的な見地によれば、１回程度の脈の異常は不整脈であるとみなされないのが一般的である。よって、脈波解析システム１０は、不整脈そのものを判定するものというよりは、むしろ、不整脈という医学的な判断を行うための補助的な情報を提供するものであり、かかる情報を出力するための判定を行うものである。
【００２５】
［動作例］
以下の説明は、上述した脈波解析システム１０の動作（特に、処理装置の制御部１１０の動作）をより具体的に示した一例である。なお、脈波解析システム１０の動作は、この例に限定されるものではなく、必要に応じて、後述する変形例を始めとした種々の変形を適用可能である。
【００２６】
図３は、一定の期間に取得されたn1個の脈波信号の値から最大値と最小値を算出する処理を示すフローチャートである。同図に示す処理は、脈波信号が取得される毎に実行されるものである。つまり、脈波信号の値がn1個取得されれば、この処理はn1回実行される。なお、ここでいう「一定の期間」は、脈波の周期に応じて定められる期間であり、少なくとも、脈波が１回出現する期間よりも長い期間である。
【００２７】
この処理において、制御部１１０は、まず、脈波信号の値を取得し、これを配列data[c1]に格納する（ステップＳ１０１）。ここにおいて、c1は、脈波信号の値の時系列的な順序を示すためのインデックスであり、１を初期値とし、１ずつ増加（インクリメント）する値である。次に、制御部１１０は、取得した脈波信号の値の数（すなわちc1）がn1以上であるか判断し（ステップＳ１０２）、n1未満であれば、c1に「１」を加算して本処理を終える（ステップＳ１１３）。
【００２８】
取得した脈波信号の値がn1個以上となった場合、制御部１１０は、配列data[c1-n1]に格納された値が最大値maxと等しいか判断する（ステップＳ１０３）。最大値maxは、初期値が例えば０（あるいは、脈波信号がとり得る最小の値）であり、以降の処理に応じて書き換えられる。制御部１１０は、配列data[c1-n1+1]に格納された値が最大値maxと等しくない場合に、配列data[c1]に格納された値が最大値max以下であるか判断する（ステップＳ１０４）。
【００２９】
制御部１１０は、配列data[c1]に格納された値が最大値maxより大きい場合には、最大値maxに配列data[c1]に格納された値を代入する（ステップＳ１０５）。すなわち、このとき制御部１１０は、最大値maxを配列data[c1]に格納された値に書き換える。一方、制御部１１０は、配列data[c1]に格納された値が最大値max以下である場合には、最大値maxを書き換えない。
【００３０】
また、制御部１１０は、ステップＳ１０３において、配列data[c1-n1+1]に格納された値が最大値maxと等しいと判断された場合には、配列data[c1-n1+1]〜data[c1]に格納されたそれぞれの値のうちの最大の値を特定し（ステップＳ１０６）、特定した値を最大値maxに代入する（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０６における特定処理の詳細については、後述する。
【００３１】
次に、制御部１１０は、最小値minを特定する。最小値minを特定するためのアルゴリズムは、詳細には相違点を有するものの、基本的な部分においては、最大値maxを特定するためのアルゴリズムと共通する。なお、最小値minは、例えば、脈波信号がとり得る最大の値を初期値とし、以降の処理に応じて書き換えられる値である。
【００３２】
制御部１１０は、配列data[c1-n1+1]に格納された値が最小値minと等しいか判断する（ステップＳ１０８）。この判断は、上述したステップＳ１０３に対応するものである。制御部１１０は、配列data[c1-n1+1]に格納された値が最小値minと等しくない場合に、配列data[c1]に格納された値が最小値min以上であるか判断する（ステップＳ１０９）。制御部１１０は、配列data[c1]に格納された値が最小値minより小さい場合には、最小値minに配列data[c1]に格納された値を代入する（ステップＳ１１０）。すなわち、このとき制御部１１０は、最小値minを配列data[c1]に格納された値に書き換える。一方、制御部１１０は、配列data[c1]に格納された値が最小値min以上である場合には、最小値minを書き換えない。
【００３３】
また、制御部１１０は、ステップＳ１０８において、配列data[c1-n1+1]に格納された値が最小値minと等しいと判断された場合には、配列data[c1-n1+1]〜data[c1]に格納されたそれぞれの値のうちの最小の値を特定し（ステップＳ１１１）、特定した値を最小値minに代入する（ステップＳ１１２）。最後に、制御部１１０は、インデックスであるc1に「１」を加算し（ステップＳ１１３）、本処理を終える。なお、ステップＳ１１１における特定処理の詳細については、ステップＳ１０６の特定処理とあわせて後述する。
【００３４】
図４は、ステップＳ１０６の最大値の特定処理を示すフローチャートである。なお、ここでは、説明を簡単にするため、c1=n1であるとする。この特定処理において、制御部１１０は、はじめに変数tmpに配列data[1]の値を代入する（ステップＳ２０１）。次に、制御部１１０は、変数iに２を代入する（ステップＳ２０２）。続いて、制御部１１０は、変数iがn1を超えているか判断し（ステップＳ２０３）、以降の処理を分岐する。すなわち、制御部１１０は、変数iがn1以下である間は、次のステップＳ２０４〜Ｓ２０６の処理を繰り返す。
【００３５】
ステップＳ２０４において、制御部１１０は、配列data[i]の値が変数tmpより大きいか判断する。この判断は、変数iが２であれば配列data[1]の値と配列data[2]の値を比較することを意味するものである。制御部１１０は、配列data[i]の値が変数tmpより大きければ、変数tmpに配列data[i]の値を代入することにより、変数tmpを書き換える（ステップＳ２０５）。一方、制御部１１０は、配列data[i]の値が変数tmp以下であれば、ステップＳ２０５の処理を省略（スキップ）する。制御部１１０は、このようにして配列data[i]の値と変数tmpとを比較したら、変数iに「１」を加算し（ステップＳ２０６）、再びステップＳ２０３以降の処理を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ２０４〜Ｓ２０６の処理を繰り返すことにより、変数tmpは、配列data[i]の値がそれまでよりも大きくなる度に書き換えられるようになる。また、変数iは、n1との差分を小さくしていき、やがてn1+1になる。すると、制御部１１０は、ステップＳ２０３において、変数iがn1を超えたと判断し、そのとき記憶されている変数tmpを戻り値として返すようにし（ステップＳ２０７）、本処理を終える。
【００３７】
以上のようにして得られる変数tmpは、配列data[1]〜data[n1]のうちの最大の値と同値となる。
なお、ステップＳ１１１の特定処理は、特定の対象が最小値であることを除けば、図４に示した最大値の特定処理と同様のものである。最小値の特定処理は、図４のステップＳ２０４の「大きい」を「小さい」に読み替えたものであるから、ここでは図示及び説明を省略する。
【００３８】
制御部１１０は、以上のようにして得られる最大値と最小値を用いて、脈波に関する判定を行う。
図５は、脈波の判定処理を示すフローチャートである。なお、同図に示す判定処理は、第１判定部１１３及び第２判定部１１４の双方が機能し、脈波の異常について２段階（「正常レベル」を含めると３段階）の判定を行う場合を例示したものである。また、ここにおいて、c2は取得されたピーク情報の総数であるとする。
【００３９】
この判定処理において、制御部１１０は、まず、ピーク情報の総数c2がn2以上であるか判断し（ステップＳ３０１）、これがn2未満である場合には判定を行わない。ここにおいて、n2は、後述するピーク間隔比prや予想ピーク時刻etを求めるために必要なピーク情報の数を表し、本例においては「３」である。なお、制御部１１０は、ピーク情報の総数c2がn2未満である場合には、判定不能である旨を報知するための情報を出力してもよい。
【００４０】
制御部１１０は、ピーク情報の総数c2がn2以上であれば、ピーク間隔比prを算出する（ステップＳ３０２）。ここにおいて、ピーク間隔比とは、連続するピーク時刻とピーク時刻との間隔の比率をいい、“最新（c2番目）のピーク時刻とその直前（c2-1番目）のピーク時刻との間隔”の“c2-1番目のピーク時刻とc2-2番目のピーク時刻との間隔”に対する比率である。つまり、c2番目のピーク時刻をt(c2)と表現した場合、ピーク間隔比prは、(t(c2)-t(c2-1))/(t(c2-1)-t(c2-2))で表される。
【００４１】
制御部１１０は、ピーク間隔比prを算出すると、このピーク間隔比prが所定の範囲内であるか判断する（ステップＳ３０３）。具体的には、制御部１１０は、下限の閾値をth1、上限の閾値をth2とした場合に、th1≦pr≦th2の関係を満たすか否かを判断する。本例において、ピーク間隔比prは、最新の３回分のピーク値が一定の時間間隔で出現した場合に、１となる。よって、閾値th1及びth2は、th1＜1、1＜th2をそれぞれ満たすように、適当に定められる。本発明に係る「第１の期間」は、この閾値th1及びth2に基づいて始期及び終期が定まる。
【００４２】
ピーク間隔比prが所定の範囲内にある場合は、換言すれば、脈波がほぼ一定の許容され得る時間間隔で規則的に出現しているといえる場合である。そのため、制御部１１０は、かかる場合に、脈波の状態を正常レベルであると判定する（ステップＳ３０９）。一方、ピーク間隔比prが所定の範囲内にない場合、制御部１１０は、脈波の状態を異常が疑われるレベルであると判断する。脈波に異常が疑われる状態である場合の動作は、次のとおりである。
【００４３】
ピーク間隔比prが所定の範囲内にない場合、制御部１１０は、予想ピーク時刻etにおける脈波信号の値の最大値maxに対する比率srを算出する（ステップＳ３０４）。ここにおいて、予想ピーク時刻etとは、最新（c2番目）のピーク値が出現されると期待される時刻をいい、本発明に係る「第１の時刻」に相当する。予想ピーク時刻etは、c2-1番目のピーク時刻にc2-1番目のピーク時刻とc2-2番目のピーク時刻との間隔を加算した時刻であり、t(c2-1)+(t(c2-1)-t(c2-2))、すなわち2(t(c2-1))-t(c2-2)である。比率srは、この予想ピーク時刻etにおける脈波信号の値の最大値maxに対する比であり、単純には、予想ピーク時刻etにおける脈波信号の値をピーク値の最大値maxで除した値を用いることができる。しかし、比率srは、最小値minで正規化し、“予想ピーク時刻etにおける脈波信号の値から最小値minを減じた値”を“最大値maxから最小値minを減じた値”で除した値としてもよい。
【００４４】
制御部１１０は、上述した比率srを算出したら、これが所定の閾値以上であるか判断する（ステップＳ３０５）。ここにおける閾値は、１又は複数のピーク値に基づいて定まる値であり、例えば、c2-1番目のピーク値に所定の係数（例えば、０．９程度）を乗じたものであってもよいし、c2-1番目以前の複数のピーク値の平均値に同様の係数を乗じたものであってもよい。また、この閾値の算出に際しても、比率srの場合と同様に、最小値minでの正規化を行ってもよい。
【００４５】
比率srが閾値を下回る場合、制御部１１０は、脈波の状態が第１のレベル、すなわち、異常であることが強く疑われるレベルであると判定する（ステップＳ３０６）。一方、比率srが閾値以上である場合、制御部１１０は、脈波の状態が第２のレベル、すなわち、異常であることがやや疑われるレベルであると判定する（ステップＳ３０７）。また、制御部１１０は、脈波の状態が第２のレベルである場合には、最新（c2番目）のピーク時刻を予想ピーク時刻etに基づいて補正する（ステップＳ３０８）。このとき、制御部１１０は、最新のピーク時刻が予想ピーク時刻etに近づくように補正を行う。なお、制御部１１０は、この補正を、ステップＳ３０７の判定の前に行ったり、あるいは省略したりすることも可能である。
【００４６】
このようにして脈波について正常又は異常の判定が行われると、制御部１１０は、最後に総数c2に「１」を加算し（ステップＳ３１０）、次のピーク情報の判定に備えて判定処理を終える。制御部１１０は、以降のピーク情報に対しても、同様の要領で正常又は異常の判定を行い、判定すべきピーク情報がなくなるまでこの判定を繰り返す。
【００４７】
制御部１１０は、すべてのピーク情報について判定を終えると、異常の判定結果を表す情報を出力する。制御部１１０が出力する情報には、脈波の状態が第１のレベルであることを表すものが少なくとも含まれるが、他の情報を含んでもよい。例えば、制御部１１０は、異常のレベルとその時刻とを対応付けて報知するデータを出力したり、あるいは、第１のレベルであると判定された回数と第２のレベルであると判定された回数とを報知するデータを出力したりすることが可能である。
【００４８】
以上のとおり、脈波解析システム１０は、本例に従って動作した場合、比率srが閾値を下回ると第１のレベルであると判定し、比率srが閾値以上であると第２のレベルであると判定する。換言すれば、この場合の脈波解析システム１０は、比率srが閾値を下回る場合に、比率srが閾値以上である場合よりも異常の疑いを強めるということである。このようにすることで、脈波解析システム１０は、脈波信号にノイズが加算され、本来よりも値が大きくなったり、本来出現しているはずのピークからずれた位置にピークがずれたりした場合（すなわち、本来は異常ではない場合）に、そのノイズが加算された脈波信号に基づく異常の誤検出を少なくすることが可能である。かかる判定結果によれば、判定された異常のレベルを累積的に用いて不整脈の判定をする場合に、不整脈の誤判定のおそれを少なくすることが期待できる。
【００４９】
なお、比率srが閾値以上である場合には、比率srが閾値を下回る場合よりも異常の疑いが弱いといえるが、異常の疑いがまったくないわけではない。本例においては、これらの２つの場合をレベル分けして判定を行うことにより、異常か正常かという二者択一の判定を行う場合に比べ、異常の検出の精度の低下を抑制することが可能である。さらに、脈波解析システム１０は、本例においてピーク間隔比prの判断（ステップＳ３０３）を行うことにより、異常のレベルを判定する回数を少なくすることを可能にしている。
【００５０】
また、本例において、脈波解析システム１０は、異常が第２のレベルであると判定された場合にピーク時刻を補正し、異常が第１のレベルであると判定された場合にはピーク時刻を補正しないように構成されている。異常が第２のレベルであると判定された場合は、異常が第１のレベルであると判定された場合に比べ、実際には異常でない可能性が高いといえる。すなわち、異常が第２のレベルであると判定された場合は、異常が第１のレベルであると判定された場合に比べ、ピーク時刻が実際の時刻よりもずれて検出されている可能性が高いともいえる。脈波解析システム１０は、異常が第２のレベルであると判定された場合のピーク時刻を補正することにより、ピーク時刻が実際の時刻よりもずれて検出されている場合に、その（ずれている）ピーク時刻がその後の判定の精度を下げることを抑制することが可能である。なぜならば、ピーク時刻が補正されることにより、上述したピーク間隔比prや予想ピーク時刻etも補正されるからである。
【００５１】
［変形例］
上述した実施形態とその動作例は、本発明の一例にすぎない。本発明は、例えば、以下の変形例によって実施されてもよい。また、本発明は、以下の変形例を適当に組み合わせて実施してもよいものである。
【００５２】
（変形例１）
脈波信号の最大値及び最小値は、図３及び図４で示した方法以外の方法によっても算出することが可能である。図３及び図４で示した方法の場合、最大値を一時的に記憶しておくために要するメモリーの記憶容量は少なくて済むが、データを１つずつ比較していくため、データの比較の回数が多くなるという問題がある。この問題を解決するためには、脈波信号の値（すなわち配列の値）をいくつかのグループに分け、そのグループ毎の最大値を記憶すればよい。
【００５３】
図６は、脈波信号の値のグループ化を説明するための図である。図６の例では、配列data[c1]の値を２つで１つのグループとし、それぞれのグループ毎に最大値（以下「部分最大値」という。）を算出している。さらに、この例では、２つの部分最大値を比較し、値が大きい方を新たな部分最大値とする、という動作を繰り返す。なお、ここでは、c1の最大値（すなわち、脈波信号の値の総数）を「４０９６」とする。
【００５４】
ここにおいて、max(m,n)は、data[m]からdata[n]までの脈波信号の値のうちの部分最大値である。例えば、部分最大値max(1,2)は、data[1]とdata[2]のうちの大きい方の値であり、部分最大値max(1,4)は、data[1]からdata[4]までの脈波信号の値のうちの部分最大値であるとともに、max(1,2)とmax(3,4)のうちの大きい方の値でもある。
【００５５】
この例において、例えば、配列data[3]の値が最大値であるか否かを判断するためには、配列data[3]の値を、部分最大値max(3,4)、max(1,4)、max(1,8)、max(1,16)、max(1,32)、max(1,64)、max(1,128)、max(1,256)、max(1,512)、max(1,1024)、max(1,2048)及び最大値maxと順次比較する（図中の破線参照）。なお、配列data[3]の値がいずれかの部分最大値以下であった場合には、その時点で比較を終了し、その後の比較を行う必要がない。制御部１１０は、比較対象の配列の値が部分最大値より大きければ、当該部分最大値に当該配列の値を代入して書き換えを行う。
【００５６】
このようにデータをグループ化する方法によれば、図３及び図４で示した方法に比べ、データの比較の回数を少なくすることが可能である。例えば、図６の例によれば、各配列の値と部分最大値又は最大値との比較の回数は、最高で１２回である。ただし、図６の例の場合、４０９４個分の部分最大値を記憶するための記憶容量が余分に必要となる。よって、これら２つの方法のいずれを採用するかは、データの比較回数と記憶容量のいずれを優先するかによるといえる。
なお、グループ化の方法は、図６の例に限らず、例えば、３以上のデータを１つのグループにするものであってもよい。
【００５７】
（変形例２）
図７は、脈波の判定処理の他の例を示すフローチャートであり、図５に示した判定処理と代替可能なものである。本例の判定処理は、ピーク値が出現すると期待される期間と、実際にピーク値が出現した期間とを比較し、両者に重複があるか否かを判断することによって異常のレベルの判定を行うためものである。なお、ここでは、図５のフローチャートと同様の処理を実行するステップは、図５と同一の符号が付され、その説明が適宜省略される。
【００５８】
図５の判定処理と図７の判定処理の相違点は、ステップＳ３０４がステップＳ３０４ａに変更され、ステップＳ３０５がステップＳ３０５ａに変更された２点である。ステップＳ３０４ａにおいて、制御部１１０は、予想ピーク時刻範囲を算出する。ここにおいて、予想ピーク時刻範囲とは、ピーク時刻範囲であると期待される期間をいい、ピーク時刻範囲とは、脈波信号の値が所定の閾値以上である期間をいう。ここにおける閾値は、少なくとも最大値maxに基づいて定まり、より望ましくは、最大値maxと最小値minの差分に基づいて定まる。
【００５９】
予想ピーク時刻範囲は、その始期がc2-1番目のピーク時刻範囲の始期にc2-1番目のピーク時刻範囲の始期とc2-2番目のピーク時刻範囲の始期との間隔を加算した時刻であり、上述した予想ピーク時刻etにおける「ピーク時刻」を「ピーク時刻範囲の始期」と読み替えたものに相当する。また、予想ピーク時刻範囲の終期は、c2-1番目のピーク時刻範囲の終期にc2-1番目のピーク時刻範囲の終期とc2-2番目のピーク時刻範囲の終期との間隔を加算した時刻であり、上述した予想ピーク時刻etにおける「ピーク時刻」を「ピーク時刻範囲の終期」と読み替えたものに相当する。
【００６０】
ステップＳ３０５ａにおいて、制御部１１０は、予想ピーク時刻範囲と最新のピーク時刻範囲とを比較し、これらが重複するか判断する。制御部１１０は、最新のピーク時刻範囲が予想ピーク時刻範囲と重複する場合には、第２のレベルであると判定し、最新のピーク時刻範囲が予想ピーク時刻範囲と重複しない場合には、第１のレベルであると判定する。
【００６１】
（変形例３）
本発明に係る「次のピーク値」は、必ずしも「最新のピーク値」である必要はない。例えば、リアルタイム性が要求されない場合においては、判定の対象となるピーク値（すなわち「次のピーク値」）よりも時間的に新しく取得されたピーク値があっても、本発明の実施の妨げになることはない。本発明は、判定の対象となるピーク値に加え、当該ピーク値以前に出現したピーク値が複数あれば、これらのピーク情報に基づいて不整脈に関するレベルの判定を行えるものである。
【００６２】
（変形例４）
本発明による脈波の解析の対象は、人体に限らず、他の生体であってもよい。本発明は、例えば、家畜やペットなどの不整脈を判定するために、これらの動物の脈波を解析するものであってもよい。なお、脈波の解析に係る具体的な処理は、解析の対象となる生体の脈波の特徴に応じて異なり得る。
【００６３】
（変形例５）
本発明は、脈波解析システムや脈波解析装置の形態に限らず、コンピューター（ＣＰＵ等）に本発明を実現させるためのプログラムや、かかるプログラムを記憶させた光ディスク等の記録媒体としても提供され得る。また、本発明に係るプログラムは、インターネット等のネットワークを介してコンピューターにダウンロードさせ、これをインストールして利用可能にするなどの形態でも実施され得る。
【符号の説明】
【００６４】
１０…脈波解析システム、１００…処理装置、１１０…制御部、１１１…取得部、１１２…記録部、１１３…第１判定部、１１４…第２判定部、１１５…補正部、１１６…出力部、１２０…記憶部、１３０…操作部、１４０…第１インターフェース部、１５０…第２インターフェース部、２００測定装置、３００…出力装置
【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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