JP2019208616A - 生体解析装置、生体解析方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の好適な態様に係る生体解析方法は、生体の血管径に関する血管径指標と、レーザー光の照射により生体の内部で反射して受光された光の周波数に関する強度スペクトルから算定され、生体の血流量に関する血流量指標とに応じて生体の平均血圧に応じた平均血圧指標を算定する。
本発明の好適な態様に係るプログラムは、生体の血管径に関する血管径指標と、レーザー光の照射により生体の内部で反射して受光された光の周波数に関する強度スペクトルから算定され、生体の血流量に関する血流量指標とに応じて生体の平均血圧に応じた平均血圧指標を算定する平均血圧算定部としてコンピューターを機能させる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る生体解析装置100の側面図である。生体解析装置100は、被験者の生体情報を非侵襲的に測定する測定機器である。第1実施形態の生体解析装置100は、被験者(ユーザー)の身体のうち特定の部位(以下「測定部位」という)Hの平均血圧Paveを生体情報として測定する。以下の説明では、被験者の手首または上腕を測定部位Hとして例示する。
本発明の第2実施形態を説明する。なお、以下に例示する各形態において作用または機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
第3実施形態は、第2実施形態と同様に、吸光度指標Jと血流量指標Fとに応じて平均血圧Paveを算定する。ただし、第2実施形態では吸光度指標Jの算定と血流量指標Fの算定とに、共通の受光部Rが生成した検出信号ZAを利用したが、第3実施形態では、吸光度指標Jの算定と血流量指標Fの算定とに、別個の受光部が生成した検出信号Zを利用する。
第4実施形態では、第1実施形態で算定した平均血圧Paveを利用して血圧Pを算定する構成を例示する。図10は、第4実施形態における生体解析装置100の構成図である。第4実施形態の生体解析装置100は、第1実施形態における生体解析装置100に、検出装置30Bと脈圧算定部53と血圧算定部57とを追加した構成である。脈圧算定部53および血圧算定部57は、記憶装置22に記憶されたプログラムを制御装置21が実行することで実現される。
図11は、第5実施形態における生体解析装置100の使用例を示す模式図である。図11に例示される通り、生体解析装置100は、相互に別体で構成された検出ユニット71と表示ユニット72とを具備する。検出ユニット71は、前述の各形態で例示した検出装置30を具備する。図11には、被験者の上腕に装着される形態の検出ユニット71が例示されている。図12に例示される通り、被験者の手首に装着される形態の検出ユニット71も好適である。
図13は、血液量指標Mの実測値と、血流量指標Fの実測値および平均血圧Paveの実測値から算定された血管径d2の三乗(d23)との関係を示すグラフである。血液量指標Mの実測値と血流量指標Fの実測値とは、例えばレーザードップラー血流計を利用して測定される。平均血圧Paveは、カフ等を利用して測定される。なお、図13には、複数の被験者について測定された結果が図示されている。上述した通り、血管径d2は、血液量指標Mの三乗根(M1/3)に相当するから、数式(7)から以下の数式(14)が導出される。d23は、数式(14)を利用して算出される。
検出信号ZAの周波数に関する強度スペクトルには、周波数軸上の全域にわたり略均等な強度で分布するノイズ(以下「バックグラウンドノイズ」という)が含まれ得る。バックグラウンドノイズは、例えば、生体解析装置100を構成する電気回路に固有のショットノイズや、生体解析装置100の設置環境に存在する電磁波に起因したノイズである。第7実施形態では、検出信号ZAから特定される強度スペクトルからバックグラウンドノイズを低減して血液量指標Mおよび血流量指標Fを算定する。
第7実施形態において検出信号ZAの強度スペクトルのうち測定部位Hの脈動に応じて強度G(f)が変化しない周波数帯域(以下「指定帯域」という)では、バックグラウンドノイズが除去されれば、強度G(f)が0に近づく。指定帯域において強度G(f)が0に近いほど、バックグラウンドノイズが高精度に除去されているとも換言される。そこで、第8実施形態では、指定帯域において、強度G(f)から強度G(f)bgを減算した結果が0に近づくように、強度G(f)から強度G(f)bgを減算する。指定帯域は、例えば25kHz以上30kHz以下の帯域である。なお、指定帯域は以上の例示に限定されない。例えば、測定部位Hの種類に応じて適宜に指定帯域が変更される。
前述の各形態における例示の通り、本発明の好適な態様は、血管径指標と血流量指標Fとから平均血圧Paveを算定するという構成(以下「構成A」という)を採用する。実際の生体解析装置(以下「実製品」という)90が構成Aを採用しているか否かの判断方法について以下に説明する。以下、構成Aを採用することが確認されている生体解析装置100を「本願製品」という。
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様を適宜に併合することも可能である。
Claims (11)
- 生体の血管径に関する血管径指標と、
レーザー光の照射により前記生体の内部で反射して受光された光の周波数に関する強度スペクトルから算定され、前記生体の血流量に関する血流量指標と、
に応じて、前記生体の平均血圧に関する平均血圧指標を算定する平均血圧算定部
を具備する生体解析装置。 - 前記平均血圧算定部は、前記血管径指標を解析期間について平均した平均値と、前記血流量指標を前記解析期間について平均した平均値とに応じて前記平均血圧指標を算定する
請求項1の生体解析装置。 - 前記血管径指標は、前記生体の血液量に関する血液量指標であり、
前記血液量指標の平均値をMaveとし、前記血流量指標の平均値をFaveとしたときに、
前記平均血圧指標は、Fave/Mave 4/3に応じて算定される
請求項2の生体解析装置。 - 前記血液量指標は、前記強度スペクトルから算定される
請求項3の生体解析装置。 - 前記血管径指標は、前記生体から受光した光の受光レベルを示す光電容積脈波から算定され、前記生体の吸光度に関する吸光度指標である
請求項1の生体解析装置。 - 前記生体の上腕または手首に装着される
請求項1から請求項5の何れかの生体解析装置。 - 前記生体にレーザー光を照射する発光部と、
前記生体の内部で反射した前記レーザー光を受光する受光部と、
前記受光部による受光レベルを表す検出信号を利用して前記血管径指標と前記血流量指標とを算定する指標算定部とを具備し、
前記平均血圧算定部は、前記指標算定部が算定した前記血管径指標と前記血流量指標とから前記平均血圧指標を算定する
請求項1から請求項6の何れかの生体解析装置。 - 前記指標算定部は、
前記検出信号の周波数に関する強度スペクトルにおける各周波数の強度を所定の周波数範囲について積算して前記血液量指標を算定する
請求項7の生体解析装置。 - 前記指標算定部は、
前記検出信号の周波数に関する強度スペクトルにおける各周波数の強度と当該周波数との積を所定の周波数範囲について積算して前記血流量指標を算定する
請求項7の生体解析装置。 - 生体の血管径に関する血管径指標と、
レーザー光の照射により前記生体の内部で反射して受光された光の周波数に関する強度スペクトルから算定され、前記生体の血流量に関する血流量指標と、
に応じて前記生体の平均血圧に応じた平均血圧指標を算定する
生体解析方法。 - 生体の血管径に関する血管径指標と、
レーザー光の照射により前記生体の内部で反射して受光された光の周波数に関する強度スペクトルから算定され、前記生体の血流量に関する血流量指標と、
に応じて前記生体の平均血圧に応じた平均血圧指標を算定する平均血圧算定部
としてコンピューターを機能させるプログラム。
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