(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサが装着された被検者の指に装着されて当該被検者の生体情報の取得を支援する用具であって、
装着時において被検者の指の第１の側に配置され、内周面を有する第１支持体と、
装着時において前記第１の側と反対側である被検者の指の第２の側に配置され、前記第１支持体との相対位置が不変である第２支持体と、
前記第１支持体および前記第２支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
を備えており、
装着時において、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第２支持体の間において当該指を挟んで前記袋体と対向する位置の少なくとも一方に前記センサが配置されるように、前記袋体が配置されている、支援用具。
【請求項２】
前記内周面は、円弧状に延びている、請求項１に記載の支援用具。
【請求項３】
生体の指を模した押圧部材が前記袋体の外面に設けられている、請求項１または２に記載の支援用具。
【請求項４】
前記第１支持体と前記第２支持体の少なくとも一方に、被検者の指への固定を補助する固定補助部が設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載の支援用具。
【請求項５】
前記固定補助部は、被検者の指の一部を包囲する弾性部材を有している、請求項４に記載の支援用具。
【請求項６】
前記通路形成部は、前記第１支持体の外周面に設けられるとともに、前記流体通路と連通するチューブとの接続部を有している、請求項１から５のいずれか一項に記載の支援用具。
【請求項７】
前記通路形成部と前記接続部の少なくとも一方は、前記第１支持体に対して可動とされている、請求項６に記載の支援用具。
【請求項８】
被検者の指へのアクセスを許容する貫通穴が、前記第１支持体または前記第２支持体に形成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の支援用具。
【請求項９】
前記生体情報は、毛細血管再充満時間と血液中物質濃度の少なくとも一方を含んでいる、請求項１から８のいずれか一項に記載の支援用具。
【請求項１０】
被検者の指に装着され、当該被検者の生体情報に応じた信号を出力するセンサと、
前記センサが装着された前記被検者の指に装着される支援用具と、
前記センサから出力される信号に基づいて前記生体情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報を出力する情報出力部と、
を備えており、
前記支援用具は、
装着時において被検者の指の第１の側に配置され、内周面を有する第１支持体と、
装着時において前記第１の側と反対側である被検者の指の第２の側に配置され、前記第１支持体との相対位置が不変である第２支持体と、
前記第１支持体および前記第２支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
を備えており、
前記支援用具の装着時において、前記センサは、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第２支持体の間において当該指を挟んで前記袋体と対向する位置の少なくとも一方に配置され、
前記通路形成部を通じて前記袋体内の流体の体積を調節し、被検者の指に加わる圧力を調節する圧力調節部をさらに備えている、生体情報取得システム。
【請求項１１】
前記圧力調節部は、電動ポンプを含んでいる、請求項１０に記載の生体情報取得システム。
【請求項１２】
前記支援用具は、被検者の指が装着されると作動するスイッチを備えており、
前記スイッチの作動に応じて、前記電動ポンプを駆動する制御部をさらに備えている、請求項１１に記載の生体情報取得システム。
【請求項１３】
電源から前記電動ポンプへの電力供給能力を監視する電源監視部を備えており、
電源監視部は、前記電力供給能力が所定値を下回ると、前記圧力調節部に電動ポンプの駆動を停止させる、請求項１１または１２に記載の生体情報取得システム。
【請求項１４】
前記圧力調節部は、手動で前記流体の体積を調節する機構を含んでいる、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。
【請求項１５】
被検者の指に加わる圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力に応じた音声を出力する音声出力部と、
を備えている、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。
【請求項１６】
被検者の指に装着され、当該被検者の生体情報に応じた信号を出力するセンサと、
前記センサが装着された前記被検者の指に装着される支援用具と、
前記センサから出力される信号に基づいて前記生体情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報を出力する情報出力部と、
を備えており、
前記支援用具は、
装着時において被検者の指の第１の側に配置され、内周面を有する第１支持体と、
装着時において前記第１の側と反対側である被検者の指の第２の側に配置され、前記第１支持体との相対位置が不変である第２支持体と、
前記第１支持体および前記第２支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
を備えており、
前記支援用具の装着時において、前記センサは、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第２支持体の間の少なくとも一方に配置され、
前記通路形成部を通じて前記袋体内の流体の体積を調節し、被検者の指に加わる圧力を調節する圧力調節部をさらに備えており、
前記センサは、
第１波長を有する第１の光、および第２波長を有する第２の光を出射する発光部と、
被検者の指を通過または反射した前記第１の光と前記第２の光の強度に応じて、それぞれ第１信号および第２信号を出力する受光部と、
を備えており、
前記情報取得部は、
前記第１信号に基づいて前記第１の光の減光度を取得し、前記第２信号に基づいて前記第２の光の減光度を取得する第１減光度取得部と、
前記第１の光の減光度および前記第２の光の減光度に基づいて、血液由来の減光度を取得する第２減光度取得部と、
前記袋体による被検者の指の圧迫に伴う前記血液由来の減光度の経時変化に基づいて、指の生体組織への毛細血管再充満時間を特定する毛細血管再充満時間特定部と、
を備えている生体情報取得システム。
【請求項１７】
前記発光部は、第３波長を有する第３の光を出射し、
前記受光部は、被検者の指を通過または反射した前記第３の光の強度に応じて、第３信号を出力し、
前記第１波長と前記第２波長は、ヘモグロビンにより吸収される波長であり、
前記第３波長は、ヘモグロビンによる吸収よりも水による吸収が大きい波長であり、
前記情報取得部は、
前記袋体による被検者の指の圧迫に伴う少なくとも前記第３信号の経時変化に基づいて、血液以外の被検者の生体組織に係る情報を取得する、請求項１６に記載の生体情報取得システム。
【請求項１８】
前記センサは、
互いに異なるＮ種（Ｎは３以上の整数）の波長を有する光を出射する発光部と、
被検者の指を通過または反射した前記Ｎ種の光の強度に応じて、Ｎ種の信号を出力する受光部と、
を備えており、
前記情報取得部は、
前記Ｎ種の信号に基づいて、Ｎ種の減光度を取得する第１減光度取得部と、
前記Ｎ種の減光度から選ばれた最大で（Ｎ−１）種の組合せに係る２つの減光度に基づいて、最大で（Ｎ−１）種の血液由来の減光度を取得する第２減光度取得部と、
前記最大で（Ｎ−１）種の血液由来の減光度に基づいて、最大で（Ｎ−１）種の血液中物質濃度を特定する血液中物質濃度特定部と、
を備えている、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。
【請求項１９】
前記情報出力部による前記血液中物質濃度の出力は、前記袋体により被検者の指が圧迫されていない状態において行なわれ、
前記袋体により被検者の指が圧迫されている間、前記情報出力部は、前記血液中物質濃度の出力を中止、あるいは加圧前の出力値を維持する、請求項１８に記載の生体情報取得システム。
【請求項２０】
前記圧力調節部を所定のインターバルで動作させる制御部を備えている、請求項１０から１９のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。
【請求項２１】
被検者の指に装着され、当該被検者の生体情報に応じた信号を出力するセンサと、
前記センサが装着された前記被検者の指に装着される支援用具と、
前記センサから出力される信号に基づいて前記生体情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報を出力する情報出力部と、
を備えており、
前記支援用具は、
装着時において被検者の指の第１の側に配置され、内周面を有する第１支持体と、
装着時において前記第１の側と反対側である被検者の指の第２の側に配置され、前記第１支持体との相対位置が不変である第２支持体と、
前記第１支持体および前記第２支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
を備えており、
前記支援用具の装着時において、前記センサは、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第２支持体の間において当該指を挟んで前記袋体と対向する位置の少なくとも一方に配置され、
前記通路形成部を通じて前記袋体内の流体の体積を調節し、被検者の指に加わる圧力を調節する圧力調節部と、
前記圧力調節部の動作を開始させるスイッチと、
前記袋体による被検者の指の圧迫が解除されてから所定時間が経過するまで、前記スイッチの動作を無効にする禁止制御部と、
をさらに備えている、生体情報取得システム。
【請求項２２】
前記所定時間は、前記圧力調節部の動作状態に基づいて可変とされている、請求項２１に記載の生体情報取得システム。
【請求項２３】
前記袋体の内部圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力調節部は、前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記内部圧力が目標値となるように前記袋体内の流体の体積を調節する、請求項１０から２２のいずれか一項に記載の生体情報取得システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサが装着された生体情報取得を支援する用具に関する。また本発明は、当該用具を用いて被検者の生体情報を取得するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような生体情報の取得の例として、毛細血管再充満時間の測定が挙げられる。毛細血管再充満時間は、ショックの有無を評価するための簡便な指標とされ、輸液の要否の判断やトリアージ（多数傷病者発生時の優先度評価）など、救急医療領域において汎用されている手法である。具体的には、医療従事者が被検者の指の爪などの生体組織を圧迫し、当該圧迫を解除した後の爪や皮膚の色の変化を目視で確認する。概ね２秒以内に元の色に戻れば、正常な状態と判断される。しかしながら、手で生体組織の圧迫を行ない、目視で皮膚色の変化を確認する手法であるため定量性に欠け、測定者による誤差も生じやすい。【０００３】
そこでパルスオキシメータを毛細血管再充満時間の測定に用いることが提案されている。測定にあたっては、光センサとアクチュエータ（ソレノイドなど）を備えた支援用具が、被検者の指先に装着される（例えば、特許文献１を参照）。血液に吸収される波長の光を指先などの生体組織に入射させ、当該生体組織を透過した光の強度を光センサで測定する。アクチュエータで生体組織を圧迫すると、当該箇所の生体組織から血液が排除されるため、透過光の強度は増大する。圧迫を解除すると当該箇所の生体組織に血液が充填されるため、透過光の強度は減少する。圧迫を解除してから透過光強度が元のレベルに戻るまでの時間に基づいて、毛細血管再充満時間が特定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８０８２０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
再現性のある定量的な測定を行なうためには、生体組織に対する圧迫状態を一定にする必要がある。しかしながら、特許文献１に記載のようにアクチュエータによって直接的かつ局所的に生体組織を圧迫する構成の場合、アクチュエータの生体組織に対する当接位置が常に同じになるように支援用具を被検者の指に装着することは難しい。当接位置が異なると圧迫状態が変化するため、測定結果の再現性が低下する。【０００６】
よって本発明は、生体組織の圧迫を伴う生体情報の取得を行なうにあたり、一定の圧迫状態を容易に再現可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第１の態様は、センサが装着された被検者の指に装着されて当該被検者の生体情報の取得を支援する用具であって、
装着時において被検者の指の第１の側に配置され、内周面を有する第１支持体と、
装着時において前記第１の側と反対側である被検者の指の第２の側に配置され、前記第１支持体との相対位置が不変である第２支持体と、
前記第１支持体および前記第２支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
を備えており、
装着時において、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第２支持体の間の少なくとも一方に前記センサが配置されるように構成されている。【０００８】
このような構成によれば、柔軟な材料で形成された袋体の膨張により被検者の指に対する圧迫が行なわれるため、均一な圧迫力を非局所的に加えることができる。したがって、装着の度に支援用具と被検者の指の相対位置が変化しても、その影響が圧迫状態に及ぶことを抑制できる。【０００９】
また、センサは袋体の外側で被検者の指に装着されているため、袋体の膨張と収縮に伴って被検者の指との相対位置が変化しない。したがって、装着の度に支援用具と被検者の指の相対位置が変化しても、その影響がセンサによる検出結果に及ぶことを抑制できる。【００１０】
また、袋体に対する空気の出し入れのみで加圧状態の設定と解除が可能であり、アクチュエータの駆動機構を支援用具に内蔵する必要がない。したがって、支援用具の小型化および軽量化が可能であり、これを装着した被検者に与える負担を抑制できる。さらにそのような支援用具を低コストで提供できる。【００１１】
ここで、前記生体情報は、毛細血管再充満時間と血液中物質濃度の少なくとも一方を含みうる。【００１２】
以上説明したように、上記の構成によれば、生体組織の圧迫を伴う生体情報の取得を行なうにあたり、一定の圧迫状態を容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、定量的かつ再現性よく行なうことができる。【００１３】
前記内周面は、円弧状に延びている構成としてもよい。【００１４】
このような構成によれば、平坦な内周面に袋体が装着された構成と比較して、より少ない袋体の体積変化で加圧状態を形成できる。換言すると、より容積の小さな袋体を用いて加圧状態を形成できる。すなわち、より小型の送気機構を用いつつも、迅速な加圧状態の形成が可能となる。袋体の収縮による加圧状態の解除時においても同様の効果が得られる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現可能としつつ、装置の小型化やコストの抑制が可能となる。【００１５】
生体の指を模した押圧部材が前記袋体の外面に設けられている構成としてもよい。【００１６】
このような構成によれば、従来の医療従事者の手による圧迫に似た、より自然な圧迫状態を形成できる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、より自然な生体情報の取得が可能である。【００１７】
前記第１支持体と前記第２支持体の少なくとも一方に、被検者の指への固定を補助する固定補助部が設けられている構成としてもよい。【００１８】
このような構成によれば、ユーザは、固定補助部をガイドにして支援用具を被検者の指に装着できる。必要に応じてテープなどで固定補助部を指に対して固定することにより、測定中における支援用具の指に対する位置ずれを防止できる。したがって、指に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より再現性よく行なうことができる。【００１９】
ここで前記固定補助部は、被検者の指の一部を包囲する弾性部材を有している構成としてもよい。【００２０】
このような構成によれば、テープのような補助固定具を必要とすることなく、支援用具を被検者の指に固定できる。これにより、測定中における支援用具の指に対する位置ずれを防止でき、指に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。したがって、被検者の生体情報の取得を、より再現性よく行なうことができる。【００２１】
前記通路形成部は、前記第１支持体の外周面に設けられるとともに、前記流体通路と連通するチューブとの接続部を有している構成としてもよい。【００２２】
このような構成によれば、支援用具をチューブに対して着脱可能にできる。これにより、チューブを袋体と一体に成形する必要がなくなり、支援用具の製造コストが抑制される。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、支援用具のみを使い捨てにしたいといった要請に応えることができる。【００２３】
前記通路形成部と前記接続部の少なくとも一方は、前記第１支持体に対して可動とされている構成としてもよい。【００２４】
このような構成によれば、接続部に接続されたチューブが被検者の体動によって変位しても、通路形成部がこれに追従して変位するため、体動による支援用具の位置ずれを抑制できる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より再現性よく行なうことができる。【００２５】
被検者の指へのアクセスを許容する貫通穴が、前記第１支持体または前記第２支持体に形成されている構成としてもよい。【００２６】
このような構成によれば、袋体に空気を送り込む機構が何らかの理由により機能しなくなった非常時においても、ユーザの手によって被検者の指を直接的あるいは間接的に圧迫して生体情報を取得することができる。【００２７】
上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第２の態様は、被検者の指に装着されて当該被検者の生体情報の取得を支援する用具であって、
装着時において被検者の指の第１の側に配置され、内周面を有する第１支持体と、
装着時において前記第１の側と反対側である被検者の指の第２の側に配置され、前記第１支持体との相対位置が不変である第２支持体と、
前記第１支持体および前記第２支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
装着時において、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第２支持体の間の少なくとも一方に配置され、被検者の生体情報に対応する信号を出力するセンサと、
を備えている。【００２８】
このような構成によれば、第１の態様について説明した効果に加え、支援用具を被検者の指に装着するという操作のみで、生体情報の取得が可能になる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、被検者の生体情報の取得を簡便かつ再現性よく行なうことができる。【００２９】
ここで、前記生体情報は、毛細血管再充満時間と血液中物質濃度の少なくとも一方を含みうる。【００３０】
前記通路形成部に接続され、前記第１支持体および前記第２支持体よりも高い柔軟性を有するチューブを備えており、
前記チューブは、
前記通路形成部と連通して前記流体通路の一部を形成する通気路と、
前記センサと電気的に接続された信号線を収容する信号線収容部と、
を備えている構成としてもよい。【００３１】
あるいは、前記通路形成部に接続され、前記第１支持体および前記第２支持体よりも高い柔軟性を有するチューブを備えており、
前記チューブは、
前記通路形成部と連通して前記流体通路の一部を形成する通気路と、
前記センサと電気的に接続された信号線を着脱可能に保持する信号線保持部と、
を備えている構成としてもよい。【００３２】
これらの構成によれば、電気系のケーブルと通気系のホースを単一の線路にまとめることができる。これにより、被検者の体動などにより２本の線路が個々に変位しうる場合と比較すると、体動などによる支援用具の位置ずれを抑制できる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より再現性よく行なうことができる。【００３３】
上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第３の態様は、生体情報取得システムであって、
被検者の指に装着される支援用具と、
被検者の指に装着され、当該被検者の生体情報に応じた信号を出力するセンサと、
前記センサから出力される信号に基づいて前記生体情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部が取得した情報を出力する情報出力部と、
を備えており、
前記支援用具は、
装着時において被検者の指の第１の側に配置され、内周面を有する第１支持体と、
装着時において前記第１の側と反対側である被検者の指の第２の側に配置され、前記第１支持体との相対位置が不変である第２支持体と、
前記第１支持体および前記第２支持体よりも柔軟な材料で形成され、少なくとも一部が前記内周面に沿って配置された袋体と、
前記袋体の内部と連通する流体通路を形成する通路形成部と、
を備えており、
前記支援用具の装着時において、前記センサは、被検者の指と前記袋体の間、および被検者の指と前記第２支持体の間の少なくとも一方に配置され、
前記通路形成部を通じて前記袋体内の流体の体積を調節し、被検者の指に加わる圧力を調節する圧力調節部をさらに備えている。【００３４】
このような構成によれば、上記第１の態様と第２の態様について説明した効果を得ることができる。【００３５】
前記圧力調節部は、電動ポンプを含んでいる構成としてもよい。【００３６】
このような構成によれば、袋体の膨張による被検者の指の圧迫を自動化でき、一定の圧迫状態を容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、定量的かつ再現性よく行なうことができる。【００３７】
前記支援用具は、被検者の指が装着されると作動するスイッチを備えている構成としてもよい。この場合、前記生体情報取得システムは、前記スイッチの作動に応じて、前記電動ポンプを駆動する制御部を備えている。【００３８】
このような構成によれば、支援用具が被検者の指に装着されることにより、自動的に電動ポンプによる加圧動作を開始させることができる。また支援用具が被検者の指に対して適切な位置に装着されていない場合に、電動ポンプによる加圧動作を開始させないようにできる。あるいは、測定中に支援用具が被検者の指に対する適切な位置からずれてしまった場合に、電動ポンプによる加圧動作を中止させることができる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より正確かつ再現性よく行なうことができる。【００３９】
前記生体情報取得システムは、電源から前記電動ポンプへの電力供給能力を監視する電源監視部を備えている構成としてもよい。この場合、電源監視部は、前記電力供給能力が所定値を下回ると、前記圧力調節部に電動ポンプの駆動を停止させる。【００４０】
十分な電力が供給されない状況下で電動ポンプが駆動されると、被検者の指に対する所望の圧迫状態が得られない場合がある。上記の構成によれば、そのような状態で測定が行なわれ、不正確な被検者の生体情報が取得される事態を回避できる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、被検者の生体情報の取得を、より正確かつ再現性よく行なうことができる。【００４１】
前記圧力調節部は、手動で前記流体の体積を調節する機構を含んでいる構成としてもよい。【００４２】
電動ポンプの代わりに手動調節機構を備える構成の場合、圧力調節部の構成を簡略化できるとともに、装置を小型化・軽量化できる。電動ポンプに加えて手動調節機構を備える構成の場合、電源の電動ポンプへの電力供給能力が不十分となったときにも手動での生体情報取得が可能となる。あるいは、電源がバッテリである場合において、必要に応じて手動による生体情報取得を実行することにより、電力を節約できる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、状況に応じた被検者の生体情報の測定が可能となる。【００４３】
前記生体情報取得システムは、
被検者の指に加わる圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力に応じた音声を出力する音声出力部と、
を備えている、構成としてもよい。【００４４】
このような構成によれば、ユーザは被検者の指が圧迫状態にあるかを容易に把握できる。特に袋体の加圧を手動で行う場合において、ユーザは、音声出力部が出力する音声を、所望の圧迫状態を形成するための目安として利用できる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態をより容易に再現しつつ、被検者の生体情報の取得を、正確かつ再現性よく行なうことができる。【００４５】
前記センサは、
第１波長を有する第１の光、および第２波長を有する第２の光を出射する発光部と、
被検者の指を通過または反射した前記第１の光と前記第２の光の強度に応じて、それぞれ第１信号および第２信号を出力する受光部と、
を備えており、
前記情報取得部は、
前記第１信号に基づいて前記第１の光の減光度を取得し、前記第２信号に基づいて前記第２の光の減光度を取得する第１減光度取得部と、
前記第１の光の減光度および前記第２の光の減光度に基づいて、血液由来の減光度を取得する第２減光度取得部と、
前記袋体による被検者の指の圧迫に伴う前記血液由来の減光度の経時変化に基づいて、指の生体組織への毛細血管再充満時間を特定する毛細血管再充満時間特定部と、
を備えている構成としてもよい。【００４６】
このような構成によれば、袋体を膨張させることで被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現可能であるため、被検者の毛細血管再充満時間の測定を、定量的かつ再現性よく行なうことができる。【００４７】
前記発光部は、第３波長を有する第３の光を出射し、
前記受光部は、被検者の指を通過または反射した前記第３の光の強度に応じて、第３信号を出力し、
前記第１波長と前記第２波長は、ヘモグロビンにより吸収される波長であり、
前記第３波長は、ヘモグロビンによる吸収よりも水による吸収が大きい波長であり、
前記情報取得部は、
前記袋体による被検者の指の圧迫に伴う少なくとも前記第３信号の経時変化に基づいて、血液以外の被検者の生体組織に係る情報を取得する構成としてもよい。【００４８】
このような構成によれば、袋体を膨張させることで被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現可能であるため、浮腫の診断を再現性よく行なうことができる。【００４９】
前記センサは、
互いに異なるＮ種（Ｎは３以上の整数）の波長を有する光を出射する発光部と、
被検者の指を通過または反射した前記Ｎ種の光の強度に応じて、Ｎ種の信号を出力する受光部と、
を備えており、
前記情報取得部は、
前記Ｎ種の信号に基づいて、Ｎ種の減光度を取得する第１減光度取得部と、
前記Ｎ種の減光度から選ばれた最大で（Ｎ−１）種の組合せに係る２つの減光度に基づいて、最大で（Ｎ−１）種の血液由来の減光度を取得する第２減光度取得部と、
前記最大で（Ｎ−１）種の血液由来の減光度に基づいて、最大で（Ｎ−１）種の血液中物質濃度を特定する血液中物質濃度特定部と、
を備えている構成としてもよい。【００５０】
このような構成によれば、袋体を膨張させることで被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現可能であるため、被検者の血液中物質濃度の測定を、定量的かつ再現性よく行なうことができる。【００５１】
前記情報出力部による前記血液中物質濃度の出力は、前記袋体により被検者の指が圧迫されていない状態において行なわれる構成としてもよい。この場合、前記袋体により被検者の指が圧迫されている間、前記情報出力部は、前記血液中物質濃度の出力を中止、あるいは加圧前の出力値を維持する。【００５２】
このような構成によれば、被検者の血液中物質濃度の測定を、定量的かつ再現性よく行ないつつ、常に有効な測定値を安心感とともにユーザに提示できる。【００５３】
前記生体情報取得システムは、前記圧力調節部を所定のインターバルで動作させる制御部を備えている構成としてもよい。【００５４】
このような構成によれば、所定時間の経過ごとに袋体を自動的に膨張させ、被検者の指を圧迫できる。その際、一定の圧迫状態を容易に再現可能であるため、例えば手術中や集中治療室（ＩＣＵ）における患者の治療効果や容体悪化の傾向を、自動的かつ正確に確認できる。【００５５】
前記生体情報取得システムは、
前記圧力調節部の動作を開始させるスイッチと、
前記袋体による被検者の指の圧迫が解除されてから所定時間が経過するまで、前記スイッチの動作を無効にする禁止制御部と、
を備えている構成としてもよい。【００５６】
袋体による被検者の指の圧迫が解除された後、血液が指の生体組織に戻り、元の状態に回復するまでにはある程度の時間を要する。回復前にスイッチが操作されてしまうと、当該操作により行なわれる圧迫を通じて得られた被検者の生体情報は正確性を欠く場合がある。上記の構成によれば、圧迫を解除された被検者の指が元の状態に回復する前に次回の測定が行なわれることを防止できる。したがって、被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、被検者の生体情報の取得を、より正確かつ再現性よく行なうことができる。【００５７】
ここで前記所定時間は、前記圧力調節部の動作状態に基づいて可変とされている構成としてもよい。【００５８】
非局所的な加圧であるとは言え、袋体による圧迫が繰返し行なわれると、被検者の指の生体組織にかかる負担が大きくなる。上記の構成によれば、被検者の指に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、被検者に与える負担を抑制できる。【００５９】
前記生体情報取得システムは、前記袋体の内部圧力を検出する圧力センサを備えている構成としてもよい。この場合、前記圧力調節部は、前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記内部圧力が目標値となるように前記袋体内の流体の体積を調節する。【００６０】
圧力調節部が一定の動作を行なったとしても、被検者の指の形状や、センサおよび支援用具の装着位置に応じて、被検者の指に加わる圧力が異なる場合がある。上記のような構成によれば、被検者の指に実際にどの程度の圧力が加えられているのかを把握できる。そのため、被検者の指の形状や、センサおよび支援用具の装着位置によらず、一定の圧迫状態を容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より正確かつ再現性よく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態に係る生体情報取得システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】上記生体情報取得システムが備える支援用具において、袋体が膨張した状態を示す断面図である。
【図３】上記支援用具の構成により得られる効果を説明するための図である。
【図４】上記生体情報取得システムにおける第２減光度取得部が行なう処理の一例を説明する図である。
【図５】上記支援用具の変形例を模式的に示す断面図である。
【図６】上記支援用具の変形例を模式的に示す断面図である。
【図７】上記支援用具に接続されるチューブの一例を模式的に示す断面図である。
【図８】上記支援用具に接続されるチューブの別例を模式的に示す断面図である。
【図９】上記支援用具の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】上記支援用具の第２の実施形態を示す斜視図である。
【図１１】上記支援用具の第３の実施形態を示す斜視図である。
【図１２】上記支援用具の第４の実施形態を示す斜視図である。
【図１３】上記支援用具の第５の実施形態を示す斜視図である。
【図１４】図１３の線XIV−XIVに沿う断面図である。
【図１５】上記支援用具の第６の実施形態を示す斜視図である。
【図１６】上記支援用具の第７の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本発明の実施形態の例について、添付の図面を参照しつつ以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００６３】
図１は、本発明の一実施形態に係る生体情報取得システム１の構成を模式的に示す図である。生体情報取得システム１は、センサ２、支援用具３、および生体情報取得装置４を備えている。
【００６４】
センサ２は、被検者の指５に装着され、被検者の生体情報に応じた信号を出力するように構成されている。
【００６５】
支援用具３は、センサ２が装着された被検者の指５に装着され、生体情報取得を支援する用具である。
【００６６】
生体情報取得装置４は、情報取得部４１を備えている。情報取得部４１は、センサ２から出力される信号に基づいて、被検者の生体情報を取得するように構成されている。
【００６７】
生体情報取得装置４は、情報出力部４２を備えている。情報出力部４２は、情報取得部４１が取得した情報を出力するように構成されている。
【００６８】
支援用具３は、第１支持体３１を備えている。第１支持体３１は、支援用具３が被検者の指５に装着されたとき、指５の爪側５ａ（第１の側の一例）に配置される。
【００６９】
支援用具３は、第２支持体３２を備えている。第２支持体３２は、支援用具３が被検者の指５に装着されたとき、指５の腹側５ｂ（第２の側の一例）に配置される。すなわち、第２支持体３２は、指５を挟んで第１の支持体３１と反対側に配置される。
【００７０】
第１支持体３１と第２支持体３２は、例えば、硬質の樹脂により成形されている。これにより、第１支持体３１と第２支持体３２は、相対位置が不変とされている。
【００７１】
支援用具３は、袋体３３を備えている。袋体３３は、第１支持体３１および第２支持体３２よりも柔軟な材料で形成されている。当該材料の例としては、軟質の樹脂、ゴムなどが挙げられる。袋体３３は、第１支持体３１の内周面３１ａに沿って配置されている。
【００７２】
支援用具３が被検者の指５に装着された状態において、センサ２は、被検者の指５と、第２支持体３２および袋体３３との間に配置される。
【００７３】
支援用具３は、通気チューブ３４（通路形成部の一例）を備えている。通気チューブ３４は、袋体３３の内部と連通する通気路（流体通路の一例）を形成している。
【００７４】
生体情報取得装置４は、圧力調節部４３を備えている。圧力調節部４３は、通気チューブ３４を通じて袋体３３内の空気の体積を調節することにより、被検者の指５に加わる圧力を調節するように構成されている。
【００７５】
具体的には、圧力調節部４３が通気チューブ３４を通じて袋体３３に空気を送り込むことにより、袋体３３内の空気の体積が増加する。これにより、図２に示すように、柔軟な材料で形成されている袋体３３が膨張し、センサ２とともに被検者の指５が圧迫される。この圧迫によって、被検者の指５の生体組織における血液が排除される。指５に加えられる圧力は、血液を排除するために、被検者の最大動脈血圧（２００ｍｍＨｇ程度）以上とされる。
【００７６】
逆に圧力調節部４３が通気チューブ３４を通じて袋体３３内の空気を抜くことにより、袋体３３内の空気の体積が減少する。これにより、図１に示す元の状態まで袋体３３が収縮し、被検者の指５に対する圧迫状態が解除される。
【００７７】
圧迫状態と圧迫解除状態とでセンサ２からの出力信号が変化する。生体情報取得装置４の情報取得部４１は、当該出力信号の変化に基づいて、被検者の生体情報を取得する。取得された情報は、情報出力部４２を通じて医療従事者などのユーザに提供される。
【００７８】
上記の構成によれば、柔軟な材料で形成された袋体３３の膨張により被検者の指５に対する圧迫が行なわれるため、均一な圧迫力を非局所的に加えることができる。したがって、装着の度に支援用具３と被検者の指５の相対位置が変化しても、その影響が圧迫状態に及ぶことを抑制できる。
【００７９】
また、センサ２は袋体３３の外側で被検者の指５に装着されているため、袋体３３の膨張と収縮に伴って被検者の指５との相対位置が変化しない。したがって、装着の度に支援用具３と被検者の指５の相対位置が変化しても、その影響がセンサ２による検出結果に及ぶことを抑制できる。
【００８０】
また、袋体３３に対する空気の出し入れのみで加圧状態の設定と解除が可能であり、アクチュエータの駆動機構を支援用具３に内蔵する必要がない。したがって、支援用具３の小型化および軽量化が可能であり、これを装着した被検者に与える負担を抑制できる。さらにそのような支援用具３を低コストで提供できる。
【００８１】
以上説明したように、上記の構成によれば、生体組織の圧迫を伴う生体情報の取得を行なうにあたり、一定の圧迫状態を容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、定量的かつ再現性よく行なうことができる。
【００８２】
センサ２は、発光部２１を備えている。発光部２１は、被検者の指５における爪側５ａに装着される。発光部２１は、第１波長λ１を有する第１の光と、第２波長λ２を有する第２の光を出射するように構成されている。発光部２１は、第１波長λ１の一例として６６０ｎｍの赤色光を出射する発光素子と、第２波長λ２の一例として９４０ｎｍの赤外光を出射する発光素子を備えている。各発光素子は、生体情報取得装置４の情報取得部４１からの制御信号に応じて、所定のタイミングで発光する。発光素子の例としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオードが挙げられる。出射された第１の光と第２の光は、それぞれ被検者の指５に入射する。
【００８３】
センサ２は、受光部２２を備えている。受光部２２は、被検者の指５における腹側５ｂに装着される。受光部２２は、指５を通過した第１の光と第２の光を受光可能な位置に配置される。受光部２２は、受光した第１の光の強度Ｉ１に応じた第１信号Ｓ１、および受光した第２の光の強度Ｉ２に応じた第２信号Ｓ２を出力するように構成されている。受光部２２として機能する素子の例としては、フォトダイオードが挙げられる。受光部２２より出力された信号Ｓ１、Ｓ２は、生体情報取得装置４の情報取得部４１に入力される。
【００８４】
情報取得部４１は、第１減光度取得部４１１を備えうる。第１減光度取得部４１１は、第１信号Ｓ１に基づいて第１の光の減光度Ａ１を取得し、第２信号Ｓ２に基づいて第２の光の減光度Ａ２を取得するように構成されている。減光度Ａ１、Ａ２は、それぞれ第１信号Ｓ１と第２信号Ｓ２の、ある時刻（例えば生体組織の圧迫前）における受光光量と別の時刻（例えば生体組織の圧迫中）における受光光量の比として計算され、次式で表わされる。
Ａ１＝ｌｏｇ（Ｉ１／Ｉｏ１）                                 （１）
Ａ２＝ｌｏｇ（Ｉ２／Ｉｏ２）                                 （２）
ここでＩｏ１、Ｉｏ２が基準時刻（例えば生体組織の圧迫前）における受光光量を示し、Ｉ１、Ｉ２が測定時における受光光量を示している。添え字１は第１の光を、添え字２は第２の光を表している。
【００８５】
情報取得部４１は、第２減光度取得部４１２を備えうる。第２減光度取得部４１２は、第１減光度取得部４１１が取得した第１の光と第２の光の減光度Ａ１、Ａ２に基づいて、血液由来の減光度Ａｂを取得するように構成されている。具体的には、減光度Ａ１と減光度Ａ２の差分に基づいて、血液由来の減光度Ａｂを取得するように構成されている。この処理の原理について、以下詳しく説明する。
【００８６】
袋体３３の膨張により被検者の指５を圧迫することにより、生体組織の厚みが変化する。その際に生じる減光度の変化Ａは、血液の厚み変化と血液以外の組織の厚み変化とに起因する。この事実は次式で表わされる。
Ａ１＝Ａｂ１＋Ａｔ１＝Ｅ１ＨｂＤｂ＋Ｚ１Ｄｔ                 （３）
Ａ２＝Ａｂ２＋Ａｔ２＝Ｅ２ＨｂＤｂ＋Ｚ２Ｄｔ                 （４）
ここで、Ｅは吸光係数（dl g-1cm-1）、Ｈｂは血色素濃度（g dl-1）、Ｚは血液以外の組織の減光率（cm-1）、Ｄは変化した厚み（cm）を表している。添え字ｂは血液を、添え字ｔは血液以外の組織を、添え字１は第１の光を、添え字２は第２の光を表している。
【００８７】
血液以外の組織の波長依存性は無視できるため、Ｚ１＝Ｚ２とできる。ここで式（４）より式（３）を減ずると、次式を得る。
Ａ２−Ａ１＝（Ｅ２−Ｅ１）ＨｂＤｂ                    
右辺には血液の情報のみが含まれている。したがって、減光度Ａ１と減光度Ａ２の差分をとることにより、血液由来の減光度Ａｂを得ることができる。
【００８８】
図４は、センサ２の上から指５を圧迫した場合における、減光度Ａ１、減光度Ａ２、および血液由来の減光度Ａｂ（＝Ａ２−Ａ１）の経時変化を示すグラフである。
【００８９】
圧迫を解除しても減光度Ａ１、Ａ２の値が圧迫開始前の水準に戻らず、血液以外の組織の変形が影響を及ぼしていることが判る。一方、減光度の差分値（Ａ２−Ａ１）すなわち血液由来の減光度Ａｂは、圧迫の解除後に圧迫開始前の水準に収束していくことが判る。すなわち、異なる波長の光を組織に照射することにより得られた減光度同士の差分をとるという単純な演算操作のみで、血液以外の組織の変形の影響を除去できる。
【００９０】
図１に示すように、情報取得部４１は、毛細血管再充満時間特定部４１３を備えうる。毛細血管再充満時間特定部４１３は、第２減光度取得部４１２が取得した袋体３３による被検者の指５の圧迫に伴う血液由来の減光度Ａｂ（＝Ａ２−Ａ１）の経時変化に基づいて、指５の生体組織への毛細血管再充満時間を特定するように構成されている。具体的には、血液由来の減光度Ａｂが圧迫開始前の水準にある程度近づいたと判断できる適当な閾値を定める。そして圧迫を解除した時点から、血液由来の減光度Ａｂが当該閾値に到達するまでの時間（図４におけるＴ）を毛細血管再充満時間として特定する。これにより、圧迫の程度の相違に起因して生ずる血液以外の組織の変形の影響を受けずに、毛細血管再充満時間を正確に特定することができる。
【００９１】
情報取得部４１は、毛細血管再充満時間特定部４１３により特定された毛細血管再充満時間Ｔを示す信号ＳＴを情報出力部４２へ入力する。情報出力部４２は、信号ＳＴに応じた適宜の態様で毛細血管再充満時間Ｔを出力する。出力態様の例としては、毛細血管再充満時間Ｔに対応する数値、色、シンボルの少なくとも１つによる表示や、毛細血管再充満時間Ｔに対応する音声の出力などが挙げられる。
【００９２】
上記のような構成によれば、袋体３３を膨張させることで被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現可能であるため、被検者の毛細血管再充満時間の測定を、定量的かつ再現性よく行なうことができる。
【００９３】
センサ２の発光部２１は、上記の第１波長λ１を有する第１の光と第２波長λ２を有する第２の光に加え、第３波長λ３を有する第３の光を出射するように構成してもよい。上記の第１波長λ１と第２波長λ２がヘモグロビンにより吸収される波長であるのに対し、第３波長λ３は、ヘモグロビンによる吸収よりも水による吸収が大きい波長とされる。第３波長λ３の例としては、１３００ｎｍが挙げられる。この場合、センサ２の受光部２２は、被検者の指５を通過した第３の光の強度に応じて、第３信号Ｓ３を出力するように構成される。
【００９４】
本例において生体情報取得装置４の情報取得部４１は、受光部２２が出力する第３信号Ｓ３に基づいて、血液以外の被検者の生体組織に係る情報を取得するように構成される。具体的には、第１減光度取得部４１１が、第３信号Ｓ３に基づいて第３の光の減光度Ａ３を取得する。減光度Ａ３は、血液および血液以外の生体組織の水分による光吸収の情報を示しているため、袋体３３の膨張による被検者の指５が圧迫が解除されても減光度Ａ３の値が圧迫開始前の水準に戻らない場合、浮腫の存在が疑われる。
【００９５】
上記のような構成によれば、袋体３３を膨張させることで被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現可能であるため、浮腫の診断を再現性よく行なうことができる。
【００９６】
なお情報取得部４１は、第３信号Ｓ３に加え、第１信号Ｓ１および第２信号Ｓ２にも基づいて、血液以外の被検者の生体組織に係る情報を取得するように構成してもよい。具体的には、第２減光度取得部４１２が取得した血液由来の減光度Ａｂ（＝Ａ２−Ａ１）の経時変化を参照することにより、袋体３３の圧迫が解除された後に血液がどの程度生体組織に戻っているかを把握できる。例えば、減光度Ａ３に基づいて浮腫の存在が確認されたとしても、血液の戻り量が十分であれば、軽度の浮腫であると推定できる。
【００９７】
上記のような構成によれば、袋体３３を膨張させることで被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現可能であるため、浮腫の程度を定量的かつ再現性よく行なうことができる。
【００９８】
センサ２の発光部２１は、互いに異なるＮ種（Ｎは３以上の整数）の波長を有する光を出射するように構成してもよい。例えば、発光部２１は、第１波長λ１を有する第１の光、第２波長λ２を有する第２の光、第３波長λ３を有する第３の光、および第４波長λ４を有する第４の光を出射するように構成されうる。この場合、発光部２１は、第１波長λ１の一例として６６０ｎｍの赤色光を出射する発光素子、第２波長λ２の一例として９４０ｎｍの赤外光を出射する発光素子、第３波長λ３の一例として８１０ｎｍの赤外光を出射する発光素子、および第４波長λ４の一例として６２０ｎｍまたは６３５ｎｍの赤色光を出射する発光素子を備える。各発光素子は、生体情報取得装置４の情報取得部４１からの制御信号に応じて、所定のタイミングで発光する。発光素子の例としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオードが挙げられる。出射された第１の光、第２の光、第３の光、および第４の光は、それぞれ被検者の指５に入射する。
【００９９】
本例において受光部２２は、被検者の指５を通過したＮ種の光の強度に応じて、Ｎ種の信号を出力するように構成されている。具体的には、受光部２２は、指５を通過した第１の光、第２の光、第３の光、および第４の光を受光可能な位置に配置される。受光部２２は、受光した第１の光の強度Ｉ１に応じた第１信号Ｓ１、受光した第２の光の強度Ｉ２に応じた第２信号Ｓ２、受光した第３の光の強度Ｉ３に応じた第３信号Ｓ３、および受光した第４の光の強度Ｉ４に応じた第４信号Ｓ４を出力するように構成されている。受光部２２として機能する素子の例としては、フォトダイオードが挙げられる。受光部２２より出力された信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、生体情報取得装置４の情報取得部４１に入力される。
【０１００】
本例において第１減光度取得部４１１は、受光部２２が出力したＮ種の信号に基づいて、Ｎ種の減光度を取得するように構成されている。具体的には、第１減光度取得部４１１は、第１信号Ｓ１に基づいて第１の光の減光度Ａ１を取得し、第２信号Ｓ２に基づいて第２の光の減光度Ａ２を取得し、第３信号Ｓ３に基づいて第３の光の減光度Ａ３を取得し、第４信号Ｓ４に基づいて第４の光の減光度Ａ４を取得するように構成されている。減光度Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、それぞれ第１信号Ｓ１、第２信号Ｓ２、第３信号Ｓ３、および第４信号Ｓ４の、ある時刻（例えば生体組織の圧迫前）における受光光量と別の時刻（例えば生体組織の圧迫中）における受光光量の比として計算され、次式で表わされる。
Ａ１＝ｌｏｇ（Ｉ１／Ｉｏ１）                             （５）
Ａ２＝ｌｏｇ（Ｉ２／Ｉｏ２）                             （６）
Ａ３＝ｌｏｇ（Ｉ３／Ｉｏ３）                             （７）
Ａ４＝ｌｏｇ（Ｉ４／Ｉｏ４）                             （８）
ここでＩｏ１、Ｉｏ２、Ｉｏ３、Ｉｏ４が基準時刻（例えば生体組織の圧迫前）における受光光量を示し、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４が測定時における受光光量を示している。添え字１は第１の光を、添え字２は第２の光を、添え字３は第３の光を、添え字４は第４の光を表している。
【０１０１】
本例において第２減光度取得部４１２は、第１減光度取得部４１１が取得したＮ種の減光度から選ばれた最大で（Ｎ−１）種の組合せに係る２つの減光度に基づいて、最大で（Ｎ−１）種の血液由来の減光度を取得するように構成されている。具体的には、第２減光度取得部４１２は、第１減光度取得部４１１が取得した第１の光と第２の光の減光度Ａ１、Ａ２に基づいて、また第２の光と第３の光の減光度Ａ２、Ａ３に基づいて、さらに第２の光と第４の光の減光度Ａ２、Ａ４に基づいて、血液由来の減光度を取得するように構成されている。より具体的には、第２減光度取得部４１２は、減光度Ａ２と減光度Ａ１の差分に基づいて、血液由来の減光度Ａb21を取得し、減光度Ａ２と減光度Ａ３の差分に基づいて血液由来の減光度Ａb23を取得し、減光度Ａ２と減光度Ａ４の差分に基づいて血液由来の減光度Ａb24を取得するように構成されている。この処理の原理について、以下詳しく説明する。
【０１０２】
袋体３３の膨張により被検者の指５を圧迫することにより、生体組織の厚みが変化する。その際に生じる減光度の変化Ａは、血液の厚み変化と血液以外の組織の厚み変化とに起因する。この事実は次式で表わされる。
Ａ１＝Ａｂ１＋Ａｔ１＝Ｅ１ＨｂＤｂ＋Ｚ１Ｄｔ             （９）
Ａ２＝Ａｂ２＋Ａｔ２＝Ｅ２ＨｂＤｂ＋Ｚ２Ｄｔ           （１０）
Ａ３＝Ａｂ３＋Ａｔ３＝Ｅ３ＨｂＤｂ＋Ｚ３Ｄｔ           （１１）
Ａ４＝Ａｂ４＋Ａｔ４＝Ｅ４ＨｂＤｂ＋Ｚ４Ｄｔ           （１２）
ここで、Ｅは吸光係数（dl g-1cm-1）、Ｈｂは血色素濃度（g dl-1）、Ｚは血液以外の組織の減光率（cm-1）、Ｄは厚み（cm）を表している。添え字ｂは血液を、添え字ｔは血液以外の組織を、添え字１は第１の光を、添え字２は第２の光を、添え字３は第３の光を、添え字４は第４の光を表している。
【０１０３】
血液以外の組織の波長依存性は無視できるため、Ｚ１＝Ｚ２＝Ｚ３＝Ｚ４とできる。ここで式（１０）より式（９）を減じ、式（１０）より式（１１）を減じ、式（１０）より式（１２）を減ずると、次式を得る。
Ａb21＝Ａ２−Ａ１＝（Ｅ２−Ｅ１）ＨｂＤｂ              （１３）
Ａb23＝Ａ２−Ａ３＝（Ｅ２−Ｅ３）ＨｂＤｂ              （１４）
Ａb24＝Ａ２−Ａ４＝（Ｅ２−Ｅ４）ＨｂＤｂ              （１５）
右辺には血液の情報のみが含まれている。したがって、減光度Ａ２と減光度Ａ１の差分、減光度Ａ２と減光度Ａ３の差分、および減光度Ａ２と減光度Ａ４の差分をとることにより、血液由来の減光度Ａb21、Ａb23、Ａb24を得ることができる。
【０１０４】
次に、式（１３）を式（１４）で除算し、式（１３）を式（１５）で除算すると、ＨｂとＤｂの項が削除され次式を得る。
Ａb21／Ａb23＝（Ａ２−Ａ１）／（Ａ２−Ａ３）
＝（Ｅ２−Ｅ１）／（Ｅ２−Ｅ３）         （１６）
Ａb21／Ａb24＝（Ａ２−Ａ１）／（Ａ２−Ａ４）
＝（Ｅ２−Ｅ１）／（Ｅ２−Ｅ４）         （１７）
ここで式（１６）と式（１７）における（Ｅ２−Ｅ１）、（Ｅ２−Ｅ３）、（Ｅ２−Ｅ４）は、酸素化ヘモグロビン濃度O2Hb（％）、還元ヘモグロビン濃度RHb（％）、一酸化炭素ヘモグロビン濃度COHb（％）の関数である。各吸光係数Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４は、次式で表わされる。
Ｅ１＝Ｅｏ１・O2Hb＋Ｅｒ１・RHb＋Ｅｃ１・COHb         （１８）
Ｅ２＝Ｅｏ２・O2Hb＋Ｅｒ２・RHb＋Ｅｃ２・COHb         （１９）
Ｅ３＝Ｅｏ３・O2Hb＋Ｅｒ３・RHb＋Ｅｃ３・COHb         （２０）
Ｅ４＝Ｅｏ４・O2Hb＋Ｅｒ４・RHb＋Ｅｃ４・COHb         （２１）
O2Hb＋RHb＋COHb＝１                                   （２２）
ここで、Ｅｏは酸素化ヘモグロビンの吸光係数を、Ｅｒは還元ヘモグロビンの吸光係数を、Ｅｃは一酸化炭素ヘモグロビンの吸光係数を表している。添え字１は第１の光を、添え字２は第２の光を、添え字３は第３の光を、添え字４は第４の光を表している。減光度の差分をとる理由は、先に図４を参照して説明した通りである。
【０１０５】
以上より、少なくとも４種の波長を有する光を用いて血液由来の減光度Ａb21、Ａb23、Ａb24を測定すれば、式（１６）から式（２１）を通じて血液中のO2Hb濃度、RHb濃度、COHb濃度を定量的に特定できることが判る。
【０１０６】
図１に示すように、生体情報取得装置４の情報取得部４１は、血液中物質濃度特定部４１４を備えうる。血液中物質濃度特定部４１４は、第２減光度取得部４１２が取得した最大で（Ｎ−1）種の血液由来の減光度に基づいて、最大で（Ｎ−１）種の血液中物質濃度を特定するように構成されている。すなわち、血液中物質濃度特定部４１４は、上記の原理に基づいて、O2Hb濃度、RHb濃度、COHb濃度を特定するように構成されている。COHbに代えてMetHbとしても、同様の測定が可能である。
【０１０７】
情報取得部４１は、血液中物質濃度特定部４１４により特定された血液中物質濃度（O2Hb濃度、RHb濃度、COHb濃度あるいはMetHb濃度）を示す信号ＳＣを情報出力部４２へ入力する。情報出力部４２は、信号ＳＣに応じた適宜の態様で血液中物質濃度を出力する。出力態様の例としては、血液中物質濃度に対応する数値、色、シンボルの少なくとも１つによる表示や、血液中物質濃度に対応する音声の出力などが挙げられる。
【０１０８】
なお用いる波長数を５つとした場合、４種のヘモグロビン濃度を得ることができる。例えば、O2Hb濃度、RHb濃度、COHb濃度、MetHb濃度を同時に得ることができる。第５波長λ５の一例としては、第４波長λ４を６２０ｎｍまたは６３５ｎｍの一方とした場合の他方が挙げられる。
【０１０９】
用いる波長数を少なくとも３つとすれば、血液中物質濃度特定部４１４は、血液中物質濃度の一例としての血液酸素飽和度を特定できる。その原理について具体的に説明する。
【０１１０】
上記の式（１６）に現れる（Ｅ２−Ｅ１）および（Ｅ２−Ｅ３）は、血液酸素飽和度Ｓの関数である。各吸光係数Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３は、次式で表わされる。
Ｅ１＝Ｅｏ１Ｓ＋Ｅｒ１（１−Ｓ）                      （２３）
Ｅ２＝Ｅｏ２Ｓ＋Ｅｒ２（１−Ｓ）                      （２４）
Ｅ３＝Ｅｏ３Ｓ＋Ｅｒ３（１−Ｓ）                      （２５）
ここで、Ｅｏは酸素ヘモグロビンの吸光係数を、Ｅｒは還元ヘモグロビンの吸光係数を、Ｓは血液酸素飽和度を表している。上記と同様に、添え字１は第１の光を、添え字２は第２の光を、添え字３は第３の光を表している。したがって、（Ｅ２−Ｅ１）と（Ｅ２−Ｅ３）の比もまた血液酸素飽和度Ｓの関数となる。
【０１１１】
以上より、少なくとも３種の波長を有する光を用いて血液由来の減光度Ａb21、Ａb23を測定すれば、式（１６）、および式（２３）から式（２５）を通じて血液酸素飽和度Ｓを定量的に特定できる。血液中物質濃度特定部４１４は、この原理に基づいて、血液酸素飽和度Ｓを特定するように構成されうる。
【０１１２】
上記の説明において用いた「最大で（Ｎ−１）種の」という表現は、次のような場合を含むことを意図している。例えば発光部２１が互いに異なる５種の波長を有する光を出射するように構成されている場合、必ずしも４種の血液中物質濃度を求めることを要しない。そのような構成の発光部２１を用い、３種以下の血液中物質濃度を求める構成としてもよい。
【０１１３】
上記のような構成によれば、袋体３３を膨張させることで被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現可能であるため、被検者の血液中物質濃度の測定を、定量的かつ再現性よく行なうことができる。
【０１１４】
ここで情報出力部４２は、袋体３３により被検者の指５が圧迫されていない状態において血液中物質濃度の出力が行なわれるように構成されうる。具体的には、情報取得部４１は、圧力調節部４３による袋体３３を膨張あるいは収縮させる動作を監視することにより、被検者の指５が圧迫されている状態にあるかを把握する。圧迫状態においては脈動由来の血液中物質濃度の値を特定することはできず、当該値の特定は圧迫状態が解除された後に行なわれるため、圧迫状態における血液中物質濃度の値をリアルタイムでユーザに提示することは好ましくない。そこで情報出力部４２は、情報取得部４１により袋体３３により被検者の指５が圧迫されていると判断されている間、血液中物質濃度の出力を中止するように構成されうる。例えば、生体情報取得装置４において血液中物質濃度の測定値表示がなされないようにする。
【０１１５】
このような構成によれば、被検者の血液中物質濃度の測定を、定量的かつ再現性よく行ないつつ、常に有効な測定値をユーザに提示できる。
【０１１６】
あるいは、情報出力部４２は、情報取得部４１により袋体３３により被検者の指５が圧迫されていると判断されている間、圧力調節部４３による袋体３３の加圧動作前の出力値を維持するように構成されうる。
【０１１７】
このような構成によれば、測定値の出力自体は絶え間なく行なわれるため、被検者の血液中物質濃度の測定を、定量的かつ再現性よく行ないつつ、常に有効な測定値を安心感とともにユーザに提示できる。
【０１１８】
図１に示すように、生体情報取得装置４は、電源４４を備えうる。電源４４は、例えばバッテリである。電源４４は、動作に電力を必要とする生体情報取得装置４の各部へ電力を供給する。これに加えてあるいは代えて、電源４４は、外部の商用電源より供給される電力を生体情報取得装置４の各部へ供給できる構成とされうる。
【０１１９】
図１に示すように、圧力調節部４３は、電動ポンプ４３１を備えうる。電動ポンプ４３１は、電源４４より供給される電力により動作する。電動ポンプ４３１は、通気チューブ３４を通じて袋体３３内に空気を送り込む加圧動作と、通気チューブ３４を通じて袋体３３内の空気を抜く減圧動作が可能である。
【０１２０】
圧力調節部４３は、電動ポンプ４３１に加圧動作を行なわせることにより、袋体３３を膨張させて被検者の指５を圧迫する。例えば加圧動作を一定時間行なわせることにより、袋体３３による指５の圧迫状態を形成できる。圧力調節部４３は、電動ポンプ４３１に減圧動作を行なわせることにより、袋体３３を収縮させ、圧迫状態を解除できる。
【０１２１】
このような構成によれば、袋体３３の膨張による被検者の指５の圧迫を自動化でき、一定の圧迫状態を容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、定量的かつ再現性よく行なうことができる。
【０１２２】
図１に示すように、生体情報取得装置４は、圧力センサ４５を備えうる。圧力センサ４５は、袋体３３の内部圧力を検出するように構成されている。圧力センサ４５は、袋体３３の内部圧力を直接検出してもよいし、袋体３３と圧力調節部４３を連通する通気路内（例えば通気チューブ３４の内部）の圧力を検出することによって、袋体３３の内部圧力を間接的に検出してもよい。
【０１２３】
この場合、圧力調節部４３は、圧力センサ４５の検出結果に基づいて、袋体３３の内部圧力が目標値となるように、袋体内の空気の体積を調節するように構成されうる。例えば、圧力調節部４３は、袋体３３の内部圧力が目標値に到達するまで加圧動作を継続するように電動ポンプ４３１を制御する。
【０１２４】
電動ポンプ４３１が一定の動作を行なったとしても、被検者の指５の形状や、センサ２および支援用具３の装着位置に応じて、被検者の指５に加わる圧力が異なる場合がある。上記のような構成によれば、被検者の指５に実際にどの程度の圧力が加えられているのかを把握できる。そのため、被検者の指５の形状や、センサ２および支援用具３の装着位置によらず、一定の圧迫状態を容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より正確かつ再現性よく行なうことができる。
【０１２５】
図１に示すように、支援用具３は、スイッチ３５を備えうる。スイッチ３５は、被検者の指５が装着されると作動するように構成されている。例えば、スイッチ３５は、第１支持体３１と第２支持体３２により区画される空間内に設けられ、被検者の指５が当該空間内の所定の位置に配置されることにより作動するように構成される。スイッチ３５の例としては、機械式のスイッチ、光センサ、感温センサなどが挙げられる。
【０１２６】
この場合、生体情報取得装置４は、制御部４６を備えうる。制御部４６は、スイッチ３５の作動に応じて、電動ポンプ４３１を駆動するように構成されている。
【０１２７】
このような構成によれば、支援用具３が被検者の指５に装着されることにより、自動的に電動ポンプ４３１による加圧動作を開始させることができる。また支援用具３が被検者の指５に対して適切な位置に装着されていない場合に、電動ポンプ４３１による加圧動作を開始させないようにできる。あるいは、測定中に支援用具３が被検者の指５に対する適切な位置からずれてしまった場合に、電動ポンプ４３１による加圧動作を中止させることができる。
【０１２８】
したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より正確かつ再現性よく行なうことができる。
【０１２９】
図１に示すように、圧力調節部４３は、バルブ４３２を備えうる。バルブ４３２は、電動ポンプ４３１と通気チューブ３４の間に設けられる。バルブ４３２を閉じた状態で電動ポンプ４３１に加圧動作を行なわせることにより、バルブ４３２の上流側に空気が圧縮された状態を形成できる。この状態でバルブ４３２を開放することにより、圧縮された空気が高速で袋体３３に流入し、迅速に加圧状態を形成できる。逆にバルブ４３２を閉じた状態で電動ポンプ４３１に減圧動作を行なわせることにより、バルブ４３２の上流側に陰圧状態を形成できる。この状態でバルブ４３２を開放することにより、袋体３３内の空気を迅速に抜くことができる。これにより、袋体３３の残留圧力により血液の再充填が遅れることを抑制できる。このような構成は、送気能力が比較的低い小型の電動ポンプ４３１を用いる場合において特に有用である。
【０１３０】
制御部４６は、圧力調節部４３を所定のインターバルで動作させるように構成してもよい。当該インターバルは、生体情報取得装置４の使用態様に応じて適宜に変更可能とされうる。
【０１３１】
このような構成によれば、所定時間の経過ごとに袋体３３を自動的に膨張させ、被検者の指５を圧迫できる。その際、一定の圧迫状態を容易に再現可能であるため、例えば手術中や集中治療室（ＩＣＵ）における患者の治療効果や容体悪化の傾向を、自動的かつ正確に確認できる。
【０１３２】
図１に示すように、生体情報取得装置４は、スイッチ４７を備えうる。スイッチ４７は、圧力調節部４３の動作を開始させるように構成されている。スイッチ４７は、例えば、生体情報取得装置４の操作パネルに設けられた測定スタートスイッチである。
【０１３３】
この場合、制御部４６（禁止制御部の一例）は、袋体３３による被検者の指５の圧迫が解除されてから所定時間が経過するまで、スイッチ４７の動作を無効にするように構成されうる。当該所定時間は、例えば、袋体３３の圧迫によって指５の生体組織から排除された血液が、圧迫の解除により当該生体組織に十分に戻るまでの時間とされる。
【０１３４】
袋体３３による被検者の指５の圧迫が解除された後、血液が指５の生体組織に戻り、元の状態に回復するまでにはある程度の時間を要する。回復前にスイッチ４７が操作されてしまうと、当該操作により行なわれる圧迫を通じて得られた被検者の生体情報は正確性を欠く場合がある。上記の構成によれば、圧迫を解除された被検者の指５が元の状態に回復する前に次回の測定が行なわれることを防止できる。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、被検者の生体情報の取得を、より正確かつ再現性よく行なうことができる。
【０１３５】
制御部４６は、圧力調節部４３の動作状態に応じて、上記の所定時間を変更できるように構成されうる。例えば、通常は上記の所定時間が３０秒に設定されていたとしても、３分以内に５回の圧迫が行なわれた場合は、以降５分間はスイッチ４７の動作を無効にするといった設定が可能である。
【０１３６】
非局所的な加圧であるとは言え、袋体３３による圧迫が繰返し行なわれると、被検者の指５の生体組織にかかる負担が大きくなる。上記の構成によれば、被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、被検者に与える負担を抑制できる。
【０１３７】
図１に示すように、生体情報取得装置４は、電源監視部４８を備えうる。電源監視部４８は、電源４４から電動ポンプ４３１への電力供給能力を監視するように構成されている。電源監視部４８は、当該電力供給能力が所定値を下回ると、圧力調節部４３に電動ポンプ４３１の駆動を停止させるように構成されている。電力供給能力が所定値を下回る状況の例としては、バッテリ残量が所定値を下回る場合や、商用電源の使用中に停電が発生した場合などが挙げられる。
【０１３８】
十分な電力が供給されない状況下で電動ポンプ４３１が駆動されると、被検者の指５に対する所望の圧迫状態が得られない場合がある。上記の構成によれば、そのような状態で測定が行なわれ、不正確な被検者の生体情報が取得される事態を回避できる。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、被検者の生体情報の取得を、より正確かつ再現性よく行なうことができる。
【０１３９】
図１に示すように、生体情報取得装置４の圧力調節部４３は、上記の電動ポンプ４３１に加えてあるいは代えて、手動調節機構４３３を備えうる。手動調節機構４３３は、手動で袋体３３内の空気の体積を調節可能に構成された機構である。手動調節機構４３３は、例えば、逆止弁と送気具を含む。逆止弁は、通気チューブ３４の途中に設けられうる。送気具の例としては、ゴム球やシリンジなどが挙げられる。送気具を操作することにより、通気チューブ３４を通じて袋体３３の内部に空気が送り込まれ、袋体３３が膨張するとともに、逆止弁により収縮が防止される。袋体３３による圧迫状態を解除する場合は、逆止弁を開放すればよい。
【０１４０】
電動ポンプ４３１の代わりに手動調節機構４３３を備える構成の場合、圧力調節部４３の構成を簡略化できるとともに、生体情報取得装置４を小型化・軽量化できる。電動ポンプ４３１に加えて手動調節機構４３３を備える構成の場合、電源４４の電動ポンプ４３１への電力供給能力が不十分となったときにも手動での生体情報取得が可能となる。あるいは、電源４４がバッテリである場合において、必要に応じて手動による生体情報取得を実行することにより、電力を節約できる。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、状況に応じた被検者の生体情報の測定が可能となる。
【０１４１】
図１に示すように、生体情報取得装置４は、音声出力部４９を備えうる。音声出力部４９は、被検者の指５に加わる圧力に応じた音声を出力するように構成されている。当該圧力は袋体３３の内部圧力に対応するため、音声出力部４９は、上記の圧力センサ４５の検出結果を利用できる。あるいは、被検者の指５に加わる圧力をより直接的に検出できる圧力センサを支援用具３に別途設け、音声出力部４９が当該圧力センサの検出結果を利用する構成としてもよい。例えば、音声出力部４９は、指５に加わる圧力が所定値に達した場合に所定の音声を出力しうる。あるいは、音声出力部４９は、指５に加わる圧力が高まるに連れ、音量や音程が変化するように音声を出力してもよい。
【０１４２】
このような構成によれば、ユーザは被検者の指５が圧迫状態にあるかを容易に把握できる。特に袋体３３の加圧を手動で行う場合において、ユーザは、音声出力部４９が出力する音声を、所望の圧迫状態を形成するための目安として利用できる。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態をより容易に再現しつつ、被検者の生体情報の取得を、正確かつ再現性よく行なうことができる。
【０１４３】
上記の各構成においては、センサ２の発光部２１が被検者の指５の爪側５ａに装着され、センサ２の受光部２２が指５の腹側５ｂに装着されている。しかしながら、発光部２１が指５の腹側５ｂに装着され、受光部２２が指５の爪側５ａに装着されてもよい。
【０１４４】
上記の各構成においては、発光部２１より出射されて被検者の指５を通過した光が受光部２２に入射している。しかしながら、図５に示すように、発光部２１と受光部２２の双方が被検者の指５の同じ側に装着され、発光部２１より出射されて被検者の指５に反射された光が受光部２２に入射する光センサ２Ａを用いてもよい。図５の例では、光センサ２Ａは指５の腹側５ｂに装着されている。しかしながら、光センサ２Ａは、指５の爪側５ａに装着されてもよい。
【０１４５】
上記の各構成においては、センサ２が装着された被検者の指５に支援用具３が装着されている。しかしながら、図６に示すように、センサ２が予め支援用具３に装着されている構成としてもよい。センサ２の発光部２１と受光部２２は、被検者の指５と袋体３３の間、および被検者の指５と第２支持体３２の間の少なくとも一方に配置される。図６の例では、発光部２１が袋体３３の外面に配置されており、受光部２２が第２支持体３２の内周面に配置されている。
【０１４６】
このような構成によれば、支援用具３を被検者の指５に装着するという操作のみで、生体情報の取得が可能になる。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、被検者の生体情報の取得を簡便かつ再現性よく行なうことができる。
【０１４７】
図１に示すように、センサ２の発光部２１は、信号線５１を介して生体情報取得装置４の情報取得部４１と接続されている。センサ２の発光部２１は、信号線５２を介して生体情報取得装置４の情報取得部４１と接続されている。支援用具３がスイッチ３５を備える場合、スイッチ３５は信号線５３を介して生体信号取得装置４の制御部４６と接続される。支援装置３と生体情報取得装置４は、支援用具３の第１支持体３１および第２支持体３２よりも柔軟性の高いチューブ６０によって接続されうる。図７にそのようなチューブ６０の構成例を示す。
【０１４８】
図７は、チューブ６０の延びる方向に直交する向きに切断した断面を示している。チューブ６０は、通気路６１と信号線収容部６２を備えている。通気路６１は、通気チューブ３４として機能しうる部分であり、生体信号取得装置４の圧力調節部４３と支援用具３の袋体３３を連通する。信号線収容部６２は、信号線５１、５２、５３を収容する部分である。
【０１４９】
あるいは、図８に示すチューブ６０Ａによって支援装置３と生体情報取得装置４を接続してもよい。図８は、チューブ６０Ａの延びる方向に直交する向きに切断した断面を示している。チューブ６０Ａは、一対の通気路６１および信号線保持部６３を備えている。通気路６１は、通気チューブ３４として機能しうる部分であり、生体信号取得装置４の圧力調節部４３と支援用具３の袋体３３を連通する。通気路６１は１つだけ設けられる構成としてもよい。信号線保持部６３は、信号線５１、５２、５３を着脱可能に保持する部分である。
【０１５０】
チューブ６０あるいはチューブ６０Ａを用いることにより、電気系のケーブルと通気系のホースを単一の線路にまとめることができる。これにより、被検者の体動などにより２本の線路が個々に変位しうる場合と比較すると、体動などによる支援用具３の位置ずれを抑制できる。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より再現性よく行なうことができる。
【０１５１】
上記の構成においては、生体情報取得装置４の圧力調節部４３が、通気チューブ３４を介して袋体３３内の空気の体積を調節している。しかしながら、袋体３３を膨張・収縮させることができれば、適宜の流体を用いてもよい。この場合、通気チューブ３４は、当該流体を流通させることが可能な構成をとる。
【０１５２】
次に、上記のように構成された生体情報取得システム１が備える支援用具３の具体的な構成について説明する。なお、以降の説明に用いる「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、および「下」という表現は、説明の便宜のために用いるものであり、実際の使用状態における姿勢や方向を限定するものではない。
【０１５３】
図９は、第１の実施形態に係る支援用具３を示している。支援用具３においては、第１支持体３１の左端部と第２支持体３２の左端部が接続壁３６ａによって接続され、第１支持体３１の右端部と第２支持体３２の右端部が接続壁３６ｂによって接続されている。支援用具３が被検者の指５に装着されると、指５は、第１支持体３１、第２支持体３２、接続壁３６ａ、３６ｂによって包囲される。
【０１５４】
第１支持体３１の内周面３１ａは、円弧状（アーチ状）に延びている。袋体３３は、内周面３１ａに沿うように配置されている。通気チューブ３４（一部のみ図示）の一端は、袋体３３と一体に成形されている。生体情報取得装置４の圧力調節部４３から通気チューブ３４を通じて送り込まれる空気により膨張した袋体３３は、被検者の指５の周方向における一部に当接し、圧迫を行なう。
【０１５５】
このような構成によれば、図３に示すように、平坦な内周面に袋体が装着された構成と比較して、より少ない袋体３３の体積変化で加圧状態を形成できる。換言すると、より容積の小さな袋体３３を用いて加圧状態を形成できる。すなわち、より小型の送気機構を用いつつも、迅速な加圧状態の形成が可能となる。袋体３３の収縮による加圧状態の解除時においても同様の効果が得られる。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現可能としつつ、装置の小型化やコストの抑制が可能となる。
【０１５６】
図９に示すように、支援用具３は、固定補助部３７を備えている。固定補助部３７は、第１支持体３１の後端部より後方へ延びている。固定補助部３７は、支援用具３の被検者の指５への固定を補助するために、指５に沿って延びるように設けられている。
【０１５７】
このような構成によれば、ユーザは、固定補助部３７をガイドにして支援用具３を被検者の指５に装着できる。必要に応じてテープなどで固定補助部３７を指５に対して固定することにより、測定中における支援用具３の指５に対する位置ずれを防止できる。したがって、指５に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より再現性よく行なうことができる。
【０１５８】
図１０は、第２の実施形態に係る支援用具３Ａを示している。第１の実施形態に係る支援用具３と同一または同等の構成または機能を有する要素については同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。なお図１０においては、袋体３３と通気チューブ３４の図示を省略している。
【０１５９】
支援用具３Ａにおいては、固定補助部３７の後端部に一対の弾性片３７ａ（弾性部材の一例）が設けられている。弾性片３７ａは、支援用具３Ａが被検者の指５に装着された際に、指５の一部を包囲するように挟持する。
【０１６０】
このような構成によれば、テープのような補助固定具を必要とすることなく、支援用具３Ａを被検者の指５に固定できる。これにより、測定中における支援用具３の指５に対する位置ずれを防止でき、指５に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。したがって、被検者の生体情報の取得を、より再現性よく行なうことができる。
【０１６１】
図１１は、第３の実施形態に係る支援用具３Ｂを示している。第１の実施形態に係る支援用具３と同一または同等の構成または機能を有する要素については同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。
【０１６２】
支援用具３Ｂにおいては、第１支持体３１の前端部と第２支持体３２の前端部が、接続壁３６ｃによって接続されている。支援用具３Ｂが被検者の指５に装着されると、指５は、第１支持体３１、第２支持体３２、接続壁３６ｃによって区画された空間内に配置される。当該空間は、左右方向に開放されている。
【０１６３】
すなわち、被検者の指５は、生体情報の取得時において、全周を包囲されることを要しない。比較的剛性の高い部分を必要最小限とすることにより、支援用具３Ｂの重量増加を抑制できる。したがって、支援用具３Ｂを装着する被検者に与える負担を抑制できる。
【０１６４】
図１２は、第４の実施形態に係る支援用具３Ｃを示している。第１の実施形態に係る支援用具３と同一または同等の構成または機能を有する要素については同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。
【０１６５】
支援用具３Ｃは、押圧部材３８を備えている。押圧部材３８は、生体の指を模した部材である。具体的には、押圧部材３８は、生体の指を模した柔軟性を有する材料により形成されており、医療従事者の手による圧迫が行なわれる際の指を模した形状を有している。押圧部材３８は、袋体３３の外面に設けられている。生体情報取得装置４の圧力調節部４３から通気チューブ３４を通じて送り込まれる空気により袋体３３が膨張すると、押圧部材３８が被検者の指５に当接する。
【０１６６】
このような構成によれば、従来の医療従事者の手による圧迫に似た、より自然な圧迫状態を形成できる。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、より自然な生体情報の取得が可能である。
【０１６７】
図１３と図１４は、第５の実施形態に係る支援用具３Ｄを示している。図１４は、図１３における線XIV−XIVに沿う縦断面図である。第１の実施形態に係る支援用具３と同一または同等の構成または機能を有する要素については同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。
【０１６８】
図１３に示すように、支援用具３Ｄは、固定補助部３７が第２支持体３２の後端部に設けられ、後方に延びている。また、支援用具３Ｄは、通路形成部３９を備えている。通路形成部３９は、第１支持体３１の外周面に設けられている。通路形成部３９は、接続部３９ａを有している。図１４に示すように、通路形成部３９の内部には、通気路３９ｂが形成されている。通気路３９ｂの一端は、接続部３９ａにおいて開口している。通気路３９ｂの他端は、第１支持体３１の内周面３１ａに装着された袋体３３の内部に連通している。図示しない通気チューブ３４の一端が接続部３９ａに接続されることにより、生体情報取得装置４の圧力調節部４３から袋体３３に至る通気路が形成される。
【０１６９】
このような構成によれば、支援用具３Ｄを通気チューブ３４に対して着脱可能にできる。これにより、通気チューブ３４を袋体３３と一体に成形する必要がなくなり、支援用具３Ｄの製造コストが抑制される。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態を容易に再現しつつ、支援用具３Ｄのみを使い捨てにしたいといった要請に応えることができる。
【０１７０】
図１５は、第６の実施形態に係る支援用具３Ｅを示している。第５の実施形態に係る支援用具３Ｄと同一または同等の構成または機能を有する要素については同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。
【０１７１】
支援用具３Ｅにおいては、通路形成部３９は、支援用具３Ｅの上下方向に延びる中心軸Ｘを中心に、当該中心軸Ｘに直交する面内で回転可能とされている。中心軸Ｘは、通気路３９ｂが支援用具３Ｅの上下方向に延びる部分に沿って延びている（図１４参照）。これにより、通路形成部３９は、第１支持体３１に対して可動とされている。
【０１７２】
支援用具３Ｅにおいては、接続部３９ａは、支援用具３Ｅの前後方向に延びる中心軸Ｙを中心に、当該中心軸Ｙに直交する面内で回転可能とされている。中心軸Ｙは、通気路３９ｂが支援用具３Ｅの前後方向に延びる部分に沿って延びている（図１４参照）。これにより、接続部３９ａは、第１支持体３１に対して可動とされている。
【０１７３】
このような構成によれば、接続部３９ａに接続された通気チューブ３４が被検者の体動によって変位しても、通路形成部３９がこれに追従して変位するため、体動による支援用具３Ｅの位置ずれを抑制できる。したがって、被検者の指５に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。これにより、被検者の生体情報の取得を、より再現性よく行なうことができる。
【０１７４】
なお通路形成部３９と接続部３９ａは、いずれか一方が第１支持体３１に対して可動とされている構成としてもよい。
【０１７５】
図１６は、第７の実施形態に係る支援用具３Ｆを示している。第５の実施形態に係る支援用具３Ｄと同一または同等の構成または機能を有する要素については同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明は省略する。
【０１７６】
支援用具３Ｆは、固定補助部３７の後端部に弾性部材３７ｂを備えている。弾性部材３７ｂには、支援用具３Ｆの前後方向に延びる貫通穴３７ｃが形成されている。弾性部材３７ｂは、弾性を有するとともに固定補助部３７よりも柔軟性の高い材料により形成されている。
【０１７７】
支援用具３Ｆを被検者の指５に装着する際には、まず指５が弾性部材３７ｂの貫通穴３７ｃに挿入される。指５は、貫通穴３７ｃを拡開しつつ弾性部材３７ｂを挿通し、袋体３３に対向する所定の位置に配置される。弾性部材３７ｂは、自身の弾性により、指５の一部を包囲しつつ保持する。
【０１７８】
このような構成によれば、テープのような補助固定具を必要とすることなく、支援用具３Ｆを被検者の指５に固定できる。これにより、測定中における支援用具３の指５に対する位置ずれを防止でき、指５に対する一定の圧迫状態をより容易に再現可能である。したがって、被検者の生体情報の取得を、より再現性よく行なうことができる。
【０１７９】
支援用具３Ｆにおいては、第２支持体３２に貫通穴３２ａが形成されている。貫通穴３２ａは、被検者の指５が配置される空間に連通している。貫通穴３２ａの位置、形状、大きさは、支援用具３Ｆが装着された被検者の指５へのアクセスを許容するように定められる。アクセスは、棒状の冶具あるいはユーザの指によって可能とされればよい。
【０１８０】
このような構成によれば、生体情報取得装置４の圧力調節部４３が何らかの理由により機能しなくなった非常時においても、ユーザの手によって被検者の指５を圧迫して生体情報を取得することができる。
【０１８１】
貫通穴３２ａは、第１支持体３１に形成されてもよい。この場合、棒状の冶具あるいはユーザの指によって、袋体３３が被検者の指５に押し付けられる。
【０１８２】
上記各実施形態について示した特徴は、他の実施形態の本来的な構成や機能を損なわない限りにおいて、当該他の実施形態の構成に対して適宜に組み合わせ可能である。
【０１８３】
以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。
【０１８４】
上記の実施形態に係る生体情報取得装置４は、生体情報として被検者の毛細血管再充満時間と血液中物質濃度を取得している。換言すると、上記の各実施形態に係る支援用具３（３Ａ〜３Ｆ）は、被検者の指５に装着されて、当該被検者の被検者の毛細血管再充満時間と血液中物質濃度の取得を支援している。しかしながら、本発明に係る支援用具３（３Ａ〜３Ｆ）は、被検者の指５に装着される方式のセンサを用いて取得されうるあらゆる生体情報の取得支援に適用可能である。そのような生体情報の例としては、心拍数や体温などが挙げられる。
【０１８５】
上記の各実施形態に係る支援用具３（３Ａ〜３Ｆ）においては、袋体３３は、指の爪側５ａに配置される第１支持体３１の内周面３１ａに沿って配置されている。しかしながら、上記の各実施形態に係る支援用具３（３Ａ〜３Ｆ）は、第１支持体３１が指５の腹側５ｂに配置される構成とされうる。この場合、袋体３３は指５の腹側５ｂに配置され、第２支持体３２は指５の爪側５ａに配置される。また、上記の各実施形態に係る支援用具３（３Ａ〜３Ｆ）は、第１支持体３１が指５の左右いずれかの側に配置される構成とされうる。この場合、袋体３３は指５の当該左右いずれかの側に配置され、第２支持体３２は、指５を挟んで第１支持体３１と反対側に配置される。
【０１８６】
上記の各実施形態に係る支援用具３（３Ａ〜３Ｆ）においては、袋体３３の全体が第１支持体３１の内周面３１ａに沿って配置されている。しかしながら、上記の各実施形態に係る支援用具３（３Ａ〜３Ｆ）は、袋体３３の少なくとも一部が第１支持体３１の内周面３１ａに沿って配置されている構成とされうる。例えば、第１支持体３１が被検者の指５の爪側５ａに配置される場合において、袋体３３の一部が指５の腹側５ｂまで回り込むような形状とされうる。
【０１８７】
これまで例示した実施形態において、情報取得部４１、制御部４６、電源監視部４８、第１減光度取得部４１１、第２減光度取得部４１２、毛細血管再充満時間特定部４１３、および血中物質濃度特定部４１４の機能は、通信可能に接続されたプロセッサとメモリの協働により実行されるソフトウェアにより実現されている。プロセッサの例としては、ＣＰＵやＭＰＵが挙げられる。メモリの例としては、ＲＡＭやＲＯＭが挙げられる。しかしながら、情報取得部４１、制御部４６、電源監視部４８、第１減光度取得部４１１、第２減光度取得部４１２、毛細血管再充満時間特定部４１３、および血中物質濃度特定部４１４の少なくとも一つの機能は、回路素子などのハードウェアにより、あるいはハードウェアとソフトウェアの組合せにより実現されうる。
【０１８８】
本出願の記載の一部を構成するものとして、２０１４年３月１１日に提出された日本国特許出願２０１４−０４７７５５の内容を援用する。
【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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