JP7176292B2

JP7176292B2 - 心電計

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Publication number: JP7176292B2
Application number: JP2018154494A
Authority: JP
Inventors: 忠久寺尾; 知宏茎田; 洋貴和田; 民生上田
Original assignee: Omron Healthcare Co Ltd
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Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2022-11-22
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Description

本発明の一態様は、例えば携帯型の心電計に関する。

心房細動などの心臓疾患についての診察を行うために、ホルター心電計などの携帯型の心電計を用いて長期間（例えば２４時間）にわたって患者の心電情報を測定することが一般に行われている。心電計を装着することによる患者の負担を軽減するために、シャツなどの衣類の形態をとった心電計が開発されている（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１４－２２６３６７号公報

携帯型の心電計においては、心臓疾患についての診察に必要な心電情報のデータを収集しつつ、消費電力を削減できることが求められている。

本発明は、上記の事情に着目してなされたものであり、一側面では、省電力化を図った心電計を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、例えば以下の構成を採用する。

一態様に係る心電計は、ユーザの心電情報を測定する心電測定部と、前記心電情報とは異なる前記ユーザの生理的指標を測定する生理的指標測定部と、前記生理的指標の測定結果に基づいて、前記ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する第１の判定部と、前記第１の判定部による判定の結果に基づいて前記心電測定部を制御する測定制御部と、を備える。

心房細動などの心臓のある種の異常は、ユーザがリラックスしているときに生じやすいことが知られている。リラックス状態は、副交感神経が優位に働いている状態、又は副交感神経が優位に働いていると推定される状態を指す。上記の構成によれば、ユーザがリラックス状態であると判定された場合に心電情報の測定が開始される。これにより、ユーザがリラックス状態であるときに心電情報を測定することが可能になる。その結果、心房細動などの心臓の異常を診察するために必要な心電情報のデータを取得しつつ、消費電力を削減することができる。

一態様では、前記生理的指標は、呼吸数であってよく、前記第１の判定部は、前記呼吸数が予め設定された閾値を下回る場合に、前記ユーザがリラックス状態であると判定し、前記呼吸数が前記閾値を超える場合に、前記ユーザがリラックス状態でないと判定してよい。

上記の構成によれば、呼吸数の測定結果に対する閾値処理でユーザがリラックス状態であるか否かが判定される。このため、判定処理が容易であり、判定処理に消費される電力が小さい。

一態様では、前記測定制御部は、前記ユーザがリラックス状態であると前記第１の判定部が判定したことに応答して、前記心電情報の測定を開始し、前記ユーザがリラックス状態でないと前記第１の判定部が判定したことに応答して、前記心電情報の測定を停止するように、前記心電測定部を制御してよい。

上記の構成によれば、ユーザがリラックス状態であるときに心電情報を測定し、ユーザがリラックス状態でないときに心電情報を測定しないようにすることが可能になる。その結果、心房細動などのユーザがリラックス状態であるときに生じやすい心臓の異常を診察するために必要な心電情報のデータを取得しつつ、消費電力を削減することができる。

一態様では、前記測定制御部は、前記心電測定部による前記心電情報の測定が行われていない期間には、前記生理的指標の測定を継続的に行うように、前記生理的指標測定部を制御してよい。

上記の構成によれば、生理的指標の測定を周期的に行う場合に比べて、ユーザがリラックス状態になったことをすぐに検出することができるようになる。

一態様では、心電計は、前記心電情報の測定結果に基づいて、前記ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する第２の判定部をさらに備えてよく、前記測定制御部は、前記ユーザがリラックス状態であると前記第１の判定部が判定したことに応答して、前記心電情報の測定を開始し、前記ユーザがリラックス状態でないと前記第２の判定部が判定したことに応答して、前記心電情報の測定を停止するように、前記心電測定部を制御してよい。

上記の構成によれば、心電情報の測定中には心電情報の測定結果に基づいてユーザがリラックス状態であるか否かが判定される。このため、心電情報の測定中に生理的指標測定部を駆動する必要がなくなる。その結果、消費電力を削減することができる。

一態様では、前記心電計は、前記心電情報の測定結果を外部装置に送信する通信制御部をさらに備えてよい。

上記の構成によれば、心電情報のデータ量が削減されているので、心電情報のデータを送信するために消費する電力が削減される。

一態様では、上記の心電計は、前記第１の判定部による判定の結果を前記ユーザに報知する第１の報知部をさらに備えてよい。

上記の構成によれば、ユーザがリラックス状態でないことをユーザに通知することができる。その結果、リラックス状態になることをユーザに促すことができる。

一態様では、上記の心電計は、第２の報知部をさらに備えてよく、前記生理的指標測定部は、前記心電情報とは異なる前記ユーザの複数種類の生理的指標を測定し、前記第１の判定部は、前記ユーザがリラックス状態でないと判定した場合に、前記複数種類の生理的指標のうち、前記ユーザがリラックス状態でないと判定した要因になった種類の生理的指標を示す判定情報を生成し、前記第２の報知部は、前記判定情報により示される前記ユーザがリラックス状態でないと判定した要因になった種類の生理的指標を前記ユーザに報知してよい。

上記の構成によれば、ユーザがリラックス状態でないと判定した要因をユーザに通知することができる。その結果、リラックス状態になることをユーザに促すことができる。

本発明によれば、省電力化を図った心電計を提供することができる。

図１は、一実施形態に係る心電計を概略的に示す図である。図２は、図１に示した心電計のハードウェア構成を示すブロック図である。図３は、図１に示した心電計の外観を示す図である。図４は、図１に示した心電計のソフトウェア構成を示すブロック図である。図５は、図１に示した心電計が実行する心電情報測定方法を示すフローチャートである。図６は、一実施形態に係る心電計のソフトウェア構成を示すブロック図である。図７は、一実施形態に係る心電計のソフトウェア構成を示すブロック図である。図８は、一実施形態に係る心電計を概略的に示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

［適用例］
図１を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。図１は、一実施形態に係る携帯型の心電計１０を例示する。心電計１０は、例えばユーザに装着可能に構成される。心電計１０は、装着部材２０、心電測定部３０、呼吸数測定部４０、判定部５０、及び測定制御部５１を備える。

図１の例では、装着部材２０は、ユーザの上体に着用されるシャツとして構成されており、心電計１０をユーザに装着するために使用される。

心電測定部３０は、ユーザの心電情報を測定する。呼吸数測定部４０は、ユーザの呼吸数を測定する。呼吸数は、単位時間当たりの呼吸の回数である。呼吸数測定部４０は、心電情報とは異なるユーザの生理的指標を測定する生理的指標測定部の一例である。生理的指標は、ユーザの生体情報に関連する指標である。後述するように、生理的指標の測定結果はユーザがリラックス状態であるか否かを判定するために使用される。したがって、生理的指標測定部が測定対象とする生理的指標は、ユーザがリラックス状態であるか否かの判定に使用することが可能なものであり、例えば、呼吸数、脈拍、心拍、脈波などである。リラックス状態とは、副交感神経が優位に働いている状態、又は副交感神経が優位に働いていると推定される状態を指す。

判定部５０は、呼吸数測定部４０から出力される呼吸数の測定結果に基づいて、ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する。具体的には、判定部５０は、呼吸数が予め設定された閾値を下回る場合に、ユーザがリラックス状態であると判定し、呼吸数が閾値を超える場合に、ユーザがリラックス状態でないと判定する。

測定制御部５１は、心電測定部３０及び呼吸数測定部４０を制御する。測定制御部５１は、判定部５０による判定の結果に基づいて、心電測定部３０を制御する。一例として、測定制御部５１は、周期的に測定を行うように呼吸数測定部４０を制御し、ユーザがリラックス状態であると判定部５０が判定したことに応答して、心電情報の測定を開始し、ユーザがリラックス状態でないと判定部５０が判定したことに応答して、心電情報の測定を停止するように、心電測定部３０を制御する。

上記構成を有する心電計１０によれば、ユーザがリラックス状態である場合に、心電情報を測定し、ユーザがリラックス状態でない場合には、心電情報を測定しない。心房細動などの心臓のある種の異常は、ユーザがリラックスしている（副交感神経が優位である）ときに発生しやすいことが知られている。したがって、心電計１０は、心房細動が発生しやすいときに心電情報を測定するように制御される。それにより、心房細動などの心臓の異常の診察に必要な心電情報のデータを取得しつつ、消費電力を削減することができる。

次に、心電計１０について詳細に説明する。

［構成例］
（ハードウェア構成）
図２及び図３を参照して、心電計１０のハードウェア構成の一例を説明する。図２の例では、心電計１０は、制御部１１、記憶部１５、表示装置１６、電源ボタン１７、通信インタフェース１８、電池１９、装着部材２０、筐体２１、電極３１、３２、信号処理回路３３、加速度センサ４１、及び信号処理回路４２を備える。図３に示すように、筐体２１、電極３１、３２、及び加速度センサ４１が装着部材２０に設けられている。筐体２１に、制御部１１、記憶部１５、表示装置１６、電源ボタン１７、通信インタフェース１８、電池１９、信号処理回路３３、及び信号処理回路４２が設けられる。

図２を参照すると、制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４などを含み、各構成要素を制御する。記憶部１５は、例えば、半導体メモリ（例えばフラッシュメモリ）などの補助記憶装置であり、制御部１１で実行されるプログラムや、プログラムを実行するために必要な設定データ、心電情報の測定データなどを不揮発的に記憶する。記憶部１５が備える記憶媒体は、コンピュータや機械等が記録されたプログラムなどの情報を読み取り可能なように、当該プログラムなどの情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。なお、プログラムの一部又は全部はＲＯＭ１４に記憶されていてもよい。

表示装置１６は、例えば、動作状態を示す１以上のＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプを備える。例えば、表示装置１６は、電源が入っているか否かを示すＬＥＤランプと、通信可能な状態か否かを示すＬＥＤランプと、ユーザがリラックス状態であるか否かの判定結果を示すＬＥＤランプと、を備える。なお、表示装置１６は、液晶表示装置などの画像表示装置を備えていてもよい。電源ボタン１７は、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるためのボタンである。

通信インタフェース１８は、外部装置（例えばユーザのスマートフォン）と通信するためのインタフェースである。典型的には、通信インタフェース１８は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの低消費電力の無線通信規格に準拠した無線モジュールを備える。

電池１９は、各構成要素に電力を供給する。具体的には、電池１９は、制御部１１、記憶部１５、表示装置１６、通信インタフェース１８、信号処理回路３３、加速度センサ４１、及び信号処理回路４２に電力を供給する。電池１９は、充電可能なバッテリーであり得る。

図３を参照すると、電極３１、３２は、装着部材２０の内周面に設けられる。装着部材２０の内周面は、装着部材２０の表面のうち、心電計１０をユーザに装着した状態（以下、単に装着状態と呼ぶ）でユーザに面する部分を指す。装着状態では、電極３１、３２はユーザの体表面に接する。電極３１、３２は、装着状態でそれらの間にユーザの心臓が位置するように装着部材２０に配置される。電極３１、３２は、例えば、導電性高分子を含浸させた繊維を用いて形成される。電極３１、３２は信号処理回路３３に接続される。

図２を参照すると、信号処理回路３３は、計装アンプ３３１、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３３２、増幅器３３３、及びアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３３４を含む。計装アンプ３３１は、２つの入力端子を備え、これらの入力端子には電極３１及び電極３２がそれぞれ接続される。計装アンプ３３１は、電極３１の電位及び電極３２の電位を差動増幅し、電極３１と電極３２との間の電位差に応じた電位差信号を生成する。計装アンプ３３１は、電極３１と電極３２との間の電位差を表す電位差信号を生成する電位差信号生成部の一例である。電位差信号は、ＬＰＦ３３２により濾波され、増幅器３３３により増幅され、ＡＤＣ３３４によりデジタル信号に変換される。制御部１１は、信号処理回路３３から時系列で出力される電位差信号を心電情報の測定結果として取得する。心電情報は、心臓の電気的活動を表す波形信号である。この例では、電極３１、３２、信号処理回路３３、及び制御部１１が図１に示した心電測定部３０を構成する。

なお、電極３１、３２の配置は図３に示される例に限定されない。また、３つ以上の電極を装着部材２０の内周面に設けて、それらの電極を用いて心電情報を測定するようにしてもよい。

図３を参照すると、加速度センサ４１は、胸部に対応する装着部材２０の部分に設けられる。加速度センサ４１は、例えば３軸加速度センサであり、互いに直交する３方向の加速度を表す加速度信号を生成する。加速度センサ４１の出力は信号処理回路４２に接続される。

図２を参照すると、信号処理回路４２は、ＬＰＦ４２１、増幅器４２２、及びＡＤＣ４２３を備える。加速度信号は、ＬＰＦ４２１により濾波され、増幅器４２２により増幅され、ＡＤＣ４２３によりデジタル信号に変換される。制御部１１は、信号処理回路４２から時系列で出力される加速度信号に基づいて呼吸数を測定する。この例では、加速度センサ４１、信号処理回路４２、及び制御部１１が図１に示した呼吸数測定部４０を構成する。

なお、加速度センサ４１に代えて、ひずみゲージ、圧電センサなどの他のセンサが使用されてもよい。

心電計１０の具体的なハードウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部１１は、複数のプロセッサを含んでいてもよい。

（ソフトウェア構成）
図４を参照して、心電計１０のソフトウェア構成の一例を説明する。図４の例では、心電計１０は、判定部５０、測定制御部５１、心電情報取得部５２、呼吸数算出部５３、通信制御部５４、報知部５５、及び心電情報記憶部５７を備える。判定部５０、測定制御部５１、心電情報取得部５２、呼吸数算出部５３、通信制御部５４、及び報知部５５は、心電計１０の制御部１１が記憶部１５に記憶されたプログラムを実行することによって下記の処理を実行する。制御部１１がプログラムを実行する際は、制御部１１は、プログラムをＲＡＭ１３に展開する。そして、制御部１１は、ＲＡＭ１３に展開されたプログラムをＣＰＵ１２により解釈及び実行して、各構成要素を制御する。心電情報記憶部５７は記憶部１５により実現される。

心電情報取得部５２は、信号処理回路３３から時系列で出力される、電極３１と電極３２との間の電位差を表す電位差信号を、心電情報として取得し、心電情報のデータを心電情報記憶部５７に記憶させる。

呼吸数算出部５３は、信号処理回路４２から時系列で出力される加速度信号に基づいて呼吸数を算出する。加速度信号に基づいて呼吸数を算出する方法としては公知の技術を利用することができるので、その詳細な説明を省略する。

判定部５０は、呼吸数算出部５３により算出された呼吸数に基づいて、ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する。例えば、判定部５０は、呼吸数が予め設定された閾値を下回る場合に、ユーザがリラックス状態であると判定し、呼吸数が閾値を超える場合に、ユーザがリラックス状態でないと判定する。呼吸数は、例えば１分当たりの呼吸の回数として定義される。閾値は、例えば１３．５［回／分］である。

測定制御部５１は、信号処理回路３３、加速度センサ４１、及び信号処理回路４２を制御する。測定制御部５１は、呼吸数の測定を周期的に行うために、加速度センサ４１及び信号処理回路４２の動作を制御する。例えば、測定制御部５１は、１分間にわたって加速度センサ４１及び信号処理回路４２を駆動し、その後１４分間にわたって加速度センサ４１及び信号処理回路４２を停止させる処理を繰り返す。それにより、１５分周期で呼吸数が測定され、呼吸数の測定結果に基づいて判定部５０が判定を行う。

測定制御部５１は、ユーザがリラックス状態であると判定部５０が判定したことに応答して、信号処理回路３３を駆動し、ユーザがリラックス状態でないと判定部５０が判定したことに応答して、信号処理回路３３を停止する。信号処理回路３３が駆動されている期間中に心電情報が測定される。

通信制御部５４は、通信インタフェース１８を制御する。例えば、通信制御部５４は、心電情報記憶部５７から心電情報のデータを読み出し、通信インタフェース１８を介して外部装置に心電情報のデータを送信する。

報知部５５は、例えば表示装置１６を介して、判定部５０による判定の結果をユーザに報知する。例えば、表示装置１６に含まれる判定結果を示すＬＥＤランプは、ユーザがリラックス状態である場合には青色を発し、ユーザがリラックス状態でない場合には赤色を発する。なお、ＬＥＤランプは、ユーザがリラックス状態でない場合のみに発光するようにしてもよい。報知部５５は、本発明の「第１の報知部」に相当する。

なお、本実施形態では、心電計１０の機能がいずれも汎用のプロセッサによって実現される例について説明している。しかしながら、機能の一部又は全部が１又は複数の専用のプロセッサにより実現されてもよい。

［動作例］
図５は、心電計１０が心電情報を測定する際の動作フローを例示する。

図５のステップＳ１１では、制御部１１は、ユーザの呼吸数を測定する。具体的には、制御部１１は、呼吸数算出部５３として動作し、加速度センサ４１の出力に基づいてユーザの呼吸数を算出する。呼吸数の測定は周期的に実行される。

ステップＳ１２では、制御部１１は、判定部５０として機能し、呼吸数の測定結果に基づいてユーザがリラックス状態であるか否かを判定する。具体的には、制御部１１は、呼吸数が閾値を下回る場合に、ユーザがリラックス状態であると判定し、そうでなければ、ユーザがリラックス状態でないと判定する。ユーザがリラックス状態であると制御部１１が判定した場合には、処理はステップＳ１３に進み、ユーザがリラックス状態でないと制御部１１が判定した場合には、処理はステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１３では、制御部１１は、ユーザの心電情報を測定する。具体的には、制御部１１は、測定制御部５１として機能し、信号処理回路３３を駆動する。そして、制御部１１は、心電情報取得部５２として機能し、信号処理回路３３から出力される電極３１と電極３２との間の電位差を表す電位差信号を心電情報として取得し、心電情報記憶部５７に記憶させる。

ステップＳ１４では、制御部１１は、ユーザの呼吸数を測定する。上述したように呼吸数の測定は周期的に実行される。したがって、心電情報の測定中にも呼吸数の測定は実行される。

ステップＳ１５では、制御部１１は、判定部５０として機能し、呼吸数の測定結果に基づいてユーザがリラックス状態であるか否かを判定する。ユーザがリラックス状態であると制御部１１が判定した場合には、処理はステップＳ１３に戻り、ユーザがリラックス状態でないと制御部１１が判定した場合には、処理はステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、制御部１１は、心電情報の測定を終了する。具体的には、制御部１１は、測定制御部５１として機能し、信号処理回路３３を停止させる。その後、処理はステップＳ１１に戻る。電源が切られるまで、ステップＳ１１からステップＳ１６までの処理が繰り返される。

このようにして、制御部１１は、ユーザがリラックス状態であると判定してから、ユーザがリラックス状態でないと判定するまでの期間に、ユーザの心電情報を測定する。

なお、図５に示した処理手順は例示に過ぎず、処理手順又は各処理の内容は適宜変更することが可能である。例えば、制御部１１は、通信制御部５４として動作し、ステップＳ１３において得られた心電情報のデータをリアルタイムで外部装置に送信してもよい。

制御部１１は、報知部５５として動作することができる。例えば、制御部１１は、ステップＳ１２においてユーザがリラックス状態であると判定するまでは、判定結果を示すＬＥＤランプを赤色で点灯する。制御部１１は、ステップＳ１２においてユーザがリラックス状態であると判定してから、ステップＳ１５においてユーザがリラックス状態でないと判定するまで、判定結果を示すＬＥＤランプを青色で点灯する。制御部１１は、ステップＳ１５においてユーザがリラックス状態でないと判定すると、判定結果を示すＬＥＤランプを赤色で点灯する。

［効果］
以上のように、心電計１０は、ユーザの呼吸数を測定し、呼吸数の測定結果に基づいてユーザがリラックス状態であるか否かを判定する。そして、心電計１０は、ユーザがリラックス状態であると判定した場合に心電情報の測定を開始し、ユーザがリラックス状態でないと判定した場合に心電情報の測定を終了する。それにより、心房細動が生じやすい期間に心電情報を測定し、それ以外の期間に心電情報を測定しないようにすることが可能になる。その結果、消費電力を削減しながら、心房細動の診察に必要な心電情報のデータを収集することができる。心電情報のデータ量が減るため、心電情報のデータを無線送信するために消費される電力を削減することができる。

ユーザがリラックス状態であるか否かの判定は、呼吸数の測定結果に対する閾値処理にて行われる。このため、判定処理が容易であり、判定処理に消費される電力を抑制することができる。

さらに、ユーザがリラックス状態であるか否かの判定結果がユーザに報知される。これにより、リラックス状態でないことをユーザに通知することができる。その結果、心電情報の測定が足りなすぎることがないように、リラックス状態になることをユーザに促すことができる。

［変形例］
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態では、呼吸数の測定は周期的に行われる。一実施形態では、呼吸数の測定を継続的に行うようにしてもよい。すなわち、ユーザの呼吸数を常時モニタするようにしてもよい。一実施形態では、心電情報の測定が行われていないときには、呼吸数の測定を継続的に行い、心電情報の測定中には、呼吸数の測定を周期的に行うようにしもよい。これらの実施形態によれば、ユーザがリラックス状態になったことをすぐに検出することができるようになる。その結果、ユーザがリラックス状態であるときに心電情報を測定することの確実性が向上する。

一実施形態では、心電計１０は、心電情報とは異なる複数種類の生理的指標を測定し、それらの測定結果に基づいて、ユーザがリラックス状態であるか否かを判定してよい。制御部１１は、前記ユーザがリラックス状態でないと判定した場合に、前記複数種類の生理的指標のうち、前記ユーザがリラックス状態でないと判定した要因になった種類の生理的指標を示す判定情報を生成してよい。制御部１１は、第２の報知部として動作し、例えば表示装置１６を介して、判定情報により示される前記ユーザがリラックス状態でないと判定した要因になった種類の生理的指標をユーザに報知してよい。報知は、ＬＥＤランプの色を変更することでなされてもよい。表示装置１６が画像表示装置を備える場合には、制御部１１は、前記ユーザがリラックス状態でないと判定した要因になった種類の生理的指標を特定する文字列を画像表示装置に表示してよい。これにより、ユーザがリラックス状態でないと判定した要因をユーザに通知することができる。その結果、リラックス状態になることをユーザに促すことができる。例えば、ユーザは、リラックス状態にない要因が呼吸数であることを認識した場合、深呼吸するなど、リラックス状態になるための行動をとることが可能になる。

一実施形態では、心電情報の測定中は、心電情報の測定結果に基づいてユーザがリラックス状態であるか否かを判定するようにしてもよい。図６を参照してこの実施形態について簡単に説明する。

図６は、一実施形態に係る心電計のソフトウェア構成の一例を例示する。図６の例では、心電計は、測定制御部５１、心電情報取得部５２、呼吸数算出部５３、通信制御部５４、報知部５５、第１の判定部６１、第２の判定部６２、及び心電情報記憶部５７を備える。図６において、図４に示した要素と同様の要素に同様の符号を付して、それらについての説明を適宜省略する。測定制御部５１、心電情報取得部５２、呼吸数算出部５３、通信制御部５４、報知部５５、第１の判定部６１、及び第２の判定部６２は、心電計の制御部が記憶部に記憶されたプログラムを実行することによって所定の処理を実行する。

第１の判定部６１は、図４に示した判定部５０に対応するものである。具体的には、第１の判定部６１は、呼吸数算出部５３により算出された呼吸数が予め設定された閾値を下回る場合に、ユーザがリラックス状態であると判定し、呼吸数が閾値を超える場合に、ユーザがリラックス状態でないと判定する。

第２の判定部６２は、心電情報取得部５２により取得された心電情報に基づいて、ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する。具体的には、第２の判定部６２は、心電情報から、隣接するＲ波の間隔であるＲＲＩ（R-R Interval）を算出し、ＲＲＩの時系列データを生成する。続いて、第２の判定部６２は、自己回帰モデルを用いて、ＲＲＩの時系列データからパワースペクトル密度を計算し、０．０５Ｈｚから０．１５Ｈｚまでの周波数領域にわたるパワーの積分値をＬＦとして算出し、０．１５Ｈｚから０．４０Ｈｚまでの周波数領域にわたるパワーの積分値をＨＦとして算出する。ＬＦとＨＦの比であるＬＦ／ＨＦは、交感神経と副交感神経とのバランスを表し、その数値が高いと交感神経優位を示し、その数値が低いと副交感神経優位を示す。第２の判定部６２は、ＬＦ／ＨＦが予め設定された閾値を下回る場合にユーザがリラックス状態であると判定し、ＬＦ／ＨＦが閾値以上である場合に、ユーザがリラックス状態でないと判定する。

報知部５５は、第１の判定部６１による判定の結果と第２の判定部６２による判定の結果に基づいて、ユーザがリラックス状態であるか否かの判定結果をユーザに報知する。

なお、第２の判定部６２は、心電情報から心拍数を算出し、算出された心拍数の値が予め設定された閾値を下回る場合に、ユーザがリラックス状態であると判定し、算出された心拍数の値が閾値を超える場合に、ユーザがリラックス状態でないと判定してもよい。心拍数は、単位時間当たりに心臓が拍動した回数を指す。

第１の判定部６１は、心電情報の測定が行われていないときに動作し、第２の判定部６２は、心電情報の測定中に動作する。この場合、心電情報の測定中には呼吸数の測定を行う必要がなくなる。言い換えると、心電情報の測定中には、信号処理回路４２を駆動する必要がなく、呼吸数算出部５３による処理も行われない。それにより、消費電力を削減することができる。

一実施形態では、心電計１０は、図７に示すように、検出部７１及び報知部７２をさらに備えていてもよい。検出部７１及び報知部７２は、心電計１０の制御部１１が記憶部１５に記憶されたプログラムを実行することによって下記の処理を実行する。

検出部７１は、心電情報取得部５２により取得された心電情報に基づいて、ユーザの心臓に心房細動が発生したことを検出する。報知部７２は、心房細動が発生したことを検出部７１が検出したことに応答して、ユーザに報知を行う。報知は、音、光、振動などにより行うことができる。それにより、ユーザは心房細動が発生したことを認識することができるようになる。

上記実施形態では、心電情報と異なる生理的指標として呼吸数を採用している。一実施形態では、生理的指標として脈波が採用されてよい。

図８は、一実施形態に係る心電計１００を例示する。図８の例では、心電計１００は、ユーザの上腕に装着されるように構成される。心電計１００は、装着部材１２０、心電測定部１３０、脈波測定部１４０、判定部１５０、及び測定制御部１５１を備える。

装着部材１２０は、ユーザの上腕に巻き付けられる部材であり、バンド状、ベルト状、又はロール状の形状を有する。心電測定部１３０、脈波測定部１４０、判定部１５０、及び測定制御部１５１は装着部材１２０に設けられる。

心電測定部１３０は、ユーザの心電情報を測定する。心電測定部１３０は、装着部材１２０の内周面に少なくとも２つの電極を備え、これらの電極を用いて心電情報を測定する。装着状態では、電極はユーザの上腕の皮膚に接する。四肢のいずれか１つに配置された複数の電極のみを用いて心電情報を測定できることは一般に知られている。

脈波測定部１４０は、上腕においてユーザの脈波を測定する。一例では、脈波測定部１４０は、光電センサを備え、光電センサを用いて容積脈波を測定する。上腕において脈波を測定する方法としては公知の技術を利用することができるので、その説明を省略する。脈波測定部１４０は、脈波の変動を表す波形信号である脈波信号を出力する。

判定部１５０は、脈波測定部１４０から出力される脈波信号に基づいて、ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する。具体的には、判定部１５０は、脈波信号に基づいて、隣接するピークの間隔であるピーク間隔を算出し、ピーク間隔の時系列データを生成する。続いて、判定部１５０は、自己回帰モデルを用いて、ピーク間隔の時系列データからパワースペクトル密度を計算し、０．０５Ｈｚから０．１５Ｈｚまでの周波数領域にわたるパワーの積分値をＬＦとして算出し、０．１５Ｈｚから０．４０Ｈｚまでの周波数領域にわたるパワーの積分値をＨＦとして算出する。判定部１５０は、ＬＦとＨＦの比であるＬＦ／ＨＦが予め設定された閾値を下回る場合にユーザがリラックス状態であると判定し、ＬＦ／ＨＦが閾値以上である場合に、ユーザがリラックス状態でないと判定する。

なお、判定部１５０は、脈波信号に基づいて心拍数を算出し、算出された心拍数の値が予め設定された閾値を下回る場合に、ユーザがリラックス状態であると判定し、算出された心拍数の値が閾値を超える場合に、ユーザがリラックス状態でないと判定してもよい。

測定制御部１５１は、心電測定部１３０及び脈波測定部１４０を制御する。測定制御部１５１は、ユーザがリラックス状態であると判定部１５０が判定したことに応答して、心電情報の測定を開始するように心電測定部１３０を制御する。一例として、測定制御部１５１は、周期的に測定を行うように脈波測定部１４０を制御し、ユーザがリラックス状態であると判定部１５０が判定したことに応答して、心電情報の測定を開始し、ユーザがリラックス状態でないと判定部１５０が判定したことに応答して、心電情報の測定を停止するように、心電測定部１３０を制御する。

上記構成を有する心電計１００によれば、図１に示した心電計１０と同様の効果を得ることができる。

要するに本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

［付記］
上記各実施形態の一部または全部は、特許請求の範囲のほか以下の付記に示すように記載することも可能であるが、これに限られない。

（付記１）
ユーザの心電情報を測定する心電測定部（３０）と、
前記心電情報とは異なる前記ユーザの生理的指標を測定する生理的指標測定部（４０）と、
前記生理的指標の測定結果に基づいて、前記ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する第１の判定部（５０）と、
前記第１の判定部による判定の結果に基づいて前記心電測定部を制御する測定制御部（５１）と、
を備える心電計（１０）。

１０…心電計
１１…制御部
１２…ＣＰＵ
１３…ＲＡＭ
１４…ＲＯＭ
１５…記憶部
１６…表示装置
１７…電源ボタン
１８…通信インタフェース
１９…電池
２０…装着部材
２１…筐体
３０…心電測定部
３１、３２…電極
３３…信号処理回路
３３１…計装アンプ
３３２…ローパスフィルタ
３３３…増幅器
３３４…アナログデジタル変換器
４０…呼吸数測定部
４１…加速度センサ
４２…信号処理回路
４２１…ローパスフィルタ
４２２…増幅器
４２３…アナログデジタル変換器
５０…判定部
５１…測定制御部
５２…心電情報取得部
５３…呼吸数算出部
５４…通信制御部
５５…報知部
５７…心電情報記憶部
６１…第１の判定部
６２…第２の判定部
７１…検出部
７２…報知部
１００…心電計
１２０…装着部材
１３０…心電測定部
１４０…脈波測定部
１５０…判定部
１５１…測定制御部

Claims

ユーザの心電情報を測定する心電測定部と、
前記心電情報とは異なる、前記ユーザの生体情報に関連する指標である生理的指標を測定する生理的指標測定部と、
前記生理的指標の測定結果に基づいて、前記ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する第１の判定部と、
前記ユーザがリラックス状態であると前記第１の判定部が判定したことに応答して、前記心電情報の測定を開始し、前記ユーザがリラックス状態でないと前記第１の判定部が判定したことに応答して、前記心電情報の測定を停止するように、前記心電測定部を制御する測定制御部と、
を備える心電計。
ユーザの心電情報を測定する心電測定部と、
前記心電情報とは異なる、前記ユーザの生体情報に関連する指標である生理的指標を測定する生理的指標測定部と、
前記生理的指標の測定結果に基づいて、前記ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する第１の判定部と、
前記心電情報の測定結果に基づいて、前記ユーザがリラックス状態であるか否かを判定する第２の判定部と、
前記ユーザがリラックス状態であると前記第１の判定部が判定したことに応答して、前記心電情報の測定を開始し、前記ユーザがリラックス状態でないと前記第２の判定部が判定したことに応答して、前記心電情報の測定を停止するように、前記心電測定部を制御する測定制御部と、
を備える心電計。
前記生理的指標は、呼吸数であり、
前記第１の判定部は、前記呼吸数が予め設定された閾値を下回る場合に、前記ユーザがリラックス状態であると判定し、前記呼吸数が前記閾値を超える場合に、前記ユーザがリラックス状態でないと判定する、請求項１又は２に記載の心電計。
前記生理的指標は、呼吸数、脈拍、心拍、及び脈波のうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の心電計。
前記測定制御部は、前記心電測定部による前記心電情報の測定が行われていない期間には、前記生理的指標の測定を継続的に行うように、前記生理的指標測定部を制御する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の心電計。
前記心電情報の測定結果を外部装置に送信する通信制御部をさらに備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の心電計。
前記第１の判定部による判定の結果を前記ユーザに報知する第１の報知部をさらに備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の心電計。
第２の報知部をさらに備え、
前記生理的指標測定部は、前記心電情報とは異なる前記ユーザの複数種類の生理的指標を測定し、
前記第１の判定部は、前記ユーザがリラックス状態でないと判定した場合に、前記複数種類の生理的指標のうち、前記ユーザがリラックス状態でないと判定した要因になった種類の生理的指標を示す判定情報を生成し、
前記第２の報知部は、前記判定情報により示される前記ユーザがリラックス状態でないと判定した要因になった種類の生理的指標を前記ユーザに報知する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の心電計。