JP6575409B2 - 血圧推定装置 - Google Patents

Description

本発明は血圧推定装置に関する。

従来、脈波センサを用いて被験者から脈波信号を取得し、その脈波信号を用いて血圧を推定する血圧推定装置が知られている。脈波センサと被験者との接触不良等に起因して、脈波信号がノイズを含むことがある。このノイズは、血圧推定の精度を低下させる。特許文献１に記載の技術は、脈波信号におけるノイズの大きさを測定し、ノイズが小さい場合に、脈波信号から血圧を推定する。

特開２０１２−４５３０４号公報

脈波信号は、不整脈等、生体由来の特性を有することがある。生体由来の特性を有する脈波信号は、通常の脈波信号とは波形が異なる。従来の血圧推定装置は、生体由来の特性を有し、波形が通常とは異なる脈波信号を、ノイズが大きい脈派信号であると判断してしまうおそれがある。その場合、脈波信号を用いて血圧を適切に推定することが困難になる。

本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、脈波信号が生体由来の特性を有する場合でも、脈波信号を用いて血圧を推定することができる血圧推定装置を提供することを目的としている。

本開示の第１の血圧推定装置（１）は、被験者の脈波信号を取得する脈波信号取得ユニット（１３）と、脈波信号の１拍ごとに特徴量を取得する特徴量取得ユニット（１５）と、脈波信号の１拍ごとに、特徴量が正常範囲内にある拍であるか否かを判断する拍判断ユニット（１７）と、脈波信号のうち、拍判断ユニットにより、特徴量が正常囲内にある拍であると判断された拍を用いて血圧を推定する血圧推定ユニット（１９）とを備える。

第１の血圧推定装置は、さらに、脈波信号が生体由来の特性を有するか否かを判断する特性判断ユニット（２１）と、脈波信号が特性を有すると特性判断ユニットが判断した場合は、それ以外の場合よりも、正常範囲を広く設定する正常範囲設定ユニット（２３）とを備える。

第１の血圧推定装置は、脈波信号が生体由来の特性を有すると判断した場合、正常範囲を広く設定する。そして、第１の血圧推定装置１は、広く設定された正常範囲を用いて、脈波信号における各拍が、特徴量が正常範囲内にある拍であるか否かを判断する。

そのことにより、第１の血圧推定装置は、脈波信号が生体由来の特性を有する場合でも、実際にはノイズが小さい拍を、「特徴量が正常範囲内にはない拍」と判断してしまうことを抑制できる。その結果、第１の血圧推定装置は、脈波信号が生体由来の特性を有する場合でも、血圧を適切に推定することができる。

本開示の第２の血圧推定装置（１）は、被験者の脈波信号を取得する脈波信号取得ユニット（１３）と、脈波信号の１拍ごとに特徴量を取得する特徴量取得ユニット（１５）と、脈波信号の１拍ごとに、特徴量が正常範囲内にある拍であるか否かを判断する拍判断ユニット（１７）と、脈波信号のうち、拍判断ユニットにより、特徴量が正常範囲内にある拍であると判断された拍が占める比率を算出する比率算出ユニット（２５）と、比率が閾値以上であることを条件として、脈波信号を用いて血圧を推定する血圧推定ユニット（１９）とを備える。

第２の血圧推定装置は、さらに、脈波信号が生体由来の特性を有するか否かを判断する特性判断ユニット（２１）と、脈波信号が特性を有すると特性判断ユニットが判断した場合は、それ以外の場合よりも、閾値を小さくする閾値設定ユニット（３９）とを備える。

第２の血圧推定装置は、脈波信号が生体由来の特性を有すると判断した場合、閾値を小さく設定する。そして、第２の血圧推定装置は、小さく設定された閾値を用いて、前記比率が閾値以上であるか否かを判断する。

そのことにより、第２の血圧推定装置は、脈波信号が生体由来の特性を有する場合でも、実際にはノイズが小さい脈波信号を、「前記比率が閾値未満である」と判断してしまうことを抑制できる。その結果、第２の血圧推定装置は、脈波信号が生体由来の特性を有する場合でも、血圧を適切に推定することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

血圧推定装置１の構成を表すブロック図である。 制御部３の機能的構成を表すブロック図である。 血圧推定装置１の構成を表す斜視図である。 血圧推定装置１が実行する処理を表すフローチャートである。 ＰＰ間隔を表す説明図である。 脈派開始点３４、第１ピーク３６、ノッチ３８、第１の期間４１、及び第２の期間４３を表す説明図である。 特徴点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを表す説明図である。 特徴量Ｆ１〜Ｆ１１と、正常範囲Ｒ１、Ｒ２とを表す説明図である。 制御部３の機能的構成を表すブロック図である。 血圧推定装置１が実行する処理を表すフローチャートである。 ノイズ判断用特徴量の種類ごとに、正常範囲Ｒ１、Ｒ２の幅を表す説明図である。

本開示の実施形態を図面に基づき説明する。
＜第１実施形態＞
１．血圧推定装置１の構成
血圧推定装置１の構成を図１〜図３に基づき説明する。血圧推定装置１は、図１に示すように、制御部３と、脈波センサ５と、開始スイッチ６と、ディスプレイ７とを備える。制御部３は、ＣＰＵ９と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ１１とする）と、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。制御部３の各種機能は、ＣＰＵ９が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ１１が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、制御部３を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。

制御部３は、ＣＰＵ９がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図２に示すように、脈波信号取得ユニット１３と、特徴量取得ユニット１５と、拍判断ユニット１７と、血圧推定ユニット１９と、特性判断ユニット２１と、正常範囲設定ユニット２３と、比率算出ユニット２５と、表示ユニット２６と、を備える。制御部３を構成するこれらの要素を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。

脈波センサ５は、被験者の指から脈波信号を検出可能な周知のセンサである。脈波センサ５は、発光ダイオード２７とフォトダイオード２９とを備える。図１では、発光ダイオードをＬＥＤと表記し、フォトダイオードをＰＤと表記する。発光ダイオード２７は、被験者の指における皮膚に対して可視光の光を照射する。この光の波長は、５０００Å〜７０００Åである。発光ダイオード２７が照射した光の一部は皮膚の毛細血管内において反射される。フォトダイオード２９は、発光ダイオード２７が照射した光のうち、毛細血管内で反射された光を受光し、電気信号として取り出す。取り出した電気信号は、被験者の脈波を反映して変動する脈波信号である。

開始スイッチ６は、脈波センサ５を被験者の指で押圧するとオンになるスイッチである。開始スイッチ６がオンになったとき、後述する処理が実行される。ディスプレイ７は、制御部３から送られる信号に基づき画像を表示することができる。

図３に示すように、血圧推定装置１は、筐体３１を備える。脈波センサ５及びディスプレイ７は筐体３１に取り付けられている。被験者は、指３３を脈波センサ５に接触させることができる。このとき、脈波センサ５は指３３から脈波信号を検出する。

２．血圧推定装置１が実行する処理
血圧推定装置１が実行する処理を図４〜図８に基づき説明する。この処理は、開始スイッチ６がオンになったときに実行される。

図４のステップ１では、脈波信号取得ユニット１３が、脈波センサ５を用いて、被験者の脈波信号を取得する。
ステップ２では、特徴量取得ユニット１５が、前記ステップ１で取得した脈波信号の１拍ごとに、２種類の特徴量を取得する。本ステップで取得する２種類の特徴量は、後に、前記ステップ１で取得した脈波信号が不整脈に該当するか否かの判断に用いられる。以下では、この２種類の特徴量を不整脈判断用特徴量とする。不整脈は、生体由来の特性に対応する。

不整脈判断用特徴量のうちの１種は、図５に示すピークツウピーク間隔（以下ではＰＰ間隔とする）である。ＰＰ間隔は、脈波信号３５における１拍の長さである。ＰＰ間隔の単位は時間である。

不整脈判断用特徴量のうちの他の１種は、傾きＸである。傾きＸとは、図６に示す脈派開始点３４から第１ピーク３６までの区間における脈派信号の傾きである。第１ピーク３６とは、脈派開始点３４の後に最初に表れるピークである。

ステップ３では、特徴量取得ユニット１５が、前記ステップ１で取得した脈波信号の１拍ごとに、不整脈判断用特徴量とは別の特徴量を取得する。この特徴量は、後述するステップ１０での判断に使用される。本ステップで取得する特徴量を、以下では、ノイズ判断用特徴量とする。ノイズ判断用特徴量は、適宜選択できる。例えば、図７に示す周知の特徴点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅのうちのいずれかの特徴点の高さ、又は、加速度脈波から特徴点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅのうちのいずれかまでの時間を、ノイズ判断用特徴量とすることができる。図７に示す波形３７は、前記ステップ１で取得した脈波信号の微分信号である。また、Ｐ２／Ｐ１をノイズ判断用特徴量としてもよい。Ｐ１は進行波のピーク高さであり、Ｐ２は反射波のピーク高さである。

ステップ４では、特性判断ユニット２１が、前記ステップ２で取得したＰＰ間隔のばらつきの大きさを表す指標（以下ではＰＰ間隔ばらつき指標とする）を算出する。ＰＰ間隔ばらつき指標は、以下のように算出される。ＰＰ間隔は、１拍ごとに取得されているので、脈波信号における全ての拍の数Ｎだけ存在する。まず、Ｎ個のＰＰ間隔における中央値を算出する。次に、その中央値に０．７を乗算した下限値と、中央値に１．３を乗算した上限値とを算出する。次に、Ｎ個のＰＰ間隔のうち、上限値から下限値までの範囲の外にあるＰＰ間隔の数ｎを算出する。ｎ／Ｎを、ＰＰ間隔ばらつき指標とする。ＰＰ間隔ばらつき指標の値が大きいほど、ＰＰ間隔のばらつきは大きい。

ステップ５では、特性判断ユニット２１が、前記ステップ２で取得した傾きＸのばらつきの大きさを表す指標（以下では傾きＸばらつき指標とする）を算出する。傾きＸばらつき指標は、以下のように算出される。傾きＸは、１拍ごとに取得されているので、脈波信号における拍の数Ｎだけ存在する。まず、Ｎ個の傾きＸにおける中央値を算出する。次に、その中央値に０．７を乗算した下限値と、中央値に１．３を乗算した上限値とを算出する。次に、Ｎ個の傾きＸのうち、上限値から下限値までの範囲の外にある傾きＸの数ｍを算出する。ｍ／Ｎを、傾きＸばらつき指標とする。傾きＸばらつき指標の値が大きいほど、傾きＸのばらつきは大きい。

ステップ６では、正常範囲設定ユニット２３が、前記ステップ３で取得したノイズ判断用特徴量の中央値Ｆ_ｃを算出する。なお、上述したように、ノイズ判断用特徴量は１拍ごとに取得されているので、脈波信号における拍の数Ｎだけ存在する。中央値Ｆ_ｃとは、Ｎ個のノイズ判断用特徴量における中央値を意味する。

ステップ７では、前記ステップ１で取得した脈波信号が不整脈に該当するか否かを、特性判断ユニット２１が判断する。具体的には、特性判断ユニット２１は、以下の（ａ）、（ｂ）の両方の条件が充足されれば、前記ステップ１で取得した脈波信号は不整脈に該当すると判断し、（ａ）、（ｂ）のうち、一方でも充足されなければ、前記ステップ１で取得した脈波信号は不整脈に該当しないと判断する。基準値Ｖａ、基準値Ｖｂは正の数である。

（ａ）前記ステップ４で算出したＰＰ間隔ばらつき指標の大きさが予め設定された基準値Ｖａ以上である。
（ｂ）前記ステップ５で算出した傾きＸばらつき指標の大きさが予め設定された基準値Ｖｂ以下である。

不整脈に該当すると判断した場合はステップ８に進み、不整脈に該当しないと判断した場合はステップ９に進む。
ステップ８では、正常範囲設定ユニット２３が、正常範囲Ｒ１を設定する。正常範囲Ｒ１とは、０．５×中央値Ｆ_ｃを下限値とし、１．５×中央値Ｆ_ｃを上限値とする範囲である。中央値Ｆ_ｃは前記ステップ６で算出した値である。正常範囲Ｒ１は、後述する正常範囲Ｒ２よりも広い範囲である。

ステップ９では、正常範囲設定ユニット２３が、正常範囲Ｒ２を設定する。正常範囲Ｒ２とは、０．８×中央値Ｆ_ｃを下限値とし、１．２×中央値Ｆ_ｃを上限値とする範囲である。正常範囲Ｒ２は、正常範囲Ｒ１よりも狭い範囲である。中央値Ｆ_ｃは前記ステップ６で算出した値である。

ステップ１０では、拍判断ユニット１７が、前記ステップ１で取得した脈波信号の１拍ごとに、その拍が正常拍であるか否かを判断する。正常拍とは、その拍のノイズ判断用特徴量が、正常範囲内にある拍である。判断に用いる正常範囲は、前記ステップ８で正常範囲Ｒ１を設定した場合は、正常範囲Ｒ１であり、前記ステップ９で正常範囲Ｒ２を設定した場合は、正常範囲Ｒ２である。

図８に、上記の判断の例を示す。図８において、Ｆ１〜Ｆ１１は、それぞれ、１拍のノイズ判断用特徴量である。正常範囲が正常範囲Ｒ１である場合、Ｆ１〜Ｆ１１に対応する拍は、正常拍である。正常範囲が正常範囲Ｒ２である場合、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ７、Ｆ９、Ｆ１１に対応する拍は正常拍であり、その他の拍は正常拍ではない。

ステップ１１では、脈波信号のうち、前記ステップ１０において正常拍であると判断された拍が占める比率を、比率算出ユニット２５が算出する。この比率は、ｐ／Ｎと表される。ｐは、脈波信号のうち、前記ステップ１０において正常拍であると判断された拍の数である。Ｎは、上述したように、脈波信号における全ての拍の数である。

ステップ１２では、前記ステップ１１で算出した比率が閾値以上であるか否かを血圧推定ユニット１９が判断する。判断に用いる閾値は、予め設定された固定値である。比率が閾値以上である場合はステップ１３に進み、比率が閾値未満である場合はステップ１５に進む。

ステップ１３では、血圧推定ユニット１９が、正常拍を用いて周知の方法で血圧を推定する。
ステップ１４では、表示ユニット２６が、前記ステップ１３で推定した血圧をディスプレイ７に表示する。また、前記ステップ７で不整脈に該当すると判断した場合、表示ユニット２６は、推定した血圧に加えて、不整脈に該当することを表す画像をディスプレイ７に表示する。

ステップ１５では、表示ユニット２６が、「測定が不安定です。指を置きなおしてください。」というメッセージをディスプレイ７に表示する。
３．血圧推定装置１が奏する効果
（１Ａ）血圧推定装置１は、脈波信号が不整脈に該当すると判断した場合、正常範囲Ｒ１を設定する。そして、血圧推定装置１は、正常範囲Ｒ１を用いて、脈波信号における各拍が正常拍であるか否かを判断する。

そのことにより、脈波信号が不整脈に該当する場合でも、実際にはノイズが小さい拍を、正常拍ではないと判断してしまうことを抑制できる。その結果、血圧推定装置１は、脈波信号が不整脈に該当する場合でも、血圧を適切に推定することができる。

（１Ｂ）血圧推定装置１は、上述した（ａ）、（ｂ）の両方の条件が充足されるとき、脈波信号が不整脈に該当すると判断する。上記（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、脈波信号が不整脈に該当する場合に充足しやすい条件である。また、上記（ｂ）は、不整脈に該当せず、ノイズが大きい脈波信号では充足しにくい条件である。

血圧推定装置１は、このような（ａ）、（ｂ）の両方の条件を用いて判断を行うため、脈波信号が不整脈に該当するか否かを正確に判断することができる。また、血圧推定装置１は、上記（ｂ）の条件を用いて判断を行うため、不整脈に該当せず、ノイズが大きい脈波信号を、不整脈に該当すると誤って判断してしまうことを抑制できる。
＜第２実施形態＞
１．第１実施形態との相違点
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

制御部３は、図９に示すように、第１実施形態における正常範囲設定ユニット２３に代えて、閾値設定ユニット３９を備える。
２．血圧推定装置１が実行する処理
血圧推定装置１が実行する処理を図１０に基づき説明する。この処理は、開始スイッチ６がオンになったときに実行される。ステップ２１〜２６の処理は、第１実施形態における前記ステップ１〜６の処理と同じである。

ステップ２７では、正常範囲設定ユニット２３が、正常範囲Ｒ２を設定する。正常範囲Ｒ２とは、０．８×中央値Ｆ_ｃを下限値とし、１．２×中央値Ｆ_ｃを上限値とする範囲である。中央値Ｆ_ｃは前記ステップ２６で算出した値である。なお、本実施形態では、正常範囲Ｒ１を設定することはない。

ステップ２８では、拍判断ユニット１７が、前記ステップ２１で取得した脈波信号の１拍ごとに、その拍が正常拍であるか否かを判断する。判断に用いる正常範囲は、前記ステップ２７で設定した正常範囲Ｒ２である。

ステップ２９では、脈波信号のうち、前記ステップ２８において正常拍であると判断された拍が占める比率を、比率算出ユニット２５が算出する。この比率は、ｐ／Ｎと表される。ｐは、脈波信号のうち、前記ステップ２７において正常拍であると判断された拍の数である。Ｎは、上述したように、脈波信号における全ての拍の数である。

ステップ３０では、前記ステップ２１で取得した脈波信号が不整脈に該当するか否かを、特性判断ユニット２１が判断する。その判断方法は、第１実施形態における前記ステップ７と同様である。前記ステップ２１で取得した脈波信号が不整脈に該当すると判断した場合はステップ３１に進み、不整脈に該当しないと判断した場合はステップ３２に進む。

ステップ３１では、閾値設定ユニット３９が、閾値Ｔ１を設定する。閾値Ｔ１は、後述する閾値Ｔ２よりも小さい値である。閾値Ｔ１は、例えば、０．３とすることができる。
ステップ３２では、閾値設定ユニット３９が、閾値Ｔ２を設定する。閾値Ｔ２は、閾値Ｔ１よりも大きい値である。閾値Ｔ２は、例えば、０．５とすることができる。

ステップ３３では、前記ステップ２９で算出した比率が閾値以上であるか否かを血圧推定ユニット１９が判断する。判断に用いる閾値は、前記ステップ３１で閾値を設定した場合は閾値Ｔ１であり、前記ステップ３２で閾値を設定した場合は閾値Ｔ２である。比率が閾値以上である場合はステップ３４に進み、比率が閾値未満である場合はステップ３６に進む。

ステップ３４では、血圧推定ユニット１９が、正常拍を用いて周知の方法で血圧を推定する。
ステップ３５では、表示ユニット２６が、前記ステップ３４で推定した血圧をディスプレイ７に表示する。また、前記ステップ３０で不整脈に該当すると判断した場合、表示ユニット２６は、推定した血圧に加えて、不整脈に該当することを表す画像をディスプレイ７に表示する。

ステップ３６では、表示ユニット２６が、「測定が不安定です。指を置きなおしてください。」というメッセージをディスプレイ７に表示する。
３．血圧推定装置１が奏する効果
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１Ｂ）に加え、以下の効果が得られる。

（２Ａ）血圧推定装置１は、脈波信号が不整脈に該当すると判断した場合、閾値Ｔ１を設定する。そして、血圧推定装置１は、閾値Ｔ１を用いて、正常拍の比率が閾値以上であるか否かを判断する。

そのことにより、脈波信号が不整脈に該当する場合でも、正常拍の比率が閾値以上であると判断しやすくなる。すなわち、脈波信号が不整脈に該当する場合でも、実際にはノイズが小さい脈波信号を、「正常拍の比率が閾値未満である」と判断してしまうことを抑制できる。その結果、血圧推定装置１は、脈波信号が不整脈に該当する場合でも、血圧を適切に推定することができる。
＜第３実施形態＞
１．第１実施形態との相違点
第３実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

前記ステップ３において、特徴量取得ユニット１５は、脈波信号の１拍ごとに、２種以上のノイズ判断用特徴量を取得する。２種以上のノイズ判断用特徴量には、脈派開始点３４からノッチ３８までの期間（以下では第１の期間とする）に関するノイズ判断用特徴量と、それ以外の期間（以下では第２の期間とする）に関するノイズ判断用特徴量とが含まれる。

図６に、脈派開始点３４、ノッチ３８、第１の期間４１、及び第２の期間４３を示す。ノッチとは大動脈弁閉鎖を意味する。
以下では、第１の期間に関するノイズ判断用特徴量を第１のノイズ判断用特徴量とし、それ以外のノイズ判断用特徴量を、第２のノイズ判断用特徴量とする。

第１のノイズ判断用特徴量とは、心臓からの拍出波形を意味する。第１のノイズ判断用特徴量としては、例えば、第１ピークまでの時間が挙げられる。第２のノイズ判断用特徴量としては、例えば、ノッチ以降の脈波信号の傾き等が挙げられる。

前記ステップ６において、正常範囲設定ユニット２３は、２種以上のノイズ判断用特徴量のそれぞれについて、中央値Ｆ_ｃを算出する。
前記ステップ８、９において、正常範囲設定ユニット２３は、２種以上のノイズ判断用特徴量のそれぞれについて、正常範囲Ｒ１、又は正常範囲Ｒ２を設定する。

正常範囲Ｒ２の幅に対する正常範囲Ｒ１の幅の比率は、第１のノイズ判断用特徴量と、第２のノイズ判断用特徴量とでは異なる。
例えば、図１１に示すように、第１のノイズ判断用特徴量については、正常範囲Ｒ１の幅と、正常範囲Ｒ２の幅との差は小さい。両者の幅は同じであってもよい。一方、第２のノイズ判断用特徴量については、正常範囲Ｒ１の幅と、正常範囲Ｒ２の幅との差は大きい。すなわち、正常範囲Ｒ２に比べて、正常範囲Ｒ１が広げられている程度は、第１のノイズ判断用特徴量の方が、第２のノイズ判断用特徴量よりも小さい。

前記ステップ１０において、拍判断ユニット１７は、２種以上のノイズ判断用特徴量のそれぞれについて、ノイズ判断用特徴量が、正常範囲内であるか否かを判断する。そして、ある拍における２種以上のノイズ判断用特徴量の全てが正常範囲内である場合、その拍を正常拍と判断する。一方、ある拍における２種以上のノイズ判断用特徴量うち、１つでも正常範囲外である場合、その拍は正常拍ではないと判断する。

３．血圧推定装置１が奏する効果
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果に加え、以下の効果が得られる。

（３Ａ）血圧推定装置１は、脈波信号の１拍ごとに、２種以上のノイズ判断用特徴量を取得する。また、血圧推定装置１は、２種以上のノイズ判断用特徴量のそれぞれについて、正常範囲を設定する。そして、血圧推定装置１は、２種以上のノイズ判断用特徴量がそれぞれ正常範囲内にある拍を正常拍であると判断する。そのことにより、血圧推定装置１は、正常拍であるか否かを一層正確に判断することができる。

（３Ｂ）正常範囲Ｒ２に比べて、正常範囲Ｒ１が広げられている程度は、ノイズ判断用特徴量ごとに異なる。そのことにより、ノイズ判断用特徴量ごとに、正常範囲を適切に設定することができる。その結果、血圧推定装置１は、正常拍であるか否かを一層正確に判断することができる。

（３Ｃ）正常範囲Ｒ２に比べて、正常範囲Ｒ１が広げられている程度は、第１のノイズ判断用特徴量の方が、第２のノイズ判断用特徴量よりも小さい。このことによる効果を以下で説明する。

脈波信号が不整脈に該当する状況において、第１のノイズ判断用特徴量が正常範囲内にあるか否かを判断する場合を想定する。この場合に用いられる正常範囲Ｒ１は、正常範囲Ｒ２に比べて、あまり広げられていない。そのため、実際にノイズが大きい拍を、「第１のノイズ判断用特徴量が正常範囲内にある」と誤って判断してしまうことを抑制できる。

また、脈波信号が不整脈に該当しても、第１のノイズ判断用特徴量は変動しにくい。そのため、第１のノイズ判断用特徴量に関する判断に用いる正常範囲Ｒ１が比較的狭くても、実際にはノイズが小さい拍について、「第１のノイズ判断用特徴量が正常範囲内にない」と誤って判断してしまうことは生じにくい。
＜他の実施形態＞
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１）第１、第３実施形態において、前記ステップ１０の後、常に前記ステップ１３、１４の処理を行ってもよい。すなわち、前記ステップ１１、１２の処理は行わなくてもよい。

（２）第１、第３実施形態における前記ステップ７、第２実施形態における前記ステップ３０において、不整脈以外の生体由来の特性を有するか否かを判断してもよい。不整脈以外の生体由来の特性として、例えば、低灌流等が挙げられる。低灌流は、血管狭窄又は心不全に伴う特性である。低灌流は、末梢まで血液が行き渡らない状態である。低灌流であるとき、脈派信号における脈派振幅が大幅に減少する。その結果、脈派信号の信号が弱くなり、ノイズが増大する。

前記ステップ２又は前記ステップ２２において、低灌流であるか否かを次のように判断することができる。まず、脈派振幅を継続的に取得する。そして、脈派振幅が予め設定された閾値以下である状態が、予め設定された時間以上継続した場合は、低灌流であると判断し、それ以外の場合は、低灌流ではないと判断することができる。

（３）第２実施形態の前記ステップ３４において、正常拍だけではなく、全ての拍を用いて血圧を推定してもよい。
（４）第１、第３の実施形態の前記ステップ７、及び第２実施形態の前記ステップ３０において、他の方法で不整脈に該当するか否かを判断してもよい。例えば、前記（ａ）が充足されれば、不整脈に該当すると判断し、前記（ａ）が充足されなければ、不整脈に該当しないと判断してもよい。

（５）ＰＰ間隔、及び傾きＸのばらつきを表す指標は、上述したもの以外であってもよい。例えば、標準偏差等を、ばらつきを表す指標として用いることができる。
（６）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。

（７）上述した血圧推定装置の他、当該血圧推定装置を構成要素とするシステム、制御部３としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、血圧推定方法、不整脈判断方法、ノイズ判断方法等、種々の形態で本発明を実現することもできる。

１…血圧推定装置、１３…脈波信号取得ユニット、１５…特徴量取得ユニット、１７…拍判断ユニット、１９…血圧推定ユニット、２１…特性判断ユニット、２３…正常範囲設定ユニット、２５…比率算出ユニット、３９…閾値設定ユニット

Claims (7)

1. 被験者の脈波信号を取得する脈波信号取得ユニット（１３）と、
   前記脈波信号の１拍ごとに特徴量を取得する特徴量取得ユニット（１５）と、
   前記脈波信号の１拍ごとに、前記特徴量が正常範囲内にある拍であるか否かを判断する拍判断ユニット（１７）と、
   前記脈波信号のうち、前記拍判断ユニットにより、前記特徴量が前記正常範囲内にある拍であると判断された拍を用いて血圧を推定する血圧推定ユニット（１９）と、
   前記脈波信号が生体由来の特性を有するか否かを判断する特性判断ユニット（２１）と、
   前記脈波信号が前記特性を有すると前記特性判断ユニットが判断した場合は、前記脈波信号が前記特性を有さないと前記特性判断ユニットが判断した場合よりも、前記正常範囲を広く設定する正常範囲設定ユニット（２３）と、
   を備える血圧推定装置（１）。
2. 請求項１に記載の血圧推定装置であって、
   前記特徴量取得ユニットは、前記脈波信号の１拍ごとに、２種以上の前記特徴量を取得するように構成され、
   前記拍判断ユニットは、前記２種以上の前記特徴量がそれぞれ前記正常範囲内にある拍であるか否かを判断するように構成され、
   前記正常範囲設定ユニットは、前記２種以上の前記特徴量のそれぞれについて、前記正常範囲を設定するように構成された血圧推定装置。
3. 請求項２に記載の血圧推定装置であって、
   前記正常範囲設定ユニットは、前記脈波信号が前記特性を有すると前記特性判断ユニットが判断した場合に前記正常範囲を広げる程度が、前記特徴量ごとに異なるように構成された血圧推定装置。
4. 請求項３に記載の血圧推定装置であって、
   前記正常範囲設定ユニットは、脈波開始点から第１ピークまでの期間に関する特徴量の方が、それ以外の特徴量よりも、前記特性を有さない場合の前記正常範囲の幅に対する、前記特性を有する場合の前記正常範囲の幅の比率が小さくなるように構成された血圧推定装置。
5. 被験者の脈波信号を取得する脈波信号取得ユニット（１３）と、
   前記脈波信号の１拍ごとに特徴量を取得する特徴量取得ユニット（１５）と、
   前記脈波信号の１拍ごとに、前記特徴量が正常範囲内にある拍であるか否かを判断する拍判断ユニット（１７）と、
   前記脈波信号のうち、前記拍判断ユニットにより、前記特徴量が前記正常範囲内にある拍であると判断された拍が占める比率を算出する比率算出ユニット（２５）と、
   前記比率が閾値以上であることを条件として、前記脈波信号を用いて血圧を推定する血圧推定ユニット（１９）と、
   前記脈波信号が生体由来の特性を有するか否かを判断する特性判断ユニット（２１）と、
   前記脈波信号が前記特性を有すると前記特性判断ユニットが判断した場合は、前記脈波信号が前記特性を有さないと前記特性判断ユニットが判断した場合よりも、前記閾値を小さくする閾値設定ユニット（３９）と、
   を備える血圧推定装置（１）。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の血圧推定装置であって、
   前記特性は不整脈であり、
   前記特性判断ユニットは、前記脈波信号におけるピーク間隔のばらつきの大きさが予め設定された基準値以上である場合に、前記脈波信号が不整脈に該当すると判断するように
   構成された血圧推定装置。
7. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の血圧推定装置であって、
   前記特性は不整脈であり、
   前記特性判断ユニットは、（ａ）前記脈波信号におけるピーク間隔のばらつきの大きさが予め設定された基準値以上であり、且つ（ｂ）前記脈波信号の各拍における脈波開始点から第１ピークまでの期間に関する特徴量のばらつきの大きさが予め設定された基準値以下である場合に、前記脈波信号が不整脈に該当すると判断するように構成された血圧推定装置。

Images