WO2018168796A1 - 生体情報測定装置、方法及びプログラム - Google Patents

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pulse wave
unit
blood pressure
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北川 毅
新吾 山下
広幸 木下
勇輝 太田
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オムロン株式会社
オムロンヘルスケア株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a biological information measuring apparatus, method and program for continuously measuring biological information.
  • a biological information measuring device capable of measuring biological information such as pulse and blood pressure using information detected by the pressure sensor in a state where the pressure sensor is in direct contact with a biological part through which an artery such as the radial artery of the wrist passes. Is known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-113368).
  • the blood pressure measurement apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-113368 calculates a blood pressure value using a cuff at a part different from a living body part to which a pressure sensor is contacted, and generates calibration data from the calculated blood pressure value To do. And the blood pressure value is calculated for every beat by calibrating the pressure pulse wave detected by the pressure sensor using this calibration data.
  • the blood pressure device for calibration can measure normally.
  • pulse waves may become irregular during calibration and affect blood pressure.
  • the present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its purpose is to provide a biological information measuring apparatus that can always be worn and calibrate biological information continuously in time while acquiring accurate information. It is to provide a method and a program.
  • a first aspect of the present invention is a biological information measuring device, a detection unit that continuously detects a pulse wave in time, and a measurement that intermittently measures first biological information.
  • a normal blood pressure determination unit that determines whether the measurement result of the measurement unit is normal, and a calculation unit that calculates second biological information from the pulse wave based on the first biological information If it is not determined that the measurement unit is, the measurement unit temporarily stops the measurement and restarts the measurement after a certain period.
  • a biological information measuring device including a sensor device and a calibration device, wherein the calibration device includes a measurement unit that intermittently measures first biological information, and the first biological information.
  • a calculation unit that calculates second biological information from the pulse wave based on one biological information; and a calibration blood pressure determination unit that determines whether the measurement result of the measurement unit is normal, and is not determined to be normal
  • the measurement unit temporarily stops the measurement, and restarts the measurement after a certain period of time.
  • a third aspect of the present invention further includes a body motion detection unit that detects body motion information, and the calculation unit calibrates the pulse wave based on the first biological information, and performs a second operation from the calibrated pulse wave.
  • Biometric information is calculated, the calibration blood pressure determination unit, Based on the body motion information, before calibrating the pulse wave, a body motion determination unit that determines whether body motion has occurred in a first period during measurement of the first biological information, and the pulse wave Before calibrating the pulse wave, the pulse wave determination unit for determining whether the pulse wave is irregular in the second period during the measurement of the first biological information, and the second biological information And a blood pressure determination unit that determines whether or not the blood pressure value fluctuates in the third period during the measurement of the first biological information before the pulse wave is calibrated. When it is determined that no movement has occurred, the pulse wave is not irregular in the second period, and the blood pressure value does not vary in the third period, the measurement unit continues to measure. is there.
  • the calculation unit calibrates the pulse wave based on the first biological information, calculates second biological information from the calibrated pulse wave
  • the sensor device includes the calibration device.
  • a body motion detector that detects the body motion information of the first biological information before the calibration of the pulse wave based on the body motion information.
  • a body motion determination unit that determines whether body motion has occurred in one period, and a pulse in a second period during measurement of the first biological information before the pulse wave is calibrated based on the pulse wave.
  • a blood pressure value in a third period during measurement of the first biological information before the pulse wave is calibrated based on the second biological information and a pulse wave determination unit that determines whether the wave is irregular
  • a blood pressure determination unit that determines whether there is any fluctuation in the body, and no body movement has occurred in the first period
  • the possible pulse wave in the second period is not irregular, and when the third at least one of the lack of change in the blood pressure value in the period of time that is determined, in which the measuring unit continues to measure.
  • the measurement unit stops the measurement, and starts measurement of the measurement unit after a certain period of time has elapsed.
  • the body motion detection unit includes an acceleration sensor, and the body motion determination unit detects the body when the acceleration indicated by the acceleration sensor is greater than a first threshold value within the first period.
  • the pulse wave determination unit determines that movement has occurred and the pulse wave determination unit lasts longer than a certain period of time during which the amplitude of the pulse wave is smaller than a second threshold value in the second period, the pulse wave Is determined to be irregular, and the blood pressure determination unit measures the increase / decrease of each of the pulse wave amplitude, systolic blood pressure, and diastolic blood pressure, and the increase / decrease exceeds a third threshold value. If the blood pressure value is fluctuated, it is determined that the blood pressure value fluctuates.
  • the measurement unit measures the first biological information with higher accuracy than the second biological information obtained from the detection unit.
  • the detection unit detects the pulse wave for each beat, and the first biological information and the second biological information are blood pressures.
  • the biological information measuring device is made compact by the detection unit that continuously detects the pulse wave in time and the measurement unit that intermittently measures the biological information. It can be easily mounted and measured, which is convenient for the user. Further, since the measurement unit only measures intermittently, the time for the measurement unit to interfere with the user is reduced. Further, by determining whether the measurement result is normal, the measurement unit determines whether to continue the measurement of the first biological information or to temporarily stop the measurement and restart the measurement after a predetermined time. As a result, the pulse wave can be accurately calibrated.
  • the sensor device includes the detection unit that continuously detects the pulse wave in time, and the sensor device is separated from the calibration device. Therefore, it becomes easier to place the sensor at a position where the pulse wave can be acquired more reliably.
  • the calibration device intermittently measures the first biological information, can calculate the accurate biological information from the pulse wave, and the user can easily obtain the highly accurate biological information. Further, since the measurement unit only measures intermittently, the time for the measurement unit to interfere with the user is reduced. Furthermore, since the calibration device is also independent, it can be easily set at a position where calibration is easy without depending on the arrangement of the sensor device. Further, it is determined whether the measurement result of the measurement unit is normal, and it is determined whether the measurement unit continues the measurement of the first biological information or stops the measurement and restarts the measurement after a predetermined time. As a result, the pulse wave can be accurately calibrated.
  • the biological information measuring device is compacted by the detecting unit that continuously detects the pulse wave in time and the measuring unit that intermittently measures the biological information. It can be easily mounted and measured, which is convenient for the user. Further, since the measurement unit only measures intermittently, the time for the measurement unit to interfere with the user is reduced. Furthermore, it is determined whether body movement is occurring in the first period during the measurement of the first biological information, it is determined whether the pulse wave is irregular in the second period during the measurement of the first biological information, Whether the measurement unit continues or stops the measurement of the first biological information by determining whether the blood pressure value is not changed in the third period during the measurement of the first biological information based on the two biological information. decide. As a result, the pulse wave can be accurately calibrated.
  • the sensor device includes a detection unit that continuously detects a pulse wave in time, and a transmission unit that transmits data including the pulse wave to the calibration device. Since the sensor device is separated from the calibration device, the sensor device is compact and it is easy to place the sensor at a position where the pulse wave can be acquired more reliably.
  • the calibration device intermittently measures the first biological information, receives data from the sensor device, calibrates the pulse wave with the first biological information, calculates the second biological information from the calibrated pulse wave, and the measurement unit Since the pulse wave is calibrated based on the measured biological information, it is possible to calculate accurate biological information from the pulse wave, and the user can easily obtain highly accurate biological information.
  • the measurement unit since the measurement unit only measures intermittently, the time for the measurement unit to interfere with the user is reduced. Furthermore, since the calibration device is also independent, it can be easily set at a position where calibration is easy without depending on the arrangement of the sensor device. In addition, it is determined whether body movement is occurring in the first period during the measurement of the first biological information, it is determined whether the pulse wave is irregular in the second period during the measurement of the first biological information, Whether the measurement unit continues or stops the measurement of the first biological information by determining whether the blood pressure value is not changed in the third period during the measurement of the first biological information based on the two biological information. decide. As a result, the pulse wave can be accurately calibrated.
  • the measurement unit stops the measurement, and it is possible to avoid performing calibration with poor accuracy of the pulse wave. Furthermore, the measurement unit starts measurement after a certain period of stoppage and starts calibration, and the calibration of the measurement unit and the calibration after the elapse of time are repeated until proper calibration is completed. Can do.
  • the acceleration indicated by the acceleration sensor when the acceleration indicated by the acceleration sensor is greater than the first threshold value, it is determined that body movement has occurred, and the amplitude of the pulse wave is less than the second threshold value.
  • the pulse wave When a small period lasts longer than a certain time, it is determined that the pulse wave is irregular, and the increase / decrease of the pulse wave amplitude, systolic blood pressure, and diastolic blood pressure are measured in units of beats.
  • the blood pressure value is fluctuating when the third threshold value is exceeded, it is possible to accurately determine whether to continue the calibration operation or to resume it after a certain period of time has elapsed. As a result, accurate calibration can be reached.
  • the seventh aspect of the present invention by measuring the first biological information with higher accuracy than the second biological information obtained from the detection unit, by obtaining and calibrating accurate biological information from the measurement unit, Since the accuracy of the biological information obtained based on the pulse wave from the detection unit can be ensured, it is possible to calculate the biological information with high accuracy continuously in time.
  • the detection unit detects the pulse wave for each beat, and the first biological information and the second biological information are blood pressures.
  • the blood pressure can be measured continuously in time.
  • each aspect of the present invention it is possible to provide a biological information measuring apparatus, method, and program capable of acquiring accurate information while always wearing and calibrating biological information continuously in time.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an integrated blood pressure measurement device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example in which the blood pressure measurement device of FIG. 1 is worn on the wrist.
  • FIG. 3 is a diagram showing another example in which the blood pressure measurement device of FIG. 1 is worn on the wrist.
  • FIG. 4 is a diagram showing the time passage of the cuff pressure and the pulse wave signal in the oscillometric method.
  • FIG. 5 is a diagram showing a temporal change in pulse pressure for each beat and one pulse wave among them.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the first calibration method.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating the separation-type blood pressure measurement device according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart for determining whether to continue blood pressure measurement for calibration of the blood pressure measurement device of FIG. 1 or FIG.
  • FIG. 1 is a functional block diagram of the blood pressure measurement device 100 and shows details of the pulse wave detection unit 110 and the blood pressure calibration unit 150.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example in which the blood pressure measurement device 100 is worn on the wrist, and is a schematic perspective view seen from above the palm.
  • FIG. 3 is an image diagram in which the blood pressure measurement device 100 is worn, and is a schematic perspective view of the palm as seen from the side (the direction in which fingers are aligned when the hands are spread).
  • FIG. 3 shows an example in which the pressure pulse wave sensor 111 is arranged orthogonal to the radial artery.
  • FIG. 3 appears that the blood pressure measuring device 100 is merely placed on the arm on the palm side of the arm, the blood pressure measuring device 100 is actually wound around the arm.
  • the blood pressure measurement device 100 includes a pulse wave detection unit 110, a connection unit 130, and a blood pressure calibration unit 150.
  • the pulse wave detection unit 110 includes a pressure pulse wave sensor 111 and a pressing unit 113.
  • the blood pressure calibration unit 150 includes a pulse wave measurement unit 181, a pump and valve 152, a pressure sensor 153, a calibration unit 154, a blood pressure measurement unit 155, a pump and valve 156, a pressure sensor 157, a cuff 158, a blood pressure calculation unit 159, and a storage unit 160.
  • the pulse wave determination unit 171, the blood pressure determination unit 172, and the body motion determination unit 173 may be collectively referred to as a calibration blood pressure determination unit.
  • the blood pressure measuring device 100 has an annular shape and wraps around the wrist like a bracelet and measures blood pressure. As shown in FIGS. 2 and 3, the pulse wave detection unit 110 is arranged closer to the palm of the wrist than the blood pressure calibration unit 150. In other words, the pulse wave detection unit 110 is disposed at a position farther from the elbow than the blood pressure calibration unit 150. In the present embodiment, the pulse wave detection unit 110 is arranged so that the pressure pulse wave sensor 111 is positioned on the radial artery, and the blood pressure calibration unit 150 is arranged closer to the elbow than the pulse wave detection unit 110 with this arrangement. Is done.
  • the connection unit 130 physically connects the pulse wave detection unit 110 and the blood pressure calibration unit 150, and is made of, for example, a shock absorber so as not to interfere with each other's measurement.
  • the length L 1 in the extending direction of the arm of the pulse wave detection unit 110 is set to be smaller than the length L 2 in the extending direction of the blood pressure calibration unit 150.
  • the length L 1 of the extending direction of the arm of the pulse wave detector 110 is set to 40mm or less, and more ideally 15 ⁇ 25 mm.
  • the length W 1 in the direction perpendicular to the extending direction of the arm of the pulse wave detection unit 110 is set to 4 to 5 cm
  • the length W 2 in the direction perpendicular to the extending direction of the blood pressure calibration unit 150 is set to 6 to 7 cm. Is set.
  • the length W 1 and the length W 2 have a relationship of 0 (or 0.5) cm ⁇ W 2 ⁇ W 1 ⁇ 2 cm. W 2 is set so as not too long this relationship, less likely to interfere with the surrounding.
  • the pressure pulse wave sensor 111 detects the pressure pulse wave continuously in time. For example, the pressure pulse wave sensor 111 detects a pressure pulse wave for each beat.
  • the pressure pulse wave sensor 111 is arranged on the palm side as shown in FIG. 2, and is usually arranged parallel to the arm extending direction as shown in FIG. 3, and a plurality of sensors are arranged orthogonal to the arm extending direction. ing.
  • the pressure pulse wave sensor 111 can obtain time-series data of blood pressure values (blood pressure waveforms) that change in conjunction with the heartbeat.
  • the time when the pulse wave measuring unit 181 receives the pressure pulse wave from the pressure pulse wave sensor 111 is acquired from the clock unit 164, so that the time when the pressure pulse wave sensor 111 detects the pressure pulse wave can be estimated. .
  • the pressing part 113 is an air bag and can press the sensor part of the pressure pulse wave sensor 111 against the wrist to increase the sensitivity of the sensor.
  • the pulse wave measurement unit 181 receives the pressure pulse wave data together with the time from the pressure pulse wave sensor 111, and passes this data to the storage unit 160 and the blood pressure calculation unit 159. Further, the pulse wave measuring unit 181 adjusts the pressure pulse wave sensor 111 so as to press the radial artery of the wrist by driving and controlling the pump and valve 152 and the pressure sensor 153 to pressurize or depressurize the pressing unit 113. To do.
  • the pump and valve 152 pressurizes or depressurizes the pressing unit 113 according to an instruction from the pulse wave measuring unit 181.
  • the pressure sensor 153 monitors the pressure of the pressing unit 113 and notifies the pulse wave measuring unit 181 of the pressure value of the pressing unit 113.
  • the pump and valve 152 and the pressure sensor 153 are installed only in the blood pressure calibration unit 150, but may be installed in the pulse wave detection unit 110 together with these driving and controlling units. In this case, it is not necessary to pass a tube for adjusting the pressure through the gas between the pulse wave detection unit 110 and the blood pressure calibration unit 150.
  • the blood pressure measurement unit 155 measures blood pressure, which is biological information, with higher accuracy than the pressure pulse wave sensor 111. For example, the blood pressure measurement unit 155 measures blood pressure intermittently rather than continuously in time, and passes the value to the calibration unit 154 via the storage unit 160. The blood pressure measurement unit 155 measures blood pressure using, for example, an oscillometric method. The blood pressure measurement unit 155 controls the pump and valve 156 and the pressure sensor 157, and measures the blood pressure by pressurizing or depressurizing the cuff 158. The blood pressure measurement unit 155 passes the systolic blood pressure together with the time when the systolic blood pressure is measured to the storage unit 160 together with the time when the diastolic blood pressure is measured. The systolic blood pressure is also referred to as SBP (systolic blood pressure), and the diastolic blood pressure is also referred to as DBP (diastolic blood pressure).
  • SBP systolic blood pressure
  • DBP dia
  • the storage unit 160 sequentially acquires and stores the pressure pulse wave data together with the detection time from the pulse wave measurement unit 181 and stores the SBP together with the SBP measurement time acquired from the blood pressure measurement unit 155 when the measurement unit is operated. And DBP is acquired and memorize
  • the calibration unit 154 acquires the SBP and DBP measured by the blood pressure measurement unit 155 together with the measurement time and the pressure pulse wave data measured by the pulse wave measurement unit 181 together with the measurement time from the storage unit 160.
  • the calibration unit 154 calibrates the pressure pulse wave from the pulse wave measurement unit 181 with the blood pressure value from the blood pressure measurement unit 155.
  • the blood pressure calculation unit 159 receives the calibration method from the calibration unit 154, calibrates the pressure pulse wave data from the pulse wave measurement unit 181 and stores the blood pressure data obtained from the pressure pulse wave data together with the measurement time in the storage unit 160.
  • the power supply unit 161 supplies power to each unit of the pulse wave detection unit 110 and the blood pressure calibration unit 150.
  • the display unit 162 displays the blood pressure measurement result and displays various information to the user.
  • the display unit 162 receives data from the storage unit 160 and displays the contents of the data.
  • the display unit 162 displays the pressure pulse wave data together with the measurement time.
  • the display unit 162 is installed only in the blood pressure calibration unit 150, but the display unit 162 may be installed in the pulse wave detection unit 110.
  • the pulse wave detection unit 110 displays the measured blood pressure value in real time
  • the blood pressure calibration unit 150 displays the blood pressure value at the previous calibration or the current capacity of the power source. As a result, the user can obtain a lot of information from the display unit.
  • the operation unit 163 receives an operation from the user.
  • the operation unit 163 includes, for example, an operation button for causing the blood pressure measurement unit 155 to start measurement and an operation button for performing calibration.
  • the operation unit 163 is installed only in the blood pressure calibration unit 150, but the operation unit 163 may be installed in the pulse wave detection unit 110.
  • the clock unit 164 generates a time and supplies it to a necessary unit.
  • the storage unit 160 records the time together with the stored data.
  • the calibration blood pressure determination unit determines whether the measurement result of the calibration blood pressure calibration unit 150 is normal.
  • the calibration blood pressure determination unit may include at least one of the pulse wave determination unit 171, the blood pressure determination unit 172, and the body motion determination unit 173.
  • the pulse wave determination unit 171 receives the pulse wave from the pulse wave measurement unit 181 and determines whether the pulse wave is irregular within a certain period (P 2 ).
  • the pulse wave is irregular is that the pulse wave is not regular, and specifically, the physical quantity of the pulse wave is not regular with respect to time. In the present embodiment, for example, it is assumed that the pulse wave is irregular when the pulse wave is lost during the period. More specifically, it is assumed that the pulse wave is irregular when the pulse wave amplitude continues for a certain period of time when it becomes zero or close to zero.
  • this threshold value is significantly lower than the certain amplitude value, and the amplitude is larger than the certain threshold value. It is assumed that the pulse wave is irregular when a condition that lasts longer than a certain period is satisfied.
  • This threshold value is set to, for example, half of the amplitude or 1/3 of the amplitude.
  • the blood pressure determination unit 172 receives the blood pressure value obtained from the pulse wave calibrated from the storage unit 160 for each beat, and determines whether the blood pressure value fluctuates during a certain period (P 3 ).
  • the blood pressure value fluctuates means that the blood pressure value does not fall within a certain range during a certain period. In this embodiment, for example, an increase / decrease from each previous beat during the period of pulse wave amplitude, SBP, and DBP is observed, and the blood pressure value fluctuates when the increase / decrease exceeds a threshold value.
  • the pulse wave determination unit 171 obtains the average values of the amplitude, SBP, and DBP of the pulse wave before the pulse wave determination unit 171 determines whether the pulse wave is irregular. It is assumed that the blood pressure value fluctuates when the amplitude, SBP, and DBP of the pulse wave significantly increase or decrease from the average values obtained in advance during the period determined by the above.
  • the acceleration sensor 174 measures the acceleration of the blood pressure calibration unit 150 and outputs the time and the acceleration at that time (that is, outputs time series data of acceleration). For example, the acceleration sensor 174 measures acceleration with respect to three axes and obtains time series data of acceleration.
  • the body movement determination unit 173 receives acceleration time-series data from the acceleration sensor 174 and determines whether body movement has occurred in a certain period (P 1 ). In the present embodiment, it is assumed that the body motion is occurring that acceleration is larger than a certain threshold value during a certain period. In the present embodiment, for example, body motion occurs when time series data of three-axis acceleration of the acceleration sensor 174 is acquired and acceleration on one or more axes of the acceleration sensor 174 is larger than a threshold value. Suppose that
  • the outputs of the pulse wave determination unit 171, the blood pressure determination unit 172, and the body movement determination unit 173 may be displayed on the display unit 162.
  • the determinations of the pulse wave determination unit 171, the blood pressure determination unit 172, and the body movement determination unit 173 are used later to control the calibration operation as shown in FIG. 8.
  • the pulse wave measurement unit 181, the calibration unit 154, the blood pressure calculation unit 159, the blood pressure measurement unit 155, the pulse wave determination unit 171, the blood pressure determination unit 172, and the body motion determination unit 173 described here are included in the implementation.
  • a program for executing the above-described operation is stored in a secondary storage device included in each unit, and the central processing unit (CPU) reads the program and executes an operation.
  • the secondary storage device is, for example, a hard disk but may be any device that can store data, and includes a semiconductor memory, a magnetic storage device, an optical storage device, a magneto-optical disk, and a storage device to which phase change recording technology is applied.
  • FIG. 4 shows the time change of the cuff pressure and the time change of the magnitude of the pulse wave signal in the blood pressure measurement by the oscillometric method.
  • FIG. 4 shows the change over time of the cuff pressure and the change over time of the pulse wave signal.
  • the cuff pressure increases with time, and the magnitude of the pulse wave signal gradually increases with the increase of the cuff pressure and reaches the maximum value. It shows gradually decreasing.
  • FIG. 5 shows time-series data of pulse pressure when the pulse pressure for each beat is measured.
  • FIG. 5 shows the waveform of one of the pressure pulse waves.
  • the calculation of the blood pressure value is not limited to the pressurization process, but may be performed in the decompression process, but only the pressurization process is shown here.
  • the blood pressure measurement unit 155 When the user instructs blood pressure measurement by the oscillometric method using the operation unit 163 provided in the blood pressure calibration unit 150, the blood pressure measurement unit 155 starts operation and initializes the processing memory area. The blood pressure measurement unit 155 also turns off the pump and the valve 156 and opens the valve to exhaust the air in the cuff 158. Subsequently, control is performed to set the current output value of the pressure sensor 157 as a value corresponding to atmospheric pressure (0 mmHg adjustment).
  • the blood pressure measurement unit 155 operates as a pressure control unit, closes the pump and the valve 156, and then drives the pump to control the air to the cuff 158.
  • the cuff 158 is expanded and the cuff pressure (Pc in FIG. 4) is gradually increased and pressurized.
  • the blood pressure measurement unit 155 monitors the cuff pressure Pc by the pressure sensor 157 in order to calculate the blood pressure value, and detects the fluctuation component of the arterial volume generated in the radial artery of the wrist at the measurement site. Obtained as a pulse wave signal Pm as shown in FIG.
  • the blood pressure measurement unit 155 attempts to calculate blood pressure values (SBP and DBP) by applying a known algorithm by the oscillometric method based on the pulse wave signal Pm acquired at this time. If the blood pressure value cannot be calculated yet due to insufficient data at this time, the cuff pressure Pc is determined in advance as an upper limit pressure (for example, 300 mmHg for safety (exactly, this value is increased). Unless the value)) is reached, the same pressure treatment as above is repeated. When the blood pressure value can be calculated in this way, the blood pressure measurement unit 155 performs control to stop the pump and the valve 156, open the valve, and exhaust the air in the cuff 158. Finally, the blood pressure measurement result is passed to the calibration unit.
  • SBP and DBP blood pressure values
  • the pulse wave measuring unit 181 measures a pulse wave for each beat.
  • the pulse wave measurement unit 181 measures a pulse wave by, for example, a tonometry method.
  • the pulse wave measuring unit 181 controls the pump and valve 152 and the pressure sensor 153 so that the pressure pulse wave sensor 111 has an optimal pressing force that is determined in advance in order to realize an optimal measurement. Increase the internal pressure to the optimum pressing force and hold it.
  • the pulse wave measurement unit 181 acquires the pressure pulse wave.
  • the pressure pulse wave is detected for each beat as a waveform as shown in FIG. 5, and each pressure pulse wave is detected continuously.
  • the pressure pulse wave 500 in FIG. 5 is a single pressure pulse wave, the pressure value of 501 corresponds to SBP, and the pressure value of 502 corresponds to DBP. As shown in the time series of pressure pulse waves in FIG. 5, the SBP 503 and the DBP 504 usually vary for each pressure pulse wave.
  • the calibration unit 154 calibrates the pressure pulse wave detected by the pulse wave measurement unit 181 using the blood pressure value measured by the blood pressure measurement unit 155. That is, the calibration unit 154 determines the blood pressure values of the maximum value 501 and the minimum value 502 of the pressure pulse wave detected by the pulse wave measurement unit 181.
  • the pulse wave measurement unit 181 starts recording the pressure pulse wave data of the pressure pulse wave, and sequentially stores the pressure pulse wave data in the storage unit 160 (step S601). Thereafter, for example, the user activates the blood pressure measurement unit 155 using the operation unit 163 to start measurement by the oscillometric method (step S602). Based on the pulse wave signal Pm, the blood pressure measurement unit 155 records SBP data and DBP data in which SBP and DBP are detected by the oscillometric method, and stores these SBP data and DBP data in the storage unit 160 (step S603). ).
  • the calibration unit 154 acquires the pressure pulse wave corresponding to the SBP data and the DBP data from the pressure pulse wave data (step S604).
  • the calibration unit 154 obtains a calibration formula based on the maximum value 501 of the pressure pulse wave corresponding to SBP and the minimum value 502 of the pressure pulse wave corresponding to DBP (step S605).
  • FIG. 7 is a functional block diagram of the blood pressure measurement device 700 in which the sensor device 710 and the calibration device 750 are separated, and shows details of the sensor device 710 and the calibration device 750.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example in which the blood pressure measurement device 100 is worn on the wrist, and is a schematic perspective view seen from above the palm. It is the same.
  • the pressure pulse wave sensor 111 is disposed on the wrist side of the sensor device 710.
  • FIG. 3 is an image diagram in which the blood pressure measurement device 100 is worn, and is a schematic perspective view of the palm as seen from the side (the direction in which fingers are aligned when the hands are spread). The same applies to the blood pressure measurement apparatus 700.
  • FIG. 3 shows an example in which the pressure pulse wave sensor 111 is arranged orthogonal to the radial artery. Although FIG. 3 appears that the blood pressure measuring device 700 is merely placed on the arm on the palm side of the arm, the blood pressure measuring device 700 is actually wound around the arm. 2 and 3 are the same as the integrated type.
  • the blood pressure measurement device 700 includes a sensor device 710 and a calibration device 750.
  • the sensor device 710 includes a pressure pulse wave sensor 111, a clock unit 112, a pressing unit 113, a pulse wave measurement unit 114, a pump and valve 115, a pressure sensor 116, a communication unit 117, an operation unit 118, a display unit 119, a power supply unit 120, A blood pressure calculation unit 121, a calibration unit 122, a storage unit 123, a body motion determination unit 711, an acceleration sensor 712, a blood pressure determination unit 713, and a pulse wave determination unit 714 are included.
  • the calibration device 750 includes a power supply unit 165, a blood pressure measurement unit 155, a pump and valve 156, a pressure sensor 157, a cuff 158, a display unit 162, an operation unit 163, a clock unit 164, a communication unit 151, and an acceleration sensor 751.
  • the blood pressure measuring device 700 has an annular shape and is wound around a wrist or the like like a bracelet and measures blood pressure from biological information. 2 and 3, the sensor device 710 is disposed closer to the palm of the wrist than the calibration device 750. In other words, the sensor device 710 is disposed at a position farther from the elbow than the calibration device 750. In the present embodiment, the sensor device 710 is disposed so that the pressure pulse wave sensor 111 is positioned on the radial artery, and the calibration device 750 is disposed closer to the elbow than the sensor device 710 in accordance with this arrangement. Further, the sensor device 710 and the calibration device 750 can be attached to different arms. It is preferable that the sensor device 710 and the calibration device 750 are usually arranged at the same height. Furthermore, it is preferable that the sensor device 710 and the calibration device 750 are arranged according to the height of the heart.
  • the length L 1 in the extending direction of the arm of the sensor device 710 is set to be smaller than the length L 2 in the extending direction of the calibration device 750. Stretching direction of the length L 1 of the arm of the sensor device 710 is set to 40mm or less, more desirably 15 ⁇ 25 mm.
  • the length W 1 in the direction perpendicular to the extending direction of the arm of the pulse wave detection unit 110 is set to 4 to 5 cm
  • the length W 2 in the direction perpendicular to the extending direction of the calibration device 750 is set to 6 to 7 cm. Is done.
  • the length W 1 and the length W 2 have a relationship of 0 (or 0.5) cm ⁇ W 2 ⁇ W 1 ⁇ 2 cm.
  • W 2 is set so as not too long this relationship, less likely to interfere with the surrounding.
  • the calibration device 750 is arranged on the palm side, the pulse wave can be easily detected, and measurement accuracy can be maintained.
  • the calibration device 750 may be placed on the upper arm for measurement.
  • the pressure pulse wave sensor 111, the clock unit 112, and the pressing unit 113 are the same as the integrated pulse wave detection unit 110 of FIG. Further, since the separation-type sensor device 710 is separated from the calibration device 750, the pump and valve 115 for operating the pressing portion 113 and the pressure sensor 116 are required in the sensor device 710. Furthermore, a pulse wave measuring unit 114 for controlling the pump and valve 115 and the pressure sensor 116 is also required in the sensor device 710. Furthermore, the power supply unit 120 is also required in the sensor device 710. The operation unit 118 and the display unit 119 may also be installed in the sensor device 710.
  • the display unit 119 also displays the blood pressure measurement result and displays various information to the user. For example, the display unit 119 receives data from the pulse wave measurement unit 114 and displays the contents of the data. For example, the display unit 119 displays the pressure pulse wave data together with the measurement time.
  • the communication unit 117 and the communication unit 151 communicate with each other by a communication method capable of exchanging data with each other at a short distance.
  • These communication units use, for example, a short-range wireless communication method, specifically, a communication method such as Bluetooth (registered trademark), transfer jet (registered trademark), ZigBee (registered trademark), or IRDA (registered trademark).
  • Bluetooth registered trademark
  • transfer jet registered trademark
  • ZigBee registered trademark
  • IRDA registered trademark
  • the pump and valve 115 pressurizes or depressurizes the pressing unit 113 according to an instruction from the pulse wave measuring unit 114.
  • the pressure sensor 116 monitors the pressure of the pressing unit 113 and informs the pulse wave measuring unit 114 of the pressure value of the pressing unit 113.
  • the power supply unit 120 supplies power to each unit of the sensor device 710.
  • the acceleration sensor 712 measures the acceleration of the sensor device 710 and outputs the time and the acceleration at that time. Like the acceleration sensor 751, the acceleration sensor 712 measures acceleration with respect to, for example, the three spatial axes x, y, and z to obtain time series data of acceleration.
  • the operation unit 118 receives an operation from the user.
  • the operation unit 118 includes, for example, an operation button for causing the pulse wave measurement unit 114 to start measurement and an operation button for starting or stopping communication.
  • the storage unit 123 sequentially acquires and stores the pressure pulse wave data together with the detection time from the pulse wave measurement unit 114 of the sensor device 710, and the SBP of the SBP acquired when the measurement unit is operated from the blood pressure measurement unit 155.
  • the SBP is acquired together with the measurement time
  • the DBP is acquired together with the DBP measurement time, and stored.
  • the storage unit 123 also includes model information and / or unique identification of a calibration device that is a measuring instrument for the first biological information for calibration (measured by the blood pressure measurement unit 155) used for calculating the measured biological information (continuous blood pressure). Information is recorded in association with the measured biological information. As a result, from the measured biological information, it is possible to know which sphygmomanometer (model or device-specific number) has been calibrated.
  • the blood pressure calculation unit 121 receives the calibration method from the calibration unit 122, calibrates the pressure pulse wave data from the pulse wave measurement unit 114, and stores the blood pressure data obtained from the pressure pulse wave data in the storage unit 123 together with the measurement time.
  • the power supply unit 165 supplies power to each unit of the calibration device 750.
  • the operation unit 163 receives an operation from the user.
  • the operation unit 163 includes, for example, an operation button for causing the blood pressure measurement unit 155 to start measurement, an operation button for performing calibration, and an operation button for starting or stopping communication.
  • the clock unit 164 generates a time and supplies it to a necessary unit.
  • the pulse wave determination unit 714 receives a pulse wave from the pulse wave measurement unit 114. Others are the same as those of the integrated pulse wave determination unit 171.
  • the blood pressure determination unit 713 is the same as the integrated blood pressure determination unit 172.
  • the acceleration sensor 751 measures the acceleration of the calibration device 750 and outputs the time and the acceleration at that time (that is, outputs time series data of the acceleration). Similarly to the acceleration sensor 712, the acceleration sensor 751 also measures acceleration with respect to three axes and obtains time series data of acceleration.
  • the body movement determination unit 711 receives time series data of acceleration from the acceleration sensor 751 and the acceleration sensor 712 and determines whether body movement has occurred in a certain period (P 1 ).
  • the occurrence of body movement means that the acceleration is larger than a certain threshold value in a certain period.
  • time-series data of the accelerations of the three axes of the acceleration sensor 751 and the acceleration sensor 712 are acquired, and the acceleration on one or more axes of the acceleration sensor 751 and the acceleration sensor 712 is greater than the threshold value.
  • the axis at which the acceleration is larger than the threshold value may be different between the acceleration sensor 751 and the acceleration sensor 712.
  • the values of the acceleration sensor 751 and the acceleration sensor 712 instead of adopting the values of the acceleration sensor 751 and the acceleration sensor 712, only the value of one of the acceleration sensors may be adopted. In this case, those who do not use the value of the acceleration sensor 751 or the acceleration sensor 712 may not be installed.
  • the pulse wave measurement unit 114, the calibration unit 122, the blood pressure calculation unit 121, and the blood pressure measurement unit 155 described here perform the above-described operation on the secondary storage device included in each unit, for example.
  • a program to be executed is stored, and the central processing unit (CPU) reads the program and executes the calculation.
  • the secondary storage device is, for example, a hard disk but may be any device that can store data, and includes a semiconductor memory, a magnetic storage device, an optical storage device, a magneto-optical disk, and a storage device to which phase change recording technology is applied.
  • a program for executing operations performed by the pulse wave measurement unit 114, the calibration unit 122, the blood pressure calculation unit 121, the blood pressure measurement unit 155, the body motion determination unit 711, the blood pressure determination unit 713, and the pulse wave determination unit 714 It may be stored in a server or the like other than the sensor device and the calibration device, and the program may be executed there.
  • the pulse wave data measured by the sensor device and the blood pressure data which is biological information measured by the calibration device can be transmitted to the server and calibrated by the server, and the blood pressure can be obtained from the pulse wave by the server.
  • the processing speed since processing is performed by the server, the processing speed may increase.
  • the device portions of the pulse wave measurement unit 114, the calibration unit 122, the blood pressure calculation unit 121, and the blood pressure measurement unit 155 are removed from the sensor device and the calibration device, the respective sizes are reduced and the sensor can be measured accurately. It can be easily placed in position. As a result, the burden on the user is reduced, leading to simple and accurate blood pressure measurement.
  • the calibration operation indicates an operation in which the blood pressure measurement unit 155 measures blood pressure for calibration.
  • FIG. 8 shows operations performed by the pulse wave determination unit 171, the blood pressure determination unit 172, and the body motion determination unit 173 installed in the blood pressure calibration unit 150 in FIG. 1, and the body installed in the sensor device 710. This is an operation performed by the motion determination unit 711, the blood pressure determination unit 713, and the pulse wave determination unit 714.
  • This determination unit may be in the sensor device 710 or the calibration device 750, or may input a necessary information to a server device outside the blood pressure measurement device 700 and execute a program for performing the procedure shown in FIG. .
  • the acceleration sensor 751 and the acceleration sensor 712 (or the acceleration sensor 174, the parentheses indicate parts corresponding to the first embodiment).
  • the acceleration is detected, and the acceleration is passed to the body movement determination unit 711 (or body movement determination unit 173) (step S801).
  • the body movement determination unit 711 determines whether the acceleration is smaller than the threshold value (TH 1 ) during a certain period (P 1 ) (step S802).
  • pulse wave determination unit 714 detects a pulse wave (step S803).
  • the pulse wave determination unit 714 determines whether or not the pulse wave is irregular during a certain period (P 2 ) (step S804).
  • the calibration operation is continued, and the blood pressure determination unit 713 (blood pressure determination unit 172) is stored in the storage unit 123 (storage unit). 160), a blood pressure value based on the pulse wave is received for each beat (step S805).
  • the blood pressure determination unit 713 determines whether there is a change in blood pressure value during a certain period (P 3 ) (step S806). When the blood pressure determination unit 713 (blood pressure determination unit 172) determines that there is no change in blood pressure value, the calibration operation is continued (step S807).
  • step S806 If it is determined that, or, if it is determined that there is a variation in blood pressure at a period P 3 is a step S806, temporarily stops the calibration operation proceeds to step S809 (step S809). Then, the calibration operation is resumed after a certain period (P 0 ) (step S810), and the process returns to step S801. If it is not determined in step S808 that the calibration operation has been completed, the process returns to step S801. If it is determined that the calibration operation has been completed, this operation ends.
  • steps S802, S804, and S806 are temporally mixed, but for example, these steps perform steps S801, S803, and S805 in the same period, and steps S802, S804, and S806 are almost simultaneously performed. A determination may be made.
  • step S807 when any one of step S802, step S804, and step S806 is YES may be performed.
  • step S807 it is determined whether or not the measurement can be performed in the step of FIG. 8, and when it is determined “OK” (step S807), the measurement is started, and step S802 is performed. If NO is determined in any of S804 and S806, the measurement may not be started (or interrupted) and may be retried after a certain period of time.
  • the calibration value when it is determined that the calibration value is “NG” (when NO is determined in any of steps S802, S804, and S806), the calibration value may not be adopted and a retry may be made after a certain period of time.
  • a pulse wave detection unit that continuously detects a pulse wave in time
  • a blood pressure measurement unit that intermittently measures biological information (first biological information)
  • a pulse wave Since the biological information measuring device is made compact by the connection unit that physically connects and integrates the detection unit and the blood pressure measurement unit, it can be easily measured and is convenient for the user. Furthermore, since the calibration apparatus calibrates the pulse wave based on the biological information measured by the blood pressure measurement unit, it is possible to calculate accurate biological information from the pulse wave, and the user can easily obtain highly accurate biological information. To be able to get to. Moreover, since the blood pressure measurement unit only measures intermittently, the time during which the blood pressure measurement unit interferes with the user is reduced.
  • the separation type since the sensor device and the calibration device are separated, it is not necessary to consider the alignment of the calibration device, and the pressure pulse wave sensor of the sensor device can be arranged in an optimum position. it can. Since the pulse wave is calibrated by the first blood pressure value measured by the calibration device and the second blood pressure value is calculated from the pulse wave, it is possible to calculate accurate biological information from the pulse wave, and highly accurate biological information. Can be easily obtained by the user. Furthermore, since the calibration device is also independent, it can be easily set at a position where calibration is easy without depending on the arrangement of the sensor device.
  • both the sensor device and the calibration device are provided with an acceleration sensor and an atmospheric pressure sensor and the time histories thereof are compared, the movement history and height history of the sensor device and the calibration device can be understood. Can be estimated. As a result, it can be determined whether the sensor device and the calibration device are correctly attached.
  • the determination during the calibration operation of the present embodiment makes it possible to eliminate as much as possible noise elements in calibrating body movements, irregular pulse waves, and fluctuating blood pressure. As a result, correct and desirable blood pressure calibration can be realized.
  • the pressure pulse wave sensor 111 detects, for example, the pressure pulse wave of the radial artery passing through the measurement site (for example, the left wrist) (tonometry method).
  • the pressure pulse wave sensor 111 may detect the pulse wave of the radial artery passing through the measurement site (for example, the left wrist) as a change in impedance (impedance method).
  • the pressure pulse wave sensor 111 includes a light emitting element that irradiates light toward an artery passing through a corresponding portion of the measurement site, and a light receiving element that receives reflected light (or transmitted light) of the light, and the artery May be detected as a change in volume (photoelectric method).
  • the pressure pulse wave sensor 111 may include a piezoelectric sensor that is in contact with the measurement site, and may detect distortion due to the pressure of the artery passing through the corresponding portion of the measurement site as a change in electrical resistance ( Piezoelectric method). Further, the pressure pulse wave sensor 111 includes a transmission element that transmits a radio wave (transmission wave) toward an artery that passes through a corresponding portion of the measurement target portion, and a reception element that receives a reflected wave of the radio wave. The change in the distance between the artery and the sensor due to the pulse wave may be detected as a phase shift between the transmitted wave and the reflected wave (radiation method). It should be noted that other methods may be applied as long as a physical quantity capable of calculating blood pressure can be observed.
  • the blood pressure measurement device 100 is assumed to be attached to the left wrist as a measurement site, but is not limited to this, and may be, for example, the right wrist.
  • the site to be measured only needs to pass through an artery, and may be an upper limb such as an upper arm other than the wrist, or a lower limb such as an ankle or thigh.
  • the apparatus of the present invention can be realized by a computer and a program, and can be recorded on a recording medium or provided through a network.
  • Each of the above devices and their device portions can be implemented with either a hardware configuration or a combined configuration of hardware resources and software.
  • As the software of the combined configuration a program for causing the computer to realize the functions of each device by being installed in a computer from a network or a computer-readable recording medium in advance and executed by a processor of the computer is used.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
  • a biological information measuring device comprising a first hardware processor and a memory, Detect pulse waves continuously in time, Measuring first biological information intermittently; Calculating second biological information from the pulse wave based on the first biological information; Determining whether the measurement result of the first biological information is normal, If it is not determined to be normal, the measurement is temporarily stopped, the measurement is resumed after a certain period of time, and the measurement is continued otherwise.
  • the memory is A biological information measuring device comprising: a storage unit that stores the second biological information.
  • a biological information measuring device comprising a sensor device comprising a first hardware processor and a calibration device comprising a second hardware processor and a memory
  • the first hardware processor is: Measuring first biological information intermittently; Configured to transmit data including the first biological information to the sensor device;
  • the second hardware processor is: Detect pulse waves continuously in time, Receiving the first biological information; Calculating second biological information from the pulse wave based on the first biological information; Determining whether the measurement result of the first biological information is normal, If it is not determined to be normal, the measurement is temporarily stopped, the measurement is resumed after a certain period of time, and the measurement is continued otherwise.
  • the memory is A biological information measuring device comprising: a storage unit that stores the second biological information.
  • (Appendix 3) Using at least one hardware processor to detect pulse waves continuously in time; Using at least one hardware processor to measure the first biological information intermittently; Using at least one hardware processor to calculate second biological information from the pulse wave based on the first biological information; Determining whether the measurement result of the first biological information is normal using at least one hardware processor; Biological information measurement method that uses at least one hardware processor to suspend measurement if it is not normal, resume measurement after a certain period of time, and continue measurement otherwise .
  • (Appendix 4) Using at least one hardware processor to measure the first biological information intermittently; Using at least one hardware processor to transmit data including the first biological information to the sensor device; Using at least one hardware processor to detect pulse waves continuously in time; Receiving the first biological information using at least one hardware processor; Using at least one hardware processor to calculate second biological information from the pulse wave based on the first biological information; Determining whether the measurement result of the first biological information is normal using at least one hardware processor; Biological information measurement method that uses at least one hardware processor to suspend measurement if it is not normal, resume measurement after a certain period of time, and continue measurement otherwise .

Abstract

常時装着して時間的に連続して生体情報を校正しつつ正確な情報を取得する。 生体情報測定装置であって、脈波を時間的に連続して検出する検出部と、第1生体情報を間欠的に測定する測定部と、第1生体情報に基づいて脈波から第2生体情報を算出する算出部と、測定部の測定結果が正常であるかを判定する校正血圧判定部と、を備え、正常であると判定されない場合には、測定部は測定を中断し、ある周期経過した後に測定を再開し、それ以外の場合には測定部は測定を継続する。

Description

生体情報測定装置、方法及びプログラム
 この発明は、生体情報を連続測定する生体情報測定装置、方法及びプログラムに関する。
 生体情報を活用して早期に生体の異変を察知して治療に役立てることは、センサ技術の発展に伴い、高性能なセンサが容易に利用できる環境になり医療における重要性も次第に増してきている。 
 手首の橈骨動脈等の動脈が通る生体部位に圧力センサを直接接触させた状態で、この圧力センサにより検出される情報を用いて脈拍や血圧等の生体情報を測定することのできる生体情報測定装置が知られている(例えば日本国特開2004-113368号公報参照)。
 日本国特開2004-113368号公報に記載の血圧測定装置は、圧力センサを接触させる生体部位とは別の部位において、カフを用いて血圧値を算出し、算出した血圧値から校正データを生成する。そして、圧力センサにより検出される圧脈波をこの校正データを用いて校正することで、一拍ごとに血圧値を算出している。
 しかし、日本国特開2004-113368号公報に記載の血圧測定装置では、装置が大型で測定の精度を上げることが難しい。また、限定した環境で行う、かつ特定の人が操作することが前提のため、日常の診療や在宅で使用することは困難である。さらに、この血圧測定装置は、チューブや配線が多くわずらわしくて、日常や睡眠中に使用することは現実的ではない。
 また、校正用の血圧装置が正常に測定できているかは確実ではない。例えば、校正中に脈波が不規則になり血圧に影響を与えることがある。
 この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、常時装着して時間的に連続して生体情報を校正しつつ正確な情報を取得することができる生体情報測定装置、方法及びプログラムを提供することにある。
 上記課題を解決するためにこの発明の第1の態様は、生体情報測定装置であって、脈波を時間的に連続して検出する検出部と、第1生体情報を間欠的に測定する測定部と、前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出する算出部と、前記測定部の測定結果が正常であるかを判定する校正血圧判定部と、を備え、正常であると判定されない場合には、前記測定部は測定を一旦中止し、ある期間経過した後に測定を再開するものである。
 この発明の第2の態様は、センサ装置と校正装置とを備える生体情報測定装置であって、前記校正装置は、第1生体情報を間欠的に測定する測定部と、前記第1生体情報を含むデータを前記センサ装置へ送信する送信部と、を備え、前記センサ装置は、脈波を時間的に連続して検出する検出部と、前記第1生体情報を受信する受信部と、前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出する算出部と、前記測定部の測定結果が正常であるかを判定する校正血圧判定部と、を備え、正常であると判定されない場合には、前記測定部は測定を一旦停止し、ある期間経過した後に測定を再開するものである。
 この発明の第3の態様は、体動情報を検出する体動検出部をさらに備え、前記算出部は、前記第1生体情報によって前記脈波を校正し、前記校正された脈波から第2生体情報を算出し、前記校正血圧判定部は、
 前記体動情報に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第1期間で体動が発生しているかを判定する体動判定部と、前記脈波に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第2期間で脈波が不規則ではないかを判定する脈波判定部と、前記第2生体情報に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第3期間で血圧値に変動がないかを判定する血圧判定部と、を備え、前記第1期間で体動が発生しておらず、かつ前記第2期間で脈波が不規則ではなく、かつ前記第3期間で血圧値に変動がないと判定された場合に、前記測定部は測定し続けるものである。
 この発明の第4の態様は、前記算出部は、前記第1生体情報によって前記脈波を校正し、前記校正された脈波から第2生体情報を算出し、前記センサ装置は、前記校正装置の体動情報を検出する体動検出部をさらに備え、前記校正血圧判定部は、前記体動情報に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第1期間で体動が発生しているかを判定する体動判定部と、前記脈波に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第2期間で脈波が不規則ではないかを判定する脈波判定部と、前記第2生体情報に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第3期間で血圧値に変動がないかを判定する血圧判定部と、を備え、前記第1期間で体動が発生していないこと、前記第2期間で脈波が不規則ではないこと、及び前記第3期間で血圧値に変動がないことのうちの少なくとも1つが判定された場合に、前記測定部は測定し続けるものである。
 この発明の第5の態様は、第1期間で体動が発生していると判定されるか、第2期間で脈波が不規則であると判定されるか、または第3期間で血圧値に変動があると判定される場合に、前記測定部は測定を停止し、ある期間を経過した後に前記測定部の測定を開始するものである。
 この発明の第6の態様は、前記体動検出部は加速度センサを含み、前記体動判定部は前記第1期間内で前記加速度センサが示す加速度が第1しきい値よりも大きい場合に体動が発生していると判定し、前記脈波判定部は、前記第2期間内で前記脈波の振幅が第2しきい値よりも小さい期間がある時間より長く続いた場合に、脈波が不規則であると判定し、前記血圧判定部は、前記脈波の振幅、収縮期血圧、及び拡張期血圧のそれぞれの拍単位での増減を測定し、増減が第3しきい値を超えた場合に、血圧値が変動していると判定するものである。
 この発明の第7の態様は、前記測定部は、前記検出部から得られる第2生体情報よりも精度よく第1生体情報を測定するものである。
 この発明の第8の態様は、前記検出部は、前記脈波を一拍ごとに検出し、前記第1生体情報及び前記第2生体情報は血圧であるものである。
 この発明の第1の態様によれば、脈波を時間的に連続して検出する検出部と、生体情報を間欠的に測定する測定部とにより、生体情報測定装置がコンパクトになっているので、容易に装着して測定することができてユーザにとって利便性が大きい。また、測定部は間欠的に測定するのみなので、測定部がユーザを干渉する時間が少なくなる。さらに、測定結果が正常であるかを判定することによって、測定部が第1生体情報の測定を継続するか測定を一旦中止し、所定後に測定を再開するかを決定する。この結果、脈波の正確な校正ができる。
 この発明の第2の態様によれば、センサ装置は、脈波を時間的に連続して検出する検出部を備えていて、センサ装置が校正装置と分離されているので、センサ装置はコンパクトになっていてより確実に脈波を取得できる位置にセンサを配置しやすくなる。校正装置は、第1生体情報を間欠的に測定し、脈波から精度のよい生体情報を算出することが可能になり、高精度の生体情報をユーザが簡単に得ることが可能になる。また、測定部は間欠的に測定するのみなので、測定部がユーザを干渉する時間が少なくなる。さらに、校正装置も独立しているので、センサ装置の配置に依存することなく、校正しやすい位置に容易に設定することができる。また、測定部の測定結果が正常であるかを判定し、測定部が第1生体情報の測定を継続するか測定を一旦中止し、所定後に測定を再開するかを決定する。この結果、脈波の正確な校正ができる。
 この発明の第3の態様によれば、脈波を時間的に連続して検出する検出部と、生体情報を間欠的に測定する測定部とにより、生体情報測定装置がコンパクトになっているので、容易に装着して測定することができてユーザにとって利便性が大きい。また、測定部は間欠的に測定するのみなので、測定部がユーザを干渉する時間が少なくなる。さらに、第1生体情報の測定中の第1期間で体動が発生しているかを判定し、第1生体情報の測定中の第2期間で脈波が不規則ではないかを判定し、第2生体情報に基づいて、前記第1生体情報の測定中の第3期間で血圧値に変動がないかを判定することによって、測定部が第1生体情報の測定を継続するか中止するかを決定する。この結果、脈波の正確な校正ができる。
 この発明の第4の態様によれば、センサ装置は、脈波を時間的に連続して検出する検出部と、前記脈波を含むデータを校正装置へ送信する送信部と、を備えていて、センサ装置が校正装置と分離されているので、センサ装置はコンパクトになっていてより確実に脈波を取得できる位置にセンサを配置しやすくなる。校正装置は、第1生体情報を間欠的に測定し、センサ装置からデータを受信し、第1生体情報によって脈波を校正し、校正された脈波から第2生体情報を算出し、測定部が測定した生体情報に基づいて脈波を校正するので、脈波から精度のよい生体情報を算出することが可能になり、高精度の生体情報をユーザが簡単に得ることが可能になる。また、測定部は間欠的に測定するのみなので、測定部がユーザを干渉する時間が少なくなる。さらに、校正装置も独立しているので、センサ装置の配置に依存することなく、校正しやすい位置に容易に設定することができる。また、第1生体情報の測定中の第1期間で体動が発生しているかを判定し、第1生体情報の測定中の第2期間で脈波が不規則ではないかを判定し、第2生体情報に基づいて、前記第1生体情報の測定中の第3期間で血圧値に変動がないかを判定することによって、測定部が第1生体情報の測定を継続するか中止するかを決定する。この結果、脈波の正確な校正ができる。
 この発明の第5の態様によれば、体動が発生していると判定されるか、脈波が不規則であると判定されるか、または血圧値に変動がないと判定されるかのいずれかが判定されると、校正には不適格な状態であると判定して測定部は測定を停止し、脈波の精度の悪い校正をすることを回避することができる。さらに停止しある期間を経過した後に測定部が測定を開始して校正を開始して、適正な校正ができるまで測定部の停止と時間経過後の校正を繰り返すので、正確な校正に到達することができる。
 この発明の第6の態様によれば、加速度センサが示す加速度が第1しきい値よりも大きい場合に体動が発生していると判定し、脈波の振幅が第2しきい値よりも小さい期間がある時間より長く続いた場合に、脈波が不規則であると判定し、脈波の振幅、収縮期血圧、及び拡張期血圧のそれぞれの拍単位での増減を測定し、増減が第3しきい値を超えた場合に、血圧値が変動していると判定することにより、校正動作を続けるか停止してある時間経過後に再開するかを判定するための正確な判定ができる。この結果、正確な校正に到達することができる。
 この発明の第7の態様によれば、検出部から得られる第2生体情報よりも精度よく第1生体情報を測定することにより、精度の良い生体情報を測定部から得て校正することにより、検出部からの脈波を基にして得られる生体情報の精度が確保できるので、時間的に連続して精度良く生体情報を算出することが可能になる。
 この発明の第8の態様によれば、検出部は前記脈波を一拍ごとに検出し、第1生体情報及び第2生体情報は血圧であるので、生体情報測定装置は脈波一拍ごとに血圧を時間的に連続して測定することができる。
 すなわちこの発明の各態様によれば、常時装着して時間的に連続して生体情報を校正しつつ正確な情報を取得することができる生体情報測定装置、方法及びプログラムを提供することができる。
図1は、実施形態に係る一体型の血圧測定装置を示すブロック図である。 図2は、図1の血圧測定装置を手首に装着した一例を示す図である。 図3は、図1の血圧測定装置を手首に装着した別例を示す図である。 図4は、オシロメトリック法でのカフ圧及び脈波信号の時間経過を示す図である。 図5は、一拍ごとの脈圧の時間変化とそのうちの1つの脈波を示す図である。 図6は、第1の校正手法を示すフローチャートである。 図7は、実施形態に係る分離型の血圧測定装置を示すブロック図である。 図8は、図1または図7の血圧測定装置の校正のための血圧測定を継続するかを判定するフローチャートである。
 以下、図面を参照してこの発明に係る実施形態の生体情報測定装置、方法及びプログラムを説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。
 (一体型) 
 本実施形態に係る生体情報測定装置の一例である血圧測定装置100について図1、図2、及び図3を参照して説明する。図1は、血圧測定装置100の機能ブロック図であり、脈波検出部110と血圧校正部150との詳細を示している。図2は、血圧測定装置100を手首に装着した一例を示す図であり、手のひらの上方から見た概略透視図である。圧脈波センサ111は、脈波検出部110の手首側に配置されている。図3は、血圧測定装置100が装着されるイメージ図であり、手のひらを横(手を広げた場合の指が並ぶ方向)からみた概略透視図である。図3は、圧脈波センサ111が橈骨動脈に直交して配置されている一例を示している。図3は血圧測定装置100が腕の手のひら側の腕に載せられているだけのように見えるが、実際は血圧測定装置100は腕に巻き付いている。
 血圧測定装置100は、脈波検出部110、接続部130、及び血圧校正部150を含んでいる。脈波検出部110は、圧脈波センサ111、及び押圧部113を含む。血圧校正部150は、脈波測定部181、ポンプ及び弁152、圧力センサ153、校正部154、血圧測定部155、ポンプ及び弁156、圧力センサ157、カフ158、血圧算出部159、記憶部160、電源部161、表示部162、操作部163、時計部164、脈波判定部171、血圧判定部172、体動判定部173、及び加速度センサ174を含む。なお、脈波判定部171、血圧判定部172、及び体動判定部173は、まとめて校正血圧判定部と称することがある。
 血圧測定装置100は環状になっていて、手首等にブレスレットのように巻き付き血圧を測定する。脈波検出部110は、図2及び図3に示すように、血圧校正部150よりも手首の手のひらに近い側に配置される。換言すれば、脈波検出部110は血圧校正部150よりもひじから遠い位置に配置される。本実施形態では、圧脈波センサ111が橈骨動脈上に位置するように脈波検出部110が配置され、この配置に伴い脈波検出部110よりもひじに近い側に血圧校正部150が配置される。接続部130は、脈波検出部110と血圧校正部150とを物理的に接続していて、互いの測定を干渉しないように、例えば衝撃吸収材でできている。
 脈波検出部110の腕の延伸方向の長さLは、血圧校正部150の延伸方向の長さLよりも小さく設定される。脈波検出部110の腕の延伸方向の長さLは、40mm以下に設定され、より理想的には15~25mmである。また、脈波検出部110の腕の延伸方向に垂直な方向の長さWは4~5cmに設定され、血圧校正部150の延伸方向に垂直な方向の長さWは6~7cmに設定される。また、長さWと長さWは、0(または0.5)cm<W-W<2cmの関係にある。この関係によりWが長過ぎないように設定され、周囲と干渉しにくくなる。脈波検出部110がこの程度の幅に収まることにより、血圧校正部150がより手のひら側に配置され、脈波を検知しやすくなり、測定精度を保つことができる。
 圧脈波センサ111は、圧脈波を時間的に連続して検出する。例えば、圧脈波センサ111は一拍ごとに圧脈波を検出する。圧脈波センサ111は、図2のように手のひら側に配置され、通常は図3のように腕の延伸方向に平行して配置され、腕の延伸方向に直交して複数のセンサが配置されている。圧脈波センサ111によって、心拍に連動して変化する血圧値(血圧波形)の時系列データを得ることができる。なお、脈波測定部181が圧脈波センサ111から圧脈波を受け取った時刻を時計部164から取得することで、圧脈波センサ111が圧脈波を検出した時刻を推定することができる。
 押圧部113は、空気袋であり圧脈波センサ111のセンサ部分を手首に押圧してセンサの感度を上げることができる。
 脈波測定部181は、圧脈波センサ111から時刻と共に圧脈波のデータを受け取り、このデータを記憶部160及び血圧算出部159へ渡す。また、脈波測定部181は、ポンプ及び弁152と圧力センサ153とを駆動及び制御して押圧部113を加圧または減圧して、圧脈波センサ111を手首の橈骨動脈を押しつけるように調整する。
 ポンプ及び弁152は、脈波測定部181からの指示で押圧部113を加圧または減圧する。圧力センサ153は、押圧部113の圧力をモニタして押圧部113の圧力値を脈波測定部181に知らせる。ここでは、ポンプ及び弁152、及び圧力センサ153は血圧校正部150のみに設置されているが、脈波検出部110にこれらの駆動及び制御する部と共に設置してもよい。この場合は、気体を通して圧力を調整するための管を脈波検出部110と血圧校正部150との間に通す必要がなくなる。
 血圧測定部155は、生体情報である血圧を、圧脈波センサ111よりも高精度で測定する。血圧測定部155は、例えば、時間的に連続ではなく間欠的に血圧を測定しその値を、記憶部160を介して校正部154に渡す。血圧測定部155は例えば、オシロメトリック法を使用して血圧を測定する。また、血圧測定部155は、ポンプ及び弁156と圧力センサ157とを制御し、カフ158を加圧または減圧して血圧を測定する。血圧測定部155は、収縮期血圧を測定した時刻と共に収縮期血圧と、拡張期血圧を測定した時刻と共に拡張期血圧と、を記憶部160へ渡す。なお、収縮期血圧はSBP(systolic blood pressure)、拡張期血圧はDBP(diastolic blood pressure)とも称する。
 記憶部160は、脈波測定部181から検出時刻と共に圧脈波のデータを順次取得して記憶し、血圧測定部155からはこの測定部が動作した際に取得した、SBPの測定時刻と共にSBPと、DBPの測定時刻と共にDBPと、を取得し記憶する。
 校正部154は、血圧測定部155が測定時刻と共に測定したSBP及びDBPと、脈波測定部181が測定時刻と共に測定した圧脈波のデータとを記憶部160から取得する。校正部154は、血圧測定部155からの血圧値によって、脈波測定部181からの圧脈波を校正する。校正部154が行う校正の手法はいくつか考えられるが、校正の手法について詳細を後に図6を参照して説明する。
 血圧算出部159は、校正部154からの校正手法を受け取り、脈波測定部181からの圧脈波データを校正して圧脈波データから得られた血圧データを測定時刻と共に記憶部160に記憶させる。
 電源部161は、脈波検出部110及び血圧校正部150の各部へ電源を供給する。 
 表示部162は、血圧測定結果を表示したり、各種の情報をユーザに表示する。表示部162は例えば、記憶部160からのデータを受け取りデータの内容を表示する。例えば、表示部162は圧脈波データを測定時刻と共に表示する。ここでは、表示部162は血圧校正部150のみに設置されているが、脈波検出部110に表示部162が設置されてもよい。この場合は例えば、脈波検出部110では測定した血圧値をリアルタイムに表示し、血圧校正部150は前回の校正時の血圧値を表示したり現在の電源の容量を表示する。この結果、ユーザは多くの情報を表示部から得ることが可能になる。
 操作部163はユーザからの操作を受け付ける。操作部163には例えば、血圧測定部155に測定を開始させるための操作ボタン、校正を行うための操作ボタンがある。ここでは、操作部163は血圧校正部150のみに設置されているが、脈波検出部110に操作部163が設置されてもよい。 
 時計部164は時刻を生成し必要とする部に供給する。例えば、記憶部160は記憶するデータと共に時刻も記録する。
 校正血圧判定部は、校正用の血圧校正部150の測定結果が正常であるかを判定する。また、校正血圧判定部は、脈波判定部171、血圧判定部172、体動判定部173のうちの少なくともいずれか1つを含んでもよい。 
 脈波判定部171は、脈波測定部181から脈波を受け取り、ある期間(P)に脈波が不規則であるかを判定する。脈波が不規則とは、脈波が規則的ではないことであり、具体的には脈波の物理量が時間に関して規則的ではないことである。本実施形態では例えば、期間中に脈波が抜けることが起きた場合に、脈波が不規則であるとする。より具体的には、脈波の振幅がゼロもしくはゼロに近い値になった時間がある期間続く場合に、脈波が不規則である、とする。実際の装置では、期間中に脈波の振幅があるしきい値よりも小さくなった場合で、かつ、このしきい値が振幅よりも著しく低い値であり、かつ、振幅があるしきい値よりも小さい期間がある時間より長く続いた条件を満たした場合に、脈波が不規則である、とする。このしきい値は例えば、振幅の半分もしくは振幅の1/3に設定する。
 血圧判定部172は、記憶部160から校正された脈波から得られる血圧値を一拍ごとに受け取り、ある期間(P)に血圧値が変動しているかを判定する。血圧値が変動しているとは、ある期間中に血圧値がある範囲内に収まっていないことである。本実施形態では例えば、脈波の振幅、SBP、及びDBPの期間中のそれぞれの前回の拍からの増減を観測し、その増減がしきい値を超えた場合に、血圧値が変動している、とする。他の定義としては、例えば、脈波が不規則かを脈波判定部171が判定する以前の、脈波の振幅、SBP、及びDBPのそれぞれの平均値を求めておき、脈波判定部171が判定する期間中で脈波の振幅、SBP、及びDBPが予め求めてある平均値から著しく増減した場合に、血圧値が変動している、とする。
 加速度センサ174は、血圧校正部150の加速度を測定し、時刻とその時刻での加速度とを出力する(すなわち、加速度の時系列データを出力)。加速度センサ174は例えば、3軸に関して加速度を測定し加速度の時系列データを得る。 
 体動判定部173は、加速度センサ174からの加速度の時系列データを受け取り、ある期間(P)で体動が発生しているかを判定する。本実施形態では、体動が発生しているとは、ある期間中に加速度があるしきい値よりも大きいことであるとする。本実施形態では例えば、加速度センサ174の3軸の加速度の時系列データを取得して、加速度センサ174の1つ以上の軸での加速度がしきい値よりも大きい場合に、体動が発生しているとする。
 脈波判定部171、血圧判定部172、及び体動判定部173の出力は、表示部162に表示してもよい。また、脈波判定部171、血圧判定部172、及び体動判定部173の判定は、後に図8に示すような校正動作の制御に使用される。
 なお、ここで説明した脈波測定部181、校正部154、血圧算出部159、血圧測定部155、脈波判定部171、血圧判定部172、及び体動判定部173は、実装の際には例えば、それぞれの部に含まれる2次記憶装置に上述した動作を実行するためのプログラムを記憶しておき、そのプログラムを中央演算装置(CPU)が読み込み演算を実行する。なお、2次記憶装置は、例えばハードディスクであるが記憶できる装置であれば何でもよく、半導体メモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置、光磁気ディスク、及び相変化記録技術を応用した記憶装置がある。
 次に、校正部154が校正する前に脈波測定部181及び血圧測定部155が行う内容について図4、図5を参照して説明する。図4は、オシロメトリック法での血圧測定でのカフ圧の時間変化と脈波信号の大きさの時間変化を示す。図4は、カフの圧力の時間変化と脈波信号の時間変化とを示していて、時間と共にカフ圧が上がり、そのカフ圧上昇に伴い脈波信号の大きさが徐々に上昇し最大値になって徐々に減少していること示している。図5は、一拍ごとの脈圧を測定した際に脈圧の時系列データを示している。また、図5はそのうちの1つの圧脈波の波形を示している。
 まず、図4を参照して血圧測定部155がオシロメトリック法により血圧測定を行うときの動作について簡単に説明する。なお、血圧値の算出は、加圧過程に限らず、減圧過程において行われてもよいが、ここでは加圧過程のみ示す。
 ユーザが血圧校正部150に設けられた操作部163によってオシロメトリック法による血圧測定を指示すると、血圧測定部155は動作を開始して、処理用メモリ領域を初期化する。また、血圧測定部155は、ポンプ及び弁156のポンプをオフし弁を開いて、カフ158内の空気を排気する。続いて、圧力センサ157の現時点の出力値を大気圧に相当する値として設定する制御を行う(0mmHg調整)。
 続いて、血圧測定部155は、圧力制御部として働いて、ポンプ及び弁156の弁を閉鎖し、その後ポンプを駆動して、カフ158に空気を送る制御を行う。これにより、カフ158を膨張させると共にカフ圧(図4のPc)を徐々に増大させ加圧していく。この加圧過程で、血圧測定部155は、血圧値を算出するために、圧力センサ157によって、カフ圧Pcをモニタし、被測定部位の手首の橈骨動脈で発生する動脈容積の変動成分を、図4に示すような脈波信号Pmとして取得する。
 次に、血圧測定部155は、この時点で取得されている脈波信号Pmに基づいて、オシロメトリック法により公知のアルゴリズムを適用して血圧値(SBPとDBP)の算出を試みる。また、この時点でデータ不足のために未だ血圧値を算出できない場合は、カフ圧Pcが上限圧力(安全のために、例えば300mmHgというように予め定められている(正確にはこの値は加圧値))に達していない限り、上記と同様の加圧処理を繰り返す。

 このようにして血圧値の算出ができたら、血圧測定部155は、ポンプ及び弁156のポンプを停止し弁を開いて、カフ158内の空気を排気する制御を行う。そして最後に、血圧値の測定結果を校正部に渡す。
 次に、脈波測定部181が一拍ごとの脈波を測定することについて図5を参照して説明する。脈波測定部181は例えば、トノメトリ法によって脈波を測定する。 
 脈波測定部181は、圧脈波センサ111が最適な測定を実現するために予め決めておいた最適押圧力となるようにポンプ及び弁152と圧力センサ153とを制御し、押圧部113の内圧を最適押圧力まで増加させて保持する。次に脈波測定部181は、圧脈波センサ111により圧脈波が検出されると、脈波測定部181はこの圧脈波を取得する。
 圧脈波は、図5に示すような波形として一拍ごとに検出され、それぞれの圧脈波が連続して検出される。図5の圧脈波500が一拍の圧脈波であり、501の圧力値がSBPに対応し502の圧力値がDBPに対応する。図5の圧脈波の時系列に示されるように通常、圧脈波ごとにSBP503及びDBP504は変動している。
 次に、校正部154の動作について図6を参照して説明する。 
 校正部154は、血圧測定部155が測定した血圧値を利用して、脈波測定部181が検出した圧脈波を校正する。すなわち、校正部154によって、脈波測定部181が検出した圧脈波の最大値501及び最小値502の血圧値を決定する。
 (校正手法) 
 脈波測定部181が圧脈波の圧脈波データの記録を開始し、順次この圧脈波データを記憶部160に記憶してゆく(ステップS601)。その後、例えば、ユーザが操作部163を使用して血圧測定部155を起動させオシロメトリック法による測定を開始させる(ステップS602)。血圧測定部155が脈波信号Pmに基づいて、オシロメトリック法によりSBP及びDBPを検出したSBPデータ及びDBPデータをそれぞれ記録し、これらのSBPデータ及びDBPデータを記憶部160に記憶する(ステップS603)。
 校正部154がSBPデータ及びDBPデータに対応する圧脈波を圧脈波データから取得する(ステップS604)。校正部154が、SBPに対応する圧脈波の最大値501と、DBPに対応する圧脈波の最小値502とに基づき校正式を求める(ステップS605)。
 (分離型) 
 本実施形態に係る生体情報測定装置の一例である血圧測定装置700について図7、図2、及び図3を参照して説明する。図7は、センサ装置710と校正装置750とが分離した血圧測定装置700の機能ブロック図であり、センサ装置710と校正装置750との詳細を示している。図2は、血圧測定装置100を手首に装着した一例を示す図であり、手のひらの上方から見た概略透視図であるが、図2及び図3の接続部130を除けば血圧測定装置700でも同様である。圧脈波センサ111は、センサ装置710の手首側に配置されている。図3は、血圧測定装置100が装着されるイメージ図であり、手のひらを横(手を広げた場合の指が並ぶ方向)から見た概略透視図であるが、図2及び図3の接続部130を除けば血圧測定装置700でも同様である。図3は、圧脈波センサ111が橈骨動脈に直交して配置されている一例を示している。図3は血圧測定装置700が腕の手のひら側の腕に載せられているだけのように見えるが、実際は血圧測定装置700は腕に巻き付いている。図2及び図3は一体型と同様である。
 血圧測定装置700は、センサ装置710、及び校正装置750を含んでいる。センサ装置710は、圧脈波センサ111、時計部112、押圧部113、脈波測定部114、ポンプ及び弁115、圧力センサ116、通信部117、操作部118、表示部119、電源部120、血圧算出部121、校正部122、記憶部123、体動判定部711、加速度センサ712、血圧判定部713、及び脈波判定部714を含む。校正装置750は、電源部165、血圧測定部155、ポンプ及び弁156、圧力センサ157、カフ158、表示部162、操作部163、時計部164、通信部151、及び加速度センサ751を含む。
 血圧測定装置700は環状になっていて、手首等にブレスレットのように巻き付き、生体情報から血圧を測定する。センサ装置710は、図2及び図3に示すように、校正装置750よりも手首の手のひらに近い側に配置される。換言すれば、センサ装置710は校正装置750よりもひじから遠い位置に配置される。本実施形態では、圧脈波センサ111が橈骨動脈上に位置するようにセンサ装置710が配置され、この配置に伴いセンサ装置710よりもひじに近い側に校正装置750が配置される。また、センサ装置710と校正装置750は異なる腕に装着することも可能である。センサ装置710と校正装置750とは通常同一の高さに配置することが好ましい。さらに、センサ装置710と校正装置750とは心臓の高さに合わせて配置することが好ましい。
 センサ装置710の腕の延伸方向の長さLは、校正装置750の延伸方向の長さLよりも小さく設定される。センサ装置710の腕の延伸方向の長さLは、40mm以下に設定され、より望ましくには15~25mmである。また、脈波検出部110の腕の延伸方向に垂直な方向の長さWは4~5cmに設定され、校正装置750の延伸方向に垂直な方向の長さWは6~7cmに設定される。また、長さWと長さWは、0(または0.5)cm<W-W<2cmの関係にある。この関係によりWが長過ぎないように設定され、周囲と干渉しにくくなる。センサ装置710がこの程度の幅に収まることにより、校正装置750がより手のひら側に配置され、脈波を検知しやすくなり、測定精度を保つことができる。しかし、校正装置750は上腕に配置して測定してもよい。
 圧脈波センサ111、時計部112、及び押圧部113は、図1の一体型の脈波検出部110と同様である。また、分離型のセンサ装置710は、校正装置750と分離されているので、押圧部113を動作させるポンプ及び弁115及び圧力センサ116がセンサ装置710内に必要になる。さらにポンプ及び弁115及び圧力センサ116を制御する脈波測定部114もセンサ装置710内に必要になる。さらに、電源部120もセンサ装置710内に必要になる。また、操作部118及び表示部119もセンサ装置710に設置されていてもよい。
 また表示部119も、血圧測定結果を表示したり、各種の情報をユーザに表示する。表示部119は例えば、脈波測定部114からのデータを受け取りデータの内容を表示する。例えば、表示部119は圧脈波データを測定時刻と共に表示する。
 通信部117及び通信部151は、近距離で互いにデータをやり取りできる通信方式で通信する。これらの通信部は例えば、近距離無線通信方式を使用し、具体的にはブルートゥース(登録商標)、トランスファージェット(登録商標)、ジグビー(登録商標)、アイアールディーエイ(登録商標)などの通信方式がある。
 ポンプ及び弁115は、脈波測定部114からの指示で押圧部113を加圧または減圧する。圧力センサ116は、押圧部113の圧力をモニタして押圧部113の圧力値を脈波測定部114に知らせる。
 電源部120は、センサ装置710の各部へ電源を供給する。 
 加速度センサ712は、センサ装置710の加速度を測定し、時刻とその時刻での加速度を出力する。加速度センサ712は加速度センサ751と同様に例えば、3つの空間軸であるx、y、z軸に関して加速度を測定し加速度の時系列データを得る。
 また、操作部118はユーザからの操作を受け付ける。操作部118には例えば、脈波測定部114に測定を開始させるための操作ボタン、通信を開始または停止するための操作ボタンがある。
 記憶部123は、センサ装置710の脈波測定部114から検出時刻と共に圧脈波のデータを順次取得して記憶し、血圧測定部155からはこの測定部が動作した際に取得した、SBPの測定時刻と共にSBPと、DBPの測定時刻と共にDBPと、を取得し記憶する。また、記憶部123は、測定した生体情報(連続血圧)算出に使用した校正用の第1生体情報(血圧測定部155が測定)の測定器である校正装置の型式情報および(または)固有識別情報を、測定した生体情報と関連付けて記録してゆく。この結果、測定した生体情報から、どの血圧計(型式や機器固有の番号)で校正したものか知ることが可能になる。
 血圧算出部121は、校正部122からの校正手法を受け取り、脈波測定部114からの圧脈波データを校正して圧脈波データから得られた血圧データを測定時刻と共に記憶部123に記憶させる。
 電源部165は、校正装置750の各部へ電源を供給する。 
 操作部163はユーザからの操作を受け付ける。操作部163には例えば、血圧測定部155に測定を開始させるための操作ボタン、校正を行うための操作ボタン、通信を開始または停止するための操作ボタンがある。 
 時計部164は時刻を生成し必要とする部に供給する。
 脈波判定部714は、脈波測定部114から脈波を受け取る。その他は一体型での脈波判定部171と同様である。 
 血圧判定部713は、一体型の血圧判定部172と同様である。 
 加速度センサ751は、校正装置750の加速度を測定し、時刻とその時刻での加速度とを出力する(すなわち、加速度の時系列データを出力)。加速度センサ751も加速度センサ712と同様に3軸に関して加速度を測定し加速度の時系列データを得る。 
 体動判定部711は、加速度センサ751と加速度センサ712からの加速度の時系列データを受け取り、ある期間(P)で体動が発生しているかを判定する。本実施形態では、体動が発生しているとは、ある期間で加速度があるしきい値よりも大きいことであるとする。本実施形態では例えば、加速度センサ751及び加速度センサ712のそれぞれの3軸の加速度の時系列データを取得して、加速度センサ751及び加速度センサ712の1つ以上の軸での加速度がしきい値よりも大きい場合に、体動が発生しているとする。ここで、しきい値よりも加速度が大きくなる軸は、加速度センサ751と加速度センサ712とで異なっていてもよい。また、加速度センサ751及び加速度センサ712の値を採用するのではなく、どちらかの加速度センサの値のみを採用してもよい。この場合は、加速度センサ751または加速度センサ712の加速度センサの値を採用しない方は設置しなくてもよい。
 なお、ここで説明した脈波測定部114、校正部122、血圧算出部121、及び血圧測定部155は、実装の際には例えば、それぞれの部に含まれる2次記憶装置に上述した動作を実行するためのプログラムを記憶しておき、そのプログラムを中央演算装置(CPU)が読み込み演算を実行する。なお、2次記憶装置は、例えばハードディスクであるが記憶できる装置であれば何でもよく、半導体メモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置、光磁気ディスク、及び相変化記録技術を応用した記憶装置がある。 
 また、脈波測定部114、校正部122、血圧算出部121、血圧測定部155、体動判定部711、血圧判定部713、及び脈波判定部714が行う動作を実行するためのプログラムが、センサ装置及び校正装置とは別のサーバ等に記憶されて、そこでプログラムが実行されてもよい。この場合は、センサ装置が測定した脈波データと、校正装置が測定した生体情報である血圧データとをサーバに送信してサーバで校正して、サーバで脈波から血圧を得ることができる。この場合にはサーバで処理を行うため、処理速度が上がる可能性がある。さらに、脈波測定部114、校正部122、血圧算出部121、及び血圧測定部155の装置部分がセンサ装置と校正装置から除去されるので、それぞれの大きさが小さくなりセンサを正確に測定できる位置に容易に配置することができる。この結果、ユーザへの負担が下がり、簡易に正確な血圧測定を行うことにつながる。
 次に、血圧校正部150及び校正装置750の血圧測定部155が作動して校正のための血圧測定(ここでは、オシロメトリック法を使用したもの)を行う際に、校正動作の継続、中止及び再開を判定する動作について図8を参照して説明する。なお、ここで校正動作とは、血圧測定部155が校正のために血圧を測定する動作のことを示す。また、図8は、図1の血圧校正部150に設置される脈波判定部171、血圧判定部172、及び体動判定部173が行う動作であり、また、センサ装置710に設置される体動判定部711、血圧判定部713、及び脈波判定部714が行う動作である。この判定部はセンサ装置710または校正装置750にあってもよいし、血圧測定装置700の外にあるサーバ装置に必要な情報を入力し、図8に示す手順を行うプログラムを実行させてもよい。
 まず血圧測定部155が校正のための血圧測定を開始したことを検出すると、加速度センサ751及び加速度センサ712(または加速度センサ174、以下括弧内は第1の実施形態に対応する部位を示す)が加速度を検出し、体動判定部711(または体動判定部173)へ加速度を渡す(ステップS801)。体動判定部711(または体動判定部173)は、ある決まった期間(P)中に加速度がしきい値(TH)よりも小さいかを判定する(ステップS802)。
 加速度がTHよりも小さいと判定された場合には、引き続き校正動作を続け、脈波判定部714(脈波判定部171)が脈波を検出する(ステップS803)。脈波判定部714(脈波判定部171)は、ある決まった期間(P)中に脈波が不規則でないかを判定する(ステップS804)。脈波判定部714(脈波判定部171)が脈波が不規則ではないと判定した場合には、引き続き校正動作を続け、血圧判定部713(血圧判定部172)が記憶部123(記憶部160)から脈波に基づく血圧値を一拍ごとに受け取る(ステップS805)。血圧判定部713(血圧判定部172)は、ある決まった期間(P)中に血圧値の変動がないかを判定する(ステップS806)。血圧判定部713(血圧判定部172)が血圧値の変動がないと判定した場合には、引き続き校正動作を継続する(ステップS807)。
 一方、ステップS802で加速度がある期間Pでしきい値THよりも大きくなり体動が発生していると判定された場合、または、ステップS804で脈波がある期間Pで不規則であると判定された場合、または、ステップS806である期間Pで血圧値に変動があると判定された場合には、ステップS809に進み校正動作を一旦中止する(ステップS809)。そして、ある期間(P)後に校正動作を再開し(ステップS810)、ステップS801に戻る。ステップS808で校正動作が終了したと判定されない場合にはステップS801に戻り、校正動作が終了したと判定された場合にはこの動作は終了する。
 ここでは、ステップS802、S804、及びS806は時間的に前後しているが、例えば、これらのステップは同一の期間でステップS801、S803、及びS805を行い、ほぼ同時にステップS802、S804、及びS806の判定を行ってもよい。
 なお、このフローチャートは一例に過ぎず、例えば、ステップS802、ステップS804、及びステップS806のうちのいずれか1つがYESの場合にステップS807に進む、という動作でもよい。
 また、血圧測定部155で測定開始する前に、図8のステップで測定してよいかどうかの判定をして、「OK」と判定した場合(ステップS807)には測定を開始し、ステップS802、S804、S806のいずれかでNOと判定した場合には測定を開始せず(または中断)し、ある時間経過後に再度リトライするとしてもよい。 
 他に、血圧測定部155の測定結果が出たときに、測定中の血圧測定部155の圧脈波情報および加速度信号、場合によっては脈波の変動情報のうち少なくともどれか一つの情報により、校正値として「NG」と判断した場合(ステップS802、S804、S806のいずれかでNOと判定した場合)には、校正値として採用せず、ある時間経過後に再度リトライするとしてもよい。
 以上の実施形態によれば、一体型では、脈波を時間的に連続して検出する脈波検出部と、生体情報(第1生体情報)を間欠的に測定する血圧測定部と、脈波検出部と血圧測定部とを物理的に接続して一体化する接続部により、生体情報測定装置がコンパクトになっているので、容易に測定することができてユーザにとって利便性が大きい。さらに、校正装置は、血圧測定部が測定した生体情報に基づいて脈波を校正するので、脈波から精度のよい生体情報を算出することが可能になり、高精度の生体情報をユーザが簡単に得ることが可能になる。また、血圧測定部は間欠的に測定するのみなので、血圧測定部がユーザを干渉する時間が少なくなる。
 一方、分離型では、センサ装置と校正装置とが分離しているので、校正装置の位置合わせを考慮する必要が少なくなり、センサ装置の圧脈波センサを最適な位置に合わせて配置することができる。校正装置が測定した第1血圧値によって脈波を校正し、脈波から第2血圧値を算出するので、脈波から精度のよい生体情報を算出することが可能になり、高精度の生体情報をユーザが簡単に得ることが可能になる。さらに、校正装置も独立しているので、センサ装置の配置に依存することなく、校正しやすい位置に容易に設定することができる。センサ装置及び校正装置のどちらにも加速度センサと気圧センサとを備えてその時間履歴を比較することにより、センサ装置と校正装置の動きの履歴と高さの履歴が分かるので、センサ装置と校正装置との位置関係を推定することができる。その結果、センサ装置と校正装置とが正しく装着されているかどうかを判定することができる。
 さらに、本実施形態の校正動作中の判定により、体動、不規則な脈波、及び変動する血圧の血圧を校正する上でノイズとなる要素をできるだけ排除することが可能になる。この結果、正しく望ましい血圧の校正を実現することができる。
 上述の実施形態では、圧脈波センサ111は例えば、被測定部位(例えば、左手首)を通る橈骨動脈の圧脈波を検出する(トノメトリ方式)。しかしながら、これに限られるものではない。圧脈波センサ111は、被測定部位(例えば、左手首)を通る橈骨動脈の脈波をインピーダンスの変化として検出してもよい(インピーダンス方式)。圧脈波センサ111は、被測定部位のうち対応する部分を通る動脈へ向けて光を照射する発光素子と、その光の反射光(または透過光)を受光する受光素子とを備えて、動脈の脈波を容積の変化として検出してもよい(光電方式)。また、圧脈波センサ111は、被測定部位に当接された圧電センサを備えて、被測定部位のうち対応する部分を通る動脈の圧力による歪みを電気抵抗の変化として検出してもよい(圧電方式)。さらに、圧脈波センサ111は、被測定部位のうち対応する部分を通る動脈へ向けて電波(送信波)を送る送信素子と、その電波の反射波を受信する受信素子とを備えて、動脈の脈波による動脈とセンサとの間の距離の変化を送信波と反射波との間の位相のずれとして検出してもよい(電波照射方式)。なお、血圧を算出することができる物理量を観測することができれば、これらの以外の方式を適用してもよい。
 また、上述の実施形態では、血圧測定装置100は、被測定部位として左手首に装着されることが想定されているが、これに限られるものではなく例えば、右手首でもよい。被測定部位は、動脈が通っていればよく、手首以外の上腕などの上肢であってもよいし、足首、大腿などの下肢であってもよい。
 本発明の装置は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。 
 また、以上の各装置及びそれらの装置部分は、それぞれハードウェア構成、またはハードウェア資源とソフトウェアとの組み合せ構成のいずれでも実施可能となっている。組み合せ構成のソフトウェアとしては、予めネットワークまたはコンピュータ読み取り可能な記録媒体からコンピュータにインストールされ、当該コンピュータのプロセッサに実行されることにより、各装置の機能を当該コンピュータに実現させるためのプログラムが用いられる。
 なお、この発明は、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。
 また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
 (付記1) 
 第1ハードウェアプロセッサとメモリとを備える生体情報測定装置であって、
 脈波を時間的に連続して検出し、
 第1生体情報を間欠的に測定し、
 前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出し、
 前記第1生体情報の測定結果が正常であるかを判定することを備え、
 正常であると判定されない場合には、測定を一旦中止し、ある期間経過した後に測定を再開し、それ以外の場合には測定を継続するように構成され、
 前記メモリは、
  前記第2生体情報を記憶する記憶部と、を備える生体情報測定装置。
 (付記2) 
 第1ハードウェアプロセッサを備えるセンサ装置と、第2ハードウェアプロセッサとメモリとを備える校正装置とを備える生体情報測定装置であって、
 前記第1ハードウェアプロセッサは、
  第1生体情報を間欠的に測定し、
  前記第1生体情報を含むデータを前記センサ装置へ送信するように構成され、
 前記第2ハードウェアプロセッサは、
  脈波を時間的に連続して検出し、
  前記第1生体情報を受信し、
  前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出し、
  前記第1生体情報の測定結果が正常であるかを判定することを備え、
 正常であると判定されない場合には、測定を一旦中止し、ある期間経過した後に測定を再開し、それ以外の場合には測定を継続するように構成され、
 前記メモリは、
  前記第2生体情報を記憶する記憶部と、を備える生体情報測定装置。
 (付記3) 
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、脈波を時間的に連続して検出し、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、第1生体情報を間欠的に測定し、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出し、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、前記第1生体情報の測定結果が正常であるかを判定することを備え、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、正常であると判定されない場合には、測定を一旦中止し、ある期間経過した後に測定を再開し、それ以外の場合には測定を継続する生体情報測定方法。
 (付記4) 
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、第1生体情報を間欠的に測定し、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、前記第1生体情報を含むデータを前記センサ装置へ送信し、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、脈波を時間的に連続して検出し、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、前記第1生体情報を受信し、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出し、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、前記第1生体情報の測定結果が正常であるかを判定し、
 少なくとも1つのハードウェアプロセッサを用いて、正常であると判定されない場合には、測定を一旦中止し、ある期間経過した後に測定を再開し、それ以外の場合には測定を継続する生体情報測定方法。

Claims (11)

  1.  脈波を時間的に連続して検出する検出部と、
     第1生体情報を間欠的に測定する測定部と、
     前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出する算出部と、
     前記測定部の測定結果が正常であるかを判定する校正血圧判定部と、
    を備え、
     正常であると判定されない場合には、前記測定部は測定を一旦中止し、ある期間経過した後に測定を再開し、それ以外の場合には前記測定部は測定を継続する生体情報測定装置。
  2.  センサ装置と校正装置とを備える生体情報測定装置であって、
     前記校正装置は、
      第1生体情報を間欠的に測定する測定部と、
      前記第1生体情報を含むデータを前記センサ装置へ送信する送信部と、を備え、
     前記センサ装置は、
      脈波を時間的に連続して検出する検出部と、
      前記第1生体情報を受信する受信部と、
      前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出する算出部と、
      前記測定部の測定結果が正常であるかを判定する校正血圧判定部と、を備え、
     正常であると判定されない場合には、前記測定部は測定を一旦中止し、ある期間経過した後に測定を再開し、それ以外の場合には前記測定部は測定を継続する生体情報測定装置。
  3.  体動情報を検出する体動検出部をさらに備え、
     前記算出部は、前記第1生体情報によって前記脈波を校正し、前記校正された脈波から第2生体情報を算出し、
     前記校正血圧判定部は、
     前記体動情報に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第1期間で体動が発生しているかを判定する体動判定部と、
     前記脈波に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第2期間で脈波が不規則ではないかを判定する脈波判定部と、
     前記第2生体情報に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第3期間で血圧値に変動がないかを判定する血圧判定部と、
    を備え、
     前記第1期間で体動が発生しておらず、かつ前記第2期間で脈波が不規則ではなく、かつ前記第3期間で血圧値に変動がないと判定された場合に、前記測定部は測定を継続する請求項1に記載の生体情報測定装置。
  4.  前記算出部は、前記第1生体情報によって前記脈波を校正し、前記校正された脈波から第2生体情報を算出し、
     前記センサ装置は、
      前記校正装置の体動情報を検出する体動検出部をさらに備え、
     前記校正血圧判定部は、
      前記体動情報に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第1期間で体動が発生しているかを判定する体動判定部と、
      前記脈波に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第2期間で脈波が不規則ではないかを判定する脈波判定部と、
      前記第2生体情報に基づいて、前記脈波を校正するより前に、前記第1生体情報の測定中の第3期間で血圧値に変動がないかを判定する血圧判定部と、
    を備え、
     前記第1期間で体動が発生していないこと、前記第2期間で脈波が不規則ではないこと、及び前記第3期間で血圧値に変動がないことのうちの少なくとも1つが判定された場合に、前記測定部は測定を継続する請求項2に記載の生体情報測定装置。
  5.  前記第1期間で体動が発生していると判定されるか、前記第2期間で脈波が不規則であると判定されるか、または前記第3期間で血圧値に変動があると判定される場合に、前記測定部は測定を停止し、ある期間を経過した後に前記測定部の測定を開始する請求項3または4に記載の生体情報測定装置。
  6.  前記体動検出部は加速度センサを含み、前記体動判定部は前記第1期間内で前記加速度センサが示す加速度が第1しきい値よりも大きい場合に体動が発生していると判定し、
     前記脈波判定部は、前記第2期間内で前記脈波の振幅が第2しきい値よりも小さい期間がある時間より長く続いた場合に、脈波が不規則であると判定し、
     前記血圧判定部は、前記脈波の振幅、収縮期血圧、及び拡張期血圧のそれぞれの拍単位での増減を測定し、増減が第3しきい値を超えた場合に、血圧値が変動していると判定する請求項3乃至5のいずれか1項に記載の生体情報測定装置。
  7.  前記測定部は、前記検出部から得られる第2生体情報よりも精度よく第1生体情報を測定する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の生体情報測定装置。
  8.  前記検出部は、前記脈波を一拍ごとに検出し、
     前記第1生体情報及び前記第2生体情報は血圧である請求項3乃至7のいずれか1項に記載の生体情報測定装置。
  9.  脈波を時間的に連続して検出し、
     第1生体情報を間欠的に測定し、
     前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出し、
     前記第1生体情報の測定結果が正常であるかを判定することを備え、
     正常であると判定されない場合には、測定を一旦中止し、ある期間経過した後に測定を再開し、それ以外の場合には測定を継続する生体情報測定方法。
  10.  センサ装置と校正装置とを備える生体情報測定装置での生体情報測定方法であって、
     前記校正装置では、
      第1生体情報を間欠的に測定し、
      前記第1生体情報を含むデータを前記センサ装置へ送信することを備え、
     前記センサ装置では、
      脈波を時間的に連続して検出し、
      前記第1生体情報を受信し、
      前記第1生体情報に基づいて前記脈波から第2生体情報を算出し、
      前記第1生体情報の測定結果が正常であるかを判定することを備え、
     正常であると判定されない場合には、測定を一旦中止し、ある期間経過した後に測定を再開し、それ以外の場合には測定を継続する生体情報測定方法。
  11.  コンピュータを、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の生体情報測定装置として機能させるためのプログラム。
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