(57)【要約】【課題】脈波伝播速度の算出に適した脈波波形を判定し、脈波伝播速度の算出に適した少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する。【解決手段】本発明の脈波伝播速度算出装置１は、１つの生体の複数箇所から検出されたそれぞれの脈波波形から同一の算出期間の部分を取得する脈波データ取得部４１と、脈波データ取得部４１が取得した、算出期間のそれぞれの脈波波形が、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定する波形適否判定部４３と、波形適否判定部４３が脈波伝播速度の算出に使用できると判定した脈波波形のうちの少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出部４４と、を備えている。これにより、脈波伝播速度の算出に適した脈波波形を判定し、脈波伝播速度の算出に適した少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの生体の少なくとも２箇所から検出された脈波の脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出装置において、
１つの生体の複数箇所から検出されたそれぞれの脈波波形から同一の算出期間の部分を取得する脈波波形取得手段と、
上記脈波波形取得手段が取得した、上記算出期間のそれぞれの脈波波形が、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定する波形判定手段と、
上記波形判定手段が脈波伝播速度の算出に使用できると判定した脈波波形のうちの少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出手段と、を備えていることを特徴とする脈波伝播速度算出装置。
【請求項２】
上記波形判定手段は、上記脈波波形を微分した微分波形が極大点となる時刻の当該脈波波形の点を微分極大点として、当該脈波波形の振幅に対する、当該脈波波形の極小点から該極小点の次の上記微分極大点までの変位の割合である振幅微分要素を求め、該振幅微分要素が第１の範囲にあるとき、当該脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定することを特徴とする請求項１に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項３】
上記波形判定手段は、上記脈波波形を微分した微分波形が極大点となる時刻の当該脈波波形の点を微分極大点として、当該脈波波形の隣接する極小点間の時間に対する、該隣接する極小点のうちの先の極小点から該極小点の次の上記微分極大点までの時間の割合である間隔微分要素を求め、該間隔微分要素が第２の範囲にあるとき、当該脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定することを特徴とする請求項１に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項４】
上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、
上記脈波検出部が上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記振幅微分要素を求め、求めた振幅微分要素の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第１の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第１の上限値までを上記第１の範囲とする範囲設定手段と、を備えていることを特徴とする請求項２に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項５】
上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、
上記脈波検出部が上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記間隔微分要素を求め、求めた間隔微分要素の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第２の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第２の上限値までを上記第２の範囲とする範囲設定手段と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項６】
上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、
上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記振幅微分要素を求め、求めた振幅微分要素の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第３の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第３の上限値までを上記第１の範囲とする範囲設定手段と、を備えていることを特徴とする請求項２に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項７】
上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、
上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記間隔微分要素を求め、求めた間隔微分要素の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第４の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第４の上限値までを上記第２の範囲とする範囲設定手段と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項８】
上記波形判定手段は、上記脈波波形取得手段が取得した、上記算出期間の２つの脈波波形について、上記脈波波形を微分した微分波形が極大点となる時刻の当該脈波波形の点を微分極大点として、当該脈波波形の振幅に対する、当該脈波波形の極小点から該極小点の次の上記微分極大点までの変位の割合である振幅微分要素を求め、上記２つの脈波波形の該振幅微分要素の比が第３の範囲にあるとき、当該２つの脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定するものであり、
上記脈波伝播速度算出手段は、上記波形判定手段が脈波伝播速度の算出に使用できると判定した２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項９】
上記波形判定手段は、上記脈波波形取得手段が取得した、上記算出期間の２つの脈波波形について、上記脈波波形を微分した微分波形が極大点となる時刻の当該脈波波形の点を微分極大点として、当該脈波波形の隣接する極小点間の時間に対する、該隣接する極小点のうちの先の極小点から該極小点の次の上記微分極大点までの時間の割合である間隔微分要素を求め、上記２つの脈波波形の該間隔微分要素の比が第４の範囲にあるとき、当該２つの脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定するものであり、
上記脈波伝播速度算出手段は、上記波形判定手段が脈波伝播速度の算出に使用できると判定した２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項１０】
上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、
上記２つの脈波検出部が共に上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記振幅微分要素の比を求め、求めた振幅微分要素の比の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第５の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第５の上限値までを上記第３の範囲とする範囲設定手段と、を備えていることを特徴とする請求項８に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項１１】
上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、
上記２つの脈波検出部が共に上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記間隔微分要素の比を求め、求めた間隔微分要素の比の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第６の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第６の上限値までを上記第４の範囲とする範囲設定手段と、を備えていることを特徴とする請求項９に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項１２】
上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、
上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記振幅微分要素の比を求め、求めた振幅微分要素の比の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第７の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第７の上限値までを上記第３の範囲とする範囲設定手段と、を備えていることを特徴とする請求項８に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項１３】
上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、
上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記間隔微分要素の比を求め、求めた間隔微分要素の比の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第８の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第８の上限値までを上記第４の範囲とする範囲設定手段と、を備えていることを特徴とする請求項９に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項１４】
上記波形判定手段が、上記脈波波形取得手段が取得した脈波波形のいずれかを脈波伝播速度の算出に使用できないと判定した場合、判定結果を提示する提示手段を備えていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の脈波伝播速度算出装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の脈波伝播速度算出装置と、
上記脈波伝播速度算出装置が算出した脈波伝播速度を用いて血圧値を推定する血圧値推定手段と、を備えていることを特徴とする血圧測定装置。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の脈波伝播速度算出装置を動作させる脈波伝播速度算出装置制御プログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるための脈波伝播速度算出装置制御プログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の脈波伝播速度算出装置制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
１つの生体の少なくとも２ヶ所から検出された脈波の脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出装置の制御方法であって、
１つの生体の複数箇所から検出されたそれぞれの脈波波形から同一の期間の部分を取得する脈波波形取得ステップと、
上記脈波波形取得ステップで取得した、上記期間のそれぞれの脈波波形が、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定する波形判定ステップと、
上記波形判定ステップで脈波伝播速度の算出に使用できると判定した脈波波形のうちの少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出ステップと、を含むことを特徴とする脈波伝播速度算出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出された脈波の脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出装置、血圧測定装置、脈波伝播速度算出装置の制御方法、脈波伝播速度算出装置制御プログラムおよび該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、健康志向の高まりにより、日常生活下における、血圧などの生体情報を常時計測可能な計測機器が求められている。生体情報を常時計測することにより、ユーザの体調の変化や病気の予兆を察知することが可能となる。また、計測した結果を記録、蓄積することにより、病気の予防につなげることができる。
【０００３】
生体情報の１つである血圧を測定する場合、一般的に、オシロメトリック法や聴診法（コロトコフ音法）が用いられる。オシロメトリック法とは、四肢のいずれかにカフを巻き、カフを加圧した後、減圧していき、この加圧および減圧の過程におけるカフ圧の変化によって血圧測定を行う方法である。また、聴診法とは、動脈をカフで締め付けたときに発生する音であるコロトコフ音を用いて血圧測定を行う方法である。
【０００４】
したがって、オシロメトリック法や聴診法を用いて血圧を測定する場合、測定部位をカフで圧迫する必要があり、測定者に対し拘束感や不快感を与えてしまう。
【０００５】
そこで、測定部位をカフで圧迫することなく血圧測定を行う方法として、脈波伝播速度を用いる方法が知られている。脈波伝播速度の変化量と血圧の変化量とは強い相関関係あることが知られており、該相関関係を用いて血圧の測定を行うものである。しかしながら、脈波伝播速度は、脈波センサの装着状態、被測定者の生理状態、体動の影響等により脈波信号が乱れ、正確に測定できない場合がある。したがって、正確に脈波伝播速度を測定するために、脈波信号が正確に測定できているかを簡易に判別する方法が望まれている。
【０００６】
そこで、特許文献１には、脈波波形の振幅、周期、立ち上がり時間から特徴量を算出し、算出した特徴量を用いて、脈波波形を正常波形、体動波形、不整脈波形に分類する波形判別装置が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、脈波の先鋭度と先鋭度の平均である平均先鋭度とを算出し、先鋭度と平均先鋭度との比較値が所定範囲内にある脈波を、適切な動脈狭窄の診断が可能な脈波として決定する装置が記載されている。
【０００８】
さらに、特許文献３には、脈波波形を１階微分して得られる波形の第１ピークの波高と、微分前の脈波波形での第１ピークの立ち上がりの波高との比と、脈波信号における脈波波形の立ち上がりから同波形におけるピークまでの時間との積が所定の範囲にあるか否かによって、脈波波形の良否判定を行う脈波信号解析装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−２８５５３０号公報（１９９２年１０月９日公開）
【特許文献２】特開２００４−１３６１０７号公報（２００４年５月１３日公開）
【特許文献３】特開２００６−２６３３５４号公報（２００６年１０月５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
日常生活において、生体情報を常時計測するためには、計測装置の生体への装着性と拘束性に対する配慮、すなわち、生体の日常活動を極力妨げないことが求められる。一般的に用いられている脈波伝播速度算出装置は、心臓からの心電情報と１つの脈波センサから得られた脈波信号との時間差を算出し、心臓と脈波センサの測定部位との２点間の距離とその時間差から脈波伝播速度を算出している。
【００１１】
しかし、心電計は電極を胸に貼り付ける必要があり、日常生活下において容易に装着できるものではない。また、全体の装置も大きくなる。よって、生体の日常活動を極力妨げないようにするためには、心電計を用いずに２つの脈波センサを用いることが望ましい。また、装置を小型化するためには、２つの脈波センサの距離をできるだけ短くすることが望ましい。
【００１２】
しかしながら、２つの脈波センサの距離を短くすると、以下のような弊害を生じる。すなわち、例えば、実際に脈波センサを装着して実験を行うと、２つの脈波センサ間の距離が約１５ｃｍの場合、健常者では脈波伝播時間として約２０ｍｓの値が得られる。しかしながら、何らかの原因により脈波波形に乱れが生じると、２０ｍｓ程度の誤差が生じることがある。したがって、２つの脈波センサ間の距離が短い場合、脈波波形に乱れが生じると、脈波伝播時間の測定精度に影響してしまう。これは、脈波波形がみだれることにより、脈波波形の立ち上がり部分が微妙に変化してしまうことが原因と考えられる。
【００１３】
図１２は、２つの所定の測定部位に装着された脈波センサの測定部位間の距離が短い場合において測定された脈波信号の立ち上がり部分だけを示した図である。
【００１４】
図１２では、第１脈波センサによって測定された脈波信号の波形を脈波波形１１０１とし、第２脈波センサによって測定された脈波信号の波形を脈波波形１２０１としている。そして、理想的な測定条件の下で第１脈波センサによって測定された場合の脈波信号の波形を脈波波形１３０１として、破線で示す。すなわち、脈波波形１１０１は、何らかの原因により脈波波形に乱れが生じた場合を示している。
【００１５】
そして、脈波波形１１０１の極小点を極小点１１０２、脈波波形１３０１の極小点を極小点１３０２、脈波波形１２０１の極小点を極小点１２０２とする。
【００１６】
この場合において、脈波伝播速度を算出するための脈波伝播時間は、測定結果をそのまま用いると、極小点１１０２と極小点１２０２との差である脈波伝播時間ＰＴＴとなる。しかしながら、実際の脈波伝播時間は、極小点１３０２と極小点１２０２との差である脈波伝播時間ＰＴＴ´なので、脈波伝播時間ＰＴＴと脈波伝播時間ＰＴＴ´との差だけ誤差を生じることになる。
【００１７】
そして、上述したような波形の乱れは、脈波波形の振幅、周期、立ち上がり時間が大きく変化しているわけではなく、特許文献１に記載の技術では異常の判断を行うことができない。
【００１８】
また、脈波波形の先鋭度が大きく変化しているわけではなく、特許文献２に記載の技術でも異常の判断をすることができない。
【００１９】
さらに、脈波波形を１階微分して得られる波形の最初のピークである第１ピークの波高と、微分前の脈波波形での第１ピークの立ち上がりの波高との比と、脈波信号における脈波波形の立ち上がりから同波形におけるピークまでの時間との積が、所定の範囲にある可能性が高く、特許文献３に記載の技術でも異常と判断することは困難である。
【００２０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、脈波伝播速度の算出に適した脈波波形を判定し、脈波伝播速度の算出に適した少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出装置等を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明に係る脈波伝播速度算出装置は、１つの生体の少なくとも２箇所から検出された脈波の脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出装置において、１つの生体の複数箇所から検出されたそれぞれの脈波波形から同一の算出期間の部分を取得する脈波波形取得手段と、上記脈波波形取得手段が取得した、上記算出期間のそれぞれの脈波波形が、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定する波形判定手段と、上記波形判定手段が脈波伝播速度の算出に使用できると判定した脈波波形のうちの少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出手段と、を備えていることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明に係る脈波伝播速度算出装置の制御方法は、１つの生体の少なくとも２ヶ所から検出された脈波の脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出装置の制御であって、１つの生体の複数箇所から検出されたそれぞれの脈波波形から同一の期間の部分を取得する脈波波形取得ステップと、上記脈波波形取得ステップで取得した、上記期間のそれぞれの脈波波形が、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定する波形判定ステップと、上記波形判定ステップで脈波伝播速度の算出に使用できると判定した脈波波形のうちの少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出ステップと、を含むことを特徴としている。
【００２３】
上記の構成または方法によれば、１つの生体の複数箇所から検出されたそれぞれの脈波波形の同一の算出期間の部分について、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かが判定され、脈波伝播速度の算出に使用できると判定された脈波波形のうちの少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度が算出される。なお、算出期間とは、脈波波形について脈波伝播速度の算出に使用する期間であり、例えば脈波１拍分の期間等である。
【００２４】
これにより、少なくとも２つの脈波伝播速度算出に適した脈波波形を用いて、脈波伝播速度を算出することができるので、脈波伝播速度を正確に算出することができる。
【００２５】
また、脈波の測定部位間の距離が短く、脈波波形の小さな乱れが測定精度に影響を及ぼす場合であっても、上記構成によれば、小さな乱れを生じている脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できる脈波波形としないので、脈波の測定部位間の距離に関わらず、脈波伝播速度の算出に適した脈波波形を用いて、正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００２６】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記波形判定手段は、上記脈波波形を微分した微分波形が極大点となる時刻の当該脈波波形の点を微分極大点として、当該脈波波形の振幅に対する、当該脈波波形の極小点から該極小点の次の上記微分極大点までの変位の割合である振幅微分要素を求め、該振幅微分要素が第１の範囲にあるとき、当該脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定するものであってもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、波形判定手段は、振幅微分要素が第１の範囲にある脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定する。
【００２８】
そして、振幅微分要素は、脈波が理想的な状態で検出されていれば、１拍ごとに大きく変化しない。これに対し、何らかの理由により脈波が乱れ、理想的な状態で検出された場合と比較して脈波波形の極小点の位置が変化するような場合、上記振幅微分要素は変化する。よって、脈波が理想的な状態で検出されていれば振幅微分要素が取り得るような範囲に、第１の範囲を設定すれば、理想的な状態と比較して極小点の位置が変化していない脈波波形を、脈波伝播速度の算出に適した脈波波形と判定することができる。
【００２９】
そして、理想的な状態と比較して極小点の位置が変化していない脈波波形を用いることにより、正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００３０】
また、上記振幅微分要素は、脈波の測定箇所間の距離が長い場合であっても、短い場合であっても、脈波が理想的な状態で検出されていれば、１拍ごとに大きく変化しない。よって、上記振幅微分要素が上記第１の範囲に含まれている脈波波形を用いることにより、脈波の測定箇所間の距離に関わらず、正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００３１】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記波形判定手段は、上記脈波波形を微分した微分波形が極大点となる時刻の当該脈波波形の点を微分極大点として、当該脈波波形の隣接する極小点間の時間に対する、該隣接する極小点のうちの先の極小点から該極小点の次の上記微分極大点までの時間の割合である間隔微分要素を求め、該間隔微分要素が第２の範囲にあるとき、当該脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定するものであってもよい。
【００３２】
上記の構成によれば、波形判定手段は、間隔微分要素が第２の範囲にある脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定する。
【００３３】
そして、間隔微分要素は、脈波が理想的な状態で検出されていれば、１拍ごとに大きく変化しない。これに対し、何らかの理由により脈波が乱れ、理想的な状態で検出された場合と比較して脈波波形の極小点の位置が変化するような場合、上記間隔微分要素は変化する。よって、脈波が理想的な状態で検出されていれば、間隔微分要素が取り得るような範囲に、第２の範囲を設定すれば、理想的な状態と比較して極小点の位置が変化していない脈波波形を、脈波伝播速度の算出に適した脈波波形と判定することができる。
【００３４】
そして、理想的な状態と比較して極小点の位置が変化していない脈波波形を用いることにより、正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００３５】
また、上記間隔微分要素は、脈波の測定箇所間の距離が長い場合であっても、短い場合であっても、脈波が理想的な状態で検出されていれば、１拍ごとに大きく変化しない。よって、上記間隔微分要素が、上記第２の範囲に含まれている脈波波形を用いることにより、脈波の測定箇所間の距離に関わらず、正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００３６】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記波形判定手段は、上記脈波波形の隣接する極小点間の時間に対する、該隣接する極小点のうちの先の極小点から該極小点の次の極大点までの時間の割合である間隔極大要素を求め、該間隔極大要素が第３の範囲にあるとき、当該脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定するものであってもよい。
【００３７】
上記の構成によれば、波形判定手段は、間隔極大要素が第３の範囲にある脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定する。
【００３８】
そして、間隔極大要素は、脈波が理想的な状態で検出されていれば、１拍ごとに大きく変化しない。これに対し、何らかの理由により脈波が乱れ、理想的な状態で検出された場合と比較して脈波波形の極小点の位置が変化するような場合、上記間隔微分要素は変化する。よって、脈波が理想的な状態で検出されていれば間隔極大要素が取り得るような範囲に、第３の範囲を設定すれば、理想的な状態と比較して極小点の位置が変化していない脈波波形を、脈波伝播速度の算出に適した脈波波形と判定することができる。
【００３９】
そして、理想的な状態と比較して極小点の位置が変化していない脈波波形を用いることにより、正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００４０】
また、上記間隔極大要素は、脈波の測定箇所間の距離が長い場合であっても、短い場合であっても、脈波が理想的な状態で検出されていれば、１拍ごとに大きく変化しない。よって、上記間隔極大要素が、上記第３の範囲に含まれている脈波波形を用いることにより、脈波の測定箇所間の距離に関わらず、正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００４１】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、上記脈波検出部が上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記振幅微分要素を求め、求めた振幅微分要素の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第１の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第１の上限値までを上記第１の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００４２】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、脈波検出部が装着された後から第１の検出期間における脈波波形の振幅微分要素の平均値から第１の範囲を設定する。そして、脈波検出部を装着した後の脈波波形を用いることにより、脈波検出部の装着後の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。また、平均値から範囲決定値を減算した第１の下限値から、該平均値に範囲決定値を加算した第１の上限値までを第１の範囲とすることで、脈波検出部の装着の仕方、個人差、その時々の血管状態等を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、予め第１の範囲を設定した場合と比較して、より実態に即した範囲設定を行うことができ、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを、より実態に即して判定することができる。
【００４３】
なお、第１の検出期間とは、適切な平均値が算出でき、かつできるだけ短い期間であり、例えば、脈波が２０拍する期間を挙げることができる。また、範囲決定値は、平均値に当該範囲決定値を減算した下限値から、平均値に当該範囲決定値を加算した上限値までを設定範囲としたときに、脈波伝播速度の算出に使用できる脈波波形が判定できるような値であり、例えば、上記平均値の１０％の値を挙げることができる。
【００４４】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、上記脈波検出部が上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記間隔微分要素を求め、求めた間隔微分要素の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第２の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第２の上限値までを上記第２の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００４５】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、脈波検出部が装着された後から第１の検出期間における脈波波形の間隔微分要素の平均値から第２の範囲を設定する。そして、脈波検出部を装着した後の脈波波形を用いることにより、脈波検出部の装着後の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。また、平均値から範囲決定値を減算した第２の下限値から該平均値に範囲決定値を加算した第２の上限値までを第２の範囲をすることで、脈波検出部の装着の仕方、個人差、その時々の血管状態等を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、予め第２の範囲を設定した場合と比較して、より実態に即した範囲設定を行うことができ、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを、より実態に即して判定することができる。
【００４６】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、上記脈波検出部が上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記間隔極大要素を求め、求めた間隔極大要素の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第３の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第３の上限値までを上記第３の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００４７】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、脈波検出部が装着された後から第１の検出期間における脈波波形の間隔極大要素の平均値から第３の範囲を設定する。そして、脈波検出部を装着した後の脈波波形を用いることにより、脈波検出部の装着後の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。また、平均値から範囲決定値を減算した第３の下限値から該平均値に範囲決定値を加算した第３の上限値までを第３の範囲をすることで、脈波検出部の装着の仕方、個人差、その時々の血管状態等を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、予め第３の範囲を設定した場合と比較して、より実態に即した範囲設定を行うことができ、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを、より実態に即して判定することができる。
【００４８】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記振幅微分要素を求め、求めた振幅微分要素の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第４の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第４の上限値までを上記第１の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００４９】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間における脈波波形の振幅微分要素の平均値から第１の範囲を設定する。そして、人間の血管の状態は、その時々によって変化するものなので、判定を行う直前の脈波波形を用いて範囲設定を行うことにより、そのときの血管の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、判定時点の実態に即して、脈波波形が脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定することができる。
【００５０】
なお、第２の検出期間とは、適切な平均値が算出でき、かつできるだけ短い期間であり、例えば、２０秒程度の期間を挙げることができる。
【００５１】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記間隔微分要素を求め、求めた間隔微分要素の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第５の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第５の上限値までを上記第２の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００５２】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間における脈波波形の間隔微分要素の平均値から第２の範囲を設定する。そして、人間の血管の状態は、その時々によって変化するものなので、判定を行う直前の脈波波形を用いて範囲設定を行うことにより、そのときの血管の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、判定時点の実態に即して、脈波波形が脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定することができる。
【００５３】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から上記脈波を検出する脈波検出部と、上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記脈波検出部が検出した脈波の脈波波形から、上記算出期間毎の上記間隔極大要素を求め、求めた間隔極大要素の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第６の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第６の上限値までを上記所定の第３の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００５４】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間における脈波波形の間隔極大要素の平均値から第３の範囲を設定する。そして、人間の血管の状態は、その時々によって変化するものなので、判定を行う直前の脈波波形を用いて範囲設定を行うことにより、そのときの血管の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、判定時点の実態に即して、脈波波形が脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定することができる。
【００５５】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記波形判定手段は、上記脈波取得手段が取得した、上記算出期間の２つの脈波波形について、上記脈波波形を微分した微分波形が極大点となる時刻の当該脈波波形の点を微分極大点として、当該脈波波形の振幅に対する、当該脈波波形の極小点から該極小点の次の上記微分極大点までの変位の割合である振幅微分要素を求め、上記２つの脈波波形の該振幅微分要素の比が第４の範囲にあるとき、当該２つの脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定するものであり、上記脈波伝播速度算出手段は、上記波形判定手段が脈波伝播速度の算出に使用できると判定した２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出するものであってもよい。
【００５６】
上記の構成によれば、波形判定手段は、脈波取得手段が取得した２つの脈波波形について、振幅微分要素の比が第４の範囲にあるとき、該２つの脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定する。
【００５７】
そして、２つの脈波波形の振幅微分要素の増減が同程度であった場合、振幅微分要素そのものを判定に用いると、脈波波形に異常はないにもかかわらず、該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できないと判定する可能性がある。
【００５８】
これに対し、２つの脈波波形に異常はないにもかかわらず、それぞれの脈波波形の振幅微分要素の増減が同程度であった場合、振幅微分要素の各値は増減しても、振幅微分要素の比はそれほど変化しないので、当該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定することができる。よって、振幅微分要素そのものを用いる場合と比較して、より正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００５９】
また、２つの脈波波形の振幅微分要素の一方が増加し他方が減少した場合、振幅微分要素そのものを用いると、脈波波形は異常であるにもかかわらず、該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定する可能性がある。
【００６０】
これに対し、振幅微分要素の比は、２つの脈波波形の振幅微分要素の一方が増加し、他方が減少した場合、大きく変化するので、当該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できないと判定することができる。よって、振幅微分要素そのものを用いる場合と比較して、より正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００６１】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記波形判定手段は、上記脈波取得手段が取得した、上記算出期間の２つの脈波波形について、上記脈波波形を微分した微分波形が極大点となる時刻の当該脈波波形の点を微分極大点として、当該脈波波形の隣接する極小点間の時間に対する、該隣接する極小点のうちの先の極小点から該極小点の次の上記微分極大点までの時間の割合である間隔微分要素を求め、上記２つの脈波波形の該間隔微分要素の比が第５の範囲にあるとき、当該２つの脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定するものであり、上記脈波伝播速度算出手段は、上記波形判定手段が脈波伝播速度の算出に使用できると判定した２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出するものであってもよい。
【００６２】
上記の構成によれば、波形判定手段は、脈波取得手段が取得した２つの脈波波形について、間隔微分要素の比が第５の範囲にあるとき、該２つの脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定する。
【００６３】
そして、２つの脈波波形の間隔微分要素の増減が同程度であった場合、間隔微分要素そのものを判定に用いると、脈波波形に異常はないにもかかわらず、該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できないと判定する可能性がある。
【００６４】
これに対し、２つの脈波波形に異常はないにもかかわらず、それぞれの脈波波形の間隔微分要素の増減が同程度であった場合、間隔微分要素の各値は増減しても、間隔微分要素の比はそれほど変化しないので、当該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定することができる。よって、間隔微分要素そのものを用いる場合と比較して、より正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００６５】
また、２つの脈波波形の間隔微分要素の一方が増加し、他方が減少した場合、間隔微分要素そのものを用いると、脈波波形は異常であるにもかかわらず、該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定する可能性がある。
【００６６】
これに対し、間隔微分要素の比は、２つの脈波波形の間隔微分要素の一方が増加し、他方が減少した場合、大きく変化するので、当該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できないと判定することができる。よって、間隔微分要素そのものを用いる場合と比較して、より正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００６７】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記波形判定手段は、上記脈波取得手段が取得した、上記算出期間の２つの脈波波形について、上記脈波波形の隣接する極小点間の時間に対する、該隣接する極小点のうちの先の極小点から該極小点の次の極大点までの時間の割合である間隔極大要素を求め、上記２つの脈波波形の該間隔極大要素の比が第６の範囲にあるとき、当該２つの脈波波形は脈波伝播速度の算出に使用できると判定するものであり、上記脈波伝播速度算出手段は、上記波形判定手段が脈波伝播速度の算出に使用できると判定した２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出するものであってもよい。
【００６８】
上記の構成によれば、波形判定手段は、脈波取得手段が取得した２つの脈波波形について、間隔極大要素の比が第６の範囲にあるとき、該２つの脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定する。
【００６９】
そして、２つの脈波波形の間隔極大要素の増減が同程度であった場合、間隔極大要素そのものを判定に用いると、脈波波形に異常はないにもかかわらず、該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できないと判定する可能性がある。
【００７０】
これに対し、２つの脈波波形に異常はないにもかかわらず、それぞれの脈波波形の間隔極大要素の増減が同程度であった場合、間隔極大要素の各値は増減しても、間隔極大要素の比はそれほど変化しないので、当該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定することができる。よって、間隔極大要素そのものを用いる場合と比較して、より正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００７１】
また、２つの脈波波形の間隔極大要素の一方が増加し他方が減少した場合、間隔極大要素そのものを用いると、脈波波形は異常であるにもかかわらず、該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できると判定する可能性がある。
【００７２】
これに対し、間隔極大要素の比は、２つの脈波波形の間隔極大要素の一方が増加し、他方が減少した場合、大きく変化するので、当該脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できないと判定することができる。よって、間隔極大要素そのものを用いる場合と比較して、より正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００７３】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、上記２つの脈波検出部が共に上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記振幅微分要素の比を求め、求めた振幅微分要素の比の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第７の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第７の上限値までを上記第４の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００７４】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、脈波検出部が装着された後から第１の検出期間における脈波波形の振幅微分要素の比の平均値から第４の範囲を設定する。そして、脈波検出部を装着した後の脈波波形を用いることにより、脈波検出部の装着後の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。また、平均値から範囲決定値を減算した第７の下限値から該平均値に範囲決定値を加算した第７の上限値までを第４の範囲をすることで、脈波検出部の装着の仕方、個人差、その時々の血管状態等を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、予め第４の範囲を設定した場合と比較して、より実態に即した範囲設定を行うことができ、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを、より実態に即して判定することができる。
【００７５】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、上記２つの脈波検出部が共に上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記間隔微分要素の比を求め、求めた間隔微分要素の比の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第８の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第８の上限値までを上記第５の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００７６】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、脈波検出部が装着された後から第１の検出期間における脈波波形の間隔微分要素の比の平均値から第５の範囲を設定する。そして、脈波検出部を装着した後の脈波波形を用いることにより、脈波検出部の装着後の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。また、平均値から範囲決定値を減算した第８の下限値から該平均値に範囲決定値を加算した第８の上限値までを第５の範囲をすることで、脈波検出部の装着の仕方、個人差、その時々の血管状態等を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、予め第５の範囲を設定した場合と比較して、より実態に即した範囲設定を行うことができ、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを、より実態に即して判定することができる。
【００７７】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、上記２つの脈波検出部が共に上記生体に装着された後から第１の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記間隔極大要素の比を求め、求めた間隔極大要素の比の上記第１の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第９の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第９の上限値までを上記第６の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００７８】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、脈波検出部が装着された後から第１の検出期間における脈波波形の間隔極大要素の比の平均値から第６の範囲を設定する。そして、脈波検出部を装着した後の脈波波形を用いることにより、脈波検出部の装着後の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。また、平均値から範囲決定値を減算した第９の下限値から該平均値に範囲決定値を加算した第９の上限値までを第６の範囲をすることで、脈波検出部の装着の仕方、個人差、その時々の血管状態等を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、予め第６の範囲を設定した場合と比較して、より実態に即した範囲設定を行うことができ、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを、より実態に即して判定することができる。
【００７９】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記振幅微分要素の比を求め、求めた振幅微分要素の比の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第１０の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第１０の上限値までを上記第４の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００８０】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間における脈波波形の振幅微分要素の比の平均値から第４の範囲を設定する。そして、人間の血管の状態は、その時々によって変化するものなので、判定を行う直前の脈波波形を用いて範囲設定を行うことにより、そのときの血管の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、判定時点の実態に即して、脈波波形が脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定することができる。
【００８１】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記間隔微分要素の比を求め、求めた間隔微分要素の比の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第１１の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第１１の上限値までを上記第５の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００８２】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間における脈波波形の間隔微分要素の比の平均値から第５の範囲を設定する。そして、人間の血管の状態はその時々によって変化するものなので、判定を行う直前の脈波波形を用いて範囲設定を行うことにより、そのときの血管の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、判定時点の実態に即して、脈波波形が脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定することができる。
【００８３】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記生体に装着され、該生体から脈波を検出する２つの脈波検出部と、上記波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間に上記２つの脈波検出部が検出したそれぞれの脈波の脈波波形の上記算出期間毎の上記間隔極大要素の比を求め、求めた間隔極大要素の比の上記第２の検出期間における平均値を求め、該平均値から所定の範囲決定値を減算した第１２の下限値から、該平均値に上記範囲決定値を加算した第１２の上限値までを上記第６の範囲とする範囲設定手段と、を備えているものであってもよい。
【００８４】
上記の構成によれば、範囲設定手段は、波形判定手段が脈波波形の判定を行う直前の第２の検出期間における脈波波形の間隔極大要素の比の平均値から第６の範囲を設定する。そして、人間の血管の状態はその時々によって変化するものなので、判定を行う直前の脈波波形を用いて範囲設定を行うことにより、そのときの血管の状態を考慮した範囲設定を行うことができる。これにより、判定時点の実態に即して、脈波波形が脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定することができる。
【００８５】
本発明に係る脈波伝播速度算出装置では、上記波形判定手段が、上記脈波取得手段が取得した脈波波形のいずれかを脈波伝播速度の算出に使用できないと判定した場合、判定結果を提示する提示手段を備えているものであってもよい。
【００８６】
上記の構成によれば、脈波取得手段が取得した脈波波形のいずれかを脈波伝播速度の算出に使用できない場合に判定結果を提示するので、ユーザは、脈波波形が脈波伝播速度の算出に使用できないことを認識することができる。
【００８７】
また、脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できないと判定された回数が所定の回数（例えば、５回）を超えたときは、脈波検出部の装着具合が不良であるとすることで、ユーザは、脈波検出部の装着具合が不良であることを認識することができる。
【００８８】
上記脈波伝播速度算出装置と、該脈波伝播速度算出装置が算出した脈波伝播速度を用いて血圧値を推定する血圧値推定手段と、を備えた血圧測定装置は、上述した効果を奏することができる。
【００８９】
なお、上記脈波伝播速度算出装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記脈波伝播速度算出装置をコンピュータにて実現させる脈波伝播速度算出装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【００９０】
以上のように、本発明に係る脈波伝播速度算出装置は、１つの生体の複数箇所から検出されたそれぞれの脈波波形から同一の算出期間の部分を取得する脈波波形取得手段と、上記脈波波形取得手段が取得した、上記算出期間のそれぞれの脈波波形が、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定する波形判定手段と、上記波形判定手段が脈波伝播速度の算出に使用できると判定した脈波波形のうちの少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出手段と、を備えている構成である。
【００９１】
また、本発明に係る脈波伝播速度算出装置の制御方法は、１つの生体の複数箇所から検出されたそれぞれの脈波波形から同一の期間の部分を取得する脈波波形取得ステップと、上記脈波波形取得ステップで取得した、上記期間のそれぞれの脈波波形が、脈波伝播速度の算出に使用できるか否かを判定する波形判定ステップと、上記波形判定ステップで脈波伝播速度の算出に使用できると判定した脈波波形のうちの少なくとも２つの脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する脈波伝播速度算出ステップと、を含む方法である。
【００９２】
これにより、少なくとも２つの脈波伝播速度算出に適した脈波波形を用いて、脈波伝播速度を算出することができるので、脈波伝播速度を正確に算出することができるという効果を奏する。
【００９３】
また、脈波の測定部位間の距離が短く、脈波波形の小さな乱れが測定精度に影響を及ぼす場合であっても、上記構成によれば、小さな乱れを生じている脈波波形を脈波伝播速度の算出に使用できる脈波波形としないので、脈波の測定部位間の距離に関わらず、脈波伝播速度の算出に適した脈波波形を用いて、正確に脈波伝播速度を算出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態を示すものであり、脈波伝播速度算出装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】上記実施の形態において、脈波データ取得部が取得した１拍分の脈波データの脈波波形を示す図である。
【図３】上記実施の形態において、振幅微分要素と脈波伝播時間との関係を示す図である。
【図４】上記実施の形態において、間隔微分要素と脈波伝播時間との関係を示す図である。
【図５】上記実施の形態において、間隔極大要素と脈波伝播時間との関係を示す図である。
【図６】上記実施の形態において、第１脈波波形と第２脈波波形との適否判定要素が同じ方向に変化する場合を示す図である。
【図７】上記実施の形態において、第１脈波波形および第２脈波波形の適否判定素が逆の方向に変化する場合を示す図である。
【図８】上記実施の形態において、脈波伝播速度算出装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】上記実施の形態において、範囲基準値の初期設定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】上記実施の形態において、脈波波形の適否判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】上記実施の形態において、範囲基準値の更新処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本実施の形態に係る血圧測定装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１３】上記実施の形態において、血圧測定装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】従来技術において、２つの所定の測定部位に装着された脈波センサの測定部位間の距離が短い場合において測定された脈波信号の立ち上がり部分だけを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００９５】
本発明の一実施の形態について図１から図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００９６】
本実施の形態に係る脈波伝播速度算出装置１は、第１脈波センサ（脈波検出部）１１および第２脈波センサ（脈波検出部）１２で検出した脈波の脈波波形の算出期間における波形が、脈波伝播速度の算出に適しているか否かを、脈波伝播速度が異常となるときの脈波波形の要素を用いて判断し、適していると判断した脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出するものである。これにより、脈波伝播速度が異常となる場合を排除することができ、正確に脈波伝播速度を算出することができる。
【００９７】
図１は、本実施の形態にかかる脈波伝播速度算出装置１のブロック図である。図１に示すように、脈波伝播速度算出装置１は、第１脈波センサ１１、第２脈波センサ１２、記憶部１３、制御部１４、および表示部１５を含む構成である。
【００９８】
第１脈波センサ１１、および第２脈波センサ１２は、生体から脈波を検出するためのセンサであり、ＬＥＤ（Light-emitting diode）等の発光素子とＰＤ（Photo diode）等の受光素子により構成されている。なお、本実施の形態では、第１脈波センサ１１によって検出された脈波の脈波波形を第１脈波波形、第２脈波センサ１２によって検出された脈波の脈波波形を第２脈波波形と呼ぶ。
【００９９】
生体から脈波を検出する原理は以下の通りである。発光素子から放射した光が生体内に入射し、生体内の血管によって吸収される。そして、生体内の血管は、心拍に同期して血管の体積が変化するので、入射した光の吸収量も心拍に同期し変化する。よって、生体内に入射し、散乱および反射された光を受光素子で検出すれば、心拍に同期した脈波信号を得ることできる。なお、発光素子から発せられる光の波長は生体内を伝播しやすい波長である、７００ｎｍから1０００ｎｍ程度の光が脈波検出にはよく用いられる。
【０１００】
また、第１脈波センサ１１、第２脈波センサ１２の装着位置としては、指、手首、腕、耳、頚動脈などが考えられる。常時計測を可能にするためにウェアラブルな生体センサを実現するためには、生体の末梢部に装着することが好ましい。抹消部に装着した方が、ユーザに対する拘束感や不快感が低いと考えられるためである。
【０１０１】
そして、脈波伝播速度を算出するためには、最低２つの測定部位における脈波信号を検出する必要がある。なお、２つの測定部位間の距離が短くなればなるほど、２つの測定部位間の脈波伝播時間が小さくなり、正確な測定を行うためには、サンプリング周波数を高くする必要が生じる。また、２つの測定部位間の距離が短くなればなるほど、脈波信号の測定誤差が脈波伝播速度の算出結果に与える影響が大きくなる。すなわち、脈波伝播速度算出の精度に大きく影響する。
【０１０２】
また、例えば、測定部位として指と手首を用いた場合、２つの測定部位間の距離は約1５ｃｍである。よって、脈波伝播速度が６００ｃｍ／ｓであれば、脈波伝播時間として２０ｍｓの値が得られる。なお、第１脈波センサ１１、および第２脈波センサ１２は、上述した方法に限られず、圧力センサ等によって脈波を検出するものであってもよい。
【０１０３】
記憶部１３は、情報を記憶するものであり、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性の記憶装置とによって構成される。不揮発性の記憶装置に記憶される内容としては、各種プログラム、各種動作設定値、各種データなどが挙げられる。一方、揮発性の記憶装置に記憶される内容としては、作業用ファイル、テンポラリファイルなどが挙げられる。本実施の形態では、記憶部１３は、第１脈波データ記憶部３１、および第２脈波データ記憶部３２を含んでいる。
【０１０４】
第１脈波データ記憶部３１および第２脈波データ記憶部３２は、それぞれ第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２が検出した脈波をその時刻とともに記憶しているものである。
【０１０５】
表示部１５は、脈波伝播速度算出装置１で算出した脈波伝播速度、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２の装着の良否、および脈波の良否等の情報の表示を行うものである。この表示部１５としては、情報の表示が可能な表示装置であればどのような装置によって実現されてもよいが、具体的な例としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ等が挙げられる。また、表示部１５とともに、振動で情報を伝達するバイブレータを備えていてもよい。
【０１０６】
バイブレータを用いることにより、振動でユーザに対し情報を伝達することができるので、例えば、ウェアラブルな測定装置で、ユーザが表示部を常時見ることできない場合であっても、ユーザに対し測定エラー等の情報を伝達することができる。
【０１０７】
制御部１４は、脈波伝播速度を算出するものであり、脈波データ取得部（脈波波形取得手段）４１、適否範囲基準値設定部（範囲設定手段）４２、波形適否判定部（波形判定手段、範囲設定手段）４３、脈波伝播速度算出部（脈波伝播速度算出手段）４４、表示制御部４５、および装着良否判定部４６を含む構成である。
【０１０８】
脈波データ取得部４１は、第１脈波データ記憶部３１および第２脈波データ記憶部３２に記憶されている脈波データのうち、所定の期間の脈波データを取得し、適否範囲基準値設定部４２、波形適否判定部４３、および脈波伝播速度算出部４４に送信するものである。なお、所定の期間としては、例えば、最新の脈波の１拍に相当する期間を挙げることができる。
【０１０９】
適否範囲基準値設定部４２は、波形適否判定部４３で用いる範囲基準値を設定する。第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２から得られた脈波の脈波波形は、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２の装着状態、個人差、装着者のその時の血管状態等によって変化する。よって、被測定者が第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２を装着した後に、範囲基準値を設定するのことが望ましい。また、装着後も、非測定者の血管状態等は変化する可能性があるので、範囲基準値を更新していくことが望ましい。そこで、適否範囲基準値設定部４２は、範囲基準値の初期設定および更新を行う。なお、具体的な設定および更新の方法については後述する。
【０１１０】
また、適否範囲基準値設定部４２は、範囲基準値の設定が行えなかった場合に、その旨を示す情報を装着良否判定部４６へ送信する。
【０１１１】
装着良否判定部４６は、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２の装着の良否を判定するものである。具体的には、適否範囲基準値設定部４２から範囲基準値の設定が行えなかったという情報を取得すると、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２の少なくともいずれか一方が正しく装着されていないと判定し、判定結果を示す情報を表示制御部４５へ送信する。なお、装着良否判定部４６は、適否範囲基準値設定部４２から範囲基準値の設定が行えなかったという情報を所定の回数取得すると、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２の少なくともいずれか一方が正しく装着されていないと判定するものであってもよい。
【０１１２】
これにより、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２の装着具合（装着圧など）が正常でないために、脈波波形が安定せず脈波伝播速度が算出できない場合等に、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２を正しく装着し直すことを被測定者に対し促すことができる。
【０１１３】
波形適否判定部４３は、適否範囲基準値設定部４２から範囲基準値を取得すると、該範囲基準値を用いて、脈波データ取得部４１から取得した１拍分の脈波の波形が、脈波伝播速度の算出に適しているか否かを判定する。具体的には、取得した範囲基準値に予め定められた範囲決定値（本実施の形態では範囲基準値の１０％の値）を減算、および加算した値で挟まれる範囲に適否判定要素があるか否かによって判定する。
【０１１４】
また、波形適否判定部４３は、波形の適否判定を行うために算出した適否判定要素を記憶部１３に記憶させる。さらに、波形適否判定部４３は、判定結果を、脈波伝播速度算出部４４および表示制御部４５へ送信する。なお、判定の具体的な方法については後述する。
【０１１５】
次に、適否判定要素について図２を用いて説明する。図２は、脈波データ取得部４１が取得した１拍分の脈波データの脈波波形２０５を示す図である。そして、図２に示すように、脈波波形２０５には、極小点２０１、２０２、極大点２０３、および微分極大点２０４が存在する。微分極大点とは、脈波波形を微分した微分波形の極大点をとる時間の微分前の脈波波形の点である。
【０１１６】
また、脈波波形２０５の振幅を脈波振幅Ｐ、極小点２０１と微分極大点２０４との変位差を変位Ｄ、極小点２０１から次の極小点２０２までの時間を時間ＰＴ、極小点２０１から微分最大点２０４までの時間を時間ＤＴ、極小点２０１から極大点２０３までの時間を時間ＵＴと定義する。
【０１１７】
そして、本実施の形態における適否判定要素は、脈波波形２０５の脈波振幅Ｐに対する極小点２０１から微分極大点２０４までの変位Ｄの割合である振幅微分要素（Ｄ／Ｐ）、脈波波形２０５の極小点２０１から次の極小点２０２までの時間ＰＴに対する極小点２０１から微分極大点２０４までの時間ＤＴの割合である間隔微分要素（ＤＴ／ＰＴ）、脈波波形２０５の極小点２０１から次の極小点２０２まで時間ＰＴに対する極小点２０１から極大点２０３までの時間ＵＴの割合である間隔極大要素（ＵＴ／ＰＴ）の３つである。
【０１１８】
そして、上記の振幅微分要素、間隔微分要素、および間隔極大要素の３つの要素は、理想的な状態で脈波が測定できている場合は１拍毎にほとんど変化しない。これに対し、図１２に示すように、脈波が乱れ、極小点１３０２の位置が極小点１１０２の位置に変化したような場合、乱れた脈波における微分極大点１１０３の位置は本来の脈波波形１３０１の微分極大点１３０３の位置から大きく変化はしない。よって、脈波が乱れた場合は、上記３つの要素は変化する。
【０１１９】
振幅微分要素の例について、図３を用いて説明する。図３は、振幅微分要素と脈波伝播時間との関係を示す図である。図３では、左の縦軸に脈伝播時間を、右の縦軸に振幅微分要素の値を示す。また、横軸は時間である。また、図３において、黒三角印が脈波伝播時間であり、白四角印が第１脈波波形の振幅微分要素、白丸印が第２脈波波形の振幅微分要素を示す。図３に示すように、２つの振幅微分要素がおよそ一定の値を示している場合は、脈波伝播時間は大きく変化はしない。しかしながら、いずれかの振幅微分要素が大きく変化すると、脈波伝播時間は、大きく変化し、異常な値を取ることがわかる。よって、振幅微分要素を用いることで、脈波波形の適否を判断することができる。
【０１２０】
次に、間隔微分要素の例について、図４を用いて説明する。図４は、間隔微分要素と脈波伝播時間との関係を示す図である。図４では、左の縦軸に脈伝播時間を、右の縦軸に間隔微分要素の値を示す。また、横軸は時間である。また、図４において、黒三角印が脈波伝播時間であり、白四角印が第１脈波波形の間隔微分要素、白丸印が第２脈波波形の間隔微分要素を示す。図４に示すように、２つの間隔微分要素がおよそ一定の値を示している場合は、脈波伝播時間は大きく変化はしない。しかしながら、いずれかの間隔微分要素が大きく変化すると、脈波伝播時間は、大きく変化し、異常な値を取ることがわかる。よって、間隔微分要素を用いることで、脈波波形の適否を判断することができる。
【０１２１】
さらに、間隔極大要素の例について、図４を用いて説明する。図４は、間隔極大要素と脈波伝播時間との関係を示す図である。図４では、左の縦軸に脈伝播時間を、右の縦軸に間隔極大要素の値を示す。また、横軸は時間である。また、図４において、黒三角印が脈波伝播時間であり、白四角印が第１脈波波形の間隔極大要素、白丸印が第２脈波波形の間隔極大要素を示す。図４に示すように、２つの間隔極大要素がおよそ一定の値を示している場合は、脈波伝播時間は大きく変化はしない。しかしながら、いずれかの間隔極大要素が大きく変化すると、脈波伝播時間は、大きく変化し、異常な値を取ることがわかる。よって、間隔極大要素を用いることで、脈波波形の適否を判断することができる。
【０１２２】
また、適否判定要素は、第１脈波波形および第２脈波波形の、上記の振幅微分要素、間隔微分要素、および間隔極大要素（以下、適否判定要素と呼ぶ）の比であってもよい。比を用いることによる利点を図４、５を用いて説明する。
【０１２３】
まず、図４は、第１脈波波形と第２脈波波形との適否判定要素が同じ方向に変化する場合を示す図である。そして、図５において、白丸印は第１脈波波形の適否判定要素を示し、黒四角印は第２脈波波形の適否判定要素を示す。また、黒三角印は第１脈波波形の適否判定要素と第２脈波波形の適否判定要素との比を示す。また、破線および一点鎖線は、それぞれの要素が適当と判定される範囲を示す。
【０１２４】
図４において、第２脈波波形の適否判定要素の点４０１および第１脈波波形の適否判定要素の点４０２は、適当と判定される範囲から外れている。しかし、点４０１および点４０２のように適否判定要素が同じ方向に変化した場合は、血管の状態が変わった為に、それぞれの適否判定要素が同じ様に変化したと考えられる。よって、この場合に、点４０１および点４０２を不適とすることは好ましくない。そこで、第１脈波波形の適否判定要素と第２脈波波形の適否判定要素との比を求めると、比は、同方向に同程度変化した場合は変わらないので、点４０１と点４０２との比に対応する点４０３は、適当と判定される範囲に存在することになる。
【０１２５】
よって、適当な脈波波形であるにもかかわらず、適否判定要素のみで脈波の適否を判定した場合は不適となるような場合に、比を用いると適当と判断することができ、より正確な脈波波形の適否判定を行うことができる。
【０１２６】
次に、図５は、第１脈波波形および第２脈波波形の適否判定素が逆の方向に変化する場合を示す図である。そして、図５において、白丸印は第１脈波波形の適否判定要素を示し、黒四角印は第２脈波波形の適否手判定要素を示す。また、黒三角印は第１脈波波形の適否判定要素と第２脈波波形の適否判定要素との比を示す。また、破線および一点鎖線は、それぞれの要素が適当と判定される範囲を示す。
【０１２７】
図５において、第２脈波波形の適否判定要素の点５０１および第１脈波波形の適否判定要素の点５０２は、適当と判定される範囲内に存在している。しかし、点５０１および点５０２のように適否判定要素が逆方向に変化した場合は、血管の状態が変わったというよりも、体動などの影響によって、それぞれの適否判定要素が変化したと考えられる。よって、この場合に点５０１および点５０２を適当と判定することは好ましくない。そこで、第１脈波波形の適否判定要素と第２脈波波形の適否判定要素との比を求めると、比は、逆方向に変化した場合は大きく変わるので、点５０１と点５０２との比に対応する点５０３は、適当と判定される範囲から外れることになる。
【０１２８】
よって、不適な脈波波形であるにもかかわらず、適否判定要素のみで脈波の適否を判定した場合は適当となるような場合に、比を用いると不適と判断することができ、より正確な脈波波形の適否判定を行うことができる。
【０１２９】
脈波伝播速度算出部４４は、波形適否判定部４３で脈波波形が適当と判定された脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出する。具体的には、第１脈波センサ１１によって検出された脈波の第１脈波波形と、第２脈波センサ１２によって検出された脈波の第２脈波波形とがともに、波形適否判定部４３によって適当と判定されると、適当と判定された第１脈波波形と第２脈波波形とから、脈波伝播時間を算出する。
【０１３０】
脈波伝播時間の算出方法は、２つの脈波波形において、脈波伝播速度算出基準点を決定し、該基準点同士の時間差を算出することによって行う。脈波伝播速度算出基準としては、脈波の立ち上がり点（極小点）、脈波振幅の１／５の高さになる時の点などを挙げることができる。
【０１３１】
そして、第１脈波センサ１１と第２脈波センサ１２との距離を算出した脈波伝播時間で割ることにより、脈波伝播速度を算出する。そして、算出した脈波伝播速度を表示制御部４５へ送信する。
【０１３２】
表示制御部４５は、取得した情報を表示部１５に表示させるものである。具体的には、装着良否判定部４６から装着具合判定結果を取得すると、装着具合の判定結果を表示部１５に表示させる。また、波形適否判定部４３から、脈波波形の判定結果を取得すると、該判定結果を表示部１５に表示させる。さらに、脈波伝播速度算出部４４から脈波伝播速度を取得すると、脈波伝播速度を表示部１５に表示させる。
【０１３３】
次に、図６を用いて、脈波伝播速度算出装置１における処理の流れについて説明する。図６は、脈波伝播速度算出装置１の処理の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、脈波伝播速度算出装置１は、まず適否範囲基準値設定部４２が、脈波波形の範囲基準値の初期設定処理を行う（Ｓ１００）。範囲基準値の初期設定処理については後述する。そして、範囲基準値の初期設定が終了すると、波形適否判定部４３は、設定された範囲基準値を用いて、脈波波形の適否判定処理を行う（Ｓ２００、波形判定ステップ）。脈波波形の適否判定処理については後述する。そして、適否判定処理が終了すると、適否範囲基準値設定部４２は、波形適否判定部４３が適否判定を行った脈波波形の適否判定要素を用いて範囲基準値の更新処理を行う（Ｓ３００）。範囲基準値の更新処理については後述する。そして、脈波伝播速度算出部４４は、波形適否判定部４３が適当と判定した脈波波形を用いて脈波伝播速度を算出し（Ｓ４００、脈波伝播速度算出ステップ）、表示部１５は算出された脈波伝播速度を表示する（Ｓ５００）。そして、ステップＳ２００へ戻る。以上で、脈波伝播速度算出装置１の処理の流れは終了する。
【０１３４】
次に、図７を用いて、範囲基準値の初期設定処理の流れについて説明する。図７は、範囲基準値の初期設定処理の流れを示すフローチャートである。
【０１３５】
まず、脈波データ取得部４１は、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２によって検出された脈波の１拍分（算出期間）の脈波波形を取得する（Ｓ１０１）。次に、適否範囲基準値設定部４２は、第１脈波センサ１１によって検出された脈波の波形である第１脈波波形および第２脈波センサ１２によって検出された脈波の波形である第２脈波波形それぞれの脈波間隔を算出する（Ｓ１０２）。脈波間隔とは、脈波波形における隣接する極小点間の時間である。
【０１３６】
そして、算出した第１脈波波形の脈波間隔の第２脈波波形の脈波間隔に対する比が所定の範囲内（例えば、０.９５〜1.０５）にあるか否かを判定する（Ｓ１０３）。脈波間隔は心拍と同期しており、通常、第１脈波波形の脈波間隔と第２脈波波形の脈波間隔とは、ほぼ等しくなる。したがって、第１脈波波形の脈波間隔の第２脈波波形の脈波間隔に対する比が所定の範囲内に入らなければ、体動などの影響により、当該１拍あたりの脈波が正確に検出できていないと判断することができる。
【０１３７】
そして、第１脈波波形の脈波間隔の第２脈波波形の脈波間隔に対する比が所定の範囲内になければ（Ｓ１０３でＮＯ）、適否範囲基準値設定部４２は、測定エラー回数を１増加させて、記憶部１３に記憶する（Ｓ１０４）。そして、測定エラー回数が所定の回数（例えば、５回）を超えているか否かを判断し（Ｓ１０７）、所定の回数を超えていなければ（Ｓ１０７でＮＯ）、ステップＳ１０１へ戻る。一方、所定の回数を超えていれば（Ｓ１０７でＹＥＳ）、装着良否判定部４６は、第１脈波センサ１１または第２脈波センサ１２の装着具合が悪いと判断し、表示部１５は装着具合のエラー表示を行う（Ｓ１１４）。そして、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２が再装着されるの待つ状態となる（Ｓ１１６）。
【０１３８】
一方、第１脈波波形の脈波間隔の第２脈波波形の脈波間隔に対する比が所定の範囲内にあれば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、第１脈波波形および第２脈波波形それぞれの適否判定要素を算出する（Ｓ１０５）。適否判定要素は、上述したように振幅微分要素（Ｄ／Ｐ）、間隔微分要素（ＤＴ／ＰＴ）、および間隔極大要素（ＵＴ／ＰＴ）の少なくともいずれか１つである。また、上記各要素の比であってもよい。そして、第１脈波波形および第２脈波波形それぞれについて算出した適否判定要素が所定の範囲内（例えば、振幅微分要素の場合では０．２から０．６、間隔微分要素の場合では０．０３から０．１、間隔極大要素の場合では０．１から０．２５）に入っているかどうかを判定する（Ｓ１０６）。
【０１３９】
適否判定要素が所定の範囲内になければ（Ｓ１０６でＮＯ）、ステップ１０４に進み、測定エラー回数を１増加させて、記憶部１３に記憶する。一方、適否判定要素が所定の範囲内にあれば（Ｓ１０６でＹＥＳ）、算出した適否判定要素を記憶部１３に記憶するとともに、測定回数を１増加させる（Ｓ１０８）。
【０１４０】
そして、適否範囲基準値設定部４２は、測定拍数が所定拍数（例えば、２０拍、第１の検出期間）を超えたか否かを判定する（Ｓ１０９）。測定拍数が所定拍数を超えていなければ（Ｓ１０９でＮＯ）、ステップＳ１０１に戻る。一方、測定拍数が所定拍数を超えていれば（Ｓ１０９でＹＥＳ）、第１脈波波形および第２脈波波形それぞれの適否判定要素の所定拍数分の分散を算出する（Ｓ１１０）。そして、算出した分散がそれぞれ所定の値（例えば、振幅微分要素の場合では、０．０２、間隔微分要素の場合では０．００５、間隔極大要素の場合では０．０１）以下か否かを判断する（Ｓ１１１）。そして、分散が、所定の値より大きければ（Ｓ１１１でＮＯ）、表示部１５で装着具合エラーの表示を行う（Ｓ１１４）。分散が所定の値より大きい場合、脈波波形が安定していない、すなわち、第１脈波センサ１１または第２脈波センサ１２の装着具合が悪いと判断できるためである。そして、再び脈波波形が取得されるのを待つ状態となり（Ｓ１１６）、範囲基準値の初期設定処理を初めから行う。
【０１４１】
一方、分散が所定の値以下であれば（Ｓ１１１でＹＥＳ）、表示部１５は、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２の装着具合を良と表示する（Ｓ１１２）。
【０１４２】
そして、適否範囲基準値設定部４２は、記憶されている所定の拍数の適否判定要素の平均値を算出し（Ｓ１１３）、算出した平均値を範囲基準値の初期値として設定する。以上で、範囲基準値の初期設定処理が終了する。
【０１４３】
なお、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２の装着具合を判定する場合において、公知の体動を検知するセンサ（例えば、加速度センサ）を用いてもよい。体動センサを用いることにより、より精度良く第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２の装着具合を判定できる。なぜなら、生体から得られる脈波は体動の影響を受けやすいので、脈波の乱れが、装着具合に起因するのか、体動に起因するのかが明確にできるためである。
【０１４４】
次に、図８を用いて脈波波形の適否判定処理の流れについて説明する。図８は、脈波波形の適否判定処理の流れを示すフローチャートである。まず、波形適否判定部４３は、第１脈波センサ１１および第２脈波センサ１２が検出した脈波の波形である脈波波形の１拍分（算出期間）を脈波データ取得部４１から取得する（Ｓ２０１、脈波波形取得ステップ）。そして、取得した脈波波形から、図７のステップＳ１０５における処理と同じ適否判定要素を算出する（Ｓ２０２）。次に、波形適否判定部４３は、算出した適否判定要素が範囲基準値の±Ｘ％（例えば、±１０％、範囲決定値）の範囲内に入るか否かを判定する（Ｓ２０３）。
【０１４５】
なお、上記範囲は、適否判定要素について、振幅微分要素を用いたときが第１の範囲、振幅微分要素の比を用いたときが第４の範囲、間隔微分要素を用いたときが第２の範囲、間隔微分要素の比を用いたときが第５の範囲、間隔極大要素を用いたときが第３の範囲、間隔極大要素の比を用いたときが第６の範囲となる。
【０１４６】
そして、適否判定要素が範囲基準値の±Ｘ％の範囲内であれば（Ｓ２０３でＹＥＳ）、脈波伝播速度算出に適した脈波波形と判断し、結果を脈波伝播速度算出部４４へ送信するとともに、算出した適否判定要素を記憶部１３へ記憶する（Ｓ２０４）。一方、適否判定要素が範囲基準値の±Ｘ％の範囲内でなければ（Ｓ２０３でＮＯ）、脈波伝播速度算出に適した脈波波形ではないと判断し、脈波伝播速度算出に適した脈波波形ではないと判断した期間が所定期間（例えば、５分）を超えたかを判定する（Ｓ２０５）。そして、所定時間を超えていれば（Ｓ２０５でＹＥＳ）、表示部１５は、第１脈波センサ１１または第２脈波センサ１２の装着具合のエラー表示を行う（Ｓ２０６）。そして、再び脈波波形が取得されるのを待つ状態となり（Ｓ２０７）、範囲基準値の初期設定処理を初めから行うことになる。
【０１４７】
一方、所定時間を超えていなければ（Ｓ２０５でＮＯ）、ステップＳ２０１へ戻り、次の１拍分の脈波波形を取得する。以上で、脈波波形の適否判定処理の流れを終了する。
【０１４８】
次に、図９を用いて、範囲基準値の更新処理の流れについて説明する。図９は、範囲基準値の更新処理の流れを示すフローチャートである。
【０１４９】
まず、適否範囲基準値設定部４２は、波形適否判定部４３で適当と判定されたときの直前の所定期間（例えば、２０秒間、第２の検出期間）に、波形適否判定部４３が記憶部１３に記憶した適否判定要素の平均値を算出する。そして、算出した平均値を範囲基準値として更新する（Ｓ３０２）。
【０１５０】
また、脈波伝播速度算出装置１に対し、脈波伝播速度から血圧を推定する血圧値推定部６１をさらに備えた血圧測定装置２について、図１０および図１１を用いて説明する。
【０１５１】
図１０は、本実施の形態に係る血圧測定装置２の要部構成を示すブロック図である。血圧値推定部６１は、脈波伝播速度算出部４４が算出した脈波伝播速度を取得し、取得した脈波伝播速度から血圧値を推定するものである。そして、推定した血圧値を表示制御部４５へ送信する。
【０１５２】
ここで、脈波伝播速度から血圧値を推定する方法について説明する。
【０１５３】
脈波伝播速度（ＰＷＶ）は、次に示すＭｏｅｎｓ−Ｋｏｒｔｅｗｅｇの式で表される。ＰＷＶ＝（Ｅｈ／ρＤ）１／２。ここで、Ｅは弾性率、ｈは血管壁径、 ρは血液密度、Ｄは血管の直径を示す。よって、血管が硬くなり、血管壁が厚くなるほど、脈波伝播速度は速くなる。また、血管内径が小さくなり、血液密度が低くなるほど、脈波伝播速度は速くなる。
【０１５４】
また、血圧が高くなるほど、血管が硬くなることが知られている。血圧が高いほど血管壁張力が増すため、血管が硬くなるのである。よって、血圧が高くなると脈波伝播速度も速くなる。
【０１５５】
そして、脈波伝播速度（ＰＷＶ）と血圧値（ＢＰ）の間には次式に示すような関係がある。ＢＰ＝ａ×ＰＷＶ＋ｂ。ここで、傾きａと切片ｂは、個人差がある。また、同じ人物であってもその日の血管の状態などによって異なる。よって、傾きａと切片ｂは、予め血圧値と脈波伝播速度との関係を求めることにより決定される。
【０１５６】
よって、傾きａと切片ｂが予め決定されていれば、脈波伝播速度から血圧値を推定することができる。
【０１５７】
次に、図１１を用いて、血圧測定装置２における処理の流れを説明する。図１１は、血圧測定装置２における処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１１において、ステップＳ１００からステップＳ４００までは、図７と同様であるので、その説明は省略する。
【０１５８】
ステップＳ４００で脈波伝播速度を算出すると、血圧値推定部６１は、算出された脈波伝播速度を用いて、予め設定された脈波伝播速度と血圧値の関係から血圧値を推定する（Ｓ６００）。そして、表示部１５は、血圧値推定部６１が推定した血圧値を表示する（Ｓ７００）。以上で、血圧測定装置２における処理の流れは終了する。
【０１５９】
本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１６０】
最後に、脈波伝播速度算出装置１および血圧測定装置２の各ブロック、特に脈波データ取得部４１、適否範囲基準値設定部４２、波形適否判定部４３、脈波伝播速度算出部４４、表示制御部４５、装着良否判定部４６、および血圧値推定部６１は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵ（central processing unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１６１】
すなわち、脈波伝播速度算出装置１および血圧測定装置２は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである脈波伝播速度算出装置１および血圧測定装置２の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記の脈波伝播速度算出装置１および血圧測定装置２に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ（microprocessor unit））が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１６２】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read-only memory）／ＭＯ（magneto-optical）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（digital versatile disk）／ＣＤ−Ｒ（CD Recordable）等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ（erasable programmable read-only memory）／ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable and programmable read-only memory）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１６３】
また、脈波伝播速度算出装置１および第２脈波センサ１２を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ（local area network）、ＩＳＤＮ（integrated services digital network）、ＶＡＮ（value-added network）、ＣＡＴＶ（community antenna television）通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ（institute of electrical and electronic engineers）１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（asynchronous digital subscriber loop）回線等の有線でも、ＩｒＤＡ（infrared data association）やリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ（high data rate）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
脈波センサの測定距離に関わらず、正確に脈波伝播速度を算出できるので、脈波センサの装着部位を自由に決定できる脈波伝播速度算出装置に好適である。また、脈波伝播速度から血圧を推定する装置、例えば、手首と指先に脈波センサを取り付けた血圧測定装置に好適である。
【符号の説明】
【０１６５】
１    脈波伝播速度算出装置
１１    第１脈波センサ（脈波検出部）
１２    第２脈波センサ（脈波検出部）
４１    脈波データ取得部（脈波波形取得手段）
４２    適否範囲基準値設定部（範囲設定手段）
４３    波形適否判定部（波形判定手段、範囲設定手段）
４４    脈波伝播速度算出部（脈波伝播速度算出手段）
【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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