(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、血液の採取を行なわずに、専門家以外の誰でも手軽に正確な血流速度を計測することができるとともに、ノイズによる影響を低減して血流速度を高精度に算出することである。【解決手段】  発信素子２ａ，２ｂ及び受信素子３ａ，３ｂは、所定方向（例えば、静脈血管の長さ方向）に沿って配置される。発信素子６及び受信素子７は、当該所定方向に対して直交する方向に沿って配置される。周波数解析部４５は、超音波センサ１により受信された反射波の周波数と送信された超音波の周波数との差分を第１周波数として算出するとともに、補正用センサ５により受信された反射波の周波数と送信された超音波の周波数との差分を第２周波数として算出する。差分演算部４９は、第１周波数に対応する強度と第２周波数に対応する強度との差分を差分情報として算出する。角度演算部４６及び速度演算部４８は、算出された差分データを用いて血流の速度を算出する。【選択図】  図１
2008188351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体を流れる血液に向けて超音波を送信する送信部、及び前記超音波により前記生体から反射されてくる反射波を受信する受信部を複数備える送受信部を有する生体情報測定装置であって、
前記複数の送受信部は、所定方向に沿って配置された前記送信部及び前記受信部を有する第１送受信部と、前記所定方向に対して直交する方向に沿って配置された前記送信部及び前記受信部を有する第２送受信部とを備えており、
前記第１送受信部により受信された前記反射波の周波数と送信された前記超音波の周波数との差分を第１周波数として算出する第１算出部と、
前記第２送受信部により受信された前記反射波の周波数と送信された前記超音波の周波数との差分を第２周波数として算出する第２算出部と、
前記第１周波数に対応する強度と前記第２周波数に対応する強度との差分を差分情報として算出する差分情報算出部と、
算出された前記差分情報を用いて、前記血流の速度を算出する流速算出部と
を備える生体情報測定装置。  
【請求項２】
前記所定方向は、動脈血管の長手方向と同一であることを特徴とする請求項１に記載の生体情報測定装置。
【請求項３】
生体を流れる血液に向けて超音波を送信する送信部、及び前記超音波により前記生体から反射されてくる反射波を受信する受信部を複数備える送受信部を有する生体情報測定装置において動作する生体情報測定方法であって、
前記複数の送受信部は、所定方向に沿って配置された前記送信部及び前記受信部を有する第１送受信部と、前記所定方向に対して直交する方向に沿って配置された前記送信部及び前記受信部を有する第２送受信部とを備えており、
前記第１送受信部により受信された前記反射波の周波数と送信された前記超音波の周波数との差分を第１周波数として算出するステップと、
前記第２送受信部により受信された前記反射波の周波数と送信された前記超音波の周波数との差分を第２周波数として算出するステップと、
前記第１周波数に対応する強度と前記第２周波数に対応する強度との差分を差分情報として算出するステップと、
算出された前記差分情報を用いて、前記血流の速度を算出するステップと
を備える生体情報測定方法。  
【請求項４】
前記所定方向は、動脈血管の長手方向と同一であることを特徴とする請求項３に記載の生体情報測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内の血液の流動性を評価するために用いられ、特に血管中を流れている血液の流速を測定する生体情報測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の健康状態を判断する検査項目のひとつとして、血液の流動性に着目した血液レオロジー測定が注目されている。血液レオロジー（流動性）を測定する手段として、被験者より採血した一定量の血液が微小流路（マイクロチャネル）を通過する時間を測定する微小流路流動分析装置が開発されている（非特許文献１参照。）。現在においては、微小流路流動分析装置は、血液レオロジー測定における標準機とされている。
【０００３】
しかし、微小流路流動分析装置による測定においては上記のように必ず採血を行う必要があり、測定が行えるのは医療機関に限られ、いつでもだれでもが手軽に健康状態を検査するというわけにはいかない。また、採血は被験者に対する肉体的および心理的な負担も大きく、１日あたりに測定作業が可能な回数もせいぜい数回まででしかないため、時系列的に連続したデータが得られないという問題もある。
【０００４】
このような採血にともなう上記問題の解決を図るために、採血を必要とせずに生体表面から生体内の血管に対して超音波信号を送信し、生体内を伝播し、血管内の血流に反射して得られる超音波のドップラシフト信号から血流速度を計測する非侵襲ドップラ方式生体情報測定装置が既に提案されている（特許文献１参照）。
この装置は、血流速度が遅ければ血液の流動性が低い、即ち、粘性が高いと判断し、一方、血流速度が遅ければ流動性が高い、即ち、粘性が低いといったように、生体内の血流速度を計測することにより、血液レオロジーを示す指標のひとつとして挙げられる血液粘性を生体内の血流速度から評価するものである。
【特許文献１】特開２００３−１５９２５０号公報
【非特許文献１】菊池佑二「毛細血管モデルを用いた全血流動性の測定」（食品研究成果情報，ＮＯ．１１  １９９９年発行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、生体内を伝播し、血管内の血流に反射する超音波のドップラシフトから血流速度を計測する超音波ドップラ計測では微小な信号を大きく増幅する必要があるため、電源から生じるノイズや増幅回路から生じるノイズの影響も大きく、出力信号にも大きなノイズ成分が含まれやすく、Ｓ／Ｎ比（信号対ノイズ比）の優れた信号が得にくいという問題がある。また、単純なフィルタ回路では本来必要な信号のスペクトルをゆがめることなくノイズのみを除去することが困難である。さらに、測定対象である生体内においては、血液レオロジーを評価するための血流速度計測に適した動脈のほかに、静脈や無数の毛細血管が存在し、毛細血管内の血液からも背景信号（バックグラウンド）として同時に検出されてしまうため、動脈内のみの血流の流速を正確に計測することが困難となる。
【０００６】
そこで本願発明は、血液の採取を行なわずに、医療専門家以外の誰でも手軽に正確な血流速度を計測することができるとともに、ノイズによる影響を低減して血流速度を高精度に算出することができる生体情報測定装置及び生体情報算出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の特徴は、生体を流れる血液に向けて超音波を送信する送信部、及び前記超音波により前記生体から反射されてくる反射波を受信する受信部を複数備える送受信部を有する生体情報測定装置であって、前記複数の送受信部は、所定方向に沿って配置された前記送信部及び前記受信部を有する第１送受信部と、前記所定方向に対して直交する方向に沿って配置された前記送信部及び前記受信部を有する第２送受信部とを備えており、前記第１送受信部により受信された前記反射波の周波数と送信された前記超音波の周波数との差分を第１周波数として算出する第１算出部と、前記第２送受信部により受信された前記反射波の周波数と送信された前記超音波の周波数との差分を第２周波数として算出する第２算出部と、前記第１周波数に対応する強度と前記第２周波数に対応する強度との差分を差分情報として算出する差分情報算出部と、算出された前記差分情報を用いて、前記血流の速度を算出する流速算出部とを備えることを要旨とする。
【０００８】
かかる特徴によれば、第１送受信部における送信部及び受信部が所定方向に沿って配置されている。これにより、所定方向に沿って配置されている静脈血管などの太い血管の長手方向と、第１送受信部における送信部及び受信部の配置方向とが略平行となる。このため、当該長手方向と当該配置方向とより成される角度が略ゼロとなり、そのことにより、第１送受信部により受信された反射波の周波数と送信された超音波の周波数との差分である第１周波数が、ドップラ効果に基づく原理上、最も大きい値となる。この第１周波数は、血液と超音波との相互作用に起因するものであり、ドップラシフト周波数（ノイズ成分を有する）を含んでいる。
【０００９】
一方、第２送受信部における送信部及び受信部が所定方向に対して直交する方向（直交方向）に沿って配置されている。これにより、第２送受信部における送信部及び受信部の配置方向（直交方向）と、静脈血管などの太い血管の長手方向とより成される角度が略９０になる。そのことにより、第２送受信部により受信された反射波の周波数と送信された超音波の周波数との差分である第２周波数が、ドップラ効果に基づく原理上、最も小さい値となる。この第２周波数は、血液と超音波との相互作用に起因するものよりも、その他の要因によるノイズ成分に大きく起因するものである。
【００１０】
これにより、ドップラシフト周波数による第１周波数とノイズ成分による第２周波数の差分を差分情報として算出することにより、ドップラシフト周波数におけるノイズ成分を低減することができるため、当該差分情報を用いて血流の速度を高精度に算出することができる。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、被験者から採血を行うことなく、非侵襲にて血液レオロジーと強い相関を持つ血流速度を計測することができるとともに、ノイズによる影響を低減して血流速度を高精度に算出することができる。
【００１２】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記所定方向が動脈血管の長手方向と同一であることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第３の特徴は、生体を流れる血液に向けて超音波を送信する送信部、及び前記超音波により前記生体から反射されてくる反射波を受信する受信部を複数備える送受信部を有する生体情報測定装置において動作する生体情報測定方法であって、前記複数の送受信部は、所定方向に沿って配置された前記送信部及び前記受信部を有する第１送受信部と、前記所定方向に対して直交する方向に沿って配置された前記送信部及び前記受信部を有する第２送受信部とを備えており、前記第１送受信部により受信された前記反射波の周波数と送信された前記超音波の周波数との差分を第１周波数として算出するステップと、前記第２送受信部により受信された前記反射波の周波数と送信された前記超音波の周波数との差分を第２周波数として算出するステップと、前記第１周波数に対応する強度と前記第２周波数に対応する強度との差分を差分情報として算出するステップと、算出された前記差分情報を用いて、前記血流の速度を算出するステップとを備えることを要旨とする。
本発明の第４の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記所定方向が動脈血管の長手方向と同一であることを要旨とする。
【００１４】
本願発明は、超音波発信素子と超音波受信素子から成る超音波センサを用いて計測を行い、超音波センサの信号から演算した周波数分布情報（周波数スペクトルデータ）から、速度を導出するものであるが、血液の流速に対応して変化する信号を検波して出力し、前記血流の速度成分を有しない背景信号および雑音成分を検波して出力する。そして、上記周波数スペクトルデータから、背景信号および雑音成分を差し引くことにより、差分データには主として細動脈血液の流速にかかわるスペクトルデータが残り、その差分データから速度を導出することにより、ノイズの影響が最小限となり、より正確な血流速度が求められる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被験者から採血を行うことなく、非侵襲にて血液レオロジーと強い相関を持つ血流速度を計測することができるとともに、ノイズによる影響を低減して血流速度を高精度に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき実施例の構成を説明する。図１は、本発明の生体情報測定装置１の構成を示すブロック図である。また、図２は本発明で用いた各センサの構成図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は側面図である。また、図３及びは本発明の生体情報測定装置１の測定原理を説明する説明図である。
【００１７】
図１〜図４に示すように、本実施形態に係る生体情報測定装置１は、超音波センサ１ａ，１ｂ及び補正用センサ５からなる流速センサモジュール１０を備える。
超音波センサ１ａ，１ｂは、生体を流れる血液に向けて超音波を送信する発信素子２ａ，２ｂ及び超音波により生体から反射されてくる反射波を受信する受信素子３ａ，３ｂを備える。補正用センサ５は、生体を流れる血液に向けて超音波を送信する発信素子６、及び超音波により生体から反射されてくる反射波を受信する受信素子７を備える。
本実施形態に係る超音波センサ１ａ，１ｂにおける発信素子２ａ，２ｂ及び受信素子３ａ，３ｂは、所定方向（例えば、静脈血管又は動脈血管の長さ方向）に沿って配置される。補正用センサ５における発信素子６及び受信素子７は、当該所定方向に対して直交する方向に沿って配置される。
【００１８】
なお、発信素子２ａ，２ｂ，６は送信部を構成する。受信素子３ａ，３ｂ，７は受信部を構成する。超音波センサ１ａ，１ｂは第１送受信部を構成する。補正用センサ５は第２送受信部を構成する。以下、生体情報測定装置１の構成について詳細に説明する。
超音波センサ１ａ、１ｂの発信素子２ａ、２ｂと受信素子３ａ、３ｂはいずれも圧電性セラミックス板に電極薄膜を形成した圧電振動素子である。本実施の形態においては超音波の周波数は１５ＭＨｚとした。本発明においては、２対の超音波センサ１ａ、１ｂを用い、超音波の射出および受信の指向性の方向が互いに平行にならない角度αを成すようにセンサ支持部材４上に配置してある。この流速センサモジュール１０に、図３に示すように測定対象である生体７１（被験者の指先など）を接触させて、血流速度を計測する。
【００１９】
超音波センサ１ａの発信素子２ａから発した超音波（送信波７８ａ）は生体組織中を伝播し、血管中を流れる血液（主に赤血球と考えられる）で反射される。反射波７９ａは、血液の流れる速度に従いドップラシフトを受けた信号に変化している。この反射波を受信素子３ａで受信する。
超音波センサ１ｂについても同様に、発信素子２ｂから発した超音波（送信波７８ｂ）は血流によるドップラシフトを受けて反射され受信素子３ｂで検出されるのであるが、超音波センサ１ａと１ｂでは超音波の放射される指向方向が異なる。この超音波センサ１ａと１ｂの角度の差αと超音波センサ１ａと１ｂの信号から得られたそれぞれのドップラシフト周波数ΔＦａ、ΔＦｂから血流速度を計算することが可能である。
【００２０】
次に、流速計測部５２は、２対の超音波センサ１からなる流速センサ１０、それぞれ２組の検波回路２３ａ、２３ｂ、フィルタ回路２４ａ、２４ｂ、増幅回路２５ａ、２５ｂ、Ａ／Ｄ変換器２６ａ、２６ｂからなる。反射波７９ａ、１４ｂを受けた受信素子３ａ、３ｂのそれぞれの信号は、検波回路２３ａ、２３ｂで検波され、超音波の搬送波成分（ベース成分）を取り除いたドップラシフト信号成分のみが取り出され、さらにフィルタ回路２４ａ、２４ｂによりＡ／Ｄ変換処理に不要な周波数成分を取り除き、増幅回路２５ａ、２５ｂでそれぞれ増幅される。このドップラシフト信号はアナログ信号であるが、Ａ／Ｄ変換器２６ａ、２６ｂによりデジタルデータに変換され、バッファメモリ３１に一時蓄積される。
【００２１】
補正用計測部５３は、図２および図４に示すように、超音波センサ１ａ、１ｂの配置（方向）と直交する配置となるように設置された補正用超音波センサ５ａ、５ｂとそれらに接続された検波回路２３ｃ、フィルタ回路２４ｃ、増幅回路２５ｃ、Ａ／Ｄ変換器２６ｃからなる。計測におけるＡ／Ｄ変換の頻度（サンプリングレート）は流速計測部５２と同じである。
【００２２】
上述のように流速計測部５２は、超音波センサ１により受信された反射波の信号と送信された超音波の信号の差分をドップラシフト信号として検波する。同様にして補正用計測部５３も、補正用センサ５により受信された反射波の信号と送信された超音波の信号との差分をドップラシフト信号として検波する。そして、後述する演算処理装置４３は、超音波センサ１に基づくドップラシフト信号の周波数である第１周波数（周波数分布データ）と、補正用センサ５に基づくドップラシフト信号の周波数である第２周波数（周波数分布データ）とを算出して、血液の流速を算出する。
【００２３】
ここで、発信素子６より生体中に超音波の送信波８８を発し、反射波８９を受信素子７で検出する機能においては、流速計測部５２と同様であるが、動脈中の血流を検出する超音波センサ１ａ、１ｂの配置（方向）と補正用超音波センサ５ａ、５ｂ配置は直交するため、流速計測部５２では検出できる血流速度成分が補正用計測部５３では検出できない。したがって、補正用計測部５３では、血流の低速域の信号と雑音成分のみが検出される。また、補正用計測部５３は、流速計測部５２と異なり、動脈内血流の速い流速成分ではなく、毛細血管内血液からのバックグラウンドの反射信号と雑音成分のみを検出する機能であるため、後述する血流速度ベクトルの角度を検出する機能は不要であり、回路ブロック構成も１式のみでもよい。したがって、補正用超音波センサ５ａ、５ｂは、単純に両者の信号を加算して増幅回路に入力すればよい。
【００２４】
次に、速度演算部５１は、バッファメモリ３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）と、演算処理装置４３とを備えている。各超音波センサからの計測データはそれぞれＡ／Ｄ変換された後、バッファメモリ３１に一時的に保持され、それぞれのバッファメモリ内のデータは一定量ごとに演算処理装置４３に送られる。また、データ通信装置５０により、本装置で得られたデータを他の端末装置やネットワークに送信することができる。
【００２５】
演算処理装置４３は、以下に詳細に説明するように、デジタル入力部４４、主記憶部４１を備える。また、演算処理装置４３は、超音波センサ１に基づくドップラシフト信号の周波数である第１周波数（周波数分布データ）と、補正用センサ５に基づくドップラシフト信号の周波数である第２周波数（周波数分布データ）とを算出する周波数解析部４５と、第１周波数に対応する強度と第２周波数に対応する強度との差分を差分情報（差分データ）として算出する差分演算部４９と、算出された差分データを用いて血流の速度を算出する角度演算部４６及び速度演算部４８とを備える。なお、流速計測部５２及び周波数解析部４５は第１算出部を構成する。補正用計測部５３及び周波数解析部４５は第２算出部を構成する。角度演算部４６及び速度演算部４８は流速算出部を構成する。
【００２６】
具体的には、演算処理装置４３は、計測部から出力された検波信号を演算処理して周波数分布データを算出する周波数解析部４５、流速計測部５２からの周波数分布データと補正用計測部５３からの周波数分布データの差分データを算出する差分演算部４９、前記周波数分布データを演算処理して血流の方向角を算出する角度演算部４６、前記角度演算部において算出した前記方向角の値と対応させながら前記血液の流速値を算出する流速算出部４８を備えている。
【００２７】
デジタル入力部４４は、各Ａ／Ｄ変換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃによりデジタル化された各超音波センサ１ａ、１ｂ、補正用超音波センサ５からのデータをバッファメモリ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを介して受取った後、主記憶部４１に転送し記憶させる機能を有している。
【００２８】
なお、上述の演算部（周波数解析部４５、角度演算部４６、流速算出部４８、差分演算部４９）は、具体的には、コンピュータ機能を用いて演算処理及び制御を行う信号演算処理部及び汎用演算処理部からなり、詳しくは後述するが、主記憶部４１に記憶したデジタルデータを適宜取り出して演算処理を行い、必要に応じて、再度、主記憶部４１に記憶させながら演算処理を行う機能を有するものである。
【００２９】
以下、周波数解析部４５、角度演算部４６、流速算出部４８について詳しく説明する。
【００３０】
まず、周波数解析部４５は、上記測定で得られた超音波センサ１ａと超音波センサ１ｂのそれぞれのドップラシフト信号のデジタルデータを演算処理装置４３の信号演算処理部および汎用演算処理部においてフーリエ変換（ＦＦＴ）処理により、周波数分布（スペクトル）データに変換し、変換した周波数分布データを主記憶部４１に記憶させる機能を有する。
【００３１】
例えば、周波数解析部４５は、Ａ／Ｄ変換器２６ａ、２６ｂのサンプリング周波数をｆｓ＝２０ｋＨｚ、ＦＦＴ処理の個数をＮｆ＝２５６個とし、０．０１２８秒毎の周波数分布データが、Ｎｆ＝５１２個とすると、０．０２５６秒毎の周波数分布データ（ドップラシフト周波数と、そのドップラシフト周波数に対応するドップラシフト信号の強度分布）が得られる。ただし、ＦＦＴ処理のデータ個数とＦＦＴ処理の時間間隔は必ずしも一致しなくてもよく、例えば、０．０１秒間隔で２５６個ずつのデータを処理することも可能である。
【００３２】
同様に、補正用計測部５３からのデータについても別途ＦＦＴ処理を行い、周波数分布データに変換する。さらに、差分処理演算部４９において、流速計測部５２（超音波センサ１）からの周波数分布データから補正用計測部５３（補正用超音波センサ５）の周波数分布データを周波数要素ごとに差し引く演算を行い、背景反射と雑音成分を打ち消し、動脈血管内血流の速い流速成分のみが残ったデータを算出する。
【００３３】
本実施形態では、超音波センサ１ａ，１ｂにより検出されたドップラシフト信号を周波数解析部４５および差分演算部４９によって変換された周波数分布データのピーク部の周波数をドップラシフト周波数Ｆａ、Ｆｂとし、以下に述べる角度演算部４６及び流速算出部４８での演算処理に利用する。
【００３４】
次に、角度演算部４６及び流速算出部４８について説明する前に、超音波センサ１ａ、１ｂから得られたドップラシフト信号（ドップラシフト周波数）から血流速度を算出する算出原理について説明する。
【００３５】
上記の方法で超音波センサ１ａのデータから得られたドップラシフト周波数をＦａ、超音波センサ１ｂのデータから得られたドップラシフト周波数をＦｂとすると、血流速度Ｖｈは、下記の式で導出できる。ここで、θは流速センサモジュール１０（超音波センサ１ａ又は１ｂ）と血流の方向のなす角度である。αは２つの超音波センサの超音波の射出及び受信の指向性のなす角度である。ｃは生体中での音速である。Ｆｓは超音波センサの発信周波数（駆動周波数）である。
【００３６】
Ｖｈ  ＝  ｃＦａ／２Ｆｓｃｏｓθ            （式１）
θ＝ａｔａｎ（  （−ｃｏｓα  −  Ｆｂ／Ｆａ）／ｓｉｎα  ）          （式２）
ここで、上記のθを算出する機能を有するものが角度演算部４６であり、上記のＶｈを算出する機能を有するものが流速算出部４８である。これらの角度演算部４６及び流速算出部４８は、周波数解析部４５により算出された周波数分布データを用いて演算処理を行って上記のθ（血流の方向角）やＶｈ（血流速度）を算出する。なお、θは、式２に示すように算出されていてもよいし、予め定められていてもよい。
【００３７】
このように、流速算出部４８は、超音波センサにより出力された信号の周波数、及び算出されたドップラシフト周波数に基づいて、血流速度を算出するものとして機能する。
【００３８】
超音波センサ１ａ，１ｂの出力信号は小さいため、Ａ／Ｄ変換を行うには大きな増幅率が必要であり、外部からのノイズの影響を受けやすい。信号にノイズが混入すると、周波数分布に大きな変動を与え、正確なドップラシフト周波数が得られず、算出される血流速度にも大きな誤差が生じてしまう。そこで、本発明のように雑音を除去または低減させる対策が必要とされるのである。
【００３９】
具体的には、超音波センサ１における発信素子２ａ，２ｂ及び受信素子３ａ，３ｂが所定方向に沿って配置されている。これにより、所定方向に沿って配置されている静脈血管などの太い血管の長手方向と、発信素子２ａ，２ｂ及び受信素子３ａ，３ｂの配置方向とが略平行となる。このため、当該長手方向と当該配置方向とより成される角度が略ゼロとなり、そのことにより、超音波センサ１により受信された反射波の周波数と送信された超音波の周波数との差分である第１周波数が、ドップラ効果に基づく原理上、最も大きい値となる。この第１周波数は、上述の通り血液と超音波との相互作用に起因するものであり、ドップラシフト周波数（ノイズ成分を有する）を含んでいる。
【００４０】
一方、補正用センサ５における発信素子６及び受信素子７が所定方向に対して直交する方向（直交方向）に沿って配置されている。これにより、補正用センサ５における発信素子６及び受信素子７の配置方向（直交方向）と、静脈血管などの太い血管の長手方向とより成される角度が略９０になる。そのことにより、補正用センサ５により受信された反射波の周波数と送信された超音波の周波数との差分である第２周波数が、ドップラ効果に基づく原理上、最も小さい値となる。この第２周波数は、血液と超音波との相互作用に起因するものよりも、その他の要因によるノイズ成分に大きく起因するものである。
【００４１】
これにより、ドップラシフト周波数による第１周波数とノイズ成分による第２周波数の差分を差分データとして算出することにより、ドップラシフト周波数におけるノイズ成分を低減することができるため、当該差分データを用いて血流の速度を高精度に算出することができる。
【００４２】
すなわち、各超音波センサに混入した生体内部の背景反射成分と外部雑音成分をドップラシフト周波数から差し引いて打ち消すことができ、雑音および背景反射による影響を低減して、血流速度をより高精度に算出することができる。
【００４３】
言い換えると、被験者から採血を行うことなく、非侵襲にて血液レオロジーと強い相関を持つ血流速度を測定することができ、また、超音波センサから得られる信号からノイズ成分を低減でき、Ｓ／Ｎ比が向上し、より正確な血流速度の測定が可能となり、被験者から採血を行うことなく、医療専門家以外の誰でも手軽に正確なレオロジーを調べることができ、被検者の健康状態の確認に利用することができるようになる。
【００４４】
なお、また、血液は生体の血圧Ｐで押し出されて流動するものであるため、血流速度Ｖｈは、生体の血圧の影響も受けるものと考えられる。そのため、被検者の血流速度と血圧値との関係をも考慮し、流速算出部４８において、血圧の影響を補正するために、血流速度Ｖｈを血圧測定器で測定した最高血圧Ｐｈで割り算し、このＶｈ／Ｐｈの値を用いて補正血流速度Ｖｃ（＝Ｖｈ／Ｐｈ）を算出する演算処理を行うことも可能である。
【００４５】
上記補正血流速度Ｖｃが大きければ、相対的に生体中の血液の流動性が高く（粘性が低い）、補正血流速度Ｖｃが小さければ血液の流動性が低い（粘性が高い）ということで生体内の血液の流動性をより正確に評価することが可能である。
【００４６】
なお、血流速度センサモジュールは、図２に示す構成に限定されるものではなく、図５に示す構成であってもよい。図２に示す構成は、生体内の背景反射を偏りなく検出するため補正用超音波センサを対象形に配置し、さらに、補助的機能である光センサ１１等を実装した例である。光センサ１１は、自動的に測定対象の有無の検出などが可能である。図４に示す構成は、本発明の機能を実現するもっとも単純な構成の例である。
【００４７】
なお、本発明は、医療および健康維持・増進を目的として、血液の流動性（流れやすさ）を計測することが可能であるだけでなく、生体（人体）の活動状況と生体各部における血流状態の相関を知るための計測においても利用可能である。
【００４８】
なお、本実施形態及び各変更例では、生体として指を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、手首や腕などであってもよいのは勿論のことである。
【００４９】
なお、本発明の一例を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、実施形態における具体的構成等は、適宜設計変更可能である。また、実施形態及び各変更例の具体的構成のそれぞれは、組み合わせることが可能である。さらに、実施形態の作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る生体情報測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る各センサの構成を示す図である。
【図３】本発明に係る生体情報測定装置の測定原理を説明する図である。
【図４】本発明に係る生体情報測定装置の測定原理を説明する図である。
【図５】本発明に係る各センサの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ａ、１ｂ    超音波センサ
２ａ、２ｂ    発信素子
３ａ、３ｂ    受信素子
４    センサ支持部材
５ａ、５ｂ    補正用超音波センサ
６ａ、６ｂ    発信素子
７ａ、７ｂ    受信素子
１０    流速センサモジュール
１１    光センサ
２１    発振回路
２３ａ、２３ｂ    検波回路
２４ａ、２４ｂ    フィルタ回路
２５ａ、２５ｂ    増幅回路
２６ａ、２６ｂ    Ａ／Ｄ変換器
２７    増幅回路
２８    フィルタ回路
２９    Ａ／Ｄ変換器
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ    バッファメモリ
４１    主記憶部
４３    演算処理装置
４４    デジタル入出力部
４５    周波数解析部
４６    角度演算部
４８    流速演算部
４９    差分演算部
５０    データ通信装置
５１    速度演算部
５２    流速計測部
５３    補正用計測部
７１    生体（指先）
７２    動脈血管
７３    静脈血管
７８ａ、７８ｂ    送信波
７９ａ、７９ｂ    反射波
８８ａ、８８ｂ    送信波
８９ａ、８９ｂ    反射波
【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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