特開 2023-68974 生体情報測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023068974

(43)【公開日】2023-05-18

(54)【発明の名称】生体情報測定装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/256 20210101AFI20230511BHJP

   A61B 5/02 20060101ALI20230511BHJP

   A61B 5/11 20060101ALI20230511BHJP

   A61B 5/308 20210101ALI20230511BHJP

【ＦＩ】

A61B5/256 220

A61B5/02 310B

A61B5/11 230

A61B5/02 310V

A61B5/308

【審査請求】有

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021180479

(22)【出願日】2021-11-04

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-02-14

(71)【出願人】

【識別番号】516377348

【氏名又は名称】株式会社Ａｒｂｌｅｔ

(72)【発明者】

【氏名】清水 滉允

(72)【発明者】

【氏名】中村 光宏

【テーマコード（参考）】

4C017

4C038

4C127

【Ｆターム（参考）】

4C017AA09

4C017AA19

4C017AB02

4C017AC16

4C038VA04

4C038VB12

4C127AA02

4C127GG02

4C127LL13

(57)【要約】      （修正有）

【課題】本発明は、多様な腕の太さの被測定者にも対応可能となると共に、心電波形の検出精度を高めることができる生体情報測定装置を提供する。
【解決手段】本発明の生体情報測定装置は、少なくとも本体部を有する生体情報測定装置であって、本体部は、本体部上部から本体部下部までそれぞれ湾曲して左右に伸びる第１腕部及び第２腕部を含み、第１腕部及び第２腕部の端部は、互いに分離されており、第１腕部及び第２腕部の少なくともいずれかの端部側には、生体情報を測定する電極を備える。また、第１腕部及び第２腕部の少なくともいずれかは、本体部下部にて前後方向外側にずれて伸びる。また、第１腕部及び第２腕部の両端部の少なくとも一部は、本体部下部にて前後方向で互いに重なる長さまで伸びる。また、第１腕部及び第２腕部の端部の少なくともいずれかは、本体部下部側から本体部上部側へ向かってさらに湾曲している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも本体部を有する生体情報測定装置であって、
前記本体部は、本体部上部から本体部下部までそれぞれ湾曲して左右に伸びる第１腕部及び第２腕部を含み、
前記第１腕部及び前記第２腕部の端部は、互いに分離されており、
前記第１腕部及び前記第２腕部の少なくともいずれかの端部側には、生体情報を測定する電極を備える、
ことを特徴とする生体情報測定装置。

【請求項2】

前記第１腕部及び前記第２腕部の少なくともいずれかは、前記本体部下部にて前後方向外側にずれて伸びる、
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報測定装置。

【請求項3】

前記第１腕部及び前記第２腕部の両端部の少なくとも一部は、前記本体部下部にて前後方向で互いに重なる長さまで伸びる、
ことを特徴とする請求項２に記載の生体情報測定装置。

【請求項4】

前記第１腕部及び前記第２腕部の端部の少なくともいずれかは、前記本体部下部側から前記本体部上部側へ向かってさらに湾曲している、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項5】

前記第１腕部及び前記第２腕部の素材は、熱可塑性エラストマーを含む、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項6】

前記熱可塑性エラストマーは、ポリエーテルブロックアミドを少なくとも含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の生体情報測定装置。

【請求項7】

前記本体部は、表示部を有しない、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項8】

前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち同じ端部側に、前記電極を２つ備える、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項9】

前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち異なる端部側に、前記電極を１つずつ備える、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項10】

前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち異なる端部側に、前記電極を２つずつ備える、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項11】

同じ端部側に設けられた２つの前記電極の電位差を増幅する増幅器を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項12】

前記本体部は、前記本体部上部に基準電圧を取得するための基準電圧用端子を有し、前記基準電圧を前記増幅器に入力する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の生体情報測定装置。

【請求項13】

前記基準電圧用端子は、被測定者の皮膚温度を測定するサーミスタに接続される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の生体情報測定装置。

【請求項14】

前記本体部は、被測定者の脈波を測定する光学センサモジュールを備える、
ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項15】

前記本体部は、測定した生体情報を外部に出力する通信部を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、被測定者の生体情報の測定を行うための生体情報測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

血圧を連続的に測定し、その変化から病気の早期発見や病状変化の検出を行うことは健康管理を行う上で有効である。そこで、カフ等により腕等を加圧することなく血圧等の生体情報を連続的に測定するための生体情報測定装置が提案されている。

【0003】

例えば特許文献１では、光学センサモジュール及びモーションセンサを備え、光学センサモジュールにより検出した反射光に基づいて、被測定者の心拍、ストレス、血中酸素飽和度などの生体情報を測定可能な手首着用型ウェアラブルにおいて、ベルト型のストラップにより手首に着用する装着構成が図示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－０４２５００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に例示されるような従来の腕時計のようにベルトで手首に着用する構成では、例えば手に麻痺がある場合などには装着が困難であり、容易に装着可能な情報測定装置が求められている。

【0006】

一方で、装着を容易にするためのアイディアとして腕輪型の情報測定装置とすることも考えられる（特許文献１にも「腕輪型」という言葉だけが記載されている）。そのような腕輪型の場合、腕輪部分に手首を通しやすくするために装着箇所と測定装置の間に隙間を作る必要があるため、光学センサモジュールのように手首に密接して測定情報を取得する構成と求める構成が相反することになり、これらを両立させるには、より複雑な機構が必要となってしまう。

【0007】

そのため本発明では、多様な腕の太さの被測定者にも対応可能となると共に、心電波形の検出精度を高めることができる生体情報測定装置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】

上記の課題を解決するために、本発明の生体情報測定装置は、少なくとも本体部を有する生体情報測定装置であって、前記本体部は、本体部上部から本体部下部までそれぞれ湾曲して左右に伸びる第１腕部及び第２腕部を含み、前記第１腕部及び前記第２腕部の端部は、互いに分離されており、前記第１腕部及び前記第２腕部の少なくともいずれかの端部側には、生体情報を測定する電極を備える。

【発明の効果】

【0009】

上述の生体情報測定装置によれば、多様な腕の太さの被測定者にも対応可能となると共に、心電波形の検出精度を高めることができる生体情報測定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る被測定者の左腕と生体情報測定装置及び測定部位の電極等について説明するための図である。

【図2】本実施形態に係る生体情報測定装置の斜視図である。

【図3】本実施形態に係る生体情報測定装置の六面図である。

【図4】本実施形態に係る生体情報測定システムの構成を示す概略ブロック図である。

【図5】本実施形態に係る心電波形及び脈波の例について説明するための図である。

【図6】本実施形態に係る血圧情報測定システムの動作について説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による生体情報測定装置は、以下のような構成を備える。
［項目１］
少なくとも本体部を有する生体情報測定装置であって、
前記本体部は、本体部上部から本体部下部までそれぞれ湾曲して左右に伸びる第１腕部及び第２腕部を含み、
前記第１腕部及び前記第２腕部の端部は、互いに分離されており、
前記第１腕部及び前記第２腕部の少なくともいずれかの端部側には、生体情報を測定する電極を備える、
ことを特徴とする生体情報測定装置。
［項目２］
前記第１腕部及び前記第２腕部の少なくともいずれかは、前記本体部下部にて前後方向外側にずれて伸びる、
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報測定装置。
［項目３］
前記第１腕部及び前記第２腕部の両端部の少なくとも一部は、前記本体部下部にて前後方向で互いに重なる長さまで伸びる、
ことを特徴とする請求項２に記載の生体情報測定装置。
［項目４］
前記第１腕部及び前記第２腕部の端部の少なくともいずれかは、前記本体部下部側から前記本体部上部側へ向かってさらに湾曲している、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の生体情報測定装置。
［項目５］
前記第１腕部及び前記第２腕部の素材は、熱可塑性エラストマーを含む、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の生体情報測定装置。
［項目６］
前記熱可塑性エラストマーは、ポリエーテルブロックアミドを少なくとも含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の生体情報測定装置。
［項目７］
前記本体部は、表示部を有しない、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の生体情報測定装置。
［項目８］
前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち同じ端部側に、前記電極を２つ備える、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の生体情報測定装置。
［項目９］
前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち異なる端部側に、前記電極を１つずつ備える、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の生体情報測定装置。
［項目１０］
前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち異なる端部側に、前記電極を２つずつ備える、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の生体情報測定装置。
［項目１１］
同じ端部側に設けられた２つの前記電極の電位差を増幅する増幅器を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の生体情報測定装置。
［項目１２］
前記本体部は、前記本体部上部に基準電圧を取得するための基準電圧用端子を有し、前記基準電圧を前記増幅器に入力する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の生体情報測定装置。
［項目１３］
前記基準電圧用端子は、被測定者の皮膚温度を測定するサーミスタに接続される、
ことを特徴とする請求項１２に記載の生体情報測定装置。
［項目１４］
前記本体部は、被測定者の脈波を測定する光学センサモジュールを備える、
ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の生体情報測定装置。
［項目１５］
前記本体部は、測定した生体情報を外部に出力する通信部を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【0012】

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。又、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。

【0013】

＜構成＞
図１－３を用いて、本実施形態における生体情報測定装置１００と被測定者の測定部位である腕について説明する。図１（Ａ）は、被測定者の左腕に生体情報測定装置１００を装着した状態である。図１（Ｂ）は、被測定者の左腕の橈骨動脈と尺骨動脈を透視して示しており、橈骨動脈と尺骨動脈と生体情報測定装置１００の電極との位置関係を示す図である。図１（Ｃ）は、被測定者の腕と、生体情報測定装置１００の電極と光学センサの位置関係を示す図である。図２は、生体情報測定装置１００の斜視図である。図３は、生体情報測定装置１００の六面図である。図２において、生体情報測定装置１００の腕を挿通する方向を前後方向、上面部１０２側方向と腕に対して反対側方向を上下方向、本体部１０１の上部から第１腕部１３１及び第２腕部１３２が伸びる方向を左右方向として、それぞれ便宜的に規定する。

【0014】

図１－３で示すように生体情報測定装置１００は、本体部１０１と上面部１０２からなる。本体部１０１は、手の甲側の本体部１０１上部から被測定者の手首に沿うようにそれぞれ湾曲して本体部１０１下部まで延びる第１腕部１３１及び第２腕部１３２を含む。第１腕部１３１及び第２腕部１３２の端部は、互いに分離されており、構成物として非円環形状となっている（すなわち、互いに分離している第１腕部１３１及び第２腕部１３２の両端部の表面同士が接することで円環状と呼べる形状となることを妨げるものではない）。そして、第１腕部１３１及び第２腕部１３２の端部の少なくともいずれか（図２及び３においては両端部）は、本体部１０１下部にて前後方向外側にずれて伸びていてもよく、特に図３の下側図において示されるように、第１腕部１３１及び第２腕部１３２の両端部の少なくとも一部は、前後方向で互いに重なるほどの長さまで伸びていてもよい。さらに、第１腕部１３１及び第２腕部１３２の端部の少なくともいずれか（図２及び３においては第１腕部１３１の端部）は、挿通した腕側である内側へ（本体部１０１下部側から本体部１０１上部側へ）湾曲していてもよい。生体情報測定装置１００を構成する一部または全部の素材（特に第１腕部１３１及び第２腕部１３２の素材）は、特に限定されるものではないが、弾性を有し加工性に優れた熱可塑性エラストマーであることが好ましく、特にポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）であることが好ましい。

【0015】

このような構成によって、本体部１０１の第１腕部１３１及び第２腕部１３２の間に被測定者の腕を挿通した場合に、第１腕部１３１及び第２腕部１３２が少なくとも左右方向に弾性変形して広がることでワンサイズで様々な腕の大きさに対応することが可能となると共に、留め具を必要としないように構成することも可能であるため、例えば手に麻痺があったとしても装着が容易となる。また、第１腕部１３１及び第２腕部１３２の端部が前後方向外側にずれて伸び、前後方向で互いに重なるほどの長さまで伸びていることで、腕輪のように円環状である場合に比べて十分な長さを取ることが可能であるため、例えば生体情報測定装置１００に太い腕が挿通された場合においても、第１腕部１３１及び第２腕部１３２の端部側に備えられた各電極（後述する）が動脈から遠ざかりすぎることなく動脈近傍に配置することが可能となる。さらに、第１腕部１３１及び第２腕部１３２の端部が挿通した腕側である内側へ（本体部１０１下部側から本体部１０１上部側へ）湾曲していることで、第１腕部１３１及び第２腕部１３２が少なくとも左右方向に弾性変形して広がった場合においても、被測定者の腕に引っかかりやすいような構造となっており、第１腕部１３１及び第２腕部１３２の端部側に備えられた各電極を腕の表面に十分に接させることが可能となる。

【0016】

上面部１０２は、本体部１０１上部の外側に設けられており、本体部１０１内に回路基板や電池などを格納した際の蓋部の役割を担っていてもよい。また、上面部１０２は、表示部機能を有していてもよく、例えば時間表示機能であったり、生体情報表示機能であったりしてもよい。ただし、上面部１０２に表示部機能を備える場合には、必要な構成要素が多くなり本体部１０１が大きくなってしまうので、小型化を求める場合には表示部機能はないほうがより好ましい。その場合、被測定者が自らの生体情報について確認したい場合には、生体情報測定装置１００と外部の端末装置２００（図４参照）と通信を行って、端末装置２００の端末装置表示部２１４により生体情報を表示可能としてもよい。

【0017】

本体部１０１は、第２腕部１３２の端部側に第１電極１２１及び第２電極１２２を有し、第１腕部１３１の端部側に第３電極１２３及び第４電極１２４を有し、本体部１０１の内側上部には、第５電極１２５と第６電極１２６と光学センサモジュール１１１等を含んで構成される。第６電極１２６は、例えば、電池の充電用の端子として設けられていてもよいし、外部機器との通信用の端子として設けられていてもよいし、両者の用途を兼ねていてもよいし、これら以外の用途で設けられていてもよい。

【0018】

図１（Ｂ）で示すように、被測定者の腕には橈骨動脈９１１と尺骨動脈９１２が通っている。橈骨動脈９１１は、橈骨と手首表面の皮膚との間に通っており、尺骨動脈９１２は、尺骨と手首表面の皮膚との間に通っている。橈骨動脈９１１と尺骨動脈９１２は、上腕において上腕動脈（不図示）から枝分かれしている。

【0019】

図１（Ｂ）及び図２、図３で示すように、第１電極１２１及び第２電極１２２は、手首の手のひら側の橈骨動脈９１１の近傍であって手首の周方向に並んで配置され、橈骨動脈９１１から心電に連動する電位の検出を行う。第３電極１２３及び第４電極１２４は、手首の手のひら側の尺骨動脈９１２の近傍であって手首の周方向に並んで配置され、尺骨動脈９１２から心電に連動する電位の検出を行う。図１（Ｃ）及び図２、図３に示すように、第５電極１２５は、手首の手の甲側に配置され、生体基準電位の検出を行う。このような構成により、第５電極１２５を基準電位として、第１電極１２１または第２電極１２２の少なくともいずれか、若しくは、第３電極１２３または第４電極１２４の少なくともいずれかで検出する電位を増幅器（例えばオペアンプなど）により時間経過に伴って測定を行うことにより心電を精度よく得ることができ心電波形の測定を行うことができる。また、第５電極１２５は例えばグランド電位であってもよく、これを用いることにより、測定の基準電位の振れを抑制できるため、第１ないし第４電極の少なくともいずれかで検出されるＴ波等の微小変化（変曲点）を伴う心電波形の検出精度を高めることができる。

【0020】

ここで、心電を得るための電極については、上述のように５つに限らず必要に応じて適宜増減してもよい。これについて、電極の変形例について以下で説明する。

【0021】

＜電極の変形例１＞
例えば、第１電極１２１ないし第４電極１２４の少なくともいずれかから十分にＴ波等の微小変化（変曲点）を伴う心電波形が検出可能であれば、第５電極１２５を備えない構成であってもよい。

【0022】

＜電極の変形例２、３＞
第１電極１２１ないし第４電極１２４は、例えば多様なサイズの生体情報測定装置１００を作成可能であるなど、被測定者の橈骨動脈９１１または尺骨動脈９１２のいずれかの近傍に適切に配置可能であれば、第１電極１２１ないし第４電極１２４のうちのいずれか１つを備える構成（変形例２）や、第１電極１２１または第２電極１２２のいずれかにより橈骨動脈９１１用に１つと第３電極１２３または第４電極１２４のいずれかにより尺骨動脈９１２用に１つの計２つの構成（変形例３）であってもよい。

【0023】

＜電極の変形例４＞
第１電極１２１及び第２電極１２２を橈骨動脈９１１用に１セット、または、第３電極１２３及び第４電極１２４を尺骨動脈９１２用に１セットというように、いずれか１セット（計２つ）の構成であってもよい。

【0024】

ここで、上述の実施の形態や本変形例４のように、橈骨動脈９１１または尺骨動脈９１２の少なくともいずれかに対して１セット設ける構成においては、例えば１セット内の両電極間の電位差を算出する構成であってもよい。すなわち、例えば、第１腕部１３１及び第２腕部１３２が少なくとも左右方向に弾性変形して広がる場合や生体情報測定装置１００が手首の周方向に回転して位置がずれる場合には、動脈から電極が離れてしまうことで極端に０に近づいてしまい、さらにノイズの影響が表れやすくなることから、例えば動脈に対して１つの電極を備える場合には、適切な位置に配置される必要性が高まる。一方で、動脈に対して１セットの電極を手首の周方向に並べて配置することで、例えば、一方の電極が動脈から離れてしまっても他方の電極が動脈の近傍に配置されるような構成とすることが可能となるため、Ｔ波等の微小変化（変曲点）を伴う心電波形の検出精度を高めることができる。また、検出される電位が小さくなる可能性があるものの、電位差に代えて、１セットの両電極からの電位の平均値を算出して心電電位とする構成としてもよい。また、判定構成が複雑化する可能性があるものの、電位差に代えて、判定用の基準電位と比較したり、両者の電位を比較するなどして１セットの両電極のいずれかの電極の電位を心電電位として選択する構成としてもよい。

【0025】

また、上述の実施の形態や変形例２のように、橈骨動脈９１１用と尺骨動脈９１２用の２種類を取得する場合には、両者の平均値を算出して心電電位とする構成としたり、判定用の基準電位と比較したり、両者の電位（電位差）を比較するなどして２種類のいずれかの電極の電位（電位差）を心電波形の検出に採用する構成としてもよい。

【0026】

また、第１電極１２１ないし第６電極１２６のうちの少なくともいずれかにサーミスタを接続することで皮膚温度を取得可能な構成とするようにしてもよい。特に第５電極１２５は、本体部１０１上部に設けられることを鑑みて、サーミスタを備える電極として他の電極よりも好ましい。

【0027】

光学センサモジュール１１１は、図１（Ｃ）で示すように、発光部１１２と受光部１１３を含んで構成されている。発光部１１２は、例えば緑色発光ＬＥＤを含み、受光部１１３は、発光部１１２から出射された光を受光可能なフォトダイオードにより構成される。発光部１１２は、緑色発光ＬＥＤに限らず、赤色発光ＬＥＤや青色発光ＬＥＤ、赤外ＬＥＤなどであってもよく、同じ色を複数含んだり、複数種類のＬＥＤを含んだりしてもよい。より具体的には、例えば、発光部１１２は、緑色発光ＬＥＤ２つと、赤色発光ＬＥＤと、赤外ＬＥＤの計４つ備えるような構成にしてもよい。また、受光部１１３についても、発光部１１２に含まれる各ＬＥＤに対応する個数を設けてもよいし、いくつかのＬＥＤに対して共通で設けてもよい。発光部１１２から手首に照射される光は手首の内部で反射され、受光部１１３により受光される。受光部１１３で受光した光の強度の時間変化により、被測定者の心臓の心拍により生ずる血管の容積変化により脈波形の測定を行うことができる。この方式で検出を行うことができる脈波形は光電式容積脈波形である。光学センサモジュール１１１は、手首の手の甲側に配置され、第１電極１２１等とは手首を介して対向する位置に配置される。そのことにより、第１電極１２１等で測定を行う心電波形と光学センサモジュール１１１で測定を行う光電式容積脈波形の測定部位を離すことができる。それによって、後述する心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳ（Ｐｕｌｓｅ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｔｉｍｅ＿Ｄｉａｓｔｏｌｉｃ）及び心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡを長くすることができ、計測の信頼性を向上させることができる。

【0028】

次に、図４を用いて第１の実施形態における生体情報測定装置１００からの情報により、被測定者の生体情報の演算を行うサーバ装置４００を含む生体情報測定システム１の構成及びその概要について説明する。なお、図４は、本実施形態の生体情報測定システム１のブロック図である。

【0029】

本実施形態の生体情報測定システム１は、図４に示すように、生体情報測定装置１００と端末装置２００とサーバ装置４００により構成されており、端末装置２００とサーバ装置４００は、例えばインターネットやＬＡＮ等のネットワーク３００に接続可能に構成されている。なお、生体情報測定装置１００と端末装置２００を一体に構成したり、生体情報測定装置１００にネットワーク３００を介して通信可能とするネットワーク通信機能を備えるなどして、生体情報測定装置１００とサーバ装置４００の間で通信を行う構成でもよい。また、所定の生体情報（生体生成情報）の演算処理の一部または全部をサーバ装置４００による演算に代えて生体情報測定装置１００による演算としてもよい。ただし、生体情報測定装置１００による演算とする場合には、演算処理負荷が高くなってしまうため、生体情報測定装置１００の大型化やコストアップの可能性があり得るため、サーバ装置４００による演算の方がより好ましい。

【0030】

生体情報測定装置１００は、心電検出部１１０、脈波検出部１２０、測定装置制御部１４０、測定装置記憶部１５０、測定装置操作部１６０及び測定装置通信部１７０を含んで構成される。これらの機能部は、生体情報測定装置１００用の所定のプログラムを実行することにより実現される。

【0031】

なお、生体情報は、生体測定情報として心電情報、脈波情報が、または、これらから得られる生体生成情報として血圧情報が例示されるが、これらに限らず、既知の手法により、生体測定情報としては、例えば、被測定者の皮膚温度情報（体温情報）、加速度情報、角速度情報を含み、さらにこれらの生体測定情報から得られる生体生成データとしては、例えば被測定者の心拍情報、血中酸素量情報、最大酸素摂取量情報、血糖値情報、呼吸数、体温情報、歩数情報、歩幅情報、重心の位置情報、姿勢情報、ストレス情報、運動量情報、運動負荷情報、移動距離情報、移動速度情報、活動量情報、手または脚等の装着部位の動作情報などのデータを含む。

【0032】

心電検出部１１０は、例えば、橈骨動脈の心電の検出を行う第１電極１２１及び第２電極１２２と尺骨動脈の心電の検出を行う第３電極１２３及び第４電極１２４と基準電位の測定を行う第５電極１２５を含んで構成される。

【0033】

脈波検出部１２０は、光学センサモジュール１１１を含んで構成される。光学センサモジュール１１１は、上述の、発光部１１２と受光部１１３からなる。

【0034】

測定装置制御部１４０は、心電測定制御部１４１と脈波測定制御部１４２を含んで構成される。心電測定制御部１４１は、例えば、第１電極１２１と第２電極１２２からの検出電位の差、または、第３電極１２３と第４電極１２４からの検出電位の差の少なくともいずれかを検出し、第５電極１２５の基準電位を用いて増幅し、時間情報を付加して心電波形とする。脈波測定制御部１４２は、例えば、脈波検出部１２０の発光部１１２の発光制御を行い、又、受光部１１３からの検出信号の受信を行う。

【0035】

測定装置記憶部１５０は、例えば、心電測定制御部１１７が受信した心電情報の記憶を行い、又、脈波測定制御部１１８が受信した脈波情報の記憶を行う。心電情報は、測定装置制御部１４０により受信した心電情報を連続的に配列した心電波形に関する心電波形情報も含み、心電波形の測定時間情報等が付加されている。脈波情報は、脈波測定制御部１４２で受信した脈波情報を連続的に配列した光電式容積脈波形に関する情報であり、光電式容積脈波形の測定時間情報等が付加されている。心電情報や脈波情報は、後述する測定装置通信部１７０を介して端末装置２００に送信が行われるが、省電力化等のために送信頻度を低くする場合や、端末装置２００との通信接続が切れている場合などのためにも一時的に記憶を行うことができる。

【0036】

測定装置操作部１６０は、生体情報測定装置１００の電源の操作や測定開始、終了等の操作を、被測定者等が行うための操作部である。

【0037】

測定装置通信部１７０は、生体情報測定装置１００と端末装置２００等の外部装置との通信を行うための通信インタフェースである。測定装置通信部１７０は、例えば、心電測定制御部１４１が受信した心電情報及び脈波測定制御部１４２が受信した脈波情報や、測定装置記憶部１５０に記憶された心電情報や脈波情報を、端末装置２００へ送信したり、端末装置２００から生体情報測定装置１００の操作を行うための情報を受信したりする。本実施形態の通信手段としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いている。他の通信手段として、近距離無線通信（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ ｒａｄｉｏ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＝ＮＦＣ）、Ａｆｅｒｏ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｚ－Ｗａｖｅ（登録商標）、又は無線ＬＡＮ等を用いても構わない。または、第６電極１２６を用いて有線で接続を行っても構わない。

【0038】

端末装置２００は、端末装置制御部２１１、端末装置記憶部２１２及び端末装置通信部２１３を含んで構成される。端末装置２００は、スマートフォンや携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の情報処理装置である。また、スマートフォンのような汎用装置ではなく、生体情報測定装置専用の端末装置であっても構わない。これらの機能部は、端末装置２００の所定のプログラムを実行することにより実現される。

【0039】

端末装置制御部２１１は、端末装置通信部２１３が生体情報測定装置１００から受信した心電情報や脈波情報等の生体情報を、端末装置記憶部２１２に記憶制御を行い、または、端末装置記憶部２１２から心電情報や脈波情報等の生体情報をサーバ装置４００に送信したり、サーバ装置４００で生体測定情報に基づき算出された生体生成情報を受信したりする。

【0040】

端末装置記憶部２１２は、端末装置通信部２１３が受信を行った心電情報や脈波情報などの生体情報の記憶を行う。

【0041】

端末装置通信部２１３は、生体情報測定装置１００やサーバ装置４００と通信を行うための通信インタフェースである。生体情報測定装置１００から送信が行われる心電情報や脈波情報などの生体情報の受信を行い、又、生体情報測定装置１００への設定情報や、心電情報や脈波情報などの生体情報の要求信号の送信を行う。また、サーバ装置４００への、心電情報や脈波情報などの生体情報の送信を行い、又、サーバ装置４００からの心電情報や脈波情報などの生体情報の要求信号の受信を行う。本実施形態では、生体情報測定装置１００との通信は前述したＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）であるが、他の通信手段であっても構わない。又、サーバ装置４００との通信は、無線ＬＡＮによりインターネット等のネットワーク３０１を介して行うことができる。

【0042】

端末装置表示部２１４は、例えば端末装置２００上で実行されるアプリケーションの規則に従い、生体情報測定装置１００またはサーバ装置４００から送信が行われた生体情報や異常通知の表示を行う。

【0043】

サーバ装置４００は、サーバ装置制御部４１１、サーバ装置通信部４１２及びサーバ装置記憶部４１３を含んで構成される。

【0044】

サーバ装置制御部４１１は、第１演算部である脈波伝搬時間演算部４２１と第２演算部である生体情報演算部４２２を含んで構成される。サーバ装置制御部４１１（第３演算部）は、光電式容積脈波形データから２階微分データの演算を行う。脈波伝搬時間演算部４２１は、後述する心電情報中の波形プロファイルからＲ波とＴ波を検出し、又、光電式容積脈波形データ中の波形プロファイルからＰ波とＤ波を検出し、それらの情報に基づいて、心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳ及び心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡの演算を行う。又、生体情報演算部４２２はサーバ装置制御部４１１で演算される後述する２階微分データの基づく加速度脈波特性情報と、心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳ及び心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡから、血圧情報の演算を行う。さらに、サーバ装置制御部４１１は、血圧情報に基づいて被測定者の健康状態の判別を行い、端末装置２００に対して異常通知を行う。脈波伝搬時間演算部４２１は、Ｒ波とＴ波を検出に当たって、光電式容積脈波形データの１階微分データや、２階微分データを用いてもよい。

【0045】

また、生体情報演算部４２２は、例えば安静時に被測定者が装着している生体情報測定装置１００により測定される心電波形データ（例えば、図５の心電波形データ等）におけるＱＲＳ波の間隔などから、心拍情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができる。

【0046】

また、生体情報演算部４２２は、例えば被測定者が装着している生体情報測定装置１００の温度センサ（サーミスタ等）により測定される被測定者の皮膚温度情報から温度情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができる。

【0047】

また、生体情報演算部４２２は、例えば被測定者が手首に装着している生体情報測定装置１００により測定される加速度データの波形データから既知の算出方法等を単体で用いる、または、組み合わせて用いる（例えば平均化したり、重みづけしたりなど）ことにより歩行速度情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができ、例えば加速度データを所定時間ごとに積分することで歩行速度情報生体情報（生体生成情報）としてを得ることができる。

【0048】

また、生体情報演算部４２２は、例えば被測定者が手首に装着している生体情報測定装置１００により測定される加速度データの波形データから既知の算出方法等を単体で用いる、または、組み合わせて用いる（例えば平均化したり、重みづけしたりなど）ことにより歩幅情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができ、例えば、歩く時には振り子のように手を振るため、上述の加速度センサの情報（例えば、進行方向の加速度成分が一番小さいタイミングまたは逆方向に切り替わるタイミングや、進行方向に対して垂直な方向の加速度成分が一番小さいタイミングまたは上下が切り替わるタイミングなど）を基に１歩の間隔が判別できるため、さらに時間情報を用いれば歩幅情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができる。他には、例えば、地面を蹴り出した際には、蹴り出た方向の加速度成分が合成されるので、当該方向の加速度成分の発生タイミングで１歩の間隔を判別することでも可能である。

【0049】

また、生体情報演算部４２２は、例えば被測定者が装着している生体情報測定装置１００により測定される加速度データおよび角速度データから、生体情報測定装置１００を装着している部位（例えば、手首や足首など）がどれくらいの速度でどのような角度で動いているのかという動作情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができる。

【0050】

また、測生体情報演算部４２２は、例えば日常的に装着している生体情報測定装置１００により測定される加速度データを周波数解析し、例えば周波数の高低が活動頻度の高低に対応付けられ、所定頻度以上の活動が１日の何割を占めているか、などの所定条件により算出することで活動量情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができる。

【0051】

また、生体情報演算部４２２は、例えば日常的に装着している生体情報測定装置１００により測定される加速度データから既知の算出方法等により歩行を含む運動をしている際の加速度データを特定できるので、例えば周波数解析などを用いて所定の条件により算出することで運動量情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができる。また、角速度情報などの付加情報をさらに用いると、より正確な運動量情報を得ることが可能である。

【0052】

また、生体情報演算部４２２は、例えば日常的に装着している生体情報測定装置１００により測定される加速度データから導出した上記活動量情報や上記運動量情報に対して、例えば運動負荷と共に大きくなる心拍情報により重みづけをすることで運動負荷量情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができる。また、例えば加速度データのベクトル情報を加味すれば、歩行環境（坂や階段など）や姿勢（立位、座位など）などの状態情報も特定できるので、当該状態情報をさらに用いてもよい。また、角速度情報などの付加情報をさらに用いると、より正確な運動負荷量情報を得ることが可能である。

【0053】

また、生体情報演算部４２２は、例えば上述の安静時心拍数情報を用いて、ＶＯ_２max＝１５×（２２０－年齢）÷安静時心拍数という公知の数式などにより最大酸素摂取量情報を生体情報（生体生成情報）として得ることができる。

【0054】

また、既知の学習器などにより、例えば生体測定情報と、当該生体測定情報に基づき生成された生体生成情報（例えば心拍情報や血圧情報など）と正の生体情報（例えば、既知の医療機器に基づく心拍情報や血圧情報など）との対応関係（例えば、誤差の程度や範囲を示す情報などが含まれていてもよい）により対応付けた教師データを基に機械学習モデルを予め作成し、生体情報演算部４２２は、当該機械学習モデルを用いた判定を上述の所定の演算（解析）として生体情報を生成してもよい。

【0055】

サーバ装置通信部４１２は、インターネット等のネットワーク３００を介して端末装置２００との通信を行うための通信インタフェースである。端末装置２００から送信が行われる心電情報や脈波情報等の生体情報の受信を行い、又、端末装置２００に対して心電情報や脈波情報等の生体情報の要求信号の送信を行う。また、端末装置２００に対しての異常通知の送信を行う。

【0056】

サーバ装置記憶部４１３は、サーバ装置通信部４１２が受信を行った心電情報や脈波情報等の生体情報の記憶を行う。また、生体情報演算部４２２が演算を行った血圧情報の記憶を行う。

【0057】

＜心電波形、光電式容積脈波形、速度脈波形、加速度脈波形、血圧情報演算方法＞
図５は、生体情報測定装置１００が測定した非測定者の心電波形及び光電式容積脈波形と、サーバ装置４００が演算を行った速度脈波形及び加速度脈波形を示している。図５の上から順に、心電波形、光電式容積脈波形、速度脈波形及び加速度脈波形となる。縦軸は、各波形の強度を示しており、心電波形及び光電式容積脈波形は電位を示すｍＶで表される。横軸は時間経過を示し、左から右へ時間経過を示している。

【0058】

心電波形は、人の心臓の拍動を引き起こす電気的信号の周期的変化を示す波形である。心電波形は、その形状の変曲点にそれぞれＰ波，Ｑ波，Ｒ波，Ｓ波，Ｔ波の名称が割り当てられ、心拍の１サイクルを示している。Ｐ波は心房収縮を表し、Ｑ波Ｒ波Ｓ波は心室収縮の状態を表し、Ｔ波は心室拡張の開始を表す。

【0059】

光電式容積脈波形は、人の心臓の拍動に伴う末梢血管系内の血圧・体積の変化を示す波形である。光電式容積脈波形は、その形状の変曲点にそれぞれＡ波、Ｐ波、Ｖ波、Ｄ波の名称が割り当てられ、心拍の１サイクルを示している。Ａ波を動脈脈波が生じた時点の基準点として、Ｐ波が左心室駆出によって生じるＰｅｒｃｕｓｓｉｏｎ波（衝撃波）、Ｖ波が大動脈弁の閉鎖時に生じるＶａｌｌｅｙ波（重複隆起による波）、Ｄ波が反射振動波であるＤｉｃｒｏｔｉｃ波（重複波）を示している。

【0060】

速度脈波形は、光電式容積脈波形を時間で１階微分をしたものである。加速度脈波形は、速度脈波形を時間で１階微分したもの、すなわち光電式容積脈波形を２階微分したものである。加速度脈波形は、図５で示すように、その波形の各ピークにａ波（収縮初期陽性波）、ｂ波（収縮初期陰性波）、ｃ波（収縮中期再上昇波）、ｄ波（収縮後期再下降波）、ｅ波（拡張初期陽性波）、ｆ波（拡張初期陰性波）の名称が割り当てられている。ｂ波の強度とａ波の強度の比、及びｆ波の強度とｅ波の強度の比はそれぞれ血管の伸縮性すなわち弾性を示すパラメータである。主な血管の成分は、血管内皮（Ｅｎｄｏｔｈｅｌｉｕｍ）、弾性線維（Ｅｌａｓｔｉｎ）、タンパク質（Ｃｏｌｌａｇｅｎ）、平滑筋（Ｓｍｏｏｔｈ Ｍｕｓｃｌｅ）である。これら成分それぞれ異なった性質があり、最大血圧、最小血圧時の血管の弾性はそれぞれＣｏｌｌａｇｅｎ、Ｅｌａｓｔｉｎが強い影響力を担っている。そのため、血圧値によって異なる弾性をｂ波の強度とａ波の強度の比である（ｂ／ａ），ｆ波の強度とｅ波の強度の比である（ｆ／ｅ）のパラメータで示すことができ、年齢・性別・環境変数（気温など）の影響によってもこれらの値は変動する。そのため、（ｂ／ａ），（ｆ／ｅ）の値は、加速度脈波形の特性情報として算出することができる。

【0061】

図５で示すようにＲ波の生じた時間ＴｒとＰ波の生じた時間Ｔｐの差分の時間が心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳとなる。Ｔ波の生じた時間ＴｔとＤ波の生じた時間Ｔｄの差分の時間が心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡとなる。すなわち、心電波形のＲ波の時間Ｔｒ及びＴ波の時間Ｔｔと、光電式容積脈波形のＴ波の時間ＴｐとＤ波の時間Ｔｄから、（１）式及び（２）式で示すように、心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳ及び心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡを算出することができる。

【0062】

ＰＴＴ＿ＳＹＳ＝Ｔｐ－Ｔｒ ・・・（１）

【0063】

ＰＴＴ＿ＤＩＡ＝Ｔｄ－Ｔｔ ・・・（２）

【0064】

心電波形を測定する第１電極１２１ないし第４電極１２４と、光電式容積脈波形の測定する光学センサモジュール１１１を、手首を介して対向させ、配置距離を離すことにより、心電波形の検出部位と光電式容積脈波形の測定部位を離すことになる。そのため、それぞれの特徴波形が生じるタイムラグを生じさせることにより、心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳ及び心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡの絶対的な算出時間を長くとることができる。そのため、心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳ及び心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡの変化情報を得る場合に、変化情報の精度を高めることができる。

【0065】

ここで、血圧の算出式について説明する。

【0066】

以下に示す（３）式の脈波伝搬速度の式（Ｍｏｅｎｓ―Ｋｏｒｔｅｗｅｇ の式）より、脈波伝播速度と動脈壁の縦弾性係数との関係が示されている。

【0067】

Ｌ／Ｔ＿ＰＴＴ＝√（Ｅ・ｈ／（２・ｒ・ρ）） ・・・（３）

【0068】

（３）式の各パラメータは、Ｌ：測定間距離、Ｔ＿ＰＴＴ：脈波伝搬時間、ｒ：血管内径、Ｅ：血管の縦弾性係数、ｈ：血管の厚さ、ρ：血液密度である。

【0069】

縦弾性係数と血圧値は相関関係にあることが知られており、

【0070】

Ｅ＝Ｅ_０・ｅｘｐ（α・Ｐ） ・・・（４）

【0071】

で示すことができる。ここで、Ｐ：血圧値、α：定数、Ｅ_０：初期値である。

【0072】

（３）式と（４）式より

【0073】

Ｐ＝（－２・ｌｎ（Ｔ＿ＰＴＴ）＋ｌｎ（２・ｒ・ρ・Ｌ^２／（Ｅ_０・ｈ）））／α ・・・（５）

【0074】

を導き出すことができる。ｌｎは自然対数を示している。このとき、”ｒ・ρ”は測定部位の血液量に比例するため、光電式容積脈波形で示される高値（Ｖｐ、Ｖｄ）で示すことができる。又、”Ｅ_０・ｈ”は血管の弾性に比例する値であるため、弾性を示すパラメータである（ｂ／ａ）と（ｆ／ｅ）を用いて置き換えることができる。

【0075】

よって、最高血圧ＢＰ＿ＳＹＳ（Ｂｌｏｏｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ＿Ｓｙｓｔｏｌｉｃ）及び最低血圧ＢＰ＿ＤＩＡ（Ｂｌｏｏｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ＿Ｄｉａｓｔｏｌｉｃ）は、以下で示す（６）式及び（７）式で示すことができる。

【0076】

ＢＰ＿ＳＹＳ＝Ａ１・ｌｎ（ＰＴＴ＿ＳＹＳ）＋Ａ２・ｌｎ（Ｖｐ）＋Ａ３・ｌｎ（ｂ／ａ）＋Ａ４ ・・・（６）

【0077】

ＢＰ＿ＤＩＡ＝Ａ５・ｌｎ（ＰＴＴ＿ＤＩＡ）＋Ａ６・ｌｎ（Ｖｄ）＋Ａ７・ｌｎ（ｆ／ｅ）＋Ａ８ ・・・（７）

【0078】

Ａ１からＡ８は条件により定まる定数である。（６）式で算出することができる最高血圧ＢＰ＿ＳＹＳは、心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳの自然対数に定数Ａ１を掛けたものと、Ｐ波の強度Ｖｐの自然対数に定数Ａ２を掛けたものと、（ｂ／ａ）の自然対数に定数Ａ３を掛けたものと、定数Ａ４の和で求めることができる。（７）式で算出することができる最低血圧ＢＰ＿ＳＹＳは、心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡの自然対数に定数Ａ５を掛けたものと、Ｄ波の強度Ｖｄの自然対数に定数Ａ６を掛けたものと、（ｆ／ｅ）の自然対数に定数Ａ７を掛けたものと、定数Ａ８の和で求めることができる。装置の特性や、測定対象者等により各定数を求めることにより、最高血圧ＢＰ＿ＳＹＳと最低血圧ＢＰ＿ＤＩＡを求めることが可能である。しかし、最高血圧ＢＰ＿ＳＹＳと最低血圧ＢＰ＿ＤＩＡの変化状態を確認する場合には、すべての定数を確定する必要はなく、暫定の数値で代用しながら、最高血圧ＢＰ＿ＳＹＳに関する情報と最低血圧ＢＰ＿ＤＩＡに関する情報としての値を得ることが可能である。Ｐ波の強度Ｖｐの自然対数及びＤ波の強度Ｖｄの自然対数は、血液密度の影響を考慮した項である。また、（ｂ／ａ）の自然対数及び（ｆ／ｅ）の自然対数は、動脈壁の縦弾性係数の影響を考慮した項である。そのため、測定条件によっては、いずれかの項を選択し他の項を定数化することで最高血圧ＢＰ＿ＳＹＳに関する情報と最低血圧ＢＰ＿ＤＩＡに関する情報の演算を行ってもよい。

【0079】

＜処理の流れ＞
次に、本発明の第１の実施形態に係るにおける生体情報測定システム１の動作について、図６に例示するフローチャートを参照しながら説明する。図６のフローチャートは、生体情報測定装置１００と端末装置２００と、サーバ装置４００の各動作の関連状態を示している。

【0080】

ステップＳ１０１において、生体情報測定装置１００は、ステップＳ１２２までの間、被測定者が測定を開始し、終了操作を行うまでループを行う。

【0081】

ステップＳ１０２において、心電測定制御部１４１は、第１電極１２１ないし第４電極１２４から心電の検出を行う。尚、ステップＳ１０２とステップＳ１０４及びステップＳ１０３とステップＳ１０５は並列処理により同時並行で処理される。

【0082】

ステップＳ１０３において、心電測定制御部１４１は、ステップＳ１０２で検出した心電の時間変化から心電波形の生成を行う。

【0083】

ステップＳ１０４において、脈波測定制御部１４２は、光学センサモジュール１１１を制御し、脈波の検出を行う。具体的には、発光部１１２の発光ＬＥＤを発光させ手首へ照射する。受光部１１３は、手首から反射した光を受光する。受光部１１３は、受光した光を受光部１１３のフォトダイオードで電気信号に変換し、脈波情報として脈波測定制御部１４２への送信を行う。

【0084】

ステップＳ１０５において、脈波測定制御部１４２は、ステップＳ１０４で検出した脈波に基づく脈波情報の時間変化から光電式容積脈波形の生成を行う。

【0085】

ステップＳ１０６において、測定装置制御部１４０は、ステップＳ１０３で生成した心電波形と、ステップＳ１０５で生成した光電式容積脈波形に、各々検出した時間を測定時間として付加して、心電情報及び脈波情報として測定装置記憶部１５０への記憶を行う。

【0086】

ステップＳ１０７において、測定装置制御部１４０は、測定装置データ送信トリガの有無の判別を行う。測定装置データ送信トリガが「有」すなわち「Ｙ」の時はステップＳ１０７へ進み、「無」すなわち「Ｎ」の時はステップＳ１２２へ進む。測定装置データ送信トリガは、生体情報測定装置１００内の内部パラメータであり、生体情報測定装置１００から端末装置２００へ、心電情報及び脈波情報を常時送信する場合には、当該パラメータは常時「有」すなわち「１」と設定される。生体情報測定装置１００から端末装置２００へ、心電情報及び脈波情報を定期的に送信する場合には、内部のカウンタによって、設定したタイミングによって測定装置データ通信トリガが「１」となるように設定する。また、端末装置２００からの要求により、測定装置データ通信トリガを「１」としてもよい。

【0087】

ステップＳ１０８において、測定装置制御部１４０は、測定装置記憶部１５０に記憶が行われている心電情報及び脈波情報を端末装置２００へ送信を行う。

【0088】

ステップＳ１０９において、端末装置制御部２１１は、端末装置通信部２１３が受信した心電情報及び脈波情報を端末装置記憶部２１２に記憶を行う。

【0089】

ステップＳ１１０において、端末装置制御部２１１は、端末装置データ送信トリガの有無の判別を行う。端末装置データ送信トリガが「有」すなわち「Ｙ」の時はステップＳ１１１へ進み、「無」すなわち「Ｎ」の時はステップＳ１２１へ進む。端末装置データ送信トリガは、端末装置２００内の内部パラメータであり、端末装置２００からサーバ装置４００へ、心電情報及び脈波情報を常時送信する場合には、当該パラメータは常時「有」すなわち「１」と設定される。端末装置２００からサーバ装置４００へ、心電情報及び脈波情報を定期的に送信する場合には、内部のカウンタによって、設定したタイミングによって端末装置データ通信トリガが「１」となるように設定する。また、サーバ装置４００からの要求により、端末装置データ通信トリガを「１」としてもよい。

【0090】

ステップＳ１１１において、端末装置制御部２１１は、端末装置記憶部２１２に記憶が行われている心電情報及び脈波情報をサーバ装置４００へ送信を行う。

【0091】

ステップＳ１１２において、サーバ装置制御部４１１は、サーバ装置通信部４１２が受信した心電情報及び脈波情報をサーバ装置記憶部４１３に記憶を行う。

【0092】

ステップＳ１１３において、サーバ装置制御部４１１は、サーバ装置記憶部４１３で記憶がされている心電情報及び脈波情報から脈波伝搬時間の演算を行う。具体的な動作手順を以下に説明する。脈波伝搬時間演算部４２１は、計測タイミングの近い心電情報中の波形プロファイルと脈波情報中の波形プロファイルを抽出する。次に、脈波伝搬時間演算部４２１は、心電情報中の波形プロファイルからＲ波とＴ波を検出し、検出したＲ波とＴ波の生じた時間情報をＴｒ、Ｔｔとして記憶を行う。同様に、脈波伝搬時間演算部４２１は、光電式容積脈波形データ中の波形プロファイルから、Ｐ波とＤ波を検出し、検出したＰ波とＤ波の生じた時間情報をＴｐ、Ｔｄとして記憶を行う。また、同時にＰ波の強度ＶｐとＤ波の強度Ｖｄを検出し、記憶を行う。脈波伝搬時間演算部４２１は、図５で示すようにＲ波の生じた時間情報ＴｒとＰ波の生じた時間情報Ｔｐの差分の演算を行い心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳの演算を行う。又、同様に、Ｔ波の生じた時間情報ＴｔとＤ波の生じた時間情報Ｔｄの差分の演算を行い心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡの演算を行う。

【0093】

ステップＳ１１４において、サーバ装置制御部４１１は、サーバ装置記憶部４１３に記憶がされている光電式容積脈波形データから２階微分データの演算を行う。具体的には、図５で示すように、光電式容積脈波形データの１階微分を行い、１階微分を行ったデータをさらに微分し２階微分データを得る。脈波を２階微分した波形は加速度脈波形と呼ばれる。

【0094】

ステップＳ１１５において、サーバ装置制御部４１１は、ステップＳ１１４で得られた２階微分データから、加速度脈波形の特性情報の演算を行う。加速度脈波形の特性情報は、前述した加速度脈波形のピークを示すａ波、ｂ波、ｅ波、ｆ波の強度から演算を行うことにより求める。

【0095】

ステップＳ１１６において、サーバ装置制御部４１１は、ステップＳ１１３で得られた心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳ、心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡ及びステップＳ１１５で得られた加速度脈波形の特性情報から血圧情報の演算を行う。心室収縮期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＳＹＳと加速度脈波の特性情報から最大血圧に関する血圧情報の演算を行い、心室拡張期脈波伝搬時間ＰＴＴ＿ＤＩＡと加速度脈波形の特性情報から最小血圧に関する血圧情報の演算を行う。演算は、前述した（６）式及び（７）式を用いて行う。

【0096】

ステップＳ１１７において、サーバ装置制御部４１１は、ステップＳ１１６で演算を行った血圧情報を、サーバ装置記憶部４１３へ記憶を行う。

【0097】

ステップＳ１１８において、サーバ装置制御部４１１は、サーバ装置記憶部４１３へ記憶がされた血圧情報の変化状態を解析する。変化状態が被測定者の健康状態の悪化と判別した場合は、判定フラグを異常として「有」とする。判定フラグはサーバ装置４００の内部パラメータである。

【0098】

ステップＳ１１９において、サーバ装置制御部４１１は、判定フラグをが「有」かどうかを判別する。「有」の場合にはステップＳ１２０へ進み、「無」の場合はフローを終了する。

【0099】

ステップＳ１２０において、サーバ装置制御部４１１は、サーバ装置通信部４１２を介して、端末装置２００へ、異常通知を行う。

【0100】

ステップＳ１２１において、端末装置制御部２１１は、端末装置通信部２１３が受信した異常通知に基づき、端末装置表示部２１４に健康状態の異常があることを通知するための表示を行う制御を行う。そのことにより、端末装置２００は、被測定者に健康状態の異常を通知することができる。

【0101】

ステップＳ１２２において、生体情報測定装置１００は、生体情報測定装置１００の電源がオフにされるか、測定装置制御部１４０から、測定の終了操作がされるまでステップＳ１０１との間でループを行う。

【0102】

＜効果の説明＞
以上のように、本発明の生体情報測定装置１００は、特に第１腕部１３１及び第２腕部１３２を有することで、多様な腕の太さの被測定者にも対応可能となると共に、心電波形の検出精度を高めることができる。

【0103】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。

【符号の説明】

【0104】

１ ・・・生体情報測定システム
１００・・・生体情報測定装置
２００・・・端末装置
３００・・・ネットワーク
４００・・・サーバ装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2021-12-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも本体部を有する生体情報測定装置であって、
前記本体部は、本体部上部から本体部下部までそれぞれ湾曲して左右に伸びる第１腕部及び第２腕部を含み、
前記第１腕部及び前記第２腕部の端部は、互いに分離されており、
前記第１腕部及び前記第２腕部の少なくともいずれかの端部側には、生体情報を測定する電極を備え、
前記第１腕部及び前記第２腕部の少なくともいずれかは、前記本体部下部にて前後方向外側にずれて伸び、
前記第１腕部及び前記第２腕部の端部のうち少なくともいずれかの先端部は、上記湾曲と比較して前記本体部下部側から前記本体部上部側へ向かってさらに湾曲している、
ことを特徴とする生体情報測定装置。

【請求項2】

前記第１腕部及び前記第２腕部の両端部の少なくとも一部は、前記本体部下部にて前後方向で互いに重なる長さまで伸びる、
ことを特徴とする請求項１に記載の生体情報測定装置。

【請求項3】

前記第１腕部及び前記第２腕部の素材は、熱可塑性エラストマーを含む、
ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項4】

前記熱可塑性エラストマーは、ポリエーテルブロックアミドを少なくとも含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の生体情報測定装置。

【請求項5】

前記本体部は、表示部を有しない、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項6】

前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち同じ端部側に、前記電極を２つ備える、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項7】

前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち異なる端部側に、前記電極を１つずつ備える、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項8】

前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち異なる端部側に、前記電極を２つずつ備える、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項9】

前記第１腕部及び前記第２腕部の端部側のうち同じ端部側に設けられた２つの前記電極の電位差を増幅する増幅器を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項10】

前記本体部は、前記本体部上部に基準電圧を取得するための基準電圧用電極を有し、前記基準電圧を前記増幅器に入力する、
ことを特徴とする請求項９に記載の生体情報測定装置。

【請求項11】

前記基準電圧用電極は、被測定者の皮膚温度を測定するサーミスタに接続される、
ことを特徴とする請求項１０に記載の生体情報測定装置。

【請求項12】

前記本体部は、被測定者の脈波を測定する光学センサモジュールを備える、
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の生体情報測定装置。

【請求項13】

前記本体部は、測定した生体情報を外部に出力する通信部を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の生体情報測定装置。