(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の期間における圧力及び該特定の期間において前記圧力に起因して測定される脈波信号が関連付けされた脈波情報と、前記脈波信号に関する血圧とが関連付けされた血圧情報を参照することにより、特定の脈波情報に関連付けされた特定の血圧を求め、求めた前記特定の血圧に基づき、前記特定の脈波情報に関する血圧を推定する血圧推定手段
を備え、
前記血圧推定手段は、前記脈波信号に関する脈波情報と、前記特定の脈波情報とが類似している程度を表す類似度を算出し、前記類似度が特定の閾値以上である前記脈波情報に関連付けされた前記血圧を、前記特定の血圧とする
血圧推定装置。
【請求項２】
前記脈波情報は、前記脈波信号が所定の条件を満たす場合における前記脈波信号に関する脈波値と、前記血圧とが関連付けされており、
前記類似度は、前記特定の脈波情報において関連付けされた圧力値及び前記脈波値と、前記脈波情報において関連付けされた圧力値及び前記脈波値との間における類似度である
請求項１に記載の血圧推定装置。
【請求項３】
前記血圧情報を記憶可能な信号記憶手段と、
前記信号記憶手段から、特定の条件を満たす前記血圧情報を読み取る信号探索手段と
をさらに備え、
前記血圧推定手段は、前記信号探索手段が読み取った前記血圧情報と、前記特定の脈波
情報とに基づき、前記脈波情報に関する血圧を推定する
請求項１または請求項２に記載の血圧推定装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の血圧推定装置を有し、
前記血圧推定装置は、カフが加圧する過程において、血圧を推定する
血圧測定装置。
【請求項５】
動脈の上流側において、前記圧力を用いて前記特定の期間における脈波を測定し、測定した前記脈波を前記脈波信号として前記血圧推定装置に送信する第１脈波計測手段と、
前記動脈の下流側において、前記圧力を用いて前記特定の期間における前記脈波を測定し、測定した前記脈波を、前記脈波信号として前記血圧推定装置に送信する第２脈波計測手段と
をさらに備え、
前記血圧推定装置は、前記第１脈波計測手段が送信する前記脈波信号と、前記第２脈波計測手段が送信する前記脈波信号とを受信し、受信した２つの前記脈波信号に基づき、前記血圧を推定する
請求項４に記載の血圧測定装置。
【請求項６】
前記第１脈波計測手段と、前記第２脈波計測手段とは、前記カフにおける短手方向の加圧中心または略中心を挟むように位置する
請求項５に記載の血圧測定装置。
【請求項７】
前記第１脈波計測手段、または、前記第２脈波計測手段は、振動を検出する振動センサである
請求項５または請求項６に記載の血圧測定装置。
【請求項８】
情報処理装置によって、特定の期間における圧力及び該特定の期間において前記圧力に起因して測定される脈波信号が関連付けされた脈波情報と、前記脈波信号に関する血圧とが関連付けされた血圧情報を参照することにより、特定の脈波情報に関連付けされた特定の血圧を求め、求めた前記特定の血圧に基づき、前記特定の脈波情報に関する血圧を推定する方法であって、
前記脈波信号に関する脈波情報と、前記特定の脈波情報とが類似している程度を表す類似度を算出し、前記類似度が特定の閾値以上である前記脈波情報に関連付けされた前記血圧を、前記特定の血圧とする
血圧推定方法。
【請求項９】
特定の期間における圧力及び該特定の期間において前記圧力に起因して測定される脈波信号が関連付けされた脈波情報と、前記脈波信号に関する血圧とが関連付けされた血圧情報を参照することにより、特定の脈波情報に関連付けされた特定の血圧を求め、求めた前記特定の血圧に基づき、前記特定の脈波情報に関する血圧を推定する血圧推定機能
をコンピュータに実現させ、
前記血圧推定機能は、前記脈波信号に関する脈波情報と、前記特定の脈波情報とが類似している程度を表す類似度を算出し、前記類似度が特定の閾値以上である前記脈波情報に関連付けされた前記血圧を、前記特定の血圧とする
血圧推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧を推定する血圧推定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
血圧は、循環器疾患の有無を解析する指標の一つである。たとえば、血圧に基づいて、いわゆる生活習慣病等のリスクを解析することは、脳卒中、心不全、及び、心筋梗塞等の心血管系における疾患を予防するのに有効である。特に、家庭等の院外においては、毎日、同じ時間に、一定（または略一定）の環境にて、長期間に亘り血圧を測定することが望まれている。院外において測定される血圧は、心血管系の疾患を、高い精度にて予測するのに適する。したがって、医療の現場においては、家庭等の院外において測定する血圧を重視する傾向にある。また、高血圧症を治療する場合にも、血圧を正確に測定することは非常に重要である。【０００３】
血圧は、１年間、１カ月間、または、２４時間等の期間における生活行動パターンに応じて変動する。さらに、血圧は、病的な要因以外に、活動量、会話、精神的な不安、緊張、あせり、おどろき、我慢、飲酒、喫煙、寒さ等の様々な要因に応じて大きく変動する。【０００４】
近年、眠っている場合に測定される血圧、活動している場合に測定される血圧、及び、朝、起きた場合に測定される血圧の間の差に基づき、臓器に障害が発生するリスクを推定する研究もなされている。【０００５】
たとえば、特許文献１、及び特許文献２が開示する血圧計（ＡＢＰＭ）は、様々な状況における血圧を測定するために、被測定者が２４時間携帯することにより血圧を定期的に測定する血圧計である。尚、ＡＢＰＭは、Ａｍｂｕｌａｔｏｒｙ＿Ｂｌｏｏｄ＿Ｐｒｅｓｓｕｒｅ＿Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇの略称である。「２４時間携帯する血圧計の使用（ＡＢＰＭ）基準に関するガイドライン」に従えば、測定間隔は、１０分から３０分までの時間間隔である。さらに、該ガイドラインに従えば、被測定者は、日常活動（たとえば、就寝時間、起床時間、睡眠深度、食事、排泄，及び、服薬等）を記録する必要がある。【０００６】
特許文献３乃至特許文献５には、一般的な血圧計（血圧測定装置）が開示される。【０００７】
特許文献３は、該ノイズを除去することができ、しかも、被測定者に対する負担も少ない、非観血式（Ｎｏｎ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ）血圧測定装置を開示する。該血圧測定装置は、測定した脈波からノイズを除去する機能を有する。【０００８】
特許文献４に開示された血圧測定装置は、複数の脈波センサを用いて脈波を計測し、計測した脈波のうち最も振幅が大きな脈波に関して、該脈波が開始される時点を算出する。該血圧測定装置は、算出した時点のカフの内圧を最高血圧として算出する。【０００９】
特許文献５に開示された電子血圧計は、脈波に基づいて血圧を算出するオシロメトリック測定部と、カフの内圧に対する脈波の相対圧に対応する波形を表す波形パラメータを算出する算出部とを有する。また、該電子血圧計は、さらに、算出された血圧を、算出された波形パラメータに基づき較正する更新部を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−４７１０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９４１１１号公報
【特許文献３】特開２００５−２８８００２号公報
【特許文献４】特開昭６２−０３８１３７号公報
【特許文献５】特開２００３−２５０７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＡＢＰＭ装置を含めた血圧測定装置（血圧計）は、心臓が収縮する過程における血圧（収縮期血圧値、最高血圧、Ｓｙｓｔｏｌｉｃ＿ｂｌｏｏｄ＿ｐｒｅｓｓｕｒｅ、「ＳＢＰ」とも表す）よりも、カフ（ｃｕｆｆ）の内圧を高くする。このため、該血圧測定装置は、被測定者に対する負担が大きい。そこで、被測定者にかかる負担を軽減するために、血圧を測定する際における加圧を制御したり、収縮期血圧を推定したりすることが行われる。【００１２】
特許文献２は、カフにおける圧力を制御することにより、被測定者にかかる負担を軽減する非観血式（Ｎｏｎ＿Ｉｎｖａｓｉｖｅ）血圧測定装置、及び、血圧測定プログラムを開示する。【００１３】
特許文献２が開示する血圧測定装置は、静かな環境、または、特定の状況においてのみ、正しい血圧を測定する。このため、該血圧測定装置は、たとえば、被測定者が運動している場合や、周囲の雑音が大きな場所に滞在する場合等において、血圧を正確に測定することはできない。したがって、該血圧測定装置は、ＡＢＰＭ等の用途に適さない。【００１４】
一方、ＡＢＰＭ基準に関するガイドラインに従えば、歩行中や手仕事中に血圧測定が開始された場合、被測定者は、血圧を測定する上腕を安静に保つ必要がある。しかし、被測定者が常に安静に保てる状況にあるとは限らず、安静状態でなくとも血圧を正確に測定できることが望まれている。【００１５】
そこで、本発明の主たる目的は、血圧を正確に測定する血圧測定装置等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の１つの見地として、本発明に係る血圧推定装置は、
特定の期間における圧力及び該特定の期間において前記圧力に起因して測定される脈波信号が関連付けされた脈波情報と、前記脈波信号に関する血圧とが関連付けされた血圧情報を参照することにより、特定の脈波情報に関連付けされた特定の血圧を求め、求めた前記特定の血圧に基づき、前記特定の脈波情報に関する血圧を推定する血圧推定手段
を備える。【００１７】
また、本発明の他の見地として、本発明に係る血圧推定方法は、
情報処理装置を用いて、特定の期間における圧力及び該特定の期間において前記圧力に起因して測定される脈波信号が関連付けされた脈波情報と、前記脈波信号に関する血圧とが関連付けされた血圧情報を参照することにより、特定の脈波情報に関連付けされた特定の血圧を求め、求めた前記特定の血圧に基づき、前記特定の脈波情報に関する血圧を推定する。【００１８】
さらに、同目的は、係る血圧推定プログラム、および、そのプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体によっても実現される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る血圧推定装置等によれば、高精度に血圧を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る血圧推定装置が有する構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る血圧推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３】血圧情報が有する構成を概念的に表す図である。
【図４】血圧情報の一例を概念的に表す図である。
【図５】圧力信号及び脈波信号の一例を表す概念的に表す図である。
【図６】圧力信号及び脈波信号の一例を表す概念的に表す図である。
【図７】脈波情報の一例を概念的に表す図である。
【図８】第１の実施形態に係る血圧測定装置が有する構成を表すブロック図である。
【図９】装着されていないカフ付近の斜視図である。
【図１０】特定部位にカフを装着する状態の一例を表す図である。
【図１１Ａ】カフと脈波計測部の位置関係の一例を概念的に表す図である。
【図１１Ｂ】カフと脈波計測部の位置関係の一例を概念的に表す図である。
【図１１Ｃ】カフと脈波計測部の位置関係の一例を概念的に表す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る血圧推定装置が有する構成を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施形態に係る血圧推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】特徴量と圧力との間における関係の一例を表す図である。
【図１５】特定の脈波情報の一例を概念的に表す図である。
【図１６】カフと、３つの脈波計測部との位置関係を概念的に表す図である。
【図１７】カフと、４つの脈波計測部との位置関係を概念的に表す図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る血圧測定装置が有する構成を示すブロック図である。
【図１９】第３の実施形態に係る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２０Ａ】圧力計測部が測定する圧力信号の一例を表す図である。
【図２０Ｂ】脈波計測部が上流側において測定する脈波信号の一例を表す図である。
【図２０Ｃ】脈波計測部が下流側において測定する脈波信号の一例を表す図である。
【図２１Ａ】脈波をフーリエ変換することにより算出する脈波値の一例を概念的に表す図である。
【図２１Ｂ】脈波をフーリエ変換することにより算出する脈波値の一例を概念的に表す図である。
【図２２】特徴量と圧力との間の関係の一例を表す図である。
【図２３】相関度の一例を概念的に表す図である。
【図２４】本発明の第４の実施形態に係る血圧測定装置が有する構成を示すブロック図である。
【図２５】第４の実施形態に係る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２６】本発明の各実施形態に係る血圧推定装置または圧力制御部を実現可能な計算処理装置のハードウェア構成を、概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明を実施する実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係る血圧推定装置１０１が有する構成と、血圧推定装置１０１が実行する処理とについて、図１と図２とを参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る血圧推定装置１０１が有する構成を示すブロック図である。図２は、第１の実施形態に係る血圧推定装置１０１における処理の流れを示すフローチャートである。
【００２３】
第１の実施形態に係る血圧推定装置１０１は、血圧推定部１０２を有する。
【００２４】
血圧推定装置１０１は、特定の期間における圧力信号と、被測定者に関して該特定の期間において該圧力信号が示す圧力を加える場合に測定される複数の脈波信号とが関連付けされた脈波情報２００２を受信する。
【００２５】
以降、説明の便宜上、複数の脈波信号は、２つであるとする。本実施形態に係る脈波情報２００２は、後述のように３つ以上の脈波信号であってもよい。
【００２６】
図５を参照しながら、脈波情報２００２における、複数の脈波信号と、圧力信号とについて説明する。図５は、圧力信号及び複数の脈波信号の一例を概念的に表す図である。図５における横軸は、時間を表し、右側に位置するほど時間が進むことを表す。図５の上図における縦軸は、圧力信号の強度を表し、上側に位置するほど圧力信号が強いことを表す。図５の中図、及び、図５の下図における縦軸は、脈波信号の強度を表し、上端または下端に近いほど脈波信号の強度が上がり、上端と下端との中心に近いほど脈波信号の強度が下がることを表す。図５に示す例の場合、特定の期間は、複数回、心臓が拍動する（心拍）期間である。尚、図５の上部に示す図が圧力信号の一例を表し、図５の下部に示す２つの図が、脈波信号の一例を表す。
【００２７】
また、脈波情報は、たとえば、図６に示すように、ある期間における脈波情報であってもよい。図６は、圧力信号及び脈波信号の一例を概念的に表す図である。図６に示す脈波情報は、収縮期血圧よりも低い圧力（この場合１００ｍｍＨｇ程度）において加圧を停止する場合に測定される脈波信号に関する情報を表す。尚、図６の上部に示す図が圧力信号の一例を表し、図６の下部に示す２つの図が、脈波信号の一例を表す。
【００２８】
特定の期間において、圧力が、収縮期血圧と、心臓が拡張する過程における血圧である拡張期血圧（拡張期血圧値、最低血圧、Ｄｉａｓｔｏｌｉｃ  ｂｌｏｏｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ、以降、「ＤＢＰ」とも表す）との間であれば、脈波における振幅は大きく、被測定者に関する脈波を検知することができる。逆に、圧力が、収縮期血圧よりも大きな値、あるいは、拡張期血圧よりも小さな値であれば、特に下流側の脈波における振幅は小さく、被測定者に関する脈波を検知することができない。
【００２９】
脈波情報は、図７に示すように、あるタイミングにおける、圧力信号と、複数の脈波信号とを関連付ける情報である。図７は、脈波情報の一例を概念的に表す図である。たとえば、脈波情報は、圧力信号「７０」、脈波信号Ａ「ａａ」、及び、脈波信号Ｂ「ｂａ」を関連付ける。これは、被測定者に圧力「７０」を加える場合に、脈波信号Ａ「ａａ」、及び、脈波信号Ｂ「ｂａ」が測定されることを表す。
【００３０】
尚、脈波情報は、必ずしも、あるタイミングにおける圧力信号と、複数の脈波信号とを関連付けする必要はなく、圧力信号と、複数の脈波信号との関係を回帰分析する等により算出されるパラメータの値であってもよい。また、脈波情報は、複数の脈波信号そのもの、または、圧力信号そのものでなくともよく、圧力信号、あるいは、複数の脈波信号から、所定の手順に従い算出される値であってもよい。すなわち、脈波情報は、上述した例に限定されない。
【００３１】
血圧推定装置１０１は、脈波情報と血圧とが関連付けされた血圧情報２００１（たとえば、図３に示すような血圧情報２００６）を参照することができる。図３は、血圧情報２００６が有する構成を概念的に表す図である。血圧情報２００６は、上述したような脈波情報と、血圧とを関連付けする。
【００３２】
図４を参照しながら、血圧情報２００１の一例について説明する。図４は、血圧情報２００１の一例である血圧情報２００７を概念的に表す図である。この場合、血圧は、拡張期血圧と、収縮期血圧とを含む。また、図４に示す例において、脈波情報は、圧力信号と、複数の脈波信号とを関連付けする。
【００３３】
血圧推定部１０２は、血圧情報２００１から、受信した脈波情報２００２に関連付けされた血圧を読み取る（ステップＳ２０１）。すなわち、血圧推定部１０２は、血圧情報２００１を参照することにより、受信した脈波情報２００２に関連付けされた血圧を求める。
【００３４】
上述した例において、血圧推定部１０２は、血圧情報２００１において、脈波情報２００２と一致する脈波情報を探索した。しかし、血圧推定部１０２は、脈波情報２００２と、血圧情報２００１における脈波情報とが類似する程度を表す類似度（または相関度）を算出する等により、類似（または一致）する脈波情報を探索してもよい。また、血圧情報は、複数であってもよい。あるいは、血圧推定部１０２は、類似度が最大（または最大付近）の脈波情報を選び、選んだ脈波情報に関連付けされた血圧を読み取ってもよい。
【００３５】
たとえば、最大付近は、最大から特定の範囲以内にある場合における値として定義することができる。特定の範囲は、あらかじめ決められた値でもよい。
【００３６】
また、血圧推定部１０２は、必ずしも、血圧情報２００１における脈波情報の全てのデータと、脈波情報２００２との類似度を算出する必要はなく、血圧情報２００１における脈波情報の一部のデータであってもよい。すなわち、この場合、脈波情報における圧力は、必ずしも、拡張期血圧と、収縮期血圧とを含むとは限らない。
【００３７】
次に、血圧推定装置１０１は、読み取った血圧に基づき、脈波情報２００２に関する血圧（以降、説明の便宜上、「第１血圧」と表す）を推定する（ステップＳ２０２）。たとえば、読み取った血圧が１つである場合に、血圧推定部１０２は、該血圧を第１血圧であると推定してもよい。また、類似度や相関度に応じて読み取る血圧を推定する場合に、血圧推定部１０２は、読み取った血圧に関して、類似度に応じた重み付きの平均値を求める等により第１血圧を推定してもよい。
【００３８】
血圧情報２００１は、被測定者に関して、あらかじめ測定された圧力信号及び複数の脈波信号が関連付けされた脈波情報と、血圧とを含む。血圧情報（圧力信号、複数の脈波信号、血圧の情報）２００１は、血圧推定を開始する以前に準備してもよい。血圧情報をあらかじめ測定する方法は、本実施形態と同様に、脈波情報（圧力信号と複数の脈波信号）を取得し、オシロメトリック法やコロトコフ法により血圧（収縮期血圧および拡張期血圧）を測定し、測定した血圧と、取得した脈波情報とを関連付ける。別な方法として、本実施形態と同様に、脈波情報を取得し、脈波情報の特徴から血圧を算出し、算出した血圧と、取得した脈波情報とを関連付けすることにより、血圧情報を準備してもよい。血圧情報をあらかじめ測定する手段は、上述した手段に限らない。この場合、被測定者は、複数であってもよい。
【００３９】
また、脈波情報２００２は、図７に例示するような、テーブル形式である必要はない。脈波情報２００２は、たとえば、圧力及び複数の脈波信号の間の関係（たとえば、図５、及び、図６）を表す関係式、または、該関係式を表すパラメータであってもよい。
【００４０】
類似度が大きいとは、たとえば、血圧情報２００１に含まれる値と、脈波情報２００２に含まれる値との違いが小さいことを表す。相関度が大きいとは、たとえば、血圧情報２００１に含まれる値と、脈波情報２００２から得られる相関係数が大きいことを示す。類似度や相関度は、上述した例に限定されない。
【００４１】
本実施形態に係る血圧推定装置１０１は、血圧情報２００１から、圧力信号と複数の脈波信号とが関連付けされた脈波情報２００２に関連付けされた血圧を読み取り、読み取った血圧に基づき、脈波情報２００２に関する血圧を推定する。したがって、血圧推定装置１０１は、脈波、または、圧力値がノイズを含む場合であっても、複数の脈波信号を含む脈波情報と、血圧情報から血圧を読み取ることにより、ノイズの影響を低減しながら血圧を推定することができる。
【００４２】
一方、一般的な血圧推定装置は、上述したように、測定される脈波がノイズを含む場合に、正確に血圧を測定することができない。
【００４３】
すなわち、本実施形態に係る血圧推定装置１０１によれば、高精度に血圧を推定することができる。
【００４４】
たとえば、血圧推定装置１０１は、図８に例示する血圧測定装置４０８が測定する圧力信号と、該血圧測定装置４０８が測定する複数の脈波信号とを関連付ける脈波情報を受信する。図８は、第１の実施形態に係る血圧測定装置４０８が有する構成を表すブロック図である。
【００４５】
血圧測定装置４０８は、カフ４０１と、脈波計測部４０２と、脈波計測部４０３と、圧力計測部４０７と、圧力制御部４０４と、入力部４０５と、表示部４０６と、血圧推定装置１０１とを有する。図９に例示するように、カフ４０１と、脈波計測部４０２と、脈波計測部４０３とは一体を成す。図９は、装着されていないカフ４０１付近の斜視図である。
【００４６】
以降の説明においては、説明の便宜上、カフ４０１の形状は、図９に例示するように、展開した状態において長方形（矩形形状）、台形、または、矩形形状に近い形状であるとする。矩形形状に近い形状は、たとえば、短手方向または長手方向、またはその両方がテーパー状や弧である形状である。矩形形状に近い形状は、上述した形状に限定されない。長手方向は、カフを特定部位に巻く方向、すなわち、特定部位に巻いた状態での周方向であるとする。また、短手方向は、長手方向に直交（または略直交）する方向であるとする。さらに、加圧した状態において、カフ全体が特定部位に圧力を加えるとする。この場合、「上流側」とは、動脈において、中枢、または、心臓と、短手方向の中心との間を表すこととする。「下流側」とは、動脈において、短手方向の中心と、末梢側（たとえば、手先や足先等）との間を表すこととする。しかし、カフの態様は、上述した態様に限定されない。
【００４７】
まず、被測定者は、図１０のように、上腕、脚部、または、手首等の特定部位にカフ４０１を巻くことにより、血圧を測定する。被測定者は、長手方向を特定部位に巻くことにより、カフ４０１を装着する。図１０は、特定部位にカフ４０１を装着する状態の一例を表す図である。この場合、動脈は、短手方向と平行（または略平行）すると捉えることができる。この場合、脈波計測部４０２は、中枢または心臓と、短手方向の中心との間において、脈波を測定する。一方、脈波計測部４０３は、短手方向の中心と、末梢側（たとえば、手や足等）との間において、脈波を測定する。
【００４８】
脈波計測部４０２及び脈波計測部４０３は、たとえば、脈波が引き起こす振動を検出する振動センサ、特定部位に光を照射する場合の反射光、または特定部位に光を照射する場合の透過光を検出する光電センサ等である。脈波計測部４０２及び脈波計測部４０３は、相互に異なるセンサであってもよい。たとえば、脈波計測部４０２が、第一波長（たとえば、赤色光６６０ｎｍ付近）の光電センサであって、脈波計測部４０３が、第一波長と異なる第二波長（たとえば、近赤外光９４０ｎｍ付近）の光電センサであってもよい。尚、「ｎｍ」は、ナノメートルを表す。
【００４９】
また、脈波計測部４０２及び脈波計測部４０３は、圧力センサであってもよい。圧力センサである場合、脈波計測部は、圧力を、たとえば、フーリエ変換すること等により、周期が異なる信号に分ける。圧力制御部４０４が、一定（または略一定）の速度で、加圧または減圧をする場合、圧力制御部４０４に起因する圧力に関する周期は長い。このため、フィルタ回路等との組み合わせ、もしくは、デジタルフィルタの適用により圧力から周期が短い信号を抽出することによって、脈波計測部は、脈波に起因する脈波信号を抽出することができる。脈波計測部は、上述した例に限定されない。たとえば、脈波計測部としては、磁気センサや加速度センサ等を適用できる。
【００５０】
被測定者は、入力部４０５を操作することにより、測定を開始する。入力部４０５は、たとえば、測定を開始する測定開始ボタン、電源ボタン、測定開始後に測定を中止する測定中止ボタン、表示部４０６が表示する項目を選択する場合に用いられる左ボタン、及び、右ボタン等（いずれも不図示）を有する。入力部４０５は、被測定者等から受信する入力信号を、血圧推定装置１０１に送信する。
【００５１】
測定が開始されるのに応じて、圧力制御部４０４は、圧力計測部４０７が測定するカフ４０１の内圧を参照しながら、カフ４０１に封入する気体（たとえば、空気）、液体、またはその両者の量を制御すること等により、特定部位にかける圧力を制御する。たとえば、圧力制御部４０４は、カフ４０１に封入する気体を送るポンプ、または、カフ４０１における弁の動作を制御する。
【００５２】
カフ４０１は、気体を封入する圧迫袋（空気袋）や、ゲルや液体を封入するゲル袋といった圧迫袋１００６（たとえば、後述の図１１Ａ）を有してもよい。カフ４０１は、圧力制御部４０４が実行する制御に従い、特定部位に圧力を加える。
【００５３】
カフ４０１における短手方向の加圧中心（または略中心）を挟むように、脈波計測部４０２及び脈波計測部４０３を配置してもよい。図１１Ａは、カフと脈波計測部との位置関係の一例を概念的に表す図である。最適な脈波センサの配置は、脈波計測部４０２、及び、脈波計測部４０３が圧迫袋１００６の両端にある場合である。すなわち、この配置は、脈波信号を取得しやすい圧迫部上にあり、かつ、違いが大きい構成である。尚、説明の便宜上、図１１Ａには、特定部位、及び、特定部位における血流等も示す。しかし、血圧測定装置４０８は、特定部位、及び、特定部位における血流等を含まない。
【００５４】
図１１Ｂは、図１１Ａとは異なる、カフと脈波計測部との位置関係の一例を概念的に表す図である。図１１Ｂに示す構成は、脈波計測部１００１及び脈波計測部１００２が計測する脈波信号間の違いが最も大きくなるように、脈波計測部１００１及び脈波計測部１００２をカフの両端に配置する構成である。尚、説明の便宜上、図１１Ｂは、特定部位、及び、特定部位における血流等も示す。しかし、血圧測定装置４０８は、特定部位、及び、特定部位における血流等を含まない。
【００５５】
図１１Ｃは、カフと脈波計測部との位置関係の一例を概念的に表す図である。図１１Ｃに示す構成は、圧迫部の中心（または略中心）に、脈波計測部１００１、及び、脈波計測部１００２を配置する構成である。該構成である場合、脈波計測部１００１、及び、脈波計測部１００２は、脈波信号を計測することが容易である。尚、説明の便宜上、図１１Ｃは、特定部位、及び、特定部位における血流等も示す。しかし、血圧測定装置４０８は、特定部位、及び、特定部位における血流等を含まない。
【００５６】
カフと脈波計測部との位置関係は、上述した例に限らず、脈波信号や違いの計測する容易さを考慮した構成にしてもよい。脈波計測部は、圧迫部の中心（または略中心）に近いほど、脈波を計測しやすく、圧迫部の中心（または略中心）から離れる（すなわち、カフ端に近づく）につれ、違いを計測しやすい。たとえば、該構成は、脈波計測部４０２を圧迫部の端、脈波計測部４０３をカフの端に配置する構成であってもよいし、脈波計測部４０２を圧迫部の端、脈波計測部４０３を圧迫部の中心付近に配置する構成であってもよい。また、該構成は、脈波計測部４０２をカフの端、脈波計測部４０３を圧迫部の端に配置する構成であってもよいし、脈波計測部４０２をカフの端、脈波計測部４０３を圧迫部の中心付近に配置する構成であってもよい。さらに、該構成は、脈波計測部４０２を圧迫部の中心付近、脈波計測部４０３を圧迫部の端に配置する構成であってもよいし、脈波計測部４０２を圧迫部の中心付近、脈波計測部４０３をカフの端に配置する構成であってもよい。
【００５７】
たとえば、圧力計測部４０７は、測定した圧力を離散化することにより、デジタル信号に変換（ａｎａｌｏｇ  ｄｉｇｉｔａｌ変換、Ａ／Ｄ変換）し、該デジタル信号を圧力信号として送信する。同様に、脈波計測部４０２、及び、脈波計測部４０３は、たとえば、測定した脈波を離散化することにより、デジタル信号に変換し、該デジタル信号を脈波信号として送信する。
【００５８】
Ａ／Ｄ変換の際に、特定の周波数を抽出するフィルタ等を用いることにより、圧力（または、脈波）の一部を抽出してもよい。また、圧力（または、脈波）を、増幅器等を適用することにより、所定の振幅に増幅してもよい。
【００５９】
次に、血圧測定装置４０８は、圧力と、脈波とにおいて、たとえば、特定のタイミングにおける値を抽出し、抽出した値を関連付けることにより、脈波情報２００２を算出する。
【００６０】
次に、血圧推定装置１０１は、血圧測定装置４０８が算出した脈波情報２００２に基づき、上述した処理を実行することにより、血圧を推定する。この際に、血圧推定装置１０１は、圧力制御部４０４に、制御内容を指示する制御信号を送信してもよい。
【００６１】
表示部４０６は、血圧推定装置１０１が算出した血圧を表示する。表示部４０６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ＿Ｃｒｙｓｔａｌ＿Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ＿ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ＿ｄｉｏｄｅ）、または、電子ペーパー等である。たとえば、電子ペーパーは、マイクロカプセル方式、電子粉流体方式、コレステリック液晶方式、電気泳動法式、または、エレクトロウェッティング方式等に従い実現可能である。
【００６２】
第１の実施形態に係る血圧推定装置１０１によれば、高精度に血圧を推定することができる。その理由は、脈波情報に多少の誤差が含まれていたとしても、血圧推定装置１０１が、血圧情報から特定の脈波情報に関連付けされた血圧を読み取ることにより、誤差が軽減されるからである。
【００６３】
尚、血圧測定装置４０８は、血圧推定装置１０１と、脈波計測部４０２及び脈波計測部４０３等とが通信ネットワークを介して、脈波信号を送受信する態様であってもよい。入力部４０５及び表示部４０６が血圧測定装置４０８の外部にあり、血圧測定装置４０８と通信ネットワークを介して接続された態様であってもよい。
【００６４】
また、特定部位は、上腕部であっても、手首等であってもよい。たとえば、特定部位が手首である場合、脈波計測部４０２及び脈波計測部４０３は、撓骨動脈を介して脈波を検出してもよい。
【００６５】
血圧測定装置４０８は、血圧推定装置１０１を含むので、高精度に血圧を推定することができる。
【００６６】
＜第２の実施形態＞
次に、上述した第１の実施形態を基本とする本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６７】
以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した第１の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００６８】
図１２と図１３とを参照しながら、第２の実施形態に係る血圧推定装置１１０１が有する構成と、血圧推定装置１１０１が実行する処理とについて説明する。図１２は、本発明の第２の実施形態に係る血圧推定装置１１０１が有する構成を示すブロック図である。図１３は、第２の実施形態に係る血圧推定装置１１０１における処理の流れを示すフローチャートである。
【００６９】
第２の実施形態に係る血圧推定装置１１０１は、血圧推定部１１０２を有する。
【００７０】
血圧推定部１１０２は、脈波情報２００２（すなわち、圧力信号２００３、脈波信号２００４、及び、脈波信号２００５）を受信する（ステップＳ８００）。血圧推定部１１０２は、受信した複数の脈波信号（すなわち、脈波信号２００４、及び、脈波信号２００５）に関する脈波値を算出する（ステップＳ８０１）。
【００７１】
たとえば、脈波値は、以下に示す脈波値１乃至脈波値６である。すなわち、
・脈波信号の極値（すなわち、極大値、極小値、または、その両者）、または、極値付近のタイミング・・・（脈波値１）、
・脈波信号の振幅値・・・（脈波値２）、
・脈波信号が立ち上がる（増加し始める）タイミング・・・（脈波値３）、
・脈波信号が立ち下がる（減少し始める）タイミング・・・（脈波値４）、
・脈波信号を周波数空間に変換し、該周波数空間における振幅・・・（脈波値５）、
・脈波信号を周波数空間に変換し、該周波数空間における位相・・・（脈波値６）。
【００７２】
たとえば、極値付近は、極値から特定の範囲以内にある場合における値として定義することができる。特定の範囲は、極値を算出する対象に関する傾き（微分、階差等を算出することにより求められる）の大きさが、所定の値未満になること等に基づいて算出される値でもよい。特定の範囲は、上述した例に限定されない。
【００７３】
血圧推定部１１０２は、脈波信号のうち、１心拍に相当する領域において、脈波値１乃至脈波値４を算出する。たとえば、血圧推定部１１０２は、脈波信号に含まれる特定の周期を有する脈波信号を抽出し、脈波値１乃至脈波値４を算出してもよい。脈波値１乃至脈波値４の特長は、解析が単純であり、解析時間が短いことである。
【００７４】
一方、脈波値５及び脈波値６は、１心拍に相当する領域における脈波信号に含まれる複数の周波数に関する脈波値である。脈波値５及び脈波値６の特長は、多様な周波数成分が含まれる場合であっても、脈波値を算出することができることである。
【００７５】
脈波信号、あるいは、脈波信号の微分、階差等、脈波信号から導出される信号が所定の条件を満たす場合を脈波値と定義すればよいので、脈波値は、上述した例に限定されない。
【００７６】
また、脈波信号を周波数空間（周波数領域）に変換する方法は、たとえば、短時間フーリエ変換、ウェーブレット変換等である。短時間フーリエ変換、ウェーブレット変換等は、一般的な技術である。このため、本実施形態においては説明を省略する。
【００７７】
尚、血圧推定部１１０２が算出する脈波値は、１つであってもよいし、複数であってもよい。
【００７８】
次に、血圧推定部１１０２は、脈波信号２００４及び脈波信号２００５について、ステップＳ８０１にて算出した脈波値に関する違いを、特徴量として算出する（ステップＳ８０２）。
【００７９】
血圧推定部１１０２は、違いとして、脈波値の差分、あるいは、脈波値の比を算出する。
【００８０】
たとえば、血圧推定部１１０２は、特徴量として、以下に示す特徴量１乃至特徴量６を算出してもよい。すなわち、
脈波信号２００４に関する脈波値１と、脈波信号２００５に関する脈波値１との比・・・（特徴量１）、
脈波信号２００４に関する脈波値２と、脈波信号２００５に関する脈波値２との差・・・（特徴量２）、
脈波信号２００４に関する脈波値３と、脈波信号２００５に関する脈波値３との差・・・（特徴量３）、
脈波信号２００４に関する脈波値４と、脈波信号２００５に関する脈波値４との差・・・（特徴量４）、
脈波信号２００４に関する脈波値５と、脈波信号２００５に関する脈波値５との比・・・（特徴量５）、
脈波信号２００４に関する脈波値６と、脈波信号２００５に関する脈波値６との差・・・（特徴量６）。
【００８１】
ここで差は、差の絶対値としてもよい。検出すべき違いは、比、及び、差等のように、差異を表す数値であればよい。このため、血圧推定部１１０２が算出する特徴量は、上述した例に限定されない。
【００８２】
次に、血圧推定部１１０２は、算出した特徴量と、該特徴量の基となる脈波値を算出するタイミングにおける圧力信号２００３とを関連付けることにより、脈波情報２００２を算出する。
【００８３】
この場合、脈波情報２００２は、図７に例示する情報とは異なり、複数の脈波信号から算出する特徴量と、圧力とを関連付ける。
【００８４】
血圧推定部１１０２は、血圧情報２００１において、算出した脈波情報２００２に関連付けされた血圧を読み取り、読み取った血圧に基づき、脈波情報２００２に関する第１血圧を推定する（ステップＳ８０３）。
【００８５】
本実施形態においては、血圧情報２００１に含まれる脈波情報は、圧力信号が示す圧力と、血圧推定部１１０２が算出する特徴量とを関連付けする。尚、脈波情報は、必ずしも、特徴量と圧力とを関連付けする必要はなく、あるタイミングにおける複数の脈波信号と、圧力信号とを関連付けしてもよい。
【００８６】
たとえば、血圧推定部１１０２は、読み取った血圧が１つである場合には、該血圧を第１血圧としてもよい。また、類似度に応じて読み取る血圧を決める場合に、血圧推定部１１０２は、該血圧を類似度に応じた重み付きの平均値を求める等、平均値を求めることにより第１血圧を推定してもよい。
【００８７】
特徴量は、脈波を測定する場合に加えられる圧力に応じて、変化する。たとえば、特徴量６と圧力とは、図１４に示すような関係がある。図１４は、特徴量と圧力との間における関係の一例を表す図である。図１４の横軸は、圧力信号２００３が示す圧力を表し、右側に位置するほど、圧力が高いことを表す。図１４の縦軸は、特徴量６を表し、上側に位置するほど、特徴量６が大きいことを表す。特徴量６は、圧力が拡張期血圧である付近から上昇を開始し、圧力が収縮期血圧である付近において、最大（または略最大）になる。
【００８８】
図１４における丸印「○」は、上述したような特徴量を表す。すなわち、血圧推定部１１０２は、丸印「○」における値を用いることにより、図７に例示する脈波情報を算出する。図１４における実線と、拡張期血圧及び収縮期血圧（点線部）とは、血圧情報の一つである。
【００８９】
図１５に、図１４で示した脈波情報と、血圧情報（第１血圧情報の場合または第２血圧情報の場合）から得られた相関度を示す。図１５の横軸は、規格化された圧力を表し、右側に位置するほど圧力が高いことを表す。図１５の縦軸は相関度を表し、上側に位置するほど相関度が高いことを示す。
【００９０】
たとえば、血圧推定部１１０２は、式Ａに従い、以下に示す類似度Ｒを算出する。すなわち、
Ｒ＝（Σｉ（ｘｉ−ｘｍ）×（ｙｉ−ｙｍ））÷ａ・・・（式Ａ）、
ただし、ｙｉは、血圧情報に含まれる特定の血圧Ｐｉにおける特徴量の違い（たとえば位相差）である。ｘｉは、特定の脈波情報に含まれる特定の血圧Ｐｉにおける特徴量の違い（たとえば位相差）である。ｙｍは、位相差｛ｙｉ｝の相加平均である。ｘｍは、位相差｛ｘｉ｝の相加平均である。ａは、任意定数である。Σｉは、ｉに関して総和を求めることを表す。
【００９１】
血圧推定部１１０２は、脈波情報、及び、血圧情報における脈波情報を、収縮期血圧等に基づいて正規化し、正規化した脈波情報に基づいて類似度を算出してもよい。この場合、血圧推定部１１０２は、脈波情報を正規化するのに基づいて、該脈波情報と関連付けされた血圧も変換する。したがって、血圧推定部１１０２は、該血圧と正規化定数とを乗算することにより、脈波情報２００２に関する血圧を推定する。
【００９２】
正規化することにより、血圧情報における冗長な脈波情報を減らすことができる。すなわち、正規化することにより、データベースの容量を下げることができる。これに伴い、血圧推定部１１０２における処理負荷は低減する。
【００９３】
第２の実施形態に係る血圧推定装置１１０１は、第１の実施形態と同様の構成を含むので、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を享受することができる。すなわち、第２の実施形態に係る血圧推定装置１１０１によれば、高精度に血圧を推定することができる。
【００９４】
以降、類似度の計算に用いる特徴量として脈波値の違いを算出することによって、ノイズが低減する効果について説明する。
【００９５】
被測定者の動き、外部から伝わる振動、及び、周囲における雑音等は、脈波信号に、ノイズ信号として加わる。
【００９６】
ここで、説明の便宜上、ノイズ信号を含む計測信号をＳ１及びＳ２、被測定者に関する脈波信号をＰ１及びＰ２とする。
【００９７】
この場合、計測信号、及び、脈波信号には、以下に示す式１及び式２に示す関係がある。すなわち、
Ｓ１＝Ｐ１×ａ１＋ｂ１・・・（式１）、
Ｓ２＝Ｐ２×ａ２＋ｂ２・・・（式２）、
（ただし、ａ１及びａ２は、それぞれ、脈波信号Ｓ１及び脈波信号Ｓ２に関する乗算ノイズを表す。また、ｂ１及びｂ２は、それぞれ、脈波信号Ｓ１及び脈波信号Ｓ２に関する加算ノイズを表す）。
【００９８】
ここで、ｋを、以下に示す式３に従い定義する。すなわち、
ｋ＝ｂ１÷ｂ２・・・（式３）。
【００９９】
上述した式１、式２、及び、式３から、以下に示す式４が成り立つ。すなわち、
Ｓ１−ｋ×Ｓ２＝Ｐ１×ａ１−Ｐ２×ｋ×ａ２・・・（式４）。
【０１００】
ａ１とａ２が十分に１に近い（すなわち、乗算ノイズが十分に小さい）場合、または、乗算ノイズの影響を受けない特徴量を抽出することで、ａ１、ａ２は無視でき、ノイズを低減することが可能である。
【０１０１】
ここで、ｍを、以下に示す式５に従い定義する。すなわち、
ｍ＝ａ１÷ａ２・・・（式５）。
【０１０２】
上述した式１、式２、及び、式５から、以下に示す式６が成り立つ。すなわち、
Ｓ１÷ｍ÷Ｓ２＝（Ｐ１＋ｂ１÷ａ１）÷（Ｐ２＋ｍ×ｂ２÷ａ1）・・・（式６）。
【０１０３】
ｂ１とｂ２がそれぞれａ１、ａ２に対して十分に小さい場合、または、加算ノイズの影響を受けない特徴量を抽出する場合に、ａ１、ａ２は無視可能で、ノイズを低減することが可能である。
【０１０４】
乗算ノイズ、及び、加算ノイズは、設置位置の近い複数の脈波計測部で計測される複数の脈波信号に対して非独立的に加わる。この場合、ｋ、ｍの値が定まっていなくても、違いを算出することにより、ノイズ信号成分を低減することができる。
【０１０５】
したがって、第２の実施形態に係る血圧推定装置１１０１によれば、高精度に血圧を推定することができる。
【０１０６】
また、上述した脈波信号は、３つ以上であってもよい。すなわち、図１６に示すように、カフ１００５が、３の脈波計測部（脈波計測部１００１、脈波計測部１００２、及び、脈波計測部１００３）を有する場合も、血圧推定装置１１０１は、上述した例と同様に血圧を推定することができる。図１６は、カフ１００５と、３つの脈波計測部との位置関係を概念的に表す図である。
【０１０７】
尚、説明の便宜上、図１６は、特定部位、及び、特定部位における血流等も示す。しかし、血圧測定装置１００７は、特定部位、及び、特定部位における血流等を含まない。
【０１０８】
血圧測定装置１００７は、脈波計測部１００１と、脈波計測部１００２と、脈波計測部１００３と、カフ１００５とを有する。カフ１００５は、圧迫袋１００６を有してもよい。脈波計測部１００１と、脈波計測部１００２と、脈波計測部１００３とのうち、少なくとも２つの脈波計測部は、カフ１００５における短手方向の加圧中心（または略中心）を挟む位置にある。
【０１０９】
脈波計測部１００１と、脈波計測部１００２と、脈波計測部１００３とは、それぞれ、特定部位における脈波を測定する。
【０１１０】
ここで、説明の便宜上、ノイズを含む計測信号をＳ１、Ｓ２、Ｓ３、脈波信号をＰ１、Ｐ２、Ｐ３とする。
【０１１１】
この場合、計測信号、及び、脈波信号には、以下に示す式７乃至式９に示す関係がある。すなわち、
Ｓ１＝Ｐ１×ａ１＋ｂ１・・・（式７）、
Ｓ２＝Ｐ２×ａ２＋ｂ２・・・（式８）、
Ｓ３＝Ｐ３×ａ３＋ｂ３・・・（式９）、
（ここで、ａ１、ａ２、及び、ａ３は、脈波信号に関する乗算ノイズ、ｂ１、ｂ２、及び、ｂ３は、脈波信号に関する加算ノイズである）。
【０１１２】
ここで、ｋ１を、式１０に従い定義する。また、ｋ２を、以下に示す式１１に従い定義する。すなわち、
ｋ１＝ｂ１÷ｂ２・・・（式１０）、
ｋ２＝ｂ１÷ｂ３・・・（式１１）。
【０１１３】
ここで、式７と式８との差分、及び、式７と式９との差分を算出することにより、式１２及び式１３が成り立つ。すなわち、
Ｓ１−ｋ１×Ｓ２＝Ｐ１×ａ１−Ｐ２×ｋ１×ａ２・・・（式１２）、
Ｓ１−ｋ２×Ｓ３＝Ｐ１×ａ１−Ｐ３×ｋ２×ａ３・・・（式１３）。
【０１１４】
さて、式１２÷式１３を算出することにより、以下に示す式１４が成り立つ。すなわち、
（Ｓ１−ｋ１×Ｓ２）÷（Ｓ１−ｋ２×Ｓ３）＝（Ｐ１−Ｐ２×ｋ１×ａ２÷ａ１）÷（Ｐ１−Ｐ３×ｋ２×ａ３÷ａ１）・・・（式１４）。
【０１１５】
式１４は、加算ノイズｂ１、ｂ２、ｂ３の影響をキャンセルした上で、ａ１が、ａ２、ａ３に十分に近い場合、乗算ノイズの影響を無視できることを表す。すなわち、これは、ノイズを低減することが可能であることを表す。
【０１１６】
さらに、これらのノイズ信号（ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２，ｂ３）は、設置位置の近い複数の脈波計測部で計測される複数の脈波信号に対して非独立的に加わる、したがって、式１４は、ｋ１、ｋ２の値が定まっていなくても、違いを算出することにより、これらのノイズの影響を低減することができることを表す。
【０１１７】
したがって、第２の実施形態に係る血圧推定装置１１０１は、３つ以上の脈波信号に基づき、血圧を推定することにより、上述したように、ノイズの影響を低減することができる。
【０１１８】
また、図１７に示すように、カフ１００５が、４つの脈波計測部（脈波計測部１００１、脈波計測部１００２、脈波計測部１００３、及び、脈波計測部１００４）を有する場合も、血圧推定装置１１０１は、上述した例と同様に血圧を推定することができる。図１７は、カフ１００５と、４つの脈波計測部との位置関係を概念的に表す図である。
【０１１９】
尚、説明の便宜上、図１7は、特定部位、及び、特定部位における血流等も示す。しかし、血圧測定装置１００８は、特定部位、及び、特定部位における血流等を含まない。
【０１２０】
血圧測定装置１００８は、脈波計測部１００１と、脈波計測部１００２と、脈波計測部１００３と、脈波計測部１００４と、カフ１００５とを有する。カフ１００５は、圧迫袋１００６を有してもよい。脈波計測部１００１と、脈波計測部１００２と、脈波計測部１００３と、脈波計測部１００４とのうち、少なくとも２つの脈波計測部は、カフ１００５における短手方向の加圧中心（または略中心）を挟む位置にある。
【０１２１】
脈波計測部１００１と、脈波計測部１００２と、脈波計測部１００３と、脈波計測部１００４とは、それぞれ、特定部位における脈波を測定する。
【０１２２】
血圧推定装置１１０１は、脈波計測部１００１と、脈波計測部１００２と、脈波計測部１００３と、脈波計測部１００４とに基づき、上述した処理と同様に、血圧を推定する。
【０１２３】
したがって、第２の実施形態に係る血圧推定装置１１０１は、４つ以上の脈波信号に基づき、血圧を推定することにより、上述した理由と同様の理由に基づき、ノイズの影響を低減することができる。
【０１２４】
＜第３の実施形態＞
次に、上述した第１の実施形態を基本とする本発明の第３の実施形態について説明する。
【０１２５】
以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した第１の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【０１２６】
図１８と図１９とを参照しながら、第３の実施形態に係る血圧測定装置１２０１が有する構成と、血圧測定装置１２０１が実行する処理とについて説明する。図１８は、本発明の第３の実施形態に係る血圧測定装置１２０１が有する構成を示すブロック図である。図１９は、第３の実施形態に係る血圧測定装置１２０１における処理の流れを示すフローチャートである。
【０１２７】
血圧測定装置１２０１は、カフ４０１と、脈波計測部４０２と、脈波計測部４０３と、圧力計測部４０７と、圧力制御部１２０３と、入力部４０５と、表示部４０６と、血圧推定装置１２０２とを有する。
【０１２８】
まず、圧力制御部１２０３は、測定が開始されるのに応じて、カフ４０１の内圧を加える制御を実行する（ステップＳ１３０１）。加圧する過程において、圧力計測部４０７は、圧迫圧力を測定し、測定した圧力を圧力信号２００３として、血圧推定装置１２０２に送信する。また、脈波計測部４０２及び脈波計測部４０３は、特定部位における脈波を測定し、測定した脈波を脈波信号（すなわち、脈波信号２００４、及び、脈波信号２００５）として、血圧推定装置１２０２に送信する。
【０１２９】
次に、血圧推定装置１２０２は、該圧力信号２００３及び該脈波信号を受信し、受信した圧力信号２００３及び脈波信号に基づき、特徴量を算出する。次に、血圧推定装置１２０２は、算出した特徴量が、所定の値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０２）。
【０１３０】
血圧推定装置１２０２は、該特徴量が所定の値以上であると判定する場合に（ステップＳ１３０２にてＹＥＳ）、該圧力信号における圧力を拡張期血圧であると推定する（ステップＳ１３０３）。血圧推定装置１２０２は、該特徴量が所定の値未満であると判定する場合に（ステップＳ１３０２にてＮＯ）、圧力制御部１２０３に圧力を加える制御信号を送信する。圧力制御部１２０３は、該制御信号を受信し、受信した制御信号に応じて、カフ４０１の内圧を加える制御を実行する（ステップＳ１３０１）。
【０１３１】
血圧推定装置１２０２は、拡張期血圧を推定した後に、圧力制御部１２０３に圧力を加える制御信号を送信する。圧力制御部１２０３は、該制御信号を受信し、受信した制御信号に応じて、カフ４０１の内圧を加圧する制御を実行する（ステップＳ１３０４）。
【０１３２】
次に、血圧推定装置１２０２は、加圧後における圧力信号２００３及び脈波信号を受信し、受信した圧力信号及び脈波信号に基づき、特徴量を算出する。次に、血圧推定装置１２０２は、算出した特徴量から類似度を算出し、類似度が基準値以上か否かを判定する（ステップＳ１３０５）。
【０１３３】
血圧推定装置１２０２は、該類似度が基準値以上であると判定する場合に（ステップＳ１３０５にてＹＥＳ）、該圧力信号における圧力を収縮期血圧であると推定する（ステップＳ１３０６）。血圧推定装置１２０２は、該該類似度が基準値以上でないと判定する場合に（ステップＳ１３０５にてＮＯ）、圧力制御部１２０３に圧力を加える制御信号を送信する。圧力制御部１２０３は、該制御信号を受信し、受信した制御信号に応じて、カフ４０１の内圧を加圧する制御を実行する（ステップＳ１３０４）。
【０１３４】
血圧推定装置１２０２は、収縮期血圧を算出した後に、圧力制御部１２０３に圧力を減らす第２制御信号を送信する。圧力制御部１２０３は、該第２制御信号を受信し、受信した第２制御信号に応じて、カフ４０１の内圧を減らす制御を実行する（ステップＳ１３０７）。
【０１３５】
第３の実施形態に係る血圧測定装置１２０１は、第１の実施形態に係る血圧推定装置１０１と同様の構成を含むので、第３の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を享受することができる。すなわち、第３の実施形態に係る血圧測定装置１２０１によれば、高精度に血圧を測定することができる。
【０１３６】
圧力計測部４０７、脈波計測部４０２、及び、脈波計測部４０３は、それぞれ、図２０Ａ乃至図２０Ｃに示す、圧力信号、及び、脈波信号を測定する。図２０Ａは、圧力計測部４０７が測定する圧力信号の一例を表す図である。図２０Ｂは、脈波計測部４０２が測定する脈波信号（以降、「脈波信号Ａ」と表す）の一例を表す図である。図２０Ｃは、脈波計測部４０３が測定する脈波信号（以降、「脈波信号Ｂ」と表す）の一例を表す図である。また、図２０Ａ乃至図２０Ｃにおける各横軸は、時間を表し、右側に位置するほど時間が進むことを表す。図２０Ａの縦軸は、圧力を表し、上側に位置するほど、圧力が上がることを表す。図２０Ｂ及び図２０Ｃの縦軸は、脈波の強度を表し、上側、または、下側に位置するほど、脈波の強度が上がり、０に近いほど脈波の強度が下がることを表す。加圧停止時間は、加圧を停止した時間を表す。
【０１３７】
血圧推定装置１２０２は、脈波信号Ａ及び脈波信号Ｂを受信し、受信した脈波信号をフーリエ変換する。本実施形態においては、１心拍における脈波をフーリエ変換するとする。この場合、血圧推定装置１２０２は、脈波信号Ａ及び脈波信号Ｂをフーリエ変換することにより、図２１Ａ及び図２１Ｂに示す脈波値を算出する。図２１Ａ及び図２１Ｂは、脈波信号をフーリエ変換することにより算出する脈波値の一例として、位相を表す図である。
【０１３８】
次に、血圧推定装置１２０２は、算出した脈波値に基づき、たとえば、図２２に例示するような特徴量を算出する。図２２は、特徴量と圧力との間の関係の一例を表す図である。図２２の丸印「○」は、算出された特徴量の一例を表す。
【０１３９】
たとえば、血圧推定装置１２０２は、脈波信号２００４から所定のタイミングにおける脈波値を算出し、さらに、脈波信号２００５から所定のタイミングにおける脈波値を算出する。次に、血圧推定装置１２０２は、該２つの脈波値に基づき特徴量を算出し、算出した特徴量と、該所定のタイミングにおける血圧とを関連付けすることにより、関連情報を作成する。同様に、血圧推定装置１２０２は、血圧情報２００１に含まれる脈波情報に関しても、関連情報（説明の便宜上、「第１関連情報」と表す）を作成する。
【０１４０】
説明の便宜上、血圧情報２００１は、複数個あるとする。この場合に、血圧推定装置１２０２は、血圧情報に関して、それぞれ、第１関連情報を作成する。
【０１４１】
その後、血圧推定装置１２０２は、たとえば、式Ａに従い、関連情報と第１関連情報との類似度（たとえば、図２３）を算出する。図２３は、算出する類似度の一例を表す図である。図２３には、２つの血圧情報（たとえば、第１血圧情報、第２血圧情報）に関して算出された類似度が表されている。血圧推定装置１２０２は、たとえば、複数の血圧情報のうち、関連情報と第１関連情報との類似度が最も高い特定の血圧情報に関して、該類似度が基準値以上である場合に、該特定の血圧情報に基づき収縮期血圧を推定する。次に、圧力制御部１２０３は、カフ４０１の内圧を減らす制御を実行する。
【０１４２】
血圧測定装置１２０１は、カフ４０１の内圧を加えながら、収縮期血圧付近の圧力を加えることにより収縮期血圧を推定し、推定が完了するのに応じて該内圧を減らす。
【０１４３】
一方、一般的な血圧測定装置は、収縮期血圧よりも十分に高く加圧し、その後、カフ４０１の内圧を減らしながら、収縮期血圧を推定する。
【０１４４】
このため、本実施形態に係る血圧測定装置１２０１によれば、一般的な血圧測定装置より低い圧力において収縮期血圧を測定することができる。
【０１４５】
すなわち、本実施形態に係る血圧測定装置１２０１によれば、測定時間を短縮し、さらに、被測定者に与える負担を低くすることができる。
【０１４６】
＜第４の実施形態＞
次に、上述した第３の実施形態を基本とする本発明の第４の実施形態について説明する。
【０１４７】
以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した第３の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【０１４８】
図２４と図２５とを参照しながら、第４の実施形態に係る血圧測定装置１４０１が有する構成と、血圧測定装置１４０１が実行する処理とについて説明する。図２４は、本発明の第４の実施形態に係る血圧測定装置１４０１が有する構成を示すブロック図である。図２５は、第４の実施形態に係る血圧測定装置１４０１における処理の流れを示すフローチャートである。
【０１４９】
血圧測定装置１４０１は、カフ４０１と、脈波計測部４０２と、脈波計測部４０３と、圧力計測部４０７と、圧力制御部１４０３と、入力部４０５と、表示部４０６と、血圧推定装置１４０２とを有する。
【０１５０】
まず、圧力制御部１４０３は、測定が開始されるのに応じて、カフ４０１の内圧を所定の圧力（一般的な収縮期血圧よりも十分に高い圧力）まで加える制御を実行する（ステップＳ１５０１）。次に、圧力制御部１４０３は、該圧力を減らす制御を実行する（ステップＳ１５０２）。減圧する過程において、圧力計測部４０７は、カフ４０１の内圧を測定し、測定した圧力を圧力信号２００３として、血圧推定装置１４０２に送信する。また、脈波計測部４０２及び脈波計測部４０３は、特定部位における脈波を測定し、測定した脈波を脈波信号として、血圧推定装置１４０２に送信する。
【０１５１】
圧力制御部１４０３が、ステップＳ１５０１及びステップＳ１５０２における制御を実行するので、圧力は、時間が経過するのに伴い低下する。
【０１５２】
次に、血圧推定装置１４０２は、脈波値を算出し、算出した脈波値に基づき、特徴量を算出する。
【０１５３】
血圧推定装置１４０２は、算出した特徴量に基づき、類似度を算出する。血圧推定装置１４０２は、算出した類似度が基準値以上となる場合に、類似度を基に収縮期血圧であると推定する（ステップＳ１５０３）とともに、算出した類似度が基準値を基に拡張期血圧を推定する（ステップＳ１５０５）。この場合、圧力制御部１４０３は、該圧力を減らす制御を続ける（ステップＳ１５０４）。
【０１５４】
第４の実施形態に係る血圧測定装置１４０１は、第１の実施形態と同様の構成を含むため、第４の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を享受することができる。すなわち、第４の実施形態に係る血圧測定装置１４０１によれば、高精度に血圧を推定することができる。
【０１５５】
血圧測定装置１４０１は、十分に加圧した後に、減圧過程において脈波を測定することにより血圧を推定する。この結果、本実施形態に係る血圧測定装置１４０１によれば、より広い範囲の圧力において、脈波を測定できるので、さらに、高精度に血圧を推定することができる。
【０１５６】
尚、血圧測定装置１４０１は、必ずしも、第３の実施形態、及び、第４の実施形態に示したように、加圧する過程のみ、及び、減圧する過程のみにおいて、血圧を推定する必要はない。血圧測定装置１４０１は、血圧推定装置１４０２が算出する類似度に基づいて、圧力を制御してもよい。
【０１５７】
たとえば、カフ４０１の内圧を減らしても、類似度が基準値を超えない場合には、収縮期血圧を決定できないので、圧力制御部１４０３は、カフ４０１の内圧を加える制御を行ってもよい。この場合、圧力制御部１４０３が加圧と減圧を繰り返しながら、血圧推定装置１４０２は、収縮期血圧および拡張期血圧を推定する。
【０１５８】
上述した処理を実行する場合には、加圧する過程と、減圧する過程とを繰り返すことにより、収縮期血圧を探索できるので、血圧測定装置１４０１によれば、さらに、高精度に血圧を推定することができる。
【０１５９】
また、血圧測定装置１４０１は、加圧する過程において血圧を推定し、さらに、減圧する過程において血圧を推定してもよい。この場合、血圧測定装置１４０１は、該２つの血圧を平均する等の処理により、血圧を推定する。
【０１６０】
さらに、血圧測定装置１４０１は、加圧する過程と減圧する過程とを繰り返し、各過程において血圧を推定してもよい。この場合、血圧測定装置１４０１は、推定した血圧を平均する等の処理により、血圧を推定する。
【０１６１】
上述した処理を実行する場合には、加圧と減圧とを繰り返す過程において算出される血圧の平均を取ることにより、推定する血圧は、より正確な値になる。すなわち、血圧測定装置１４０１によれば、さらに、高精度に血圧を推定することができる。
【０１６２】
（ハードウェア構成例）
上述した本発明の各実施形態における血圧推定装置を、１つの計算処理装置（情報処理装置、コンピュータ）を用いて実現するハードウェア資源の構成例について説明する。但し、係る血圧推定装置は、物理的または機能的に少なくとも２つの計算処理装置を用いて実現してもよい。また、係る血圧推定装置は、専用の装置として実現してもよい。
【０１６３】
図２６は、第１の実施形態乃至第４の実施形態に係る血圧推定装置及び血圧測定装置における圧力制御部を実現可能な計算処理装置のハードウェア構成を概略的に示す図である。計算処理装置２０は、中央処理演算装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、以降「ＣＰＵ」と表す）２１、メモリ２２、ディスク２３、不揮発性記録媒体２４、入力装置２５、出力装置２６、および、通信インターフェース（以降、「通信ＩＦ」と表す）２７を有する。計算処理装置２０は、通信ＩＦ２７を介して、他の計算処理装置、及び、通信装置と情報を送受信することができる。
【０１６４】
不揮発性記録媒体２４は、コンピュータが読み取り可能な、たとえば、コンパクトディスク（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、デジタルバーサタイルディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ＿Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ＿Ｄｉｓｃ）等を表す。不揮発性記録媒体２４は、ユニバーサルシリアルバスメモリ（ＵＳＢメモリ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等を表しており、電源を供給しなくても係るプログラムを保持し、持ち運びを可能にする。不揮発性記録媒体２４は、上述した媒体に限定されない。また、不揮発性記録媒体２４の代わりに、通信ＩＦ２７を介して、通信ネットワークを介して係るプログラムを持ち運びしてもよい。
【０１６５】
すなわち、ＣＰＵ２１は、ディスク２３が記憶するソフトウェア・プログラム（コンピュータ・プログラム：以下、単に「プログラム」と称する）を、実行する際にメモリ２２にコピーし、演算処理を実行する。ＣＰＵ２１は、プログラム実行に必要なデータをメモリ２２から読み取る。表示が必要な場合には、ＣＰＵ２１は、出力装置２６に出力結果を表示する。外部からプログラムを入力する場合、ＣＰＵ２１は、入力装置２５からプログラムを読み取る。ＣＰＵ２１は、上述した図１、図８、図１２、図１８、あるいは、図２４に示した血圧推定装置の各部（または、圧力制御部）が表す機能（処理）に対応するところのメモリ２２にある血圧推定プログラム（図２、図１３、図１９、あるいは、図２５）を解釈し実行する。ＣＰＵ２１は、上述した本発明の各実施形態において説明した処理を、順次実行する。
【０１６６】
すなわち、このような場合、本発明は、係る血圧推定プログラムによっても成し得ると捉えることができる。更に、係る血圧推定プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体によっても、本発明は成し得ると捉えることができる。
【０１６７】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態には限定されない。すなわち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【０１６８】
この出願は、２０１４年２月１３日に出願された日本出願特願２０１４−０２５３７２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１６９】
１０１    血圧推定装置
１０２    血圧推定部
２００１    血圧情報
２００２    脈波情報
４０１    カフ
４０２    脈波計測部
４０３    脈波計測部
４０４    圧力制御部
４０５    入力部
４０６    表示部
４０７    圧力計測部
４０８    血圧測定装置
１１０１    血圧推定装置
１１０２    血圧推定部
２００１    血圧情報
２００２    特定の脈波情報
２００３    圧力信号
２００４    脈波信号
２００５    脈波信号
２００６    血圧情報
２００７    血圧情報
１００１    脈波計測部
１００２    脈波計測部
１００３    脈波計測部
１００４    脈波計測部
１００５    カフ
１００６    圧迫袋
１００７    血圧測定装置
１００８    血圧測定装置
１２０１    血圧測定装置
１２０２    血圧推定装置
１２０３    圧力制御部
１４０１    血圧測定装置
１４０２    血圧推定装置
１４０３    圧力制御部
２０    計算処理装置
２１    ＣＰＵ
２２    メモリ
２３    ディスク
２４    不揮発性記録媒体
２５    入力装置
２６    出力装置
２７    通信ＩＦ
【図１】
0006508064.tif 000002
【図２】
0006508064.tif 000003
【図３】
0006508064.tif 000004
【図４】
0006508064.tif 000005
【図５】
0006508064.tif 000006
【図６】
0006508064.tif 000007
【図７】
0006508064.tif 000008
【図８】
0006508064.tif 000009
【図９】
0006508064.tif 000010
【図１０】
0006508064.tif 000011
【図１１Ａ】
0006508064.tif 000012
【図１１Ｂ】
0006508064.tif 000013
【図１１Ｃ】
0006508064.tif 000014
【図１２】
0006508064.tif 000015
【図１３】
0006508064.tif 000016
【図１４】
0006508064.tif 000017
【図１５】
0006508064.tif 000018
【図１６】
0006508064.tif 000019
【図１７】
0006508064.tif 000020
【図１８】
0006508064.tif 000021
【図１９】
0006508064.tif 000022
【図２０Ａ】
0006508064.tif 000023
【図２０Ｂ】
0006508064.tif 000024
【図２０Ｃ】
0006508064.tif 000025
【図２１Ａ】
0006508064.tif 000026
【図２１Ｂ】
0006508064.tif 000027
【図２２】
0006508064.tif 000028
【図２３】
0006508064.tif 000029
【図２４】
0006508064.tif 000030
【図２５】
0006508064.tif 000031
【図２６】
0006508064.tif 000032