JP3948676B2 - 生体モニタリングシステム、その制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、血圧等の生体状態を測定する生体モニタリングシステム、その制御方法及びプログラムに関する。

深呼吸が血圧・脈拍に影響することが知られている。例えば非特許文献１においては、糖尿病群と非糖尿病群について深呼吸の影響を比較し、両群とも深呼吸しなかった場合と比較して深呼吸した方が血圧が低くなることが報告されている。深呼吸は、３０秒間に６回行ったとしている。

森壽生、外６名，「糖尿病患者における降圧達成率および深呼吸と血圧・脈拍の関係」，日本高血圧学会，第２７回日本高血圧学会総会抄録集，平成１６年１０月７日から同９日，ｐ．１２６

しかしながら、深呼吸の仕方については標準がなく、また、例えば上記文献に記載されているように、３０秒間に６回行うと規定しても実際にタイミング等を計るのは困難であり、正確性を期そうとすれば、医者や看護士がストップウオッチ等により測定しながら被測定者に指示を出すようにしなければならず、極めて煩わしいという問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、血圧等を測定する前に深呼吸を正しく、かつ容易に行わせることができる生体モニタリングシステム、その制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の第１の特徴とするところは、深呼吸の仕方を表示する深呼吸表示手段と、この深呼吸表示手段による表示が終了した後に生体状態を測定する生体情報測定手段とを有する生体モニタリングシステムにある。生体状態を測定する前に深呼吸の仕方を表示するので、被測定者はその表示に従って深呼吸を行えばよく、正しく、かつ容易に深呼吸を行わせることができる。

前記深呼吸表示手段は、音声表示等であってもよいが、好適には、視覚的に表示する。

また、好適には、前記深呼吸表示手段は、吸うタイミングと吐くタイミングとを表示する。

また、好適には、前記深呼吸表示手段は、複数回の深呼吸のタイミングを表示する。

また、好適には、前記深呼吸表示手段は、生体の呼吸状態をアニメーション表示する。

また、好適には、呼吸停止の指示を表示する呼吸停止表示手段をさらに有し、前記生体情報測定手段は、この呼吸停止表示手段による表示から所定期間経過後に生体状態を測定する。生体情報を測定する前に呼吸の停止を指示し、所定時間経過後に生体情報を測定するので、生体に負荷をかけた状態で生体情報を測定することができる。

前記呼吸停止表示手段は、音声表示等であってもよいが、好適には、視覚的に表示する。

また、好適には、前記呼吸停止表示手段は、吸うタイミングと呼吸を停止するタイミングとを表示する。

また、好適には、前記呼吸停止表示手段は、呼吸停止終了までの残時間を表示する。

また、好適には、前記呼吸停止表示手段は、生体の呼吸状態をアニメーション表示する。

また、好適には、前記生体情報測定手段により生体情報を測定した後に前記生体情報測定手段により測定した生体情報を表示する生体情報表示手段をさらに有する。

また、好適には、前記生体情報測定手段により測定した生体情報を記憶する記憶手段をさらに有する。さらに好適には、前記生体情報表示手段は、前記記憶手段により記憶されている生体情報と今回測定した生体情報とを併せて表示する。

本発明の第２の特徴とするところは、深呼吸の仕方を表示する深呼吸表示手段と、生体状態を測定する生体情報測定手段とを有し、生体モニタリングシステムの制御手段が前記深呼吸表示手段及び前記生体情報測定手段を制御する生体モニタリングシステムの制御方法であって、
前記深呼吸表示手段に対して深呼吸の仕方を表示させ、
前記深呼吸表示手段による深呼吸の仕方の表示が終了した後に、前記生体情報測定手段に対して生体状態の測定を実施させる制御を前記制御手段が行う生体モニタリングシステムの制御方法にある。

また、好適には、前記生体モニタリングシステムは、制御手段に制御され、呼吸停止の指示を表示する呼吸停止表示手段をさらに有し、
前記呼吸停止表示手段に対して呼吸停止の指示を表示させ、
前記呼吸停止表示手段による呼吸停止の指示の表示から所定期間経過後に前記生体情報測定手段に対して生体状態の測定を実施させる制御を前記制御手段が行う。

本発明の第３の特徴とするところは、深呼吸の仕方を視覚で表示するステップと、深呼吸の仕方の表示が終了した後に生体状態を測定するステップとを、コンピュータに実行させる生体モニタリングプログラムにある。

また、好適には、呼吸停止の指示を表示するステップと、その表示から所定期間経過後に生体状態を測定するステップとをコンピュータにさらに実行させる。

本発明によれば、生体状態を測定する前に深呼吸の仕方を表示するので、正しく、かつ容易に深呼吸を行わせることができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面により説明する。

（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態の生体モニタリングシステムについて説明する。
図１において、生体モニタリングシステム１０の概略が示されている。生体モニタリングシステム１０は、生体状態を測定する測定手段として、例えば血圧測定器１２、脈拍測定器１４及び動脈血酸素飽和度測定器１６を有する。血圧測定器１２は、生体の上腕に巻
かれたマンシェットを有し、このマンシェットを加圧、減圧して最高血圧（ＳＹＳ）と最低血圧とを自動的に測定する。脈拍測定器１４は、例えば生体の橈骨動脈に圧力センサを当てて脈拍数（ＰＲ）を測定する。動脈血酸素飽和度測定器１６は、例えばパルスオキシ
メータからなり、プローブを生体の指に装着し、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）を測定する。

制御装置１８は、例えばコンピュータからなり、上記血圧測定器１２、脈拍測定器１４及び動脈血酸素飽和度測定器１６で測定した生体状態情報を処理し、この処理した情報を記憶装置２０に記憶し、あるいは表示装置２２に表示する。

図２において、上記制御装置１８による制御フローが示されている。
制御装置１８は、まずステップＳ１０において、深呼吸の仕方を表示装置２２に表示する。このステップＳ１０における具体的な表示態様については後述する。このステップＳ１０の深呼吸表示が終了すると、次のステップＳ２０において、生体情報の測定を実施す
る。即ち、前述した血圧測定器１２、脈拍測定器１４及び動脈血酸素飽和度測定器１６を駆動して被測定者の最高血圧（ＳＹＳ）、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）及び脈拍数（ＰＲ）を測定する。次のステップＳ３０においては、ステップＳ２０で測定した最高血圧（ＳＹＳ）、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）及び脈拍数（ＰＲ）を前述した記憶装置２０に記憶する。そして、次のステップＳ４０において、ステップＳ２０において測定した最高血圧（ＳＹＳ）、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）及び脈拍数（ＰＲ）を表示装置２２に表示し、処理を終了する。

図３乃至図５において、前述したステップＳ１０で実施する深呼吸の仕方の詳細が示されている。
まずステップＳ１１において、吸い込む場合の表示を行う。吸い込む場合の表示には、図４に示すように、生体２４の肺部分が空気を吸い込むように徐々に拡大するアニメーション表示部３２、空気を吸い込む向きに設定された矢印部３４、及び吸い込むタイミングを表示する吸タイミング表示部３０とが含まれる。吸タイミング表示部３０は、例えば縦に並んだ２つの点灯部３０ａ，３０ｂを有し、上の点灯部３０ａが所定時間（例えば１秒）青く点灯した後に続いて下の点灯部３０ｂが所定時間（例えば１秒）青く点灯する。被測定者は、この点灯部３０ａ，３０ｂの表示タイミングに合わせて空気を吸い込めばよい。

上記ステップＳ１１の吸い込む場合の表示が終了すると、次のステップＳ１２において、吐き出す場合の表示を行う。吐き出す場合の表示には、図５に示すように、生体２４の肺部分が空気を吐き出すように徐々に縮小するアニメーション表示部２６、空気を吐き出す向きに設定された矢印部２８、及び吐き出すタイミングを表示する吐タイミング表示部３６とが含まれる。吐タイミング表示部３６は、前述した吸タイミング表示部３０の２つの点灯部３０ａ，３０ｂに続いて例えば縦に並んだ３つの点灯部３６ａ，３６ｂ，３６ｃを有し、上の点灯部３６ａが所定時間（例えば１秒）緑に点灯した後に続いて中の点灯部３６ｂが所定時間（例えば１秒）緑に点灯し、さらに下の点灯部３６ｃが所定時間（例えば１秒）緑に点灯する。被測定者は、この点灯部３６ａ，３６ｂ，３６ｃの表示タイミングに合わせて空気を吐き出せばよい。

次のステップＳ１３においては、上記深呼吸が所定回数（例えば５回）になったか否かを判定する。所定回数に達していない場合は、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１及びステップＳ１２の処理、即ち、再度深呼吸の表示を行う。そして、ステップＳ１３において、深呼吸の表示が所定回数終了したと判定された場合は、ステップＳ１４に進み、深呼吸の表示をＯＦＦとして処理を終了し、前述したように生体情報の測定ステップに入る。
なお、深呼吸回数は、図４及び図５に示すように、回数表示部３８に表示される。
以上のように、この実施形態においては、１回の深呼吸に６秒を割り当て、５回の深呼吸で合計３０秒で深呼吸を行わせるようにしてある。

図６において、前述したステップＳ４０における表示の詳細が示されている。
この実施形態においては、最高血圧（ＳＹＳ）、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）及び脈拍数（ＰＲ）を３軸として各数値を三角形で結ぶようにしたトライアングルスコアとして表示される。即ち、図６の実線は、記憶装置２０に記憶されている過去の測定データのト
ライアングルを示し、図６の点線は、今回行った測定データのトライアングルを示し、両者を比較できるようにしてある。

なお、本実施形態においては、過去の測定データと今回の測定データとを比較するようにしたが、例えば手術に用いられる場合は、治療前に測定した測定データと治療後に測定した測定データとを比較するようにしてもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の生体モニタリングシステムについて説明する。
上記第１の実施形態の生体モニタリングシステムは、被測定者が深呼吸をした後に、被測定者の最高血圧（ＳＹＳ）、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）及び脈拍数（ＰＲ）等の生体情報を測定するものであった。

これに対して、本発明の第２の実施形態の生体モニタリングシステムは、被測定者に対して息を吸い込んだ状態で呼吸を停止させ、所定期間経過後に生体情報を測定することにより、被測定者に対して負荷をかけた状態における生体情報を測定することができるようにしたものである。

本実施形態の生体モニタリングシステムの基本的な構成は、図１に示した第１の実施形態の生体モニタリングシステムと同様であるためその説明は省略する。

次に、本実施形態の生体モニタリングシステムによる制御フローを図７を参照して説明する。
まずステップＳ１１０において、息を吐き出す場合の表示を行う。息を吐き出す場合の表示は、図５に示した表示方法と同様な表示方法を用いることができる。

上記ステップＳ１１０の吐き出す場合の表示が終了すると、次のステップＳ１２０において、息を吸い込む場合の表示を行う。この息を吸い込む場合の表示についても、図４に示した表示方法と同様な表示が方法を用いることができる。

次のステップＳ１３０においては、呼吸を一定時間停止して息を止めることを被測定者に指示する表示を行う。この呼吸停止を指示する表示では、図８に示すように、生体２４の肺部分が一定の状態となることを示すアニメーション表示部４３、呼吸を停止することを示す表示部４１、及び呼吸を停止するタイミングを表示する呼吸停止タイミング表示部４０とが含まれる。呼吸停止タイミング表示部４０は、例えば、縦に並んだ複数の点灯部４０a〜４０ｆを有し、この点灯部４０ａ〜４０ｆが上から順次所定時間（例えば５秒）青く点灯することにより呼吸を停止して息を止める時間を表示する。被測定者は、この点灯部４０a〜４０ｆの表示が行われる間は呼吸を停止して息を止める状態を継続するようにする。

そして、ステップＳ１４０において一定時間（例えば、３０秒）が経過したか否かが判定され、一定時間が経過すると、次のステップＳ１５０において生体情報の測定が実施される。即ち、図１に示した血圧測定器１２、脈拍測定器１４及び動脈血酸素飽和度測定器１６を駆動して被測定者の最高血圧（ＳＹＳ）、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）及び脈拍数（ＰＲ）を測定する。

なお、点灯部４０ｆは、呼吸停止状態を終了しても良いことを被測定者に示すために設けられていて、ステップＳ１５０における生体情報の測定が終了すると、点灯部４０ｆが点灯することにより、被測定者は呼吸停止状態を終了して良いことを知ることができる。
なお、呼吸停止状態終了までの残時間は、図８に示すように、残時間表示部４２に表示される。この残時間表示部４２により、被測定者は、息を止めておく必要がある残時間を知ることができる。

次のステップＳ１６０においては、ステップＳ１５０で測定した最高血圧（ＳＹＳ）、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）及び脈拍数（ＰＲ）を前述した記憶装置２０に記憶する。そして、次のステップＳ１７０において、ステップＳ１５０において測定した最高血圧（ＳＹＳ）、動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ_２）及び脈拍数（ＰＲ）を表示装置２２に表示し、処理を終了する。

なお、図６に示した表示例では、記憶装置２０に記憶されている過去の測定データと、今回行った測定データとを表示していたが、本実施形態のように呼吸を停止した状態で生体情報を測定した場合には、過去に測定した通常のデータ、深呼吸後に測定したデータおよび今回の呼吸停止状態での測定データという３つの測定データを比較して表示するようにしても良い。

息を吸うと交感神経が活性化され、息を吐くと副交感神経優位になり、息を吸ったまま息を止めると、交感神経が活性の状態が継続する。つまり、深呼吸後は副交感神経が優位になっているため、息を止めた時の測定データを深呼吸後の測定データと比較することにより、自律神経がどのように働いているかをとらえることが可能となる。

なお、本実施形態では、息を止める時間として３０秒を用いた場合について説明しているが、息を止める時間は、被測定者の年齢、健康状態、既往歴、性別等に応じて適切な値に設定することができるものである。

以上述べたように、本発明は、血圧等の生体状態の測定を行う生体モニタリングシステムに利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る生体モニタリングシステムを示す概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る生体モニタリングシステムにおいて、全体の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る生体モニタリングシステムにおいて、深呼吸表示に関する制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る生体モニタリングシステムにおいて、深呼吸時吸い込む場合を表示した表示装置における画面図である。 本発明の第１の実施形態に係る生体モニタリングシステムにおいて、深呼吸時吐き出す場合を表示した表示装置における画面図である。 本発明の第１の実施形態に係る生体モニタリングシステムにおいて、過去と今回との測定データをトライアングルスコアとして比較して表示した表示装置における画面図である。 本発明の第２の実施形態に係る生体モニタリングシステムにおいて、全体の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る生体モニタリングシステムにおいて、呼吸を停止する場合を表示した表示装置における画面図である。

符号の説明

１０ 生体モニタリングシステム
１２ 血圧測定器
１４ 脈拍測定器
１６ 動脈血酸素飽和度測定器
１８ 制御装置
２０ 記憶装置
２２ 表示装置
２４ 生体
２６ 吸い込む場合のアニメーション表示部
２８ 吸い込む場合の矢印部
３０ 吸タイミング表示部
３２ 吐き出す場合のアニメーション表示部
３４ 吐き出す場合の矢印部
３６ 吐タイミング表示部
３８ 回数表示部
４０ 呼吸停止タイミング表示部
４１ 呼吸を停止することを示す表示部
４２ 呼吸停止終了までの残時間表示部
４３ 呼吸を停止する場合のアニメーション表示部

Claims (17)

1. 深呼吸の仕方を表示する深呼吸表示手段と、この深呼吸表示手段による表示が終了した後に生体状態を測定する生体情報測定手段とを有する生体モニタリングシステム。
2. 前記深呼吸表示手段は、視覚的に表示する請求項１記載の生体モニタリングシステム。
3. 前記深呼吸表示手段は、吸うタイミングと吐くタイミングとを表示する請求項１又は２記載の生体モニタリングシステム。
4. 前記深呼吸表示手段は、複数回の深呼吸のタイミングを表示する請求項１乃至３いずれか記載の生体モニタリングシステム。
5. 前記深呼吸表示手段は、生体の呼吸状態をアニメーション表示する請求項１乃至４いずれか記載の生体モニタリングシステム。
6. 呼吸停止の指示を表示する呼吸停止表示手段をさらに有し、
   前記生体情報測定手段は、この呼吸停止表示手段による表示から所定期間経過後に生体状態を測定する請求項１記載の生体モニタリングシステム。
7. 前記呼吸停止表示手段は、視覚的に表示する請求項６記載の生体モニタリングシステム。
8. 前記呼吸停止表示手段は、吸うタイミングと呼吸を停止するタイミングとを表示する請求項６または７記載の生体モニタリングシステム。
9. 前記呼吸停止表示手段は、呼吸停止終了までの残時間を表示する請求項６乃至８いずれか記載の生体モニタリングシステム。
10. 前記呼吸停止表示手段は、生体の呼吸状態をアニメーション表示する請求項６乃至９いずれか記載の生体モニタリングシステム。
11. 前記生体情報測定手段により生体情報を測定した後に前記生体情報測定手段により測定した生体情報を表示する生体情報表示手段をさらに有する請求項１乃至１０いずれか記載の生体モニタリングシステム。
12. 前記生体情報測定手段により測定した生体情報を記憶する記憶手段をさらに有する請求項１乃至１１いずれか記載の生体モニタリングシステム。
13. 前記生体情報表示手段は、前記記憶手段により記憶されている生体情報と今回測定した生体情報とを併せて表示する請求項１２記載の生体モニタリングシステム。
14. 深呼吸の仕方を表示する深呼吸表示手段と、生体状態を測定する生体情報測定手段とを有し、生体モニタリングシステムの制御手段が前記深呼吸表示手段及び前記生体情報測定手段を制御する生体モニタリングシステムの制御方法であって、
    前記深呼吸表示手段に対して深呼吸の仕方を表示させ、
    前記深呼吸表示手段による深呼吸の仕方の表示が終了した後に、前記生体情報測定手段に対して生体状態の測定を実施させる制御を前記制御手段が行う生体モニタリングシステムの制御方法。
15. 前記生体モニタリングシステムは、制御手段に制御され、呼吸停止の指示を表示する呼吸停止表示手段をさらに有し、
    前記呼吸停止表示手段に対して呼吸停止の指示を表示させ、
    前記呼吸停止表示手段による呼吸停止の指示の表示から所定期間経過後に前記生体情報測定手段に対して生体状態の測定を実施させる制御を前記制御手段が行う請求項１４記載の生体モニタリングシステムの制御方法。
16. 深呼吸の仕方を視覚で表示するステップと、深呼吸の仕方の表示が終了した後に生体状態を測定するステップとを、コンピュータに実行させる生体モニタリングプログラム。
17. 呼吸停止の指示を表示するステップと、その表示から所定期間経過後に生体状態を測定するステップとを、コンピュータにさらに実行させる請求項１６記載の生体モニタリングプログラム。

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