(57)【要約】【課題】  一つの計測で測定が完了するものであり、また、外乱などのデータを除くことによって、たとえ不安定な測定状態にあっても正確に測定でき、したがって、血圧計やマッサージ装置などにも安心して付設することのできる安静レベル表示装置を提供することにある。【解決手段】  一つの計測時間内において脈拍または心拍を検知するとともに連続する拍と拍との間隔を拍動間隔として計測し、これらの拍動間隔の変動状態を調べて、非定常な変動状態か否かを表示する安静レベル表示装置において、種々の原因によって平常値を超えて異常となる拍動間隔を識別する異常閾値を有し、この異常閾値を超える拍動間隔を除去した有効拍動間隔のみから変動状態を調べるようにしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの計測時間内において脈拍または心拍を検知するとともに連続する拍と拍との間隔を拍動間隔として計測し、これらの拍動間隔の変動状態を調べて、そのレベルを表示する安静レベル表示装置において、種々の原因によって平常値を超えて異常となる拍動間隔を識別する異常閾値を有し、この異常閾値を超える拍動間隔を除去した有効拍動間隔のみから変動状態を調べるようにしていることを特徴とする安静レベル表示装置。
【請求項２】
上記異常閾値として、全拍動間隔に関する代表値を算出し、この代表値に対して予め設定した比率をそれぞれ乗算して上限と下限との異常閾値を得ていることを特徴とする請求項１記載の安静レベル表示装置。
【請求項３】
拍動の変動状態を表す数値として、拍動間隔の標準偏差、標準偏差を平均値で除して得られる変動係数または拍動間隔の偏差平方和の少なくともいずれか一つを用いていることを特徴とする請求項１記載の安静レベル表示装置。
【請求項４】
拍動の形態を判別して、年齢または性別などを示す使用者の属性判別指標として数値化し、この属性判別指標に対応して異常閾値を変動させるようにしていることを特徴とする請求項１記載の安静レベル表示装置。
【請求項５】
異常閾値による有効拍動間隔の選別前に、予備選別として、体動または外乱などのような生理上起こり得ないと推定される拍動間隔データを異常値として除外するようにしていることを特徴とする請求項１または２記載の安静レベル表示装置。
【請求項６】
異常閾値による有効拍動間隔の選別前に、予備選別として、体動または外乱などのような生理上起こり得ないと推定される強度の拍動を検出したときに、この拍動を含む拍動間隔データを異常値として除外するようにしていることを特徴とする請求項１または２記載の安静レベル表示装置。
【請求項７】
体動または外乱などのように生理上起こり得ないような、上限を超える拍動の強度とともに、下限を下回る拍動間隔が検出されたときに、体動があったことを表示するようにしていることを特徴とする請求項１記載の安静レベル表示装置。
【請求項８】
拍動間隔において呼吸周期に合致するような周期性の存在を判別し、この周期に対応した変動を分離し、この変動が呼吸変動判別基準値を超えた場合に、呼吸による不整脈があったことを表示するようにしていることを特徴とする請求項１記載の安静レベル表示装置。
【請求項９】
カフ体によって腕などの体の一部を圧迫し、圧迫圧力を上昇または下降させていく過程における脈拍の強度を連続的に計測し、計測された脈拍の変化から血圧を計測する血圧計において、連続する脈拍と脈拍との間隔を拍動間隔として計測し、異常となる拍動間隔を識別する異常閾値を有し、この異常閾値を超える拍動間隔を除去した有効拍動間隔のみから拍動間隔の変動状態を調べ、このような変動状態を血圧とともに表示するようにしていることを特徴とする血圧計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安静レベル表示装置またはこのような安静レベル表示装置を有する血圧計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の安静レベル表示装置としては、特許第２６７１３９４号公報に示されるような装置が知られている(下記の特許文献１)。この装置は運転者異常状態検出装置として示されているものであって、運転時の脈拍数を脈拍センサにて検出し、検出された脈拍数を数値処理するとともに、あらかじめ設定された基準と比較して、運転者が定常的な状態かまたは興奮状態ないし異常緊張状態かどうかを判別告知するようにしている。つまり、安静状態にあるか否かを定常状態または興奮状態か否かとして判別表示するものである。
【０００３】
また、特開平８−１３１４２４号公報に示される装置も知られている(下記の特許文献２)。この安静レベル表示装置にあっては、作業者の心拍状態を２回、経過時間をおいて測定し、それぞれ得られた心拍の分散や標準偏差などを求める数値処理を行い、後で測定された心拍の数値処理結果が大きい場合に疲労が蓄積しているとして表示するものである。つまり、安静状態にあるか否かを疲労が蓄積しているか否かとして判別表示するものである。
【０００４】
しかしながら、上記いずれの特許文献にあっても、前もって測定を行って基準値をあらかじめ設定し、この基準値に対する後の測定結果を比較するものであるので、1回のみの測定データでは結果を得ることができないものである。また、得られる拍動データをそのまま使用しているため、異常な拍動データによって判別表示の精度が悪くなる可能性を有している。つまり、測定しているときの状態によっては異常な拍動データが含まれてくることもあり、このため、測定状態を良く管理し丁寧に測定しなければ、測定結果の信頼性にかける可能性があることになるのである。
【特許文献１】特許第２６７１３９４号公報
【特許文献２】特開平８−１３１４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明は、上記従背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、一つの計測で測定が完了するものであり、また、いろいろな測定状態にあっても正確に測定でき、したがって、血圧計やマッサージ装置などにも安心して付設することのできる安静レベル表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本願発明の安静レベル表示装置は、一つの計測時間内において脈拍または心拍を検知するとともに連続する拍と拍との間隔を拍動間隔として計測し、これらの拍動間隔の変動状態を調べて、非定常な変動状態か否かを表示する安静レベル表示装置において、種々の原因によって平常値を超えて異常となる拍動間隔を識別する異常閾値を有し、この異常閾値を超える拍動間隔を除去した有効拍動間隔のみから変動状態を調べるようにしている。
【０００７】
なお、以上のような異常閾値は、実験などを通して決定したり、常識的に考え得る数値にある程度の安全率を見込んだりなどして、適宜設定することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明の安静レベル表示装置においては、一つの計測時間内において脈拍または心拍を検知し計測を完了するので、一つの計測で測定が完了し、測定が簡略なものである。また、異常閾値を超える拍動間隔を除去した有効拍動間隔のみから変動状態を調べるようにしているものである。したがって、体動などの外乱、心電図などで検出されるノイズなどのように、種々の原因によって平常値を超えて異常となる拍動間隔をあらかじめ除外している。つまり、真に有効な拍動間隔である有効拍動間隔のみからその変動状態を知ることができるので、安静レベル表示を精度良く行うことができるものになっている。
【０００９】
特に異常閾値として、計測される全拍動間隔の代表値を算出し、この代表値に対して予め設定した比率を掛けて上限および下限とする場合にあっては、測定毎に適切な異常閾値を設定することができる。たとえば、測定毎に測定される人が異なる場合、それぞれの人に適切な値を設定することができ、個人差による誤差を少なくすることができる。
【００１０】
以上のような生体情報表示装置は、単独で使用できる。また、上記血圧計以外に、体温計、血流計または発汗量計などの種々の生理状態表示装置に付設される。さらには、マッサージ機などさまざまな機器に付設され、このような機器の使用者に対し、このような機器の使用時に、自身が安静状態にあるか非定常な状態にあるかを表示することもできる。
【００１１】
たとえば、マッサージ機などに併設すると、マッサージの進行にともなって、安静な状態に移行しているかを知ることができる。また、このように表示される安静レベルが安静状態から遠い場合には、安静になるようなマッサージ手技や強度を選択して、安静状態に誘導するようなマッサージを行ったりすることができる。
【００１２】
また、以上のような安静レベル表示ができる血圧計、たとえば、請求項９の発明に示される血圧計にあっては、測定される血圧が安静状態で測定されたものか否かを正確に知ることができる。したがって、測定された血圧についての信頼性を推定することができ、安静状態でなかった場合などは再測定して、血圧を再確認することができるものになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図１を参照して以下に本願発明を説明する。図１は本願発明の安静レベル表示装置の動作を示すフローチャートを示している。
【００１４】
この図に示すように、まずステップ１にて、一つの計測時間内の拍動間隔を検出するが、この場合、血圧測定で行われるように、カフなどを腕や指に巻きつけた状態で、ある程度加圧して拍動を検出することができる。または、心電図による心拍を測定し、このような拍動や心拍の間隔を一連の拍動間隔データとすることができる。そして、ステップ２にて、これらの一連の拍動間隔データをＴ１、Ｔ２、・・・、ＴＮとして、拍動間隔記憶部に記憶させる。つぎに、ステップ３において、これらの拍動間隔記憶部のデータを数値処理して、代表値Ｍを算出する。この場合、代表値Ｍ＝ｆ（Ｔ１、Ｔ２、・・・、ＴＮ）として求めることができる。ここにおいて、ｆ（ｔ）は代表値算出関数であり、たとえば、平均値を求める関数や、最頻度値、メジアン値などを求める種々の関数を用いることができる。要は、データ群の大きさを代表して定義できる数値であれば何でも良い。さらに、ステップ４にてこの代表値を用いて、異常閾値として上限値ＸＵおよび下限値ＸＬを算出する。この場合、ＸＵ＝（１＋ｒ１）×Ｍとして、ＸＬ＝（１−ｒ２）×Ｍとして求めている。ここにおいて、ｒ１、ｒ２は、１以下の数値であり、安静時の統計的なデータに基づき、所定割合の信頼限界を考慮した水準として決定することができる。
【００１５】
さらに、記憶された一連の拍動間隔データをＴ１、Ｔ２、・・・、ＴＮを順に呼び出して、ステップ５ａ、５ｂにてそれぞれＸＵより小さいか、ＸＬより大きいかを判断する。これらのステップで、ＮＯであればステップ５にてこれらの記憶情報を削除し、ＹＥＳであれば、ステップ５ｃにて最後のＮ個目のデータであるかどうかを判断して、すべてのデータについて異常閾値を超える拍動間隔をすべて除去した有効拍動間隔のみのデータを記憶部に得るようにしている。
【００１６】
なお、異常閾値としては、上記のように必ずしも代表値Ｍを基準に設定しなければならないものではなく、体動や外乱など通常考えられないような数値を除くように、予備実験などによって適宜設定することができる。
【００１７】
以上のようにして得られた一連の有効拍動間隔データを用い、ステップ６、ステップ７においてこの有効拍動間隔データの変動状態を調べ、ステップ８にて変動状態１として、またはステップ９にて変動状態２として表示するようにしている。
【００１８】
より具体的には、ステップ６において、有効拍動間隔データを数値処理して、変動量Ｖを算出する。この変動量Ｖは、たとえば、標準偏差、標準偏差を平均値で除して得られる変動係数または拍動間隔の偏差平方和の少なくともいずれか一つを用いているなどとすることができる。また、このような数値処理に先だって、得られた有効拍動間隔からなるデータを、さらにスムージング処理し、平滑化してから変動状態を調べるとより好ましく、より正確に安静状態を表示することができるものである。
【００１９】
なお、上記の変動量Ｖとして、有効拍動間隔の偏差平方和を用いた場合には、これは、拍動間隔データの出現回数を反映した値になり、特に脈拍数などに起因した状態変化を捉えるのによい算出手段となる。または、変動量Ｖの別の表現として、測定直後と測定終了直前の拍動間隔データの差など、データ群における２つ以上の所定部分の平均値などの差を算出するなどとしてもよい。
【００２０】
そして、このようにして得られた変動量Ｖをあらかじめ実験などによって合理的に設定された変動量基準値Ｖｃと比較し、Ｖｃよりも小さい場合、安静な、つまり正常な状態であるとして、ステップ８にて状態１の表示を行うようにしている。また、Ｖｃよりも大きい場合には非安静状態、つまり不安定な異常の状態であるとして、ステップ９にて状態２の表示を行うようにしている。このような表示は、たとえば、ＬＥＤを点灯させるなどの色表示とすれば、視覚的に、正常、異常の判別がしやすく、また、変動量基準閾値を複数レベルの設定とすれば、複数段階の表示とすることもできる。または、レベルメーターにて表示することもでき、この場合は正常、異常の判別をより見やすいものとすることができる。
【００２１】
また、拍動の形態を判別して、年齢または性別などを使用者の属性判別指標として数値化し、この属性判別指標に対応して異常閾値を変動させるようにすることも好ましい形態の一つである。この駆動の形態とは、もし、脈拍を見ている場合であれば、脈波の形状を示している。このような脈波の形状は、例えば、特開２０００−３００５２６号公報や特開２０００−３００５２５号公報などに記載されている。また、心電計の出力から得られた、心電波形の形状などであってもよい。これらの、拍動の形態を知ることによって、個人差をグループ毎に層別することができ、よく似た個人的特徴を有するグループ内で、前述変動状態判別のための閾値である変動基準値を設定することが可能になる。したがって、このような基準値がより、個人差ごとに対応した値として設定され、信頼性の高い状態判別が可能になるものである。
【００２２】
または、使用者自ら、本人の属性として年齢、性別などを入力するようにしても、同様に、個人差ごとに対応した値として設定され、信頼性の高い状態判別が可能になる効果がある。また、上記層別の手段には、所定の条件で、仮に判別した血圧値に基づく情報も用いることができるとともに、差で示される脈圧も層別の手段として有効であり、同様に個人差を反映した指標とすることができる。
【００２３】
また、異常閾値による有効拍動間隔の選別前に、予備選別として、体動または外乱などのような生理上起こり得ないと推定される拍動間隔データを異常値として除外するようにすることも好ましい形態の一つである。または、体動または外乱などのような生理上起こり得ないと推定される強度の拍動を検出したときに、この拍動を含む拍動間隔データを異常値として除外するようにしてもよいものである。このような、異常なデータの除外はステップ４の直後やステップ２の前後などで行うことができる。特に、拍動間隔の記憶部への記憶に先だって、このような異常なデータをバッファ上から削除し記憶領域にデータ転送しないようにすることによって、記憶領域の有効活用が行われ、計算の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
また、体動または外乱などのように生理上起こり得ないような、上限を超える拍動の強度とともに、下限を下回る拍動間隔が検出されたときに、体動があったことを表示するようにすることできる。この場合、使用者は体動があったかどうかをみて測定結果の信頼性を考慮することができる。
【００２５】
さらに、拍動間隔において呼吸周期に合致するような周期性の存在を判別し、この周期に対応した変動を分離し、この変動が呼吸変動判別基準値を超えた場合に、呼吸による不整脈があったことを表示するようにすることもできる。このような呼吸による不正脈は、通常生理上起こりうる現象であって、これを、特に、通常の状態とは分けて表示することで、使用者にとってより正確な安静状態に関する情報が得られることになる。
【００２６】
図２は以上のような以上のような安静レベル表示装置を付設して構成した血圧計の動作を簡略に示すフローチャートである。この図に示すように、血圧測定を開始すると、まずステップ１にて、腕などの体の一部をカフ体によって圧迫し、圧迫圧力を上昇または下降させていく過程における脈波を検出するとともに、脈拍の強度を連続的に計測し、計測された脈拍の変化から血圧を計測し、ステップ２にて血圧を表示する。このとき、付設される安静レベル表示装置にて、連続する脈拍と脈拍との間隔を拍動間隔として同時に計測し、異常となる拍動間隔を識別する異常閾値を超える拍動間隔を除去した有効拍動間隔のみから拍動間隔の変動状態を調べ、ステップ３にてこのような変動状態を表示するようにしている。
【００２７】
このような血圧計にあっては、脈拍の変動結果から表示された血圧が安静状態で測定されたものか否かを正確に知ることができるので、測定された血圧についての信頼性を推定することができ、安静状態でなかった場合などは再測定して、血圧を再確認することができるものになっている。また、自動的にこのようなことがなされるように構成することも好ましい形態である。たとえば、付設された安静レベル表示装置にて非安静の状態であるとして判断した場合、計測した脈波などの生体情報を記録せず、または測定を中止するか、または自動的に再測定を実施するように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本願発明の一実施形態である安静レベル表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図２】本願発明の一実施形態である安静レベル表示装置を有した血圧計の動作を簡略に示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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