JP2022018387A - 生体パラメータ値の推定装置、生体パラメータ値の推定方法、モニタ装置、およびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】時間不連続的な測定手法で生体パラメータ値を取得しつつも、当該生体パラメータ値の時間連続的なモニタリングを疑似的に実現する。【解決手段】第一受付部１４１は、被検者２０の非観血血圧の測定値Ｍｂを、時間不連続的に第一頻度で受け付ける。第二受付部１４２は、被検者２０の脈波伝播時間の測定値Ｍｐを、第一頻度よりも高い第二頻度で受け付ける。処理部１４３は、第一受付部１４１によるＮ回目（Ｎは２以上の整数）の測定値Ｍｂの受け付けまでに第二受付部１４２により受け付けられた複数の測定値Ｍｐに基づいて回帰分析処理を実行することにより、測定値Ｍｐを説明変数とする回帰式を取得する。情報提示部１３は、第一受付部１４１により（Ｎ＋１）回目の測定値Ｍｂが受け付けられるまでの間、第二受付部１４２により受け付けられた測定値Ｍｐと回帰式に基づいて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂを視覚的に提示する。【選択図】図１

Description

本発明は、被検者の生体パラメータ値を推定する推定装置および推定方法に関連する。本発明は、当該推定装置が搭載されたモニタ装置、および当該推定装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムにも関連する。

特許文献１は、被検者の生体パラメータ値の一例である血圧値を非観血的に測定する装置を開示している。被検者の腕などに装着されたカフの内圧を変化させながら測定を行なうので、時間不連続的に測定値が取得されることが避けられない。

特表２００９－５０８５７７号公報

本発明の目的は、時間不連続的な測定手法で生体パラメータ値を取得しつつも、当該生体パラメータ値の時間連続的なモニタリングを疑似的に実現する技術を提供する。

上記の目的を達成するための一態様は、生体パラメータ値の推定装置であって、
被検者の第一生体パラメータの測定値を、時間不連続的に第一頻度で受け付ける第一受付部と、
前記被検者のｎ種（ｎは１以上の整数）の第二生体パラメータの測定値を、前記第一頻度よりも高い第二頻度で受け付ける第二受付部と、
前記第一受付部によるＮ回目（Ｎはｎ＋１以上の整数）の前記第一生体パラメータの測定値の受け付けまでに前記第二受付部により受け付けられた前記ｎ種の第二生体パラメータの複数の測定値に基づいて回帰分析処理を実行することにより、少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値を少なくとも一つの説明変数とする少なくとも一つの回帰式を取得する処理部と、
を備えており、
前記処理部は、前記第一受付部により（Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまでの間、前記第二受付部により受け付けられた前記少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値と前記少なくとも一つの回帰式に基づいて、前記第一生体パラメータの推定値を算出し、当該推定値を視覚的に提示するためのデータを出力する。

上記の目的を達成するための一態様は、被検者の生体パラメータの値を推定する推定装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムであって、
実行されることにより、前記推定装置に、
前記被検者の第一生体パラメータの測定値を、時間不連続的に第一頻度で受け付けさせ、
前記被検者のｎ種（ｎは１以上の整数）の第二生体パラメータの測定値を、前記第一頻度よりも高い第二頻度で受け付けさせ、
Ｎ回目（Ｎはｎ＋１以上の整数）の前記第一生体パラメータの測定値の受け付けまでに受け付けられた前記ｎ種の第二生体パラメータの複数の測定値に基づいて回帰分析処理を実行させることにより、少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値を少なくとも一つの説明変数とする少なくとも一つの回帰式を取得させ、
（Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまでの間、前記少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値と前記少なくとも一つの回帰式に基づいて前記第一生体パラメータの推定値を算出させ、
算出された前記推定値を視覚的に提示するためのデータを出力させる。

上記の目的を達成するための一態様は、モニタ装置であって、
被検者の第一生体パラメータの測定値を、時間不連続的に第一頻度で受け付ける第一受付部と、
前記被検者のｎ種（ｎは１以上の整数）の第二生体パラメータの測定値を、前記第一頻度よりも高い第二頻度で受け付ける第二受付部と、
前記第一受付部によるＮ回目（Ｎはｎ＋１以上の整数）の前記第一生体パラメータの測定値の受け付けまでに前記第二受付部により受け付けられた前記ｎ種の第二生体パラメータの複数の測定値に基づいて回帰分析処理を実行することにより、少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値を少なくとも一つの説明変数とする少なくとも一つの回帰式を取得する処理部と、
前記第一受付部により（Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまでの間、前記第二受付部により受け付けられた前記少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値と前記少なくとも一つの回帰式に基づいて算出された前記第一生体パラメータの推定値を視覚的に提示する情報提示部と、
を備えている。

上記の目的を達成するための一態様は、生体パラメータ値の推定方法であって、
被検者の第一生体パラメータの測定値を、時間不連続的に第一頻度で受け付け、
前記被検者のｎ種（ｎは１以上の整数）の第二生体パラメータの測定値を、前記第一頻度よりも高い第二頻度で受け付け、
Ｎ回目（Ｎはｎ＋１以上の整数）の前記第一生体パラメータの測定値の受け付けまでに受け付けられた前記ｎ種の第二生体パラメータの複数の測定値に基づいて回帰分析処理を実行することにより、少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値を少なくとも一つの説明変数とする少なくとも一つの回帰式を取得し、
（Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまでの間、前記少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値と前記少なくとも一つの回帰式に基づいて算出された前記第一生体パラメータの推定値を視覚的に提示する。

上記の各態様に係る構成によれば、第二生体パラメータの数がｎである場合に（ｎ＋１）回の第一生体パラメータの測定が行なわれた後は、回帰分析処理に基づいて取得された回帰式を用いて第一生体パラメータの推定値を算出できる。推定値の算出頻度は、第一生体パラメータの測定値の取得頻度よりも高くできる。したがって、時間不連続的になされざるを得ない第一生体パラメータの複数回の測定の間を補完するように第一生体パラメータの推定値を視覚的に提示することによって、第一生体パラメータが時間連続的に測定されているかのような状況を、ユーザに対して提供できる。すなわち、時間不連続的な手法で第一生体パラメータを測定しつつも、第一生体パラメータの時間連続的なモニタリングを疑似的に実現できる。

一実施形態に係るモニタ装置の機能構成を例示している。 図１の処理部により実行される処理の流れを例示している。 図１の処理部により実行される回帰分析処理の一例を示している。 図３の回帰分析処理に基づいて図１の情報提示部においてなされる視覚的提示を例示している。 図１の処理部により実行される回帰分析処理の別例を示している。 図５の回帰分析処理に基づいて図１の情報提示部においてなされる視覚的提示を例示している。 図１の処理部により実行される回帰分析処理の別例を示している。 図１の処理部により実行される回帰分析処理の別例を示している。 図８の回帰分析処理に基づいて図１の情報提示部においてなされる視覚的提示を例示している。 図１の処理部により実行される回帰分析処理の別例を示している。 図１の情報提示部において視覚的に提示される最適サンプル数と測定回数の関係の一例を示している。 図１の情報提示部において視覚的に提示される最適サンプル数と測定回数の関係の別例を示している。 図１の情報提示部において視覚的に提示される統計値を例示している。 推定装置とモニタ装置の関係の別例を示している。

添付の図面を参照しつつ、実施形態の例を以下詳細に説明する。各図面においては、説明対象の各要素を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

図１は、一実施形態に係るモニタ装置１０の機能構成を例示している。モニタ装置１０は、第一測定部１１、第二測定部１２、情報提示部１３、および推定装置１４を備えている。

第一測定部１１は、被検者２０の身体に装着されたカフ３１を通じて、被検者２０の非観血血圧の測定値Ｍｂを取得するように構成されている。非観血血圧は、第一生体パラメータの一例である。カフ３１を用いて非観血血圧を測定する構成自体は周知であるので、詳細な説明は省略する。

第二測定部１２は、被検者２０の身体に装着された光電脈波センサ３２、および心電図電極３３を通じて、脈波伝播時間の測定値Ｍｐ、心拍数の測定値Ｍｈ、および潅流指標（その対数値を含む）の測定値Ｍｉを取得するように構成されている。脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の各々は、第二生体パラメータの一例である。脈波伝播時間とは、心電図のＲ波のピーク点から末梢の脈波出現までの時間である。測定潅流指標（perfusion index）とは、脈波波形の大きさに基づいて算出され、拍動性成分と無拍動性成分の比率を数値化したものである。なお、少なくとも脈波伝播時間の測定にあたっては、光電脈波センサ３２と心電図電極３３が併用される。脈波伝搬時間、心拍数、および潅流指標の各々を測定する構成自体は周知であるので、詳細な説明は省略する。

例えば、第一測定部１１による非観血血圧の測定は５分ごとに行なわれうる。第二測定部１２による脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の測定は１分ごとに行なわれうる。この場合、５分に一度、非観血血圧、脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の測定が同時に行なわれる。すなわち、脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の測定値の取得は、非観血血圧の測定値の取得よりも高い頻度で行なわれる。５分に一度は、第一頻度の一例である。１分に一度は、第二頻度の一例である。

情報提示部１３は、非観血血圧の測定値Ｍｂとその経時変化の少なくとも一方を視覚的に提示するように構成されている。測定値の経時変化は、グラフやチャートの形態で提示されうる。視覚的提示は、ディスプレイやスクリーンにおける表示によりなされてもよいし、紙媒体への印刷によりなされてもよい。情報提示部１３は、脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の各々について、測定値とその経時変化の少なくとも一方を視覚的に提示してもよい。

推定装置１４は、脈波伝播時間の測定値Ｍｐ、心拍数の測定値Ｍｈ、および潅流指標の測定値Ｍｉに基づいて、非観血血圧の推定値Ｅｂを算出するように構成されている。推定装置１４は、第一受付部１４１、第二受付部１４２、処理部１４３、および出力部１４４を備えている。

第一受付部１４１は、第一測定部１１から非観血血圧の測定値Ｍｂを受け付けるインターフェースとして構成されている。測定値Ｍｂは、アナログデータの形態であってもよいし、デジタルデータの形態であってもよい。測定値Ｍｂがアナログデータの形態である場合、第一受付部１４１は、Ａ／Ｄコンバータを含む適宜の変換回路を備える。

第二受付部１４２は、第二測定部１２から脈波伝播時間の測定値Ｍｐ、心拍数の測定値Ｍｈ、および潅流指標の測定値Ｍｉを受け付けるインターフェースとして構成されている。測定値Ｍｐ、測定値Ｍｈ、および測定値Ｍｉの各々は、アナログデータの形態であってもよいし、デジタルデータの形態であってもよい。測定値Ｍｐ、測定値Ｍｈ、および測定値Ｍｉの各々がアナログデータの形態である場合、第二受付部１４２は、Ａ／Ｄコンバータを含む適宜の変換回路を備える。

非観血血圧と、脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の各々との間には、相関関係が成立する場合がある。処理部１４３は、脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の各々を説明変数とし、かつ非観血血圧を目的変数とする回帰分析処理を実行するように構成されている。さらに、処理部１４３は、回帰分析処理により取得される少なくとも一つの回帰式と、脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の各々の測定値とに基づいて、非観血血圧の推定値Ｅｂを算出するように構成されている。

出力部１４４は、処理部１４３により算出された非観血血圧の推定値Ｅｂを情報提示部１３に視覚的に提示させるための推定値データＥＶを出力するインターフェースとして構成されている。推定値データＥＶは、アナログデータの形態であってもよいし、デジタルデータの形態であってもよい。推定値データＥＶがアナログデータの形態である場合、出力部１４４は、Ｄ／Ａコンバータを含む適宜の変換回路を備える。

次に、図２と図３を参照しつつ、処理部１４３により実行される処理について詳細に説明する。

処理部１４３は、第一測定部１１による非観血血圧の測定回数Ｎを計数する内部カウンタを備えている。まず、処理部１４３は、測定回数Ｎの値に１をセットする（ＳＴＥＰ１）。

第一測定部１１により１回目の非観血血圧の測定が行なわれると、処理部１４３は、第一受付部１４１を通じて、非観血血圧の測定値Ｍｂを取得する（ＳＴＥＰ２）。前述のように、第二測定部１２により脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の測定も同時に行なわれている。処理部１４３は、第二受付部１４２を通じて、脈波伝播時間の測定値Ｍｐ、心拍数の測定値Ｍｈ、および潅流指標の測定値Ｍｉを取得する（ＳＴＥＰ３）。

続いて、処理部１４３は、内部カウンタが示す測定回数Ｎの値が（ｎ＋１）以上であるかを判断する（ＳＴＥＰ４）。ｎは、回帰分析処理に用いられる説明変数パラメータの種別数である。本例の場合、当該種別数は３であるので、処理部１４３は、測定回数Ｎの値が４以上であるかを判断する。三種の説明変数パラメータを用いて回帰分析処理を実行するためには、非観血血圧の測定値Ｍｂ、脈波伝播時間の測定値Ｍｐ、心拍数の測定値Ｍｈ、および潅流指標の測定値Ｍｉからなる測定値の組が少なくとも四つ必要だからである。

測定回数Ｎの値が４未満である場合（ＳＴＥＰ４においてＮＯ）、処理部１４３は、内部カウンタの値に１を加え（ＳＴＥＰ５）、処理をＳＴＥＰ２に戻す。４回目の非観血血圧の測定が行なわれるまで、ＳＴＥＰ２からＳＴＥＰ５の処理が繰り返される。

測定回数Ｎの値が４以上である場合（ＳＴＥＰ４においてＹＥＳ）、処理部１４３は、回帰分析処理を実行する（ＳＴＥＰ６）。三種の説明変数パラメータが用いられている本例においては、非観血血圧の推定値Ｅｂを算出するために、下記の七つの回帰式が取得されうる。

Ｅｂ＝ｋ０＋ｋ１・Ｍｐ ・・・（１）
Ｅｂ＝ｋ０＋ｋ２・Ｍｈ ・・・（２）
Ｅｂ＝ｋ０＋ｋ３・Ｍｉ ・・・（３）
Ｅｂ＝ｋ０＋ｋ１・Ｍｐ＋ｋ２・Ｍｈ ・・・（４）
Ｅｂ＝ｋ０＋ｋ１・Ｍｐ＋ｋ３・Ｍｉ ・・・（５）
Ｅｂ＝ｋ０＋ｋ２・Ｍｈ＋ｋ３・Ｍｉ ・・・（６）
Ｅｂ＝ｋ０＋ｋ１・Ｍｐ＋ｋ２・Ｍｈ＋ｋ３・Ｍｉ ・・・（７）

ｋ０は定数項であり、ｋ１、ｋ２、およびｋ３の各々は偏回帰係数である。

次の非観血血圧の測定が行なわれるまでの間、処理部１４３は、第二受付部１４２を通じて、脈波伝播時間の測定値Ｍｐ、心拍数の測定値Ｍｈ、および潅流指標の測定値Ｍｉを取得する（ＳＴＥＰ７）。

処理部１４３は、回帰分析処理により取得された複数の回帰式の少なくとも一つに脈波伝播時間の測定値Ｍｐ、心拍数の測定値Ｍｈ、および潅流指標の測定値Ｍｉの少なくとも一つを代入することにより、非観血血圧の推定値Ｅｂを算出する。処理部１４３は、算出された推定値Ｅｂを情報提示部１３に視覚的に提示させる推定値データＥＶを、出力部１４４から出力する（ＳＴＥＰ８）。

続いて、処理部１４３は、所定のタイミングが到来したかを判断する（ＳＴＥＰ９）。具体的には、５分ごとになされる次の非観血血圧の測定タイミングが到来したかを判断する。所定のタイミングが到来していないと判断されると（ＳＴＥＰ９においてＮＯ）、処理部１４３は、処理をＳＴＥＰ７に戻す。したがって、次の非観血血圧の測定タイミングが到来するまで、脈波伝播時間の測定値Ｍｐ、心拍数の測定値Ｍｈ、および潅流指標の測定値Ｍｉの取得と、非観血血圧の推定値Ｅｂの算出とが繰り返される。

所定のタイミングが到来したと判断されると（ＳＴＥＰ９においてＹＥＳ）、処理部１４３は、内部カウンタの値に１を加え（ＳＴＥＰ５）、処理をＳＴＥＰ２に戻す。これにより、５回目以降の非観血血圧の測定に基づいて、回帰分析処理と非観血血圧の推定値Ｅｂの算出が繰り返される。

図３は、上記の七つの回帰式のうち、１つだけが使用される場合を例示している。同図において、実線で結ばれた複数の黒丸の各々は、非観血血圧の測定値Ｍｂを表している。破線は、４回目の非観血血圧の測定がなされた時点で実行された回帰分析処理により取得された回帰式を表しており、複数の白丸の各々は、当該回帰式により算出された非観血血圧の推定値Ｅｂを表している。

４回目の非観血血圧の測定が行われてから５回目の非観血血圧の測定が行なわれるまでの間、第二測定部１２によって１分ごとに脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の測定が４回行われる。処理部１４３は、第二測定部１２による測定が行なわれる度に、回帰分析処理を通じて取得された回帰式を用いて非観血血圧の推定値Ｅｂを算出する。したがって、図３に示される例においては、４回目の非観血血圧の測定が行われてから５回目の非観血血圧の測定が行なわれるまでの間、四つの推定値Ｅｂが算出されている。

光電脈波センサ３２と心電図電極３３を用いる脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の測定が行なわれる時間間隔は、さらに短くすることもできる。その場合、二度の非観血血圧の測定の間に算出されうる非観血血圧の推定値Ｅｂの数を増やすことができる。

図４は、推定装置１４の出力部１４４から出力された推定値データＥＶに基づいて、上記のように算出された非観血血圧の推定値Ｅｂが非観血血圧の測定値Ｍｂとともにモニタ装置１０の情報提示部１３において視覚的に提示された状態を例示している。

上記のような構成によれば、目的変数パラメータの数がｎである場合に（ｎ＋１）回の非観血血圧の測定が行なわれた後は、回帰分析処理に基づいて取得された回帰式を用いて非観血血圧の推定値Ｅｂを算出できる。推定値Ｅｂの算出頻度は、非観血血圧の測定値Ｍｂの取得頻度よりも高くできる。したがって、時間不連続的になされざるを得ない非観血血圧の複数回の測定の間を補完するように非観血血圧の推定値Ｅｂを視覚的に提示することによって、非観血血圧が時間連続的に測定されているかのような状況を、ユーザに対して提供できる。すなわち、時間不連続的な手法で非観血血圧を測定しつつも、非観血血圧の時間連続的なモニタリングを疑似的に実現できる。

図５に例示されるように、推定装置１４の処理部１４３は、回帰分析処理により取得された回帰式に対し、いわゆる定数項補正を行なうように構成されうる。具体的には、処理部１４３は、４回目の非観血血圧の測定が行なわれた時点における非観血血圧の推定値Ｅｂを、回帰分析処理により取得された回帰式を用いて算出する。続いて、処理部１４３は、算出された推定値Ｅｂが４回目の非観血血圧の測定値Ｍｂと一致するように、当該回帰式の定数項ｋ０を補正する。図５において斜線が付された丸印は、定数項補正がなされた後の回帰式に基づいて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ’を表している。

図６は、推定装置１４の出力部１４４から出力された推定値データＥＶに基づいて、上記のように算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ’が非観血血圧の測定値Ｍｂとともにモニタ装置１０の情報提示部１３において視覚的に提示された状態を例示している。

このような構成によれば、回帰分析処理により取得された回帰式により算出される非観血血圧の推定値Ｅｂと最新の非観血血圧の測定値Ｍｂとの差がなくなるように補正がなされるので、次の非観血血圧の測定が行なわれるまでに実行される非観血血圧の推定値Ｅｂの算出精度を高めることができる。これにより、図４と図６の比較から明らかなように、測定値Ｍｂが視覚的に提示されている部分と推定値Ｅｂが視覚的に提示されている部分の連続性あるいは自然さを高めることができる。

前述のように、本例においては、回帰分析処理によって七つの回帰式が取得される。したがって、推定装置１４の処理部１４３は、最大で七つの回帰式を用いて七通りの非観血血圧の推定値Ｅｂを算出できる。この場合、処理部１４３は、モニタ装置１０の情報提示部１３における視覚的提示に供される推定値Ｅｂを得るために最適な一つの回帰式を選択する処理を行なうように構成される。

図７は、二つの回帰式を用いて非観血血圧の推定値を算出する場合を例示している。複数の白丸の各々は、第一の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ１を表している。なお、第一の回帰式は、図３から図６を参照して説明した回帰式と同一である。複数の十字印の各々は、第二の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ２を表している。

この場合、処理部１４３は、４回目の非観血血圧の測定値Ｍｂにより近い推定値を算出した回帰式を選択するように構成される。図７に示される例においては、推定値Ｅｂ１の方が推定値Ｅｂ２よりも測定値Ｍｂに近い。したがって、処理部１４３は、第一の回帰式を選択し、推定値Ｅｂ１に基づく推定値データＥＶを出力部１４４から出力する。結果として、モニタ装置１０の情報提示部１３において視覚的に提示される推定値Ｅｂ１は、図４と同様になる。第一の回帰式に対して定数項補正が行なわれる場合、モニタ装置１０の情報提示部１３において視覚的に提示される推定値Ｅｂ１は、図６と同様になる。

図８に例示されるように、視覚的提示に供される非観血血圧の推定値を算出するための回帰式の選択は、最初の回帰分析処理が可能とされた非観血血圧の測定の次回以降に行なわれる非観血血圧の測定時であってもよい。前述のように、４回目の非観血血圧の測定が行なわれた時点においては、第一の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ１の方が、第二の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ２よりも４回目の非観血血圧の測定値Ｍｂに近い。本例においては、この時点で最適な回帰式の選択は行なわれず、５回目の非観血血圧の測定がなされるまで、二つの回帰式を用いた二通りの推定値の算出がなされる。

なお、図８に示される例においては、各回帰式に対して定数項補正処理がなされており、補正後の第一の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ１’と補正後の第二の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ２’が例示されている。しかしながら、以降の説明は、定数項補正処理が省略される場合にも適用可能である。

推定装置１４の処理部１４３は、５回目の非観血血圧の測定が行なわれると、４回目の非観血血圧の測定時に実行された回帰分析処理により取得された二つの回帰式を用いて算出された推定値Ｅｂ１’と推定値Ｅｂ２’の各々を、５回目の非観血血圧の測定値Ｍｂと比較する。続いて、処理部１４３は、５回目の非観血血圧の測定値Ｍｂにより近い推定値を算出した回帰式を選択する。

図８に示される例においては、第二の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ２’の方が、第一の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ１よりも５回目の非観血血圧の測定値Ｍｂに近い。したがって、処理部１４３は、第二の回帰式を選択する。６回目の非観血血圧の測定がなされるまで、処理部は、第二の回帰式を用いて非観血血圧の推定値を算出し、当該推定値に基づく推定値データＥＶを出力部１４４から出力する。なお、本例では選択された第二の回帰式について定数項補正がなされているので、補正後の第二の回帰式に基づいて算出された非観血血圧の推定値には符号Ｅｂ２”を付して推定値Ｅｂ２’と区別している。

図９は、推定装置１４の出力部１４４から出力された推定値データＥＶに基づいて、上記のように算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ２”が非観血血圧の測定値Ｍｂとともにモニタ装置１０の情報提示部１３において視覚的に提示された状態を例示している。

このような構成によれば、回帰分析処理が実行可能になった時点から生じた非観血血圧の測定値Ｍｂの変化を回帰式の評価に反映させることができる。したがって、非観血血圧の推定値Ｅｂを算出するために最適な回帰式の選択を、より動的に行なうことができる。

図１０に例示されるように、推定装置１４の処理部１４３は、回帰分析処理の対象とする分析区間とサンプル数の少なくとも一方を変更しうる。

前述の通り、三種の説明変数パラメータが使用される場合、回帰分析処理を遂行するために必要なサンプルの数は少なくとも四つである。したがって、５回目の非観血血圧の測定時に行なわれる回帰分析処理においては、２回目から５回目の測定を分析区間とする少なくとも四つのサンプルが対象とされうる。図１０に示される例においては、５回目の非観血血圧の測定時に行なわれる回帰分析処理は、１回目から５回目の測定を分析区間とする五つのサンプルが対象とされている。同様に、７回目の非観血血圧の測定時に行なわれる回帰分析処理までは、分析区間とサンプル数の双方が増加している。しかしながら、７回目の非観血血圧の測定時に行なわれる回帰分析処理は、４回目から７回目の測定を分析区間とする四つのサンプルが対象とされてもよい。

分析区間とサンプル数を増加させることにより、回帰分析処理により取得される回帰式による非観血血圧の推定値の算出精度を高めることができる。サンプル数の増加を抑制しつつ、より新しい測定が分析区間に含まれるように回帰分析処理がなされる場合、演算処理負荷の増大を抑制しつつ、現時点により近い非観血血圧の状態の反映性を高めることができる。

推定装置１４の処理部１４３は、使用されるサンプル数（非観血血圧の測定値Ｍｂの数）が相違する複数の回帰分析処理を行ない、各回帰分析処理について少なくとも一つの回帰式を取得するように構成されうる。図１０に示される例においては、８回目の非観血血圧の測定において、二通りの回帰分析処理が行なわれている。第一の回帰分析処理においては、１回目から８回目の測定を分析区間とする八つのサンプルが対象とされている。第二の回帰分析処理においては、２回目から８回目の測定を分析区間とする七つのサンプルが対象とされている。

なお、第一の回帰分析処理により取得される少なくとも一つの回帰式と、第二の回帰分析処理により取得される少なくとも一つの回帰式とは一致している。例えば、本例において取得可能な上記の七通りの回帰式のうち、第一の回帰分析処理により式（６）と式（７）が取得される場合、第二の回帰分析処理によっても式（６）と式（７）が取得される。

本例においては、図７を参照して説明した例と同様に、処理部１４３は、二通りの回帰分析処理により取得された複数の回帰式から８回目の非観血血圧の測定値Ｍｂにより近い推定値を算出した一つの回帰式を選択するように構成される。この場合、処理部１４３は、９回目の非観血血圧の測定が行なわれるまでの間、選択された回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂをモニタ装置１０の情報提示部１３において視覚的に提示する推定値データＥＶを、出力部１４４から出力するように構成される。

あるいは、図８を参照して説明した例と同様に、処理部１４３は、二通りの回帰分析処理により取得された複数の回帰式から９回目の非観血血圧の測定値Ｍｂにより近い推定値を算出した一つの回帰式を選択するように構成される。この場合、処理部１４３は、１０回目の非観血血圧の測定が行なわれるまでの間、選択された回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂをモニタ装置１０の情報提示部１３において視覚的に提示する推定値データＥＶを、出力部１４４から出力するように構成される。

このような構成によれば、非観血血圧の推定値Ｅｂをより高い精度で算出可能な回帰式の選択できるだけでなく、回帰分析処理に係る最適な分析区間とサンプル数についての情報を取得できる。

推定装置１４の処理部１４３は、測定回数Ｎの増加に伴い、実行される複数の回帰分析処理の数を増やすように構成されうる。

図１０に示される例においては、９回目の非観血血圧の測定において、三通りの回帰分析処理が行なわれている。第一の回帰分析処理においては、１回目から９回目の測定を分析区間とする九つのサンプルが対象とされている。第二の回帰分析処理においては、２回目から９回目の測定を分析区間とする八つのサンプルが対象とされている。第三の回帰分析処理においては、３回目から９回目の測定を分析区間とする七つのサンプルが対象とされている。

１０回目の非観血血圧の測定においては、四通りの回帰分析処理が行なわれている。第一の回帰分析処理においては、１回目から１０回目の測定を分析区間とする十個のサンプルが対象とされている。第二の回帰分析処理においては、２回目から１０回目の測定を分析区間とする九つのサンプルが対象とされている。第三の回帰分析処理においては、３回目から１０回目の測定を分析区間とする八つのサンプルが対象とされている。第四の回帰分析処理においては、４回目から１０回目の測定を分析区間とする七つのサンプルが対象とされている。

複数の回帰分析処理により取得された複数の回帰式から最適な一つの回帰式を選択する手法については、８回目の非観血血圧の測定を参照して説明した例と同様である。

非観血血圧の測定回数Ｎが増すにつれて、回帰分析処理の対象となる分析区間とサンプル数の各々についての選択肢も増す。上記のような構成によれば、より多くの選択肢について最適な回帰式を検討できる。結果として、非観血血圧の推定値Ｅｂをより高い精度で算出可能な回帰式の選択できるだけでなく、回帰分析処理に係る最適な分析区間とサンプル数についてのより詳細な情報を取得できる。

推定装置１４の処理部１４３は、実行される複数の回帰分析処理の数が所定の値に達すると、測定回数Ｎの増加にかかわらず、実行される複数の回帰分析処理の数を一定にするように構成されうる。

図１０に示される例においては、１１回目の非観血血圧の測定において実行される回帰分析処理の数は、１０回目の非観血血圧の測定において実行される回帰分析処理の数と同じである。すなわち、処理部１４３は、実行される回帰分析処理の数を維持したまま、分析区間のみを変更している。具体的には、第一の回帰分析処理においては、２回目から１１回目の測定を分析区間とする十個のサンプルが対象とされている。第二の回帰分析処理においては、３回目から１１回目の測定を分析区間とする九つのサンプルが対象とされている。第三の回帰分析処理においては、４回目から１１回目の測定を分析区間とする八つのサンプルが対象とされている。第四の回帰分析処理においては、５回目から１１回目の測定を分析区間とする七つのサンプルが対象とされている。

検討される回帰式の選択肢を増やすことは、最適な回帰式を選択できる可能性を高めることができる一方で、処理部１４３による演算処理負荷の増大を伴う。上記のような構成によれば、演算処理負荷の増大を抑制できる。

すなわち、複数の回帰分析処理が開始される測定回数Ｎの値と、複数の回帰分析処理の数を一定にし始める測定回数Ｎの値は、要求される非観血血圧の推定値Ｅｂの算出精度と処理部１４３の処理能力に応じて適宜に定められうる。

推定装置１４の処理部１４３は、上記のように最適な一つの回帰式を選択する際に、当該回帰式を取得するための回帰分析処理に用いられたサンプル数（非観血血圧の測定値Ｍｂの数）を、最適サンプル数として特定するように構成されうる。この場合、図１に例示されるように、処理部１４３は、最適サンプル数と非観血血圧の測定回数Ｎの関係をモニタ装置１０の情報提示部１３に視覚的に提示させるためのサンプル数データＳＮを、出力部１４４から出力するように構成される。

情報提示部１３は、サンプル数データＳＮに基づいて、最適サンプル数と測定回数の関係を視覚的に提示するように構成される。図１１は、情報提示部１３において視覚的に提示された最適サンプル数と測定回数の関係の一例を示している。図１２は、同関係の別例を示している。

このような構成によれば、視覚的に提示された最適サンプル数と測定回数の関係に基づいて、被検者２０の循環動態を推定できる。例えば、図１１に例示されるように、測定回数の増加に伴って最適サンプル数が減少するような傾向が現れる場合、被検者２０に循環動態の急性変動が生じていると推定されうる。図１２に例示される傾向からは、被検者２０に循環動態の急性変動が生じていないことが推定されうる。

推定装置１４の処理部１４３は、複数の説明変数パラメータを用いて回帰分析処理が行なわれる場合において、取得された回帰式における各説明変数パラメータの寄与度を示す統計値を取得するように構成されうる。統計値の例としては、Ｆ値が挙げられる。この場合、図１に例示されるように、処理部１４３は、当該統計値をモニタ装置１０の情報提示部１３に視覚的に提示させるための統計値データＳＴを、出力部１４４から出力するように構成される。

情報提示部１３は、統計値データＳＴに基づいて、統計値を視覚的に提示するように構成される。図１３は、情報提示部１３において視覚的に提示された統計値のサマリを例示している。例示されている三つのデータは、同一の被検者に対して行なわれた別個の測定により得られたものであってもよいし、異なる複数の被検者に対して行なわれた測定により得られたものであってもよい。

本例においては、統計値のサマリは、正常時に正規化された値を５０とした場合のＦ値を示す表として視覚的に提示されている。しかしながら、統計値のサマリは、棒グラフ、円グラフ、レーダチャートなどの態様をとりうる。

このような構成によれば、取得された統計値に基づいて、非観血血圧の変動機序を推定できる。例えば、脈波伝播時間の寄与度が高い場合、心拍出量に依存する機序が推定される。心拍数の寄与度が高い場合、ストレスに依存する機序が推定される。潅流指標の寄与度が高い場合、血管抵抗に依存する機序が推定される。

これまで説明した各種の機能を有する処理部１４３は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサにより実現されうる。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＯＭやＲＡＭが例示されうる。この場合、ＲＯＭには、上述した処理を実行するコンピュータプログラムが記憶されうる。ＲＯＭは、コンピュータプログラムを記憶している記憶媒体の一例である。汎用マイクロプロセッサは、ＲＯＭ上に記憶されたコンピュータプログラムの少なくとも一部を指定してＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭと協働して上述した処理を実行する。上記のコンピュータプログラムは、汎用メモリにプリインストールされてもよいし、図１４に例示される通信ネットワーク４０を介して外部サーバ装置５０からダウンロードされて汎用メモリにインストールされてもよい。この場合、外部サーバ装置５０は、コンピュータプログラムを記憶している記憶媒体の一例である。

これまで説明した各種の機能を有する処理部１４３は、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどの上記のコンピュータプログラムを実行可能な専用集積回路によって実現されてもよい。この場合、当該専用集積回路に含まれる記憶素子に上記のコンピュータプログラムがプリインストールされる。当該記憶素子は、コンピュータプログラムを記憶している記憶媒体の一例である。処理部１４３は、汎用マイクロプロセッサと専用集積回路の組合せによっても実現されうる。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。

上記の実施形態においては、推定装置１４は、モニタ装置１０に内蔵されている。しかしながら、推定装置１４は、図１４に例示される通信ネットワーク４０を介してモニタ装置１０と通信可能な外部サーバ装置５０に内蔵されてもよい。

この場合、推定装置１４の第一受付部１４１は、通信ネットワーク４０を介してモニタ装置１０の第一測定部１１から非観血血圧の測定値Ｍｂを受信可能な通信インターフェースを備えるように構成される。推定装置１４の第二受付部１４２は、通信ネットワーク４０を介してモニタ装置１０の第二測定部１２から脈波伝播時間の測定値Ｍｐ、心拍数の測定値Ｍｈ、および潅流指標の測定値Ｍｉを受信可能な通信インターフェースを備えるように構成される。推定装置１４の出力部１４４は、通信ネットワーク４０を介してモニタ装置１０の情報提示部１３へ視覚的提示に供される各種データを送信可能な通信インターフェースを備えるように構成される。

上記の実施形態においては、回帰分析処理に複数の説明変数パラメータが用いられている。しかしながら、使用される説明変数パラメータは、一つでもよい。

上記の実施形態においては、回帰分析処理の目的変数として非観血血圧が選ばれ、複数の説明変数が用いられている。しかしながら、時間不連続的に測定がなされる適宜の生体パラメータが、目的変数として選ばれうる。また、目的変数として選ばれた生体パラメータと相関関係にある適宜の生体パラメータが、説明変数として選ばれうる。上記実施形態におけるカフ３１光電脈波センサ３２、および心電図電極３３は、選択された生体パラメータに応じて適宜に変更されうる。

１０：モニタ装置、１３：情報提示部、１４：推定装置、１４１：第一受付部、１４２：第二受付部、１４３：処理部、２０：被検者、Ｅｂ：非観血血圧の推定値、ＥＶ：推定値データ、Ｍｂ：非観血血圧の測定値、Ｍｉ：潅流指標の測定値、Ｍｈ：心拍数の測定値、Ｍｐ：脈波伝播時間の測定値、ＳＮ：サンプル数データ、ＳＴ：統計値データ

上記のような構成によれば、説明変数パラメータの数がｎである場合に（ｎ＋１）回の非観血血圧の測定が行なわれた後は、回帰分析処理に基づいて取得された回帰式を用いて非観血血圧の推定値Ｅｂを算出できる。推定値Ｅｂの算出頻度は、非観血血圧の測定値Ｍｂの取得頻度よりも高くできる。したがって、時間不連続的になされざるを得ない非観血血圧の複数回の測定の間を補完するように非観血血圧の推定値Ｅｂを視覚的に提示することによって、非観血血圧が時間連続的に測定されているかのような状況を、ユーザに対して提供できる。すなわち、時間不連続的な手法で非観血血圧を測定しつつも、非観血血圧の時間連続的なモニタリングを疑似的に実現できる。

図８に示される例においては、第二の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ２’の方が、第一の回帰式を用いて算出された非観血血圧の推定値Ｅｂ１’よりも５回目の非観血血圧の測定値Ｍｂに近い。したがって、処理部１４３は、第二の回帰式を選択する。６回目の非観血血圧の測定がなされるまで、処理部は、第二の回帰式を用いて非観血血圧の推定値を算出し、当該推定値に基づく推定値データＥＶを出力部１４４から出力する。なお、本例では選択された第二の回帰式について定数項補正がなされているので、補正後の第二の回帰式に基づいて算出された非観血血圧の推定値には符号Ｅｂ２”を付して推定値Ｅｂ２’と区別している。

Claims (12)

1. 被検者の第一生体パラメータの測定値を、時間不連続的に第一頻度で受け付ける第一受付部と、
   前記被検者のｎ種（ｎは１以上の整数）の第二生体パラメータの測定値を、前記第一頻度よりも高い第二頻度で受け付ける第二受付部と、
   前記第一受付部によるＮ回目（Ｎはｎ＋１以上の整数）の前記第一生体パラメータの測定値の受け付けまでに前記第二受付部により受け付けられた前記ｎ種の第二生体パラメータの複数の測定値に基づいて回帰分析処理を実行することにより、少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値を少なくとも一つの説明変数とする少なくとも一つの回帰式を取得する処理部と、
   を備えており、
   前記処理部は、前記第一受付部により（Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまでの間、前記第二受付部により受け付けられた前記少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値と前記少なくとも一つの回帰式に基づいて、前記第一生体パラメータの推定値を算出し、当該推定値を視覚的に提示するためのデータを出力する、
   生体パラメータ値の推定装置。
2. 前記処理部は、Ｎ回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられたときの前記推定値が当該測定値と一致するように前記少なくとも一つの回帰式の定数項を補正する、
   請求項１に記載の生体パラメータ値の推定装置。
3. 前記ｎは２以上の整数であり、
   前記処理部は、
   複数の回帰式を用いて前記回帰分析処理を実行し、
   前記Ｎ回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられたとき、当該測定値に最も近い前記推定値を算出した一つの回帰式を、前記複数の回帰式から選択し、
   （Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまで、前記一つの回帰式に基づく前記推定値を視覚的に提示するためのデータを出力する、
   請求項１または２に記載の生体パラメータ値の推定装置。
4. 前記処理部は、
   使用される前記第一生体パラメータの測定値の数と分析区間の少なくとも一方が相違する複数の回帰分析処理を実行して複数の回帰式を取得し、
   前記Ｎ回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられたとき、当該測定値に最も近い前記推定値を算出した一つの回帰式を、前記複数の回帰式から選択し、
   （Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまで、前記一つの回帰式に基づく前記推定値を視覚的に提示するためのデータを出力する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の生体パラメータ値の推定装置。
5. 前記処理部は、前記Ｎの増加に伴い、前記複数の回帰分析処理の数を増やす、
   請求項４に記載の生体パラメータ値の推定装置。
6. 前記処理部は、前記複数の回帰分析処理の数が所定の値に達すると、前記Ｎの増加にかかわらず前記複数の回帰分析処理の数を一定にする、
   請求項５に記載の生体パラメータ値の推定装置。
7. 前記処理部は、選択された前記一つの回帰式に用いられた前記第一生体パラメータの測定値の数と前記Ｎの関係を視覚的に提示するためのデータを出力する、
   請求項４から６のいずれか一項に記載の生体パラメータ値の推定装置。
8. 前記ｎは２以上の整数であり、
   前記処理部は、
   前記ｎ種の第二生体パラメータの各々について、前記回帰式における前記説明変数としての寄与度を示す統計値を取得し、
   前記統計値を視覚的に提示するためのデータを出力する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の生体パラメータ値の推定装置。
9. 前記第一生体パラメータは、非観血血圧であり、
   前記ｎ種の第二生体パラメータは、脈波伝播時間、心拍数、および潅流指標の少なくとも一つを含んでいる、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の生体パラメータ値の推定装置。
10. 被検者の生体パラメータの値を推定する推定装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムであって、
    実行されることにより、前記推定装置に、
    前記被検者の第一生体パラメータの測定値を、時間不連続的に第一頻度で受け付けさせ、
    前記被検者のｎ種（ｎは１以上の整数）の第二生体パラメータの測定値を、前記第一頻度よりも高い第二頻度で受け付けさせ、
    Ｎ回目（Ｎはｎ＋１以上の整数）の前記第一生体パラメータの測定値の受け付けまでに受け付けられた前記ｎ種の第二生体パラメータの複数の測定値に基づいて回帰分析処理を実行させることにより、少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値を少なくとも一つの説明変数とする少なくとも一つの回帰式を取得させ、
    （Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまでの間、前記少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値と前記少なくとも一つの回帰式に基づいて前記第一生体パラメータの推定値を算出させ、
    算出された前記推定値を視覚的に提示するためのデータを出力させる、
    コンピュータプログラム。
11. 被検者の第一生体パラメータの測定値を、時間不連続的に第一頻度で受け付ける第一受付部と、
    前記被検者のｎ種（ｎは１以上の整数）の第二生体パラメータの測定値を、前記第一頻度よりも高い第二頻度で受け付ける第二受付部と、
    前記第一受付部によるＮ回目（Ｎはｎ＋１以上の整数）の前記第一生体パラメータの測定値の受け付けまでに前記第二受付部により受け付けられた前記ｎ種の第二生体パラメータの複数の測定値に基づいて回帰分析処理を実行することにより、少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値を少なくとも一つの説明変数とする少なくとも一つの回帰式を取得する処理部と、
    前記第一受付部により（Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまでの間、前記第二受付部により受け付けられた前記少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値と前記少なくとも一つの回帰式に基づいて算出された前記第一生体パラメータの推定値を視覚的に提示する情報提示部と、
    を備えている、
    モニタ装置。
12. 被検者の第一生体パラメータの測定値を、時間不連続的に第一頻度で受け付け、
    前記被検者のｎ種（ｎは１以上の整数）の第二生体パラメータの測定値を、前記第一頻度よりも高い第二頻度で受け付け、
    Ｎ回目（Ｎはｎ＋１以上の整数）の前記第一生体パラメータの測定値の受け付けまでに受け付けられた前記ｎ種の第二生体パラメータの複数の測定値に基づいて回帰分析処理を実行することにより、少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値を少なくとも一つの説明変数とする少なくとも一つの回帰式を取得し、
    （Ｎ＋１）回目の前記第一生体パラメータの測定値が受け付けられるまでの間、前記少なくとも一種の前記第二生体パラメータの測定値と前記少なくとも一つの回帰式に基づいて算出された前記第一生体パラメータの推定値を視覚的に提示する、
    生体パラメータ値の推定方法。

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