JP2014061179A

JP2014061179A - 生体情報処理装置

Info

Publication number: JP2014061179A
Application number: JP2012208746A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tsuda; 愼一津田; Tomoyuki Yamamoto; 智幸山本; Tsuneo Suzuki; 恒生鈴木; Shinichi Kubo; 慎一久保
Original assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Current assignee: Fukuda Denshi Co Ltd
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2014-04-10
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: JP6109514B2

Abstract

【課題】動脈硬化指標の算出結果の信頼性を容易に向上させること。
【解決手段】生体情報処理装置は、被検者の脈波を取得する脈波取得部と、取得された脈波の波形品質を評価する演算処理部と、取得された脈波の波形を表示する表示部と、取得された脈波を記憶する記憶部と、を有し、前記演算処理部は、ユーザ操作に従って、前記記憶部に記憶されている過去の脈波の波形と当該脈波について評価された波形品質とを前記表示部に表示させて、表示された過去の脈波の波形を部分的に選択し、選択された過去の脈波の波形に基づいて動脈硬化指標を算出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、生体情報処理装置に関する。

生体の診断には様々な生体情報が用いられる。心電計により計測される心電図（例えば、標準１２誘導心電図）は、代表的な生体情報の１つであり、心疾患等の診断に広く用いられる。標準１２誘導心電図は、被検者の四肢に装着された４つの心電電極から得られる６つの誘導心電図（I、II、III、ａＶＲ、ａＶＬ、ａＶＦ）と、被検者の胸部に装着された６つの心電電極から得られる６つの誘導心電図（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６）とからなる。被検者から計測された標準１２誘導心電図の波形特徴に基づいて、被検者の心疾患を診断することができる。

心疾患の主たる原因の１つは動脈硬化である。これは脳血管疾患や末梢動脈疾患についても同様のことがいえる。社会の急速な高齢化に伴い、医療分野においては、動脈硬化性疾患の予防は重要なテーマとなっており、動脈硬化を早期発見して適切な治療をすることが重要である。特に最近増加している末梢動脈疾患（ＰＡＤ）は、動脈硬化が進展した結果、高齢者を中心に下肢血管の血流障害をおこす疾患であり、全身のアテローム血栓症を見るための重要な指標となっている。

動脈硬化の診断に用いられる生体情報処理装置として、血圧脈波検査装置がある。血圧脈波検査装置は、血圧や脈波といった生体情報を計測することで、下肢血管の血流障害の検査や全身の動脈伸展性の検査を行うことができる。前者の検査では、動脈の詰りを示す指標（動脈閉塞指標）が、後者の検査では、動脈の硬さを示す指標（動脈硬化指標）が、それぞれ検査結果として算出される。なお、以下の説明では、便宜上、動脈閉塞指標や動脈硬化指標の総称を「動脈状態指標」という。また、血圧や脈波の計測によって行われる血流障害の検査や動脈伸展性の検査の総称を「血圧脈波検査」という。

ここで、動脈状態指標について幾つかの例を挙げて説明する。なお、各指標の計測手法及び計算方法はここで説明するものだけに限定されず、様々な手法があり得る。

下肢血管の血流障害の検査で用いられる指標は、例えばＡＢＩ（Ankle Brachial Index）である。

ＡＢＩは、足首の収縮期血圧の値を上腕の収縮期血圧の値で除算して得られる値であり、ＡＰＩまたはＡＢＰＩと呼ばれることもある。ＡＢＩに類似した指標として、ＴＢＩ（Toe Brachial Index）と呼ばれるものもある。ＴＢＩは、足趾（足の指）の収縮期血圧の値を上腕の収縮期血圧の値で除算して得られる値であり、ＴＰＩまたはＴＢＰＩと呼ばれることもある。

動脈伸展性の検査で用いられる指標としては、例えば、大動脈ＰＷＶ（Pulse Wave Velocity）（例えば、非特許文献１参照）やｂａＰＷＶ（brachial-ankle Pulse Wave Velocity：上腕−足首間ＰＷＶ）（例えば、非特許文献２参照）、ＣＡＶＩ（Cardio-Ankle Vascular Index）（例えば、非特許文献３参照）等がある。

ＰＷＶとは、脈波伝播速度であり、血管上の異なる２点間の距離の値を２点での脈波の時間差の値で除算して得られる、速度の単位を持つ値である。脈波の計測には、例えば、空気伝導式、光電式、空気袋式、アモルファス式、トノメトリ式など、各種方式の脈波センサが用いられる。また、ＰＷＶ計測の対象部位としては、弾性動脈である大動脈が採用されることがあり、大動脈で計測されたＰＷＶを大動脈ＰＷＶという。大動脈ＰＷＶの計測方法としては、主に２つのものがある。

一方の大動脈ＰＷＶ計測方法では、例えば次の式（１）により大動脈ＰＷＶを求める。
ＰＷＶ＝（ｂ＋ｃ−ａ）／ΔＴ・・・（１）
ここで、ΔＴは、頸動脈部での脈波立ち上がり部と大腿動脈部での脈波立ち上がり部との時間差であり、ａは、胸骨上窩から頸動脈部までの距離であり、ｂは、胸骨上窩から臍部までの距離であり、ｃは、臍部から大腿動脈部までの距離である。

他方の大動脈ＰＷＶ計測方法では、例えば次の式（２）により大動脈ＰＷＶを求める。
ＰＷＶ＝Ｄ×１．３／（ΔＴ＋Ｔｃ）・・・（２）
ここで、ΔＴは、頸動脈部での脈波立ち上がり部と大腿動脈部での脈波立ち上がり部との時間差であり、Ｔｃは、心II音（大動脈弁閉鎖の際に生じる心音）の開始から頸動脈部での脈波の切痕部（ノッチ）までの時間であり、Ｄは、心II音を計測する心音マイクが置かれた第II肋間胸骨右縁から大腿動脈部までの直線距離であり、１．３は解剖学的補正値である。

また、ｂａＰＷＶは、例えば次の式（３）により求められる。
ｂａＰＷＶ＝（Ｌａ−Ｌｂ）／Ｔｂａ・・・（３）
ここで、Ｔｂａは、カフを用いてそれぞれ計測される、上腕での脈波立ち上がり部と足首での脈波立ち上がり部との時間差であり、Ｌａは、大動脈弁口部から足首までの距離であり、Ｌｂは、大動脈弁口部から上腕までの距離である。

また、ＣＡＶＩの場合、上腕と足首（または膝窩）とにカフを装着して血圧および脈波の計測をすると共に、胸骨に心音マイクを装着して心音を計測する。ＣＡＶＩは、例えば次の式（４）により求められる。
ここで、Ｐｓは、上腕の収縮期血圧であり、Ｐｄは、上腕の拡張期血圧であり、ρは血液密度であり、ΔＰは、Ｐｓ−Ｐｄである。また、ＰＷＶは、脈波伝播速度であり、例えば次の式（５）により求められる。
ここで、Ｔｂは、心II音の開始から上腕での脈波の切痕部までの時間であり、Ｔｂａは、上腕での脈波立ち上がり部と足首での脈波立ち上がり部との時間差であり、Ｄは、心II音を計測する心音マイクが置かれた胸骨右縁第II肋間から大腿動脈部までの直線距離であり、１．３は解剖学的補正値であり、Ｌ２は、大腿動脈部から膝関節中央部までの直線距離であり、Ｌ３は、膝関節中央部から足首カフ装着中央部までの直線距離である。

例えば特許文献１には、計測された心音及び脈波等の波形をリアルタイムで画面に表示する生体情報処理装置が記載されている。この装置は、ＣＡＶＩの算出に必要な、心音波形や脈波波形における区分点（特徴点）、例えば、心II音の開始部、上腕での脈波の切痕部、上腕での脈波立ち上がり部及び足首での脈波立ち上がり部を検出し、これら区分点間の時間差を測定し、その測定結果を基にＣＡＶＩを算出する。また、この装置は、心拍毎の脈波波形の品質評価を行い、その評価結果を脈波波形と共に画面上に表示する。よって、検査者（例えば医師）は、計測された脈波波形の品質をリアルタイムで確認できるため、この脈波等に基づくＣＡＶＩ算出結果の信頼性を、表示された波形品質に基づいて判断することができる。

特開２００８−１６８０７３号公報

増田善昭、金井寛著、「動脈脈波の基礎と臨床」、共立出版、１５〜１９ページ、２０００年小澤利男、増田善昭著、「脈波速度」、メジカルビュー社、２８〜２９ページ Kohji Shirai, Junji Utino, Kuniaki Ohtsuka, Masanobu Takada, "A Novel Blood Pressure-independent Arterial Wall Stiffness Parameter; Cardio-Ankle Vascular Index (CAVI)", Journal of Atherosclerosis and Thrombosis, Vol.13, No.2

ところで、血圧脈波検査中に不整脈或いは体動により脈の乱れが発生すると、その時間帯では、脈波等の波形の品質が低下する。通常は、動脈硬化指標の算出を実行させる操作が行われたときに、その時点で最新の波形部分を用いて動脈硬化指標の算出が行われる。したがって、動脈硬化指標の算出結果の信頼性を確保するには、波形品質が良好であるときに、動脈硬化指標の算出を実行させる操作を行う必要がある。ところが、この操作が行われた時点の波形品質が必ずしも良好であるとは限らない。また、この操作が行われた時点の波形品質よりも、その前の時点の波形品質のほうが良好であった場合もあり得る。このような場合において、動脈硬化指標の算出結果の信頼性を向上させるためには、波形品質がより良好な状態が得られるように血圧脈波検査を最初からやり直さなければならないが、これは検査者にとっては面倒であり、被検者にとっては負担である。

本発明の目的は、動脈硬化指標の算出結果の信頼性を容易に向上させることができる生体情報処理装置を提供することである。

本発明に係る生体情報処理装置は、
被検者の脈波を取得する脈波取得部と、
取得された脈波の波形品質を評価する演算処理部と、
取得された脈波の波形を表示する表示部と、
取得された脈波を記憶する記憶部と、を有し、
前記演算処理部は、ユーザ操作に従って、前記記憶部に記憶されている過去の脈波の波形と当該脈波について評価された波形品質とを前記表示部に表示させて、表示された過去の脈波の波形を部分的に選択し、選択された過去の脈波の波形に基づいて動脈硬化指標を算出する。

本発明によれば、動脈硬化指標の算出結果の信頼性を容易に向上させることができる。

本発明の一実施の形態に係る生体情報処理装置の構成を示す図本実施の形態の生体情報処理装置の血圧脈波検査時の動作例を示すフロー図本実施の形態の生体情報処理装置の生体情報検査結果レポート出力時の動作例を示すフロー図本実施の形態の生体情報検査結果レポートのフォーマット例を示す図（ａ）本実施の形態の脈波品質インジケータを含む波形表示画面の構成を説明するための図、（ｂ）（ａ）の波形表示画面において脈波品質インジケータにより脈波波形品質をリアルタイムで示した状態を示す図（ａ）本実施の形態の波形選択ウィンドウを含む波形表示画面の構成を説明するための図、（ｂ）（ａ）の波形表示画面において波形選択ウィンドウにより品質チェック区間を時間軸上でシフトさせた状態を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る生体情報処理装置の構成を概略的に示す図である。

図１に示す生体情報処理装置１は、心電計としての機能と血圧脈波検査装置としての機能とを兼備した装置である。具体的には、生体情報処理装置１は、演算処理部１０、表示部７０、印字部７５、記憶部８０、音声出力部８５、入力部９０、上肢用計測制御部１０１、下肢用計測制御部１０２、心音計測部１０３、心電図計測部１０４及び脈波計測部１０５を有する。上肢用計測制御部１０１には、２つのカフ２１Ｒ、２１Ｌがそれぞれホース２１ｈを介して接続されており、下肢用計測制御部１０２には、２つのカフ２２Ｒ、２２Ｌがそれぞれホース２２ｈを介して接続されており、心音計測部１０３には心音マイク２３が接続されており、心電図計測部１０４には、四肢用心電電極部２４ａ及び胸部用心電電極部２４ｂが接続されており、脈波計測部１０５には、アモルファス式脈波センサ２５ａ、２５ｂが接続されている。上肢用計測制御部１０１及び下肢用計測制御部１０２は、生体情報処理装置１の血圧脈波計測部１００を構成する。

演算処理部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等を有し、メモリに記憶された生体情報処理プログラムをＣＰＵで実行することにより、装置内各部の動作を制御するほか、各種検査の実行の際に必要な演算を行う。

表示部７０は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ装置であり、演算処理部１０の制御に従って設定画面、操作ガイダンス或いは生体情報検査結果レポート等を表示する。

印字部７５は、サーマルプリンタ等のプリンタ装置であり、演算処理部１０の制御に従って用紙上に生体情報検査結果レポートを印字することによって、生体情報検査結果レポートを出力する。

記憶部８０は、ハードディスク等の記憶装置であり、演算処理部１０の制御に従って検査結果等を記憶する。

音声出力部８５は、スピーカ装置であり、演算処理部１０の制御に従って操作ガイダンス或いはアラーム音等を出力する。

入力部９０は、キーボード、マウス、ボタン或いはタッチパネル等の入力装置であり、ユーザの操作に従って生成される入力信号を演算処理部１０に出力し、演算処理部１０に、操作内容に応じた制御及び演算を行わせる。

脈波計測部１０５は、アモルファス式の脈波計測手段（脈波取得部）である。脈波計測部１０５は、被検者に適切に装着されたアモルファス式脈波センサ２５ａ、２５ｂにより検出された検出信号に対して増幅等、所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。脈波計測部１０５は、信号処理後の検出信号を被検者の脈波信号として演算処理部１０に供給することにより、脈波の計測を行う。脈波計測部１０５から演算処理部１０への脈波信号供給は、生体情報処理装置１の電源がオンのときに継続的に行われても良いし、演算処理部１０からの要求に応じて行われても良い。脈波計測部１０５による脈波の計測は、演算処理部１０で大動脈ＰＷＶを求める場合に好適に用いられる。この場合、アモルファス式脈波センサ２５ａ、２５ｂの一方は、被検者の頸動脈部に装着され、他方は、被検者の大腿動脈部に装着される。

心電図計測部１０４（心電図取得部）は、被検者に適切に装着された四肢用心電電極部２４ａ及び胸部用心電電極部２４ｂにより検出された検出信号に対して増幅等、所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。心電図計測部１０４は、信号処理後の検出信号を被検者の心電図信号として演算処理部１０に供給することにより、心電図の計測を行う。四肢用心電電極部２４ａは、典型的には、右手首、左手首、右足首及び左足首にそれぞれ装着される４つの心電電極からなる。両足首用の心電電極に関しては、両足首への装着が下肢に装着されたカフ２２Ｒ、２２Ｌにより妨げられないように形成されていることが好ましい。また、胸部用心電電極部２４ｂは、典型的には、胸部の６箇所にそれぞれ装着される６つの心電電極からなる。心電図計測部１０４から演算処理部１０への心電図信号供給は、生体情報処理装置１の電源がオンのときに継続的に行われても良いし、演算処理部１０からの要求に応じて行われても良い。

心音計測部１０３（心音取得部）は、被検者に適切に装着された心音マイク２３により検出された検出信号に対して増幅等、所定の信号処理を施す信号処理回路を有する。心音計測部１０３は、信号処理後の検出信号を被検者の心音信号として演算処理部１０に供給することにより、心音の計測を行う。心音計測部１０３から演算処理部１０への心音信号供給は、生体情報処理装置１の電源がオンのときに継続的に行われても良いし、演算処理部１０からの要求に応じて行われても良い。

上肢用計測制御部１０１と下肢用計測制御部１０２とから成る血圧脈波計測部１００は、オシロメトリック式の血圧計測手段及び空気袋式の脈波計測手段（脈波取得部）を兼ねている。

上肢用計測制御部１０１は、圧力センサ１１１Ｒ、１１１Ｌと、圧力センサ１１１Ｒ、１１１Ｌによる検出信号に対して増幅等、所定の信号処理を施す信号処理回路と、カフ２１Ｒ、カフ２１Ｌに対する給排気を行うポンプ及び排気弁と、この給排気動作を制御するＣＰＵと、を有する。上肢用計測制御部１０１は、ホース２１ｈを介してカフ２１Ｒ、カフ２１Ｌのゴム嚢２１ａＲ、２１ａＬに空気を導入することでカフ２１Ｒ、２１Ｌの内圧（以下、カフの内圧を「カフ圧」という）を加圧すると共に、ゴム嚢２１ａＲ、２１ａＬから空気を排出することでカフ２１Ｒ、２１Ｌのカフ圧を減圧する。カフ２１Ｒは、右上腕に適切に装着されたカフを指し、カフ２１Ｌは、左上腕に適切に装着されたカフを指す。加圧後のカフ圧の目標値は、脈波計測の場合と血圧計測の場合とで異なり、それぞれ個別に設定可能である。

脈波計測の場合、上肢用計測制御部１０１は、加圧後のカフ２１Ｒ、２１Ｌのカフ圧の変動を脈波信号として圧力センサ１１１Ｒ、１１１Ｌで検出し、検出された脈波信号を演算処理部１０に供給する。脈波計測は、演算処理部１０からの要求に応じて行われる。なお、脈波計測には、２つのカフ２１Ｒ、２１Ｌのうち片方のみが使用されても良いし、両方が使用されても良い。

血圧計測の場合、上肢用計測制御部１０１は、減圧中にカフ２１Ｒ、２１Ｌのカフ圧の振動を圧力センサ１１１Ｒ、１１１Ｌにより検出しながら、振幅の増大が最も顕著なカフ圧を収縮期血圧として検出すると共に、振動の減少が最も顕著なカフ圧を拡張期血圧として検出する。そして、上肢用計測制御部１０１は、検出された収縮期血圧及び拡張期血圧をそれぞれ示す血圧信号を演算処理部１０に供給する。血圧計測は、演算処理部１０からの要求に応じて行われる。なお、演算処理部１０からの要求があった場合、通常は、カフ２１Ｒのみを用いた右側血圧計測とカフ２１Ｌのみを用いた左側血圧計測とが順次行われるが、これらの血圧計測は並行して行われても良い。

下肢用計測制御部１０２は、圧力センサ１２１Ｒ、１２１Ｌと、圧力センサ１２１Ｒ、１２１Ｌによる検出信号に対して増幅等、所定の信号処理を施す信号処理回路と、カフ２２Ｒ、カフ２２Ｌに対する給排気を行うポンプ及び排気弁と、この給排気動作を制御するＣＰＵと、を有する。下肢用計測制御部１０２は、ホース２２ｈを介してカフ２２Ｒ、カフ２２Ｌのゴム嚢２２ａＲ、２２ａＬに空気を導入することでカフ２２Ｒ、２２Ｌのカフ圧を加圧すると共に、ゴム嚢２２ａＲ、２２ａＬから空気を排出することでカフ２２Ｒ、２２Ｌのカフ圧を減圧する。カフ２２Ｒは、右足首に適切に装着されたカフを指し、カフ２２Ｌは、左足首に適切に装着されたカフを指す。加圧後のカフ圧の目標値は、脈波計測の場合と血圧計測の場合とで異なり、それぞれ個別に設定可能である。脈波計測時及び血圧計測時の下肢用計測制御部１０２の動作については、上肢用計測制御部１０１と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。

以上、生体情報処理装置１の構成について説明した。

生体情報処理装置１は、血圧脈波検査を行う場合、例えば図２に示す手順で動作する。

入力部９０の操作によりユーザ（つまり検査者）から血圧脈波検査実行の指示が演算処理部１０に入力されると、演算処理部１０から血圧脈波計測部１００、心音計測部１０３及び心電図計測部１０４に対して、それぞれ対応する生体信号の計測実行の要求が出力される。

この要求を受けた血圧脈波計測部１００、心音計測部１０３及び心電図計測部１０４はそれぞれ、被検者から検出される脈波信号、心音信号及び心電図信号を演算処理部１０に供給する（ステップＳ１１）。なお、ここで計測される心電図は、標準１２誘導心電図でなくても良く、特定の誘導のみ（例えば、II誘導）を含むものであっても良い。

演算処理部１０は、血圧脈波計測部１００、心音計測部１０３及び心電図計測部１０４から供給された各種生体信号に基づく心電図波形、心音波形及び脈波波形の解析処理を行うと共に、これらの波形及び解析処理結果をリアルタイムに表示部７０の画面に表示させる制御を行う。

ここで、解析処理では、波形の区分点（例えば、心II音の開始部、上腕での脈波の切痕部、上腕での脈波立ち上がり部、及び足首での脈波立ち上がり部）の検出（例えば、特許文献１参照）と、検出された区分点間の時間差の測定と、を心拍毎に行う。そして、波形（特に脈波波形）の品質チェック（品質評価）として、測定された時間差のバラツキ度合い（例えば、標準偏差）を所定の品質チェック区間において算出する。品質チェック区間は、時間差のバラツキ度合いが求められるよう少なくとも複数の心拍を含む期間であり、その長さは、例えば、５秒、８秒及び１６秒の中から選択可能である。すなわち、ユーザが入力部９０の操作により品質チェック区間の長さを任意に選択すると、入力部９０はその選択操作に従って演算処理部１０に品質チェック区間の長さを設定させる。品質チェック区間を長くするほど、品質チェックの信頼性を高くすることができ、品質チェック区間を短くするほど、品質チェックのために必要な記憶部８０内のメモリ領域を少なくすることができる。波形品質チェック結果のリアルタイム表示については後述する。

また、脈圧の計測等も解析処理として行われる。演算処理部１０に供給された心電図、心音及び脈波の各種生体信号、及び演算処理部１０での解析処理の結果は、血圧脈波検査の検査結果として記憶部８０に保存される。

心電図、心音及び脈波の計測実行中、任意のタイミングで、ユーザは、入力部９０の操作により波形選択処理実行の指示を演算処理部１０に入力することができる。波形選択処理実行の指示が入力されると、演算処理部１０は、演算処理部１０は、血圧脈波計測部１００、心音計測部１０３及び心電図計測部１０４からの各種生体信号の供給を停止させたうえで、所定の波形選択処理を実行する（ステップＳ１２）。波形選択処理が完了すると、つまり波形が選択されると、処理フローはステップＳ１３に進む。波形選択処理の詳細については後述する。なお、波形が選択される前に波形選択処理を終了させる指示が、ユーザによる入力部９０の操作により入力された場合は、処理フローはステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１３では、演算処理部１０は、選択された波形を基に動脈硬化指標（例えば、ＣＡＶＩ）を求める演算処理（動脈硬化チェック）を実行する。算出された動脈硬化指標は、血圧脈波検査の検査結果として記憶部８０に保存される。

動脈硬化チェックが完了すると、演算処理部１０は自動的に、血圧脈波計測部１００に対して血圧計測実行の要求を出力する。

この要求を受けた血圧脈波計測部１００は、まず、カフ２１Ｒ、２２Ｒを用いて右側血圧計測を実行し（ステップＳ１４）、その後、カフ２１Ｌ、２２Ｌを用いて左側血圧計測を実行する（ステップＳ１５）。血圧脈波計測部１００から血圧信号の供給を受けた演算処理部１０は、この血圧信号に基づいて動脈閉塞指標（例えば、ＡＢＩ）を求める演算処理（動脈閉塞チェック）を実行する（ステップＳ１６）。算出された動脈閉塞指標は、血圧脈波検査の検査結果として記憶部８０に保存される。

生体情報処理装置１は、例えば図３に示す手順で生体情報検査結果レポート（以下、単に「レポート」という）を出力することができる。演算処理部１０は、心電図検査及び血圧脈波検査それぞれの検査結果を例えば記憶部８０から取得し（ステップＳ２１、Ｓ２２）、これらの検査結果を踏まえたレポートを、表示部７０の画面上に表示させ又は印字部７５に用紙上へ印字させることによって出力させることができる（ステップＳ２３）。

すなわち、演算処理部１０は、被検者に対して行われた心電図検査及び血圧脈波検査それぞれの検査結果を取得し、取得された検査結果に基づいてレポートを画面上又は用紙上に出力させるレポート出力部を構成する。

図４は、出力されるレポートのフォーマット例を示す図である。

図４に示すレポートは、心電図検査及び血圧脈波検査それぞれの検査結果とこれらの検査結果に対する所見とを１枚の用紙に纏めて記録した「総合レポート」である。

このレポートの主な構成及びその表示内容は、以下の通りである：
・心電図波形表示部１５１：心電図波形
・血圧脈波情報表示部１５２：血圧脈波情報
・所見表示部１５３：心電図検査及び血圧脈波検査それぞれの検査結果に対する所見
・動脈状態指標表示部１５４：動脈硬化指標及び動脈閉塞指標
・心臓図表示部１５５：心臓を表す絵図としての心臓イラスト（心臓図）
・人体図表示部１５６：人体を表す絵図としての人体イラスト（人体図）

ここで、心臓図表示部１５５に表示される心臓イラストは、心臓の全体像を表す全体図、心臓を上から見た断面図（水平面図）、及び心臓を前方から見た断面図（前面図）、の３つである。全体図においては、異常の心電図が発現している部位をハイライト表示させることができる。また、水平面図の周囲には、Ｖ１誘導、Ｖ２誘導、Ｖ３誘導、Ｖ４誘導、Ｖ５誘導及びＶ６誘導の各波形が配置され、前面図の周囲には、I誘導、II誘導、III誘導、ａＶＲ誘導、ａＶＬ誘導及びａＶＦ誘導の各波形が配置されている。これらの心臓イラストとその周囲への心電図波形の配置とにより、心臓の状態についての立体的な特徴を視覚化することができる。

また、人体図表示部１５６に表示される人体イラストは、上肢及び下肢が見えるように人体を前方から見た形態となっている。そのため、この人体イラストにおいて、血圧及び脈波の計測部位（つまり各カフの装着部位）を示すことができる。また、この人体イラストは、その心臓位置が、心臓の前面図の位置と一致するように配置されている。

血圧脈波情報表示部１５２に表示される血圧脈波情報は、脈波波形、脈圧の計測値及び血圧の計測値を含むものであり、右上腕、左上腕、右足首及び左足首でそれぞれ計測されたものから成る。血圧脈波情報は、これらの計測部位に対応付けて人体イラストの周囲に配置されている。

このように、このレポートにおいては、標準１２誘導心電図検査の結果として得られた心電図波形が心臓イラストの周囲に配置されているだけでなく、血圧脈波検査の結果として得られた血圧脈波情報がその計測部位に対応付けて人体イラストの周囲に配置された形式となっている。そのため、ほぼ全身の血液循環状態が直感的に判りやすくなっている。しかも、周囲に血圧脈波情報が配置される人体イラストの心臓位置に、周囲に心電図波形が配置される心臓の前面図が重なる形式となっているため、これらの図の表示をコンパクトに纏めることができる。

次いで、波形及び解析処理結果のリアルタイム表示について図５を用いて説明する。

図５（ａ）は、表示部７０の波形表示画面の構成を示す図である。この波形表示画面において、被検者から計測された心電図、心音及び四肢の脈波それぞれの波形がリアルタイムで表示される波形表示部の上部には、２つの脈波品質インジケータが配置されている。脈波品質インジケータ（左側用）及び脈波品質インジケータ（右側用）はそれぞれ、被検者の左側（大動脈及び左下肢血管を含む部位）及び右側（大動脈及び右下肢血管を含む部位）について計測される脈波の波形品質を示すバーグラフ状の表示手段である。このように左側及び右側からそれぞれ計測される脈波の波形品質を個別に表示することができるため、左側及び右側の一方についてのみ選択的に血圧脈波検査を行った場合でも、その部位についての脈波の波形品質の表示を行うことができる。なお、図示されている脈波品質インジケータはいずれも、品質を４段階で表すことができるよう４つのエリア（第１、第２、第３及び第４エリア）に区分された形態となっているが、脈波品質インジケータの形態はこれに限定されるものではなく、種々変更して実施可能である。

心電図、心音及び四肢の脈波の計測が開始されると、上記構成を有する波形表示画面において各種生体信号の波形の表示が開始される。空気袋式の血圧脈波計測手段の場合、計測開始から徐々に各カフ２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌ内に空気が導入されていくため、計測開始から一定時間が経過したときに脈波波形内の区分点の検出が演算処理部１０により可能となる。よって、図５（ｂ）に示されるように、計測開始から一定時間が経過すると、脈波波形及び心音波形において心拍毎に検出された各区分点の位置を示す区分線が表示されるようになる。なお、図中、第１区分線は、心II音の開始部の位置を示す区分線であり、第２区分線は、上腕での脈波立ち上がり部の位置を示す区分線であり、第３区分線は、上腕での脈波の切痕部の位置を示す区分線であり、第４区分線は、足首での脈波立ち上がり部の位置を示す区分線である。

各区分点が検出されると、演算処理部１０においては、区分点間の時間差の測定が可能となる。本実施の形態では、検出される区分点が、心II音の開始部、上腕での脈波立ち上がり部、上腕での脈波の切痕部、及び足首での脈波立ち上がり部であるので、これらのうち任意の２点間の時間差を測定することができる。例えば、心II音の開始部と右上腕又は左上腕での脈波の切痕部との時間差であるＴｂ、右上腕又は左上腕での脈波立ち上がり部と右足首又は左足首での脈波立ち上がり部との時間差であるＴｂａ等が挙げられる。演算処理部１０は、心拍毎に測定されたこれらの時間差のバラツキ度合いを、予め設定されている品質チェック期間において算出し、その算出結果に応じて各脈波品質インジケータを点灯させる。図示されている脈波品質インジケータの場合は、バラツキ度合いが非常に低いとき、第１〜第４エリア全てを点灯させることで脈波の波形品質が非常に良いことを表現することができる。また、バラツキ度合いがある程度低いときには、第１〜第３エリアを点灯させることで脈波の波形品質が良いことを表現することができる。また、バラツキ度合いがある程度高いときには、第１、第２エリアを点灯させることで脈波の波形品質が悪いことを表現することができる。また、バラツキ度合いが非常に高いときには、第１エリアのみを点灯させることで脈波の波形品質が非常に悪いことを表現することができる。

このように、本実施の形態によれば、計測された脈波の波形品質を、区分点間の時間差のバラツキ度合いに基づいてリアルタイムに表示するため、脈波波形が安定状態にあるか否かを一目見て判別することができる。よって、心電図、心音及び脈波の計測実行中、ユーザが、脈波品質インジケータの表示状態を見て、波形品質が良いか非常に良いときに動脈硬化チェックを実行させることで、ＣＡＶＩ等の動脈硬化指標の算出を確実に高い信頼性で行うことができる。

次いで、波形選択処理について図６を用いて説明する。

ユーザによる操作に従って波形選択処理が開始されると、図６（ａ）に示すように、波形表示画面の波形表示部には、記憶部８０に記憶されている過去の（計測実行開始以後の）心電図、心音及び四肢の脈波それぞれの波形が表示される。また、品質チェック区間に対応する波形部分を囲むように波形選択ウィンドウが表示される。そして、脈波品質インジケータには、波形選択ウィンドウに囲まれた部分の脈波について評価された波形品質が示される。これにより、過去の脈波のうち波形選択ウィンドウに囲まれた部分の波形品質をユーザに確認させることができる。すなわち、ユーザは、動脈硬化指標の算出対象となる波形の品質を一目で確認することができる。確認された波形品質が良好であれば、ユーザは、そのとき波形選択ウィンドウに囲まれている部分の波形を入力部９０の操作により選択することができる。言い換えれば、演算処理部１０は、ユーザ操作に従って過去の脈波の波形を部分的に選択することができる。波形が選択されて波形選択処理が終了すると、この部分の波形に基づいて動脈硬化指標の算出が行われることとなる。

なお、波形選択ウィンドウに囲まれた部分の脈波についての波形品質の評価は、脈波計測の際にリアルタイムで行われても良いし、波形選択処理の際に行われても良い。また、波形選択処理において用いられる波形品質は、異なる２つの区分点間（例えば切痕部と立ち上がり部との間）の時間差のバラツキ度合いでなくても良く、例えば同一区分点間（例えば同一脈波波形上の切痕部間）の時間差のバラツキ度合いであっても良い。この場合、品質評価精度向上のために、複数の脈波についての波形品質をそれぞれ評価することが好ましい。

最初に確認された波形品質が良好でない場合は、ユーザは、図６（ｂ）に示すように、波形表示部の下部に表示されるスクロールバーのノブをスライドさせる操作を任意に行うことによって、波形表示部に表示される波形を左右にスクロールさせることができ、これにより、品質チェック区間を時間軸上でシフトさせることができる。品質チェック区間がシフトすると、ユーザは、新たに波形選択ウィンドウに囲まれた別の部分の波形品質を、波形品質インジゲータで確認することができる。そして、ユーザは、品質チェック区間を適宜シフトさせることで、過去の脈波の波形のうち最も良好な波形品質を有する部分を任意に選択することができる。

したがって、本実施の形態によれば、動脈硬化チェック実行前に過去に遡って波形品質を確認し、所望の波形品質を有する部分を任意に選択することができる。そのため、血圧脈波検査が一度終了した後に再び最初から血圧脈波検査をやり直したりすることなく、確実に高い信頼性で動脈硬化指標の算出を行うことができる。すなわち、動脈硬化指標の算出結果の信頼性を容易に向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１生体情報処理装置
１０演算処理部
２１Ｒ、２１Ｌ、２２Ｒ、２２Ｌカフ
２１ａＲ、２１ａＬ、２２ａＲ、２２ａＬゴム嚢
２１ｈ、２２ｈホース
２３心音マイク
２４ａ四肢用心電電極部
２４ｂ胸部用心電電極部
２５ａ、２５ｂアモルファス式脈波センサ
７０表示部
７５印字部
８０記憶部
８５音声出力部
９０入力部
１００血圧脈波計測部
１０１上肢用計測制御部
１０２下肢用計測制御部
１０３心音計測部
１０４心電図計測部
１０５脈波計測部
１１１Ｒ、１１１Ｌ、１２１Ｒ、１２１Ｌ圧力センサ

Claims

被検者の脈波を取得する脈波取得部と、
取得された脈波の波形品質を評価する演算処理部と、
取得された脈波の波形を表示する表示部と、
取得された脈波を記憶する記憶部と、を有し、
前記演算処理部は、ユーザ操作に従って、前記記憶部に記憶されている過去の脈波の波形と当該脈波について評価された波形品質とを前記表示部に表示させて、表示された過去の脈波の波形を部分的に選択し、選択された過去の脈波の波形に基づいて動脈硬化指標を算出する、
生体情報処理装置。
前記演算処理部は、ユーザ操作に従って波形を表示された過去の脈波のうち、ユーザ操作に従って時間軸上でシフト可能な品質チェック区間内の脈波について評価された波形品質を前記表示部に表示させる、
請求項１に記載の生体情報処理装置。
前記演算処理部は、取得された脈波における区分点の検出と、検出された区分点間の時間差の測定と、を心拍毎に行うと共に、取得された脈波の波形の品質評価として、心拍毎に測定された区分点間の時間差のバラツキ度合いを前記品質チェック区間において算出する、
請求項２に記載の生体情報処理装置。