WO2023085278A1 - 血圧推定装置及び血圧推定装置の校正方法 - Google Patents

血圧推定装置及び血圧推定装置の校正方法 Download PDF

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pulse wave
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晃人 伊藤
康大 川端
健司 藤井
直美 松村
裕暉 阪口
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オムロンヘルスケア株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
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    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers

Definitions

  • the present invention relates to a blood pressure estimation device that calculates blood pressure based on circulatory system-related feature values and a calibration method thereof.
  • the oscillometric method is a method of calculating one blood pressure value from the entire time-series transition of multiple pulse pressure amplitude values measured during cuff pressurization.
  • a plurality of circulatory system-related feature values used for estimating blood pressure are generally acquired during the inflation of the cuff. Therefore, if the circulatory system-related feature value fluctuates during the measurement of the reference blood pressure value referred to during calibration, the correspondence between the circulatory system-related feature value and the reference blood pressure value will not be one-to-one, and calibration will not be performed correctly. , the accuracy of blood pressure value estimation deteriorates.
  • a blood pressure estimating unit that acquires a circulatory system-related feature value that is a feature value related to the state of the circulatory system and that changes according to the heartbeat, and calculates a blood pressure value from the circulatory system-related feature value; a reference blood pressure measurement unit that includes a sound wave detection unit that detects the Korotkoff sound generated in response to the pulsation, and measures a reference blood pressure value using the Korotkoff sound;
  • a blood pressure estimation device comprising: The blood pressure estimation unit a feature quantity acquisition unit that acquires the cardiovascular-related feature quantity; Correspondence determination unit for determining a correspondence relationship between the reference blood pressure value and the obtained value of the circulatory system-related feature value corresponding to the specific beat corresponding to the Korotkoff sound for which the reference blood pressure value was measured in the beat. and, an estimated blood pressure acquisition unit that calculates the blood pressure value based on the correspondence relationship from the circulatory system-related feature quantity; characterized by comprising
  • a reference blood pressure value measured using a Korotkoff sound generated in accordance with the heartbeat, and a circulatory system corresponding to a specific beat corresponding to the Korotkoff sound in which the reference blood pressure value in the heartbeat was measured Since the blood pressure value is calculated from the circulatory organ-related feature amount based on the correspondence relationship with the acquired value of the organ-related feature amount, the blood pressure can be calculated with high accuracy.
  • the feature amount acquisition unit may include a pulse wave detection unit that detects a pulse wave.
  • various indices that can be acquired based on the pulse wave can be used as the circulatory system-related feature amount.
  • the feature amount acquisition unit includes a first pulse wave detection unit and a second pulse wave detection unit that detect the pulse waves at two points with different pulse wave arrival times, and the circulatory system-related feature amount includes the two points You may make it acquire the pulse wave propagation time between.
  • the blood pressure value can be estimated with high accuracy using PTT (Pulse Transit Time), which indicates the pulse wave transit time between two points with different pulse wave arrival times, as the circulatory system-related feature value.
  • PTT Pulse Transit Time
  • the feature amount acquisition unit includes an electrocardiogram detection unit that detects an electrocardiogram and a vibration detection unit that detects vibration caused by the pulsation, and the pulse wave, the electrocardiogram, and the vibration are used as the circulatory system-related feature amount. may be used to acquire the pulse wave propagation time.
  • the vibrations caused by heart beats include, but are not limited to, sound waves and ballistocardiography.
  • the vibration detector may be the sound wave detector.
  • the blood pressure value can be estimated with high accuracy using the PTT that can be obtained based on the sound wave, which is the vibration caused by the pulsation, the pulse wave, and the electrocardiogram, which are detected by the vibration detection unit. can be done.
  • the blood pressure estimation section and the reference blood pressure measurement section may be configured integrally.
  • a blood pressure estimating device that calculates the blood pressure value from the circulatory system-related feature value based on the correspondence relationship between the circulatory system-related feature value and the blood pressure value, which is related to the state of the circulatory system and changes according to the heartbeat.
  • a method of calibrating comprising: detecting a Korotkoff sound generated in response to the beat; measuring a reference blood pressure value using the Korotkoff sound; obtaining the cardiovascular-related feature amount corresponding to a specific beat corresponding to the Korotkoff sound at which the reference blood pressure value was measured in the beat; determining the correspondence relationship between the reference blood pressure value and the acquired cardiovascular-related feature quantity;
  • a method for calibrating a blood pressure estimating device comprising:
  • the reference blood pressure is referred to when calibrating the correspondence relationship used in the blood pressure estimation device that calculates the blood pressure value from the circulatory system-related feature quantity.
  • a value is measured using a Korotkoff sound generated in response to heart beats, and a circulatory system feature amount corresponding to a specific beat corresponding to the Korotkoff sound for which the reference blood pressure value was measured is calculated. Since the correspondence relationship between the reference blood pressure value and the calculated circulatory system-related feature quantity is determined in this way, it is possible to provide a calibration method capable of realizing highly accurate blood pressure estimation from the circulatory system-related feature quantity.
  • FIG. 1 is a functional block diagram of the blood pressure estimation device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining the procedure of calibration processing according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining calibration processing according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of correspondence used for calibration processing according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the procedure of calibration processing according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining calibration processing according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of correspondence used in calibration processing according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a functional block diagram of a blood pressure estimation device according to a third embodiment;
  • FIG. 9 is a diagram showing the external configuration of a blood pressure estimation device according to the third embodiment.
  • Example 1 An example of an embodiment of the present invention will be described below. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention.
  • FIG. 1 is a functional block diagram of a blood pressure estimation device 1 according to the first embodiment.
  • the blood pressure estimation device 1 measures PTT (Pulse Transit Time) as a feature quantity related to the circulatory system (hereinafter referred to as a “circulatory system related feature quantity”) in order to calculate blood pressure.
  • PTT is the propagation time of a pulse wave between two different points in an artery.
  • the blood pressure estimation device 1 includes a blood pressure estimation unit 100 and a reference blood pressure measurement unit 200.
  • the blood pressure estimating unit 100 is a functional unit that acquires a PTT and calculates the blood pressure from the acquired PTT. It is a functional part that measures with high accuracy.
  • Blood pressure estimator 100 includes first pulse wave sensor 101 , second pulse wave sensor 102 , feature quantity calculator 103 , storage 104 , relationship determiner 105 , and estimated blood pressure acquirer 106 .
  • the feature amount calculation unit 103, the storage unit 104, the relationship determination unit 105, and the estimated blood pressure acquisition unit 106 are actually used as a processor such as a CPU, a work area of the processor, and a storage area for programs and data executed by the processor.
  • a processor such as a CPU, a work area of the processor, and a storage area for programs and data executed by the processor.
  • Each of the functional units described above is realized by executing a predetermined program by the processor.
  • the first pulse wave sensor 101 and the second pulse wave sensor 102 are sensors that detect a pulse wave, which is a waveform that captures changes in arterial pulse caused by heartbeat.
  • the pulse wave includes a pressure pulse wave, which is a waveform of internal pressure change in an artery, and a volume pulse wave, which is a waveform of arterial volume change.
  • Pulse wave sensors for detecting pressure pulse waves include a tonometry method, a piezoelectric method using a piezoelectric sensor, and the like.
  • a pulse wave sensor that detects volume pulse waves there are an impedance method that detects changes in impedance, a photoelectric method that detects volume changes by reflected light or transmitted light using a light emitting element and a light receiving element, and a transmitting element that transmits radio waves.
  • a radio wave irradiation method that uses a receiving element that receives a reflected wave to detect a change in volume as a phase shift between the transmitted wave and the reflected wave.
  • a farther position that is, the first pulse wave sensor 101 is arranged upstream of the artery, and the second pulse wave sensor 102 is arranged downstream thereof, so that the arrival time of the pulse wave for the same pulse is different.
  • the first pulse wave sensor 101 and the second pulse wave sensor 102 respectively correspond to the first pulse wave detector and the second pulse wave detector of the present invention, and both correspond to the pulse wave detector of the present invention. do.
  • the feature amount calculation unit 103 controls the first pulse wave sensor 101 and the second pulse wave sensor 102, and calculates the pulse waves detected by the first pulse wave sensor 101 and the second pulse wave sensor 102 (the first pulse wave and second pulse wave), the PTT is calculated by identifying the corresponding beat using a known technique.
  • the first pulse wave sensor 101, the second pulse wave sensor 102, and the feature amount calculator 103 correspond to the feature amount acquisition section of the present invention.
  • the storage unit 104 stores the first pulse wave and the second pulse wave in association with the time when the pulse wave was detected.
  • the storage unit 104 also acquires and stores data such as Korotkoff sounds, cuff pressure, systolic blood pressure, and diastolic blood pressure detected by the reference blood pressure measurement unit 200, which will be described later.
  • the relationship determination unit 105 determines the correspondence relationship between the PTT and the SBP (the PTT corresponding to the SBP) based on the systolic blood pressure (SBP) measured by the reference blood pressure measurement unit 200. is referred to as PTTsbp).
  • the relationship determining section 105 corresponds to the correspondence determining section of the present invention.
  • the estimated blood pressure acquisition unit 106 calculates blood pressure from the PTT calculated by the feature amount calculation unit 103 based on the correspondence relationship between the PTT and SBP acquired from the storage unit 104 .
  • the estimated blood pressure acquisition unit 106 corresponds to the calibrated blood pressure acquisition unit of the present invention.
  • the blood pressure estimator 100 corresponds to the blood pressure estimator of the present invention.
  • the reference blood pressure measurement unit 200 has a cuff 201 , a microphone 202 , a pressure sensor 203 , a valve 204 , a pump 205 , a systolic blood pressure determination unit 206 and a diastolic blood pressure determination unit 207 .
  • the reference blood pressure measuring section 200 corresponds to the reference blood pressure measuring section of the present invention.
  • the microphone 202 corresponds to the sound wave detector of the present invention.
  • the systolic blood pressure determination unit 206 and the diastolic blood pressure determination unit 207 actually include a processor such as a CPU and a memory used as a work area of the processor and a storage area for programs and data executed by the processor, Each of the functional units described above is realized by executing a predetermined program by the processor.
  • the reference blood pressure measurement unit 200 measures blood pressure by auscultation.
  • auscultation method when the cuff 201 is decompressed from a state in which the blood flow has stopped due to pressurization by the cuff 201, the Korotkoff sound generated by the resumption of blood flow is detected by the microphone 202, and this Korotkoff sound is detected. It is a method that originally measures blood pressure, and by specifying the beat where the Korotkoff sound was generated, it is possible to specify at what time the beat corresponding to the SBP was present, so it can be detected in a very short time like respiratory fluctuations. It is also possible to accurately measure the blood pressure value at each time. As the part of the subject on which the cuff 201 should be placed, an appropriate part such as the wrist or the upper arm can be set.
  • the cuff 201 is a bag-like member that can retain air inside.
  • the cuff 201 is pressurized by sending air into the cuff 201 from the pump 205 with the valve 204 closed, and the air in the cuff 201 is discharged by opening the valve 204 in the state where the cuff 201 is pressurized. 201 is depressurized.
  • a microphone 202 for detecting Korotkoff sounds and a pressure sensor 203 for detecting pressure in the cuff 201 are provided in the cuff 201 .
  • the systolic blood pressure determination unit 206 and the diastolic blood pressure determination unit 207 control the valve 204 and the pump 205, acquire the Korotkoff sound detected by the microphone 202 and the cuff pressure detected by the pressure sensor 203, and by a known auscultatory method, Determine systolic blood pressure SBP and diastolic blood pressure DBP, respectively.
  • the blood pressure estimating section 100 and the reference blood pressure measuring section 200 may be configured integrally or separately.
  • the blood pressure estimation unit 100 and the reference blood pressure measurement unit 200 are connected by appropriate wired or wireless communication means.
  • the blood pressure estimating device 1 can be configured as a belt-like device that the blood pressure estimating unit 100 is wrapped around the upper arm, and a wristwatch type device that the reference blood pressure measuring unit 200 is wrapped around the wrist.
  • FIG. 2 is a flow chart for explaining the procedure for calibrating the blood pressure estimation device 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the Korotkoff sound, the cuff pressure, the first pulse wave, and the second pulse wave.
  • the passage of time on the horizontal axis is the same, but the passage of time on the horizontal axis of the first pulse wave and the second pulse wave is not necessarily the same. , to indicate relative time relationships.
  • the calibration process shown in FIG. 2 corresponds to the calibration method of the present invention.
  • a linear relationship represented by a linear function as shown in FIG. 4 is assumed as the correspondence relationship between PTT and blood pressure. A set of two points of PTT and SBP is obtained, and the correspondence is determined by fitting a straight line L1 connecting these two points.
  • the systolic blood pressure determination unit 206 determines SBP by auscultation (step S1). More specifically, the pump 205 is operated to pressurize the cuff 201 to a predetermined pressure. This predetermined pressure is, for example, a value exceeding the systolic blood pressure by a predetermined value. By pressurizing the cuff 201 to a predetermined pressure in this manner, blood flow is stopped. The cuff 201 is gradually decompressed from this state in which the blood flow is stopped. When the cuff pressure is reduced and the blood flow resumes, the Korotkoff sound begins to be generated, so the microphone 202 detects the first Korotkoff sound after the resumption of blood flow (indicated by K1 in FIG. 3).
  • the SBP is determined according to the time when the Korotkoff sound K1 is detected, as indicated by the dashed arrow A11 in FIG. This SBP corresponds to the reference blood pressure value of the present invention.
  • the relationship determination unit 105 determines the beat corresponding to the SBP from the first pulse wave and the second pulse wave stored in the storage unit 104, as indicated by the dashed arrow A12 in FIG. 3 (step S2). .
  • the beat corresponding to the SBP is the beat closest to the time when the Korotkoff sound K1 was detected.
  • the relationship determination unit 105 determines the pulse wave interval PTTsbp between the first pulse wave and the second pulse wave for the pulse determined in step S2, that is, the difference between the first pulse wave Pw11 and the second pulse wave Pw12.
  • a time interval is acquired (step S3).
  • the pulse wave interval obtained in this manner corresponds to SBP, and is therefore denoted as PTTsbp.
  • PTTsbp corresponds to the acquired value of the circulatory system-related feature value of the present invention.
  • the relationship determination unit 105 determines whether PTTsbp corresponding to two SBPs have been acquired (step S4). If only the PTTsbp corresponding to one SBP has been acquired, the process returns to step S1. If the PTTsbp corresponding to the two SBPs has been obtained, proceed to step S5.
  • FIG. 4 is a graph illustrating an example of fitting, with SBP on the horizontal axis and PTTsbp on the vertical axis.
  • P11 indicates a plotted point of the SBP and PTTsbp obtained by the first processing of steps S1 to S3, and the SBP and PTTsbp obtained by the second processing of steps S1 to S3 are plotted. is plotted at P12.
  • the correspondence between SBP and PTTsbp can be represented by a straight line L1 passing through two points P11 and P12, as shown in FIG. 4, for example.
  • the estimated blood pressure acquisition unit 106 refers to this correspondence relationship, and the feature value calculation unit 103
  • a highly accurate SBP can be continuously calculated from the calculated PTT values that can be obtained in a continuous manner.
  • the SBP corresponding to one specific beat is obtained by auscultation, thereby preventing blood pressure fluctuations such as respiratory fluctuations. Even in such a case, an accurate reference can be obtained at each time, and calibration processing can be performed in a short period of time.
  • the calibration of the correspondence relationship between the PTT and SBP described above may be performed, for example, every 30 minutes to 1 hour, but the timing of calibration is not limited to this.
  • the correspondence relationship between the PTT and the SBP may be calibrated according to the user's instructions.
  • Example 2 A blood pressure estimation device 2 according to a second embodiment of the present invention will be described below. Configurations common to the first embodiment are denoted by common reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the functional block diagram of the blood pressure estimation device 2 is the same as the blood pressure estimation device 1 shown in FIG.
  • the systolic blood pressure SBP measured by auscultation was used to calibrate the relationship between PTT and blood pressure. to calibrate the correspondence between
  • FIG. 5 shows a flowchart for explaining the procedure for calibrating the blood pressure estimation device 2 according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the Korotkoff sound, the cuff pressure, the first pulse wave, and the second pulse wave.
  • the passage of time on the horizontal axis is the same, but the passage of time on the horizontal axis of the first pulse wave and the second pulse wave is not necessarily the same. , to indicate relative time relationships.
  • the calibration process shown in FIG. 5 corresponds to the calibration method of the present invention.
  • a linear relationship represented by a linear function as shown in FIG. 7 is assumed as the correspondence relationship between PTT and blood pressure. A set of two points of PTT and DBP is obtained, and the correspondence is determined by fitting a straight line L2 connecting these two points.
  • the diastolic blood pressure determination unit 207 determines DBP by auscultation (step S11). More specifically, the cuff 201 is gradually decompressed from a predetermined pressure.
  • This predetermined pressure can be set as appropriate, for example, it is a value lower than the systolic blood pressure by a predetermined value, and can be set to a pressure at which the Korotkoff sound is generated.
  • the Korotkoff sound detected by the microphone 202 becomes smaller.
  • the Korotkoff sound disappears (indicated by K2 in FIG. 6).
  • the DBP is determined according to the time when the Korotkoff sound K2 disappears, as indicated by the dashed arrow A21 in FIG. This DBP corresponds to the reference blood pressure value of the present invention.
  • the relationship determination unit 105 determines the beat corresponding to the DBP from the first pulse wave and the second pulse wave stored in the storage unit 104, as indicated by the dashed arrow A22 in FIG. 6 (step S12).
  • the beat corresponding to the DBP is the beat closest to the time when the Korotkoff sound K2 disappeared.
  • the pulse wave interval PTTdbp between the first pulse wave and the second pulse wave that is, the time interval between the first pulse wave Pw21 and the second pulse wave Pw22 is obtained (step S13).
  • the pulse wave interval obtained in this way corresponds to the DBP, so it is written as PTTdbp.
  • PTTdbp corresponds to the acquired value of the circulatory system-related feature amount of the present invention.
  • the relationship determination unit 105 determines whether or not the PTTdbp corresponding to the two DBPs has been acquired (step S14). If only the PTTdbp corresponding to one point of DBP has been acquired, the process returns to step S11. If the PTTdbp corresponding to the two points of DBP has been obtained, the process proceeds to step S15.
  • FIG. 7 is a graph illustrating an example of fitting, with DBP on the horizontal axis and PTTdbp on the vertical axis.
  • P21 indicates a plotted point of the DBP and PTTdbp obtained by the first processing of steps S11 to S13
  • the DBP and PTTdbp obtained by the second processing of steps S11 to S13 are plotted.
  • P22 indicates the plotted point.
  • the correspondence between DBP and PTTdbp can be represented by a straight line L2 passing through two points P21 and P22, as shown in FIG. 7, for example.
  • the estimated blood pressure acquisition unit 106 refers to this correspondence relationship, and the feature value calculation unit 103
  • a highly accurate DBP can be continuously calculated from the PTT calculated value obtained by the method.
  • the DBP corresponding to one specific beat is obtained using the auscultation method, thereby preventing blood pressure fluctuations such as respiratory fluctuations. Even in such a case, an accurate reference can be obtained at each time, and calibration processing can be performed in a short period of time.
  • the calibration of the correspondence relationship between the PTT and DBP described above may be performed, for example, every 30 minutes to 1 hour, but the timing of calibration is not limited to this.
  • Correspondence between the PTT and the DBP may be calibrated according to the user's instruction.
  • FIG. 8 shows a functional block diagram of the blood pressure estimation device 3 according to the third embodiment. Configurations common to the blood pressure estimation apparatus 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the blood pressure estimation device 3 is configured by adding an electrocardiographic sensor 107 and a vibration sensor 108 to the blood pressure estimation device 1 according to the first embodiment.
  • the blood pressure estimation device 3 shown in FIG. 8 includes the electrocardiographic sensor 107 and the vibration sensor 108, a configuration including at least one of the electrocardiographic sensor 107 and the vibration sensor 108 is possible.
  • the first pulse wave sensor 101 (and the second pulse wave sensor 102), the electrocardiogram sensor 107, the vibration sensor 108, and the feature amount calculation section 103 correspond to the feature amount acquisition section of the present invention.
  • the blood pressure estimating device 3 is belt-shaped to be wrapped around the upper arm, and a blood pressure estimating section 100 and a reference blood pressure measuring section 200 are integrated.
  • the electrocardiogram sensor 107 is arranged along the shoulder-side edge of the blood pressure estimating device 3 wrapped around the upper arm on the surface facing the subject, and the vibration sensor 108 is also arranged along the shoulder-side edge. placed on the side face.
  • the pulse wave sensor 101 (or the second pulse wave sensor 102 ) is arranged along the elbow side edge of the blood pressure estimation device 3 on the side of the subject.
  • the cuff 201 is arranged along the belt, and the mechanical parts such as the pump 205 and the functional parts such as the systolic blood pressure determining unit 206 and the feature amount calculating unit 103 are accommodated in the main body 301 .
  • PAT Pulse Arrival Time
  • PAT is pulse wave arrival time
  • PAT enables evaluation of cardiac function.
  • the electrocardiogram sensor 107 corresponds to the electrocardiogram detector of the present invention.
  • PAT is the interval between the R-wave time of the electrocardiogram due to the heartbeat detected by the electrocardiogram sensor 107 and the rise time of the pulse wave generated by the heartbeat detected by the pulse wave sensor. can be calculated.
  • the vibration sensor 108 is a sensor that detects vibrations caused by heartbeats, that is, vibrations generated on the body surface by transmission of vibrations caused by heartbeats.
  • the vibration sensor 108 can be configured by a microphone as a heart sound sensor that detects sound waves, which are vibrations generated on the body surface due to the transmission of vibrations caused by the heartbeat.
  • the vibration sensor 108 can be specifically configured by an acceleration sensor, a piezoelectric sensor, or a strain gauge. .
  • the vibration detection method is not limited to this.
  • the vibration sensor 108 can measure PEP (Pulse-Ejection Period).
  • the vibration sensor 108 corresponds to the vibration detection section of the present invention, and corresponds to the sound wave detection section of the present invention when a microphone is used as the vibration sensor 108 .
  • PAT and PEP can be calculated as described above.
  • Example 1 ⁇ Modification>
  • Example 2 and Example 3 PTT, PAT, and PEP were described as the circulatory system-related feature amount, but the circulatory system-related feature amount is not limited to these.
  • PWV Pulse Wave Velocity
  • AI Algmentation Index
  • LVET Left Ventricular Ejection Time
  • blood pressure heart rate
  • heartbeat interval can also be applied as cardiovascular-related features.
  • PPWV Pulse Wave Velocity
  • AI Algmentation Index
  • LVET Left Ventricular Ejection Time
  • Blood pressure estimation device 100
  • Blood pressure estimation unit 200 Reference blood pressure measurement unit 101
  • First pulse wave sensor 102 Second pulse wave sensor 103
  • Relationship determination unit 106 Estimated blood pressure acquisition unit 108 Vibration sensor

Abstract

循環器関連特徴量に基づいた高精度な血圧推定が可能となる。循環器の状態に関連する特徴量であって、心臓の拍動に応じて変化する循環器関連特徴量を取得し、該循環器関連特徴量から血圧値を算出する血圧推定部と、前記拍動に応じて発生するコロトコフ音を検出する音波検出部を含み、該コロトコフ音を用いて参照血圧値を計測する参照血圧計測部と、を備えた血圧推定装置であって、前記血圧推定部は、前記循環器関連特徴量を取得する特徴量取得部と、前記参照血圧値と、前記拍動における前記参照血圧値が計測された前記コロトコフ音に対応する特定の拍に対応する前記循環器関連特徴量の取得値との対応関係を決定する対応関係決定部と、前記循環器関連特徴量から、前記対応関係に基づいて、前記血圧値を算出する推定血圧取得部と、を備えたことを特徴とする。

Description

血圧推定装置及び血圧推定装置の校正方法
　本発明は、循環器関連特徴量に基づいて血圧を算出する血圧推定装置及びその校正方法に関する。
　従来、循環器関連特徴量に基づく血圧推定装置を校正する手段として、オシロメトリック法による上腕又は手首式の血圧計が用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。
国際公開２０１８／１６８７９０号
　オシロメトリック法は、カフの加圧中に計測された複数の脈圧振幅値の時系列推移全体から１つの血圧値を算出する方法である。一方、血圧の推定に用いる循環器関連特徴量は、一般的に上記カフの加圧中に複数取得される。このため、校正の際に参照される参照血圧値計測中に循環器関連特徴量が変動すると、循環器関連特徴量と参照血圧値との対応関係が１対１ではなくなって校正が正しく行われず、血圧値の推定精度が悪化してしまう。
　上記のような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、循環器関連特徴量に基づいた高精度な血圧推定が可能な血圧推定装置及び校正方法を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するため、本発明は、
　循環器の状態に関連する特徴量であって、心臓の拍動に応じて変化する循環器関連特徴量を取得し、該循環器関連特徴量から血圧値を算出する血圧推定部と、
　前記拍動に応じて発生するコロトコフ音を検出する音波検出部を含み、該コロトコフ音を用いて参照血圧値を計測する参照血圧計測部と、
を備えた血圧推定装置であって、
　前記血圧推定部は、
　前記循環器関連特徴量を取得する特徴量取得部と、
　前記参照血圧値と、前記拍動における前記参照血圧値が計測された前記コロトコフ音に対応する特定の拍に対応する前記循環器関連特徴量の取得値との対応関係を決定する対応関係決定部と、
　前記循環器関連特徴量から、前記対応関係に基づいて、前記血圧値を算出する推定血圧取得部と、
を備えたことを特徴とする。
　これによれば、心臓の拍動に応じて発生するコロトコフ音を用いて計測された参照血圧値と、該拍動における参照血圧値が計測されたコロトコフ音に対応する特定の拍に対応する循環器関連特徴量の取得値との対応関係に基づいて、循環器関連特徴量から血圧値を算出するので、高精度で血圧を算出することができる。
　また、本発明において、
　前記特徴量取得部は、脈波を検出する脈波検出部を備えるようにしてもよい。
　これによれば、循環器関連特徴量として、脈波に基づいて取得可能な種々の指標を用いることができる。
　また、本発明において、
　前記特徴量取得部は、脈波の到達時間が異なる２点の前記脈波を検出する第１脈波検出部及び第２脈波検出部を含み、前記循環器関連特徴量として、該２点間の脈波伝播時間を取得するようにしてもよい。
　これによれば、循環器関連特徴量として、脈波の到達時間が異なる２点間の脈波伝播時間を示すＰＴＴ（Pulse Transit Time）を用いた血圧値の推定を高精度で行うことができる。
　また、本発明において、
　前記特徴量取得部は、心電図を検出する心電検出部及び前記拍動に起因する振動を検出する振動検出部を含み、前記循環器関連特徴量として、前記脈波、前記心電図及び前記振動を用いて脈波伝播時間を取得するようにしてもよい。
　これによれば、循環器関連特徴量として、脈波、心電図及び心臓の拍動に起因する振動に基づいて取得可能なＰＴＴを用いた血圧値の推定を高精度で行うことができる。ここでは、心臓の拍動に起因する振動としては、音波や心弾動が含まれるがこれに限られない。
　また、本発明において、
　前記振動検出部は、前記音波検出部であるようにしてもよい。
　これによれば、振動検出部によって検出される、拍動に起因する振動である音波と、脈波と、心電図とに基づいて取得可能なＰＴＴを用いた血圧値の推定を高精度で行うことができる。
　また、本発明において、
　前記血圧推定部と、前記参照血圧計測部とを、一体に構成してもよい。
　これによれば、血圧推定部と参照血圧計測部とが一体に構成された、取扱容易な生体状態推定装置を提供することができる。
　また、本発明は、
　循環器の状態に関連し、心臓の拍動に応じて変化する循環器関連特徴量と血圧値との対応関係に基づいて、該循環器関連特徴量から該血圧値を算出する血圧推定装置を校正する方法であって、
　前記拍動に応じて発生するコロトコフ音を検出するステップと、
　前記コロトコフ音を用いて参照血圧値を計測するステップと、
　前記拍動における前記参照血圧値が計測された前記コロトコフ音に対応する特定の拍に対応する前記循環器関連特徴量を取得するステップと、
　前記参照血圧値と、取得された前記循環器関連特徴量との前記対応関係を決定するステップと、
を含むことを特徴とする血圧推定装置の校正方法である。
　これによれば、循環器関連特徴量と血圧値との対応関係に基づいて、循環器関連特徴量から血圧値を算出する血圧推定装置に用いられる対応関係を校正する際に参照される参照血圧値を、心臓の拍動に応じて発生するコロトコフ音を用いて計測し、参照血圧値が計測されたコロトコフ音に対応する特定の拍に対応する循環器特徴量を算出する。このようにして、参照血圧値と、算出された循環器関連特徴量との対応関係を決定するので、循環器関連特徴量から高精度な血圧推定を実現できる校正方法を提供することができる。
　本発明によれば、循環器関連特徴量に基づいた高精度な血圧推定が可能となる。
図１は、実施例１に係る血圧推定装置の機能ブロック図である。 図２は、実施例１に係る校正処理の手順を説明するフローチャートである。 図３は、実施例１に係る校正処理を説明する図である。 図４は、実施例１に係る校正処理に用いる対応関係の例を説明する図である。 図５は、実施例２に係る校正処理の手順を説明するフローチャートである。 図６は、実施例２に係る校正処理を説明する図である。 図７は、実施例２に係る校正処理に用いる対応関係の例を説明する図である。 図８は、実施例３に係る血圧推定装置の機能ブロック図である。 図９は、実施例３に係る血圧推定装置の外観構成を示す図である。
　以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
　＜実施例１＞
　以下に、本発明の実施形態の一例について説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　（血圧推定装置の構成）
　図１は実施例１に係る血圧推定装置１の機能ブロック図である。血圧推定装置１は、血圧を算出するために循環器に関連する特徴量（以下、「循環器関連特徴量」という。）として、ＰＴＴ（Pulse Transit Time／脈波伝播時間）を計測する。ＰＴＴとは、動脈における異なる２点間の脈波の伝播時間である。
　血圧推定装置１は、血圧推定部１００と、参照血圧計測部２００とを備える。血圧推定部１００は、ＰＴＴを取得し、取得されたＰＴＴから血圧を算出する機能部であり、参照血圧計測部２００は、後述するＰＴＴと血圧との対応関係を校正する際に参照される血圧を高精度で計測する機能部である。
（血圧推定部）
　血圧推定部１００は、第１脈波センサ１０１、第２脈波センサ１０２、特徴量算出部１０３、記憶部１０４、関係決定部１０５、推定血圧取得部１０６を有する。
　特徴量算出部１０３、記憶部１０４、関係決定部１０５、推定血圧取得部１０６は、実際には、ＣＰＵ等のプロセッサと、プロセッサの作業領域及びプロセッサによって実行されるプログラムやデータの記憶領域として使用されるメモリを含んで構成され、プロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより上述の各機能部が実現される。
　第１脈波センサ１０１及び第２脈波センサ１０２は、心臓の拍動によって生じる動脈の脈拍の変化を捉えた波形である脈波を検出するセンサである。ここでは、脈波には、動脈の内圧変化の波形である圧脈波と、動脈の容積変化の波形である容積脈波が含まれる。圧脈波を検出する脈波センサとしては、トノメトリ方式、圧電センサを用いる圧電方式等がある。容積脈波を検出する脈波センサとしては、インピーダンスの変化として検出するインピーダンス方式、発光素子と受光素子を用いて反射光又は透過光により容積変化を検出する光電方式、電波を送信する送信素子と反射波を受信する受信素子を用いて送信派と反射波の位相のずれとして容積変化を検出する電波照射方式等がある。
　第１脈波センサ１０１及び第２脈波センサ１０２が配置されるべき、被験者の部位は適宜に設定できるが、第１脈波センサ１０１を心臓により近い位置、第２脈波センサ１０２を心臓からより遠い位置、すなわち、第１脈波センサ１０１を動脈の上流に配置し、第２脈波センサ１０２をその下流に配置するというように、同一の拍動に対する脈波の到達時間が異なる部位に配置する。ここでは、第１脈波センサ１０１及び第２脈波センサ１０２が、それぞれ本発明の第１脈波検出部及び第２脈波検出部に相当し、両者が本発明の脈波検出部に相当する。
　特徴量算出部１０３は、第１脈波センサ１０１及び第２脈波センサ１０２を制御し、第１脈波センサ１０１及び第２脈波センサ１０２によって検出された脈波（それぞれ第１脈波及び第２脈波という）から、公知の手法を用いて対応する拍を特定することによってＰＴＴを算出する。ここでは、第１脈波センサ１０１、第２脈波センサ１０２及び特徴量算出部１０３が、本発明の特徴量取得部に相当する。
　記憶部１０４は、第１脈波及び第２脈波を、当該脈波が検出された時刻と関連付けて記憶する。また、記憶部１０４は、後述する参照血圧計測部２００において検出されたコロトコフ音、カフ圧、最高血圧、最低血圧等のデータも、参照血圧計測部２００から取得して記憶する。
　関係決定部１０５は、後述するように、参照血圧計測部２００によって計測された最高血圧（ＳＢＰ（Systolic Blood Pressure））に基づいて、ＰＴＴとＳＢＰとの対応関係を決定する（ＳＢＰに対応するＰＴＴをＰＴＴｓｂｐと称する。）。ここでは、関係決定部１０５が、本発明の対応関係決定部に相当する。
　推定血圧取得部１０６は、記憶部１０４から取得したＰＴＴとＳＢＰとの対応関係に基づいて、特徴量算出部１０３によって算出されたＰＴＴから血圧を算出する。ここでは、推定血圧取得部１０６が、本発明の校正血圧取得部に相当する。そして、血圧推定部１００が、本発明の血圧推定部に相当する。
（参照血圧計測部）
　参照血圧計測部２００は、カフ２０１、マイクロフォン２０２、圧力センサ２０３、弁２０４、ポンプ２０５、最高血圧決定部２０６、最低血圧決定部２０７を有する。ここでは、参照血圧計測部２００が、本発明の参照血圧計測部に相当する。また、マイクロフォン２０２が、本発明の音波検出部に相当する。
　最高血圧決定部２０６、最低血圧決定部２０７は、実際には、ＣＰＵ等のプロセッサと、プロセッサの作業領域及びプロセッサによって実行されるプログラムやデータの記憶領域として使用されるメモリを含んで構成され、プロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより上述の各機能部が実現される。
　参照血圧計測部２００は、聴診法により、血圧を計測する。聴診法とは、カフ２０１による加圧で血流が停止した状態からカフ２０１を減圧していく際に、血流が再開することで発生するコロトコフ音をマイクロフォン２０２で検出し、このコロトコフ音をもとに血圧を計測する方式であり、コロトコフ音が発生した拍を特定することで、どの時刻にＳＢＰに相当する拍が存在したかを特定できるため、呼吸性変動のようなごく短時間での血圧変動についても、各時刻での正確な血圧値の計測が可能である。
　カフ２０１が配置されるべき、被験者の部位としては、手首、上腕等の適宜の部位を設定することができる。
　カフ２０１は、内部に空気を貯留しうる袋状の部材である。弁２０４を閉じた状態でポンプ２０５からカフ２０１内に空気を送り込むことによりカフ２０１を加圧し、カフ２０１が加圧された状態から弁２０４を開くことによりカフ２０１内の空気を排出してカフ２０１を減圧する。カフ２０１内には、コロトコフ音を検出するためのマイクロフォン２０２と、カフ２０１内の圧力を検出するための圧力センサ２０３が設けられている。
　最高血圧決定部２０６及び最低血圧決定部２０７は、弁２０４及びポンプ２０５を制御し、マイクロフォン２０２によって検出されるコロトコフ音及び圧力センサ２０３によって検出されるカフ圧を取得し、公知の聴診法によって、それぞれ最高血圧ＳＢＰ及び最低血圧ＤＢＰを決定する。
　血圧推定装置１において、血圧推定部１００と参照血圧計測部２００は、一体に構成されてもよいし、別体として構成されてもよい。血圧推定部１００と参照血圧計測部２００とは、有線又は無線の適宜の通信手段によって接続される。例えば、血圧推定部１００を上腕部に巻くベルト状の装置とし、参照血圧計測部２００を手首に巻く腕時計型の装置として、血圧推定装置１を構成することもできる。
（校正処理手順）
　図２は、実施例１に係る血圧推定装置１を校正する手順を説明するフローチャートである。また、図３は、コロトコフ音と、カフ圧と、第１脈波及び第２脈波との関係を示した図である。図３において、コロトコフ音とカフ圧については、横軸の時間経過は同一であるが、これらの時間経過と、第１脈波及び第２脈波の横軸との時間経過は必ずしも同一ではなく、相対的な時間関係を示す。図２に示す校正処理が、本発明の校正方法に相当する。
　なお、本実施例では、ＰＴＴと血圧との対応関係として、図４に示されるような１次関数で表される線形の関係を想定する。２点のＰＴＴとＳＢＰの組を求め、この２点を結ぶ直線Ｌ１をフィッティングすることによって対応関係を決定する。
　まず、最高血圧決定部２０６が、聴診法によりＳＢＰを決定する（ステップＳ１）。より詳細には、ポンプ２０５を稼働させ、カフ２０１を所定圧まで加圧する。この所定圧は、例えば、最高血圧を所定値だけ超えた値である。このように、カフ２０１を所定圧まで加圧することにより、血流が停止する。この血流が停止した状態から、カフ２０１を徐々に減圧する。カフ圧が減少し、血流が再開すると、コロトコフ音が発生し始めるので、マイクロフォン２０２によって、この血流再開後の最初のコロトコフ音を検出する（図３においてＫ１で示す。）。コロトコフ音Ｋ１が検出された際のカフ圧Ｃｐ１がＳＢＰであるので、コロトコフ音Ｋ１が検出された時刻により、図３で破線矢印Ａ１１に示すように、ＳＢＰを決定する。このＳＢＰが、本発明の参照血圧値に相当する。
　次に、関係決定部１０５が、記憶部１０４に記憶された第１脈波及び第２脈波から、図３で破線矢印Ａ１２に示すように、ＳＢＰに対応する拍を決定する（ステップＳ２）。ここで、ＳＢＰに対応する拍とは、コロトコフ音Ｋ１が検出された時刻に最も近い拍である。
　次に、関係決定部１０５が、ステップＳ２で決定された拍について、第１脈波及び第２脈波の脈波間隔ＰＴＴｓｂｐ、すなわち、第１脈波のＰｗ１１と第２脈波のＰｗ１２との時間間隔を取得する（ステップＳ３）。このようにして取得された脈波間隔は、ＳＢＰに対応するものであるからＰＴＴｓｂｐと表記している。ここでは、ＰＴＴｓｂｐが、本発明の循環器関連特徴量の取得値に相当する。
　次に、関係決定部１０５は、２点のＳＢＰに対応するＰＴＴｓｂｐを取得したか否かを判断する（ステップＳ４）。また、１点のＳＢＰに対応するＰＴＴｓｂｐしか取得されていない場合には、ステップＳ１に戻る。２点のＳＢＰに対応するＰＴＴｓｂｐを所得している場合には、ステップＳ５に進む。
　次に、関係決定部１０５が、２点のＳＢＰと対応するＰＴＴｓｂｐとの組に対して、この２点を通る直線Ｌ１をフィッティングする（ステップＳ５）。図４は、横軸にＳＢＰ、縦軸にＰＴＴｓｂｐをとり、フィッティングの例を説明するグラフである。図４に示すように、１回目のステップＳ１～Ｓ３の処理により取得されたＳＢＰとＰＴＴｓｂｐとをプロットした点をＰ１１で示し、２回目のステップＳ１～Ｓ３の処理により取得されたＳＢＰとＰＴＴｓｂｐとをプロットした点をＰ１２で示す。ＳＢＰとＰＴＴｓｂｐとの対応関係は、例えば、図４に示すように、２点Ｐ１１及びＰ１２を通る直線Ｌ１によって表すことができる。
　このようにしてフィッティングされたＳＢＰとＰＴＴｓｂｐとの対応関係（直線Ｌ１）を記憶部１０４に保持しておくことにより、推定血圧取得部１０６はこの対応関係を参照し、特徴量算出部１０３によって連続的に得られるＰＴＴの算出値から高精度のＳＢＰを連続的に算出することができる。
　また、このように、ＰＴＴとＳＢＰとの対応関係を校正するためのレファレンスとして、聴診法を用いて特定の１回の拍に対応したＳＢＰを得ることにより、呼吸性変動のような血圧変動がある場合でも各時刻における正確なレファレンスが得られ、短時間での校正処理が可能となる。
　上述のＰＴＴとＳＢＰとの対応関係の校正は、例えば、３０分～１時間ごとに行うようにしてもよいが、校正のタイミングはこれに限られない。使用者の指示に応じてＰＴＴとＳＢＰとの対応関係の校正を行うようにしてもよい。
　＜実施例２＞
　以下に、本発明の実施例２に係る血圧推定装置２について説明する。実施例１と共通する構成については、共通する符号を用いて、詳細な説明を省略する。
　血圧推定装置２の機能ブロック図は、図１に示した血圧推定装置１と同じである。実施例１では、聴診法によって計測された最高血圧ＳＢＰを用いてＰＴＴと血圧との対応関係を校正したが、実施例２では、聴診法によって計測された最低血圧ＤＢＰを用いてＰＴＴと血圧との対応関係を校正する。
（校正処理手順）
　図５に、実施例２に係る血圧推定装置２を校正する手順を説明するフローチャートを示す。また、図６は、コロトコフ音と、カフ圧と、第１脈波及び第２脈波との関係を示した図である。図６において、コロトコフ音とカフ圧については、横軸の時間経過は同一であるが、これらの時間経過と、第１脈波及び第２脈波の横軸との時間経過は必ずしも同一ではなく、相対的な時間関係を示す。図５に示す校正処理が、本発明の校正方法に相当する。
　なお、本実施例では、ＰＴＴと血圧との対応関係として、図７に示されるような１次関数で表される線形の関係を想定する。２点のＰＴＴとＤＢＰの組を求め、この２点を結ぶ直線Ｌ２をフィッティングすることによって対応関係を決定する。
　まず、最低血圧決定部２０７が、聴診法によりＤＢＰを決定する（ステップＳ１１）。より詳細には、カフ２０１を所定圧から徐々に減圧する。この所定圧は、適宜に設定できるが、例えば、最高血圧を所定値だけ下回った値であり、コロトコフ音が発生している程度の圧力に設定することができる。このように、カフ２０１を所定圧から徐々に減圧することにより、マイクロフォン２０２によって検出されるコロトコフ音が小さくなる。さらに、カフ２０１を減圧すると、コロトコフ音が消失する（図６においてＫ２で示す。）。コロトコフ音Ｋ２が消失した際のカフ圧Ｃｐ２がＤＢＰであるので、コロトコフ音Ｋ２が消失した時刻により、図６で破線矢印Ａ２１に示すように、ＤＢＰを決定する。このＤＢＰが、本発明の参照血圧値に相当する。
　次に、関係決定部１０５が記憶部１０４に記憶された第１脈波及び第２脈波から、図６で破線矢印Ａ２２に示すように、ＤＢＰに対応する拍を決定する（ステップＳ１２）。ここで、ＤＢＰに対応する拍とは、コロトコフ音Ｋ２が消失した時刻に最も近い拍である。
　次に、ステップＳ１２で決定された拍について、第１脈波及び第２脈波の脈波間隔ＰＴＴｄｂｐ、すなわち、第１脈波のＰｗ２１と第２脈波のＰｗ２２との時間間隔を取得する（ステップＳ１３）。このようにして取得された脈波間隔は、ＤＢＰに対応するものであるからＰＴＴｄｂｐと表記している。ここでは、ＰＴＴｄｂｐが、本発明の循環器関連特徴量の取得値に相当する。
　次に、関係決定部１０５が、２点のＤＢＰに対応するＰＴＴｄｂｐを取得したか否かを判断する（ステップＳ１４）。また、１点のＤＢＰに対応するＰＴＴｄｂｐしか取得されていない場合には、ステップＳ１１に戻る。２点のＤＢＰに対応するＰＴＴｄｂｐを所得している場合には、ステップＳ１５に進む。
　次に、関係決定部１０５が、２点のＤＢＰと対応するＰＴＴｄｂｐとの組に対して、この２点を通る直線Ｌ２をフィッティングする（ステップＳ１５）。図７は、横軸にＤＢＰ、縦軸にＰＴＴｄｂｐをとり、フィッティングの例を説明するグラフである。図７に示すように、１回目のステップＳ１１～Ｓ１３の処理により取得されたＤＢＰとＰＴＴｄｂｐとをプロットした点をＰ２１で示し、２回目のステップＳ１１～Ｓ１３の処理により取得されたＤＢＰとＰＴＴｄｂｐとをプロットした点をＰ２２で示す。ＤＢＰとＰＴＴｄｂｐとの対応関係は、例えば、図７に示すように、２点Ｐ２１及びＰ２２を通る直線Ｌ２によって表すことができる。
　このようにしてフィッティングされたＳＢＰとＰＴＴｓｂｐとの対応関係（直線Ｌ２）を記憶部１０４に保持しておくことにより、推定血圧取得部１０６はこの対応関係を参照し、特徴量算出部１０３によって連続的に得られるＰＴＴの算出値から高精度のＤＢＰを連続的に算出することができる。
　また、このように、ＰＴＴとＤＢＰとの対応関係を校正するためのレファレンスとして、聴診法を用いて特定の１回の拍に対応したＤＢＰを得ることにより、呼吸性変動のような血圧変動がある場合でも各時刻における正確なレファレンスが得られ、短時間での校正処理が可能となる。
　上述のＰＴＴとＤＢＰとの対応関係の校正は、例えば、３０分～１時間ごとに行うようにしてもよいが、校正のタイミングはこれに限られない。使用者の指示に応じてＰＴＴとＤＢＰとの対応関係の校正を行うようにしてもよい。
　＜実施例３＞
　図８に実施例３に係る血圧推定装置３の機能ブロック図を示す。実施例１に係る血圧推定装置１と共通する構成については同様の符号を用いて詳細な説明を省略する。
　血圧推定装置３は、実施例１に係る血圧推定装置１に、心電センサ１０７及び振動センサ１０８を追加した構成である。図８に示す血圧推定装置３は、心電センサ１０７及び振動センサ１０８を含んでいるが、心電センサ１０７及び振動センサ１０８の少なくともいずれか一方を含む構成が可能である。また、ここでは、第１脈波センサ１０１（及び第２脈波センサ１０２）、心電センサ１０７及び振動センサ１０８と特徴量算出部１０３が、本発明の特徴量取得部に相当する。
　図９に、血圧推定装置３の具体的な構成例を示す。この血圧推定装置３は、上腕に巻くベルト状であり、血圧推定部１００と参照血圧計測部２００とが一体に構成されている。心電センサ１０７は、上腕に沿って巻かれる血圧推定装置３の肩側の縁部に沿って被検者側の面に配置され、振動センサ１０８も同様に肩側の縁部に沿って被験者側の面に配置される。脈波センサ１０１（又は第２脈波センサ１０２）は、血圧推定装置３の肘側の縁部に沿って被検者側の面に配置される。カフ２０１は、ベルトに沿って配置され、ポンプ２０５等の機構部、及び最高血圧決定部２０６、特徴量算出部１０３等の機能部は本体部３０１に収容される。
　心電センサ１０７と脈波センサ１０１を用いて、ＰＡＴ（Pulse Arrival Time）を計測することができる。ＰＡＴとは脈波到達時間であり、ＰＡＴにより心機能の評価が可能となる。心電センサ１０７は、本発明の心電検出部に相当する。
　心電センサ１０７によって検出された心臓の拍動による心電図のＲ波の時刻と、当該拍動によって生じた脈波が脈波センサによって検出される脈波の立ち上がりの時刻との間隔として、ＰＡＴを算出することができる。
　振動センサ１０８は、心臓の拍動によって生じる振動、すなわち心臓の拍動に起因する振動が伝達されて体表に生じる振動を検出するセンサである。このような心臓の拍動によって生じる振動が伝達されて体表に生じる振動である音波を検出する心音センサとして、振動センサ１０８を具体的にはマイクロフォンによって構成することができる。また、このような振動の拍動によって生じる振動である心弾動図を検出する心弾動図センサとして、振動センサ１０８を具体的には加速度センサ、圧電センサ、ひずみゲージによって構成することができる。振動の検出方法をこれに限られない。振動センサ１０８によって、ＰＥＰ（Pulse-Ejection Period）を計測することができる。ＰＥＰとは、左心室の収縮開始から大動脈への駆出開始までの時間であり、前駆出時間とも呼ばれる。また、振動センサ１０８としてマイクロフォンを用いる場合には、マイクロフォン２０２を代替することもできるので、振動センサ１０８を設けることにより、マイクロフォン２０２を省略することもできる。振動センサ１０８は、本発明の振動検出部に相当し、振動センサ１０８としてマイクロフォンを用いる場合には本発明の音波検出部に相当する。
　心電センサ１０７、振動センサ１０８及び第１脈波センサ１０１を備えることにより、上述のように、ＰＡＴとＰＥＰを算出することができる。このとき、ＰＡＴ－ＰＥＰ＝ＰＴＴの関係にあることから、心電センサ１０７、振動センサ１０８及び第１脈波センサ１０１によって、循環器関連特徴量としてＰＴＴを算出することができる。ＰＴＴの算出値からＳＢＰ又はＤＢＰを算出する際に、ＰＴＴとＳＢＰ又はＤＢＰとの対応関係を校正するためのレファレンスとして、実施例１又は２と同様に、聴診法を用いて特定の１回の拍に対応したＳＢＰ又はＤＢＰを得ることにより、呼吸性変動のような血圧変動がある場合でも各時刻における正確なレファレンスが得られ、短時間での校正処理が可能となる。また、脈波センサを２つ設けなくとも、ＰＴＴを計測することができるので、脈波センサを１つ減らすことができ、省電力化も可能となる。
　＜変形例＞
　実施例１、実施例２及び実施例３では、循環器関連特徴量としてＰＴＴ、ＰＡＴ、ＰＥＰについて説明したが、循環器関連特徴量はこれに限られない。例えば、循環器関連特徴量として、ＰＷＶ（Pulse Wave Velocity）、ＡＩ（Augmentation Index）、ＬＶＥＴ（Left Ventricular Ejection Time）、血圧、心拍数、心拍間隔を適用することもできる。ここで、ＰＰＷＶは脈波の伝播速度であり、ＡＩは脈波増大係数であり、ＬＶＥＴは左室駆出時間である。
１、２、３・・・血圧推定装置
１００・・・血圧推定部
２００・・・参照血圧計測部
１０１・・・第１脈波センサ
１０２・・・第２脈波センサ
１０３・・・特徴量算出部
１０５・・・関係決定部
１０６・・・推定血圧取得部
１０８・・・振動センサ

Claims (7)

  1. 　循環器の状態に関連する特徴量であって、心臓の拍動に応じて変化する循環器関連特徴量を取得し、該循環器関連特徴量から血圧値を算出する血圧推定部と、
    　前記拍動に応じて発生するコロトコフ音を検出する音波検出部を含み、該コロトコフ音を用いて参照血圧値を計測する参照血圧計測部と、
    を備えた血圧推定装置であって、
    　前記血圧推定部は、
    　前記循環器関連特徴量を取得する特徴量取得部と、
    　前記参照血圧値と、前記拍動における前記参照血圧値が計測された前記コロトコフ音に対応する特定の拍に対応する前記循環器関連特徴量の取得値との対応関係を決定する対応関係決定部と、
    　前記循環器関連特徴量から、前記対応関係に基づいて、前記血圧値を算出する推定血圧取得部と、
    を備えたことを特徴とする血圧推定装置。
  2. 　前記特徴量取得部は、脈波を検出する脈波検出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の血圧推定装置。
  3. 　前記特徴量取得部は、脈波の到達時間が異なる２点の前記脈波を検出する第１脈波検出部及び第２脈波検出部を含み、前記循環器関連特徴量として、該２点間の脈波伝播時間を取得することを特徴とする請求項２に記載の血圧推定装置。
  4. 　前記特徴量取得部は、心電図を検出する心電検出部及び前記拍動に起因する振動を検出する振動検出部を含み、前記循環器関連特徴量として、前記脈波、前記心電図及び前記振動を用いて脈波伝播時間を取得することを特徴とする請求項２に記載の血圧推定装置。
  5. 　前記振動検出部は、前記音波検出部であることを特徴とする請求項４に記載の血圧推定装置。
  6. 　前記血圧推定部と、前記参照血圧計測部とを、一体に構成したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の血圧推定装置。
  7. 　循環器の状態に関連し、心臓の拍動に応じて変化する循環器関連特徴量と血圧値との対応関係に基づいて、該循環器関連特徴量から該血圧値を算出する血圧推定装置を校正する方法であって、
    　前記拍動に応じて発生するコロトコフ音を検出するステップと、
    　前記コロトコフ音を用いて参照血圧値を計測するステップと、
    　前記拍動における前記参照血圧値が計測された前記コロトコフ音に対応する特定の拍に対応する前記循環器関連特徴量を取得するステップと、
    　前記参照血圧値と、取得された前記循環器関連特徴量との前記対応関係を決定するステップと、
    を含むことを特徴とする血圧推定装置の校正方法。
PCT/JP2022/041590 2021-11-10 2022-11-08 血圧推定装置及び血圧推定装置の校正方法 WO2023085278A1 (ja)

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