JP6560875B2 - 計測モジュールおよびその制御方法、血圧脈波検査装置 - Google Patents

Description

本発明は計測モジュールおよびその制御方法、血圧脈波検査装置に関し、特に生体信号の計測モジュールおよびその制御方法、血圧脈波検査装置に関する。

従来、動脈硬化等の血管疾患の指標として、下肢と上肢で計測した血圧の比（下肢上肢血圧比）や、脈波伝播速度又は脈波速度(Pulse Wave Velocity:ＰＷＶ)が一般的に用いられている。下肢上肢血圧比としては、例えば上腕と足首で計測した収縮期血圧の比（ＡＢＩ）や上腕と足趾で計測した収縮期血圧の比（ＴＢＩ）などが知られており、下肢の動脈狭窄の有無を表す指標として用いられる。一方、ＰＷＶは心臓から大動脈に血液を送り出す際に派生した血管壁圧が動脈中を移動する際に発生する波動が血管壁を伝わる早さであり、速くなるほど血管が硬くなっていることを意味する。ＰＷＶは血管上の２点の脈波及びその伝播時間（ＰＷＴ）を計測し、この２点間の距離を伝播時間で除すことにより求められる。

また、本出願人は血圧に依存しない血管硬化度指標として、以下の式で表される評価値βを提案した（特許文献１）。
β＝（２ρ／ΔＰ）・ｌｎ（Ｐ_s／Ｐ_d）・ＰＷＶ²
（ただし、ρは血液密度（定数）、Ｐ_sは収縮期血圧、Ｐ_dは拡張期血圧、ΔＰ＝Ｐ_s−Ｐ_d、ｌｎ（）は自然対数である）

特許第４６２７４１８号公報

被検者の負荷が小さく、脈波信号と血圧値の両方を計測可能であることから、脈波信号や血圧値の計測にはカフ（マンシェット）が一般に用いられている。具体的には、カフを計測部位に巻回して装着し、カフ内のゴム嚢に連結されたホースを通じてゴム嚢に給気することで装着部位を加圧し、ホースの近端側に設けた圧力センサにより、ゴム嚢とホース内の気体を通じて伝播する圧力の変化を脈波信号として計測する。検出される脈波信号に応じてゴム嚢の圧力を制御することにより、オシロメトリック法による血圧値の計測が可能である。

このように、カフを用いた脈波信号や血圧値の計測は、計測部位の拍動をゴム嚢およびホース内の気体の圧力変化として検出するものであるため、検出できる拍動が四肢と比較して小さな足趾で計測される脈波信号はもともとレベルが低い（振幅が小さい）。さらに、計測装置から足趾までの距離が長いため、脈波信号のレベルが一層低くなる。

足趾により近い位置での計測を行って足趾の脈拍信号（および血圧値）の計測精度を向上させるため、足趾の脈波信号や血圧値を計測するための構成（ポンプや圧力センサ）を計測装置本体の外部モジュールとして構成することもある。しかし、このような構成とするには、計測装置本体が内蔵する四肢用の計測部と、足趾用の計測部とを別個に設計する必要があった。また、計測装置は計量法の検定を受ける必要があるが、足趾用の外部計測部を計測装置本体に接続した状態と、足趾用の外部計測部を計測装置本体に接続しない状態とで、別個に検定を受けなければならない。さらに、計量法の検定を受けた構成でしか販売できないため、足趾用の外部計測部を計測装置本体に接続しない状態で購入した顧客が、後で足趾用の外部計測部の追加を希望しても、足趾用の外部計測部のみを販売することができないといった問題が生じていた。

本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものである。本発明は、柔軟な組み合わせでの使用を容易に実現可能な計測モジュールおよびその制御方法、ならびに血圧脈波検査装置を提供することを目的とする。

上述の目的は、操作部と、外部装置と接続するためのコネクタと、被検者の足趾または四肢の部位に装着されるカフを用いて血圧値および／または脈波信号の計測を実行する制御手段とを有する、生体信号の計測モジュールであって、制御手段は、コネクタに外部装置が接続されていない場合には、操作部による操作に応じて計測を実行し、コネクタに外部装置が接続されている場合には、計測モジュールが外部装置の内蔵計測モジュールとして使用されているのか、外部計測モジュールとして使用されているのかを判定し、内蔵計測モジュールとして使用されていると判定される場合には四肢用の計測を、外部計測モジュールとして使用されていると判定される場合には足趾用の計測を、外部装置からの計測開始指示に応じて実行する、ことを特徴とする計測モジュールによって達成される。

このような構成により、本発明によれば、柔軟な組み合わせでの使用を容易に実現可能な計測モジュールおよびその制御方法、ならびに血圧脈波検査装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る血圧脈波計測モジュールの機能構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る計測モジュールの外観例を示す斜視図である。 実施形態に係る計測モジュールの計測処理動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態に係る血圧脈波検査装置の外観例を模式的に示す斜視図である。 実施形態に係る血圧脈波検査装置の筐体構造の例を示す斜視図である。 実施形態に係る血圧脈波検査装置に外部計測モジュールを接続した状態を模式的に示す斜視図である。 実施形態に係る血圧脈波検査装置の機能構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る血圧脈波検査装置の計測処理動作を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明をその例示的な実施形態に基づいて詳細に説明する。
●（血圧脈波計測モジュールの構成）
図１は、本実施形態の血圧脈波計測モジュール（以下、単に計測モジュールという）の機能構成例を示すブロック図である。本実施形態の計測モジュール１５０は、単体で血圧（脈波）計として機能するほか、計測装置の外付け計測モジュールとしても、内蔵計測モジュールとしても使用可能に構成されている。

カフ１０は、内部にゴム嚢１９を有し、ゴム嚢１９にはエアホースが接続されている。エアホースの一端に設けられたコネクタを計測モジュール１５０のエアコネクタ２４に取り付けることによって、カフ１０が計測モジュール１５０に取り付けられる。計測モジュール１５０内ではエアコネクタ２４に圧力センサ１２、定排弁１４、急排弁１６、ポンプ１８が共通の気体流路で接続されており、カフ制御部２０が主制御部３０の制御に従って定排弁１４、急排弁１６、ポンプ１８の動作を制御する。

圧力センサ１２は例えばピエゾ素子などを用いた圧力−電気変換センサであり、カフ（ゴム嚢１９）内部の圧力を電気信号（容積脈波信号）として出力する。この電気信号は、ＡＤコンバータ２２によって所定周波数でサンプリングされ、デジタルデータ化される。

定排弁１４は一定流量でゴム嚢１９から排気するための排気弁であり、流量を制御するために開口度を段階的に制御可能である。急排弁１６は流量制御機能を持つ必要はなく、全閉と全開の２状態とが制御可能な排気弁であってよい。カフ１０（ゴム嚢１９）を加圧する際にはいずれの排気弁も全閉の状態に制御され、血圧値の計測時には、駆血後、血圧値の決定までの脈波信号検出時には定排弁１４が、血圧値の決定後にはさらに急排弁１６が、それぞれカフ制御部２０の制御に基づいて開かれる。カフ制御部２０は、後述する主制御部３０の制御に従ってポンプ１８及び定排弁１４及び急排弁１６を制御し、計測時のカフ圧を制御する。

図１では、説明及び理解を容易にするため、カフ１０が１つ接続される構成を示しているが、カフ１０が２つ接続される場合には、エアコネクタ２４、圧力センサ１２、定排弁１４、急排弁１６、ポンプ１８がもう一組設けられる。カフ制御部２０も２つ設けてもよいが、１つのカフ制御部２０で２組の定排弁１４、急排弁１６、ポンプ１８の動作を制御してもよい。また、ＡＤコンバータ２２についても、２つ設けてもよいし、２つの圧力センサ１２からの出力を１つのＡＤコンバータ２２で処理してもよい。

ＡＤコンバータ２２でデジタルデータ化された圧力信号５２は主制御部３０、信号処理部４０及び脈波信号フィルタ５０へ供給される。
脈波信号フィルタ５０は圧力信号に含まれる脈波信号を抽出するフィルタである。脈波信号フィルタ５０は一般的な脈拍の周波数を透過する帯域通過フィルタにより実現することが可能である。なお、四肢の部位で計測される脈波と、足趾で計測される脈波とでは周波数帯域が異なるため、測定部位に応じて適切な周波数特性のフィルタを用いる。脈波信号フィルタ５０としてアナログフィルタを用いる場合、圧力センサ１２の出力を直接脈波信号フィルタ５０へ入力するとともに、ＡＤコンバータ２２を脈波信号フィルタ５０の後段にも配置すればよい。

脈波信号フィルタ５０により抽出された脈波信号５４と、ＡＤコンバータ２２が出力する圧力信号５２は、信号処理部４０に入力される。信号処理部４０は、圧力信号５２及び脈波信号５４とから、周知のオシロメトリック法に基づいた方法により血圧決定処理を行い、最低及び最高血圧値を決定する。決定した血圧値は主制御部３０へ通知する。なお、血圧値の計測でなく、脈波の計測を行う場合、信号処理部４０は脈波信号フィルタ５０の出力を主制御部３０に供給する。

主制御部３０は、計測モジュール１５０全体の動作を制御し、脈波および／または血圧値の自動計測を実現する。なお、図１において、主制御部３０、信号処理部４０及び脈波信号フィルタ５０は別個の構成として記載しているが、１つのマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）が、これら各部の機能を実現するための制御ソフトウェアを実行することにより、所謂ソフト的に実現してもよい。

表示装置６０は例えばＬＣＤのようなドットマトリックス形式のディスプレイやＬＥＤランプなどから構成され、主制御部３０の制御に従って計測モジュール１５０の動作状態や計測結果、ガイダンスなどを例えばグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を用いて表示する。なお、表示装置６０に代えて、或いは加えて、スピーカやプリンタといった他の出力装置が備えられていてもよい。

記憶部７０は計測モジュール１５０が動作するために必要な情報や、計測時に入力される情報（被計測者の情報など）、計測データなどを記憶する記憶装置であり、不揮発性の半導体メモリカードなどが代表的である。なお、主制御部３０、信号処理部４０及び脈波信号フィルタ５０などをソフト的に実現する場合、ＣＰＵが実行する制御プログラムは記憶部７０に記憶される。

操作部８０は、例えばキーやボタン、表示装置６０に取り付けられたタッチパネルなどであり、ユーザが計測モジュール１５０に指示を与えるために用いられる。操作部８０の操作は主制御部３０が監視している。

外部インタフェース（Ｉ／Ｏ）９０は、血圧脈波検査装置のような外部装置を計測モジュール１５０に接続するためのインタフェースであり、コネクタを有している。後述するように、外部Ｉ／Ｏ９０のコネクタは、計測モジュール１５０を内蔵可能な外部装置の筐体内の設けられたコネクタに直接接続（嵌合）するものが用いられる。計測モジュール１５０は、外部Ｉ／Ｏ９０に接続された外部装置と通信したり、外部装置から電源を供給されたりする。

詳細は後述するが、計測モジュール１５０は、外部Ｉ／Ｏ（コネクタ）９０に外部装置が接続されている場合には外部装置からの指示に応じて脈波信号や血圧値の計測を行う。また、外部Ｉ／Ｏ９０に外部装置が接続されていない場合には操作部８０からの指示に応じて脈波信号や血圧値の計測を行う。

図２は、計測モジュール１５０の外観斜視図であり、図１と同じ構成要素には同じ参照数字を付してある。図２に示すように、計測モジュール１５０は単体の血圧脈波計として利用可能な構成を有しており、外部装置に接続されない場合にはバッテリーで動作する。ユーザは表示装置６０の下に設けられた操作部８０を用いて、脈波信号や血圧値の計測を指示することができる。なお、図２には、カフを接続するためのエアコネクタ２４を２つ備え、２ｃｈの計測が可能な構成を有する場合の計測モジュール１５０の外観例を示している。

●（計測モジュールの動作）
図３は、本実施形態の計測モジュール１５０の全体的な動作の流れを説明するためのフローチャートである。
主制御部３０は、Ｓ１０１で、計測モジュール１５０の電源がＯＮされたか否かを判定する。本実施形態において計測モジュール１５０の電源は、外部Ｉ／Ｏ９０に外部装置が接続されていなければ操作部８０の操作により、外部Ｉ／Ｏ９０に外部装置が接続されていれば外部Ｉ／Ｏ９０のコネクタの電源ピンを通じた外部装置からの電源供給の開始によりＯＮされる。主制御部３０は電源がＯＮされていなければＳ１０１の判定処理を繰り返し、電源がＯＮされれば処理をＳ１０３へ進める。

Ｓ１０３で主制御部３０は、外部Ｉ／Ｏ９０に外部装置が接続されているか否かを判定する。外部装置の接続有無は、例えばコネクタの特定のピンまたは端子の電位を調べることで判定することができるが、これに限定されない。主制御部３０は、外部Ｉ／Ｏ９０に外部装置が接続されていると判定されればＳ１１１へ、外部Ｉ／Ｏ９０に外部装置が接続されていないと判定されればＳ１０５へ、それぞれ処理を進める。

Ｓ１０５で主制御部３０は、操作部８０から計測開始指示があったか否かを判定する。主制御部３０は、計測開始指示があったと判定されればＳ１０７へ処理を進め、計測開始指示がないと判定されればＳ１０５を繰り返し実行する。なお、Ｓ１０５で操作部８０から計測開始指示以外の操作（例えば設定指示など）があれば、主制御部３０は操作に対応した処理を実行する。

Ｓ１０７で主制御部３０は、操作部８０から計測開始指示が入力された時点における計測設定（例えば計測内容と計測部位）に基づく計測処理を実行する。主制御部３０は、予め記憶されている、部位と計測内容との組み合わせに応じた制御パターンに基づいて、ポンプ１８、定排弁１４、急排弁１６等の動作を制御し、脈波信号および／または血圧値の計測を行う。足趾用のカフと四肢用のカフとはゴム嚢の容積が大きく異なるため、四肢の部位と足趾とではカフの給排気制御が異なる。また、脈波信号フィルタ５０の周波数特性も、それぞれの計測部位に適したものに切り替える。

なお、設定された計測部位（四肢または足趾）と、接続されているカフ１０の種別とが異なっている場合には、エラー表示等を行って計測を中止する。接続されているカフの種別は、給気に対する圧力の上昇度合いによって判別することができる。

Ｓ１０９で主制御部３０は、計測結果の保存や表示を行い、処理をＳ１２１に進める。血圧値の計測を行った場合、主制御部３０は、信号処理部４０において血圧値が決定されると、計測結果を記憶部７０に保存するとともに、表示装置６０に表示する。また、脈波信号の計測を行った場合、主制御部３０は信号処理部４０から入力される脈波信号を予め定められた期間（例えば５〜１２０秒の範囲）について記憶部７０に保存する。主制御部３０は、計測中、脈波信号を表示装置６０に表示してもよい。なお、脈波信号と血圧値の両方を計測する場合、主制御部３０は先に脈波信号を計測し、次いで血圧値を計測する。

Ｓ１２１で主制御部３０は、計測処理の終了条件を満たしたか否かを判定し、終了条件を満たしていないと判定されれば待機し、終了条件を満たしていると判定されれば処理を終了する。なお、計測処理の終了条件は、外部装置に接続されているかどうかや、計測の種類に応じて予め定めておくことができる。外部装置に接続されていない場合には、Ｓ１０９で計測結果の保存や表示を行ったら計測処理を終了してもよい。

一方、外部Ｉ／Ｏ９０に外部装置が接続されていると判定された場合、Ｓ１１１で主制御部３０は、外部Ｉ／Ｏ９０を通じて外部装置から計測開始指示を受信したか否かを判定する。主制御部３０は計測開始指示を受信していると判定された場合には処理をＳ１１３へ進め、計測開始指示を受信していないと判定された場合にはＳ１１１で受信を待機する。なお、外部装置が接続されている場合、計測モジュール１５０は外部装置から指示される内容及びタイミングで計測を実行するため、Ｓ１１１で主制御部３０は操作部８０を無効化してもよい。

Ｓ１１３で主制御部３０は、受信した計測開始指示により指定された計測内容と動作モード（または測定部位）を判別する。本実施形態では、外部装置からの計測開始指示に、計測内容（脈波信号および／または血圧値）および、動作モード（外部接続モードか内部接続モードか）が指定されているものとする。外部接続モードは、計測モジュール１５０が外部計測モジュールとして使用されていることを示し、内部接続モードは、計測モジュール１５０が内蔵計測モジュールとして使用されていることを示す。動作モードの代わりに、計測部位（足趾か四肢の部位か）が指定されてもよい。

主制御部３０は、計測開始指示に外部接続モード（あるいは計測部位として足趾）が指定されていればＳ１１５に、内部接続モード（あるいは計測部位として四肢）が指定されていればＳ１１７に処理を進める。Ｓ１１５で主制御部３０は、カフ１０が足趾に装着されていることを前提とした足趾モードの計測処理を実行する。また、Ｓ１１７で主制御部３０は、カフ１０が四肢の部位に装着されていることを前提とした四肢モードの計測処理を実行する。なお、設定された動作モード（または計測部位）と、接続されているカフ１０の種別との対応が異なっている場合、主制御部３０は外部Ｉ／Ｏ９０から外部装置にエラー送信を行い、計測を中止する。

Ｓ１１９で主制御部３０は、計測結果（血圧値）を外部Ｉ／Ｏ９０を通じて外部装置に送信し、処理をＳ１２１へ進める。脈波信号については、計測開始とともにリアルタイムで外部装置に送信する。Ｓ１２１で主制御部３０は、例えば外部装置からの計測処理終了指示の受信など、予め定めた計測処理終了条件が満たされたか判定し、満たされれば計測処理を終了する。一方、予め定めた計測処理終了条件が満たされていないと判定されれば、予め定めた計測処理終了条件が満たされるまで計測を継続したり（脈波計測の場合）、終了条件が満たされるまで待機したりする。

●（血圧脈波計測装置の構成）
図４は、計測モジュール１５０を内蔵もしくは外付して利用可能な血圧脈波計測装置の例示的な外観を示す斜視図である。血圧脈波計測装置は本体１００と、操作部を兼ねる表示部（操作部／表示部）３００とから構成される。なお、図４では省略しているが、使用時においては本体１００と操作部／表示部３００とはケーブルで接続される。本体１００は外装材である天面カバー１０１Ｔ、側面カバー１０１Ｓ、および背面カバー１０１Ｒが着脱可能に取り付けられた筐体１０１（図５）から構成される。

本体１００の正面には電源スイッチ１０１１、メモリカードスロット１０１２、ＵＳＢコネクタ１０１３、インジケータ１０１４が配置されている。また、操作部／表示部３００には、血圧脈波計測装置の操作部を構成するタッチパネル３００１やスイッチ群３００２が設けられている。血圧脈波計測装置の電源は、操作部／表示部３００からもＯＮ／ＯＦＦが可能である。

図５は、本体１００の筐体構成を背面側からみた斜視図であり、説明及び理解を容易にするため、天面カバー１０１Ｔ、背面カバー１０１Ｒ、および側面カバー１０１Ｓを取り外した状態を示している。

本体１００の骨格を構成する筐体部１０１は、直方体状の第１のフレーム部１０２と、第１のフレーム部１０２に隣接した両側に対称に取り付けられた直方体状の第２および第３のフレーム部１０３、１０４とからなる。第１のフレーム部１０２は、第２および第３のフレーム部１０３、１０４よりも１／２〜１／３程度奥行き方向（図５のＺ方向）に短く形成され、他の幅方向および高さ方向（図５のＸ方向およびＹ方向）のサイズはほぼ同等に形成されている。このような構成にすることで、本体１００の外形を構成する６つの側面部のうち一側面にＹ方向に延びる所定深さの溝部１０５が形成される。この溝部１０５は、その高さ（Ｙ方向の寸法）および深さ（Ｚ方向の寸法）が第２および第３のフレーム部１０３、１０４の対向する側面部１０３ａ、１０４ａにより規定され、開口幅（図４のＸ方向の寸法）が第１のフレーム部１０２の背面部１０２ａにより規定される。

第１のフレーム部１０２には、バッテリーが内蔵されている。また、第１のフレーム部１０２には、冷却用ファンが内蔵され、第２および第３のフレーム部１０３、１０４を含めた内部の温度上昇を防ぐための通気路として機能する。第２のフレーム部１０３には、上段に制御ユニット（不図示）が内蔵され、下段には心電心音計測モジュール用のスロット１１１が設けられている。心電心音計測モジュールは、心電電極や心音マイクを用いて、被検者の心電図信号や心音信号を計測する。

制御ユニットには、操作部／表示部３００を接続するためのインタフェース１８０（例えばＨＤＭＩ（登録商標）やMini display port、Lightning（登録商標）インタフェースなど）、プリンタなどを接続するためのインタフェース１９０（例えばＵＳＢ）、ネットワークインタフェース１９５などが設けられている。また、スロット１１１の近傍には、血圧脈波計測モジュール１５０を外付する場合に接続可能なインタフェース１７０が設けられている。

第３のフレーム部１０４には、血圧脈波計測モジュール１５０などの計測モジュールを収容するスロット１１０が２つ設けられるほか、最下段に電源ユニット１６０が内蔵されている。電源ユニット１６０は、商用電源（ＡＣ）や電池などの電源からの電力を制御ユニットや各スロット１１０、１１１に収容されている計測モジュールに供給する。なお、計測モジュール１５０がスロットに収容された場合、操作部８０や表示装置６０は側面部１０４ａによって隠蔽され、計測モジュール１５０を操作部８０から操作することはできない。

図５では第３のフレーム部に２つ設けられているスロット１１０のうち上側の１つに計測モジュール１５０が収容され、下側の１つは空きの状態を示している。スロットの最奥部には、計測モジュール１５０の外部Ｉ／Ｏ９０が有するコネクタと直接接続される（嵌合する）コネクタ１５５が設けられている。コネクタ１５５は第２のフレーム部１０３に内蔵される制御ユニットと電気的に接続されており、制御ユニット内の演算制御部１２０（図７）と計測モジュール１５０の主制御部３０との通信を可能にしている。また、コネクタ１５５は電源ユニット１６０にも接続されており、スロット１１０に収容された計測モジュールに電源ユニット１６０から電源を供給することを可能にしている。

上述の通り、計測モジュール１５０は血圧脈波測定装置に内蔵することも外付することも可能であるが、制御ユニット（演算制御部１２０）は、スロット１１０に収容され、コネクタ１５４に接続される（内蔵計測モジュールとして用いられる）血圧脈波計測モジュール１５０は四肢用として取り扱う。一方、インタフェース１７０に接続される（外部計測モジュールとして用いられる）血圧脈波計測モジュール１５０は足趾用として取り扱う。

図６に、四肢４箇所および足趾２箇所で血圧脈波計測を行う場合の計測モジュール１５０の接続形態を模式的に示す。上述の通り、計測モジュール１５０を外付する場合には、インタフェース１７０にケーブル１５３を用いて接続する。ケーブル１５３の、計測モジュール１５０の外部Ｉ／Ｏ９０に接続する側のプラグ１５４は、スロット１１０のコネクタ１５５と対応した形状を有する。例えば、計測モジュール１５０の外部Ｉ／Ｏ９０にレセプタクルコネクタを用い、対応するクレイドルプラグコネクタをスロット１１０に、プラグコネクタをケーブル１５３のプラグ１５４に用いることができる。また、インタフェース１７０のコネクタを外部Ｉ／Ｏ９０のコネクタと同じにし、ケーブル１５３をインタフェース１７０に接続するコネクタ１５２をプラグ１５４と同じに形成すると、制御ユニットと計測モジュール１５０とのやりとりが外付、内蔵にかかわらず共通化できるため好ましい。

図７は、血圧脈波検査装置の機能構成例を示すブロック図であり、図５、図６と同じ構成には同じ参照数字を付し、重複する説明は省略する。なお、計測モジュールに接続される電極、センサ、カフなどは省略してある。

演算制御部１２０は、制御ユニット内に存在し、血圧脈波検査装置全体の動作を制御する。演算制御部１２０は、例えば図示しない１つ以上のプログラマブルプロセッサ（ＣＰＵ、ＭＰＵなど）と、ＲＯＭ、ＲＡＭ（不揮発性ＲＡＭを含む）を有する。演算制御部１２０は、ＲＯＭや保存部１３０に記憶されている制御プログラムを実行することにより、血圧脈波検査装置の機能を実現する。保存部１３０は例えばハードディスクドライブや書き込み可能な光ディスクドライブ、不揮発性半導体メモリ等の不揮発性記憶装置であってよい。なお、本体１００に設けられたメモリカードスロット１０１２に装着された半導体メモリカードも保存部１３０の一部を形成する。

プリンタ４００は典型的にはサーマルプリンタであり、計測した生体信号や計測結果レポートなどを印字出力する。なお、プリンタ４００は必須ではない。

●（血圧脈波検査装置の動作）
上述した構成を有する血圧脈波検査装置の動作について、図８のフローチャートをさらに用いて説明する。
Ｓ２０１において演算制御部１２０は、電源がＯＮされたか否かを判定する。上述の通り、電源ＯＮは本体１００の前面もしくは操作部／表示部３００に設けられた電源スイッチの操作による。電源ＯＦＦであれば演算制御部１２０は電源ＯＮとなるのを待機し、電源ＯＮであれば処理をＳ２０３に進める。

Ｓ２０３で演算制御部１２０は、スロット１１０、１１１、インタフェース１７０に接続されている計測モジュールの有無を確認する。また、必要に応じて演算制御部１２０は接続されている計測モジュールと通信するなどして計測モジュールの種別を認識する。各スロットやインタフェースに接続される計測モジュールの種類が予め決まっている場合には、単に接続の有無を確認すればよい。ここでは説明及び理解を容易にするため、スロット１１０およびインタフェース１７０は血圧脈波計測モジュール１５０用、スロット１１１は心電心音計測モジュール１４０用であるとする。

演算制御部１２０は、ここで認識した結果に応じて、例えばユーザに提示するメニュー画面に表示する選択肢を変更することができる。演算制御部１２０は例えば、２つあるスロット１１０の１つだけに計測モジュールが接続されていれば、計測の設定画面に表示する選択肢を、上肢および下肢の一方における左右半身の部位（例えば上腕部）での計測か、右半身および左半身の一方における上肢および下肢の部位（例えば上腕部と足首）での計測に係る範囲に限定したり、インタフェース１７０に計測モジュールが接続されていれば、足趾に係る計測に係る選択肢を追加したりすることができる。

なお、Ｓ２０３で実行する接続されている計測モジュールの認識処理は、電源ＯＮ時に限らず、定期的に実行したり、特定のイベントが発生した際に実行したりすることができる。

次に演算制御部１２０は、Ｓ２０５で、操作部／表示部３００を通じて計測開始指示が入力されたか否かを判定し、計測開始指示が入力されていると判定されれば処理をＳ２０７に進め、計測開始指示が入力されていなければＳ２０５で待機する。なお、計測開始指示が入力されるまでの間に、メニュー画面から計測の設定に係る入力や、ＩＤ、年齢、性別、身長、体重といった被検者の個人情報の入力が操作部／表示部３００からなされれば、演算制御部１２０は入力に対する動作を実行する。

操作部／表示部３００から計測開始指示が入力されると、Ｓ２０７で演算制御部１２０は、設定されている測定を実行するために必要な計測モジュールに対して計測開始指示（計測開始コマンド）を出力する。計測モジュールに出力する計測開始指示には、計測内容や計測部位（動作モード）が指定される。演算制御部１２０は、スロット１１０に接続されている計測モジュール１５０に対しては四肢の部位に対する計測を指示する動作モード（内部接続モード）を指定した計測開始指示を出力する。また、インタフェース１７０に接続されている計測モジュール１５０に対しては足趾に対する計測を指示する動作モード（外部接続モード）を指定した計測開始指示を出力する。心電心音計測モジュール１４０に対しては、計測する生体信号の種類や、心電図信号の誘導種別などを指定した計測開始指示を出力する。

Ｓ２０９で演算制御部１２０は、各計測モジュールが出力する計測結果を受信し、メモリへの書き込みを開始する。そして、Ｓ２１１で演算制御部１２０は、例えば脈波信号、心電図信号、心音信号といった連続した計測結果について、所定の表示フォーマットで表示部３００に逐次表示したり、保存部１３０に記録したりする。また、血圧値を受信した場合には、受信時点で表示部に表示し、保存部１３０に記録する。

Ｓ２１３で演算制御部１２０は、計測終了条件を満たしたか否かを判定する。例えば、指示した計測結果を全て受信したことが確認できたことをもって計測終了条件を満たしたものと判定することができるが、他の条件であってもよい。演算制御部１２０は計測終了条件を満たしたと判定されれば処理をＳ２１５へ、計測終了条件を満たしていないと判定されればＳ２１３での判定処理を繰り返し実行する。

Ｓ２１５で演算制御部１２０は、Ｓ２０７で計測開始指示を出力した計測モジュールに対して計測終了指示を出力する。なお、自動的に計測を終了する計測モジュールに対してはＳ２１５で計測終了指示を送信しなくてもよい。また、Ｓ２１３およびＳ２１５の処理は、計測モジュールごとに独立して実行してもよい。

以上説明したように、本実施形態の血圧脈波計測モジュールは、従来の計測モジュールと異なり、単体で血圧（脈波）計として機能するほか、外部装置の外付計測モジュールとしても、内蔵計測モジュールとしても使用可能に構成されている。そのため、計測モジュール単体で計量法の検定を受けることが可能であり、従来のように計測モジュールの組み合わせ（例えば外付計測モジュールの有無）ごとに計量法の検定を受ける必要がないほか、必要に応じて内蔵計測モジュールや外付計測モジュールを追加することが可能になる。また、設計も１通りですむという利点がある。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、外部Ｉ／Ｏ９０に外部装置が接続されている場合、主制御部３０は、計測モジュール１５０が外部装置に内蔵されている（内蔵計測モジュールとして使用されている）のか、外部接続されている（外部計測モジュールとして使用されている）のかを、外部装置から知らされる構成について説明した。

しかし、計測モジュール１５０が内蔵されているのか、外部接続されているのかを、例えば外部Ｉ／Ｏ９０のコネクタの特定のピンの電位を判別したり、外部装置に問い合わせたりして、計測モジュール１５０の主制御部３０が能動的に検出するようにしてもよい。

なお、本発明に係る脈波信号計測装置の制御方法は、主制御部３０や演算制御部１２０が有するプログラマブルプロセッサ（コンピュータ）に、上述した動作を実行させるプログラム（アプリケーションソフトウェア）として実現することもできる。従って、このようなプログラムおよび、プログラムを格納した記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光学記録媒体や、磁気ディスクのような磁気記録媒体、半導体メモリカードなど）もまた本発明を構成する。

１０...カフ、１２...圧力センサ、１４...定排弁、１６...急排弁、１８...ポンプ、１９...ゴム嚢、２０...カフ制御部、２４...エアコネクタ、３０...主制御部、４０...信号処理部、５０...脈波信号フィルタ、６０...表示装置、７０...記憶部、８０...操作部

Claims (10)

1. 操作部と、
   外部装置と接続するためのコネクタと、
   被検者の足趾または四肢の部位に装着されるカフを用いて血圧値および／または脈波信号の計測を実行する制御手段とを有する、生体信号の計測モジュールであって、
   前記制御手段は、
   前記コネクタに外部装置が接続されていない場合には、前記操作部による操作に応じて前記計測を実行し、
   前記コネクタに外部装置が接続されている場合には、前記計測モジュールが前記外部装置の内蔵計測モジュールとして使用されているのか、外部計測モジュールとして使用されているのかを判定し、前記内蔵計測モジュールとして使用されていると判定される場合には四肢用の前記計測を、前記外部計測モジュールとして使用されていると判定される場合には足趾用の前記計測を、前記外部装置からの計測開始指示に応じて実行する、
   ことを特徴とする計測モジュール。
2. 前記制御手段は、前記コネクタの特定のピンの電位に基づいて、あるいは前記外部装置に問い合わせて、前記計測モジュールが前記外部装置の内蔵計測モジュールとして使用されているのか、外部計測モジュールとして使用されているのかを検出することを特徴とする請求項１記載の計測モジュール。
3. 前記制御手段は、
   前記コネクタに前記外部装置が接続されている場合、計測した血圧値および／または脈波信号を前記コネクタを通じて前記外部装置に送信し、
   前記コネクタに前記外部装置が接続されていない場合、計測した血圧値および／または脈波信号を前記計測モジュールが有する記憶手段に保存する、
   ように前記計測を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の計測モジュール。
4. さらに、表示手段を有し、
   前記制御手段は、前記コネクタに前記外部装置が接続されていない場合、前記操作部による操作に応じて実行した計測で得られた血圧値および／または脈波信号を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の計測モジュール。
5. 操作部と、
   外部装置に接続するためのコネクタと、
   被検者の足趾または四肢の部位に装着されるカフを用いて血圧値および／または脈波信号の計測を実行する制御手段と、を有する計測モジュールの制御方法であって、
   前記制御手段が、前記コネクタに外部装置が接続されているか否か、および前記コネクタに外部装置が接続されている場合には、前記計測モジュールが前記外部装置の内蔵計測モジュールとして使用されているのか、外部計測モジュールとして使用されているのかを判定する判定工程と、
   前記判定工程において、前記コネクタに外部装置が接続されていないと判定された場合に、前記制御手段が前記操作部による操作に応じて前記計測を実行する工程と、
   前記判定工程において、前記コネクタに外部装置が接続されており、前記計測モジュールが前記外部装置の内蔵計測モジュールとして使用されていると判定された場合に、前記制御手段が前記外部装置からの計測開始指示に応じて四肢用の前記計測を実行する工程と、
   前記判定工程において、前記コネクタに外部装置が接続されており、前記計測モジュールが前記外部装置の外部計測モジュールとして使用されていると判定された場合に、前記制御手段が前記外部装置からの計測開始指示に応じて足趾用の前記計測を実行する工程と、
   を有することを特徴とする計測モジュールの制御方法。
6. 被検者の足趾または四肢の部位に装着されるカフを用いて血圧値および／または脈波信号の計測を実行する制御手段とを有する、生体信号の計測モジュールを使用する血圧脈波検査装置であって、
   前記計測モジュールを収容し、前記計測モジュールのコネクタと嵌合するコネクタを有するスロットと、
   前記計測モジュールを外部装置として接続可能な外部インタフェースと、
   前記スロットに収容されている前記計測モジュールに対しては四肢の部位における計測を実行するように、前記外部インタフェースに接続されている前記計測モジュールに対しては四肢または足趾における計測を実行するように指示する制御手段と、
   を有することを特徴とする血圧脈波検査装置。
7. 前記計測モジュールから受信した血圧値および／または脈波信号を表示する表示手段と、
   前記計測モジュールから受信した血圧値および／または脈波信号を保存する保存手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項６記載の血圧脈波検査装置。
8. 前記スロットは、前記計測モジュールが有する操作部を隠蔽するように前記計測モジュールを収容することを特徴とする請求項６または７に記載の血圧脈波検査装置。
9. コンピュータを、請求項１から４のいずれか１項に記載の計測モジュールの制御手段として機能させるためのプログラム。
10. コンピュータを、請求項６から８のいずれか１項に記載の血圧脈波検査装置の制御手段として機能させるためのプログラム。

Images