(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の血圧値に関する血圧情報を算出する装置であって、
前記検査対象の脈波に基づく波形と、前記脈波に基づく波形を基に前記血圧情報を算出する基準となる基準血圧情報とが入力される入力部と、
前記脈波に基づく波形をフーリエ変換することにより、前記脈波に基づく波形の位相スペクトルを算出するスペクトル算出部と、
前記位相スペクトルに基づいて、前記検査対象の脈拍に対応する周波数である主波の位相、及び前記主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちの少なくとも一方の位相を用いて、補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値を用いて前記基準血圧情報を補正することにより、前記血圧情報を算出する血圧情報算出部と、
を備え、
前記スペクトル算出部は、前記脈波に基づく波形の強度スペクトルをさらに算出し、
前記補正値算出部は、前記強度スペクトルにおける前記主波の強度及び前記２倍波の強度のうちの少なくとも一方の強度をさらに用いて前記補正値を算出する、
血圧情報算出装置。
【請求項２】
検査対象の血圧値に関する血圧情報を算出する装置であって、
前記検査対象の脈波に基づく波形と、前記脈波に基づく波形を基に前記血圧情報を算出する基準となる基準血圧情報とが入力される入力部と、
前記脈波に基づく波形をフーリエ変換することにより、前記脈波に基づく波形の位相スペクトルを算出するスペクトル算出部と、
前記位相スペクトルに基づいて、前記検査対象の脈拍に対応する周波数である主波の位相、及び前記主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちの少なくとも一方の位相を用いて、補正値を算出する補正値算出部と、
前記補正値を用いて前記基準血圧情報を補正することにより、前記血圧情報を算出する血圧情報算出部と、
を備え、
前記補正値算出部は、前記補正値を、前記主波の位相に基づいた値と、前記２倍波の位相に基づいた値との和を少なくとも用いて算出する、
血圧情報算出装置。
【請求項３】
前記補正値算出部は、前記主波の周波数或いは前記２倍波の周波数を、前記強度スペクトルのピークに応じて設定する、
請求項１に記載の血圧情報算出装置。
【請求項４】
前記補正値算出部は、前記補正値を、前記位相及び前記強度の積によって算出する、
請求項１又は３に記載の血圧情報算出装置。
【請求項５】
前記血圧情報は、前記検査対象の平均血圧を含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の血圧情報算出装置。
【請求項６】
前記脈波に基づく波形と前記血圧情報とを基に、検査対象の絶対血圧波形を算出する血圧波形算出部をさらに備える、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の血圧情報算出装置。
【請求項７】
前記検査対象に光を照射する光源と、
前記検査対象からの光を検出し、前記脈波に基づく波形として検出信号を前記入力部に入力する光検出器と、をさらに備える、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の血圧情報算出装置。
【請求項８】
前記検査対象の血圧を検出し、前記入力部に検出結果を基にした前記基準血圧情報を入力する血圧計をさらに備える、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の血圧情報算出装置。
【請求項９】
検査対象の血圧値に関する血圧情報を算出する方法であって、
前記検査対象の脈波に基づく波形と、前記脈波に基づく波形を基に前記血圧情報を算出する基準となる基準血圧情報とを取得する取得ステップと、
前記脈波に基づく波形をフーリエ変換することにより、前記脈波に基づく波形の位相スペクトルを算出するスペクトル算出ステップと、
前記位相スペクトルに基づいて、前記検査対象の脈拍に対応する周波数である主波の位相、及び前記主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちの少なくとも一方の位相を用いて、補正値を算出する補正値算出ステップと、
前記補正値を用いて前記基準血圧情報を補正することにより、前記血圧情報を算出する血圧情報算出ステップと、
を備え、
前記スペクトル算出ステップでは、前記脈波に基づく波形の強度スペクトルをさらに算出し、
前記補正値算出ステップでは、前記強度スペクトルにおける前記主波の強度及び前記２倍波の強度のうちの少なくとも一方の強度をさらに用いて前記補正値を算出する、
血圧情報算出方法。
【請求項１０】
検査対象の血圧値に関する血圧情報を算出する方法であって、
前記検査対象の脈波に基づく波形と、前記脈波に基づく波形を基に前記血圧情報を算出する基準となる基準血圧情報とを取得する取得ステップと、
前記脈波に基づく波形をフーリエ変換することにより、前記脈波に基づく波形の位相スペクトルを算出するスペクトル算出ステップと、
前記位相スペクトルに基づいて、前記検査対象の脈拍に対応する周波数である主波の位相、及び前記主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちの少なくとも一方の位相を用いて、補正値を算出する補正値算出ステップと、
前記補正値を用いて前記基準血圧情報を補正することにより、前記血圧情報を算出する血圧情報算出ステップと、
を備え、
前記補正値算出ステップでは、前記補正値を、前記主波の位相に基づいた値と、前記２倍波の位相に基づいた値との和を少なくとも用いて算出する、
血圧情報算出方法。
【請求項１１】
前記補正値算出ステップでは、前記主波の周波数或いは前記２倍波の周波数を、前記強度スペクトルのピークに応じて設定する、
請求項９に記載の血圧情報算出方法。
【請求項１２】
前記補正値算出ステップでは、前記補正値を、前記位相及び前記強度の積によって算出する、
請求項９又は１１に記載の血圧情報算出方法。
【請求項１３】
前記血圧情報は、前記検査対象の平均血圧を含む、
請求項９〜１２のいずれか１項に記載の血圧情報算出方法。
【請求項１４】
前記脈波に基づく波形と前記血圧情報とを基に、検査対象の絶対血圧波形を算出する血圧波形算出ステップをさらに備える、
請求項９〜１３のいずれか１項に記載の血圧情報算出方法。
【請求項１５】
検査対象の血圧値に関する血圧情報を算出する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記検査対象の脈波に基づく波形と、前記脈波に基づく波形を基に前記血圧情報を算出する基準となる基準血圧情報とが入力される入力部、
前記脈波に基づく波形をフーリエ変換することにより、前記脈波に基づく波形の位相スペクトルを算出するスペクトル算出部、
前記位相スペクトルに基づいて、前記検査対象の脈拍に対応する周波数である主波の位相、及び前記主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちの少なくとも一方の位相を用いて、補正値を算出する補正値算出部、及び
前記補正値を用いて前記基準血圧情報を補正することにより、前記血圧情報を算出する血圧情報算出部、
として機能させ、
前記スペクトル算出部は、前記脈波に基づく波形の強度スペクトルをさらに算出し、
前記補正値算出部は、前記強度スペクトルにおける前記主波の強度及び前記２倍波の強度のうちの少なくとも一方の強度をさらに用いて前記補正値を算出する、
血圧情報算出プログラム。
【請求項１６】
検査対象の血圧値に関する血圧情報を算出する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記検査対象の脈波に基づく波形と、前記脈波に基づく波形を基に前記血圧情報を算出する基準となる基準血圧情報とが入力される入力部、
前記脈波に基づく波形をフーリエ変換することにより、前記脈波に基づく波形の位相スペクトルを算出するスペクトル算出部、
前記位相スペクトルに基づいて、前記検査対象の脈拍に対応する周波数である主波の位相、及び前記主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちの少なくとも一方の位相を用いて、補正値を算出する補正値算出部、及び
前記補正値を用いて前記基準血圧情報を補正することにより、前記血圧情報を算出する血圧情報算出部、
として機能させ、
前記補正値算出部は、前記補正値を、前記主波の位相に基づいた値と、前記２倍波の位相に基づいた値との和を少なくとも用いて算出する、
血圧情報算出プログラム。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の血圧情報算出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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧情報算出装置、血圧情報算出方法、血圧情報算出プログラム、及びそのプログラムを記録する記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被験者の負担を軽減した非侵襲的な血圧測定方法として、脈波を解析することにより血圧値を求める方法が知られている。例えば、特許文献１に記載の検出装置は、動脈に対する光照射に応じた反射光量または透過光量の変動を検出することにより脈波（容積脈波）を検出し、予め記憶されている伝達関数と脈波波形とを用いて血圧波形を算出する。すなわち、脈波波形をフーリエ変換し、それを伝達関数で除算し、その結果をフーリエ逆変換することによって血圧波形を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７５９８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の検出装置においては、予め血圧計によって測定された血圧波形と、予め検出された脈波波形とを用いて、予め算出された伝達関数が記憶されている。そのため、繰り返し血圧波形を算出する際には、同じ伝達関数が何度も繰り返し用いられる傾向にある。よって、上記従来技術では、時間経過に伴って血圧波形に関する値の算出精度が低下する場合があった。
【０００５】
本発明は、煩雑な操作を必要とせずに血圧波形に関する値の算出精度を維持することが可能な血圧情報算出装置、血圧情報算出方法、血圧情報算出プログラム、及びそのプログラムを記録する記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、血圧波形に関する平均血圧等の血圧情報を求める方法に関して鋭意研究を行った結果、脈波に基づく波形のスペクトル成分と血圧情報との間に相関があることを見出した。さらに、本発明者らは、当該スペクトル成分と血圧情報と間の関係を明らかにし、脈波に基づく波形から血圧情報を導き出すことができることに想到し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の一形態は、検査対象の血圧値に関する血圧情報を算出する装置であって、検査対象の脈波に基づく波形と、脈波に基づく波形を基に血圧情報を算出する基準となる基準血圧情報とが入力される入力部と、脈波に基づく波形をフーリエ変換することにより、脈波に基づく波形の位相スペクトルを算出するスペクトル算出部と、位相スペクトルに基づいて、検査対象の脈拍に対応する周波数である主波の位相、及び主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちの少なくとも一方の位相を用いて、補正値を算出する補正値算出部と、補正値を用いて基準血圧情報を補正することにより、血圧情報を算出する血圧情報算出部と、を備える。
【０００８】
また、本発明の他の形態は、検査対象の血圧値に関する血圧情報を算出する方法であって、検査対象の脈波に基づく波形と、脈波に基づく波形を基に血圧情報を算出する基準となる基準血圧情報とを取得する取得ステップと、脈波に基づく波形をフーリエ変換することにより、脈波に基づく波形の位相スペクトルを算出するスペクトル算出ステップと、位相スペクトルに基づいて、検査対象の脈拍に対応する周波数である主波の位相、及び主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちの少なくとも一方の位相を用いて、補正値を算出する補正値算出ステップと、補正値を用いて基準血圧情報を補正することにより、血圧情報を算出する血圧情報算出ステップと、を備える。
【０００９】
また、本発明の他の形態は、検査対象の血圧値に関する血圧情報を算出する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、コンピュータを、検査対象の脈波に基づく波形と、脈波に基づく波形を基に血圧情報を算出する基準となる基準血圧情報とが入力される入力部、脈波に基づく波形をフーリエ変換することにより、脈波に基づく波形の位相スペクトルを算出するスペクトル算出部、位相スペクトルに基づいて、検査対象の脈拍に対応する周波数である主波の位相、及び主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちの少なくとも一方の位相を用いて、補正値を算出する補正値算出部、及び補正値を用いて基準血圧情報を補正することにより、血圧情報を算出する血圧情報算出部、として機能させる。また、本発明の他の形態は、血圧情報算出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である。
【００１０】
本発明の上記形態に係る血圧情報算出装置、血圧情報算出方法、血圧情報算出プログラム、或はそのプログラムを記録する記録媒体によれば、脈波に基づく波形をフーリエ変換することによって算出される位相スペクトルに基づいて、脈拍に対応する周波数である主波の位相及びその主波の２倍波に対応する２倍波の位相のうちのいずれかを用いて補正値が算出され、その補正値を用いて基準血圧情報が補正されることにより血圧情報が算出される。このようにして算出された主波の位相又は２倍波の位相は、血圧情報との相関が高いため、その位相から算出された補正値を用いて基準血圧情報を補正することにより得られた血圧情報は、その精度が高い。したがって、血圧計を用いた測定操作、又はその結果得られた血圧波形を対象にした演算等の煩雑な操作を繰り返すことなく、血圧波形に関する値の算出精度を維持することができる。
【００１１】
上記形態に係る血圧情報算出装置において、スペクトル算出部は、脈波に基づく波形の強度スペクトルをさらに算出し、補正値算出部は、強度スペクトルにおける主波の強度及び２倍波の強度のうちの少なくとも一方の強度をさらに用いて補正値を算出してもよい。また、上記形態に係る血圧情報算出方法において、スペクトル算出ステップでは、脈波に基づく波形の強度スペクトルをさらに算出し、補正値算出ステップでは、強度スペクトルにおける主波の強度及び２倍波の強度のうちの少なくとも一方の強度をさらに用いて補正値を算出してもよい。かかる構成を採れば、基準血圧情報を補正することによって得られる血圧情報の精度を一層高めることができる。
【００１２】
さらに、上記形態に係る血圧情報算出装置では、補正値算出部は、主波の周波数或いは２倍波の周波数を、強度スペクトルのピークに応じて設定してもよい。さらに、上記形態に係る血圧情報算出方法では、補正値算出ステップでは、主波の周波数或いは２倍波の周波数を、強度スペクトルのピークに応じて設定してもよい。こうすれば、基準血圧情報を補正することによって得られる血圧情報の精度を一層高めることができる。
【００１３】
またさらに、上記形態に係る血圧情報算出装置では、補正値算出部は、補正値を、位相及び強度の積によって算出してもよい。またさらに、上記形態に係る血圧情報算出方法では、補正値算出ステップでは、補正値を、位相及び強度の積によって算出してもよい。この場合、基準血圧情報を補正することによって得られる血圧情報の精度をより一層高めることができる。
【００１４】
さらにまた、上記形態に係る血圧情報算出装置は、補正値算出部は、補正値を、主波の位相に基づいた値と、２倍波の位相に基づいた値との和を少なくとも用いて算出してもよい。さらにまた、上記形態に係る血圧情報算出方法では、補正値算出ステップでは、補正値を、主波の位相に基づいた値と、２倍波の位相に基づいた値との和を少なくとも用いて算出してもよい。この場合、基準血圧情報を補正することによって得られる血圧情報の精度をより一層高めることができる。
【００１５】
また、上記形態に係る血圧情報算出装置では、血圧情報は、検査対象の平均血圧を含んでもよい。また、上記形態に係る血圧情報算出方法では、血圧情報は、検査対象の平均血圧を含んでもよい。
【００１６】
さらに、上記形態に係る血圧情報算出装置は、脈波に基づく波形と血圧情報とを基に、検査対象の絶対血圧波形を算出する血圧波形算出部をさらに備えてもよい。さらに、上記形態に係る血圧情報算出方法は、脈波に基づく波形と血圧情報とを基に、検査対象の絶対血圧波形を算出する血圧波形算出ステップをさらに備えてもよい。かかる構成を採れば、血圧計を用いた測定操作等の煩雑な操作を繰り返すことなく、精度の高い絶対血圧波形を継続的に得ることができる。
【００１７】
またさらに、上記形態に係る血圧情報算出装置は、検査対象に光を照射する光源と、検査対象からの光を検出し、脈波に基づく波形として検出信号を入力部に入力する光検出器と、をさらに備えてもよい。この場合、非侵襲的に脈波に基づく波形を得てそれを利用して血圧情報を取得することができる。
【００１８】
さらにまた、上記形態に係る血圧情報算出装置は、検査対象の血圧を検出し、入力部に検出結果を基にした基準血圧情報を入力する血圧計をさらに備えてもよい。かかる構成を採れば、血圧情報の算出の基準となる値を簡易に取得して入力させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、煩雑な操作を必要とせずに血圧波形に関する値の算出精度を維持することが可能な血圧情報算出装置、血圧情報算出方法、血圧情報算出プログラム、及びそのプログラムを記録する記録媒体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る血圧情報算出装置を含む血圧情報算出システムを示す概略構成図である。
【図２】図１における処理部の機能ブロック図である。
【図３】（ａ）は、図２の入力部３２によって入力された相対血圧波形の一例を示すグラフ、（ｂ）は、図２の周波数領域表現変換部３３によって算出された相対血圧波形の強度スペクトルの一例を示すグラフ、（ｃ）は、図２の周波数領域表現変換部３３によって算出された相対血圧波形の位相スペクトルの一例を示すグラフである。
【図４】主波の位相値の計算値と実際に血圧計で測定された平均血圧との関係を、複数回実験で取得した結果を示すグラフである。
【図５】２倍波の位相値の計算値と実際に血圧計で測定された平均血圧との関係を、複数回実験で取得した結果を示すグラフである。
【図６】図１における処理部のハードウェア構成を示す図である。
【図７】麻酔薬によるカニクイザルの血圧の変動を示すグラフである。
【図８】実測によって得られた平均血圧の値と、相対血圧波形のスペクトルに基づく平均血圧の計算値との相関を示すグラフである。
【図９】図１の血圧情報算出システム１による基準血圧情報の事前設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】図１の血圧情報算出システム１による血圧情報の算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明一実施形態にかかる血圧情報算出プログラムの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る血圧情報算出システムの機能ブロック図である。
【図１３】図１２の血圧情報算出システムによる血圧情報の算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】変形例に係る血圧情報算出装置を示す概略構成図である。
【図１５】変形例に係る血圧情報算出装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２２】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る血圧情報算出装置を含む血圧情報算出システムの概要を説明する。本実施形態に係る血圧情報算出システムは、検査対象（被験者）の脈波に基づく波形である相対血圧波形から血圧情報を算出するシステムである。相対血圧波形とは、被験者の相対的な血圧の時間変化に対応する情報である。相対血圧波形は、例えば、ＮＩＲＳ（Near Infra-Red Spectroscopy）装置、パルスオキシメータ、又はトノメータ等によって取得することができる。例えば、ＮＩＲＳ装置では、生体に光を照射し、その反射光の強度を検出することにより、生体の所定位置において生じる経時的な血液量の変化を、生体の表面から計測し、その結果を相対血圧波形として取得する。パルスオキシメータでは、動脈血の酸素飽和度を計測し、その結果を相対血圧波形として取得する。トノメータでは、血圧変動による血管壁運動を利用し、橈骨動脈等に取り付けられた血圧センサによって動脈内圧の相対的な変化を計測し、その結果を相対血圧波形として取得する。また、相対血圧波形は、例えば、プレチスモグラフィー、電磁血流計、超音波血流計、又はレーザ血流計等で取得してもよい。本実施形態では、ＮＩＲＳ装置によって取得された容積脈波を相対血圧波形として用いる場合について説明する。
【００２３】
相対血圧波形は、血管内の血圧の絶対値の時間変化を波形として捉えた血圧波形（以下、「絶対血圧波形」ともいう）と対応関係を有しており、絶対血圧波形とは値そのものは異なるが、その形状は絶対血圧波形の形状と類似している。血圧情報算出システムは、相対血圧波形に基づいて、被験者の血圧情報を算出して出力する。血圧情報とは、被験者の血圧値に関する情報であり、例えば、収縮期において最高となる収縮期血圧値である最高血圧、拡張期において最低となる拡張期血圧である最低血圧、血圧値の時間的平均値である平均血圧等である。
【００２４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る血圧情報算出装置を含む血圧情報算出システムを示す概略構成図である。図２は、図１における処理部の機能ブロック図である。図１に示すように、血圧情報算出システム１は、血圧情報算出装置１０と、コンピュータ２０と、を含んでいる。
【００２５】
血圧情報算出装置１０は、例えば近赤外分光法（ＮＩＲＳ）を用いて、被験者となる生体における相対血圧波形として容積脈波（相対容積波）を取得する。また、血圧情報算出装置１０は、取得した相対血圧波形に基づき、被験者の血圧情報を算出する。本実施形態では、血圧情報算出装置１０は、血圧情報として平均血圧を算出する。血圧情報算出装置１０としては、例えば携帯型近赤外線組織酸素モニタ装置が用いられる。血圧情報算出装置１０は、検出部１１（取得部）と、処理部３０と、を有している。
【００２６】
検出部１１は、相対血圧波形を取得するための信号を検出する。検出部１１は、被験者となる生体Ｈの表面（本実施形態では、手のひら）に接触するプローブ状を呈している。検出部１１は、光源１１ａ及び光検出器１１ｂ（図２参照）を有し、光源１１ａからの近赤外光を生体Ｈの表面から内部へ向かって照射すると共に、光源１１ａからの近赤外光の照射に応じて生じた生体Ｈの内部からの光を光検出器１１ｂで検出する。これにより、検出部１１は、生体Ｈの内部を光が通過したときの吸光度を取得する。この吸光度は、生体Ｈにおける検出部１１が接触する位置での血液量に応じて変化するため、この吸光度の経時的な変化は、容積脈波に相当する。血液内において光を吸収する成分としては、例えば赤血球、赤血球に含まれるヘモグロビン、又は水分等が挙げられる。検出部１１は、光検出器１１ｂによる検出信号を基にして容積脈波を検出し、相対血圧波形として取得する。例えば、検出部１１の検出レートは１ｋＨｚ程度であり、最大心拍数の約６倍の周波数である２２Ｈｚ以上の変動を検出できる。検出部１１は、ケーブル１３により処理部３０と電気的に接続されており、取得した相対血圧波形を、ケーブル１３を介して処理部３０へ送信する。すなわち、検出部１１は、相対血圧波形を取得し、処理部３０へ当該相対血圧波形を入力する取得部である。
【００２７】
処理部３０は、検出部１１から相対血圧波形が入力される。処理部３０は、入力された相対血圧波形に基づき、所定の処理を行うことにより、平均血圧を算出する。所定の処理の詳細については、後述する。なお、容積脈波は、血管の粘弾特性による影響を受ける場合があることが知られている。血管の粘弾特性とは、血管の粘弾性、すなわち血管における弾性及び粘性の両方の挙動を示す特性である。このため、入力された容積脈波が粘弾特性の影響を強く受けている場合は、血管の粘弾特性を示す粘弾特性補正値を用いて、当該容積脈波を補正することで当該影響が低減された相対血圧波形を取得し、当該相対血圧波形に基づき所定の処理を行うことにより、平均血圧を算出してもよい。また、処理部３０は、算出した平均血圧を含む血圧情報を、無線通信等によってコンピュータ２０に送信する。
【００２８】
コンピュータ２０は、予めカフ式血圧計やカテーテル式血圧計等によって測定された被験者の基準血圧情報を記憶しており、無線通信等によって当該基準血圧情報を処理部３０へ送信する。この基準血圧情報としては、最高血圧、最低血圧等が挙げられ、平均血圧そのものが含まれていてもよい。基準血圧情報は、相対血圧波形を基に血圧情報を算出する基準となる情報であり、コンピュータ２０において予めユーザによって入力される。また、血圧情報算出システム１にはカフ式血圧計等の被験者の最高・最低血圧を検出する血圧計１２（図２）が含まれていてもよい。このような構成の場合、コンピュータ２０は、血圧計１２から、無線通信、有線通信等によって、最高・最低血圧の検出結果を基にした基準血圧情報を受信する。コンピュータ２０は、ディスプレイ２０ａ等の表示部を有しており、処理部３０から受信した血圧情報を含む情報を、ディスプレイ２０ａ上に表示する。なお、コンピュータ２０と血圧情報算出装置１０とは、ケーブル等により電気的に接続されていてもよく、コンピュータ２０は、処理部３０からの情報を有線通信によって受信してもよいし、処理部３０に対して有線通信によって情報を送信してもよい。また、血圧計１２は被験者の絶対血圧波形を検出するカテーテル式血圧計でもよく、コンピュータ２０は絶対血圧波形の検出結果を基にした基準血圧情報を受信してもよい。
【００２９】
図２に示すように、処理部３０は、入力部３２と、周波数領域表現変換部（スペクトル算出部）３３と、位相パラメータ算出部（補正値算出部）３４と、平均血圧算出部（血圧情報算出部）３５と、を有している。
【００３０】
入力部３２には、検出部１１から相対血圧波形ｐ’が入力される。入力部３２は、入力された相対血圧波形ｐ’の情報を周波数領域表現変換部３３及び位相パラメータ算出部３４へ出力する。また、入力部３２は、コンピュータ２０から受信した基準血圧情報を基に初期平均血圧を得て、この初期平均血圧の情報を基準血圧情報として平均血圧算出部３５に出力する。詳細には、入力部３２は、基準血圧情報に含まれる最高血圧ｐＭａｘ及び最低血圧ｐＭｉｎを基に、下記式（１）；
【数１】
0006636784.tif 000002
を用いて初期平均血圧ｐ０Ａｖｅを算出し、その初期平均血圧ｐ０Ａｖｅを平均血圧算出部３５に出力する。このとき、入力部３２は、コンピュータ２０から、基準血圧情報として絶対血圧波形ｐの情報を取得し、この絶対血圧波形ｐを用いて、下記式（２）；
【数２】
0006636784.tif 000003
によって初期平均血圧ｐ０Ａｖｅを算出してもよい。上記式（２）におけるパラメータＴは心拍一拍の周期を表し、変数ｔは時間を表し、絶対血圧波形ｐは時間ｔの関数である。また、入力部３２は、コンピュータ２０から平均血圧を含む基準血圧情報を取得し、その平均血圧を初期平均血圧ｐ０Ａｖｅとして出力してもよい。
【００３１】
周波数領域表現変換部３３は、入力部３２によって入力された相対血圧波形ｐ’をフーリエ変換することにより、相対血圧波形の強度スペクトルＰ（ｆ）及び相対血圧波形の位相スペクトルａｒｇ（Ｐ（ｆ））を算出するスペクトル算出部である。ここで変数ｆは周波数を表す。すなわち、周波数領域表現変換部３３は、時間領域表現で示された時間の関数である相対血圧波形ｐ’を、周波数領域表現で示された周波数の関数である相対血圧波形の強度スペクトルＰ（ｆ）及び相対血圧波形の位相スペクトルａｒｇ（Ｐ（ｆ））へと変換する。周波数領域表現変換部３３は、算出した強度スペクトルＰ（ｆ）及び位相スペクトルａｒｇ（Ｐ（ｆ））の情報を、位相パラメータ算出部３４へ出力する。なお、周波数領域表現変換部３３は、血管の粘弾特性を示す粘弾特性補正値を用いて、入力された容積脈波を補正することで血管の粘弾特性の影響が低減して算出された相対血圧波形ｐ’をフーリエ変換することにより、相対血圧波形の強度スペクトル及び位相スペクトルを算出してもよい。
【００３２】
位相パラメータ算出部３４は、周波数領域表現変換部３３によって算出された強度スペクトルＰ（ｆ）及び位相スペクトルａｒｇ（Ｐ（ｆ））の情報を用いて、初期血圧情報である初期平均血圧ｐ０Ａｖｅを補正して平均血圧を算出するための位相パラメータ（補正値）θを算出する。すなわち、位相パラメータ算出部３４は、強度スペクトルＰ（ｆ）のピークが最大値となる周波数を特定し、その周波数を被験者の脈拍に対応する主波の周波数ｆ１として設定し、その整数倍の周波数ｆｎ＝ｎ×ｆ１（ｎ＝２，３，…）をｎ倍波（ｎ次高調波）の周波数として設定する。一般に、人間の心拍数は０．５〜３．６７Ｈｚとされ、この周波数の範囲で強度スペクトルの最も大きなピークに対応する周波数が心拍数となる。そして、位相パラメータ算出部３４は、設定した主波及びｎ倍波の周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，…を用いて、下記式（３）；
【数３】
0006636784.tif 000004
によって位相パラメータθを算出し、その位相パラメータθを平均血圧算出部３５に出力する。上記式（３）中のパラメータＮは所定の自然数である。具体的には、位相パラメータ算出部３４は、主波の周波数における強度スペクトルの強度値と位相スペクトルの位相値との積Ｐ（ｆ１）×ａｒｇ（Ｐ（ｆ１））と、ｎ倍波（ｎ＝２，３，…）の周波数における強度スペクトルの強度値と位相スペクトルの位相値との積Ｐ（ｆｎ）×ａｒｇ（Ｐ（ｆｎ））と、の和を計算することによって位相パラメータθを得る。このようすることにより、重み付けされた位相値を主波からｎ倍波まで足し合わせた値として位相パラメータθが得られる。
【００３３】
図３（ａ）には、入力部３２によって入力された相対血圧波形ｐ’の一例を、図３（ｂ）には、周波数領域表現変換部３３によって算出された相対血圧波形ｐ’の強度スペクトルＰ（ｆ）の一例を、図３（ｃ）には、周波数領域表現変換部３３によって算出された相対血圧波形ｐ’の位相スペクトルａｒｇ（Ｐ（ｆ））の一例を、それぞれ示している。図３に示すように、相対血圧波形ｐ’の強度スペクトルＰ（ｆ）の一番大きなピークに相当する周波数及びその整数倍の周波数が、主波及びｎ倍波の周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，…に設定され、それらの周波数に相当する位相スペクトルの値ａｒｇ（Ｐ（ｆ））を用いて、位相パラメータθが算出される。このようにして算出される位相パラメータθは被験者の相対血圧波形ｐ’の測定時の平均血圧等の血圧情報と相関が高い。図４は、主波の位相値ａｒｇ（Ｐ（ｆ１））の計算値と実際に血圧計で測定された平均血圧との関係を、複数回実験で取得した結果を示し、図５は、２倍波の位相値ａｒｇ（Ｐ（ｆ２））の計算値と実際に血圧計で測定された平均血圧との関係を、複数回実験で取得した結果を示している。このように、主波及び２倍波の位相値ａｒｇ（Ｐ（ｆ１）），ａｒｇ（Ｐ（ｆ２））のそれぞれと、平均血圧とは一定の相関があることが明らかになった。
【００３４】
上記の相関の傾向を考慮して血圧情報と相関の高い補正値を得るために、位相パラメータ算出部３４は、少なくとも主波の位相値ａｒｇ（Ｐ（ｆ１））及び２倍波の位相値ａｒｇ（Ｐ（ｆ２））のうちの少なくとも一方を用いて位相パラメータθを算出することが好ましく、さらに、そのいずれかの位相値を２つの強度値Ｐ（ｆ１），Ｐ（ｆ２）のうちの当該位相値が得られた周波数に対応する一方の値で重み付けした値を最低限用いて位相パラメータθを算出することが好ましく、さらに、強度値で重み付けした主波及び２倍波の位相値Ｐ（ｆ１）×ａｒｇ（Ｐ（ｆ１）），Ｐ（ｆ２）×ａｒｇ（Ｐ（ｆ２））の和を最低限用いて位相パラメータθを算出することが好ましい。このような位相パラメータθを補正値として用いることで高精度の血圧情報を得ることができる。本実施形態では、位相パラメータ算出部３４は、強度値で重み付けされた主波から４倍波までの位相値Ｐ（ｆｎ）×ａｒｇ（Ｐ（ｆｎ））（ｎ＝１〜４）の和を用いて位相パラメータを算出する。具体的には、図３に示した例によれば、主波から４倍波までの位相値ａｒｇ（Ｐ（ｆｎ））＝236.30、161.56、128.32、84.75［deg］と得られ、主波から４倍波までの強度値Ｐ（ｆｎ）＝1.0、0.41、0.15、0.08［相対強度］と得られている。この場合、位相パラメータ算出部３４は、これらの値を上記式（３）に代入することにより、位相パラメータθを、下記式；
θ＝1.0×236.30＋0.41×161.56＋0.15×128.32＋0.08×84.75＝327.93
のように計算する。ここで、位相パラメータ算出部３４は、強度値で重み付けされた主波から５倍波までの位相値Ｐ（ｆｎ）×ａｒｇ（Ｐ（ｆｎ））（ｎ＝１〜５）の和を用いて位相パラメータを算出してもよい。
【００３５】
さらに、位相パラメータ算出部３４は、基準血圧情報として、初期平均血圧ｐ０Ａｖｅの検出元の絶対血圧波形に対応した初期位相パラメータθ０を取得する。すなわち、位相パラメータ算出部３４は、入力部３２から出力された絶対血圧波形ｐを対象に、周波数領域表現変換部３３によるフーリエ変換及び上記式（３）による演算を実行させることによって、初期位相パラメータθ０を取得する。また、位相パラメータ算出部３４は、初期平均血圧ｐ０Ａｖｅの検出と同時に得られた相対血圧波形ｐ’を対象に、周波数領域表現変換部３３によるフーリエ変換及び上記式（３）による演算を実行させることによって、初期位相パラメータθ０を取得してもよいし、入力部３２を介してコンピュータ２０から初期位相パラメータθ０を基準血圧情報に含んで取得してもよい。
【００３６】
平均血圧算出部３５は、位相パラメータ算出部３４によって算出された補正値としての位相パラメータθを用いて、基準血圧情報を補正することによって血圧情報を算出する。具体的には、平均血圧算出部３５は、初期平均血圧ｐ０Ａｖｅを、初期位相パラメータθ０を基準とした位相パラメータθの値で補正するように、下記式（４）；
【数４】
0006636784.tif 000005
を利用して血圧情報としての平均血圧ＰＡｖｅを算出する。算出された血圧情報は、コンピュータ２０に送信され、コンピュータ２０の表示部上に表示される。具体的には、初期平均血圧ｐ０Ａｖｅ＝100［mmHg］、初期位相パラメータθ０＝300、位相パラメータ算出部３４によって算出された位相パラメータθ＝327.93の場合には、平均血圧ｐＡｖｅは、下記式；
【数５】
0006636784.tif 000006
のように計算される。
【００３７】
次に、図６を参照して、処理部３０のハードウェア構成を説明する。図６は、図１における処理部３０のハードウェア構成を示す。図６に示すように、処理部３０は、物理的には、プロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、記録媒体であるＲＡＭ（RandomAccess Memory）３０２又はＲＯＭ（Read Only Memory）３０３、無線通信モジュール３０４、アンテナ３０５、及び入出力モジュール３０６等を含んだコンピュータ等であり、各々は電気的に接続されている。上述した処理部３０の各機能は、ＣＰＵ３０１及びＲＡＭ３０２等のハードウェア上に血圧情報算出プログラム等を読み込ませることにより、ＣＰＵ３０１の制御のもとで、無線通信モジュール３０４、アンテナ３０５、及び入出力モジュール３０６等を動作させるとともに、ＲＡＭ３０２におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。なお、処理部３０は、ディスプレイ又は操作モジュール等を含んでいてもよい。
【００３８】
本発明者らは、上記式（４）によって算出される血圧情報の値が、次の実験により統計的に有意であることを確認している。本発明者らは、カニクイザルに対して足の動脈に観血式血圧計を設置した状態で、濃度の異なるイソフルラン麻酔薬をカニクイザルに与えて血圧を変動させながら、カニクイザルの血圧の変動を示す血圧波形を継続的に測定した。図７に、麻酔薬によるカニクイザルの血圧の変動を示す。図７の横軸は時間を示し、図７の縦軸は血圧を示す。
【００３９】
そして、測定された血圧波形のうち異なる時間帯のデータを複数抽出し、抽出したデータから求めた平均血圧の実測値と、相対血圧波形をフーリエ変換して得たスペクトルを基に上記式（４）によって得られた計算値との関係を図８のグラフに示すようにプロットすることで、これらの相関関係を確かめた。図８の横軸は、カニクイザルに対して行った実験により求めた平均血圧を示し、図８の縦軸は、相対血圧波形をフーリエ変換して得たスペクトルに基づく平均血圧を示す。図８に示すように、相対血圧波形をフーリエ変換して得た平均血圧と、カニクイザルに対して行った実験により求めた平均血圧との相関値はＲ＝0.965の範囲内に収まっていることが確認された。
【００４０】
以上より、上記数式（４）で計算される血圧情報が高精度で得られていることが示された。
【００４１】
次に、図９〜図１０のフローチャートを参照して、本実施形態に係る血圧情報算出装置１０を含んだ血圧情報算出システム１による、血圧情報の算出処理の手順を説明する。図９は、血圧情報算出システム１による基準血圧情報の事前設定処理を示すフローチャートであり、図１０は、血圧情報算出システム１による血圧情報の算出処理を示すフローチャートである。
【００４２】
なお、本処理の前提として、血圧情報の算出の基準情報となる基準血圧情報が予め設定される。図９に示すように、まず、入力部３２によって、コンピュータ２０から基準血圧情報が入力され、それを基に初期平均血圧ｐ０Ａｖｅが取得される（ステップＳ０１：取得ステップ）。それと同時に、入力部３２によって、検出部１１から相対血圧波形ｐ’が入力される（ステップＳ０２）。続いて、周波数領域表現変換部３３により、ステップＳ０２にて入力された相対血圧波形ｐ’に対してフーリエ変換が行われ、強度スペクトル及び位相スペクトルが算出される（ステップＳ０３）。続いて、位相パラメータ算出部３４により、ステップＳ０３で算出された強度スペクトル及び位相スペクトルを用いて上記式（３）の演算が実行されることにより、初期位相パラメータθ０が算出される（ステップＳ０４）。最後に、入力部３２によって取得された初期平均血圧ｐ０Ａｖｅと、位相パラメータ算出部３４によって算出された初期位相パラメータθ０とが、互いに関連付けられて処理部３０内に記憶される（ステップＳ０５）。
【００４３】
その後、図１０に示すように、血圧情報の算出処理が起動されると、入力部３２によって、検出部１１から相対血圧波形ｐ’が入力される（ステップＳ１１；取得ステップ）。続いて、周波数領域表現変換部３３により、ステップＳ１１にて入力された相対血圧波形ｐ’に対してフーリエ変換が行われ、強度スペクトル及び位相スペクトルが算出される（ステップＳ１２；スペクトル算出ステップ）。続いて、位相パラメータ算出部３４により、ステップＳ１２で算出された強度スペクトル及び位相スペクトルを用いて上記式（３）の演算が実行されることにより、位相パラメータθが算出される（ステップＳ１３；補正値算出ステップ）。次に、平均血圧算出部３５によって、予め記憶された初期平均血圧ｐ０Ａｖｅと初期位相パラメータθ０との組み合わせと、ステップＳ１３で算出された位相パラメータθとを用いて上記式（４）の演算が実行されることにより、血圧情報としての平均血圧ｐＡｖｅが算出される（ステップＳ１４；血圧情報算出ステップ）。最後に、ステップＳ１４で算出された平均血圧ｐＡｖｅを含む血圧情報がコンピュータ２０に出力される（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１４で使用される初期平均血圧ｐ０Ａｖｅ及び初期位相パラメータθ０は、予め設定された同一の値を繰り返して使用してもよいし、ステップＳ１３で算出された位相パラメータθ、及びステップＳ１５で算出された平均血圧ｐＡｖｅが、次回の血圧情報の算出用の基準血圧情報として使用されてもよい。
【００４４】
次に、図１１を参照して、コンピュータを上記血圧情報算出装置１０として機能させるための血圧情報算出プログラムを説明する。
【００４５】
血圧情報算出プログラムＰ１は、メインモジュールＰ１０、入力モジュールＰ１５、周波数領域表現変換モジュールＰ１６、位相パラメータ算出モジュールＰ１７、及び平均血圧算出モジュールＰ１８を備えている。
【００４６】
メインモジュールＰ１０は、血圧情報算出処理を統括的に制御する部分である。入力モジュールＰ１５、周波数領域表現変換モジュールＰ１６、位相パラメータ算出モジュールＰ１７、及び平均血圧算出モジュールＰ１８を実行することにより実現される機能は、それぞれ、血圧情報算出装置１０の入力部３２、周波数領域表現変換部３３、位相パラメータ算出部３４、及び平均血圧算出部３５の機能と同様である。
【００４７】
血圧情報算出プログラムＰ１は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤもしくはＲＯＭ等の記録媒体または半導体メモリによって提供される。また、血圧情報算出プログラムＰ１は、搬送波に重畳されたコンピュータデータ信号としてネットワークを介して提供されてもよい。
【００４８】
上述した本実施形態に係る血圧情報算出装置１０、血圧情報算出方法、血圧情報算出プログラムＰ１、及びそのプログラムを記録する記録媒体によれば、相対血圧波形に基づく波形をフーリエ変換することによって算出される位相スペクトルに基づいて、脈拍に対応する周波数成分（主波）の位相及びその主波の２倍の周波数成分（２倍波）の位相のうちのいずれかを用いて補正値としての位相パラメータθが算出され、その補正値を用いて基準血圧情報としての初期平均血圧ｐ０Ａｖｅが補正されることにより平均血圧ｐＡｖｅが算出される。このようにして算出された主波の位相又は２倍波の位相は、血圧情報である平均血圧との相関が高いため、その位相から算出された補正値を用いて基準血圧情報を補正することにより得られた平均血圧ｐＡｖｅは、その精度が高い。したがって、血圧計を用いた絶対血圧波形の測定操作、又はその結果得られた絶対血圧波形を対象にした演算等の煩雑な操作を繰り返すことなく、絶対血圧波形に関する平均血圧の算出精度を維持することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、補正値である位相パラメータθが位相及び強度の積によって算出されているので、初期平均血圧ｐ０Ａｖｅを補正することによって得られる平均血圧ｐＡｖｅの精度をより一層高めることができる。
【００５０】
さらに、上記形態では、補正値である位相パラメータθが、主波の位相及び強度の積と、２倍波の位相及び強度の積との和を少なくとも用いて算出されているので、基準血圧情報を補正することによって得られる血圧情報の精度をより一層高めることができる。
【００５１】
またさらに、上記実施形態では検出部１１が備えられているので、非侵襲的に相対血圧波形を得てそれを利用して血圧情報を取得することができる。さらにまた、上記実施形態では血圧計１２がさらに備えられているので、血圧情報の算出の基準となる値を簡易に取得して入力させることができる。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る血圧情報算出装置を含む血圧情報算出システムの概要について説明する。本実施形態に係る血圧情報算出システムの第１実施形態との相違点は、血圧情報として絶対血圧波形を算出する点である。この絶対血圧波形は、上述した第１実施形態と同様にして求められた平均血圧と、相対血圧波形から求められる最高血圧と最低血圧との比を基に、相対血圧波形を変形処理することにより得られる。
【００５３】
図１２は、第２実施形態に係る血圧情報算出システムにおける機能ブロック図である。図１２に示す本実施形態に係る血圧情報算出システム１Ａの第１実施形態の血圧情報算出システム１との相違点は、処理部３０Ａの機能が処理部３０Ａの機能と一部異なる点である。
【００５４】
すなわち、本実施形態に係る処理部３０Ａにおいて、処理部３０と同様な機能を有する入力部３２、周波数領域表現変換部３３、位相パラメータ算出部３４、及び平均血圧算出部３５に加えて、最高最低血圧比算出部３６及び絶対血圧波形再生部３７が備えられている。ただし、入力部３２は、検出部１１から容積脈波が入力され、上述した血管の粘弾特性を示す粘弾特性補正値を用いて、入力された容積脈波を補正することで当該影響が低減された相対血圧波形ｐ’を取得する。そして、入力部３２は、取得した相対血圧波形ｐ’を周波数領域表現変換部３３及び位相パラメータ算出部３４へ出力する。このように容積脈波を粘弾特性補正値で補正して算出した相対血圧波形を用いることで、処理部３０によって算出される絶対血圧波形の実際の血圧波形との近似度を血管の粘弾特性の影響を強く受けた容積脈波をそのまま相対血圧波形として用いた場合よりも高めることができる。
【００５５】
処理部３０Ａの最高最低血圧比算出部３６は、周波数領域表現変換部３３によって算出された相対血圧波形の強度スペクトルＰ（ｆ）のうち、主波の周波数以上の強度スペクトルＰ（ｆ）に基づいて、被験者の最高血圧ＰＴｍａｘと最低血圧ＰＴｍｉｎの比である最高最低血圧比ＰＴｍｉｎ：ＰＴｍａｘを算出する。具体的には、最高最低血圧比算出部３６は、下記式（５）；
【数６】
0006636784.tif 000007
に基づき最高最低血圧比ＰＴｍｉｎ：ＰＴｍａｘを算出する。このようにして算出される最高最低血圧比ＰＴｍｉｎ：ＰＴｍａｘは、強度スペクトルＰ（ｆ）における主波のスペクトル強度のピーク値と、強度スペクトルＰ（ｆ）における主波以上のスペクトル強度の各ピーク値の和との比となる。最高最低血圧比算出部３６は、算出した最高最低血圧比ＰＴｍｉｎ：ＰＴｍａｘを、絶対血圧波形再生部３７へ出力する。
【００５６】
絶対血圧波形再生部３７は、最高最低血圧比算出部３６によって算出された最高最低血圧比ＰＴｍｉｎ：ＰＴｍａｘと、平均血圧算出部３５によって算出された平均血圧ｐＡｖｅとに基づき、絶対血圧波形を算出する。ここで、相対血圧波形ｐ’は、絶対血圧波形とは値そのものは異なるが、その形状は絶対血圧波形の形状と相似している。相対血圧波形ｐ’は、絶対血圧波形における拡張期血圧である最低血圧値ＰＴｍｉｎに対応した最低点と、絶対血圧波形における収縮期血圧である最高血圧値ＰＴｍａｘに対応した最高点と有している。相対血圧波形ｐ’における最低点は、例えば相対血圧波形ｐ’において波形強度が最も小さくなる点として検出され、相対血圧波形ｐ’における最高点は、例えば相対血圧波形ｐ’において波形強度が最も大きくなる点として検出される。
【００５７】
まず、絶対血圧波形再生部３７は、入力部３２から出力された相対血圧波形ｐ’に対し
、最高最低血圧比算出部３６によって算出された最高最低血圧比ＰＴｍｉｎ：ＰＴｍａｘに基づいて倍率を補正する。具体的には、絶対血圧波形再生部３７は、相対血圧波形ｐ’における最低点と最高点とを検出し、検出された最低点と最高点との比を算出し、当該比が最高最低血圧比ＰＴｍｉｎ：ＰＴｍａｘに略等しくなるように、相対血圧波形ｐ’に対して加算係数を加えたり、乗算係数を乗じたりすることで、相対血圧波形ｐ’における倍率を補正する。これにより、倍率補正相対血圧波形が算出される。
【００５８】
次に、絶対血圧波形再生部３７は、平均血圧ｐＡｖｅの値を用いて、上述のように倍率補正が行われた倍率補正相対血圧波形における値を補正し、絶対血圧波形を算出する。具体的には、絶対血圧波形再生部３７は、倍率補正相対血圧波形における平均値を上記式（１）又は上記式（２）等を用いて算出し、算出した平均値が平均血圧ｐＡｖｅと略等しくなるように、倍率補正相対血圧波形に対して加算係数を加えたり、乗算係数を乗じたりすることで、倍率補正相対血圧波形を補正する。絶対血圧波形再生部３７は、算出した絶対血圧波形ｐを、コンピュータ２０に出力する。
【００５９】
図１３は、本実施形態に係る血圧情報算出システム１Ａによる血圧情報の算出処理の手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、血圧情報の算出処理が起動されると、入力部３２によって、検出部１１から容積脈波が入力される（ステップＳ２１；取得ステップ）。次に、入力部３２によって、血管の粘弾特性を示す粘弾特性補正値を用いて、入力された容積脈波が補正され、相対血圧波形ｐ’が算出される（ステップＳ２２）。続いて、周波数領域表現変換部３３により、ステップＳ２２にて補正された相対血圧波形ｐ’に対してフーリエ変換が行われ、強度スペクトル及び位相スペクトルが算出される（ステップＳ２３；スペクトル算出ステップ）。続いて、位相パラメータ算出部３４により、ステップＳ２３で算出された強度スペクトル及び位相スペクトルを用いて位相パラメータθが算出される。それとともに、最高最低血圧比算出部３６により、強度スペクトルを用いて最高最低血圧比ＰＴｍｉｎ：ＰＴｍａｘが算出される（ステップＳ２４；補正値算出ステップ）。次に、平均血圧算出部３５によって、予め記憶された初期平均血圧ｐ０Ａｖｅと初期位相パラメータθ０との組み合わせと、ステップＳ２４で算出された位相パラメータθとを用いて平均血圧ｐＡｖｅが算出される（ステップＳ２５；血圧情報算出ステップ）。そして、絶対血圧波形再生部３７により、最高最低血圧比ＰＴｍｉｎ：ＰＴｍａｘと平均血圧ｐＡｖｅとに基づき、相対血圧波形ｐ’から絶対血圧波形ｐが算出される（ステップＳ２６；血圧波形算出ステップ）。最後に、ステップＳ２６で算出された絶対血圧波形ｐを含む血圧情報がコンピュータ２０に出力される（ステップＳ２７）。
【００６０】
また、コンピュータを本実施形態に係る処理部３０Ａとして機能させるための血圧情報算出プログラムは、上記第１実施形態に係る血圧情報算出プログラムＰ１と同様であり、メインモジュールＰ１０、入力モジュールＰ１５、周波数領域表現変換モジュールＰ１６、位相パラメータ算出モジュールＰ１７，及び平均血圧算出モジュールＰ１８を備えると共に、最高最低血圧比算出モジュール及び絶対血圧波形再生モジュールをさらに備えている。最高最低血圧比算出モジュール及び絶対血圧波形再生モジュールを実行することにより実現される機能は、それぞれ、最高最低血圧比算出部３６及び絶対血圧波形再生部３７の機能と同様である。
【００６１】
上述した第２実施形態においても、血圧計を用いた絶対血圧波形の測定操作等の煩雑な操作を繰り返すことなく、精度の高い絶対血圧波形を継続的に得ることができる。
【００６２】
以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他に適用してもよい。
【００６３】
例えば、上記実施形態に係る血圧情報算出システム１，１Ａでは、コンピュータ２０を除いた構成が血圧情報算出装置１０であるとしたが、これに限られない。例えば、血圧情報算出システム１，１Ａにおいて、血圧情報算出装置１０に加えコンピュータ２０を含めた構成が血圧情報算出装置であるとしてもよく、血圧情報算出装置１０に代えてコンピュータ２０が血圧情報算出装置であるとしてもよい。コンピュータ２０が血圧情報算出装置である場合には、上述した処理部３０，３０Ａにおける各機能をコンピュータ２０が有している。また、例えば、血圧情報算出システム１，１Ａにおいて、コンピュータ２０と処理部３０，３０Ａとが一体的に構成されていてもよい。
【００６４】
また、例えば図１４に示すように、スマートフォン等の通信端末４０として血圧情報算出装置を構成してもよい。スマートフォン等の通信端末は、プロセッサや記憶媒体等を備えたコンピュータに含まれる。この場合、通信端末４０は、血圧情報算出装置の機能として、例えば上述した血圧情報算出装置１０又はコンピュータ２０の各機能と同様の機能を有している。また、通信端末４０は、血圧情報算出装置１０の各機能に加えてコンピュータ２０の各機能を有していてもよく、又、血圧情報算出装置１０の各機能に加えてコンピュータ２０の各機能を有していてもよい。すなわち、上記実施形態に係る血圧情報算出装置１０の各機能とコンピュータ２０の各機能とが一体的な構成で実現されていてもよい。
【００６５】
なお、通信端末４０は、光源としてフラッシュランプ１６と、光検出器としてカメラ１７とを有している。フラッシュランプ１６及びカメラ１７は、例えば通信端末４０が元々有する機能である。本変形例において、フラッシュランプ１６とカメラ１７との両方に被験者となる生体の表面（例えば、指）が置かれた状態で、フラッシュランプ１６から光が生体の表面から内部へ向かって照射される。そして、生体からの光がカメラ１７で検出され、容積脈波や相対血圧波形として取得される。このように、通信端末４０が元々有する機能が、容積脈波や相対血圧波形を取得する取得部としての機能を兼ねることができる。また、通信端末４０は、フラッシュランプ１６及びカメラ１７とは別に、容積脈波や相対血圧波形を取得するための光源及び光検出器を備えてもよい。また、通信端末４０の代わりにタブレットコンピュータ等のプロセッサや記憶媒体等を備えたコンピュータ等を用いてもよい。
【００６６】
また、例えば図１５に示すように、血圧情報算出装置として、検出部１１と処理部３０とを一体化させた血圧情報算出装置１０Ｃを用いてもよい。血圧情報算出装置１０Ｃは、生体Ｈの表面に取り付けられており、例えば通信部１４と、処理部３０と、電源部１５と、光源１１ａ及び光検出器１１ｂを有する検出部１１と、を一体的に有している。
【００６７】
また、上記実施形態の位相パラメータ算出部３４は、上記式（３）を利用する以外に、下記式（６）又は下記式（７）を用いて位相パラメータθを算出してもよい。
【数７】
0006636784.tif 000008
【数８】
0006636784.tif 000009
上記式（６）中で、Ｐ０（ｆ）は、基準血圧情報の取得時に対応して相対血圧波形ｐ’又は絶対血圧波形ｐをフーリエ変換することにより求められる強度スペクトルであり、ａｒｇ（Ｐ０（ｆ））は、基準血圧情報の取得時に対応して相対血圧波形ｐ’又は絶対血圧波形ｐをフーリエ変換することにより求められる位相スペクトルである。このような式を用いて算出された位相パラメータも被験者の血圧情報と高い相関を有するため、これを基に算出された血圧情報の精度も高い。
【００６８】
また、上記実施形態の位相パラメータ算出部３４は、位相パラメータθを算出する際には、位相スペクトルの主波もしくは２倍波の周波数に対応する位相値ａｒｇ（Ｐ（ｆ１）），ａｒｇ（Ｐ（ｆ２））そのものを、位相パラメータθに等しいとしてもよい。また、位相パラメータθを、少なくとも主波及び２倍波の位相値ａｒｇ（Ｐ（ｆ１）），ａｒｇ（Ｐ（ｆ２））の和として求めてもよい。また、主波（又は２倍波）の位相値ａｒｇ（Ｐ（ｆ１））に主波（又は２倍波）の強度値Ｐ（ｆ１）を乗じたものを位相パラメータθに等しいものとしてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態において初期平均血圧Ｐ０Ａｖｅを算出する際には、血圧計１２から得られた最高血圧及び最低血圧と、それと同時に検出部１１から得られた相対血圧波形とを基に、上記式（２）を用いて算出してもよい。
【００７０】
また、被験者となる生体の表面は手のひら又は指以外でもよく、額、上腕、首、又は耳たぶ等でもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１，１Ａ…血圧情報算出システム、１０，１０Ｃ…血圧情報算出装置、１１…検出部、１１ａ…光源、１１ｂ…光検出器、１２…血圧計、３０，３０Ａ…処理部、３２…入力部、３３…周波数領域表現変換部（スペクトル算出部）、３４…位相パラメータ算出部（補正値算出部）、３５…平均血圧算出部（血圧情報算出部）、３７…絶対血圧波形再生部（血圧波形算出部）、４０…通信端末、Ｈ…生体、Ｐ１…血圧情報算出プログラム。
【図１】
0006636784.tif 000010
【図２】
0006636784.tif 000011
【図３】
0006636784.tif 000012
【図４】
0006636784.tif 000013
【図５】
0006636784.tif 000014
【図６】
0006636784.tif 000015
【図７】
0006636784.tif 000016
【図８】
0006636784.tif 000017
【図９】
0006636784.tif 000018
【図１０】
0006636784.tif 000019
【図１１】
0006636784.tif 000020
【図１２】
0006636784.tif 000021
【図１３】
0006636784.tif 000022
【図１４】
0006636784.tif 000023
【図１５】
0006636784.tif 000024