JP2019072494A - 血圧推定装置及び方法並びにウェアラブル機器 - Google Patents
血圧推定装置及び方法並びにウェアラブル機器 Download PDFInfo
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Abstract
Description
前記センサーは、前記生体信号を獲得する複数のセンサーを含み得る。
前記血圧推定装置は、外部機器から生体信号を受信する通信部を更に含み得る。
前記第1心血管特徴は、心拍出量(cardiac output:CO)であり、前記第2心血管特徴は、総血管抵抗(total periphral resistance:TPR)であり得る。
前記プロセッサは、前記生体信号から心拍情報、前記生体信号の波形の形態、前記生体信号の最大点の時刻及び振幅、前記生体信号の最小点の時刻及び振幅、前記生体信号の波形の面積、並びに前記生体信号を構成する構成パルス波形の振幅及び時刻情報のうちの1つ以上を含む特徴点に基づいて、前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴を抽出し得る。
前記プロセッサは、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、収縮期血圧(SBP)及び拡張期血圧(DBP)を独立して推定し得る。
前記プロセッサは、前記第1心血管特徴を第3心血管特徴にスケーリングし、前記第2心血管特徴を第4心血管特徴にスケーリングし、前記第3心血管特徴に基づいて前記収縮期血圧を推定し、前記第4心血管特徴に基づいて前記拡張期血圧を推定し得る。
前記第1心血管特徴は、心拍出量であり、前記第2心血管特徴は、総血管抵抗であり得る。
前記プロセッサは、前記心拍出量を第1心拍出量及び第2心拍出量にスケーリングし、前記総血管抵抗を第1総血管抵抗及び第2総血管抵抗にスケーリングし、前記第1心拍出量及び前記第1総血管抵抗を線形結合して収縮期血圧を推定し、前記第2心拍出量及び前記第2総血管抵抗を線形結合して拡張期血圧を推定し得る。
前記プロセッサは、前記第1心拍出量及び前記第1総血管抵抗にそれぞれ第1心拍出量加重値及び第1総血管抵抗加重値を付与した後に線形結合し、前記第2心拍出量及び前記第2総血管抵抗にそれぞれ第2心拍出量加重値及び第2総血管抵抗加重値を付与した後に線形結合し得る。
前記プロセッサは、前記第1心拍出量及び前記第1総血管抵抗を線形結合した結果に所定の第1スケーリング要素を適用して収縮期血圧を推定し、前記第2心拍出量及び前記第2総血管抵抗を線形結合した結果に所定の第2スケーリング要素を適用して拡張期血圧を推定し得る。
前記プロセッサは、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、それぞれ前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴のスケーリング程度を決定し得る。
前記プロセッサは、前記第1変化傾向が増加する場合、前記心拍出量の増加によって、前記第1心拍出量の増加率に対して前記第2心拍出量の増加率を同一にするか又は減少させ得る。
前記プロセッサは、前記第2変化傾向が減少する場合、前記総血管抵抗の減少によって、前記第1総血管抵抗の減少率に対して前記第2総血管抵抗の減少率を同一にするか又は増加させ得る。
前記血圧推定装置は、前記プロセッサの血圧推定結果を出力する出力部を更に含み得る。
前記第1心血管特徴は、心拍出量であり、前記第2心血管特徴は、総血管抵抗であり得る。
前記第1心血管特徴及び第2心血管特徴を抽出する段階は、前記生体信号から心拍情報、前記生体信号の波形の形態、前記生体信号の最大点の時刻及び振幅、前記生体信号の最小点の時刻及び振幅、前記生体信号の波形の面積、前記生体信号の時間経過、前記生体信号を構成する構成パルス波形の振幅及び時刻情報、並びに抽出された2つ以上の特徴点の間の内分点のうちの1つ以上を含む特徴点に基づいて、前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴を抽出し得る。
前記血圧を推定する段階は、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、収縮期血圧(SBP)及び拡張期血圧(DBP)を独立して推定し得る。
前記血圧推定方法は、前記心拍出量を第1心拍出量及び第2心拍出量にスケーリングし、前記総血管抵抗を第1総血管抵抗及び第2総血管抵抗にスケーリングする段階を更に含み、前記血圧を推定する段階は、前記第1心拍出量及び前記第1総血管抵抗を線形結合して収縮期血圧を推定し、前記第2心拍出量及び前記第2総血管抵抗を線形結合して拡張期血圧を推定し得る。
前記心拍出量及び前記総血管抵抗をスケーリングする段階は、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、それぞれ前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴のスケーリング程度を決定し得る。
前記スケーリングする段階は、前記第1変化傾向が増加する場合、前記心拍出量の増加によって、前記第1心拍出量の増加率に対して前記第2心拍出量の増加率を同一にするか又は減少させ得る。
前記スケーリングする段階は、前記第2変化傾向が減少する場合、前記総血管抵抗の減少によって、前記第1総血管抵抗の減少率に対して前記第2総血管抵抗の減少率を同一にするか又は増加させ得る。
前記血圧推定方法は、前記推定された血圧の結果を出力する段階を更に含み得る。
前記第1心血管特徴は、心拍出量であり、前記第2心血管特徴は、総血管抵抗であり得る。
前記プロセッサは、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、収縮期血圧(SBP)及び拡張期血圧(DBP)を独立して推定し得る。
前記プロセッサは、前記第1心血管特徴を第3心血管特徴にスケーリングし、前記第2心血管特徴を第4心血管特徴にスケーリングし、前記第3心血管特徴に基づいて前記収縮期血圧を推定し、前記第4心血管特徴に基づいて前記拡張期血圧を推定し得る。
前記ウェアラブル機器は、前記プロセッサの血圧推定結果を出力する表示部を更に含み得る。
前記ウェアラブル機器は、前記プロセッサの血圧推定結果を外部機器に伝送する通信部を更に含みうる。
前記プロセッサは、安定状態に比べて増加傾向を有する心拍出量に基づいて、前記拡張期血圧を推定するための心拍出量の第1スケーリング程度が前記収縮期血圧を推定するための心拍出量の第1スケーリング程度よりも更に小さくなるように決定し得る。
前記プロセッサは、安定状態に比べて減少傾向を有する総血管抵抗に基づいて、前記拡張期血圧を推定するための総血管抵抗の第2スケーリング程度が前記収縮期血圧を推定するための総血管抵抗の第2スケーリング程度よりも更に大きくなるように決定し得る。
110 獲得部
120、400、712 プロセッサ
210、713 通信部
220 出力部
230 保存部
250 外部機器
410 特徴点抽出部
420 特徴抽出部
430 スケーリング部
440 血圧推定部
700 ウェアラブル機器
710 機器本体
711 脈波センサー
711a 光源
711b ディテクター
714 表示部
715 操作部
720 ストラップ
Claims (36)
- 被検体の生体信号を獲得するセンサーと、
前記生体信号に基づいて第1心血管特徴及び第2心血管特徴を抽出し、第1基準心血管特徴に比べて前記第1心血管特徴の第1変化傾向、及び第2基準心血管特徴に比べて前記第2心血管特徴の第2変化傾向に基づいて血圧を推定するプロセッサと、を備え、
前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向は、互いに独立することを特徴とする血圧推定装置。 - 前記生体信号は、光電容積脈波(PPG)、心電図(ECG)、筋電図(EMG)、及び心臓弾動図(BCG)のうちの1つ以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の血圧推定装置。
- 前記センサーは、前記生体信号を獲得する複数のセンサーを含むことを特徴とする請求項2に記載の血圧推定装置。
- 外部機器から生体信号を受信する通信部を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の血圧推定装置。
- 前記プロセッサは、前記生体信号から心拍情報、前記生体信号の波形の形態、前記生体信号の最大点の時刻及び振幅、前記生体信号の最小点の時刻及び振幅、前記生体信号の波形の面積、並びに前記生体信号を構成する構成パルス波形の振幅及び時刻情報のうちの1つ以上を含む特徴点に基づいて、前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴を抽出することを特徴とする請求項1に記載の血圧推定装置。
- 前記プロセッサは、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、収縮期血圧(SBP)及び拡張期血圧(DBP)を独立して推定することを特徴とする請求項1に記載の血圧推定装置。
- 前記プロセッサは、
前記第1心血管特徴を第3心血管特徴にスケーリングし、
前記第2心血管特徴を第4心血管特徴にスケーリングし、
前記第3心血管特徴に基づいて前記収縮期血圧を推定し、
前記第4心血管特徴に基づいて前記拡張期血圧を推定することを特徴とする請求項6に記載の血圧推定装置。 - 前記第1心血管特徴は、心拍出量であり、
前記第2心血管特徴は、総血管抵抗であることを特徴とする請求項1又は7に記載の血圧推定装置。 - 前記プロセッサは、
前記心拍出量を第1心拍出量及び第2心拍出量にスケーリングし、
前記総血管抵抗を第1総血管抵抗及び第2総血管抵抗にスケーリングし、
前記第1心拍出量及び前記第1総血管抵抗を線形結合して収縮期血圧を推定し、
前記第2心拍出量及び前記第2総血管抵抗を線形結合して拡張期血圧を推定することを特徴とする請求項8に記載の血圧推定装置。 - 前記プロセッサは、
前記第1心拍出量及び前記第1総血管抵抗にそれぞれ第1心拍出量加重値及び第1総血管抵抗加重値を付与した後に線形結合し、
前記第2心拍出量及び前記第2総血管抵抗にそれぞれ第2心拍出量加重値及び第2総血管抵抗加重値を付与した後に線形結合することを特徴とする請求項9に記載の血圧推定装置。 - 前記プロセッサは、
前記第1心拍出量及び前記第1総血管抵抗を線形結合した結果に所定の第1スケーリング要素を適用して収縮期血圧を推定し、
前記第2心拍出量及び前記第2総血管抵抗を線形結合した結果に所定の第2スケーリング要素を適用して拡張期血圧を推定することを特徴とする請求項9に記載の血圧推定装置。 - 前記プロセッサは、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、それぞれ前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴のスケーリング程度を決定することを特徴とする請求項7に記載の血圧推定装置。
- 前記プロセッサは、前記第1変化傾向が増加する場合、前記心拍出量の増加によって、前記第1心拍出量の増加率に対して前記第2心拍出量の増加率を同一にするか又は減少させることを特徴とする請求項9に記載の血圧推定装置。
- 前記プロセッサは、前記第2変化傾向が減少する場合、前記総血管抵抗の減少によって、前記第1総血管抵抗の減少率に対して前記第2総血管抵抗の減少率を同一にするか又は増加させることを特徴とする請求項9に記載の血圧推定装置。
- 前記プロセッサの血圧推定結果を出力する出力部を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の血圧推定装置。
- 被検体の生体信号を獲得する段階と、
前記生体信号に基づいて第1心血管特徴及び第2心血管特徴を抽出する段階と、
第1基準心血管特徴に比べて前記第1心血管特徴の第1変化傾向、及び第2基準心血管特徴に比べて前記第2心血管特徴の第2変化傾向に基づいて血圧を推定する段階と、を有し、
前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向は、互いに独立することを特徴とする血圧推定方法。 - 前記生体信号は、光電容積脈波(PPG)、心電図(ECG)、筋電図(EMG)、及び心臓弾動図(BCG)のうちの1つ以上を含むことを特徴とする請求項16に記載の血圧推定方法。
- 前記第1心血管特徴は、心拍出量であり、
前記第2心血管特徴は、総血管抵抗であることを特徴とする請求項16に記載の血圧推定方法。 - 前記第1心血管特徴及び第2心血管特徴を抽出する段階は、前記生体信号から心拍情報、前記生体信号の波形の形態、前記生体信号の最大点の時刻及び振幅、前記生体信号の最小点の時刻及び振幅、前記生体信号の波形の面積、前記生体信号の時間経過、前記生体信号を構成する構成パルス波形の振幅及び時刻情報、並びに抽出された2つ以上の特徴点の間の内分点のうちの1つ以上を含む特徴点に基づいて、前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴を抽出することを特徴とする請求項18に記載の血圧推定方法。
- 前記血圧を推定する段階は、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、収縮期血圧(SBP)及び拡張期血圧(DBP)を独立して推定することを特徴とする請求項18に記載の血圧推定方法。
- 前記心拍出量を第1心拍出量及び第2心拍出量にスケーリングし、前記総血管抵抗を第1総血管抵抗及び第2総血管抵抗にスケーリングする段階を更に含み、
前記血圧を推定する段階は、前記第1心拍出量及び前記第1総血管抵抗を線形結合して収縮期血圧を推定し、前記第2心拍出量及び前記第2総血管抵抗を線形結合して拡張期血圧を推定することを特徴とする請求項20に記載の血圧推定方法。 - 前記心拍出量及び前記総血管抵抗をスケーリングする段階は、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、それぞれ前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴のスケーリング程度を決定することを特徴とする請求項21に記載の血圧推定方法。
- 前記スケーリングする段階は、前記第1変化傾向が増加する場合、前記心拍出量の増加によって、前記第1心拍出量の増加率に対して前記第2心拍出量の増加率を同一にするか又は減少させることを特徴とする請求項22に記載の血圧推定方法。
- 前記スケーリングする段階は、前記第2変化傾向が減少する場合、前記総血管抵抗の減少によって、前記第1総血管抵抗の減少率に対して前記第2総血管抵抗の減少率を同一にするか又は増加させることを特徴とする請求項22に記載の血圧推定方法。
- 前記推定された血圧の結果を出力する段階を更に含むことを特徴とする請求項16に記載の血圧推定方法。
- 被検体に着用される本体と、
前記本体の両端に連結され、被検体を取り囲んだ状態で本体を被検体に固定するストラップと、
前記本体に装着されて被検体から生体信号を獲得するセンサーと、
前記獲得された生体信号に基づいて第1心血管特徴及び第2心血管特徴を抽出し、第1基準心血管特徴に比べて前記第1心血管特徴の第1変化傾向、及び第2基準心血管特徴に比べて前記第2心血管特徴の第2変化傾向に基づいて血圧を推定するプロセッサと、を備え、
前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向は、互いに独立することを特徴とするウェアラブル機器。 - 前記センサーは、光電容積脈波(PPG)センサー、心電図(ECG)センサー、筋電図(EMG)センサー、及び心臓弾動図(BCG)センサーのうちの1つ以上を含むことを特徴とする請求項26に記載のウェアラブル機器。
- 前記第1心血管特徴は、心拍出量であり、
前記第2心血管特徴は、総血管抵抗であることを特徴とする請求項26に記載のウェアラブル機器。 - 前記プロセッサは、前記第1変化傾向及び前記第2変化傾向に基づいて、収縮期血圧(SBP)及び拡張期血圧(DBP)を独立して推定することを特徴とする請求項26に記載のウェアラブル機器。
- 前記プロセッサは、
前記第1心血管特徴を第3心血管特徴にスケーリングし、
前記第2心血管特徴を第4心血管特徴にスケーリングし、
前記第3心血管特徴に基づいて前記収縮期血圧を推定し、
前記第4心血管特徴に基づいて前記拡張期血圧を推定することを特徴とする請求項29に記載のウェアラブル機器。 - 前記プロセッサの血圧推定結果を出力する表示部を更に含むことを特徴とする請求項26に記載のウェアラブル機器。
- 前記プロセッサの血圧推定結果を外部機器に伝送する通信部を更に含むことを特徴とする請求項26に記載のウェアラブル機器。
- 被検体に着用されて被検体から血圧を推定するウェアラブル機器であって、
被検体から生体信号を獲得するセンサーと、
前記生体信号に基づいて第1心血管特徴及び第2心血管特徴を抽出し、収縮期血圧を推定するための前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴に対して互いに異なる第1スケーリング程度を決定し、拡張期血圧を推定するための前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴に対して互いに異なる第2スケーリング程度を決定し、前記第1スケーリング程度が適用された第1心血管特徴の線形結合及び前記第2スケーリング程度が適用された第2心血管特徴の線形結合に基づいてそれぞれ収縮期血圧及び拡張期血圧を推定するプロセッサと、を備え、
前記収縮期血圧及び前記拡張期血圧を推定するための前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴に対する前記第1スケーリング程度及び前記第2スケーリング程度は、それぞれ前記第1心血管特徴及び前記第2心血管特徴の変化傾向に基づいて独立して決定されることを特徴とするウェアラブル機器。 - 前記第1心血管特徴は、心拍出量であり、
前記第2心血管特徴は、総血管抵抗であることを特徴とする請求項33に記載のウェアラブル機器。 - 前記プロセッサは、安定状態に比べて増加傾向を有する心拍出量に基づいて、前記拡張期血圧を推定するための心拍出量の第1スケーリング程度が前記収縮期血圧を推定するための心拍出量の第1スケーリング程度よりも更に小さくなるように決定することを特徴とする請求項34に記載のウェアラブル機器。
- 前記プロセッサは、安定状態に比べて減少傾向を有する総血管抵抗に基づいて、前記拡張期血圧を推定するための総血管抵抗の第2スケーリング程度が前記収縮期血圧を推定するための総血管抵抗の第2スケーリング程度よりも更に大きくなるように決定することを特徴とする請求項34に記載のウェアラブル機器。
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