特許 6806493 生体検査システム及びその作動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6806493

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】生体検査システム及びその作動方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/00 20060101AFI20201221BHJP

   A61B 5/318 20210101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/00 G

   A61B5/04 310Z

【請求項の数】20

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-163051(P2016-163051)

(22)【出願日】2016年8月23日

(65)【公開番号】特開2018-29727(P2018-29727A)

(43)【公開日】2018年3月1日

【審査請求日】2019年7月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000941

【氏名又は名称】株式会社カネカ

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100152571

【弁理士】

【氏名又は名称】新宅 将人

(74)【代理人】

【識別番号】100141852

【弁理士】

【氏名又は名称】吉本 力

(72)【発明者】

【氏名】口山 崇

【審査官】 増渕 俊仁

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１０９８７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０４４３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９５４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０８４１６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 太田楓、石川由羽、高田雅美、城和貴，呼吸変動解析によるストレス指標の提案，情報処理学会研究報告，２０１５年 ６月２３日，Vol.2015-BIO-42 No.22，1-6

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／００−５／２２

Ｇ１６Ｈ １０／００−１０／６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検者から生体信号を取得するセンサ、及び、前記センサから入力される生体信号に基づいてデータを処理する第１データ処理部を有するデバイスと、
前記デバイスと通信可能であり、前記デバイスから受信したデータを処理する第２データ処理部と、基準となる周波数特性のデータを比較データとして記憶する記憶部とを有する端末装置とを備え、
前記第１データ処理部は、
前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する基本データ取得部と、
前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する変換処理部と、
前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する逆変換処理部と、
前記基本データ及び前記逆変換データに基づいて、被検者の異常を判定する第１判定処理部と、
前記第１判定処理部により異常と判定された場合に、前記変換データを前記端末装置に送信する送信処理部とを含み、
前記第２データ処理部は、
前記デバイスから受信した前記変換データを前記比較データと比較することにより、被検者の異常を判定する第２判定処理部を含むことを特徴とする生体検査システム。

【請求項2】

前記逆変換処理部は、前記変換データのうち周波数が所定の閾値以下のデータに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成することを特徴とする請求項１に記載の生体検査システム。

【請求項3】

前記第１判定処理部は、前記基本データにおける特定のピークの信号強度と、前記逆変換データにおける対応するピークの信号強度との差分値を算出し、その差分値に基づいて被検者の異常を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の生体検査システム。

【請求項4】

前記第１判定処理部は、前記基本データにおける特定のピークの検出時間と、前記逆変換データにおける対応するピークの検出時間との差分値を算出し、その差分値に基づいて被検者の異常を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の生体検査システム。

【請求項5】

前記第１判定処理部は、前記基本データにおける信号強度ごとの検出頻度を表すヒストグラムデータと、前記逆変換データにおける信号強度ごとの検出頻度を表すヒストグラムデータとを算出し、それらのヒストグラムデータを比較することにより被検者の異常を判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の生体検査システム。

【請求項6】

前記第１判定処理部は、算出された各ヒストグラムデータにおける信号強度ごとの検出頻度同士を比較することにより比較基準値を算出し、前記比較基準値が所定の閾値範囲内であるか否かに基づいて被検者の異常を判定することを特徴とする請求項５に記載の生体検査システム。

【請求項7】

前記デバイスが、被検者に装着されるウェアラブルデバイスであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の生体検査システム。

【請求項8】

前記端末装置は、直接入力又は外部からの通信によるデータの入力を受け付ける入力受付部を有し、前記入力受付部において入力が受け付けられた比較データが前記記憶部に記憶されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の生体検査システム。

【請求項9】

前記記憶部に記憶されている比較データは、前記入力受付部において新たに比較データの入力が受け付けられた場合に更新されることを特徴とする請求項８に記載の生体検査システム。

【請求項10】

前記比較データは、被検者の健常時のデータ、又は、基準となる健常者のデータであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の生体検査システム。

【請求項11】

被検者から生体信号を取得するセンサを有するデバイスと、前記デバイスと通信可能な端末装置とを備える生体検査システムが、被検者を検査する生体検査システムの作動方法であって、
前記デバイスが、前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する基本データ取得工程と、
前記デバイスが、前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する変換処理工程と、
前記デバイスが、前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する逆変換処理工程と、
前記デバイスが、前記基本データ及び前記逆変換データに基づいて、被検者の異常を判定する第１判定処理工程と、
前記デバイスが、前記第１判定処理工程により異常と判定された場合に、前記変換データを前記端末装置に送信する送信処理工程と、
前記端末装置が、前記デバイスから受信した前記変換データを、基準となる周波数特性のデータである比較データと比較することにより、被検者の異常を判定する第２判定処理工程とを含むことを特徴とする生体検査システムの作動方法。

【請求項12】

前記逆変換処理工程では、前記変換データのうち周波数が所定の閾値以下のデータに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成することを特徴とする請求項１１に記載の生体検査システムの作動方法。

【請求項13】

前記第１判定処理工程では、前記基本データにおける特定のピークの信号強度と、前記逆変換データにおける対応するピークの信号強度との差分値を算出し、その差分値に基づいて被検者の異常を判定することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の生体検査システムの作動方法。

【請求項14】

前記第１判定処理工程では、前記基本データにおける特定のピークの検出時間と、前記逆変換データにおける対応するピークの検出時間との差分値を算出し、その差分値に基づいて被検者の異常を判定することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の生体検査システムの作動方法。

【請求項15】

前記第１判定処理工程では、前記基本データにおける信号強度ごとの検出頻度を表すヒストグラムデータと、前記逆変換データにおける信号強度ごとの検出頻度を表すヒストグラムデータとを算出し、それらのヒストグラムデータを比較することにより被検者の異常を判定することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の生体検査システムの作動方法。

【請求項16】

前記第１判定処理工程では、算出された各ヒストグラムデータにおける信号強度ごとの検出頻度同士を比較することにより比較基準値を算出し、前記比較基準値が所定の閾値範囲内であるか否かに基づいて被検者の異常を判定することを特徴とする請求項１５に記載の生体検査システムの作動方法。

【請求項17】

前記デバイスが、被検者に装着されるウェアラブルデバイスであることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の生体検査システムの作動方法。

【請求項18】

前記端末装置は、直接入力又は外部からの通信によるデータの入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部において入力が受け付けられた比較データを記憶する記憶部とを有することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の生体検査システムの作動方法。

【請求項19】

前記入力受付部において新たに比較データの入力が受け付けられた場合に、前記記憶部に記憶されている比較データを更新する更新処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の生体検査システムの作動方法。

【請求項20】

前記比較データは、被検者の健常時のデータ、又は、基準となる健常者のデータであることを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか一項に記載の生体検査システムの作動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被検者から生体信号を取得するセンサを有するデバイスと、前記デバイスと通信可能な端末装置とを用いて被検者を検査するための生体検査システム及びその作動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

被検者から生体信号を取得して、心電図、脳波又は筋電図などにより被検者を検査する生体検査システムが知られている（例えば、下記特許文献１〜３参照）。このような生体検査システムの中には、被検者から生体信号を取得するためのセンサを有するデバイスと、当該デバイスにより取得した生体信号に基づいてデータ処理を行う端末装置とが、分離して設けられた構成を有するものがある。

【0003】

この場合、センサにより取得された生体信号は、有線又は無線による通信を介して、デバイスから端末装置に送信される。デバイスから端末装置に送信されるデータ量が多い場合であっても、例えばデスクトップパソコンなどのデータ処理能力が高い端末装置を用いれば、デバイスから受信したデータを端末装置において処理し、被検者の検査結果を得ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０３９６４６号

【特許文献2】特開２０１３−７８５４３号公報

【特許文献3】特開２０１３−６６７１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年では、スマートフォン、タブレット又はモバイルパソコンといった携帯端末の普及に伴い、これらの携帯端末でデバイスからデータを受信し、携帯端末に備えられたデータ処理部でデータを処理するようなシステムも提案されている。しかしながら、上記のような携帯端末は、デスクトップパソコンと比べると一般的にデータ処理能力が低いため、データ処理時の負荷が非常に大きくなる。特に、非常に多くのデータ（いわゆるビックデータ）を一度に収集するような場合には、携帯端末のデータ処理能力では不十分となるおそれがある。

【0006】

携帯端末は、バッテリーの電力を用いているため、電力の確保が非常に重要である。例えば、非常時（災害時など）にはバッテリーを充電できない場合があるため、デバイスからのデータに対する処理が、通話やデータの収集及び発信といった携帯端末本来の機能を妨げる可能性もある。したがって、デバイスからデータを受信する携帯端末におけるデータ処理の負荷を軽減させることが好ましい。これは、携帯端末だけでなく、データ処理能力が低い他の端末装置を用いた場合も同様である。

【0007】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、デバイスからデータを受信する端末装置におけるデータ処理の負担を軽減することができる生体検査システム及び生体検査方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明に係る生体検査システムは、デバイスと、端末装置とを備えている。前記デバイスは、被検者から生体信号を取得するセンサ、及び、前記センサから入力される生体信号に基づいてデータを処理する第１データ処理部を有する。前記端末装置は、前記デバイスと通信可能であり、前記デバイスから受信したデータを処理する第２データ処理部と、基準となる周波数特性のデータを比較データとして記憶する記憶部とを有する。

【0009】

前記第１データ処理部は、基本データ取得部と、変換処理部と、逆変換処理部と、第１判定処理部と、送信処理部とを含む。前記基本データ取得部は、前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する。前記変換処理部は、前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する。前記逆変換処理部は、前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する。前記第１判定処理部は、前記基本データ及び前記逆変換データに基づいて、被検者の異常を判定する。前記送信処理部は、前記第１判定処理部により異常と判定された場合に、前記変換データを前記端末装置に送信する。前記第２データ処理部は、第２判定処理部を含む。前記第２判定処理部は、前記デバイスから受信した前記変換データを前記比較データと比較することにより、被検者の異常を判定する。

【0010】

（２）本発明に係る生体検査方法は、被検者から生体信号を取得するセンサを有するデバイスと、前記デバイスと通信可能な端末装置とを用いて被検者を検査するための生体検査方法であって、基本データ取得工程と、変換処理工程と、逆変換処理工程と、第１判定処理工程と、送信処理工程と、第２判定処理工程とを含む。

【0011】

前記基本データ取得工程では、前記デバイスが、前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する。前記変換処理工程では、前記デバイスが、前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する。前記逆変換処理工程では、前記デバイスが、前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する。前記第１判定処理工程では、前記デバイスが、前記基本データ及び前記逆変換データに基づいて、被検者の異常を判定する。前記送信処理工程では、前記デバイスが、前記第１判定処理工程により異常と判定された場合に、前記変換データを前記端末装置に送信する。前記第２判定処理工程では、前記端末装置が、前記デバイスから受信した前記変換データを、基準となる周波数特性のデータである比較データと比較することにより、被検者の異常を判定する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、デバイスのセンサにより取得される被検者からの生体信号に基づいて、デバイスにおいて基本データが取得され、その基本データに対する高速フーリエ変換、逆高速フーリエ変換がデバイスにおいて行われるとともに、得られた逆変換データと基本データとに基づく被検者の異常判定もデバイスにおいて行われる。デバイスにおいて異常と判定された場合、端末装置では、デバイスから変換データを受信し、その変換データを比較データと比較することにより被検者の異常判定が行われる。このように、被検者からの生体信号に基づくデータ処理が、デバイス側と端末装置側とに分散されることにより、デバイスからデータを受信する端末装置におけるデータ処理の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る生体検査システムの構成例を示したブロック図である。

【図2】心電図の波形データの一例を示した図である。

【図3】差分値判定について説明するための図である。

【図4】ヒストグラム判定について説明するための図である。

【図5】比較判定について説明するための図である。

【図6】デバイスの第１データ処理部による処理の一例を示したフローチャートである。

【図7】端末装置の第２データ処理部による処理の一例を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

１．生体検査システムの構成
図１は、本発明の一実施形態に係る生体検査システムの構成例を示したブロック図である。この生体検査システムは、被検者の生体情報の一例である心電図を検査するためのシステムであり、被検者側に設けられるデバイス１と、当該デバイス１との間で通信可能な端末装置２とを備えている。ただし、被検者の心電図に限らず、脳波又は筋電図などの他の生体情報を本発明に係る生体検査システムにより検査することも可能である。

【0015】

デバイス１は、例えば被検者に装着されるウェアラブルデバイスにより構成されている。デバイス１の電源としては、１次電池、２次電池又は太陽電池などが用いられる。端末装置２は、例えばスマートフォン、タブレット又はモバイルパソコンなどの携帯端末により構成されており、被検者が携帯しながらデバイス１と通信を行うことができる。すなわち、デバイス１は、被検者が日常生活を送っているときに被検者に装着されており、被検者が携帯している端末装置２との間で自動的にデータの送受信を行うことができるようになっている。

【0016】

デバイス１は、センサ１１、第１データ処理部１２及び記憶部１３を備えている。センサ１１は、被検者から心拍などの生体信号を取得するための電極部（図示せず）を備えている。センサ１１の電極部は、被検者の身体に対して粘着する粘着特性と、生体信号を電気信号として検出するための導電特性とを有している。これらの特性は、例えば互いに分離した金属電極及び粘着材を含む構成や、導電性の添加剤を含む粘着材などによって両立することが可能である。

【0017】

金属電極及び粘着材を分離して設ける場合、例えば粘着材に開口部をパターン形成し、その開口部から金属電極を露出させるような構成であってもよい。金属電極の材料は、人体への適合性がある材料であれば特に限定されるものではないが、例えば銀が好適に用いられる。この場合、粒径がミクロンオーダーの銀粒子を樹脂中に分散した銀ペーストを用いることが特に好ましい。粘着材の材料についても、人体への適合性がある材料であれば特に限定されるものではないが、例えばアクリル樹脂又はシリコン樹脂などの樹脂材料が好適に用いられる。アクリル樹脂は、例えば数時間から１日程度の短時間の貼付に適しており、シリコン樹脂は、それ以上の長時間の貼付に適している。

【0018】

センサ１１の金属電極により検出される生体信号は、第１データ処理部１２に入力される。このとき、生体信号が増幅器（図示せず）により増幅されて第１データ処理部１２に入力されてもよい。第１データ処理部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、センサ１１から入力される生体信号に基づいてデータを処理する。第１データ処理部１２は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、基本データ取得部１２１、変換処理部１２２、逆変換処理部１２３、第１判定処理部１２４及び送信処理部１２５などとして機能する。

【0019】

基本データ取得部１２１は、センサ１１から入力される生体信号に基づいて、生体信号の強度の経時的変化を表す基本データを取得する。すなわち、基本データは、生体信号の信号強度と時間との関係を表している。被検者の生体情報として心電図を検査する場合には、上記基本データは心電図の波形データとなる。基本データ取得部１２１により取得された基本データは、記憶部１３に記憶される。記憶部１３は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）により構成されている。

【0020】

変換処理部１２２は、記憶部１３に記憶されている基本データに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を行う。この変換処理部１２２の処理により、周波数とノルムとの関係を表す変換データが生成される。基本データが、図２に示すような心電図の波形データである場合、Ｒ波以外（Ｐ波、Ｑ波、Ｓ波、Ｔ波、Ｕ波など）は広幅な波として検出されるが、周波数特性値に変換された変換データにおいては、ピークとして検出することが可能となる。

【0021】

逆変換処理部１２３は、変換データに対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）を行う。この逆変換処理部１２３の処理により、信号強度と時間との関係を表す逆変換データが再度生成される。本実施形態では、変換データ全体ではなく、変換データの一部に対して逆高速フーリエ変換が行われるようになっている。具体的には、変換データのうち周波数が所定の閾値以下のデータに対して逆高速フーリエ変換が行われる。これにより、ノイズ成分となる高周波成分を変換データから除去した上で、その変換データから逆変換データを生成することができる。

【0022】

第１判定処理部１２４は、記憶部１３に記憶されている基本データと、逆変換処理部１２３により生成された逆変換データとに基づいて、被検者の異常を判定する。この第１判定処理部１２４による異常判定の方法としては、任意の方法を採用することができるが、本実施形態では差分値判定及びヒストグラム判定を用いて異常判定が行われる。差分値判定及びヒストグラム判定の具体的な方法については後述する。

【0023】

送信処理部１２５は、第１判定処理部１２４により異常と判定された場合に、変換処理部１２２により生成された変換データを端末装置２に送信する。この送信処理部１２５によるデバイス１と端末装置２との間の通信には、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの電力消費量の少ない無線通信が用いられることが好ましいが、これに限られるものではなく、有線通信が用いられてもよい。

【0024】

端末装置２は、第２データ処理部２１、記憶部２２及び入力受付部２３を備えている。第２データ処理部２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、デバイス１から受信したデータに対する処理を行う。第２データ処理部２１は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、受信処理部２１１、第２判定処理部２１２及び報知処理部２１３などとして機能する。

【0025】

受信処理部２１１は、デバイス１の送信処理部１２５から送信されるデータを受信する処理を行う。第２判定処理部２１２は、受信処理部２１１により受信したデータに基づいて、被検者の異常を判定する。この第２判定処理部２１２による異常判定の方法としては、任意の方法を採用することができるが、本実施形態では、デバイス１から受信した変換データと被検者の健常な状態を表す比較データとを比較する比較判定が行われる。比較判定の具体的な方法については後述する。

【0026】

比較データは、記憶部２２に予め記憶されている。記憶部１３は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク又はメモリカードなどにより構成されている。

【0027】

入力受付部２３は、直接入力又は外部からの通信によるデータの入力を受け付ける。入力受付部２３により比較データの入力が受け付けられた場合には、その比較データが記憶部２２に記憶される。例えば、操作部（図示せず）を操作することにより、入力受付部２３に対する比較データの直接入力が行われた場合には、その入力された比較データが記憶部２２に記憶される。また、有線又は無線の通信により、入力受付部２３に外部から比較データが入力された場合には、その入力された比較データが記憶部２２に記憶される。

【0028】

これにより、任意の比較データを記憶部２２に記憶させることができるため、被検者に応じた適切な比較データを用いて比較判定を行うことができる。入力受付部２３において新たに比較データの入力が受け付けられた場合には、記憶部２２に記憶されている比較データが、その新たな比較データで上書きされることにより更新されてもよい（更新処理ス工程）。この場合、被検者の年齢や体調などの変化に合わせて、より適切な比較データを用いて比較判定を行うことができる。

【0029】

報知処理部２１３は、被検者の異常判定の最終結果を報知するための処理を行う。この報知処理部２１３による処理は、例えば端末装置２に備えられた表示部（図示せず）に判定結果を表示させるような処理の他、音声などで判定結果を報知させる処理など、各種処理により行うことができる。

【0030】

２．差分値判定
図３は、差分値判定について説明するための図である。デバイス１の第１判定処理部１２４により行われる差分値判定は、基本データの波形Ｗ１１に含まれるピークと、逆変換データの波形Ｗ１２に含まれるピークとを比較することにより行われる。基本データは、高速フーリエ変換を行う前のデータであるのに対して、逆変換データは、基本データに対して高速フーリエ変換を行い、さらに逆高速フーリエ変換を行ったデータである。そのため、図３に示すように、被検者の生体信号に生じるばらつきが、それらの波形Ｗ１１，Ｗ１２のずれとなって現れる。

【0031】

具体的には、基本データにおける特定のピークＰ１１の信号強度（ピーク頂点の高さ）と、逆変換データにおける対応するピークＰ１２の信号強度（ピーク頂点の高さ）との差分値Ａは、被検者の生体信号に生じる信号強度のばらつきに起因している。基本データが心電図の波形データである場合には、血圧又は血中成分量（血液の抵抗率）などのばらつきが差分値Ａとなって現れる。

【0032】

したがって、差分値Ａに基づいて、血圧又は血中成分量などについての被検者の異常を判定することができる。この場合、差分値Ａが所定の閾値以上であれば、異常と判定するような構成であってもよい。この例では、特定のピークＰ１１，Ｐ１２として、心電図のＲ波に対応するピークの信号強度の差分値Ａを算出しているが、他のピークの信号強度の差分値を算出してもよい。

【0033】

また、基本データにおける特定のピークＰ２１の検出時間（ピーク頂点の時間）と、逆変換データにおける対応するピークＰ２２の検出時間（ピーク頂点の時間）との差分値Ｂは、被検者の生体信号に生じる時間のばらつきに起因している。基本データが心電図の波形データである場合には、心拍などのばらつきが差分値Ｂとなって現れる。

【0034】

したがって、差分値Ｂに基づいて、心拍などについての被検者の異常を判定することができる。この場合、差分値Ｂが所定の閾値以上であれば、異常と判定するような構成であってもよい。この例では、特定のピークＰ２１，Ｐ２２として、心電図のＴ波に対応するピークの検出時間の差分値Ｂを算出しているが、他のピークの検出時間の差分値を算出してもよい。

【0035】

３．ヒストグラム判定
図４は、ヒストグラム判定について説明するための図である。デバイス１の第１判定処理部１２４により行われるヒストグラム判定では、信号強度が複数の区分に分けられ、各区分の信号強度が検出された回数を検出頻度として、基本データにおける信号強度ごと（区分ごと）の検出頻度を表すヒストグラムデータと、逆変換データにおける信号強度ごと（区分ごと）の検出頻度を表すヒストグラムデータとが算出される。そして、それらのヒストグラムデータを比較することにより、被検者の異常が判定される。

【0036】

具体的には、図４に示すように、ある信号強度の区分における基本データの検出頻度Ｄ１と、同じ信号強度の区分における逆変換データの検出頻度Ｄ２との交点Ｄがプロットされる。このような交点Ｄが全ての信号強度の区分についてプロットされることにより、基本データ及び逆変換データの各ヒストグラムデータにおける信号強度ごと（区分ごと）の検出頻度同士が対応付けられる。このようにしてプロットされた各点は、仮に基本データと逆変換データとが同一のデータであれば、同一の直線Ｌ１上に分布することとなる。

【0037】

しかし、実際には被検者の生体信号にばらつきが生じていることに起因して、図４に示すように、プロットされる各点は直線Ｌ１から離れている場合がある。このようなヒストグラムデータのばらつきに基づいて、血圧、血中成分量、心拍、その他の被検者の異常を判定することができる。

【0038】

この例では、基本データ及び逆変換データの各ヒストグラムデータにおける信号強度ごと（区分ごと）の検出頻度同士が比較されることにより、信号強度ごとに、基本データの検出頻度と逆変換データの検出頻度の比率（例えばＤ２／Ｄ１）が比較基準値として算出される。そして、この比較基準値が、所定の閾値範囲内であるか否かに基づいて被検者の異常が判定される。上記閾値範囲は、例えば直線Ｌ１で表される分布下限と、直線Ｌ２で表される分布上限との間の範囲である。

【0039】

ただし、比較基準値は、基本データの検出頻度と逆変換データの検出頻度の比率に限られるものではなく、他の値であってもよい。例えば、信号強度ごとにプロットされた各点と原点とを結ぶ直線の傾きが比較基準値として算出され、その比較基準値が所定の閾値範囲内であるか否かに基づいて被検者の異常が判定されてもよい。

【0040】

ヒストグラム判定の処理は、差分値判定の処理と同じプロセスで行われてもよいし、別々のプロセスで行われてもよい。基本データ取得部１２１では、センサ１１から入力される生体信号に基づいて連続的に基本データが取得されるため、処理に遅れが生じるのを防止する観点から、ヒストグラム判定及び差分値判定の各処理は、別のプロセスで行われることが好ましい。

【0041】

４．比較判定
図５は、比較判定について説明するための図である。端末装置２の第２判定処理部２１２により行われる比較判定は、デバイス１から受信した変換データの波形Ｗ２１と、記憶部２２に記憶されている比較データの波形Ｗ２２とを比較することにより行われる。比較データは、例えば被検者の健常時のデータ、すなわち被検者を健常時に測定することにより得られたデータである。ただし、比較データは、被検者から取得されたデータに限らず、例えば基準となる健常者のデータ、すなわち一般的な健常者を測定することにより得られたデータなどであってもよい。

【0042】

健常時の波形Ｗ２２には、生体信号の経時的変化における特徴に対応する周波数でピークが現れる。具体的には、各波形Ｗ２１，Ｗ２２において、周波数Ｆ１で現れるピークは隣接するＲ波間の間隔（ＲＲ間隔）、周波数Ｆ２で現れるピークは隣接するＱ波とＴ波の間隔（ＱＴ間隔）、周波数Ｆ３で現れるピークはＴ波の幅（Ｔ波幅）、周波数Ｆ４で現れるピークは隣接するＳ波とＴ波の間隔（ＳＴ間隔）、周波数Ｆ５で現れるピークは隣接するＰ波とＱ波の間隔（ＰＱ間隔）、周波数Ｆ６で現れるピークは隣接するＱ波とＳ波の間隔（ＱＲＳ間隔）にそれぞれ対応している。

【0043】

比較判定では、上記のような特定の周波数Ｆ１〜Ｆ６で各波形Ｗ２１，Ｗ２２に現れるピークの位置（周波数）、高さ又は半値幅などのパラメータが比較される。なお、半値幅は、ピークの高さの半分における幅を意味している。この場合、各波形Ｗ２１，Ｗ２２における上記パラメータの差が所定の閾値以上であれば、異常と判定するような構成であってもよい。各周波数Ｆ１〜Ｆ６のうち、いずれの周波数で現れるピークにおいて上記パラメータの差が所定の閾値以上であったかによって、具体的な異常の症状まで判定することも可能である。

【0044】

５．デバイスにおける処理
図６は、デバイス１の第１データ処理部１２による処理の一例を示したフローチャートである。デバイス１では、センサ１１から入力される生体信号に基づいて連続的に基本データが取得される（ステップＳ１０１：基本データ取得工程）。そして、取得された基本データに対して高速フーリエ変換が行われることにより変換データが生成され（ステップＳ１０２：変換処理工程）、生成された変換データに対して逆高速フーリエ変換が行われることにより逆変換データが生成される（ステップＳ１０３：逆変換処理工程）。

【0045】

このようにして得られた基本データ、変換データ及び逆変換データのうち、基本データ及び逆変換データに基づいて、デバイス１において被検者の異常が判定される（ステップＳ１０４：第１判定処理工程）。このデバイス１における異常判定では、上述した差分値判定又はヒストグラム判定などのように、数学的なデータ解析により、被検者の一般的な症状が判定される。デバイス１は、不特定多数の被検者により使用される可能性があるため、第１判定処理工程では、特定の被検者についての個別の異常判定ではなく、一般的な異常判定を行うようになっている。

【0046】

第１判定処理工程により異常と判定された場合には（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、その判定時に生成された変換データが端末装置２に送信される（ステップＳ１０６：送信処理工程）。このように、端末装置２には、デバイス１における第１判定処理工程に用いたデータ（基本データ及び逆変換データ）以外のデータである変換データが送信され、端末装置２では当該変換データを用いた処理が行われる。

【0047】

６．端末装置における処理
図７は、端末装置２の第２データ処理部２１による処理の一例を示したフローチャートである。端末装置２では、デバイス１から変換データを受信するか否かを監視している（ステップＳ２０１）。端末装置２は被検者により携帯されているため、デバイス１で被検者の異常が検出されて変換データが送信されれば、その都度、自動的に端末装置２で変換データが受信されるようになっている。

【0048】

端末装置２がデバイス１から変換データを受信した場合には（ステップＳ２０１でＹｅｓ）、端末装置２における被検者の異常判定が行われる。具体的には、記憶部２２から比較データが読み出され（ステップＳ２０２）、その比較データと、デバイス１から受信した変換データとに基づいて、被検者の異常が判定される（ステップＳ２０３：第２判定処理工程）。

【0049】

この端末装置２における異常判定では、上述した比較判定のように、被検者の健常時のデータ、又は、基準となる健常者のデータを用いて、被検者の個人的な症状が判定される。すなわち、デバイス１で行われる異常判定のような一般的な症状ではなく、基準となる周波数特性のデータとの比較による個別の異常判定が行われる。

【0050】

端末装置２は、デバイス１のように不特定多数の被検者に使用されるものではなく、各被検者が個別に所有しているものであるため、特定の被検者についての個別の異常判定を行うのに適している。このように、被検者からの生体信号に基づくデータ処理が、デバイス１側と端末装置２側とに分散されることにより、デバイス１からデータを受信する端末装置２におけるデータ処理の負担を軽減することができる。

【0051】

端末装置２における異常判定の結果、被検者に異常があると判定された場合には（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、その旨（異常である旨）が端末装置２を介して被検者に報知される（ステップＳ２０５：報知処理工程）。デバイス１は日常的に被検者に装着され、デバイス１で被検者の異常が検出された場合に変換データが端末装置２に対して随時送信されるため、被検者は、異常が生じたときに端末装置２からリアルタイムで報知を受けることができる。

【0052】

一方、被検者に異常がないと判定された場合には（ステップＳ２０４でＮｏ）、判定に用いた変換データで比較データが更新される（ステップＳ２０６：更新処理工程）。すなわち、被検者に異常がないと判定されたときの変換データは、被検者の健常時のデータとして最新のデータであるため、その変換データを記憶部２２に比較データとして上書きすることにより、その後の比較判定を最適化することができる。

【0053】

７．変形例
以上の実施形態では、デバイス１及び端末装置２を含む生体検査システムについて説明したが、この生体検査システムに含まれるデバイス１又は端末装置２を個別に提供したり、デバイス１又は端末装置２などのコンピュータにより実行されるプログラムを個別に提供したりすることも可能である。この場合、上記プログラムは、記憶媒体に記憶された状態で提供されてもよいし、プログラム自体が有線又は無線で提供されてもよい。

【0054】

（１）本発明に係る生体検査システムは、被検者から生体信号を取得するセンサと、前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する基本データ取得部と、前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する変換処理部と、前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する逆変換処理部と、前記基本データにおける特定のピークの信号強度と、前記逆変換データにおける対応するピークの信号強度との差分値を算出し、その差分値に基づいて被検者の異常を判定する判定処理部とを備えていてもよい。

【0055】

（２）本発明に係る生体検査システムは、被検者から生体信号を取得するセンサと、前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する基本データ取得部と、前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する変換処理部と、前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する逆変換処理部と、前記基本データにおける特定のピークの検出時間と、前記逆変換データにおける対応するピークの検出時間との差分値を算出し、その差分値に基づいて被検者の異常を判定する判定処理部とを備えていてもよい。

【0056】

（３）本発明に係る生体検査システムは、被検者から生体信号を取得するセンサと、前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する基本データ取得部と、前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する変換処理部と、前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する逆変換処理部と、前記基本データにおける信号強度ごとの検出頻度を表すヒストグラムデータと、前記逆変換データにおける信号強度ごとの検出頻度を表すヒストグラムデータとを算出し、それらのヒストグラムデータを比較することにより被検者の異常を判定する判定処理部とを備えていてもよい。

【0057】

（４）前記判定処理部は、算出された各ヒストグラムデータにおける信号強度ごとの検出頻度同士を比較することにより比較基準値を算出し、前記比較基準値が所定の閾値範囲内であるか否かに基づいて被検者の異常を判定してもよい。

【0058】

（５）前記逆変換処理部は、前記変換データのうち周波数が所定の閾値以下のデータに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成してもよい。

【0059】

（６）本発明に係る生体検査方法は、被検者から生体信号を取得するセンサを用いて被検者を検査するための生体検査方法であって、前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する基本データ取得工程と、前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する変換処理工程と、前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する逆変換処理工程と、前記基本データにおける特定のピークの信号強度と、前記逆変換データにおける対応するピークの信号強度との差分値を算出し、その差分値に基づいて被検者の異常を判定する判定処理工程とを備えていてもよい。

【0060】

（７）本発明に係る生体検査方法は、被検者から生体信号を取得するセンサを用いて被検者を検査するための生体検査方法であって、前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する基本データ取得工程と、前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する変換処理工程と、前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する逆変換処理工程と、前記基本データにおける特定のピークの検出時間と、前記逆変換データにおける対応するピークの検出時間との差分値を算出し、その差分値に基づいて被検者の異常を判定する判定処理工程とを備えていてもよい。

【0061】

（８）本発明に係る生体検査方法は、被検者から生体信号を取得するセンサを用いて被検者を検査するための生体検査方法であって、前記センサから入力される生体信号に基づいて、時間と信号強度との関係を表す基本データを取得する基本データ取得工程と、前記基本データに対して高速フーリエ変換を行うことにより、変換データを生成する変換処理工程と、前記変換データに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成する逆変換処理工程と、前記基本データにおける信号強度ごとの検出頻度を表すヒストグラムデータと、前記逆変換データにおける信号強度ごとの検出頻度を表すヒストグラムデータとを算出し、それらのヒストグラムデータを比較することにより被検者の異常を判定する判定処理工程とを備えていてもよい。

【0062】

（９）前記判定処理工程では、算出された各ヒストグラムデータにおける信号強度ごとの検出頻度同士を比較することにより比較基準値を算出し、前記比較基準値が所定の閾値範囲内であるか否かに基づいて被検者の異常を判定してもよい。

【0063】

（１０）前記逆変換処理工程では、前記変換データのうち周波数が所定の閾値以下のデータに対して逆高速フーリエ変換を行うことにより、逆変換データを生成してもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ デバイス
２ 端末装置
１１ センサ
１２ 第１データ処理部
１３ 記憶部
２１ 第２データ処理部
２２ 記憶部
２３ 入力受付部
１２１ 基本データ取得部
１２２ 変換処理部
１２３ 逆変換処理部
１２４ 判定処理部
１２５ 送信処理部
２１１ 受信処理部
２１２ 判定処理部
２１３ 報知処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】