JP6800759B2 - ユーザ端末 - Google Patents

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Description

本発明は、生体情報を測定するユーザ端末におけるデータの送信技術に関する。
血圧異常(典型的には高血圧)の患者は、日常的に血圧管理をすることが望まれる。しかしながら、従来の据え置き型の血圧測定装置は持ち運びに適しておらず、職場や外出先などの家庭外で血圧を測定することはユーザにとって大きな負担となる。また、1日に数回程度血圧を測定するだけでは、脳・心血管疾患の発症リスクとなり得る急激な血圧変動を捉えることは極めて困難である。
近年、センサ技術の発展に伴い、例えばユーザの手首に装着するだけでユーザの血圧を測定可能なユーザ端末が実現されている。このようなユーザ端末によれば、ユーザに大きな負担を掛けることなく血圧を適時に測定することが可能となる。係るユーザ端末には、例えばトノメトリ法などの技法を用いて、ユーザの血圧を1拍毎に連続測定できるものもある。
特開2016−087002号公報
ユーザの生体情報を連続測定することは当該ユーザの生体データが大量に発生することを意味する。例えば、人間の1日の心拍は約10万回であるから、ユーザ1人あたり約10万セット/日の血圧データが発生することになる。
大量の生体データを全て保存するには、大容量の記憶装置が必要となる。また、大量の生体データを全て、医師または健康指導者からアクセス可能とするために、外部機器に送信するとすれば、当該外部機器との通信路に多大な負荷が掛るとともに大電力を消費することになる。
本発明は、ユーザ端末から外部機器への送信データ量を抑制することを目的とする。
本発明の一態様によれば、ユーザ端末は、送信制御部と通信部とを含む。送信制御部は、ユーザの生体情報を連続測定することで得られる生体データの送信を許可するか否かを1以上の送信条件のいずれかが満足するか否かに基づいて制御する。通信部は、生体データの送信を許可された場合に当該生体データを送信する。
本発明によれば、ユーザ端末から外部機器への送信データ量を抑制することができる。
第1の実施形態に係るユーザ端末を例示するブロック図。 図1のユーザ端末の外観を例示する図。 図1のユーザ端末を含む生体情報管理システムを例示する図。 図1のユーザ端末の動作を例示するフローチャート。 図1のユーザ端末の動作を例示するフローチャート。
以下、図面を参照しながら実施形態の説明を述べる。なお、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号を付し、重複する説明については基本的に省略する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係るユーザ端末は、例えば図2に示される腕時計型のウェアラブル端末であってよい。このユーザ端末100は、例えば、今日の日付、現在時刻などの一般的な時計に表示される情報に加えて、ユーザの収縮期血圧(Systolic Blood Pressure)SYS、拡張期血圧(Diastolic Blood Pressure)DIAおよび脈拍数PULSEなどの生体情報を表示する。ユーザ端末100は、ユーザの生体情報を例えば一拍毎に連続測定し、最新のSYSおよびDIAを表示することができる。
ユーザ端末100は、図3に例示されるように、スマートデバイス(典型的にはスマートフォン、タブレット)200に接続されていてもよい。スマートデバイス200は、ユーザ端末100によって送信される生体データをグラフ化して表示したり、当該生体データをネットワークNW経由でサーバ300に送信したりする。スマートデバイス200には、生体データを管理するためのアプリケーションがインストールされていてもよい。
サーバ300は、ユーザ端末100またはスマートデバイス200から送信された生体データを蓄積する。サーバ300は、例えばユーザの健康指導または診断に供するために、医療機関に設置されたPC(Personal Computer)などからのアクセスに応じて当該ユーザの生体データを送信してもよい。また、医療機関に設置されたPCからネットワークNW(およびスマートデバイス200)経由で、ユーザ端末100に後述される送信条件が設定されてもよい。
図1に例示されるように、第1の実施形態に係るユーザ端末100は、生体センサ110と、加速度センサ121と、環境センサ130と、マイクロホン122と、時計部123と、ユーザ入力部124と、睡眠判定部140と、送信制御部150と、送信条件記憶部160と、通信部170と、表示部180とを含む。
生体センサ110は、ユーザの生体情報を測定(例えば連続測定)することで生体データを得て、生体データを通信部170および表示部180に送る。生体センサ110は、少なくとも、ユーザの血圧を測定(例えば連続測定)することで血圧データを得る血圧センサ111を含む。すなわち、生体データは少なくとも血圧データを含む。血圧データは、例えば、一拍ごとの収縮期血圧および拡張期血圧の値を含み得るが、これに限られない。このほか、生体データは、心電データ、心拍データ、脈波データ、脈拍データ、体温データなどを含むことができる。各生体データは、時計部123から受け取った時刻情報に基づいて設定された測定時刻に紐づけられ得る。
血圧センサ111は、ユーザの血圧を1拍毎に連続測定可能な血圧センサ(以降、連続型の血圧センサと称する)を含むことができる。連続型の血圧センサは、脈波伝播時間(PTT;Pulse Transit Time)からユーザの血圧を連続測定してもよいし、トノメトリ法または他の技法により連続測定を実現してもよい。
血圧センサ111は、連続型の血圧センサに加えて、連続測定不可能な血圧センサ(以降、非連続型の血圧センサと称する)を含むこともできる。非連続型の血圧センサは、例えば、カフを圧力センサとして用いてユーザの血圧を測定する(オシロメトリック法)。
非連続型の血圧センサ(特に、オシロメトリック方式の血圧センサ)は、連続型の血圧センサに比べて、測定精度が高い傾向にある。故に、血圧センサ111は、例えば、何らかの条件が満足する(例えば、連続型の血圧センサによって測定されたユーザの血圧データが所定の高リスク状態を示唆した)ことをトリガとして、連続型の血圧センサに代えて非連続型の血圧センサを作動させることにより、血圧データをより高い精度で測定してもよい。
加速度センサ121は、当該加速度センサ121の受ける加速度を検出することで3軸の加速度データを得る。この加速度データは、ユーザ端末100を装着しているユーザの活動状態(姿勢および/または動作)を推定するために用いることができる。加速度センサ121は、加速度データを睡眠判定部140へと送る。加速度データは、時計部123から受け取った時刻情報に基づいて設定された測定時刻に紐づけられ得る。
なお、ユーザ端末100は、加速度センサ121に代えて、または、加速度センサ121に加えて、ジャイロセンサを含んでいてもよい。ジャイロセンサは、回転を検知し、角速度データを得る。この角速度データは、ユーザ端末100を装着しているユーザの活動状態を推定するために用いることができる。ジャイロセンサは、角速度データを特徴量算出部131および表示制御部160へと送る。角速度データは、時計部123から受け取った時刻情報に基づいて設定された測定時刻に紐づけられ得る。
環境センサ130は、ユーザ端末100の周囲の環境情報を測定することで環境データを得て、送信制御部150および表示部180へと送る。環境センサ130は、少なくとも、ユーザ端末100の周囲の温度を測定することで温度データを得る温度センサ131を含む。すなわち、環境データは少なくとも温度データを含む。このほか、環境データは、湿度データ、気圧データ、照度データなどを含むことができる。各環境データは、時計部123から受け取った時刻情報に基づいて設定された測定時刻に紐づけられ得る。
マイクロホン122は、ユーザ端末100の周囲の音を捉え、電気信号(以降、音声信号と称する)に変換し、音声信号を睡眠判定部140に送る。マイクロホン122は、ユーザの発声、ユーザから生じる非言語的な音(例えば、いびき、歯ぎしりなど)、環境音などを捉え得る。これらの音に基づく音声信号は、ユーザの活動状態を推定するために用いることができる。音声信号は、時計部123から受け取った時刻情報に基づいて設定された取得時刻に紐づけられ得る。
時計部123は、現在時刻を表す時刻情報を所定周期で発生し、生体センサ110、加速度センサ121(および/またはジャイロセンサ)、環境センサ130、マイクロホン122、送信制御部150および表示部180に送る。時刻情報は、生体センサ110による生体データの測定時刻、加速度センサ121による加速度データの測定時刻(および/またはジャイロセンサによる角速度データ)、環境センサ130による環境データの測定時刻、ならびに、マイクロホン122による音声信号の発生時刻などとして用いることができる。
時計部123は、カレンダー機能を備えていてもよい。すなわち、時計部123は、今日の日付を表す日付情報を例えば発生し、送信制御部150および表示部180に送ってもよい。例えば血圧は、毎日同じように変動するのではなく、曜日毎、季節毎に異なる変動傾向を示すことがあるので、日付情報は生体情報の分析に役立つ。
ユーザ入力部124は、ユーザ入力を受け付けるためのボタン、ダイヤル、竜頭などである。或いは、ユーザ入力部124および後述される表示部180の組み合わせが例えばタッチスクリーンを用いて実装されてもよい。ユーザ入力は、表示部180の表示画面を切り替える操作、後述される送信条件の設定操作を含み得る。送信条件の設定操作は、例えば、送信条件記憶部160に新たな送信条件を登録する操作、送信条件記憶部160に登録済みの送信条件を変更または削除する操作などであってよい。
例えば、ユーザは、自己の習慣的な就寝時間帯(ベッドタイム)を設定する操作をユーザ入力部124に対して行ってもよい。ベッドタイムは、ユーザの生活習慣に依存するので曜日毎に設定可能であってもよいが、曜日に関係なく一律に(例えば23時から7時)設定可能であってもよい。
睡眠判定部140は、公知の技法を用いて、ユーザが睡眠状態であるか否かを判定する。睡眠判定部140は、判定結果を送信制御部150に通知する。
例えば、睡眠判定部140は、加速度センサ121によって検出された加速度データ(および/またはジャイロセンサによって検出された角速度データ)に基づいてユーザが睡眠状態にあるか否かを判定してもよい。例えば、睡眠判定部140は、加速度データ(および/または角速度データ)に基づいてユーザの姿勢を推定する。睡眠判定部140は、ユーザの推定姿勢が仰向け、うつ伏せなどの横たわった状態に該当するならば、当該ユーザは睡眠状態にあると判定してもよい。
また、睡眠判定部140は、生体センサ110によって検出された心拍データまたは脈拍データに基づいてユーザが睡眠状態にあるか否かを判定してもよい。例えば、睡眠判定部140は、ユーザの心拍数または脈拍数が閾値以下である場合に、当該ユーザは睡眠状態にあると判定してもよい。この閾値は、例えば、ユーザの心拍数または脈拍数の統計に基づいて設定されてよい。一般に、睡眠時は、副交感神経が優位となるのでユーザの心拍数および脈拍数は低下する傾向にある。
さらに、睡眠判定部140は、マイクロホン122によって取得される音声データ(またはその特徴量)に基づいてユーザが睡眠状態にあるか否かを判定してもよい。例えば、睡眠判定部140は、予め用意されているいびき用の参照音声データ(またはその特徴量)に、マイクロホン122からの音声データ(またはその特徴量)がマッチするならば、ユーザは睡眠状態にあると判定してもよい。この参照音声データは、ユーザまたは他者のいびきを事前に録音することで用意することができる。
睡眠判定部140は、加速度データ(および/または角速度データ)、心拍データ、脈拍データおよび音声データの一部または全部を用いて、ユーザが睡眠状態にあるか否かを判定してもよい。或いは、睡眠判定部140は、これらのデータ以外のパラメータを用いてユーザが睡眠状態にあるか否かを判定してもよい。
睡眠判定部140は、環境センサ130によって検出される照度データを、ユーザの睡眠状態を判定するために補助的に用いてもよい。例えば、睡眠判定部140は、照度データが閾値未満である(暗環境)ならば、そうでない場合(明環境)に比べて緩い基準でユーザが睡眠状態にあると判定してもよい。
送信制御部150は、送信条件記憶部160に格納されている1つ以上の送信条件を読み出し、当該送信条件の少なくとも1つが満足するか否かを判定する。送信条件は、例えば、生体データの測定時刻、ユーザの活動状態(睡眠状態を含む)、環境温度などの一部または全部を用いて予め定義することができる。なお、送信条件は、ここで例示されていないパラメータを用いて定義されてもよい。送信制御部150は、送信条件の少なくとも1つが満足する場合には、生体センサ110から通信部170に送られた生体データの送信を許可する。
送信条件は、ユーザが睡眠状態である場合に満たされる第1の送信条件を含んでいてもよい。送信制御部150は、ユーザが睡眠状態にあることを示す判定結果が睡眠判定部140から通知されたならば、第1の送信条件が満足すると判定し、生体データの送信を許可する。
送信条件は、ユーザが睡眠状態にあって、かつ、生体データの測定時刻が予め定義されている時間領域内にある場合に満たされる第2の送信条件を含んでいてもよい。送信制御部150は、ユーザが睡眠状態にあることを示す判定結果が睡眠判定部140から通知され、かつ、生体データに紐づけられた測定時刻が予め定義されている時間領域内にあったならば、第2の送信条件が満足すると判定し、生体データの送信を許可する。
予め定義されている時間領域は、ベッドタイムであってもよい。ベッドタイム時の血圧をモニタリングすることは、ユーザに夜間高血圧の兆候が見られるか否かを把握するのに役立つ。夜間高血圧とは、仮面高血圧の一種であって、夜間における平均の収縮期血圧および拡張期血圧がそれぞれ120mmHg以上および70mmHg以上である症状を指す。
第2の送信条件に関して、送信制御部150は例えば図4に示されるように動作する。送信制御部150は、処理対象の生体データ(特に血圧データ)を生体センサ110から取得する(ステップS401)。
送信制御部150は、睡眠判定部140から通知される判定結果を参照し、上記生体データの測定時刻においてユーザが睡眠状態にあったか否かを確認する(ステップS402)。ユーザが睡眠状態にあったならば処理はステップS403へと進み、そうでなければ送信制御部150は処理対象の生体データの送信を許可せず、処理はステップS401に戻る。
ステップS403において、送信制御部150は、上記生体データの測定時刻が、第2の送信条件において定義される所定の時間領域に該当するか否かを確認する。測定時刻が所定の時間領域に該当するならば処理はステップS404へと進み、そうでなければ処理はステップS401に戻る。ステップS404において、送信制御部150は、処理対象の生体データの送信を許可し、図4の動作は終了する。
送信条件は、例えば、環境温度の直近の単位時間内の変動が閾値を超える場合に満たされる第3の送信条件を含んでいてもよい。血圧は、温度変動(特に寒冷)によって上がることが知られている。例えば、人が、空調の効いた室内から室外に移動したり(逆の場合も)、冬季に入浴したりするなどの急激な温度変化に晒された場合に、いわゆるヒートショックが起きることがあり、最悪の場合死に至る。故に、急激な温度変動の前後で血圧をモニタリングすることは、ユーザにヒートショックの兆候が見られるか否かを把握するのに役立つ。閾値は、例えば10度であるがこれに限られない。
第3の送信条件に関して、送信制御部150は例えば図5に示されるように動作する。送信制御部150は、処理対象の生体データ(特に血圧データ)を生体センサ110から取得する(ステップS501)。
送信制御部150は、環境センサ130から受け取った直近の温度データを参照し、上記生体データの測定時刻の直前に温度変化があったか否かを確認する(ステップS502)。温度変化があったならば処理はステップS503へと進み、そうでなければ送信制御部150は処理対象の生体データの送信を許可せず、処理はステップS501に戻る。ステップS503において、送信制御部150は、処理対象の生体データの送信を許可し、図5の動作は終了する。
なお、送信条件は、上記例に限られない。例えば、仮面高血圧の一種である早朝高血圧のうち早朝血圧が他の時間帯に比べて特異的に高い早朝高血圧(以降、特異的な早朝高血圧と称する)は、朝晩の血圧平均値とは独立したリスクを構成することが知られている。特異的な早朝高血圧は、就寝時血圧と早朝血圧との比較に基づいて診断されることがある。故に、送信制御部150は、睡眠判定部140から通知される睡眠状態に基づいて、ユーザの就寝時(例えば睡眠状態に移行する直前の)の血圧データを特定し、当該血圧データの送信を許可してもよい。また、送信制御部150は、血圧データに紐づけられた測定時刻が予め定義された早朝時間帯に該当する場合に、当該血圧データの送信を許可してもよい。このように、就寝時および早朝の血圧をモニタリングすることは、ユーザに特異的な早朝高血圧の兆候が見られるか否かを把握するのに役立つ。
また、例えば、睡眠時無効吸症候群(Sleep Apnea Syndrome)の発作時には、低酸素状態をトリガとして急激な血圧変動(血圧サージ)が生じることがある。従って、血圧サージをモニタリングすることは、ユーザのSASの症状の軽重を把握するのに役立つ。このような特定の血圧変動を予めパターン化しておき、血圧データの変動がパターンにマッチする場合に満たされるような送信条件が定義されてもよい。
送信条件記憶部160は、送信条件を格納する。送信条件は、ユーザ端末100の製造時に設定されてもよいし、通信部170が外部機器からネットワーク(例えばインターネット)経由で受信してもよいし、ユーザ入力部124によって受け取られたユーザ入力に従って設定されてもよい。例えば、医師が、ユーザが仮面高血圧であるか否かの診断を行うために、外部機器(例えば医療機関に設置されたPC)を操作して送信条件を設定してもよい。
通信部170は、ネットワークを介して外部機器とデータをやり取りする。通信部170は、無線通信および有線通信の一方または両方を行ってもよい。一例として、通信部170は、例えばスマートデバイス200との間でBluetooth(登録商標)などの近距離無線通信を行ってもよい。
通信部170は、少なくとも生体データの送信の可否を送信制御部150によって制御される。通信部170は、送信制御部150によって生体データの送信を許可された場合に、当該生体データを外部機器へと送信する。
表示部180は、例えば、液晶ディスプレイ、有機EL(electroluminescence)ディスプレイなどである。表示部180は、画面データを表示することで、ユーザに様々な情報を知らせることができる。具体的には、表示部180は、生体情報(例えば、血圧、心電図、心拍数、脈波、脈拍数、体温など)、加速度データ、角速度データ、活動量情報(例えば、加速度データ(および/または角速度データ)に基づいて計数された歩数、消費カロリーなど)、睡眠情報(例えば、睡眠時間など)、環境情報(例えば、気温、湿度、気圧など)、現在時刻、カレンダーなどを表示してもよい。
以上説明したように、第1の実施形態に係るユーザ端末は、ユーザの生体情報を測定(例えば、連続測定)することで得られる生体データを常にスマートデバイスまたはサーバなどの外部機器へ送信するのではなく送信条件を満足する場合に限って外部機器へ送信する。すなわち、このユーザ端末は、例えば、(夜間)睡眠時血圧、就寝時血圧、早朝血圧、急激な温度変動の発生前後の血圧などの有意である可能性の高い生体データを外部機器に送信しつつ、それ以外のデータの送信を省略する。故に、このユーザ端末によれば、全ての生体データを送信する場合に比べて、生体データの送信に関わる消費電力および通信路の負荷を小さくすることができる。さらに、係る有意である可能性の高い生体データに限って保存するようにすれば、生体データを蓄積するための記憶装置の容量も抑制することができる。
上述の実施形態は、本発明の概念の理解を助けるための具体例を示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定することを意図されていない。実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、様々な構成要素の付加、削除または転換をすることができる。
上記各実施形態において説明された種々の機能部は、回路を用いることで実現されてもよい。回路は、特定の機能を実現する専用回路であってもよいし、メモリに接続され、当該メモリに格納された所定のプログラムを実行するプロセッサのような汎用回路であってもよい。
上記各実施形態の処理の少なくとも一部は、汎用のコンピュータを基本ハードウェアとして用いることでも実現可能である。上記処理を実現するプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納して提供されてもよい。プログラムは、インストール可能な形式のファイルまたは実行可能な形式のファイルとして記録媒体に記憶される。記録媒体としては、磁気ディスク、光ディスク(CD−ROM、CD−R、DVD等)、光磁気ディスク(MO等)、半導体メモリなどである。記録媒体は、プログラムを記憶でき、かつ、コンピュータが読み取り可能であれば、何れであってもよい。また、上記処理を実現するプログラムを、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ(サーバ)上に格納し、ネットワーク経由でコンピュータ(クライアント)にダウンロードさせてもよい。
(付記1)
メモリと、
前記メモリに接続されたプロセッサと
を具備し、
前記プロセッサは、
(a)ユーザの生体情報を測定することで得られる生体データの送信を許可するか否かを1以上の送信条件のいずれかが満足するか否かに基づいて制御し、
(b)前記生体データの送信を許可された場合に当該生体データを送信する
ように構成される、ユーザ端末。
100・・・ユーザ端末
110・・・生体センサ
111・・・血圧センサ
121・・・加速度センサ
122・・・マイクロホン
123・・・時計部
124・・・ユーザ入力部
130・・・環境センサ
131・・・温度センサ
140・・・睡眠判定部
150・・・送信制御部
160・・・送信条件記憶部
170・・・通信部
180・・・表示部
200・・・スマートデバイス
300・・・サーバ

Claims (4)

  1. ユーザの血圧を測定し、血圧データを得る血圧センサと、
    温度を測定し、温度データを得る温度センサと、
    前記血圧データの送信を許可するか否かを1以上の送信条件のいずれかが満足するか否かに基づいて制御する送信制御部と、
    前記血圧データの送信を許可された場合に当該血圧データを送信する通信部と
    を具備し、
    前記1以上の送信条件は、前記血圧データの測定時刻の直近の単位時間中の前記温度データの示す温度の変動が閾値を超える場合に満たされる送信条件を含む、
    ユーザ端末。
  2. 前記1以上の送信条件は、さらに、前記血圧データの測定時刻と、前記ユーザの活動状態とのうち少なくとも1つを用いて予め定義される送信条件を含む、請求項1に記載のユーザ端末。
  3. 前記ユーザが睡眠状態にあるか否かを判定する睡眠判定部をさらに具備し、
    前記1以上の送信条件は、前記ユーザが睡眠状態である場合に満たされる第1の送信条件を含む、請求項1に記載のユーザ端末。
  4. 前記ユーザが睡眠状態にあるか否かを判定する睡眠判定部をさらに具備し、
    前記1以上の送信条件は、前記ユーザが睡眠状態にあって、かつ、前記血圧データの測定時刻が予め定義されている時間領域内にある場合に満たされる第2の送信条件を含む、請求項1に記載のユーザ端末。
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