JP2019072552A - 個人健康データ収集 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、被験者の血圧（ＢＰ）の測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、個人用手持ち式コンピューティングデバイス（ＰＨＨＣＤ）と一体化されている信号捕捉デバイス、を備えている個人用手持ち式モニタ（ＰＨＨＭ）を提供している。【解決手段】信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、身体部分によって加えられる圧力又は身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、血流閉塞手段と接触している身体部分を通る血液の流れを検出するための手段と、を備えている。血流閉塞手段は、ＰＨＨＭの外表面の少なくとも一部分を備えており、圧力は、圧力センサが含浸されている可撓性で本質的に非圧縮性のゲルによって感知される。圧力センサは、電気信号をＰＨＨＣＤのプロセッサへ提供するように適合されている。

Description

本発明は、個人健康データ収集のための手段に関する。具体的には、本発明は、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの１つ又はそれ以上の測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスを備えている個人用手持ち式モニタ（personal hand-held monitor）（これ以後は「ＰＨＨＭ」）に関する。

１つの態様では、信号捕捉デバイスは、個人用手持ち式コンピューティングデバイス（personal hand-held computing device）（これ以後は「ＰＨＨＣＤ」）と一体化されている。その様なＰＨＨＭは主として消費者による使用を意図している。ＰＨＨＭは、ＰＨＨＣＤのプロセッサを使用して信号捕捉デバイスから受信される信号を制御及び解析する。本発明は、その様なＰＨＨＣＤと一体化させるように適合されている信号捕捉デバイスにも関する。

別の態様では、ＰＨＨＭは、一般使用向けの専用コンピューティングデバイスと一体化されている。その様なＰＨＨＭは、主として健康管理専門家による使用を意図した独立型のデバイスである。

本発明は、更に、ＰＨＨＭを動作させるための及び信号捕捉デバイスによって捕捉される信号を取り扱うためのシステムに関する。本発明は、更にまた、ＰＨＨＭによって捕捉される信号をインターネットを介して解析、記憶、及び送信するための又はそれらの信号から導き出されるデータの利用を調整するためのシステムに関する。

セルフォン（モバイルフォンとしても知られる）は日々の生活の一部になっている。先進国では、成人の大多数がセルフォンを持っている。セルフォンの使用はまた発展途上国ではなおいっそう広まってきており、というのもセルフォンはその様な国々がケーブルを敷設する必要なしに通信システムを発達させることを可能にするからである。セルフォンを健康管理に使用するための様々な提案がなされてきた。しかしながら、これらの提案のどれもが欠点を有している。

レスリー，Ｉ他、「医学的管理のための移動体通信」、最終報告、２０１１年４月２１日（Leslie, I et al., “Mobile Communication for Medical care”, Final Report, 21st April 2011）は、セルフォンネットワークが現地の測定デバイスからの「バイタルサイン」及び他のデータを中央のデータ収集及び処理用コンピュータへ転送することによって先進国、低所得国、及び新興国における健康管理に極めて重要な貢献をなすはずであることを確認したケンブリッジ大学による中心的研究に関して報告している。それは、２つの別々の産業界―セルフォン製造業界と医療デバイス製造業界―を特定している。

ラディーラ Ｄ他「戦略的応用基本方針第３版」、最先端応用に関する作業部会、２０１０年１月（Ladeira D et al., “Strategic Applications Agenda Version 3”, Working Group on Leading Edge Applications, January 2010）、www.emobility.eu.orgは、ネットワーク化された健康管理の幅広い係り合いを考察したｅモビリティ研究であって、「スマートフォンは、測定結果を測定デバイスから自動的に無線で収集し、収集されたデータを更なる解析に向けて途切れなく医師へ転送することができる」と述べている。

「無配線化された健康管理−どこにでもケアを配信する新しいビジネスモデル」、プライスウォーターハウスクーパースの健康リサーチ機関、２０１０年９月（“Healthcare unwired - new business models delivering care anywhere”PricewaterhouseCooper's Health Research Institute, September 2010）は、通信への広範なアクセスによって、但し医学専門家の視点から、提示される機会とその医学ビジネスモデルへの影響力を扱った研究である。

２００９年のレビューの中でアップル社は、自社のｉＰｈｏｎｅ（登録商標）を医療デバイスから施術者他への通信チェーンの一部として使用することへの需要増大を確認した（http://medicalconnectivity.com/2009/03/19/apple-targets-health-care-with-iphone-30-os/参照）。

これらの報告は、既存の医療デバイスと既存のセルフォン技術の使用に基づいており、従って、医療デバイス産業とセルフォン産業の両方の存在を必要とする。

タブレット型コンピュータや携帯式個人用コンピュータもＰＨＨＣＤとして使用できるほど十分に小型化されつつある。多くのその様なデバイスは、更に、ＷｉＦｉ又は無線電話接続性の様な通信設備を含んでいる。

個人用デジタルアシスタントデバイス（「ＰＤＡ」）も今や周知されており、ユーザーが個人データを記憶したり取り出したりできるようにするプロセッサを含んでいる。

手持ち式ゲーム機も今や周知されており、それを使用するとゲーム機を保持するユーザーがゲームをプレイできる。ゲーム機は、ゲーム機内の各種センサからの信号を導き出し、これらを解析及びゲームディスプレイ制御のための遠隔ステーションへ送信するプロセッサを含んでいる。

手持ち式デバイスは、テレビ及び他の電子家電を制御するのにもよく使用されている。その様な手持ち式デバイスは、ユーザーの行為を検出し、行為を機器へ通信するエレクトロニクスを含んでいる。

人々が自身の健康を更にしっかり掌握できるようになることの重要性の認識が高まっている。インターネットが広範な医学情報及び診断情報へのアクセスを与えているので、患者は自分たちの医師とより効果的に対話できるかもしれないが、個人測定値が直接活用されることは殆どない。例えば、スマートフォン又はタブレット型コンピュータ上で走っている２３０００の医学「アプリ」のレビューは、それらのうちの１５９しかセンサからのデータを使用していないことを見いだした（ウォルシュ、メドテックサミット、ダブリン、２０１３年（Walsh, Medtech Summit, Dublin 2013））。正確で、手頃価格で、使い易く、且つ容易に入手可能な測定機器が不足している。脈拍数、血圧（これ以後は「ＢＰ」）、体温、血液酸素、及び呼吸数の様なバイタルサインの測定値がＰＨＨＣＤと有効に一体化されたなら、これらのアプリの価値及び人々の自身の健康を管理する能力が大いに強化されるはずである。

血圧測定
ＢＰは健康を評価するのに世界中で使用されている基礎的診断項目である。最近のレビュー（スマリヤン Ｈ他、「ＢＰ測定：遡及的考察と将来的展望」アメリカンジャーナル・オブ・ハイパーテンション、オンライン先行出版、２０１１年２月２４日、ｄｏｉ：１０．１０３８／ａｊｈ．２０１１．２２（Smulyan H et al., “BP measurement: retrospective and prospective Views”, American Journal of Hypertension, advance online publication 24th February, 2011; doi:10.1038/ajh.2011.22））は、「動脈血圧（ＢＰ）の測定は、その正確度が疑問視されることの殆どない古くからの欠くことのできない医学情報である。」という言葉で始まっている。基本的な測定値は、拡張期ＢＰ（ＤＢＰ）即ち脈拍周期中に観測される最も低い圧力と、収縮期ＢＰ（ＳＢＰ）即ち脈拍周期中に観測される最も高い圧力である。

測定デバイスを動脈の中へ挿入することなく動脈ＢＰを測定するための方法は、聴診法、オシロメトリック法、及びボリュームクランプ法の３つが確立されている。更に、ＢＰの変化を検出する相対測定法もあるが、それにはユーザー毎の較正が必要になる。

リバロッチ聴診法
この方法では、膨張式カフを膨らませて、通常は上腕（上部の腕）動脈とされる動脈の流れを閉塞させる。次いで、カフをよりゆっくり萎ませてゆき血液が再び流れ始められるようにする。萎んでゆく間に聴診器を使ってコロトコフ音が検出され、それらの音の発現がカフへ取り付けられている水銀血圧計によって示されるカフ内の圧力と相関付けられる。スマリヤン（Smulyan）は（上記引用文中に）、聴診法測定値と侵襲性測定値の比較によって示されることとして、「ＳＢＰについては、２つの方法の間の平均的差異は、５つの研究で、０．９ｍｍＨｇから１２．３ｍｍＨｇの範囲であり、標準偏差は１．３ｍｍＨｇから１３．０ｍｍＨｇの範囲であった（図１）。ＤＢＰについては、平均的差異は８．３ｍｍＨｇから１８ｍｍＨｇの範囲であり、標準偏差は１．１ｍｍＨｇから９．３ｍｍＨｇの範囲であった．．．。不正確さの理由は多様であり、観測者のエラーと方法論的なエラーの両方を含んでいる。観測者のエラーに幾つか共通しているのは、数字の好み、注意不足、カフの速すぎる萎み、聴こえ不足である。方法論的なエラーには、脈拍の中に拍動毎のばらつき（beat-to-beat variation）がある場合に測定用に単一の拍動が選択されていること、及び同時比較ではなしに逐次比較であること、が関与している。」と報告した。

当該方法には、他にも、圧力を測定するのに水銀柱を使用するのであるが水銀の使用に対する環境面からの強硬な反発があること、訓練を受けた施術者を必要とすること、カフ装着が不便で時間を食うこと、及び測定値がデジタル式に利用できないこと、という制限事項がある。

自動オシロメトリック法
この方法では、膨張式カフを膨らませて、通常は上腕又は橈骨（手首）動脈とされる動脈内の流れを閉塞させる。次いで、カフがよりゆっくり萎まされて血液が再び流れ始められるようにする。萎まされる間に、脈拍によってカフの中へ持ち込まれる小さい圧力変動を観測することによって流れが検出される。スマリヤン（Smulyan）は（上記引用文中に）、オシロメトリック測定値と聴診法測定値の比較によって示されることとして、自動デバイスについては、「．．．自動測定値の７３％、８７％、及び９６％は聴診法による値の５ｍｍＨｇ、１０ｍｍＨｇ、及び１５ｍｍＨｇ内に納まっているはずである．．．但しオシロメトリック法のＳＢＰ又はＤＢＰのどちらかを特定するための標準化されたアルゴリズムは存在していない。各デバイス製造者は、ＢＰ検出のための独自のアルゴリズムを有しており、どれもが独自仕様であって独立した研究に利用できない．．．、測定に関わる他の問題には、不規則な心調律、カフ萎み速度のばらつき、カフ内の空気体積、及びＢＡの圧縮性に関係付けられるエラーが含まれる」ことを報告した。

この方法もまた不便なカフの使用を必要とする。

ボリュームクランプ法
この方法も、通常は指動脈とされる動脈を脈拍周期の全期間を通して一定した断面積に保持するように膨らまされる膨張式カフを使用する。ボリュームクランプ法は、他の２つの方法ほど受け入れられてもいないし知られもしていないが、他の２つより正確で客観性があるものと見込まれている。

ボリュームクランプ法に従って動作するＦｉｎａｐｒｅｓ（登録商標）デバイスに関するイムホルツらによるレビュー（心臓血管研究３８［１９９８年］６０５−６１６（a review by Imholz et al., （Cardiovascular Research 38 [1998] 605-616））は、「多くの論文が、デバイスの正確度に関して、動脈内ＢＰ測定値と比較して又は非侵襲性ではあるが但し断続的なＢＰ測定値と比較して報告している。我々は、４３のその様な論文の結果を集計し、収縮期、拡張期、及び平均の正確度が、この順に、−４８ｍｍＨｇから３０ｍｍＨｇ、−２０ｍｍＨｇから１８ｍｍＨｇ、及び−１３ｍｍＨｇから２５ｍｍＨｇの範囲であることを見いだした。．．．我々は、Ｆｉｎａｐｒｅｓｓの正確度及び精度が、ＢＰの変化の高信頼追跡にとって通常は十分であると結論付ける。診断の正確性は将来的な補正措置の適用と共に実現させることができる。」ということを見いだした。

この方法は更に発展してゆき、その正確度が改善されているが、他の２つの確立されている方法の存続可能な代替とは見られていない。これは、一部には、ボリュームクランプ法が他の２つの方法より技術的により複雑であるからだ。

相対測定
ＢＰの変化を検出するやり方には、絶対値を与えるために他の方法のうちの１つによる較正（時として頻繁な再較正）を要するやり方が幾つかある。これらには、圧平眼圧測定及び脈波伝播速度測定が含まれる。ボリュームクランプ法もこの部類に入る。

国際公開第２０１３／００１２６５号
国際公開第２０１３／００１２６５号は、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであってＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭを開示している。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、普通の成人が一方の手を使ってＰＨＨＭを保持し他方の手を使ってデータを入力する又は引き出すことによって容易に操作できるような寸法及び重量でなくてはならない。ＰＨＨＣＤは、ＷｉＦｉ又は無線電話接続性の様な通信設備を含んでいるのが望ましい。

国際公開第２０１３／００１２６５号及び本出願での「一体化されている」とは、信号捕捉デバイスとＰＨＨＣＤが、それらのどちらかが動かされても両者が固定関係に留まる単一の物理的ユニットを形成していることを意味する。全ての電気接続はＰＨＨＭ内に提供されている。

捕捉される信号は、アナログ又はデジタルとすることができ、アナログであれば、後続のＰＨＨＣＤのプロセッサによる解析に向けて又はＰＨＨＣＤがインターネット又は他のデータ通信手段を使って通信する遠隔のデータ処理設備による解析に向けてデジタル形式に変換されてもよい。

国際公開第２０１３／００１２６５号の信号捕捉デバイスを一体化させたＰＨＨＣＤは、セルフォン、タブレット型コンピュータ、ＰＤＡ、ゲーム機、又は普通の成人が一方の手を使ってデバイスを保持し他方の手を使ってデータを入力する又は引き出すことによって容易に操作することのできる何れかの他のコンピューティングデバイスとすることができる。

国際公開第２０１３／００１２６５号の開示は、証明済みの技術原理を新規性のある実施形と組み合わせてＰＨＨＭを創出することによる医療技術とＰＨＨＣＤ技術の融合化を示しており、当該ＰＨＨＰはそのユーザーがＰＨＨＭを使用するだけで個人健康データの測定値を捕捉できるようにしている。所望される場合、ユーザーはそれらの測定値を他の関係者へ通信することもできる。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの使用は、信号捕捉デバイスがＰＨＨＣＤと一体化されているという理由で、以上に言及されている研究に記載のシステムの使用に勝る有意な改善である。信号捕捉デバイスは、その可搬性を低下させることなくＰＨＨＣＤと一体化させるに十分に小さいはずであり、またＰＨＨＣＤのディスプレイ及びバッテリの様なインフラストラクチャを利用できるようになっているので、低所得国又は新興国の殆どのユーザーにとって高価すぎたり先進国においてさえ手が出なかったりする既知の医療デバイスの多くよりも有意に安上がりとなろう。信号捕捉デバイスはＰＨＨＣＤと一体化された信号捕捉デバイスが広く行き渡ってユーザーにとって個人用となるレベルにまで寸法と費用を削減するべく超小型電子技術を活用している。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスは、ユーザーの身体の１つ又はそれ以上の部分と接触又は近接にある間に信号を捕捉するように適合されているのが望ましい。具体的には、信号捕捉デバイスは、少なくともその一部分が、
・ユーザーの指の１つ又はそれ以上、特に１つ又はそれ以上の手指、
・頚動脈付近の皮膚、
・ユーザーの胸部、好都合には心臓に近い胸部、及び／又は、
・ユーザーの耳又は口の内側
と接触にある間に信号を捕捉するように適合されていてもよい。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスは、個人の健康に関して有用なパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための１つ又はそれ以上のセンサを含んでいる。１つ又はそれ以上のセンサは、ＢＰ、脈波伝播速度、ＢＰ波形、温度、血液酸素分圧、心電図、心拍数、及び／又は呼吸数に関係付けられる信号を捕捉するためのものであるのが望ましい。信号捕捉デバイスは、上記のパラメータのうちの２つ以上の測定値を導き出すことのできる信号を捕捉するためのセンサを含んでいてもよい。信号捕捉デバイスは、例えば、血圧測定法、光電式容積脈波記録法、及び脈波伝播速度の測定のうちの１つ又はそれ以上を使ってＢＰの測定値を導き出すことのできる信号を捕捉するための１つ又はそれ以上のセンサを含んでいるのが望ましい。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、下記のセンサ及び手段のうちの１つ又はそれ以上を含んでいてもよい。これらのセンサ及び手段の特に好適な組合せが以下に言及されている。

温度センサ
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスは、局所体温（即ち、センサが身体へあてがわれている場所付近の温度）の測定値をＰＨＨＣＤのプロセッサによって導き出すことのできる信号を捕捉するための温度センサを含んでいてもよい。信号捕捉デバイスは、更に、周囲温度の測定値をプロセッサによって導き出すことのできる信号を捕捉するためのセンサを含んでいるのが好都合である。これは、局所温度の測定に関連付けて使用されているのと同じセンサであってもよいし、別個のセンサであってもよい。プロセッサは、温度センサによって捕捉される信号からユーザーの深部体温を導き出すように適合されているのが望ましい。

周知の様に、表面の温度は、それが発する熱放射を測定することによって推定することができる。典型的な体温について、放射は遠赤外線波長に集中している。それはボロメータによって検出することもでき、ボロメータでは標的が入射光線によって加熱され、その温度が、直接的にその抵抗の変化を検出することによるか又は間接的に熱電対、サーミスタ、又は他の類似のデバイスを使用することによるかの何れかにより計測される。視野はレンズ又は窓によって画定されている。温度センサは、この技法を使用している既存の医療デバイスでの様に、耳の内側からの又は前頭部の側頭動脈からの放射を受け取るように適合されていてもよい。

温度センサは、ユーザーが電話をかけているか否かにかかわらず、ユーザーの耳の温度を感知できるように配置されているのが望ましい。代わりに、温度センサは、ＢＰの測定の様な、ＰＨＨＭによってなされる何れかの他の測定が行われることになっている身体部分の表面温度を測定できるように配置されていてもよい。

代わりに、温度センサは、ユーザーがＰＨＨＭを操作することによってＰＨＨＭが身体部分又は他の選定された品目、例えはユーザーの衣類の或る品目、の温度を感知することができるようにセンサの方向を定めることのできる位置に設けられていてもよい。ＰＨＨＭのプロセッサは、この場合、周囲温度を指し示す信号を導き出すように及び／又はユーザーに命令を提供して体温及び周囲温度を指し示す信号が得られるようＰＨＨＭを向き付けさせるように適合されていてもよい。

信号捕捉デバイスは、異なる場所の温度を感知するための２つ以上の温度センサを含んでいてもよい。

温度センサは、他の品目、例えば、食品、家庭用暖房システム、又はワイン、の温度の測定に使用することもできる。

電気センサ
心臓は、皮膚上で検出することのできる電気信号によってトリガされるものであって、当該電気信号は心電図（ＥＣＧ）の根拠である。これの簡略版は、心拍動を開始させる電気信号が起こった時点を、身体の２つの隔てられた部分の間の電位差を測定することによって検出することができる。適切な電子処理を用いれば、各開始信号の発現時点を数ミリ秒内まで測定できる。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスは、互いから電気的に絶縁されてはいるがユーザーの身体の２つの異なる部分に接触させることのできる２つの電極を備える電気センサを含んでいてもよい。２つの電極は、ユーザーの各手の１つの指を接触させられるようになっているのが望ましい。電気センサの電極のうちの一方は、血流閉塞手段（以下を参照）と関連付けられているのが望ましい。他方の電極は、ＰＨＨＭの離れた部分に設置されていてもよい。血流閉塞手段は、マイクロピラミッドのアレイの様な良好な電気接続を与える表面で構築されているのが望ましい。

電気センサによって捕捉される信号は、２つの異なる身体部分間の電位差に関係付けられる２つの電極間の電位差の測定値であるのが望ましい。ＰＨＨＣＤのプロセッサは、電気センサからの信号を増幅するように、また所望される場合には増幅前、増幅中、又は増幅後に信号をフィルタ処理するように、適合されているのが望ましい。プロセッサによって現出される増幅されフィルタ処理された信号は、概して、添付図面の図１に示されている形を有するはずであり、ここに、ｘ軸は時間を表し、ｙ軸は電位差を表している。図１の矢印は、電気信号が心臓を刺激して収縮期を開始させた時点を指し示している。

血流閉塞手段
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスは、ユーザーの身体の一部分を通る血液の流れを絞るか又は完全に遮断するための血流閉塞手段と、血流閉塞手段によって加えられる圧力又は血流閉塞手段へ加えられる圧力を求めるための圧力センサを備えていてもよい。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスは、血流閉塞手段であって、それを身体部分、例えば足指又は手指など、好適には手指、に押し当てることによって使用すると、当該身体部分を通る動脈血流が当該身体部分の一方の側だけに働く（又はその逆に働く）圧力によって影響を受けるようになっている血流閉塞手段を含んでいるのが望ましい。

閉塞の程度は、オシロメトリック法によって又は以下に説明されている血液光センサからの信号の解析によって検出することができる。

血流閉塞手段は、身体部分に押し当てられるボタンを備えていてもよい。ボタンは、板の或る領域であって、板の残部から独立して動き、力センサへ接続されている領域であるのが望ましい。力センサは、ボタンへ加えられる力を測定するように但しボタンが動ける距離を最小限にするように適合されている。典型的に板は１０ｍｍ×２０ｍｍであり、典型的に直径３ｍｍから５ｍｍの円形ボタン又は同様の面積の非円形ボタンを有している。身体部分の力に曝された際にボタンが動く距離は０．１ｍｍ以下であるのが望ましい。

ボタンを身体部分に押し当てることが身体部分内に圧力を生じさせる。ボタンと接触している身体部分は、当該身体部分内の圧力にボタンの面積を乗算したものに大凡等しい力でボタンを押す。当該力を測定することによって、ＰＨＨＭは身体部分内の圧力の正確な推定を行うことができる。

信号捕捉デバイスは、それぞれが別々の力センサへ接続されている複数のボタンを含んでいてもよい。

光電式容積脈波記録法（ＰＰＧ）のための血液光センサ
ＰＰＧを使用するパルスオキシメータは、１９８０年代から市場に出てきた。それらは動脈血の酸素化の程度を推定するのに使用されている。赤色光及び赤外線光が身体部分に向かって伝送される。赤外線光は非酸素化血液よりも酸素化血液によってより強く吸収され、赤色光は酸素化血液よりも非酸素化血液によってより強く吸収される。収縮期中の赤外線吸収の変化は酸素化血液の量の測定値である。収縮期中の赤色光吸収のレベルは照射されている血液の総量の測定値であり較正に使用される。

入手可能なパルスオキシメータは、それらが独立型デバイスであること、他の測定デバイスと協働できないこと、及びバッテリやディスプレイの様な必要な測定インフラストラクチャ全てを含んでいる必要があること、という欠点に悩まされている。パルスオキシメータを国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの他の態様と一体に組み入れて、前記インフラストラクチャの費用及び体積を共有させ、パルスオキシメータがそれら他の態様と一体に同時に機能できるようにし、而してより有用な情報がユーザーへ提供されるようにすることもできる。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスはＰＰＧセンサを含んでいるのが望ましい。これは、１つ又はそれ以上の光センサを使用する。（単数又は複数の）光センサは透過測定又は散乱測定に適するように配列させることができる。透過モードでは、光センサは、光を身体部分を通して伝送するように配列されている１つ又はそれ以上の光エミッタと、（単数又は複数の）光エミッタからの光で当該身体部分を透過した光を検出するように配列されている１つ又はそれ以上の光検出器を備えている。散乱モードでは、光センサは、光を当該身体部分へ向かって伝送するように配列されている１つ又はそれ以上の光エミッタと、（単数又は複数の）光エミッタからの光で当該身体部分によって散乱した光を検出するように配列されている１つ又はそれ以上の光検出器と、を備えている。散乱モードでは、（単数又は複数の）光検出器は光エミッタに近接して配列されているのが望ましい。

何れの場合も、（単数又は複数の）光センサは光を２つ又はそれ以上の波長で放射及び検出するように適合されているのが望ましい。２つの選択されている異なった波長の光を放射するように適合されている単一の多重化された光エミッタが設けられていてもよいし、又は各々が１つの選択された異なる波長の光を放射するように適合されている少なくとも２つの光エミッタが設けられていてもよい。（単数又は複数の）光エミッタの何れかの代替形として、１つの代替形では、選択されている複数の波長の光を検出することのできる１つの多重化された光検出器が設けられている。別の代替形では、各々が１つの選択された異なる波長の光を検出するように適合されている２つ又はそれ以上の光検出器が設けられている。

波長の１つは、光が非酸素化血液よりも酸素化血液によってより強く吸収されるように選定されるのが望ましい。適した波長は９４０ｎｍである。別の波長は、光が酸素化血液よりも非酸素化血液によってより強く吸収されるように選定される。適した波長は６６０ｎｍである。

信号捕捉デバイスは、（単数又は複数の）光エミッタから何も光が放射されていないときの（単数又は複数の）光検出器からの信号を捕捉するように適合されているのが望ましい。これは、得られる第１の波長の信号及び使用されている場合には第２の波長の信号の更なる較正を可能にさせる。

添付図面の図２は、酸素化血液信号（上の線）、非酸素化血液信号（真ん中の線）、及び周囲光信号（下の線）の変化を模式的に示している。

音響センサ
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、心拍動によって発生する音に関係付けられる信号を捕捉するための音響センサを含んでいてもよい。音響センサは、別体のマイクロホン、ジオホン、又は振動センサであってもよいし、又は標準的なセルフォン又はタブレット型コンピュータに提供されている発話受信用のマイクロホンであってもよいし、又は動脈閉塞中の身体部分の圧力を測定するのに使用される力センサ又は圧力センサであってもよい。ＰＨＨＭのプロセッサは、音響センサによって捕捉される信号を処理して心臓が拍動する時点を求めるように適合されているのが望ましい。

添付図面の図３は、音響センサによって捕捉されることになる心臓の「ドクンドクンという」拍動の典型的な波形を示している。２つの連続した脈動が示されている。信号は、概して添付図面の図４に示されている形態の振幅包絡線内の音声信号から成る。

運動センサ
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、更に、信号捕捉デバイスが位置付けられているユーザー身体の部分の場所を検出するように適合されている運動センサを含んでいてもよい。ＰＨＨＭのプロセッサは、運動センサからの信号を圧力センサからの信号と相関付けてＢＰ測定の較正を可能にするように適合されているのが望ましい。ＰＨＨＭのプロセッサは、ユーザーに身体部分を動かしてその様な較正を起こさせるようにする命令を聴覚的又は視覚的に発するように適合されているのが望ましい。運動センサは、ＰＨＨＣＤの既存の構成要素であってもよい。それはＰＨＨＣＤの加速度に因る慣性力又は高度に伴う圧力変化を検出していてもよい。

超音波センサ
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスは、動脈の断面の画像を形成するため及び／又は動脈内の血液の流れの速さを推定するべくドップラー干渉計を使用するために超音波センサを含んでいてもよい。前記超音波センサは、アレイを形成している個々の要素のセットから成っていてもよい。

個人データ入力手段
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、個人データ入力手段を含んでいて他の個人データを記憶するように適合されているのが望ましい。個人データ入力手段は、キーパッド又はタッチスクリーンであるのが望ましく、ＰＨＨＣＤの正規のキーパッド又はタッチスクリーンであるのが好都合である。これらの手段によって入力することのできるデータには、限定するわけではないが、身長、体重、胴囲、指直径、及び年齢が含まれる。

更なるセンサ及び手段
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、例えば肥満度指数の様な身体特性を測定するために、電気信号をユーザー身体に印加するための手段及びそれらの信号に応えて発生する信号を検出するための手段を更に含んでいてもよい。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、例えばユーザーの指紋採取の様な、ユーザーの身分証明を導き出すことのできる信号を捕捉するように適合されているセンサを含んでいてもよい。これは、確実にユーザーの健康に関係付けられる導出測定値が直接にユーザーへ関連付けられることを実施可能にする。その様な身分証明センサは、血流閉塞手段と関連付けられていてもよいし、又は電気センサの電極と関連付けられていてもよい。測定された医学指標が身分証明されたユーザー以外の人物のものである可能性が殆ど起こり得ないようなやり方で身分証明センサを設置するということも実施可能である。

データ解析
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのセンサ及び手段は、様々な健康関連データの捕捉を可能にさせる様々な組合せで使用されていてもよい。ＰＨＨＭは、温度センサ、電気センサ、血流閉塞手段、ＰＰＧ用血液光センサ、音響センサ、運動センサ、超音波センサのうちの１つ又はそれ以上を含んでいてもよく、これらのうちの少なくとも最初の４つを含んでいるのが望ましい。センサ及び手段の好適な組み合わせは、この明細書の末尾に提供されている表中に、これらの組み合わせを使って導き出される健康関連データの表示と併せて示されている。但し、更なる健康関連データを提供するべく他の組合せを使用することもでき、国際公開第２０１３／００１２６５号は、この明細書の末尾に提供されている表中に示されている組合せに限定されるものではない。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭに内包されているセンサ及び手段の何れか又は全てからの信号の組合せ及びＰＨＨＣＤの一部である他のセンサからの信号の組合せに関するアルゴリズムを使用して、捕捉信号を関連の健康関連データへ変換させるようにしてもよいし、又は収縮期ＢＰ及び拡張期ＢＰの様な推論的医学指標（「バイタルサイン」）の正確度が改善されるようにしてもよい。また、あまり知られていないが医学専門家によって認知されている動脈壁の硬化及び不整脈の様な他の医学指標が抽出されるようにしてもよい。これらのモデルのうちの何れか又は全ては、ソフトウェアとしてコード化され、信号を処理するためにＰＨＨＭ又は遠隔コンピュータ上へロードされるようになっていてもよい。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのプロセッサは、ユーザーがＰＨＨＭを最適に使用できるようにするためにユーザーへ聴覚的又は視覚的な命令を提供するように適合されているのが望ましい。この場合、プロセッサは、命令が対話式であり且つ信号捕捉デバイスが最適位置にあるかどうか又は正しく使用されているかどうかを判定するのに使用できる信号捕捉デバイスからの受信信号に基づいたものであるように適合されているのが好適である。

プロセッサは、多数の測定値を採取し、それら全ての測定値を相関させて、健康関連データのより優れた表示を提供するように適合されているのが好適である。

体温
深部温度の推定の正確度は、国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのＰＨＨＣＤのプロセッサを、ユーザーにＰＨＨＭを動かすよう命令するための聴覚的又は視覚的なフィードバックを提供するように適合化することによって改善することができ、例えばＰＨＨＭをユーザーの耳に当て確実にセンサが最も暖かい箇所へ方向付けられるように動かしたときに最大温度読み出しが与えられるようにすることで改善できる。

温度センサは、ＰＨＨＭ内で、ＰＨＨＭが耳の様な温度測定対象の身体部分を覆うことができるように設置されているのが望ましい。この場合、使用時に、ドラフトはＰＨＨＭの存在により排除されるので温度は深部温度に向かって上昇する。温度センサは、ラウドスピーカ又はＰＨＨＣＤ内の音を再現するのに使用される他のデバイスと一緒に設置されるか又は組み合わされていてもよい。

プロセッサは、数秒という期間に亘って測定された温度を記録するように、及び数理モデルを使用して予想平衡温度へ外挿するように、適合されているのが望ましい。

ＰＨＨＭのプロセッサは、温度センサからの信号を解析してユーザーの深部体温の推定を提供するように適合されていてもよい。プロセッサは、更に、解析を実施して、深部温度の傾向及び他の導出された診断値情報を識別するように適合されていてもよい。

脈拍数
各脈拍の時点は、収縮期の開始を指し示す電気信号から求めることができ、またデバイスが押し当てられている身体部分への収縮期脈動到達時点からも求めることができ、到達時点は、閉塞手段内の圧力センサ又は力センサへの圧力によって及び光学センサ及び／又は存在する場合には音響センサによって検出される吸収ピークによって指し示される。

それらセンサの各々からのデータ全てと最も適合性のある平均脈拍数は最適化数理アルゴリズムを用いて見いだすことができ、国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのＰＨＨＣＤのプロセッサは当該アルゴリズムを動作させるように適合されている。これは、重み付けを用いる単純な最小二乗差分計算であってもよいし、或いはベイズ推定量又は最も可能性の高い推定値を見つけるための他の最適化技法を使用していてもよい。

不整脈
不整脈は脈拍間隔のばらつきを指すのに使用される用語である。その様なばらつきのパターンは貴重な診断ツールである。

ばらつきは、平均脈拍数を見いだすのに使用されているのと同じデータから得ることができ、この場合も同様に最適化数理アルゴリズムを使用するのは随意である。

血圧
ＢＰは、脈波伝播速度、脈容量、血圧測定法、及び脈拍数の４つの異なる型式の明証からのデータを組み合わせることによって推定することができる。血圧測定法自体は、２つの異なる測定値、即ち圧力センサからの高周波信号及び（単数又は複数の）血液光センサからの高周波信号から導き出される。ユーザーの身長、体重、年齢、及び性別の様な外的データを活用することもできる。而して、最も信頼性の高いＢＰ推定値を得るのに、ベイズ推定量の様な最適化数理アルゴリズムを使用して５通りの別々の推定と数種類のデータを組み合わせるようにしてもよい。

結果として得られる値は、身体部分の測定が行われた場所の収縮期ＢＰ及び拡張期ＢＰである。更なる数理モデルを用いて他の診断情報を信号から抽出することもできる。例えば、解析は、従来のカフベースの血圧計による測定値と直接比較できるように上腕の様な身体の別の点のＢＰを計算してもよい。更に、解析は、大動脈の圧力を計算することもできるし、また更には動脈硬化を計算することもできる。

随意的に、国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、試験対象の動脈を検出する更なる温度センサを含んでいてもよい。

血圧測定
ＢＰ測定の各々が以下に説明されている。

脈波伝播速度
脈波伝播速度（ＰＷＶ）は、脈波遷移時間（ＰＷＴＴ）から導き出すことができる。ＰＷＶを使用してＢＰを推定することについては、パディーリャらによって詳しく説明されており（パディーリャ Ｊ他、「ＢＰの間接的推定量としての脈波伝播速度及びデジタル容積脈拍：健康なボランティアへの予備的研究」、心臓血管工学（２００９年）９：１０４−１１２（Padilla J et al., “Pulse Wave Velocity and digital volume pulse as indirect estimators of BP: pilot study on healthy volunteers” Cardiovasc. Eng. (2009) 9:104-112））、当該文献自体は、１９９５年からの同様の主題に関する初期の研究及び２０００年のＢＰ推定のためのその具体的使用を参照している。技法は、１９９９年２月２日付けの米国特許第５，８６５，７５５号に記載されている。それは、血液の脈動が動脈に沿って進む速さは動脈ＢＰの関数であるとする観測に依拠している。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのプロセッサは、ＰＷＶの推定値を電気センサ及びＰＰＧセンサから得られる信号から導き出すように適合されているのが望ましい。プロセッサは、電気センサからの信号を処理して収縮期（心拍動）が開始される時点の表示を提供するように、及び光センサからの信号を処理して脈動が測定点に到達した時点を指し示す酸素化信号のピークの発現時点を求めるように、適合されている。これらの間の間隔は、脈動が心臓から測定点へ進むのにかかった時間（ＰＷＴＴ）の測定値である。プロセッサは、この間隔に関係付けてＢＰを求めるように適合されており、当該間隔は手首又は手の末端での測定について典型的に３００ｍｓである。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのプロセッサは、ＰＷＶを推定するのに２種類の更なる情報、即ち、電気開始信号と心臓による収縮期開始の間の時間遅延、及び心臓と測定点の間の経路の長さ、を利用するように適合されているのが望ましい。

プロセッサは、音響信号を解析して包絡線（無線信号の検出に類似）を抽出するように、及び自動的に設定される閾値を使用して収縮期の開始を示唆する点を識別するように、適合されているのが望ましい。実際には、これは添付図面の図４に示されている様に画定されている背景からピークまでの変化部分であり、縦の矢印は心臓が生理的電気開始信号に応え収縮期を開始した時点を指し示している。これは、典型的には、電気開始信号の数十ミリ秒後である。代わりのやり方では、プロセッサは、曲線を波形に突き合わせて更に堅牢な推定を行うように適合されている。

代わりに、時間遅延は頚動脈と指の様な身体の２つの異なる部分へのＰＷＴＴを測定することによって推定されてもよい。そうすると時間遅延は心臓から身体の２つの異なる部分への経路長さの典型的な比の知識から見いだすことができる。

ＰＨＨＭは時間遅延を不揮発性メモリ内に記憶するように適合されているのが望ましい。それは、測定されると自動的にメモリの中へ記憶されるようになっていてもよいし、又はキーパッド又はタッチスクリーンを使ってのユーザー入力によって、好都合にはＰＨＨＣＤの正規のキーパッド又はタッチスクリーンを使ってのユーザー入力によって、メモリの中へ入れられるようになっていてもよい。

ＰＨＨＭは、心臓と測定点の間の経路の長さに関係付けられる値を不揮発性メモリに記憶するように適合されているのが望ましい。それは、キーボード又はタッチスクリーンを使ってのユーザー入力によってメモリの中へ入れられるようになっていてもよい。入力値は、長さの厳密な測定値であってもよいし、ユーザーの身長の様な実際の長さに大凡比例した値であってもよい。

脈容量
脈容量は、国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの血液光センサ（ＰＰＧ）から導き出すことができる。ＢＰを推定するためのＰＰＧ使用は、Ｘ．Ｆ．テン、及びＹ．Ｙ．ザンにより、ＩＥＥＥ ＥＭＢＳ、メキシコ、カンクン、２００３年９月１７日-２１日（X. F. Teng and Y. T. Zhang at the IEEE EMBS, Cancun, Mexico, September 17-21, 2003）にて報告された。基本的技法は、１９９２年８月２５日付の米国特許第５，１４０，９９０号の主題である。収縮期中の赤外線吸収の変化は、照射されている動脈の容積変化の測定値であって、動脈内の圧力に関係付けられる値である。

収縮期中の吸収ピークの形状の解析、例えばピーク下総面積の解析などから、更なるデータを導き出すこともできる。

酸素化血液の信号については、ＰＨＨＭのプロセッサは、直接圧力波及び反射圧力波の相対振幅及びタイミングの様な血流の特性を、ピーク下面積、その半高幅、及びショルダの高さと幅、の様な曲線の形状から導き出すように適合されているのが望ましい。随意的に、国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのプロセッサは、これらの比を計算して、身体部分に対する照射及び場所のばらつきの効果を低減するように適合されていてもよい。これらの比は血流の特性を特徴付けるのに使用することもできる。

ＰＨＨＭのプロセッサは、ＰＰＧセンサからの信号を解析し、測定点の収縮期ＢＰ及び拡張期ＢＰの直接推定を提供するように適合されているのが望ましい。

血圧測定法（動脈閉塞）
血圧測定法は、１００年以上に亘って使用されてきた、ＢＰ測定のための成熟した技法である。動脈が走っている身体部分の周りのカフで可変外的圧力が加えられる。圧力は動脈の断面を小さくし収縮期中の血液の流れを絞る。

血圧測定法は、従来式には、身体部分を取り囲んでいるカフを用いて行われており、カフは全血流を停止させる圧力まで膨らまされ、その後、圧力はゆっくり解放されてゆく。収縮期ＢＰは、流れを完全に閉塞させる最も小さい圧力を見いだすことによって測定される。拡張期ＢＰは、何らの閉塞も生じさせない最も大きい圧力を見いだすことによって測定される。流れは、伝統式には、熟練した施術者が聴診器を使用して血液の流れる音（コロトコフ音）を聴くことによって検出される。

自動血圧測定器は、流れによって引き起こされるカフ内の圧力変動を検出すること（オシロメトリック法、例えば、フリースケールのアプリケーションノートＡＮ１５７１、「デジタルＢＰ計」（the Freescale Application Note AN1571, “Digital BP Meter”）参照）によるか又は皮膚の僅かな動きを光学的に感知することによるかの何れかによって流れを検出する。それらの変動の大きさが閉塞の程度の指標である。最近では、ＰＰＧは、血圧測定法を脈容量の測定と組み合わせることによって使用されている（レイズナー他、「循環系監視における光電式指尖容積脈波の効用」麻酔学、２００８年、１０８：９５０−９５８（Reisner et al., “Utility of the Photoplethysmogram in Circulatory Monitoring” Anesthesiology 2008; 108:950 - 8）参照）。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスは、何れの血流閉塞手段を使用していてもよい。それは圧力変動と脈容量測定の何れか又は両方を使用して収縮期圧力と拡張期圧力を求めるようになっていてもよい。

従来の血圧測定法とは違い、流れは何れかの桁の圧力範囲で検出され、データは既知の数式へ当て嵌められる。国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのプロセッサは、当該数式への良好な当て嵌めを与えるのに十分に広い圧力範囲をカバーするように身体部分へ加えられる力を変えるようユーザーへ聴覚的又は視覚的な命令を発するように適合されているのが好適である。例えば、ユーザーが、収縮期中に血管を完全に閉塞させるように十分に強く血流閉塞手段を押し当てていないなら、デバイスは、必要なデータを取得できるようユーザーが閉塞手段を（又は閉塞手段をユーザーへ）より強く押圧するようユーザーへ命令を発するようにプログラムされていてもよい。

この性能は、閉塞手段へ加えられる押圧が見かけ上ランダムであることを許容する。ＢＰ監視を実施する場合、ユーザーは血流閉塞手段によって加えられる圧力又は血流閉塞手段へ加えられる圧力をランダムに変えることができる。但し、血流センサからのデータを血流閉塞手段の圧力センサからの信号と相関付けて、測定されたデータが流量と圧力の間の既知の理論的関係へ当て嵌められることになる（例えば、レイズナー（Reisner）（上記引用文中）の９５４頁に示されているモデルを参照）。

脈拍数
脈拍数は別途測定され、ＢＰの指標として使用することができる。アル・ジャーフリ（「一回拍出量が変化した場合の影響を勘案しながら心拍数によって平均ＢＰを推定するための新しいモデル」、第２８回ＩＥＥＥ ＥＭＢＳ年次国際会議議事録、２００６年）（Al Jaafreh (“New model to estimate mean BP by heart rate with stroke volume changing influence”, Proc 28th IEEE EMBS Annual Intnl Conf 2006)）は、「心拍数（ＨＲ）と平均ＢＰ（ＭＢＰ）の間の関係が非直線的である」と結論付けている。そこで論文は一回拍出量についてどれほどの許容度が当該非直線性の幾らかを補償することになるのかを示している。一回拍出量は別途推定され（以下参照）、更に個人データが使用されてもよい。

他の測定
血液酸素
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの血液光センサは、ＰＰＧを使用して血液酸素レベルを推定することができる。少なくとも４つの変数が２つの波長の測定された吸収量から導き出される。これらは、収縮期及び収縮期と収縮期の間における各波長の検出信号の振幅である。図２の矢印は、これらから導き出される値の１つを示しており、ピークの高さは収縮期の酸素化血液信号の変化に対応している。これら４つの値を解析して血液の酸素化を推定するということは確立されている（例えば、アズマル他、「光電式容積脈波記録法信号を使用した酸素飽和レベルの連続測定」、生物医学及び製薬工学に関する国際会議２００６年、５０４−５０７（Azmal et al., “Continuous Measurement of Oxygen Saturation Level using Photoplethysmography signal”, Intl, Conf. on Biomedical and Pharmaceutical Engineering 2006, 504-7）参照）。

脈波伝播速度
脈波遷移時間は、以上に提示されている様に測定され、脈波伝播速度の推定値へ変換される。この情報は、熟練した医学施術者にとって直接的な診断値であり、特に国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭの信号捕捉デバイスから手に入る他のデータ全てと一体に考察される場合はそうである。

呼吸周期
呼吸周期の状態は、国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭによって測定されるデータセットの幾つか、即ち、
・脈拍数（電気センサ及び血液光センサによって測定、上記参照）
・平均ＢＰ（上記参照）、及び、
・収縮期脈拍の振幅（ＰＰＧによって測定、上記参照）、から検出することができる。

これらの測定全ての結果は、呼吸周期の振幅及び位相の最も信頼性の高い説明を得るべくベイズ推定量の様な最適化数理アルゴリズムを使って組み合わされてもよい。

血液流量／心臓の一回拍出量
各脈拍で心臓によって送り出される量は、従来式には超音波走査を使って測定される。大動脈の断面積は画像から推定され、流量はドップラーシフトから推定される。これは、成熟した安価な技法であるが、医師の診察室でしか利用できない。

超音波が容易に利用できるようになる前は、便利でほぼ非侵襲性の技法は血液が身体を回って循環するのに掛かる時間を推定するというものであった。これは、脈拍数と各脈拍で送り出される量に関係付けられる。本技法は強い味がするが無害の化学薬品を腕の静脈に注入して使用し、それが被験者の舌に到達し味が感じられるようになるまでの時間を測定した。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、呼吸周期を摂動することによって同様の測定を行わせるように適合させることもできる。ＰＨＨＣＤは、ユーザーに息を留めるよう命令するように適合されていてもよい。肺内の酸素のレベルが低下し始め、それと共に肺内の血液の酸素化も低下する。この血液が測定の行われている身体点に到達したら、血液酸素レベルの低下が見られることになる。時間間隔は、経路長さに関する仮定データ又は入力データと組み合わされると、流速の測定値になる。次いでＰＨＨＣＤはユーザーに再び呼吸を始めるように命令し、血液酸素レベルが再び上昇し始めるのに掛かった時間が同様に測定される。

遠隔データ処理
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、以上に掲載されている「バイタルサイン」の何れか又は何れかの組み合わせ又は全ての測定を何らの外部データ処理無しに行い表示することができる。インターネット、セルラー電話ネットワーク、又は他の通信手段に接続するＰＨＨＣＤの通信性能を使用する外部データ処理によって追加の機構及び正確度改善を提供することもできる。

国際公開第２０１３／００１２６５号の各ＰＨＨＭは、固有で改変不可能な電子的可読識別子を有しているのが望ましい。これは製造時又は試験時に提供されるようになっていてもよい。更に、各ＰＨＨＭは測定データを当該デバイスに固有の方式で暗号化する回路構成を含んでいるのが望ましい。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのＰＨＨＣＤは、ＰＨＨＭが最初に使用されるときに固有識別子を読み取り、当該識別子を遠隔安全データサービス（ＲＳＤＳ）へインターネットにより送信する。ＲＳＤＳは、ＰＨＨＭからデータを抽出するのに必要なソフトウェア、較正データ、及び解読キーをＰＨＨＣＤにダウンロードする。これは、信号捕捉デバイスの適正較正を確保するより高信頼度のやり方で、ＰＨＨＭのＰＨＨＣＤへのインストール及び最終試験に要する時間を最小限にする。ＰＨＨＣＤは、更に、測定データを直接にユーザーへ例えば視覚的ディスプレイを介して又は聴覚的に通信するようにプログラムされているのが望ましい。通信は視覚的ディスプレイを介するのが望ましい。所望される場合、プロセッサはディスプレイが（単数又は複数の）測定パラメータのみならず（単数又は複数の）測定パラメータの傾向も示すようにプログラムされてもよい。

随意的に、ソフトウェアは、固定された時間の後はＲＳＤＳでユーザーが正当性を再確認してもらうことが必要になる時限式であってもよい。随意的に、ユーザーは性能の幾つか又は全てを有効化するのにライセンス料を支払うことを要件とされていてもよい。

代わりに、解読キーと較正データはＲＳＤＳによって留保されていてもよい。ＰＨＨＣＤは暗号化された生データをＰＨＨＭから解析のためにＲＳＤＳへ送信する。するとＲＳＤＳは解読された較正データを更なる処理及び表示に向けてユーザーへ戻す。

ＲＳＤＳが測定データの更なる処理を実施してより大きな正確度が得られるように又は更なる診断的又は示唆的データが導き出されるようにしてもよい。これらのデータはユーザーへの表示に向けてＰＨＨＣＤへ再送信されるようになっていてもよい。

ＰＨＨＣＤは、更に、捕捉された信号又は導き出された測定値を遠隔場所である例えばユーザー、臨床医、健康管理プロバイダ、又は保険会社のコンピュータシステムへ送信するようにＲＳＤＳによってプログラムされていて、そこで捕捉された信号又は測定値は遠隔的に処理されて、例えばより正確な解析が提供されるように又は解析の結果が自動的にか又は熟練医師によるかの何れかによって翻訳されるようにすることもできる。プロセッサがその様にプログラムされている場合、プロセッサは、更に、上記の様に、その様な解析の結果を受信しその様な結果をユーザーへ表示するように適合されていてもよい。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのＰＨＨＣＤは、更に、第三者アプリケーション（一般には「アプリ」として知られる）の、ＰＨＨＭからのデータへのアクセスを許可するようにＲＳＤＳによってプログラムされていてもよい。その様な許可は、ライセンス料の支払い又は当該アプリが関連規制当局によって承認済みであることを条件としていてもよい。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのＰＨＨＣＤは、更に、導きされた（単数又は複数の）測定値に関係付けられる情報、例えば行為についての正常範囲又は推奨事項など、を提供するようにプログラムされていてもよい。

ＲＳＤＳは、ＰＨＨＭからの多くの測定値を記憶し、傾向及びユーザーのための他の導出情報を解析するサービスを提案することができる。これは、データに何らかの有意な変化のあった場合の自動警報サービスにリンクされていてもよい。加えて、信号又は測定値は、それらを調査目的に使用することができるように、匿名にされたうえで国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭのグループ又は全ＰＨＨＭから集められてもよい。

物理的構築
上に言及されている数々の異なったセンサ及び手段は、国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭへ組み入れることができる。それらは、個別に組み入れられてもよいし、２つ又はそれ以上のセンサから成る何れかの組合せで組み入れられてもよい。例えば血流閉塞手段によって加えられる圧力又は血流閉塞手段へ加えられる圧力を測定するためのセンサと圧力が加えられている身体部分内の血流を測定するための光センサと脈拍数を測定するための電気センサの組合せは、ＢＰを求めるためのより正確なデータを提供するためには特に有用である。国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭは、１つ又はそれ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つ又はそれ以上の微小設計測定システム（ＭＥＭＳ）、及び／又は光エミッタ及び／又は光検出器を一体化しているのが望ましい。それらは、別々のシリコンデバイスとして単一パッケージに一体化されていてもよいし、望ましくはそれらのうちの幾つか又は全てが１つ又はそれ以上のシリコンデバイス上に組み入れられていてもよい。その様な一体化は、費用削減、信頼度改善、寸法及び質量削減、及びパワー消費量削減を含む幾つかの恩恵をもたらすであろう。

国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭはＰＨＨＣＤの他の較正性能及び動作性能を活用しているのが望ましい。

国際公開第２０１３／００１２６５号 米国特許第５，８６５，７５５号 米国特許第５，１４０，９９０号

レスリー，Ｉ他、「医学的管理のための移動体通信」、最終報告、２０１１年４月２１日（Leslie, I et al., "Mobile Communication for Medical care", Final Report, 21st April 2011） ラディーラ Ｄ他「戦略的応用基本方針第３版」、最先端応用に関する作業部会、２０１０年１月（Ladeira D et al., "Strategic Applications Agenda Version 3", Working Group on Leading Edge Applications, January 2010）、www.emobility.eu.org 「無配線化された健康管理−どこにでもケアを配信する新しいビジネスモデル」、プライスウォーターハウスクーパースの健康リサーチ機関、２０１０年９月（"Healthcare unwired - new business models delivering care anywhere" PricewaterhouseCooper's Health Research Institute, September 2010） アップル社の２００９年レビュー（http://medicalconnectivity.com/2009/03/19/apple-targets-health-care-with-iphone-30-os/） ウォルシュ、メドテックサミット、ダブリン、２０１３年（Walsh, Medtch Summit, Dublin 2013 スマリヤン Ｈ他、「ＢＰ測定：遡及的考察と将来的展望」アメリカンジャーナル・オブ・ハイパーテンション、オンライン先行出版、２０１１年２月２４日、ｄｏｉ：１０．１０３８／ａｊｈ．２０１１．２２（Smulyan H et al., "BP measurement: retrospective and prospective Views", American Journal of Hypertension, advance online publication 24th February, 2011; doi:10.1038/ajh.2011.22） イムホルツらによるレビュー（心臓血管研究３８［１９９８年］６０５−６１６（a review by Imholz et al., （Cardiovascular Research 38 [1998] 605-616）） パディーリャ Ｊ他、「ＢＰの間接的推定量としての脈波伝播速度及びデジタル容積量脈拍：健康なボランティアへの予備的研究」、心臓血管工学（２００９年）９：１０４−１１２（Padilla J et al., "Pulse Wave Velocity and digital volume pulse as indirect estimators of BP: pilot study on healthy volunteers" Cardiovasc. Eng. (2009) 9:104-112） Ｘ．Ｆ．テン、及びＹ．Ｙ．ザン、ＩＥＥＥ ＥＭＢＳ、メキシコ、カンクン、２００３年９月１７日-２１日（X. F. Teng and Y. T. Zhang at the IEEE EMBS, Cancun, Mexico, September 17-21, 2003） フリースケールのアプリケーションノートＡＮ１５７１、「デジタルＢＰ計」（the Freescale Application Note AN1571, "Digital BP Meter"） レイズナー他、「循環系監視における光電式指尖容積脈波の効用」麻酔学、２００８年、１０８：９５０−９５８（Reisner et al., "Utility of the Photoplethysmogram in Circulatory Monitoring" Anesthesiology 2008; 108:950 - 8） アル・ジャーフリ（「一回拍出量が変化した場合の影響を勘案しながら心拍数によって平均ＢＰを推定するための新しいモデル」、第２８回ＩＥＥＥ ＥＭＢＳ年次国際会議議事録、２００６年）（Al Jaafreh ("New model to estimate mean BP by heart rate with stroke volume changing influence", Proc 28th IEEE EMBS Annual Intnl Conf 2006)） アズマル他、「光電式容積脈波記録法信号を使用した酸素飽和レベルの連続測定」、生物医学及び製薬工学に関する国際会議２００６年、５０４−５０７（Azmal et al., "Continuous Measurement of Oxygen Saturation Level using Photoplethysmography signal", Intl, Conf. on Biomedical and Pharmaceutical Engineering 2006, 504-7）

本発明は、国際公開第２０１３／００１２６５号に開示されているＰＨＨＭの態様に勝る有意な改善を提供する。本発明のＰＨＨＭは、客観的、精密、再現可能、絶対的、且つ正確な結果を提供するという点、有毒性材料を使用していないという点、専門家の訓練無しに使用するのが容易であるという点、及び安価で単純且つ高信頼度の技術のみを使用しているという点で、確立されている諸方法の弱点克服に取り組んでいる。

国際公開第２０１３／００１２６５号に開示されている発明は、それより前の最新技術の多くの進歩を含んでいるが、なおも限界を有する。この出願は、そこに記載されているＰＨＨＭへの、その有用性、費用、有効性、及び／又はＰＨＨＣＤとの一体化の容易さを改善することのできる幾つかの強化及び精錬を開示している。

本発明には幾つかの態様がある。便宜上それらは別々に説明されているが、当業者には自明である様に、それらは様々な態様がデータの共有化及び／又はそれら相互の性能強化及び／又は費用や複雑性の低減化を図るべく協働する単一化されたデバイスを創出するように協調的に使用されてもよい。更に認識しておきたいこととして、以下に記載されている本発明の態様は、特に本記載の末尾の表中に提示されている目的のために、それら態様の２つ又はそれ以上から成る何れかの組合せにまとめて使用することもできるし、以上に国際公開第２０１３／００１２６５号と関連して説明されている機構と組み合わせて使用されてもよい。

便宜上、ここでの説明は、身体部分を指として記述されているが、当業者には自明である様にデバイスは他の身体部分へ適用することもできる。

第１の態様
第１の態様では、本発明は、国際公開第２０１３／００１２６５号に定義され以上に提示されているＰＨＨＭにおいて、自身のＢＰを測定しようとしている被験者の様なユーザーによって又は被験者のＢＰを測定したいと望む医学施術者によって被験者の身体部分へ適用することのできるＰＨＨＭであって、ＰＨＨＣＤが携帯電話機能の様な何か他の機能を有していてそこにＰＨＨＭが追加されているというのではなくＰＨＨＣＤが主としてＰＨＨＭのための処理手段を提供することを目的としているＰＨＨＭに関する。これは専用コンピューティングモジュールと呼称される。ＰＨＨＭは更にコンピュータに接続されていてもよい。ＰＨＨＭの要素又はそれら要素を一体化させたモジュールは、当該用途のために特別に設計されたデバイスに組み入れられていてもよい。

図５に示されている１つの実施形態では、信号捕捉デバイスが５１で示されている。図５のＰＨＨＭはコンピュータへケーブル５２を用いて接続されている。また一方、図５のＰＨＨＭは代わりにＢｌｕｅｔｏｏｈｔの様な無線手段によってコンピュータへ接続されていてもよい。

図５のＰＨＨＭは、更に、データ入力手段及びディスプレイ（図５には示されていない）を具備していてもよく、それらはタッチスクリーンとして組み合わされていることもあり、ユーザー（被験者又は健康管理専門家）と通信するのに使用されることもあれば、ＰＨＨＭを起動させたり個人データ又は個人識別番号の様な身分証明データを入力したりするのにユーザーによって使用されることもある。

添付図面の図６に３通りの図で示されている別の形態では、ＰＨＨＭは手の中へぴったり納まるように人間工学的に曲線状をしている。信号捕捉デバイスの開放面６１及び頂部形状６２は指をそれに沿わせしっくり保持するように設計されている。

第２の態様
第２の態様では、本発明は、国際公開第２０１３／００１２６５号に定義され以上に提示されているＰＨＨＭにおいて、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭに関しており、当該ＰＨＨＭは、互いから電気的に絶縁されているがユーザーの身体の異なる部分に触れさせることのできる少なくとも３つの電極を備える電気センサを含んでいる。２つの電極はユーザーの各手の１本の指に触れさせ、第３の電極は手に触れさせることができるのが望ましい。電気センサの電極の１つは、以上に国際公開第２０１３／００１２６５号に関連して記載されている又は以下に本発明に関連して説明されている血流閉塞手段と関連付けられているのが望ましい。他の電極はＰＨＨＭの離れた部分に設置されていよう。電極は、マイクロピラミッドのアレイの様な良好な電気接続を与える表面で構築されているか又は銀／塩化銀の様な材料で構築されているのが望ましい。

電気センサによって捕捉される信号は、望ましくは指と接触している２つの電極間の電位差の測定値であって２つの異なる身体部分間の電位差に関係付けられる測定値であるのが望ましい。第３の電極は接地基準を提供するのに使用される。ＰＨＨＣＤのプロセッサは、電気センサからの信号を増幅し、所望される場合には、増幅前、増幅中、又は増幅後の信号をフィルタ処理するように適合されているのが望ましい。プロセッサによって現出される増幅されフィルタ処理された信号は、概して、添付図面の図１に示されている形を有するはずであり、ここに、ｘ軸は時間を表し、ｙ軸は電位差を表す。図１の矢印は、電気信号が心臓を刺激して収縮期を開始させた時点を指し示す。

第３及び第４の態様
本発明の第３の態様によれば、ＢＰ測定値を提供するように適合されているＰＨＨＭにおいて、
ハウジングであって、使用時に被験者の身体部分が押し当てられるか又は使用時に被験者の身体部分に押し当てられると圧力が被験者の身体部分へ加えられて当該身体部分内の動脈を閉塞させることができるようになっている開放面、を含んでいるハウジングと、
開放面によって身体部分へ働くか又はその逆に働く圧力に関係付けられる電気信号を提供するための、開放面と関連付けられている圧力センサと、
使用時に開放面によって閉塞される動脈の管腔面積に関係付けられる電気信号を提供するための、開放面と関連付けられている光学センサと、
デバイスを制御するための、及び圧力センサ及び光学センサからの電気信号を受信及び解析して被験者のＳＢＰ及び／又はＤＢＰの測定値を提供するための、処理手段と、を備えているＰＨＨＭが提供されている。

本発明の第４の態様によれば、ＢＰ測定値を提供するように適合されているＰＨＨＭにおいて、
ハウジングであって、使用時に被験者の身体部分が押し当てられるか又は使用時に被験者の身体部分に押し当てられると圧力が被験者の身体部分へ加えられて当該身体部分内の動脈を閉塞させることができるようになっている開放面、を含んでいるハウジングと、
開放面によって身体部分へ働くか又はその逆に働く圧力に関係付けられる電気信号を提供するための、開放面と関連付けられている圧力センサと、
デバイスを制御するための、及び圧力センサからの電気信号を受信及び解析して被験者のＳＢＰ及び／又はＤＢＰの測定値を提供するための、処理手段と、を備えているＰＨＨＭが提供されている。

開放面は、圧力を被験者の身体の一部分に加える又は被験者の身体の一部分を押し当てさせるのに適していなければならない。従って、それはＰＨＨＭの外側の表面に設置されている。専用モジュールに開放面がある場合、それはモジュールがＰＨＨＭの残部へ接続されたときにＰＨＨＭの外側の表面となるモジュールの面に設置されている。開放面は被験者の指と相互作し合うことのできる寸法であるのが望ましい。開放面は平坦であってもよい。とはいえ、開放面はハウジングの１つの面内の凹状区域であるのが望ましい。凹状区域は断面が部分円状であってもよい。凹状区域は、望ましくは５ｍｍから１５ｍｍの半径、より望ましくは７ｍｍから１３ｍｍの半径、最も望ましくは９ｍｍから１１ｍｍの半径と、５ｍｍから１５ｍｍの弧長、より望ましくは７ｍｍから１３ｍｍの弧長、最も望ましくは９ｍｍから１１ｍｍの弧長と、を有している。開放面は鞍形状をしているのが望ましく、即ち、それは添付図面の図７（以下を参照）に示されている様に、一定した半径を有する中央部分と、中央部分の両側の中央部分から離れる方向に勾配の付いている部分と、を有している。

本発明の第３及び第４の態様の何れにおいても、ＰＨＨＭは、更に、以上に国際公開第２０１３／００１２６５号に関連して又は本発明の第２の態様に関連して説明されている、被験者の心拍動を開始させる電気信号が起こった時点に関係付けられる電気信号を提供するための電気センサを含んでいてもよい。

第５、第６、及び第７の態様
本発明の第５の態様によれば、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該ＰＨＨＭは、５ｍｍから１０ｍｍの長さと５ｍｍから１０ｍｍの幅を有する大凡矩形をしているボタン又は３ｍｍから５ｍｍの直径を有する円形ボタン又は同様の面積の非円形ボタンである血流閉塞手段を含んでいる。

本発明の第６の態様によれば、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該ＰＨＨＭは、ボタンである血流閉塞手段を含んでおり、ボタンは鞍形状をしている即ち添付図面の図７に示されている形状に近似のＰＨＨＭの外表面の少なくとも一部分であり、ボタンは周囲の面から物理的に分離されている。図７では、一方の平面には曲線状の面７３があり、他方の平面には曲線状の側面７２を有する中央平坦区域７２がある。

ボタンは、汚染物質を排除するために薄い連続した膜によって覆われているのが望ましい。この場合、ボタンは表面の残部と同一平面上にあるのが望ましい。但し、ボタンは鞍形状の表面全体を備えていてもよい。鞍形状をした外表面は連続していて封止されているのが望ましい。

ボタンが身体部分の力に曝されたときに動く距離は０．０１ｍｍ以下であるのが望ましい。

本発明の第７の態様によれば、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該ＰＨＨＭは、電気信号をＰＨＨＣＤのプロセッサへ提供するように適合されている圧力センサが含浸されている本質的に非圧縮性の流体を収容する封止容器である血流閉塞手段を含んでいる。流体は、疑固体ゲルであってもよいし又は液体であってもよい。非圧縮性の流体は、閉塞手段の一部又は全部を形成している可撓性の膜によって覆われているのが望ましい。

プロセッサは、図２の一番上の線に示されている波形に形状が典型的に似ている電気信号から波形を抽出するように適合されているのが望ましい。

第８、第９、及び第１０の態様
赤外線光は酸素化ヘモグロビンによって優先的に吸収されるので、吸収量は光が通過する動脈血の量に大凡比例する。所与の動脈長さについて、動脈血の量は動脈の管腔面積に比例するので、吸収信号は管腔面積にも大凡比例する。

動脈は各収縮期に拡がり拡張期に縮むことから、赤外線光の吸収は脈と共に変化する。

国際公開第２０１３／００１２６５号のデバイスに使用されている光学センサは、ＢＰの測定を行うことを可能にするうえで１つの光の波長、望ましくは赤外線範囲内の１つの光波長しか伝送する必要がない。而して、光学センサはたった１つの光エミッタと１つの光検出器しか備えていなくてもよい。但し、本発明の第７の態様によれば、光学センサが第２の光の波長を伝送することを可能にする追加費用は僅かなので、光学センサは２つの波長の光を伝送して血液酸素化の推定をＢＰの測定と同時に行えるようにすることが可能である。

本発明の第８の態様によれば、処理手段は圧力センサから受信された信号を光学センサから受信された信号と相関させるように適合されているので、閉塞手段と身体部分の間に働く圧力は印可圧力の関数として各脈動に伴う動脈の管腔面積の変化と相関付けることができる。次いで、相関値が曲線へ当て嵌められて被験者のＳＢＰ及び／又はＤＢＰの測定値がもたらされる。

本発明の第９の態様によれば、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該ＰＨＨＭは、１つ又はそれ以上の光センサを含むＰＰＧセンサを含んでおり、当該又は各光エミッタ及び／又は当該又は各光検出器には視野を狭める１つ又はそれ以上のレンズが提供されている。

本発明の第１０の態様によれば、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該ＰＨＨＭは、２つ又はそれ以上の光センサを含むＰＰＧセンサを含んでおり、２つの異なる方向に放射された光を検出できるように２つの光エミッタか又は２つの光検出器かの何れかが配列されており、ＰＨＨＣＤのプロセッサは各方向から受信される信号を処理してユーザーの身体内の血管、望ましくは動脈、の位置を突き止めるように適合されている。添付図面の図８は、１つの光検出器８０と２つの光エミッタ８１及び８２を用いたその様な配列を示している。

光エミッタの各々から受信される信号間の差はそれらに対する動脈の変位を示唆している。

ＰＨＨＣＤは、光センサの血管に対する位置、望ましくは動脈に対する位置を最適化するべく身体部分を動かすようユーザーへ視覚的又は聴覚的な信号を提供するように適合されているのが好都合である。代わりのやり方では、ＰＨＨＣＤは、血管が光センサに対して最適に位置決められていないときには（単数又は複数の）光検出器からの信号を補償するように適合されている。

本発明の第９の態様と第１０の態様の何れにおいても、（単数又は複数の）光エミッタ及び（単数又は複数の）光検出器の光軸は、光検出器によって現出される信号の、血液による放射光の吸収に対する感受性を極大化するように整列されているのが望ましい。図９ａは、１つの光エミッタ９０と１つの光検出器９１から成るその様な構成を示している。２つの光学構成要素は、それらがどちらも、検出信号へのそれらの効果を極大化するために動脈９２に向かって方向付けられるように整列している。

代わりのやり方では、光軸は、光検出器によって現出される信号の血管位置に対する感受性を極小化するように整列されている。図９ｂは、１つの光エミッタ９３と１つの光検出器９４から成るその様な構成を示している。２つの光学構成要素は、動脈の光学構成要素に対する僅かな運動が一方の整列を良好に他方の整列を不良にさせるように整列しており、而してその様な運動の戻り信号への効果が低減されるようにしている。

更に代わりの実施形態では、ＰＨＨＭは、光学信号及び或る圧力範囲の圧力信号を検出し、これらが正しく位置付けられた動脈の信号に対応しているかどうかを判定するように適合されている。ＰＨＨＭは、それらが対応していない場合、視覚的及び／又は聴覚的な信号を発してユーザーに身体部分を位置決め直して再度試みるよう命令しようとするように適合されている。

第１１の態様
本発明の第１１の態様によれば、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該ＰＨＨＭは、指の様な身体部分の存在を検出するように適合されており、ＰＨＨＭの動作を開始させるように、また随意的にはセンサによる信号が受信され次第ユーザーへの命令提供を開始させるように、適合されている。

第１２の態様
本発明の第１２の態様によれば、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該ＰＨＨＭは、血管を通る血液の流れを検出するための光センサと、心臓の活動に関係する電気信号を検出するための電気センサと、を含んでおり、ＰＨＨＭは、電気センサによって検出される事象のタイミングを使用して、（単数又は複数の）光センサによって現出される信号における事象検出の時点又は複数時点を求めるように適合されている。

第１３の態様
本発明の第１３の態様によれば、ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該ＰＨＨＭは、圧平眼圧計の役目を果たすことによって動脈内の圧力の瞬間推定を提供する血流閉塞手段を含んでいる。

その様な眼圧計は、通常は、圧力の絶対測定値を現出させないので、閉塞の様な別の手段によって較正されなくてはならない。ここに開示されているＰＨＨＭは、閉塞と圧平眼圧計の両方を組み合わせるように適合されており、よって血液閉塞手段が圧平眼圧計としての使用のために閉塞を用いて較正されることを可能にするように適合されている。これにより、例えば、日常的な測定は圧平眼圧計モードを使用して速やかに行え、不定期の較正測定は閉塞モードを使用して行えるようになる。

ＢＰの推定は、他の測定値の使用によって更に精錬させることもできる。脈波伝播速度は、パディーリャ（Padilla）によって（上記引用文中に）詳しく説明されているＢＰの直接的な独立推定を行うのに使用することができ、当該文献自体は、１９９５年からの同様の主題に関するより初期の研究及び２０００年のＢＰを推定するためのその具体的使用を参照している。当該技法は１９９９年２月２日付の米国特許第５，８６５，７５５号に記載されている。

第１４及び第１５の態様
本発明の第１４の態様によれば、被験者のＢＰの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、身体部分によって加えられる圧力又は身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、前記血流閉塞手段と接触している身体部分を通る血液の流れを検出するための手段とを備えており、当該ＰＨＨＣＤは、一般的にマウスと呼称されているコンピュータポインティングデバイス又はテレビ用若しくは他の電子家電用コントローラであり、よって被験者はマウス又はテレビ用又は他の電子家電用コントローラを保持することによって、自身のＢＰ及び所望される場合には自身の血中酸素濃度、脈拍数及び呼吸数、又は他の生理的バイタルサインのうちの幾つか又は全ての測定を有効化することができる。ＰＨＨＭは、ポインティングデバイス又はコントローラを一体に使用しているコンピュータ又は別のコンピュータとケーブルによるか又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の様な無線手段のどちらかによって通信していてもよい。

第１５の態様
国際公開第２０１３／００１２６５号に開示されている様に、ＰＨＨＭは、身体部分をＰＨＨＭに押し当てるか又はＰＨＨＭを身体部分に押し当てるかのどちらかによって身体部分内の動脈への準静的圧力を生じさせる（国際公開第２０１３／００１２６５号、第８頁、１９行目）。

本発明の第１５の態様によれば、被験者のＢＰの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、身体部分によって加えられる圧力又は身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、前記血流閉塞手段と接触している身体部分を通る血液の流れを検出するための手段と、を備えており、血流閉塞手段及びその関連付けられている電子構成要素は血流閉塞手段と身体部分の間に重りの加速による力を発生させるように当該重りの中に含まれている。

例えば、これは、被験者が歩いていて自分の腕を振ったときに指に押し当てられて加速を被るように適合されている重りとすることができよう。実例として、０．５秒で５０ｃｍの振りなら約１０ｍｓ^-2のピーク加速度を生じさせることになり、よって約５０ｇの質量なら２０ｍｍ²の面積に約２００ｍｍＨｇの圧力を生じさせることになる。従って、直径３０ｍｍ、幅１０ｍｍの鋼リングを人差し指の周りに付けて歩くと、腕のランダム運動によって動脈を閉塞させることができる。

添付図面の図１０は、ＰＨＨＭの諸要素を一体化させた本発明のこの態様によるＰＨＨＭを示している。図１０ａは指上のＰＨＨＭを示している。ＰＨＨＭは人差し指１０２の中節骨の周りに配置させるための厚肉リング１０１を備えている。図１０ｂはＰＨＨＭの断面を示している。リング１０３は軟質発泡体パッド１０５を間に指１０４を取り囲むように適合されている。硬質領域１０６がリング１０１に指の動脈１０７付近を押圧するように仕向け、この硬質領域には圧力センサ及びその関連付けられているエレクトロニクス１０８が埋め込まれている。圧力センサからＰＨＨＣＤへのケーブル又は無線接続は示されていない。

第１６及び第１７の態様
国際公開第２０１３／００１２６５号のＰＨＨＭによって測定されるＢＰは、ＰＨＨＭと被験者の心臓の間の高さの差によって影響される。影響の大きさは、高さの差１３．６ｍｍにつき大凡１ｍｍＨｇである。

従来のＢＰ測定は、典型的には１００ｍｍより大きい幅の上腕カフを使用する。測定高さのこの不確定性が測定圧力の７ｍｍＨｇという程度の不確実性の原因となっているが、これは試験時には見た目に明らかでなく、というのも自動血圧計についてのＩＳＯ規格試験は自動デバイスの場合と同じカフを参照用として使用しているからである。しかしながら、測定ＢＰと動脈内圧又は大動脈圧の間には有意差が存在していることもある。更に、測定の有効高さは、カフがどれほどぴったりしているか及びカフが肘よりどれほど上にあるかに依存しており、而して測定の再現性を下げかねない。

本発明の第１６の態様によれば、被験者のＢＰの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、身体部分によって加えられる圧力又は身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、血流閉塞手段と接触している身体部分を通る血液の流れを検出するための手段と、を備えており、当該ＰＨＨＭは、被験者の身体の固定点に対するＰＨＨＭの高さを推定するように適合されている。

而して、ＰＨＨＭは、ＰＨＨＭの高さを正確に求められるようにすることによって、従来のカフで実現でき得るよりも正確で再現性のある測定を行うためのシステムを含んでいる。本システムは心臓の大動脈弁の高さに対して動作するようになっていてもよい。

圧力センサ又はＰＨＨＭの更なる圧力センサを使用して大気圧を測定することもできる。ユーザーは、デバイスが被験者の心臓と同じ高さにあるときにその様な測定を行い、センサがＢＰを測定するのに使用されたときに再度その様な測定を行うようにしてもよい。それらの間の差を使用して、ＢＰの測定値を静水圧力の効果に関して補正することができる。

また一方で、本システムは代わりに被験者の解剖学的構造の固定点に対して動作するようになっていてもよい。その様な固定点は両眼の瞳孔中心間の中点である。多くのＰＨＨＣＤは被験者の顔の画像を作成するためのカメラを有している。最近のＰＨＨＣＤは、当該画像を解析して瞳孔を検出し更には被験者が見ている方向さえも検出するソフトウェアを含んでいる。多くのＰＨＨＣＤは、更に、ＰＨＨＣＤが保持されている角度を検出する傾きセンサを含んでいる。本発明の第１７の態様によれば、これらのデバイスとソフトウェアの組合せが、瞳孔間の角度距離を推定することによってＰＨＨＣＤの両眼からの距離を求めるのに使用されている。ＰＨＨＣＤの水平より下の角度が、被験者の顔の画像内の瞳孔検出位置とＰＨＨＣＤの傾きから推定される。これらが単純な三角法によって組み合わされて、ＰＨＨＣＤが被験者の両眼より下に離れている垂直距離を推定する。添付図面の図１１がこれを描いている。点線は、ＰＨＨＣＤ１１１の本体に関して１１３の印の付いた角度でのＰＨＨＣＤ内のカメラから両眼への方向を示している。ＰＨＨＣＤの傾き角度は１１２の印が付けられている。ＰＨＨＣＤ１１１が向き付けられている角度１１２は傾きセンサによって測定される。ＰＨＨＣＤと両眼方向の間の角度１１３も測定される。そうして推定は被験者のＢＰ確定の正確度を改善するのに使用される。

第１８の態様
ハウジングは、ＰＨＨＭデバイスの一体部分であってもよいし、ＰＨＨＭの残部へ一体化されるか又は取り付けられるように適合されているモジュールの部分であってもよい。ＰＨＨＭの残部に取り付けるためのその様なモジュールは、ハウジングと、国際公開第２０１３／００１２６５号に記載されている様な又はここに記載されている様な血流閉塞手段と、圧力センサと、存在する場合には光学センサと、存在する場合には電気センサの電極のうちの少なくとも１つと、これらの構成要素をＰＨＨＭの残部へ接続するための電気的接続と、を含んでいる。ＰＨＨＭの残部との一体化のためのその様なモジュールは、ハウジングと、閉塞手段と、圧力センサと、存在する場合には光学センサと、存在する場合には電気センサの電極のうちの少なくとも１つと、これらの構成要素をＰＨＨＭの残部へ接続するための機械的接続及び電気的接続と、を含んでいる。その様なモジュールは本発明の第１８の態様を形成する。

第１９の態様
本発明の第１９の態様によれば、ＰＨＨＭは、更に、体温を測定するためのボロメータ温度計を含んでいる。国際公開第２０１３／００１２６５号は、その様なボロメータをＰＨＨＭの他の態様の幾つか又は全てと組み合わせることによって、ボロメータの臨床正確度がどのように改善されるかを示している。

ボロメータの冷接点の温度は、ＰＨＨＭの他の態様の温度感知から、例えば圧力センサ内のブリッジの温度又はＡＳＩＣ（以下に説明）内に含まれている構成要素によって感知されるＡＳＩＣの温度などから、求められるのが望ましい。代わりのやり方では、従来のボロメータの冷接点センサが圧力センサブリッジの温度及び／又はＡＳＩＣの温度の指標を提供している。

代わりに、温度センサは、ユーザーがＰＨＨＭを操作することによってセンサが身体部分の温度又はユーザーの衣服の一品目の様な他の選定品目の温度を感知できるようにセンサの方向を向き付けられるような位置にあってもよい。

ＰＨＭは、カメラ及びディスプレイを含んでいるＰＨＨＣＤの中へ組み入れられているのが望ましい。これらは、視野の画像を表示させ、その画像上に検出されてゆく温度を印付けするのに使用することができる。

第２０の態様
以上に示唆されている様に、被験者の健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが開示されており、当該パラメータはＢＰであり、当該信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、身体部分によって加えられる圧力又は身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、血流閉塞手段と接触している身体部分を通る血液の流れを検出するための手段と、を備えており、当該血流閉塞手段は、鞍形状をしているＰＨＨＭの外表面の少なくとも一部分であるボタンを備えており、当該ボタンは、電気信号をＰＨＨＣＤのプロセッサへ提供するように適合されている圧力センサが浸漬されている本質的に非圧縮性の流体を収容する封止容器の壁を形成する可撓性の膜の形態をしている。

本発明の第２０の態様によれば、被験者のＢＰの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、身体部分によって加えられる圧力又は身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、血流閉塞手段と接触している身体部分を通る血液の流れを検出するための手段と、を備えており、当該血流閉塞手段は、電気信号をＰＨＨＣＤのプロセッサへ提供するように適合されている圧力センサが浸漬されている可撓性で本質的に非圧縮性のゲルによって圧力を感知させるＰＨＨＭの外表面の少なくとも一部分を備えている。

第２１の態様
被験者の健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが開示されており、当該パラメータはＢＰであり、当該信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、身体部分によって加えられる圧力又は身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、前記血流閉塞手段と接触している身体部分を通る血液の流れを検出するための手段と、を備えており、当該血流閉塞手段は、鞍形状をしているＰＨＨＭの外表面の少なくとも一部分であるボタンを備えており、当該ＰＨＨＭはＰＨＨＣＤのためのオン／オフスイッチ又は他の被験者操作型スイッチの役目も担っている。

これは、ＰＨＨＭへ力を加えるとか身体部分の存在を検出される光の強さの変化から検出する光検出器の経路に身体部分を置くといった様な身体的行為によって実現させることができる。

本発明の第２１の態様によれば、被験者の健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭが提供されており、当該ＰＨＨＭは、被験者がＰＨＨＣＤのＰＨＨＭによって行われる測定以外の幾つかの機能を制御するための連続可変手段を提供するのに使用されている。その様なＰＨＨＭは、圧力センサに加えられる力を変えることによる連続的な制御即ちアナログ制御に適合されており、それを使用して音量又はスクリーンの明るさの様なＰＨＨＣＤの特性を制御することができる。

第２２の態様
正確な血圧測定は、測定を行う前の数分間に亘って被験者が安静でリラックスしていることを要件とするのは周知である。多くのＰＨＨＣＤは、運動及び振動を検出できるように適合されているセンサを内蔵している。本発明の第２２の態様では、ＰＨＭがその様なＰＨＨＣＤ内に組み入れられている場合、前記センサはＰＨＨＣＤの運動を検出するのに使用されるようになっていてもよく、ユーザーがＰＨＨＣＤを保持している場合、ユーザーに数分間静かに座っておくように、更にはＰＨＨＣＤをその様な時間に亘って静止させるまでは如何なる測定も行わせないように、ユーザーに警告するために使用されてもよい。

第２３の態様
本発明の第２３態様では、ＰＨＨＭは、光学信号及び或る圧力範囲の圧力信号を検出し、これらが正しく位置付けられた動脈の信号に対応しているかどうかを判定するように適合されている。それらが対応していない場合、ＰＨＨＭは視覚的及び／又は聴覚的な信号を発してユーザーに身体部分を位置決め直して再度試みるよう命令するように適合されている。この態様は、更に、測定シーケンスを通る複数のパスを提供して測定の正確度を精錬させるように又は測定値を得るのに要する時間を縮めるように適合させることができる。

ＰＨＨＭ
本発明の態様の何れかによるＰＨＨＭは、測定を行うために被験者が一方の手を使ってデバイスを他方の手の指に当てて保持することによって又は医学施術者がデバイスを被験者に当てて保持することによって容易に操作できる寸法及び重量であるのが望ましい。望ましくは、ＰＨＨＭは、４つの側面によって接続された上面及び下面を有する直方形（rectanguloid）あり、上面はディスプレイ手段及びデータ入力手段に対応できるほどの十分な面積があり、上面と下面の間の距離は被験者の身体部分上に位置付けるのに十分に小さく、側面の１つには開放面が設けられている。ＰＨＨＭは、５ｃｍから２０ｃｍの幅と、１０ｃｍから３０ｃｍの長さと、０．５ｃｍから２．０ｃｍの深さを有していてもよい。ＰＨＨＭは、丸角と辺を有していてもよい。

圧力センサ
閉塞手段を指の様な身体部分に又はその逆に押し当てることが身体部分内に圧力を生じさせる。圧力センサは閉塞手段と身体部分の間の圧力を直接的又は間接的に測定する。

圧力センサは直接的に圧力を測定していてもよい。例えば、圧力センサは本質的に非圧縮性の流体を収容する封止容器内に含浸されている圧力応答デバイスを備えていてもよい。流体は、疑固体ゲルであってもよいし、又は液体であってもよい。非圧縮性流体は、閉塞手段の一部又は全部を形成している可撓性の膜によって覆われているのが望ましい。

代わりに、圧力センサは間接的に圧力を測定していてもよい。例えば、圧力センサは、閉塞手段の或る領域であって閉塞手段の残部から独立に動くようになっている領域へ接続されている力応答デバイスを備えていてもよい。典型的に、当該領域は直径３ｍｍから５ｍｍの円形か又は同様の面積の非円形である。当該領域が指の様な身体部分との相互作用に曝されて動く距離は０．０１ｍｍ以下であるのが望ましい。当該領域は、閉塞手段の残部と同一平面上にあり、汚染物質を排除するように薄い連続膜によって覆われていているのが望ましい。使用時、指の様な身体部分が当該領域と接触しているときの身体部分と閉塞手段の間の圧力は、大凡、力応答デバイスによって測定される力を可動領域の面積で除算したものである。

圧力センサは、複数の圧力応答又は力応答デバイスを含んでいてもよい。

圧力又は力を測定することによって、デバイスは被験者の身体部分内の圧力を正確に推定することができる。以下に解説されている様に、閉塞手段と身体部分が十分な時間に亘って接触していて閉塞手段と身体部分の間の圧力が十分に変化していることを条件に、処理手段は、圧力センサからの当該時間に亘って受信される信号で或る圧力範囲に亘って変化している信号を解析して被験者のＳＢＰ及び／又はＤＢＰを求めることができる。圧力センサから受信される信号を、どの様な受信順序であれ、曲線へ当て嵌めることが可能であり、そこからＳＢＰ及び／又はＤＢＰを求めることができるということは分かっている。

光学センサ
光学センサは動脈の管腔面積に関係付けられる電気信号を光の吸収を用いて提供する。それは、光電式容積脈波記録法（ＰＰＧ）を使用するパルスオキシメータの経験を活かしている。以上に指摘されている様に、その様なパルスオキシメータは１９８０年代から市場に出ている。それらは動脈血の酸化の程度を推定するのに使用されている。以上に国際公開第２０１３／００１２６５号の開示に関連して説明されているのと同じ原理が本発明の態様全てに等しく当て嵌まる。赤色光及び赤外線光が１つ又はそれ以上の光エミッタによって身体部分へ向かって伝送され、光が身体部分を通過した後又は身体部分によって反射された後に１つ又はそれ以上の光検出器によって検出される。赤外線光は非酸素化血液よりも酸素化血液によって強く吸収され（適した波長は９４０ｎｍ）、赤色光は酸素化血液よりも非酸素化血液によって強く吸収される（適した波長は６６０ｎｍ）。赤色及び赤外線の強さの僅かばかりの変化の比はそのまま血液の酸素化の割合に関係付けられる。赤色又は赤外線光の代わりに緑色光を使用することも可能である（適した波長は５２０ｎｍ）。

赤外線光は酸素化ヘモグロビンによって優先的に吸収されるので、吸収量は、光が通過する動脈血の量に大凡比例する。所与の動脈長さについて、動脈血の量は動脈の管腔面積に比例するので、吸収量信号は管腔面積にも大凡比例する。

動脈は各収縮期に拡がり拡張期に縮むことから、赤外線光の吸収量は脈と共に変化する。

処理手段は圧力センサから受信された信号を光学センサから受信された信号と相関させるので、閉塞手段と身体部分の間に働く圧力は動脈の管腔面積と相関付けられる。次いで相関値が曲線へと当て嵌められて被験者のＳＢＰ及び／又はＤＢＰの測定値がもたらされる。

動脈位置
ＰＨＨＭは、動脈の位置突き止めについて、国際公開第２０１３／００１２６５号に記載されている様に又は以上に特に本発明の第８、第９、第１０、及び第１９の態様に関連して説明されている様に光学センサを使用するよう適合されているのが望ましい。

処理手段
ＰＨＨＭのセンサによって現出される（単数又は複数の）電気信号はアナログであってもよいし又はデジタルであってもよく、アナログの場合、信号は、後続の解析に向けてセンサ又は処理手段内のアナログ対デジタル変換器によってデジタル形式へ変換されるようになっていてもよい。処理手段は、デバイス内の（単数又は複数の）センサから受信される電気信号を増幅するための１つ又はそれ以上の増幅器を含んでいるのが望ましい。処理手段は、更に、受信される電気信号をフィルタ処理及び／又は調整するためのフィルタ処理手段及び／又は調整手段を含んでいてもよい。フィルタ処理手段及び／又は調整手段は、受信される電気信号の増幅前、増幅中、及び増幅後に動作するように配列させることができる。

処理手段は、１つ又はそれ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）及び／又は１つ又はそれ以上の微小設計測定システム（ＭＥＭＳ）を含んでいるのが望ましい。処理手段は、デバイス内の（単数又は複数の）センサと関連付けられている何れかの電子回路構成を含んでいよう。

処理手段は、複数の別々の電子デバイスを望ましくは単一のパッケージへ一体化して備えていてもよい。但し、電子デバイスのうちの幾つか又は全てが単一ユニットへ一体化されているのが好都合である。その様な一体化は、費用削減、信頼度改善、寸法及び質量削減、及びパワー消費量削減を含む幾つかの恩恵をもたらすであろう。

処理手段は（単数又は複数の）光エミッタが存在している場合にはそれら光エミッタを切り換えさせるように適合されていて、単一の多重化された光検出器が選択された波長の光を検出できるようにしているのが望ましい。処理手段は、光が（単数又は複数の）光エミッタから放射されていない期間に亘って（単数又は複数の）光検出器から電気信号を捕捉させ、信号の更なる較正を可能にさせるように適合されているのが望ましい。

処理手段は、
デバイス内の（単数又は複数の）センサからの電気信号を制御及び受信するように、
ＢＰ及び望ましくは他の診断情報を確定するために（単数又は複数の）センサからの電気信号を解析するように、又は、
ディスプレイ手段が存在している場合には、測定の結果をユーザーへ通信するために当該ディスプレイ手段を制御するように、適合されているのが望ましい。

処理手段は、更に、データ入力デバイスが存在する場合には当該データ入力デバイスから電気信号を受信し処理するように適合されていてもよい。

動脈位置と関連付けられる活動は、２段階測定サイクルの初めの段階で実施される。初めの段階では、ＰＨＨＭは動脈の位置を突き止めるための測定及び／又は他の測定を行って確実に後続段が正確で高効率となるようにしており、例えばＳＢＰ及びＤＢＰを近似的に求めるなどする。第２の段階でＰＨＨＭは正確な測定を行う。

処理手段は、（単数又は複数の）センサから受信される電気信号及び／又はデータ入力デバイスからの入力及び受信信号から導き出される何れかの電気信号を記憶するための、フラッシュメモリの様な、１つ又はそれ以上のストレージデバイスを含んでいるのが望ましい。具体的には、ストレージデバイスは処理手段によって導き出される履歴ＢＰデータを被験者毎に記憶するように提供されているのが望ましい。

処理手段は、更に、遠隔コンピュータと望ましくは無線式にインターネットを介して通信し、処理手段の出力を更に解析、アーカイブ、及び／又は通信できるように適合されていてもよい。

処理手段は、ユーザーがデバイスを最適に使用できるように聴覚的又は視覚的な命令を、ディスプレイ手段が存在している場合には好都合にも当該ディスプレイ手段を介して、ユーザーへ提供するように適合されているのが望ましい。これには、身体へ加えられる力を変えて数式への良好な当て嵌めを与えるのに十分に広い圧力範囲をカバーさせるための命令が含まれる。例えば、閉塞手段が収縮期中に動脈を完全に閉塞させるほどきつく身体部分に押し当てられていなかった場合、デバイスは要求される電気信号を捕捉できるようユーザーが開放面を（又は開放面をユーザーに）よりきつく押圧するようにユーザーへ命令を発するようにプログラムされていてもよい。この場合、処理手段は、命令が対話的であり且つデバイスが最適位置にあるかどうか又は正しく使用されているかどうかを判定するのに使用できる（単数又は複数の）センサから受信される信号に基づいたものであるように適合されているのが好適である。

本発明の態様の何れかのＰＨＨＭは、更に、被験者のＳＢＰ及び／又はＤＢＰの測定値を表示するためのディスプレイ手段、及び／又は被験者のＳＢＰ及び／又はＤＢＰの測定値を送信するための通信手段、及び／又は被験者のＳＢＰ及び／又はＤＢＰの測定値を記憶するための記憶手段、を含んでいてもよい。記憶手段が存在する場合、当該記憶手段は更に処理手段へ送られる又は処理手段によって生成される他のデータを記憶するようになっていてもよい。

本発明の態様の何れかのＰＨＨＭは、更に、ユーザーが情報をデバイスに入力できるようにユーザーによって動作させるように適合されているデータ入力デバイスを含んでいてもよい。データ入力デバイスはキーパッド又はタッチスクリーンであってもよい。データ入力デバイスは、異なる被験者及び／又はユーザーがデバイスを使用することができるように、被験者又は他のユーザーを識別するためのデータを入力するのに使用することもできる。データ入力手段の使用によって入力することのできるデータには、限定するわけではないが、被験者の身長、体重、胴囲、指直径、及び年齢が含まれる。

ＰＨＨＭの動作
ＰＨＨＭは、閉塞手段を指の様な身体部分に当てて保持する又は身体部分を閉塞手段に当てて保持し、身体部分によって閉塞手段へ働く力又は閉塞手段によって身体部分へ働く力を変えて、ＤＢＰより下でＳＢＰより上の圧力範囲を身体部分に実現させることによって動作させる。身体部分と閉塞手段の間の相互作用の力が変化している間は、デバイス内の（単数又は複数の）センサはオンに切り換えられていて、（単数又は複数の）センサによって生成される電気信号が処理手段によって受信され処理される。

従来の血圧測定とは違って、流れは何れかの桁の圧力範囲で検出され、データは数式に当て嵌められる。

電気信号の解析
光学センサ、圧力センサ、及び電気センサから受信される典型的な電気信号の波形が添付図面の図１２に示されている。これらから処理手段が抽出する主な信号は、収縮期での吸収の変化（光学センサから）と、収縮期及び拡張期の瞬間測定圧力（圧力センサから）である。これらから光学信号の変化の推定が圧力の関数として算出されるようになっている。処理手段は、電気センサによって検出される事象のタイミングを使用して、光学信号及び圧力信号での事象検出の時点又は複数時点を求めるように適合されていてもよい。

光学信号の変化が動脈の管腔面積に大凡比例することは既に示されている。管腔面積と圧力の関係は動脈光学／圧力曲線（ＡＯＰＣ）と呼称されている。

ＡＯＰＣの形を解釈するには、動脈がどのように振る舞うかを考察することが必要である。管腔面積と圧力の間の関係は図１３に示されている通りであり、ここに、ＴＭＰは動脈内の瞬間圧力から閉塞手段によって生成され圧力センサによって測定される外部印可圧力（ＥＡＰ）を差し引いた壁内外圧差である。その様な曲線は、ジェヴィエツキ他「オシロメトリック法最大値と収縮期及び拡張期検出比の理論」、生体医工学年報、１９９４年、２２、８８−９６（Drzewiecki et al., “Theory of the oscillometric maximum and the systolic and diastolic detection ratios”, Annals of Biomedical Engineering, 1994, 22, 88-96）やランゲワータース他「ヒトの指の動脈区分の圧力−直径関係」、臨床心理学生理学測定、１９８６年、７、４３−５５（Langeworters et al., “Pressure-diameter relationships of segments of human finger arteries” Clin. Phys. Physiol. Meas., 1986, 7, 43-55）など幾人かの研究者によって報告されており、上記文献は代表的な動脈の生体外測定値を使用している。

加えられる圧力がＤＢＰより小さい場合、動脈は脈拍周期の間中開いたままである。管腔面積の変化は光学センサによって現出される電気信号に大凡比例するものであって、動脈壁のその内と外の圧力差が高じたときの伸縮によって引き起こされる。加えられる圧力がＤＢＰより大きくＳＢＰより小さい場合、動脈はどの脈期間中も虚脱していて、開いては先の場合の様に伸縮する。加えられる圧力がＳＢＰより大きい場合、動脈は脈拍周期の間中閉じたままである。これは図１４に示されている。

ＡＯＰＣの定量形は、ランゲワータース（Langeworters）らによって（上記引用文中に）提唱されている様に、光学信号の測定値をＡＯＰＣのパラメータ表示へ当て嵌めることによって見いだされる。ＡＯＰＣのパラメータは、更に、脈波遷移時間から導き出される脈波伝播速度からの動脈硬化推定によって情報提供されてもよく、脈波遷移時間そのものは電気信号のピークと光学信号のピークの間の時間間隔に関係付けられる。この技法は、パディーリャ（Padilla）によって（上記引用文中に）詳しく説明されている。

図１４にＤ．．．Ｓと印の付けられたバーの２つの端に対応するＤＢＰとＳＢＰそれぞれにおけるＡＯＰＣの振幅がＥＡＰと対照してプロットされて図１５に示される形の曲線が与えられている。この図は、ＳＢＰ＝１５０ｍｍＨｇ、ＤＢＰ＝８０ｍｍＨｇについてのシミュレーションを示している。ＳＤＢとＤＢＰは矢印「Ｓ」と「Ｄ」でそれぞれ印が付けられている。図１６はこの曲線の実測版を示している。処理アルゴリズムは、ＤＢＰ及び／又はＳＢＰを高い精度まで推定するために曲線当て嵌めルーチンを使用している。具体的には、ＤＢＰでは遷移がはっきりと見て取れ、それは全ての他の非侵襲性血圧測定法によって行われる測定には無い特徴である。

処理手段によって受信される電気信号は、更に、脈拍周期全体を通しての圧力波形の推定を抽出するよう更に解析されてもよい。解析は、２つの独立した方法、即ち、圧差法と脈拍タイミング法の一方又は両方を使用しているのが望ましい。

圧差法は、動脈内の圧力と、閉塞手段によって加えられる圧力（ＥＡＰ）と動脈壁の張力によって引き起こされる圧力（ＴＭＰ）の総和と、の間の瞬間平衡を利用する。光学信号の測定値を使用して対応するＴＭＰがＡＯＰＣから見いだされる。次いでＴＭＰを測定された瞬間ＥＡＰに加算することによって瞬間動脈圧が見いだされる。図１７の曲線はその様な計算の結果を示している。

脈拍タイミング法は、脈拍周期中の光学信号が大きい信号（吸収量小）から小さい信号（吸収量大）へ変化した時点及び戻った時点を識別するものであり、各時点は電気信号のピークの時点に対して測定される。動脈は、動脈内の圧力が閉塞手段によって加えられている圧力を超過しているときは開き、圧力がそれより下に落ちると虚脱する。これらの事象の時点での閉塞手段によって加えられている圧力は、瞬間圧力を、脈拍周期を通してマッピングできるようにする。

望ましくは、これらの方法のどちらか又は両方から導き出される瞬間圧力波は、次いで、身体部分からの脈波の反射の効果をモデル化するのに使用され、ひいては、限定するわけではないが手首、上腕、及び大動脈を含む身体の他の部分の圧力を推定するのに使用することもできる（例えば、スタージオポラス他、「末梢から大動脈への圧力移動の身体的根拠：モデルに基づく研究」、アメリカン・ジャーナル・オブ・フィジオロジー、１９９８年、２７４、Ｈ１３８６−Ｈ１３９２（Stergiopolus et al., “Physical basis of pressure transfer from periphery to aorta: a model-based study” Am. J. Physiol., 1998, 274, H1386-H1392）参照）。

データを解析するのに使用されるモデルは、身長、体重、胴囲、指直径、及び年齢の様な、被験者によって提供される情報を利用するのが望ましい。

血圧の推定は、他の測定値を使用することによって更に精錬されてもよい。パディーリャ（Padilla）によって（上記引用文中に）詳しく説明されている様に、脈波伝播速度を使用して直接的な独立した血圧推定を行うこともでき、当該文献自体は１９９５年からの同様の主題に関する初期の研究及び２０００年のＢＰ推定のためのその具体的使用を参照している。本技法は、１９９９年２月２日付けの米国特許第５，８６５，７５５号に記載されている。ひとたびＡＯＰＣの形が見いだされたら、脈拍周期全体を通しての瞬間圧力を計算することが可能になる。これは、ＰＨＨＭが眼圧計の機能を遂行できるようにする。それは、更に、１つの周期内でのＳＢＰ及びＤＢＰの高速推定を行えるようにし、而して拍動毎（beat-to-beat）の血圧監視を可能にさせる。

解析の更なる態様では、呼吸が、心拍動のタイミング、ＥＣＧ信号の振幅、平均血圧及び脈圧、及びおそらくは脈波伝播速度をも、変調させることは良く知られている。解析は、これら全てを活用して、光学センサの赤色チャネル及び赤外線チャネルと電気センサから別々に導き出される脈拍期間、当該光学信号と電気信号の間の位相差、ＰＰＧ信号の振幅及び平均値、及びＥＣＧ信号の振幅、を使用する幾つかの独立した測定を行う。これら全てはノイズ又は誤差を免れない。各々はその品質を確立するよう独立に解析され、周期性の再現性及び信号／ノイズ比の様なパラメータを使用して測定される。独立した測定はその後組み合わされ、品質が実験的に求められた閾値を超えているもの全てを含めることによって呼吸数及び呼吸深度の堅牢な推定を与える。

血圧に関わる信号のデータ解析の一部又は全部は遠隔コンピュータ上で行われていてもよい。これは、ＡＯＰＣを見いだすのに必要な解析及びＰＨＨＭを眼圧計として使用できるようにするのに必要な解析の様なより過酷な計算を提供できるようにする。遠隔コンピュータとの通信は、更に、結果をアーカイブすることを可能にし、またユーザーがその様に命令した場合には結果をユーザーのかかりつけ医師、医学専門家、若しくは医療保険会社又は生命保険会社の様な第三者へ電子的に転送することを可能にする。

本発明の更なる態様は従属請求項に定義されている。ここに開示されている本発明の様々な態様は何れかの組合せで使用されてもよい。

本発明の多くの実施形態を単に一例としてこれより添付図面を参照しながら説明してゆく。次に続く説明は純粋に実例として提供されており、本発明の範囲はこの記述に限定されるものではなく、むしろ本発明の範囲は付随の特許請求の範囲に提示されている、ということを明確に理解されたい。

一般化、増幅、及びフィルタ処理された電気センサ捕捉信号を示している。 ＰＰＧセンサから捕捉される酸素化血液信号（上の線）、非酸素化血液信号（真ん中の線）、及び周囲光信号（下の線）のばらつきを模式的に示している。 音響センサによって捕捉される心臓の「ドクンドクンという」拍動の典型的な信号波形を示している。 図３の音響信号から導き出される包絡線を示している。 本発明の実施形態によるＰＨＨＭを示している。 本発明の実施形態によるＰＨＨＭを示している。 ここに開示されている血液閉塞手段の一部分として有用な鞍形状をしている表面を示している。 光エミッタ及び／又は光検出器の実施可能な構成を示している。 光エミッタ及び／又は光検出器の実施可能な構成を示している。 図９ａと共に、光エミッタ及び／又は光検出器の可能な構成を示している。 動的圧力デバイスを示している。 図１０ａと共に、動的圧力デバイスを示している。 被験者の両眼に対対するＰＨＨＣＤの高さを推定するための幾何学を示している。 光学センサ、圧力センサ、及び電気センサによって現出される典型的な信号を示している。 図１２に描かれている電気信号から導き出されるＢＰ測定の説明図である。 様々な外部印可圧力（ＥＡＰ）値での図１３の曲線上の拡張期から収縮期までの動脈圧の範囲を描いている。 理論上の動脈光学／圧力曲線（ＡＯＰＣ）を示している。 実測ＡＯＰＣを示している。 再構築された動脈圧波を測定光学信号と比較して示している。 本発明により動作するように適合されているセルフォンを示している。 本発明によるＰＨＨＭの１つの実施形態のスケッチを示している。 被験者がコンピュータポインティングデバイス（「マウス」）を保持するやり方を示している。 被験者の指とコンピュータポインティングデバイスを通る断面を示している。 ＰＨＨＭの構成要素を一体化させたモジュールの描写を示している。 図２２ａと共に、ＰＨＨＭの構成要素を一体化させたモジュールの描写を示している。 図２２に示されているのと同様のモジュールの異なる形状を示している。 ＰＨＨＣＤ内に組み入れられるＰＨＨＭの諸要素を含むモジュールを示している。

ＰＨＨＭの描かれている実施形態全ては１つ又はそれ以上の電子構成要素（図示せず）を含んでおり、その様な電子構成要素には、１つ又はそれ以上の圧力センサ、１つ又はそれ以上のアナログ対デジタル変換器、１つ又はそれ以上の温度センサ、固有識別子、及びセルフォンの様なＰＨＨＣＤの電子回路へのインターフェースが含まれ得る。センサ及びこれらの構成要素全ては、典型的に１０ｍｍｘ６ｍｍｘ４ｍｍの寸法の単一モジュール内に内蔵されているのが望ましい。モジュールは、図１８に示されている様に、セルフォンの頂部角に設置されるように適合されている。モジュール１５０はセルフォン１５１のオン／オフスイッチに取って代わり、ユーザーはセルフォンのスクリーン１５２を介して情報提供される。

図１９は、本発明によるＰＨＨＭの１つの実施形態であって、大凡１０ｍｍの幅と大凡３ｍｍの深さを有する部分円状開放面１９２の形態をしている血流閉塞手段を含むハウジング１９１を備えた実施形態のスケッチを示している。圧力センサ１９３は、この事例では圧力応答デバイスであって、開放面１９２の中心に設置されている。処理手段１９４が、圧力センサ（１９３）へ接続されており、また１つ又はそれ以上の光エミッタ１９５、１つ又はそれ以上の光検出器１９７、及び光センサの一部分を形成する電極１９６へ接続されている。別々のケーブルが電気センサの別の部分を形成する第２の電極１９８へ走っている。描かれているＰＨＨＭは、処理手段へケーブル１９９によって接続されているタッチスクリーン１９０の形態をしたデータ入力手段を含んでいる。代わりに、タッチスクリーンは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の様な無線システムによって接続されていてもよい。タッチスクリーン１９０は、ユーザー（被験者又は健康管理専門家）がＰＨＨＭを起動させたり個人データ又は個人識別番号の様な身分証明データを入力したりするのに使用することができる。

図２０は被験者がコンピュータポインティングデバイス（「マウス」）を保持するやり方を示している。図２１は被験者の指及びコンピュータポインティングデバイスを通る断面を示しており、ここに、人差し指２１２、中指２１３、薬指２１４、及び小指２１５である。ＰＨＨＭのセンサ２１６は、ポインティングデバイスの本体に組み入れられており、人差し指がセンサに寄り掛かっている。

図２２はＰＨＨＭの構成要素を一体化させたモジュールの描写を示しており、モジュールは他者によって彼らの製品へ組み入れられてもよい。図２２ａは、身体部分が指である場合の使用を意図したモジュールであって本発明の態様を組み入れているモジュールの断面図を示しており、図２２ｂはモジュールの平面図を示している。モジュールの長さは大凡１０ｍｍである。モジュールはハウジング２２１を含んでおり、ハウジングは、モジュールを別のデバイスへ接続する電気コネクタ２２２、ゲル２２４に埋め込まれている圧力センサ２２３、赤外線及び可視発光ダイオード１０５、及び光検出器２２６が備えられている。それらは窓２２７及び２２８を介して身体部分にアクセスする。モジュールは指が押し当てられる開放面２２９の形態をした閉塞手段を含んでいる。モジュールは、ＡＳＩＣ２２０と、ＡＳＩＣとは別体のデバイスとして示されているボロメータ温度センサ２３１と、を含んでいる。代わりに、それは同じＡＳＩＣの一部分として組み入れることもできよう。ボロメータ温度センサ２３１はモジュールの側面に窓２３２を有している。モジュールは、身体部分が開放面２２９に押し当てられたときに身体部分によって触れられるように適合されている２つの電極２２３を含んでいる。別の身体部分と接触するように適合されている更なる電極は示されていない。

図２３は、図２２に示されているものに似てはいるが身体部分が手首である場合の使用に適した形状をしている異なったモジュール形状を示している。

図２４は、セルフォンの様なＰＨＨＣＤ内に組み入れられているＰＨＨＭの諸要素を含むモジュールを示している。図２４は或る実施可能な配列を示しており、モジュール２４１は、ＰＨＨＣＤ内の普通ならオン／オフスイッチがあるはずの位置に設置されている。ＰＨＨＣＤはタッチスクリーンディスプレイ２４２及び電気センサ用の第３の電極２４３を含んでいる。

５１ 信号捕捉デバイス
５２ ケーブル
６１ 開放面
６２ 頂部形状
７１ 中央の平坦な区域
７２ 曲線状の側面
７３ 曲線状の面
８０ 光検出器
８１、８２ 光エミッタ
９０、９３ 光エミッタ
９１、９４ 光検出器
１０１ 厚肉リング
１０２ 人差し指
１０３ リング
１０４ 指
１０５ 軟質発泡体パッド
１０６ 硬質領域
１０７ 動脈
１０８ エレクトロニクス
１１１ ＰＨＨＣＤ
１１２ ＰＨＨＣＤの傾き角度
１１３ ＰＨＨＣＤと両眼方向の間の角度
１５０ モジュール
１５１ セルフォン
１５２ スクリーン
１９０ タッチスクリーン
１９１ ハウジング
１９２ 開放面
１９３ 圧力センサ
１９４ 処理手段
１９５ 光エミッタ
１９６ 電極
１９７ 光検出器
１９８ 第２の電極
１９９ ケーブル
２１２ 人差し指
２１３ 中指
２１４ 薬指
２１５ 小指
２１６ ＰＨＨＭのセンサ
２２０ ＡＳＩＣ
２２１ モジュールのハウジング
２２２ 電気コネクタ
２２３ 圧力センサ、電極
２２４ ゲル
１０５ 赤外線及び可視発光ダイオード
２２６ 光検出器
２２７、２２８ 窓
２２９ 開放面
２３１ ボロメータ温度センサ
２３２ 窓
２４１ モジュール
２４２ タッチスクリーンディスプレイ
２４３ 第３の電極

Claims (62)

1. 被験者の血圧（ＢＰ）の測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、個人用手持ち式コンピューティングデバイス（ＰＨＨＣＤ）と一体化されている信号捕捉デバイス、を備えている個人用手持ち式モニタ（ＰＨＨＭ）において、前記信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、前記身体部分によって加えられる圧力又は前記身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、前記血流閉塞手段と接触している前記身体部分を通る血液の流れを検出するための手段と、を備えており、前記血流閉塞手段は、電気信号を前記ＰＨＨＣＤのプロセッサへ提供するように適合されている圧力センサが含浸されている可撓性で本質的に非圧縮性のゲルによって前記圧力を感知させる前記ＰＨＨＭの外表面の少なくとも一部分を備えている、ＰＨＨＭ。
2. 前記本質的に非圧縮性のゲルは、前記外表面の一部又は全部を形成する可撓性の膜によって覆われた流体である、請求項１に記載のＰＨＨＭ。
3. ＢＰ測定値を提供するように適合されているＰＨＨＭにおいて、
   ハウジングであって、使用時に被験者の身体部分が押し当てられるか又は使用時に被験者の身体部分に押し当てられると圧力が前記被験者の身体部分へ加えられて当該身体部分内の動脈を閉塞させることができるようになっている開放面の形態をしている血流閉塞手段、を含んでいるハウジングと、
   前記開放面によって前記身体部分へ働くか又はその逆に働く圧力に関係付けられる電気信号を提供するための、当該開放面と関連付けられている圧力センサと、
   前記デバイスを制御するための、及び前記圧力測定手段からの前記電気信号を受信及び解析して前記被験者の収縮期血圧（ＳＢＰ）及び／又は拡張期血圧（ＤＢＰ）の測定値を提供するための、処理手段と、を備えているＰＨＨＭ。
4. ユーザーの健康に関係付けられるパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭにおいて、前記パラメータはＢＰであり、前記信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、前記身体部分によって加えられる圧力又は前記身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、前記血流閉塞手段と接触している前記身体部分を通る血液の流れを検出するための手段と、を備えており、前記血流閉塞手段は鞍形状をしている前記ＰＨＨＭの外表面の少なくとも一部分であるボタンを備えている、ＰＨＨＭ。
5. 前記ボタンは、前記鞍形状の表面の一部分であって当該表面の残部とは独立に動くことのできる部分を備えている、請求項４に記載のＰＨＨＭ。
6. 前記ボタンは、前記表面の残部と同一平面上にある、請求項５に記載のＰＨＨＭ。
7. 前記ボタンは、汚染物質を排除するように薄い連続膜によって覆われている、請求項６に記載のＰＨＨＭ。
8. 前記ボタンは、鞍形状の表面全体を備えている、請求項４に記載のＰＨＨＭ。
9. 前記鞍形状の外表面は連続していて封止されている、請求項４から請求項８の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
10. 前記圧力センサは前記ボタンへ接続されている力応答デバイスを備えている、請求項４から請求項９の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
11. 前記ボタンが指の様な身体部分との相互作用に曝されたときに動く距離は大凡０．０１ｍｍ以下である、請求項４から請求項１０の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
12. ＢＰ測定値を提供するように適合されているＰＨＨＭにおいて、
    ハウジングであって、使用時に被験者の身体部分が押し当てられるか又は使用時に被験者の身体部分に押し当てられると圧力が被験者の身体部分へ加えられて当該身体部分内の動脈を閉塞させることができるようになっている開放面の形態をしている血流閉塞手段、を含んでいるハウジングと、
    前記開放面によって前記身体部分へ働くか又はその逆に働く圧力に関係付けられる電気信号を提供するための、当該開放面に設置されている圧力センサと、
    使用時に前記開放面によって閉塞される前記動脈の管腔面積に関係付けられる電気信号を提供するための、当該開放面と関連付けられている光学センサと、
    前記デバイスを制御するための、及び前記圧力センサ及び前記光学センサからの前記電気信号を受信及び解析して前記被験者のＳＢＰ及び／又はＤＢＰの測定値を提供するための、処理手段と、を備えているＰＨＨＭ。
13. 前記血流閉塞手段は鞍形状をしている、請求項１、請求項３、又は請求項１２に記載のＰＨＨＭ。
14. 前記圧力センサは、電気信号を前記処理手段又は前記ＰＨＨＣＤの前記プロセッサへ提供するように適合されている圧力感知デバイスが含浸されている本質的に非圧縮性の流体を収容する封止容器を備えている、請求項３から請求項１３の何れかに一項に記載のＰＨＨＭ。
15. 眼圧計の役目を果たすように配列されている請求項１から請求項１４の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
16. 動脈を閉塞させるように使用されているときの前記圧力センサから得られる閉塞測定値の使用によって前記眼圧計を較正するように適合されている、請求項１５に記載のＰＨＨＭ。
17. 前記身体部分を通る血液の流れを検出するための前記手段は、光をユーザーの身体部分へ伝送するための１つ又はそれ以上の光エミッタと、前記身体部分を透過した光又は前記身体部分によって散乱した光を検出するための１つ又はそれ以上の光検出器と、を有する血液光センサを備えており、前記又は各光エミッタ及び／又は前記又は各光検出器には視野を狭める１つ又はそれ以上のレンズが設けられている、請求項１、請求項４、及び請求項１２の何れか一項、又はそれに従属する何れかの請求項に記載のＰＨＨＭ。
18. 前記身体部分を通る血液の流れを検出するための前記手段は、光をユーザーの身体部分へ伝送するための１つ又はそれ以上の光エミッタと、前記身体部分を透過した光又は前記身体部分によって散乱した光を検出するための１つ又はそれ以上の光検出器と、を有する血液光センサを備えており、２つの異なる方向に放射された光を検出できるように２つの光エミッタか又は２つの光検出器かのどちらかが配列されており、前記ＰＨＨＣＤの前記プロセッサの前記処理手段は、各方向から受信される信号を処理して前記ユーザーの身体内の血管の位置を突き止めるように適合されている、請求項１、請求項４、及び請求項１２の何れか一項、又はそれに従属する何れかの請求項に記載のＰＨＨＭ。
19. 前記光センサの前記血管に対する位置を最適化するべく身体部分を動かすように前記ユーザーへ視覚的又は聴覚的な信号を提供するように適合されている請求項１８に記載のＰＨＨＭ。
20. 前記血管が前記光センサに対して最適に位置決めされていないときは前記（単数又は複数の）光検出器からの前記信号を補償するように適合されている請求項１８又は請求項１９に記載のＰＨＨＭ。
21. 前記（単数又は複数の）光エミッタ及び前記（単数又は複数の）光検出器の光軸は、前記検出器によって現出される前記信号の、血液による前記放射光の吸収に対する感受性を極大化するように、及び／又は前記光検出器によって現出される前記信号の前記血管の位置に対する感受性を極小化するように、及び／又は前記手持ち式モニタの性能を最適化するように、整列されている、請求項１７から請求項２０の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
22. 前記ＰＨＨＭは前記ＰＨＨＣＤのためのオン／オフスイッチ又は幾つかの他のユーザー操作型制御部としての役目も担っている、請求項１又は請求項４又はそれに従属する何れかの請求項に記載のＰＨＨＭ。
23. 前記処理手段又は前記ＰＨＨＣＤの前記プロセッサは、前記圧力センサから受信される前記信号を前記血液の流れを検出するための前記手段又は前記光学センサから受信される前記信号と相関付けて前記閉塞手段と前記身体部分の間に働く前記圧力を前記動脈の前記管腔面積と相関させるように、及び前記相関付けられた値を曲線へ当て嵌めて前記被験者のＳＢＰ／ＤＢＰの測定値を提供するように、適合されている、請求項１、請求項４、及び請求項１２の何れか一項、又はそれに従属する何れかの請求項に記載のＰＨＨＭ。
24. 前記被験者での心拍動を開始させる電気信号が起こった時点に関係付けられる電気信号を提供するための電気センサを含んでいる請求項１から請求項２３の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
25. 測定を行うために被験者が一方の手を使って前記デバイスを当該被験者の身体の一部分に当てて保持することによって又は医学施術者が前記デバイスを前記被験者に当てて保持することによって容易に操作できるような寸法及び重量である請求項１から請求項２４の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
26. 前記閉塞手段は被験者の指と相互作用し合うことのできる寸法である、請求項１から請求項２５の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
27. 前記閉塞手段は前記ＰＨＨＭの１つの面内の凹状区域である、請求項１から請求項２６の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
28. 前記凹状区域は、部分円状であり、５ｍｍから１０ｍｍの幅と、その最も深いところでの２ｍｍから４ｍｍの深さと、を有している、請求項２７に記載のＰＨＨＭ。
29. 複数の圧力応答又は力応答デバイスを含んでいる請求項１から請求項２８の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
30. 前記処理手段又は前記ＰＨＨＣＤの前記プロセッサは、前記ユーザーが前記デバイスを最適に使用できるようにするため、聴覚的又は視覚的な命令を、ディスプレイ手段が存在する場合には好都合にも当該ディスプレイ手段を介して、前記ユーザーへ提供するように適合されている、請求項１から請求項３０の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
31. 前記処理手段又は前記ＰＨＨＣＤの前記プロセッサは、前記命令が対話式であり且つ前記デバイスが最適位置にあるかどうか又は正しく使用されているかどうかを判定するのに使用できる前記（単数又は複数の）センサから受信される信号に基づいたものであるように適合されている、請求項３０に記載のＰＨＨＭ。
32. 前記ＰＨＨＣＤは、一般的にマウスと呼称されているコンピュータポインティングデバイス又はテレビ用若しくは他の電子機器用遠隔コントローラである、請求項１又は請求項４又はそれに従属する何れかの請求項に記載のＰＨＨＭ。
33. 前記ＰＨＨＭは、前記ポインティングデバイスを一体に使用しているコンピュータ又は別のＰＨＨＣＤとケーブルによって又は無線接続によって通信する、請求項３２に記載のＰＨＨＭ。
34. 被験者のＢＰの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイスであって、ＰＨＨＣＤと一体化されている信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭにおいて、前記信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、前記身体部分によって加えられる圧力又は前記身体部分へ加えられる圧力を測定するための手段と、前記血流閉塞手段と接触している前記身体部分を通る血液の流れを検出するための手段と、を備えており、前記血流閉塞手段及びその関連付けられている電子構成要素は、前記血流閉塞手段と前記身体部分の間に重りの加速による力を発生させるように当該重りの中に含まれている、ＰＨＨＭ。
35. 前記血流閉塞手段は、前記ＰＨＨＣＤとケーブル又は無線によって通信するように適合されている、請求項３４に記載のＰＨＨＭ。
36. 前記重りは、前記身体部分の自然な運動から加速が生じるような具合に装着されるように適合されている、請求項３４又は請求項３５に記載のＰＨＨＭ。
37. 前記重りは、前記ＰＨＨＭが通信している前記ＰＨＨＣＤからの視覚的又は聴覚的な命令に応えた前記被験者の意図的な行為から加速が生じるような具合に装着されるように適合されている、請求項３４から請求項３６の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
38. 前記被験者の身体上の或る固定点に対する前記ＰＨＨＭの高さを推定するように適合されている請求項１から請求項３９の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
39. 前記固定点は前記被験者の両眼であり、前記ＰＨＨＭは、前記両眼を検出するＰＨＨＣＤ内のカメラから得られる前記被験者の顔の画像と前記ＰＨＨＣＤ内に組み入れられている傾きセンサから得られる前記ＰＨＨＣＤの傾き角度の測定値を解析するように適合されている、請求項３８に記載のＰＨＨＭ。
40. 前記ＰＨＨＭは、前記ＰＨＨＣＤの当該ＰＨＨＭによって行われる前記測定以外の幾つかの機能を制御するために、前記被験者がデータを前記ＰＨＨＣＤへ入力するための２進手段又は連続可変手段を提供するのに使用されている、請求項１から請求項３９の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
41. 前記ユーザーの健康に関係付けられる１つ又はそれ以上のパラメータの測定値を導き出すのに使用することのできる信号を捕捉するための信号捕捉デバイス、を備えているＰＨＨＭにおいて、前記信号捕捉デバイスは、身体部分の一方の側だけに押し当てられるように又は身体部分の一方の側だけを押し当てさせるように適合されている血流閉塞手段と、前記身体部分によって加えられる圧力を測定するための手段と、前記血流閉塞手段と接触している前記身体部分内の動脈の管腔面積を検出するための手段と、を備えており、前記ＰＨＨＭは、測定を行うために被験者が一方の手を使って前記デバイスを当該被験者の身体の一部分に当てて保持することによって又は医学施術者が前記デバイスを前記被験者に当てて保持することによって容易に操作できるような寸法及び重量である、ＰＨＨＭ。
42. 専用コンピューティングモジュールへ接続されるように適合されている請求項４１に記載のＰＨＨＭ。
43. ＰＨＨＣＤと一体化されている請求項４１に記載のＰＨＨＭ。
44. 前記ＰＨＨＣＤは、ゲームコントローラ、コンピュータポインティングデバイス（通常はマウスと呼称）、又はテレビ用若しくは他の電子機器用遠隔コントローラである、請求項４３に記載のＰＨＨＭ。
45. 前記血流閉塞手段は、前記デバイスの外表面の少なくとも一部分である開放面であって、中央の平坦領域を有する鞍形状をしていて被験者の指と相互作用し合うことのできる寸法である開放面を備えている、請求項４１から請求項４４の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
46. 前記身体部分は手首であり、前記開放面は中央の平坦領域を有するドーム状である、請求項４１から請求項４４の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
47. 前記ＰＨＨＭは前記動脈の位置を突き止めるための手段を含んでおり、前記ＰＨＨＭは前記圧力感知手段からの前記信号を処理して前記動脈の位置を突き止めるように及び／又は前記動脈の正しい位置付けを確証するように適合されている、請求項４１から請求項４６の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
48. 前記ＰＨＨＭは、前記管腔面積を前記オシロメトリック法によって推定するように適合されている、請求項４１から請求項４７の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
49. 眼圧計の役目を果たすように配列されている請求項４１から請求項４８の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
50. 前記ＰＨＨＭは、動脈を閉塞するのに使用されているときの前記圧力センサから得られる閉塞測定値の使用によって前記眼圧計を較正するように適合されている、請求項４９に記載のＰＨＨＭ。
51. ボロメータである体温センサを含んでいる、請求項１から請求項５０の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
52. 前記ボロメータの冷接点の温度は、前記圧力感知手段及び／又は前記ＰＨＨＭ内の集積回路の温度を測定するのに使用されるのと同じセンサを使用して測定される、請求項５１に記載のＰＨＨＭ。
53. 前記ボロメータの視野は、ＰＨＨＣＤのスクリーン上に、前記ＰＨＨＣＤのカメラから導き出される画像に重ね合わせて表示される、請求項５１又は請求項５２に記載のＰＨＨＭ。
54. 前記ＰＨＨＣＤ内に組み入れられている他のセンサを使用して、当該ＰＨＨＣＤが前記測定前の期間に激しく動かされていたかどうかを検出し、その結果、血圧測定にエラーがあるかもしれないことを前記ユーザーに警告するか又は前記ＰＨＨＣＤを基本的に十分な時間に亘って静止させるまでその様な測定を阻止するように適合されている請求項１、請求項４、請求項３４、請求項３９、請求項４３、及び請求項５３の何れか一項、又はそれに従属する何れかの請求項に記載のＰＨＨＭ。
55. 前記ＰＨＨＭは前記ユーザーに２段階又はそれ以上の動作段階を採用することを要求する聴覚的又は視覚的な命令を提供するように適合されており、当該動作段階の第１段階はＳＢＰ及びＤＢＰの近似値を測定するため及び／又は前記ユーザーの身体部分が正しく位置付けられていること及び／又は適した温度にあることをチェックするために使用され、当該動作段階の第２段階は、前記ＳＢＰ及びＤＢＰの測定を行うのに使用され、後続の段階（仮にあれば）はそれらの測定値を精錬するのに使用される、請求項１から請求項５４の何れか一項に記載のＰＨＨＭ。
56. 前記処理手段は、前記命令が対話式であり且つ前記デバイスが最適位置にあるかどうか又は正しく使用されているかどうかを判定するのに使用できる前記（単数又は複数の）センサから受信される信号に基づいたものであるように適合されている、請求項５５に記載のＰＨＨＭ。
57. 前記ＰＨＨＭは、前記関連付けられている処理手段によって読み出される固有識別子を有している、請求項１から請求項５６の何れかに記載のＰＨＨＭ。
58. 前記センサは製造時に較正され、各デバイスの較正データは当該デバイスへインターネットを介してダウンロードされるようにそれの固有識別子と関連付けられている、請求項５７に記載のＰＨＨＭ。
59. 光学センサ及び随意的に電気センサを備えているＰＨＨＭにおいて、前記光学手段からの信号の各々及び電気センサ（装備されている場合）からの信号とは独立した心拍動間隔、前記光学手段からの前記信号の平均振幅及びピークツーピーク振幅のばらつき、前記電気センサ（装備されている場合）からの前記信号の振幅、及び前記光学手段からの前記信号と前記電気センサ（装備されている場合）からの前記信号の間の位相差のばらつき、のうちの幾つか又は全てを解析し、随意的にはそれらの信号の各々の品質評価を行い、それらを随意的に前記品質評価に基づく重み付けと組み合わせることによって、呼吸数及び呼吸深度を推定するように適合されているＰＨＨＭ。
60. ハウジングと、閉塞手段と、圧力センサと、随意的に光学センサと、随意的に電気センサの電極の少なくとも１つと、それらの構成要素を請求項１から請求項５９の何れか一項に記載のＰＨＨＭの残部へ電気的に接続して接続型デバイスを形成するための接続と、を備えているモジュール。
61. ハウジングと、閉塞手段と、圧力センサと、随意的に光学センサと、随意的に電気センサの電極の少なくとも１つと、それらの構成要素を請求項１から請求項５９の何れか一項に記載のＰＨＨＭの残部へ機械的及び電気的に接続して一体型デバイスを形成するための接続と、を備えているモジュール。
62. 前記身体部分を通る血液の流れ又は動脈の管腔面積を検出するための前記手段は光をユーザーの身体部分へ伝送するための１つ又はそれ以上の光エミッタを有する血液光センサを備えており、ここに、前記光は緑色である、請求項１、請求項４、請求項１２、請求項３４、及び請求項４１の何れか一項、又はそれに従属する何れかの請求項に記載のＰＨＨＭ。

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