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(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】P2024130912
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】生体信号計測装置
(51)【国際特許分類】
A61B 5/33 20210101AFI20240920BHJP
A61B 5/352 20210101ALI20240920BHJP
A61B 5/02 20060101ALI20240920BHJP
A61B 5/361 20210101ALI20240920BHJP
A61B 5/353 20210101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
A61B5/33 200
A61B5/352 100
A61B5/02 310A
A61B5/361
A61B5/353
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023040870
(22)【出願日】2023-03-15
(71)【出願人】
【識別番号】000002945
【氏名又は名称】オムロン株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】503246015
【氏名又は名称】オムロンヘルスケア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】久保 光明
(72)【発明者】
【氏名】小泉 昌之
(72)【発明者】
【氏名】王 タンニー
(72)【発明者】
【氏名】木村（石田） ゆい
(72)【発明者】
【氏名】藤井 健司
(72)【発明者】
【氏名】川端 康大
【テーマコード（参考）】
4C017
4C127
【Ｆターム（参考）】
4C017AA09
4C017AA19
4C017AB01
4C017AC26
4C017BC17
4C017BC21
4C017BD06
4C017EE15
4C127AA02
4C127BB03
4C127BB05
4C127GG05
4C127GG16
4C127LL13
(57)【要約】
【課題】日常生活の中でも心房細動などの循環器疾患の診断に有用なデータを計測することが可能な技術を提供する。
【解決手段】ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置が、前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するＥＣＧセンサと、前記ユーザーの脈波を計測する脈波センサと、前記ＥＣＧセンサにより得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサにより得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得する情報処理部と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置が、前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するＥＣＧセンサと、前記ユーザーの脈波を計測する脈波センサと、前記ＥＣＧセンサにより得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサにより得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得する情報処理部と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置であって、
前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するＥＣＧセンサと、
前記ユーザーの脈波を計測する脈波センサと、
前記ＥＣＧセンサにより得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサにより得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得する情報処理部と、を有する、
生体信号計測装置。
前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するＥＣＧセンサと、
前記ユーザーの脈波を計測する脈波センサと、
前記ＥＣＧセンサにより得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサにより得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得する情報処理部と、を有する、
生体信号計測装置。
【請求項2】
前記心電波形の異常に関する情報は、Ｐ波の有無に関する情報を含み、
前記情報処理部は、常時計測される前記ＥＣＧ信号及び前記脈波の時系列データから取得された前記心拍変動に関する情報と前記Ｐ波の有無に関する情報に基づいて、心房細動の発生を検出する、
請求項１に記載の生体信号計測装置。
前記情報処理部は、常時計測される前記ＥＣＧ信号及び前記脈波の時系列データから取得された前記心拍変動に関する情報と前記Ｐ波の有無に関する情報に基づいて、心房細動の発生を検出する、
請求項１に記載の生体信号計測装置。
【請求項3】
前記情報処理部は、所定の計測期間における心房細動の検出結果に基づいて心房細動に関する指標を生成し、記録又は出力する、
請求項２に記載の生体信号計測装置。
請求項２に記載の生体信号計測装置。
【請求項4】
前記心房細動に関する指標は、前記所定の計測期間における最長の心房細動持続時間、前記所定の計測期間における心房細動発生回数、及び、前記所定の計測期間における心房細動の累積時間の少なくともいずれかを含む、
請求項３に記載の生体信号計測装置。
請求項３に記載の生体信号計測装置。
【請求項5】
前記情報処理部は、前記ＥＣＧ信号の時系列データから前記心電波形の異常に関する情報を取得し、前記脈波の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得する、
請求項１に記載の生体信号計測装置。
請求項１に記載の生体信号計測装置。
【請求項6】
前記情報処理部は、
前記ＥＣＧ信号の信号品質の良否を判定するＥＣＧ信号品質判定部と前記脈波の信号品質の良否を判定する脈波信号品質判定を有し、
前記ＥＣＧ信号の信号品質が良好と判定されている期間は、前記ＥＣＧ信号の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得し、
前記ＥＣＧ信号の信号品質が不良と判定されている期間は、前記脈波の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得する、
請求項１～請求項５のいずれかに記載の生体信号計測装置。
前記ＥＣＧ信号の信号品質の良否を判定するＥＣＧ信号品質判定部と前記脈波の信号品質の良否を判定する脈波信号品質判定を有し、
前記ＥＣＧ信号の信号品質が良好と判定されている期間は、前記ＥＣＧ信号の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得し、
前記ＥＣＧ信号の信号品質が不良と判定されている期間は、前記脈波の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得する、
請求項１～請求項５のいずれかに記載の生体信号計測装置。
【請求項7】
乾式の電極と、
前記電極を前記ユーザーの体肢に押し当てた状態で固定する部材と、を有しており、
前記ＥＣＧセンサは、前記部材によって固定された前記電極によりＥＣＧ信号を計測する、
請求項１～請求項５のいずれかに記載の生体信号計測装置。
前記電極を前記ユーザーの体肢に押し当てた状態で固定する部材と、を有しており、
前記ＥＣＧセンサは、前記部材によって固定された前記電極によりＥＣＧ信号を計測する、
請求項１～請求項５のいずれかに記載の生体信号計測装置。
【請求項8】
前記脈波センサは、ＰＰＧ（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）センサである、
請求項７に記載の生体信号計測装置。
請求項７に記載の生体信号計測装置。
【請求項9】
ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置の制御方法であって、
ＥＣＧセンサにより、前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するステップと、
脈波センサにより、前記ユーザーの脈波を計測するステップと、
前記ＥＣＧセンサにより得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサにより得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得するステップと、を有する、
生体信号計測装置の制御方法。
ＥＣＧセンサにより、前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するステップと、
脈波センサにより、前記ユーザーの脈波を計測するステップと、
前記ＥＣＧセンサにより得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサにより得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得するステップと、を有する、
生体信号計測装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生体信号を常時計測する生体信号計測装置に関する。
【背景技術】
【0002】
心房細動（Ａｔｒｉａｌ Ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ；ＡＦ）は、不整脈の一種であり、洞結節以外の場所から発生する異常な電気信号によって心房が小刻みに痙攣し、脈（心拍間隔）が不規則になる病気である。心房細動は、動悸や息切れを招き日常生活に支障をきたすだけでなく、脳梗塞や心不全などの重篤な病気を引き起こす可能性もあるため、心房細動の早期発見及び適切な治療が望まれる。
【0003】
心房細動の診断は、通常、心電図（Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ；ＥＣＧ）により心拍間隔の乱れを評価することにより行われる。また、発作性心房細動のように心房細動がいつ発生するか予測できない場合には、短時間の心電図検査では発見・診断が困難であるため、２４時間ホルター心電計による長時間心電図が利用されることが一般的である。２４時間ホルター心電計とは、胸の数か所に導電性粘着ゲルで電極を貼り付け、日常生活の中で心電図を常時計測し記録することが可能な携帯型の心電計である。特許文献１では、２４時間ホルター心電計により計測された長時間心電図データに基づいて、Ｒ－Ｒ間隔（心電図のＲ波と次のＲ波の間隔）を２次元散布図にプロットし、その分布にみられる特徴から発作性心房細動の有無を判別する、というアイデアが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００４－１６２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
発作性心房細動の正確な診断には長時間心電図の利用が欠かせない。また最近は、ＡＦ
ｂｕｒｄｅｎ（心房細動負担）と呼ばれる指標が認知されはじめ、長時間心電図から、心房細動の最長の持続時間、一日の発作回数、心房細動の累積時間などを評価することの重要性が高まっている。
ｂｕｒｄｅｎ（心房細動負担）と呼ばれる指標が認知されはじめ、長時間心電図から、心房細動の最長の持続時間、一日の発作回数、心房細動の累積時間などを評価することの重要性が高まっている。
【0006】
そこで本発明者らは、長時間心電図の計測を手軽に行えるようにするために、ユーザーの腕や手首、あるいは脚などの体肢部分に装着するタイプの心電計（以下「体肢式心電計」と称する。）の開発を進めている。しかしながら、体肢式心電計は、ホルター心電計と比較して、筋電ノイズの影響を受けやすいという課題がある。心電図は、心臓が拍動するときに発生する微弱な電気信号（ＥＣＧ信号）を皮膚表面に固定した電極により計測するという原理であるため、体動により発生する筋電信号はノイズとなる。ホルター心電計は主に胸に電極が装着されるために体動の影響を受けにくいのに対し、体肢式心電計が装着される部位（腕、手首、脚など）は動きが大きいため、日中など活動時には筋電ノイズの混入が避けられない。しかも、ホルター心電計と比べて体肢式心電計は心臓から電極までの距離が遠くなるため、ＥＣＧ信号の電位の減衰も大きく、ＳＮ比の悪化を招きやすい。したがって、体肢式心電計により心電図を２４時間計測できたとしても、日中（活動時間帯）のデータは心房細動の診断にほとんど利用できない可能性もある。
【0007】
一方、Ａｐｐｌｅ Ｗａｔｃｈ（登録商標）のように、ＰＰＧ（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）センサによって心房細動を検出可能であることを謳う製品も登場している。ＰＰＧセンサは、血流量の変化を光学的に計測することで脈波を測定するとい
う原理であるため、筋電ノイズの影響を受けないという点で心電計より有利かもしれない。しかしながら、厳密には、ＰＰＧセンサで得られる脈波データからは心房細動の正確な判定はできない。なぜなら、心房細動の診断には、心房が洞結節からの電気信号にしたがって動作しているかそれ以外の異常な電気信号にしたがって動作しているかの判断が必須であり、その判断のための手がかりとして、Ｐ波（心房の興奮を示す波）が形成されているか消失しているかの確認が必要となるからである。脈波データにはＰ波の情報が含まれていないため、脈波データからは、不整脈（頻脈や不規則な脈）が生じていることは判るものの、その不整脈が、心房細動によるものか、他の病気（例えば期外収縮）によるものかを区別することができない。
う原理であるため、筋電ノイズの影響を受けないという点で心電計より有利かもしれない。しかしながら、厳密には、ＰＰＧセンサで得られる脈波データからは心房細動の正確な判定はできない。なぜなら、心房細動の診断には、心房が洞結節からの電気信号にしたがって動作しているかそれ以外の異常な電気信号にしたがって動作しているかの判断が必須であり、その判断のための手がかりとして、Ｐ波（心房の興奮を示す波）が形成されているか消失しているかの確認が必要となるからである。脈波データにはＰ波の情報が含まれていないため、脈波データからは、不整脈（頻脈や不規則な脈）が生じていることは判るものの、その不整脈が、心房細動によるものか、他の病気（例えば期外収縮）によるものかを区別することができない。
【0008】
ここまで心房細動を例に挙げたが、例えば、虚血性心疾患、心室性期外収縮などの循環器疾患の場合も同様の問題が生じる。すなわち、体肢式心電計では筋電ノイズの影響により安定した計測や診断が難しく、また、脈波データからは心電波形をとらえることができないため循環器疾患の正確な判断を行うことができない。
【0009】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、日常生活の中でも心房細動などの循環器疾患の診断に有用なデータを計測することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示は、ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置であって、前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するＥＣＧセンサと、前記ユーザーの脈波を計測する脈波センサと、前記ＥＣＧセンサにより得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサにより得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得する情報処理部と、を有する、生体信号計測装置を含む。
【0011】
前記心電波形の異常に関する情報は、Ｐ波の有無に関する情報を含んでもよい。前記情報処理部は、常時計測される前記ＥＣＧ信号及び前記脈波の時系列データから取得された前記心拍変動に関する情報と前記Ｐ波の有無に関する情報に基づいて、心房細動の発生を検出してもよい。
【0012】
前記情報処理部は、所定の計測期間における心房細動の検出結果に基づいて心房細動に関する指標を生成し、記録又は出力してもよい。
【0013】
前記心房細動に関する指標は、前記所定の計測期間における最長の心房細動持続時間、前記所定の計測期間における心房細動発生回数、及び、前記所定の計測期間における心房細動の累積時間の少なくともいずれかを含んでもよい。
【0014】
前記情報処理部は、前記ＥＣＧ信号の時系列データから前記心電波形の異常に関する情報を取得し、前記脈波の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得してもよい。
【0015】
前記情報処理部は、前記ＥＣＧ信号の信号品質の良否を判定するＥＣＧ信号品質判定部と前記脈波の信号品質の良否を判定する脈波信号品質判定を有し、前記ＥＣＧ信号の信号品質が良好と判定されている期間は、前記ＥＣＧ信号の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得し、前記ＥＣＧ信号の信号品質が不良と判定されている期間は、前記脈波の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得してもよい。
【0016】
乾式の電極と、前記電極を前記ユーザーの体肢に押し当てた状態で固定する部材と、を有しており、前記ＥＣＧセンサは、前記部材によって固定された前記電極によりＥＣＧ信
号を計測してもよい。
号を計測してもよい。
【0017】
前記脈波センサは、ＰＰＧ（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）センサであってもよい。
【0018】
本開示は、ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置の制御方法であって、ＥＣＧセンサにより、前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するステップと、脈波センサにより、前記ユーザーの脈波を計測するステップと、前記ＥＣＧセンサにより得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサにより得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得するステップと、を有する、生体信号計測装置の制御方法を含む。
【0019】
本発明は、上記構成の少なくとも一部を有する生体信号計測装置として捉えてもよいし、生体信号としてＥＣＧ信号を計測する心電計測装置として捉えてもよい。あるいは、心房細動検出装置や心房細動記録装置や心房細動監視装置として捉えてもよい。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む制御方法、または、かかる方法を実現するためのプログラムやそのプログラムを非一時的に記録した記録媒体として捉えることもできる。なお、上記構成および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、日常生活の中でも心房細動などの循環器疾患の診断に有用なデータを計測することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
＜適用例＞
図１を参照して、本発明の適用例の一つについて説明する。
図１を参照して、本発明の適用例の一つについて説明する。
【0023】
生体信号計測装置１は、体肢に装着して使用される携帯型の計測デバイスであり、ＥＣＧ信号（心電信号）や心房細動などの循環器疾患の２４時間モニタリングが可能である。生体信号計測装置１は、ＥＣＧ信号を計測するＥＣＧセンサと脈波を計測する脈波センサとを備えている。
【0024】
計測時には、ユーザー自らがバンド１０を計測部位に巻き付けて生体信号計測装置１を
装着する。バンド１０を装着する計測部位としては、上肢（上腕、前腕、手首、手、指）、下肢（大腿、下腿、足首、足、指）、などを例示でき、計測する生体信号の種類や計測アルゴリズムなどに応じて適宜選択される。
装着する。バンド１０を装着する計測部位としては、上肢（上腕、前腕、手首、手、指）、下肢（大腿、下腿、足首、足、指）、などを例示でき、計測する生体信号の種類や計測アルゴリズムなどに応じて適宜選択される。
【0025】
前述したように、循環器疾患の正確な診断のためには長時間心電図が必要であるが、体動が大きいときは、筋電ノイズの混入によるＳＮ比が低下し、安定した計測や診断が困難となる。他方、脈波センサの計測データは体動の影響を受け難いが、循環器疾患の正確な判断ができない。
【0026】
そこで、生体信号計測装置１は、ＥＣＧセンサにより得られたＥＣＧ信号の時系列データと脈波センサにより得られた脈波の時系列データとを組み合わせて、循環器疾患の診断に必要な情報（例えば、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報）を取得する、という構成を採用する。一つの方法として、『心電波形の異常に関する情報はＥＣＧ信号の時系列データから取得し、心拍変動に関する情報は脈波の時系列データから取得する』ようにしてもよい。あるいは別の方法として、『心電波形の異常に関する情報はＥＣＧ信号の時系列データから取得し、心拍変動に関する情報については、ＥＣＧ信号の品質が良好な場合（体動が小さくＳＮ比が高い場合）はＥＣＧ信号の時系列データから取得し、そうでない場合（体動が大きくＥＣＧ信号のＳＮ比が低い場合）は脈波の時系列データから取得する』というように動的に切り替えてもよい。あるいは別の方法として、『ＥＣＧ信号の時系列データと脈波の時系列データの両方を入力すると心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報の両方を出力する』ように機械学習された学習済みモデルを用いてもよい。このように、ＥＣＧセンサの計測データと脈波センサの計測データとを相互補完的に利用することにより、体動の有無にかかわらず、循環器疾患の診断に必要な信頼性の高い情報の常時モニタリングや循環器疾患に関する指標（例えば、心房細動に関する指標であるＡＦ ｂｕｒｄｅｎ）の記録が可能となる。
【0027】
生体信号計測装置１が心房細動の検出を行う場合、ＥＣＧ信号の時系列データから、心電波形の異常に関する情報として、Ｐ波の有無に関する情報を取得してもよい。例えば、虚血性心疾患の検出を行う場合であれば、ＥＣＧ信号の時系列データから、心電波形の異常に関する情報として、ＳＴの上昇や低下、Ｑ波の異常などを取得してもよい。また例えば、心室性期外収縮の検出を行う場合であれば、ＥＣＧ信号の時系列データから、心電波形の異常に関する情報として、ＱＲＳ波の異常を取得してもよい。
【0028】
以下では、本発明の一実施形態として、本発明を心房細動の診断に適用した場合の具体的な構成例を説明する。
【0029】
＜第１実施形態＞
【0030】
【0031】
本実施形態の生体信号計測装置１は、ユーザーの上腕（好ましくは心臓に近い左上腕）に装着され、生体信号としてのＥＣＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍ）信号（心電信号）を計測するために用いられる上腕心電デバイスである。
【0032】
生体信号計測装置１は、主な構成として、バンド１０と、バンド１０に固定された複数の電極１１と、バンド１０に固定された制御本体１２と、を有している。複数の電極１１と制御本体１２に内蔵された処理回路によってＥＣＧセンサ１４が構成されている。また
、制御本体１２には脈波センサ１５が内蔵されている。
、制御本体１２には脈波センサ１５が内蔵されている。
【0033】
バンド１０は、電極１１を生体に押し当てた状態で固定するための部材（固定部材）である。本実施形態では、可撓性及び柔軟性のある材料（例えば化学繊維、シリコン、皮革など）からなる帯状のバンド１０が用いられる。バンド１０の長手方向端部には固定機構１３が設けられている。図１及び図３に示すようにバンド１０をループ状にし、固定機構１３で留めることにより、生体信号計測装置１を上腕に装着することができる。固定機構１３は、面ファスナ、フック、コネクタ、ボタン、マグネットなどどのようなものでもよい。
【0034】
複数の電極１１（電極アレイとも呼ばれる）は、生体との接触面がバンド１０の内側（生体側）に露出するようにして、バンド１０に埋め込み固定されている。複数の電極１１は、バンド１０の長手方向に一列に等間隔で配置されている。これにより、バンド１０を腕に巻き付けたときに、腕の周囲の異なる位置に電極１１が接触する。電極１１の数は任意に設計できる。ＥＣＧ信号を計測する目的であれば、少なくとも２つの電極１１（１組の電極ペア）があればよく、計測の信頼性やロバスト性を高めるために３つ以上の電極１１を設けてもよい。本実施形態では、６個の電極１１（３組の電極ペア）を設ける構成を採用している。
【0035】
電極１１は、乾式の金属電極である。湿式の電極（ゲル電極など）は、長時間装着していると皮膚かぶれや痒みを生じる可能性がある、耐久性やメンテナンス性が低い、などの問題があるのに対し、乾式の電極１１はそのような問題がない。本実施形態の生体信号計測装置１は、長時間装着し続け、ＥＣＧ信号を２４時間モニタリングすることを想定しているため、乾式の電極１１であることが好ましい。
【0036】
制御本体１２は、生体信号計測装置１の制御や信号処理を行う処理ユニットである。制御本体１２は、例えば、樹脂や金属からなるケースの内部に、プロセッサ、メモリ、バッテリ、その他の回路が実装された構造を有する。制御本体１２には、物理スイッチ及びディスプレイが設けられていてもよい。図示しないが、制御本体１２と複数の電極１１の間は信号線を介して接続されている。
【0037】
（機能構成）
図４は、生体信号計測装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。
図４は、生体信号計測装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。
【0038】
生体信号計測装置１は、ＥＣＧセンサ１４と脈波センサ１５と情報処理部１６を有している。ＥＣＧセンサ１４は、ＥＣＧ信号を計測するセンサであり、概略、複数の電極１１とＥＣＧ計測部２０から構成される。ＥＣＧ計測部２０は、電極ペアの間の電位差を差動アンプにより増幅し、ＥＣＧ信号として出力する回路である。脈波センサ１５は、脈波を計測するセンサであり、本実施形態ではＰＰＧセンサが用いられる。脈波センサ１５は、概略、光を照射するための発光素子１５０と、反射光を検出し光電変換する光検出器１５１と、反射光強度をＰＰＧ信号として出力するＰＰＧ計測部３０から構成される。発光素子１５０としては、可視光又は赤外光を照射するＬＥＤなどが用いられ、光検出器１５１としては、フォトダイオード又はフォトトランジスタなどが用いられる。
【0039】
情報処理部１６は、ＥＣＧ信号の計測に関する構成として、ＥＣＧ信号処理部２１及びＥＣＧ心拍情報算出部２２を有する。ＥＣＧ信号処理部２１は、ＥＣＧ信号のＡＤ変換及びフィルタ処理を行う部分であり、ＥＣＧ信号をＡＤ変換するＡＤ変換部２１０と、ＥＣＧ信号から電磁ノイズを除去してＳＮ比を高める電磁ノイズ除去部２１１と、ＥＣＧ信号の基線変動（低周波の変動）を除去する基線変動除去部２１２を有する。ＥＣＧ心拍情報算出部２２は、ＥＣＧ信号から各種の心拍情報を抽出する部分であり、Ｒ波検出部２２０
、ＲＲＩ算出部２２１、心拍変動算出部２２２、Ｐ波検出部２２３を有する。
、ＲＲＩ算出部２２１、心拍変動算出部２２２、Ｐ波検出部２２３を有する。
【0040】
情報処理部１６は、ＰＰＧ信号の計測に関する構成として、ＰＰＧ信号処理部３１及びＰＰＧ心拍情報算出部３２を有する。ＰＰＧ信号処理部３１は、ＰＰＧ信号のＡＤ変換及びフィルタ処理を行う部分であり、ＰＰＧ信号をＡＤ変換するＡＤ変換部３１０と、ＰＰＧ信号からノイズを除去してＳＮ比を高めるバンドパスフィルタ部３１１とを有する。ＰＰＧ心拍情報算出部３２は、ＰＰＧ信号から各種の心拍情報を抽出する部分であり、脈動間隔算出部３２０、心拍変動算出部３２１を有する。
【0041】
情報処理部１６は、さらに、ＡＦ判定部２４、記憶部２５、通信部２６を有する。ＡＦ判定部２４は、ＥＣＧ信号から得られた情報とＰＰＧ信号から得られた情報に基づいて心房細動（ＡＦ）の発生を検出したり、ＡＦに関する指標を算出したりする部分である。記憶部２５は、計測ないし算出されたデータを記憶する不揮発性のメモリである。通信部２６は、外部機器（例えば、ユーザーのスマートフォン、他の健康機器、ホームサーバーなど）と無線によるデータ通信を行う部分である。図示しないが、情報処理部１６は、物理ボタンやタッチパネルディスプレイなどで構成される操作部を備えてもよい。
【0042】
（計測処理）
図５～図９を参照して、生体信号計測装置１による計測処理について説明する。図５は計測処理の流れを示すフローチャートであり、図６は電極ペアとＥＣＧ信号の例を示す図であり、図７はＥＣＧ信号の波形と心拍情報を説明する図であり、図８はＰＰＧ信号の計測原理を説明する図であり、図９はＰＰＧ信号の波形の一例を示す図である。
図５～図９を参照して、生体信号計測装置１による計測処理について説明する。図５は計測処理の流れを示すフローチャートであり、図６は電極ペアとＥＣＧ信号の例を示す図であり、図７はＥＣＧ信号の波形と心拍情報を説明する図であり、図８はＰＰＧ信号の計測原理を説明する図であり、図９はＰＰＧ信号の波形の一例を示す図である。
【0043】
ユーザーがバンド１０を上腕に巻き付け、固定機構１３でバンド１０を留めた後、計測開始を指示する操作を行うと、制御本体１２のプロセッサが図５の計測処理を開始する。生体信号計測装置１では、ＥＣＧ信号の計測処理（ステップＳ１００～Ｓ１０２）とＰＰＧ信号の計測処理（ステップＳ１１０～Ｓ１１２）が並列に実行され、それらの処理で取得された情報を用いてＡＦ判定処理（ステップＳ１２０～Ｓ１２１）が実行される。以下、それら３つの処理について順に説明する。
【0044】
（１）ＥＣＧ信号の計測処理
ステップＳ１００では、ＥＣＧ計測部２０により、３組の電極ペアを用いて３チャネルのＥＣＧ信号が計測される。具体的には、計測に使用する電極ペア（２つの電極１１）が選択され、選択された電極ペアの間の電位差が差動アンプにより増幅されて、ＥＣＧ信号（アナログ電圧信号）として取り込まれる。選択する電極ペアを順に切り替えることにより、３チャネルのＥＣＧ信号が取り込まれる。
ステップＳ１００では、ＥＣＧ計測部２０により、３組の電極ペアを用いて３チャネルのＥＣＧ信号が計測される。具体的には、計測に使用する電極ペア（２つの電極１１）が選択され、選択された電極ペアの間の電位差が差動アンプにより増幅されて、ＥＣＧ信号（アナログ電圧信号）として取り込まれる。選択する電極ペアを順に切り替えることにより、３チャネルのＥＣＧ信号が取り込まれる。
【0045】
本実施形態では、図６に示すように、バンド１０が上腕に巻き付けられた状態のときにちょうど対向する２つの電極１１同士がペアとなるように、３組の電極ペアが設定されている。ペアとなる２つの電極１１の間を離すほうが、より大きい電位差（つまり、ＳＮ比の高いＥＣＧ信号）を計測し得るからである。ただし、電極ペアの設定の仕方はこれに限られない。例えば、マルチプレクサを用いて、ペアとなる電極１１の組み合わせを自由に切り替えられるようにしてもよい。この場合、６つの電極１１から４チャネル以上のＥＣＧ信号を計測することも可能である。
【0046】
取り込まれたＥＣＧ信号は、ＥＣＧ信号処理部２１によってＡＤ変換され、デジタル信号処理によって電磁ノイズ及び基線変動の除去が行われる。電磁ノイズ及び基線変動の除去には、例えば、バンドパスフィルタ、ノッチフィルタ、移動平均などの公知のノイズ低減手法を用いることができる。
【0047】
ステップＳ１０１では、ＥＣＧ心拍情報算出部２２が、取り込まれたＥＣＧ信号を解析し各種の心拍情報を算出する。ＥＣＧ心拍情報算出部２２は、ＥＣＧ信号処理部２１から所定の単位時間分のＥＣＧ信号の時系列データ（波形データ）が取り込まれると、ステップＳ１０１の処理を実行する。単位時間は、例えば、１０秒～６００秒程度の時間に設定すればよく、本実施形態では６０秒に設定されている。
【0048】
図７に模式的に示すように、ＥＣＧ信号の１心拍の波形は、主に、Ｐ波、ＱＲＳ波、Ｔ波からなる。なお、ＱＲＳ波は、上向きのピークであるＲ波とその前後に現れる下向きのＱ波及びＳ波を合わせた波形を指している。正常な心臓では、洞結節で発生する電気刺激が心房から心室へと伝達され、心房の興奮（収縮）、心室の興奮（収縮）が順に起こることで、血液が送り出される。Ｐ波は心房の興奮に対応する波形であり、ＱＲＳ波は心室の興奮に対応する波形であり、Ｔ波は心室が興奮から回復する過程に対応する波形である。平均的な成人の場合、心拍数は６０～８０ｂｐｍ程度であるから、単位時間（６０秒）分のＥＣＧ信号の時系列データには約６０～８０個の心拍波形が含まれている。
【0049】
心拍情報としては、例えば、Ｒ振幅（Ｒ波の基線からの高さ）、ＱＲＳ振幅（例えば、Ｒ波の基線からの高さとＳ波の基線からの深さの合計で定義）、Ｐ振幅（Ｐ波の基線からの高さ）、Ｔ振幅（Ｔ波の基線からの高さ）、Ｐ幅（Ｐ波の始まりからＰ波の終わりまでの時間）、ＱＲＳ幅（Ｑ波の始まりからＳ波の終わりまでの時間）、Ｔ幅（Ｔ波の始まりからＴ波の終わりまでの時間）、ＰＱ時間（Ｐ波の始まりからＱ波の始まりまでの時間）、ＱＴ時間（Ｑ波の始まりからＴ波の終わりまでの時間）、ＲＲＩ（ＲＲインターバル；Ｒ波のピークから次のＲ波のピークまでの時間）、ＰＰＩ（ＰＰインターバル；Ｐ波の始まりから次のＰ波の始まりまでの時間）、心拍変動（ＲＲＩやＰＰＩの時間変動）などがある。これらすべての心拍情報を算出する必要はなく、必要な心拍情報のみ算出すればよい。また、これら以外の心拍情報を算出してもよい。
【0050】
例えば本実施形態では、Ｒ波検出部２２０がＥＣＧ信号の時系列データから各心拍のＲ波を検出し、Ｒ振幅やＱＲＳ幅などを計算する。そして、ＲＲＩ算出部２２１がＲＲＩを計算する。拍動が正常な場合、ＲＲＩはほぼ一定（心拍変動なし）となるが、心房細動その他の不整脈が発生すると、ＲＲＩが狭くなったり、ＲＲＩが不規則に変化したりという症状がみられる。また、Ｐ波検出部２２３がＥＣＧ信号の時系列データから各心拍のＰ波を検出し、Ｐ振幅やＰ幅などを計算する。
【0051】
Ｐ波の検出は例えば次のように行うことができる。Ｐ波はＲ波に対して通常０．１秒～０．２秒程度先行して出現する。そこで、Ｐ波検出部２２３は、Ｒ波検出部２２０で検出されたＲ波の時刻を基準に、それより先行して出現した起伏をＰ波候補点ｃＰに設定し、候補点ｃＰの強度を取得する。Ｐ波検出部２２３は、候補点ｃＰの強度が所定の閾値Ｔｈ１以上であれば、この候補点ｃＰを頂点とする起伏をＰ波と認定し、閾値Ｔｈ１未満であれば、Ｐ波は検出できず、と判定する。閾値Ｔｈ１は任意に設定できるが、例えば、Ｒ振幅又はＱＲＳ振幅に対して２．５～５％程度の値に設定するとよい。
【0052】
ステップＳ１０２では、ＡＦ判定部２４が、Ｐ波の有無を判定する。例えば、単位時間分のＥＣＧ信号に含まれる心拍波形の全数に対する、Ｐ波検出部２２３によりＰ波が検出できた心拍波形の数の割合が、所定の閾値Ｔｈ２以上であれば「Ｐ波あり」、閾値Ｔｈ２未満であれば「Ｐ波なし」と判定してもよい。閾値Ｔｈ２は任意に設定でき、本実施形態では例えば８０％に設定する。ここでの判定結果が「Ｐ波の有無に関する情報」である。
【0053】
Ｐ波の有無の判定方法は、上記の方法に限られない。例えば、単位時間分のＥＣＧ信号から１つの代表的な心拍波形（以下「代表波形」という）を取得し、この代表波形におけるＰ波候補点ｃＰの強度（振幅）が所定の閾値Ｔｈ１以上であれば「Ｐ波あり」、閾値Ｔ
ｈ１未満であれば「Ｐ波なし」と判定してもよい。あるいは、単位時間分のＥＣＧ信号から２つ以上の代表波形を取得し、取得した２つ以上の代表波形のうち、閾値Ｔｈ１以上の強度をもつＰ波候補点ｃＰが検出された代表波形の割合が、閾値Ｔｈ２以上であれば「Ｐ波あり」、閾値Ｔｈ２未満であれば「Ｐ波なし」と判定してもよい。なお、代表波形は、単位時間分のＥＣＧ信号に含まれる複数の心拍波形の中から選択された心拍波形でもよいし、単位時間分のＥＣＧ信号における全部又は一部の心拍波形から合成された心拍波形でもよいし、選択もしくは合成された心拍波形をさらに加工した波形でもよい。
ｈ１未満であれば「Ｐ波なし」と判定してもよい。あるいは、単位時間分のＥＣＧ信号から２つ以上の代表波形を取得し、取得した２つ以上の代表波形のうち、閾値Ｔｈ１以上の強度をもつＰ波候補点ｃＰが検出された代表波形の割合が、閾値Ｔｈ２以上であれば「Ｐ波あり」、閾値Ｔｈ２未満であれば「Ｐ波なし」と判定してもよい。なお、代表波形は、単位時間分のＥＣＧ信号に含まれる複数の心拍波形の中から選択された心拍波形でもよいし、単位時間分のＥＣＧ信号における全部又は一部の心拍波形から合成された心拍波形でもよいし、選択もしくは合成された心拍波形をさらに加工した波形でもよい。
【0054】
（２）ＰＰＧ信号の計測処理
ステップＳ１１０では、ＰＰＧ計測部３０によりＰＰＧ信号が計測される。ＰＰＧ信号はＰＰＧ信号処理部３１に取り込まれ、ＡＤ変換部３１０によってＡＤ変換された後、バンドパスフィルタ部３１１によってノイズの除去が行われる。
ステップＳ１１０では、ＰＰＧ計測部３０によりＰＰＧ信号が計測される。ＰＰＧ信号はＰＰＧ信号処理部３１に取り込まれ、ＡＤ変換部３１０によってＡＤ変換された後、バンドパスフィルタ部３１１によってノイズの除去が行われる。
【0055】
図８に脈波センサ１５によるＰＰＧ信号の計測原理を模式的に示す。図８は図２のＡ－Ａ断面に対応する。脈波センサ１５は、制御本体１２の裏面に並列配置された発光素子１５０及び光検出器１５１を有する反射型ＰＰＧセンサである。バンド１０により制御本体１２を上腕に巻き付けたときに、脈波センサ１５は皮膚表面に密着した状態に置かれる。発光素子１５０から照射した光はその一部が生体内で反射され、光検出器１５１にて検出される。このとき、血液中のヘモグロビンによって光のエネルギーが吸収されるため、血流量に応じて反射光強度が変化する。ＰＰＧ信号は、この反射光強度の時間変化をとらえたものであり、脈動に伴う血流量の変化を示している。
【0056】
ステップＳ１１１では、ＰＰＧ心拍情報算出部３２が、取り込まれたＰＰＧ信号を解析し各種の心拍情報を算出する。ＰＰＧ心拍情報算出部３２は、ＰＰＧ信号処理部３１から所定の単位時間分のＰＰＧ信号の時系列データ（波形データ）が取り込まれると、ステップＳ１１１の処理を実行する。単位時間は、ＥＣＧ信号と同じ（本実施形態では６０秒）に設定される。
【0057】
図９にＰＰＧ信号波形を模式的に示す。脈動も心臓の拍動に伴い生じる現象であるため、ＰＰＧ信号波形のピーク周期はＥＣＧ信号波形と同期している（ただし、ＥＣＧ信号波形に比べて心臓からの距離に応じた遅延がある）。しかしながら、ＥＣＧ信号は心臓から伝わる電気信号を計測したデータであるのに対し、ＰＰＧ信号は血流量の時間変化を計測したデータであるため、ＰＰＧ信号は、ＥＣＧ信号とは明らかに異なる波形を呈し、Ｐ波に相当する情報を含んでいない。
【0058】
本実施形態では、脈動間隔算出部３２０が、ＰＰＧ信号波形から脈動のピークを検出し、ピークと次のピークの間の時間、すなわち脈動間隔を計算する。脈動間隔は、ＥＣＧ信号から取得されるＲＲＩに相当する情報である。また、心拍変動算出部３２１が、心拍変動の指標として、単位時間分のＰＰＧ信号波形における脈動間隔のばらつき（例えば、分散、標準偏差など）を計算する。
【0059】
ステップＳ１１２では、ＡＦ判定部２４が、心拍変動の有無を判定する。例えば、ＡＦ判定部２４は、脈動間隔のばらつきが所定の閾値以上であれば「心拍変動あり」、閾値未満であれば「心拍変動なし」と判定してもよい。閾値は任意に設定できる。ここでの判定結果が「心拍変動に関する情報」である。
【0060】
（３）ＡＦ判定処理
ステップＳ１２０では、ＡＦ判定部２４が、Ｐ波の有無に関する情報と心拍変動に関する情報とから、心房細動が発生しているか否かを判定する。例えば、「Ｐ波なし」かつ「心拍変動あり」であった場合は、その波形データが示す単位時間において心房細動が発生
していたと判定する。図示しないが、心房細動の発生を検出したタイミングで、ユーザーに報知したり、通信部２６から外部機器にアラートメッセージなどを出力したりしてもよい。
ステップＳ１２０では、ＡＦ判定部２４が、Ｐ波の有無に関する情報と心拍変動に関する情報とから、心房細動が発生しているか否かを判定する。例えば、「Ｐ波なし」かつ「心拍変動あり」であった場合は、その波形データが示す単位時間において心房細動が発生
していたと判定する。図示しないが、心房細動の発生を検出したタイミングで、ユーザーに報知したり、通信部２６から外部機器にアラートメッセージなどを出力したりしてもよい。
【0061】
ステップＳ１２１では、ＡＦ判定部２４が、波形データの計測時刻の情報とともに、心房細動の発生の有無を記憶部２５に記録する。このとき、波形データやステップＳ１０１及びＳ１１１で算出した心拍情報を一緒に記録してもよい。これにより、記憶部２５には、単位時間ごと（例えば６０秒ごと）のＡＦ判定結果が蓄積されていく。
【0062】
さらにＡＦ判定部２４は、所定の計測期間分のデータが蓄積されたタイミングなどに、心房細動に関する指標であるＡＦ ｂｕｒｄｅｎの生成、記録を行ってもよい。ＡＦ ｂｕｒｄｅｎは、例えば、所定の計測期間における最長の心房細動持続時間、所定の計測期間における心房細動発生回数、所定の計測期間における心房細動の累積時間の少なくともいずれかを含むとよい。計測期間は、例えば、数時間～数週間程度の長さに設定すればよい。仮に、計測期間が１日（＝８６４００秒）、単位時間が６０秒に設定されている場合であれば、ＡＦ ｂｕｒｄｅｎは１４４０個（＝８６４００÷６０）のＡＦ判定結果の集計となる。
【0063】
以上述べた処理によって、心房細動の２４時間モニタリングが実現できるとともに、心房細動の診断に有用なＡＦ ｂｕｒｄｅｎの自動記録が実現できる。なお、記憶部２５に記録されたＡＦ情報（ＡＦ判定結果やＡＦ ｂｕｒｄｅｎなど）は、通信部２６から外部機器に出力される。
【0064】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、体動に対しロバストであるＰＰＧ信号から心拍変動に関する情報を取得することとしたが、体動のない安静時であればＥＣＧ信号から心拍変動に関する情報を取得してもよい。ＰＰＧ信号のピークに比べてＥＣＧ信号のＲ波ピークの方が先鋭であるため、ＥＣＧ信号の方が心拍間隔及び心拍変動をより正確に（時間誤差を小さく）算出できるからである。そこで、第２実施形態では、ＥＣＧ信号の信号品質が良い場合は、ＥＣＧ信号から心拍変動に関する情報を取得するという方法を採用する。
第１実施形態では、体動に対しロバストであるＰＰＧ信号から心拍変動に関する情報を取得することとしたが、体動のない安静時であればＥＣＧ信号から心拍変動に関する情報を取得してもよい。ＰＰＧ信号のピークに比べてＥＣＧ信号のＲ波ピークの方が先鋭であるため、ＥＣＧ信号の方が心拍間隔及び心拍変動をより正確に（時間誤差を小さく）算出できるからである。そこで、第２実施形態では、ＥＣＧ信号の信号品質が良い場合は、ＥＣＧ信号から心拍変動に関する情報を取得するという方法を採用する。
【0065】
図１０は、第２実施形態の生体信号計測装置１の機能構成の一例を示すブロック図である。第１実施形態の構成（図４）との違いは、ＥＣＧ信号品質判定部２３及びＰＰＧ信号品質判定部３３を備えた点である。ＥＣＧ信号品質判定部２３は、ＥＣＧ信号の品質の良否（すなわち、ＡＦ判定などの目的に適う精度ないし信頼性のあるデータが計測できているか否か）を判定する部分である。ＰＰＧ信号品質判定部３３は、ＰＰＧ信号の品質の良否（すなわち、ＡＦ判定などの目的に適う精度ないし信頼性のあるデータが計測できているか否か）を判定する部分である。
【0066】
【0067】
単位時間分のＥＣＧ信号が計測され（ステップＳ１００）、心拍情報が算出された（ステップＳ１０１）後、ＥＣＧ信号品質判定部２３が、ステップＳ１００で取り込まれた単位時間分のＥＣＧ信号の品質を評価する（ステップＳ２００）。信号品質の評価にはどのような指標を用いてもよい。以下にＥＣＧ信号の評価指標の一例を述べる。
【0068】
・ゼロクロス数（ＺＣ）：ＥＣＧ信号が基線と交わる頻度。例えば、ゼロクロス数が１００回／１秒よりも多い場合は、通常の基線変動では考えられないため、「信号品質＝不
良」と判定する。
良」と判定する。
【0069】
・相対的なパワースペクトル密度比（ＲＳＱＩ）：ＥＣＧ信号の特徴的な波形であるＰ波、ＱＲＳ波、Ｔ波のエネルギーが集中する周波数領域のパワースペクトル密度と、ＥＣＧ信号全体のパワースペクトル密度の比。ＲＳＱＩが所定の閾値より低い場合は、「信号品質＝不良」と判定する。
【0070】
他方、単位時間分のＰＰＧ信号が計測され（ステップＳ１１０）、心拍情報が算出された（ステップＳ１１１）後、ＰＰＧ信号品質判定部３３が、ステップＳ１１０で取り込まれた単位時間分のＰＰＧ信号の品質を評価する（ステップＳ２１０）。信号品質の評価にはどのような指標を用いてもよい。以下にＰＰＧ信号の評価指標の一例を述べる。
【0071】
・灌流指数（ＰＩ）：ＰＰＧ信号のＡＣ（交流）成分をＤＣ（直流）成分で割った値。ＰＩ値が低いほどＳＮ比が悪い。例えばＰＰＧ信号のＰＩ値が１を下回った場合、「信号品質＝不良」と判定する。
【0072】
・ゼロクロス数（ＺＣ）：ＰＰＧ信号のＡＣ成分の符号が変化する頻度。例えば、ゼロクロス数が１０回／１秒よりも多い場合は、通常の心拍数では考えられないため、「信号品質＝不良」と判定する。
【0073】
・相対的なパワースペクトル密度比（ＲＳＱＩ）：心拍の収縮期及び拡張期の波のエネルギーが集中する周波数領域のパワースペクトル密度と、ＰＰＧ信号全体のパワースペクトル密度の比。ＲＳＱＩが所定の閾値より低い場合は、「信号品質＝不良」と判定する。収縮期及び拡張期の波のエネルギーのほとんどは１～２．２５Ｈｚの周波数領域に集中しているため、例えば、この帯域のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）と信号全体（例えば、０～８Ｈｚ）のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）とから、下記式のようにＲＳＱＩを計算してもよい。
【数1】
【0074】
なお、ＥＣＧ信号やＰＰＧ信号の信号品質の評価指標は上記のものに限られず、どのようなものを用いてもよい。また、１つの評価指標のみで信号品質の良否を決定してもよいし、複数の評価指標の評価結果を総合して最終的な信号品質の良否を決定してもよい。
【0075】
Ｐ波の有無に関する情報は、第１実施形態と同様、ＥＣＧ信号の時系列データから取得される（ステップＳ１０２）。他方、心拍変動に関する情報の取得源については、ＥＣＧ信号とＰＰＧ信号の信号品質に応じて動的に切り替える。具体的には、ＥＣＧ信号の信号品質が良好と判定された場合（ステップＳ２０１）、当該単位時間の心拍変動に関する情報は、ＥＣＧ信号の時系列データから取得される（ステップＳ２０２）。ＥＣＧ信号の信号品質が不良と判定された場合（ステップＳ２０１）、当該単位時間の心拍変動に関する情報は、ＰＰＧ信号の時系列データから取得される（ステップＳ１１２）。ただし、ＰＰＧ信号の信号品質も不良と判定されてしまった場合（ステップＳ２１１）は、当該単位時間のデータは破棄し、ＡＦ判定は行わずに処理を終了する。
【0076】
以後の処理（ステップＳ１２０、Ｓ１２１）は、第１実施形態と同様である。
【0077】
本実施形態の処理によれば、ＥＣＧ信号の品質が良好な期間（すなわち体動が小さいと
き）には、ＥＣＧ信号の方が優先的に利用され、ＥＣＧ信号の品質が悪い期間（すなわち体動が大きいとき）には、ＰＰＧ信号が補完的に利用される。ＰＰＧ信号のピークに比べてＥＣＧ信号のＲ波ピークの方が先鋭であるため、ＥＣＧ信号の方が心拍間隔及び心拍変動をより正確に（時間誤差を小さく）算出することができる。したがって、第１実施形態よりも、心房細動の判定精度を向上することができる。
き）には、ＥＣＧ信号の方が優先的に利用され、ＥＣＧ信号の品質が悪い期間（すなわち体動が大きいとき）には、ＰＰＧ信号が補完的に利用される。ＰＰＧ信号のピークに比べてＥＣＧ信号のＲ波ピークの方が先鋭であるため、ＥＣＧ信号の方が心拍間隔及び心拍変動をより正確に（時間誤差を小さく）算出することができる。したがって、第１実施形態よりも、心房細動の判定精度を向上することができる。
【0078】
＜その他＞
上記実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、電極１１を生体に押し当てた状態で固定するための固定部材としては、上記実施形態のように、電極１１を接触させた状態で生体の測定部分に巻き付くバンド状（帯状）のものの他、生体の測定部分を覆って包む包状のものやリング状のものを用いてもよい。また、固定部材は、生体の測定部分のサイズ（径）に対応するために、伸縮性や変形性を有しているとよい。あるいは、非伸縮性のある素材で作成されている場合は、長さの調節が可能な構造を有しているとよい。電極１１の数は１個以上であればよい。複数の電極１１の場合の配列は１列である必要はなく、２次元アレイ状に配置してもよい。また、等間隔ではなく、電極１１の配置間隔に偏りをつけてもよい。電極１１は、固定部材（バンド１０）に一体であってもよいし、固定部材とは別の構造でもよい。制御本体１２はバンド１０に固定されていなくてもよい。例えば、制御本体１２とバンド１０を別構造とし、制御本体１２とバンド１０（電極１１）との間をケーブルで繋いでもよい。また、脈波センサとしては、ＰＰＧセンサ以外にも、圧脈波センサを用いてもよい。
上記実施形態は、本発明の構成例を例示的に説明するものに過ぎない。本発明は上記の具体的な形態には限定されることはなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、電極１１を生体に押し当てた状態で固定するための固定部材としては、上記実施形態のように、電極１１を接触させた状態で生体の測定部分に巻き付くバンド状（帯状）のものの他、生体の測定部分を覆って包む包状のものやリング状のものを用いてもよい。また、固定部材は、生体の測定部分のサイズ（径）に対応するために、伸縮性や変形性を有しているとよい。あるいは、非伸縮性のある素材で作成されている場合は、長さの調節が可能な構造を有しているとよい。電極１１の数は１個以上であればよい。複数の電極１１の場合の配列は１列である必要はなく、２次元アレイ状に配置してもよい。また、等間隔ではなく、電極１１の配置間隔に偏りをつけてもよい。電極１１は、固定部材（バンド１０）に一体であってもよいし、固定部材とは別の構造でもよい。制御本体１２はバンド１０に固定されていなくてもよい。例えば、制御本体１２とバンド１０を別構造とし、制御本体１２とバンド１０（電極１１）との間をケーブルで繋いでもよい。また、脈波センサとしては、ＰＰＧセンサ以外にも、圧脈波センサを用いてもよい。
【0079】
本明細書は以下の開示を含む。
【0080】
［付記１］
ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置（１）であって、
前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するＥＣＧセンサ（１４）と、
前記ユーザーの脈波を計測する脈波センサ（１５）と、
前記ＥＣＧセンサ（１４）により得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサ（１５）により得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得する情報処理部（１６）と、を有する、
生体信号計測装置（１）。
ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置（１）であって、
前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するＥＣＧセンサ（１４）と、
前記ユーザーの脈波を計測する脈波センサ（１５）と、
前記ＥＣＧセンサ（１４）により得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサ（１５）により得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得する情報処理部（１６）と、を有する、
生体信号計測装置（１）。
【0081】
［付記２］
前記心電波形の異常に関する情報は、Ｐ波の有無に関する情報を含み、
前記情報処理部（１６）は、常時計測される前記ＥＣＧ信号及び前記脈波の時系列データから取得された前記心拍変動に関する情報と前記Ｐ波の有無に関する情報に基づいて、心房細動の発生を検出する、
付記１に記載の生体信号計測装置（１）。
前記心電波形の異常に関する情報は、Ｐ波の有無に関する情報を含み、
前記情報処理部（１６）は、常時計測される前記ＥＣＧ信号及び前記脈波の時系列データから取得された前記心拍変動に関する情報と前記Ｐ波の有無に関する情報に基づいて、心房細動の発生を検出する、
付記１に記載の生体信号計測装置（１）。
【0082】
［付記３］
前記情報処理部（１６）は、所定の計測期間における心房細動の検出結果に基づいて心房細動に関する指標を生成し、記録又は出力する、
付記２に記載の生体信号計測装置（１）。
前記情報処理部（１６）は、所定の計測期間における心房細動の検出結果に基づいて心房細動に関する指標を生成し、記録又は出力する、
付記２に記載の生体信号計測装置（１）。
【0083】
［付記４］
前記心房細動に関する指標は、前記所定の計測期間における最長の心房細動持続時間、前記所定の計測期間における心房細動発生回数、及び、前記所定の計測期間における心房細動の累積時間の少なくともいずれかを含む、
付記３に記載の生体信号計測装置（１）。
前記心房細動に関する指標は、前記所定の計測期間における最長の心房細動持続時間、前記所定の計測期間における心房細動発生回数、及び、前記所定の計測期間における心房細動の累積時間の少なくともいずれかを含む、
付記３に記載の生体信号計測装置（１）。
【0084】
［付記５］
前記情報処理部（１６）は、前記ＥＣＧ信号の時系列データから前記心電波形の異常に関する情報を取得し、前記脈波の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得する、
付記１～付記４のいずれかに記載の生体信号計測装置（１）。
前記情報処理部（１６）は、前記ＥＣＧ信号の時系列データから前記心電波形の異常に関する情報を取得し、前記脈波の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得する、
付記１～付記４のいずれかに記載の生体信号計測装置（１）。
【0085】
［付記６］
前記情報処理部（１６）は、
前記ＥＣＧ信号の信号品質の良否を判定するＥＣＧ信号品質判定部（２３）と前記脈波の信号品質の良否を判定する脈波信号品質判定（３３）を有し、
前記ＥＣＧ信号の信号品質が良好と判定されている期間は、前記ＥＣＧ信号の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得し、
前記ＥＣＧ信号の信号品質が不良と判定されている期間は、前記脈波の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得する、
付記１～付記５のいずれかに記載の生体信号計測装置（１）。
前記情報処理部（１６）は、
前記ＥＣＧ信号の信号品質の良否を判定するＥＣＧ信号品質判定部（２３）と前記脈波の信号品質の良否を判定する脈波信号品質判定（３３）を有し、
前記ＥＣＧ信号の信号品質が良好と判定されている期間は、前記ＥＣＧ信号の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得し、
前記ＥＣＧ信号の信号品質が不良と判定されている期間は、前記脈波の時系列データから前記心拍変動に関する情報を取得する、
付記１～付記５のいずれかに記載の生体信号計測装置（１）。
【0086】
［付記７］
乾式の電極（１１）と、
前記電極（１１）を前記ユーザーの体肢に押し当てた状態で固定する部材（１０）と、を有しており、
前記ＥＣＧセンサ（１４）は、前記部材（１０）によって固定された前記電極（１１）によりＥＣＧ信号を計測する、
付記１～付記６のいずれかに記載の生体信号計測装置（１）。
乾式の電極（１１）と、
前記電極（１１）を前記ユーザーの体肢に押し当てた状態で固定する部材（１０）と、を有しており、
前記ＥＣＧセンサ（１４）は、前記部材（１０）によって固定された前記電極（１１）によりＥＣＧ信号を計測する、
付記１～付記６のいずれかに記載の生体信号計測装置（１）。
【0087】
［付記８］
前記脈波センサ（１５）は、ＰＰＧ（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）センサである、
付記１～付記７のいずれかに記載の生体信号計測装置（１）。
前記脈波センサ（１５）は、ＰＰＧ（Ｐｈｏｔｏｐｌｅｔｈｙｓｍｏｇｒａｐｈｙ）センサである、
付記１～付記７のいずれかに記載の生体信号計測装置（１）。
【0088】
［付記９］
ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置（１）の制御方法であって、
ＥＣＧセンサ（１４）により、前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するステップと、
脈波センサ（１５）により、前記ユーザーの脈波を計測するステップと、
前記ＥＣＧセンサ（１４）により得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサ（１５）により得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得するステップと、を有する、
生体信号計測装置（１）の制御方法。
ユーザーに装着され、生体信号の常時計測を行う生体信号計測装置（１）の制御方法であって、
ＥＣＧセンサ（１４）により、前記ユーザーの体肢においてＥＣＧ信号を計測するステップと、
脈波センサ（１５）により、前記ユーザーの脈波を計測するステップと、
前記ＥＣＧセンサ（１４）により得られたＥＣＧ信号の時系列データと前記脈波センサ（１５）により得られた脈波の時系列データに基づいて、心拍変動に関する情報と心電波形の異常に関する情報とを取得するステップと、を有する、
生体信号計測装置（１）の制御方法。
【符号の説明】
【0089】
１：生体信号計測装置
１０：バンド
１１：電極
１２：制御本体
１３：固定機構
１４：ＥＣＧセンサ
１５：脈波センサ
１６：情報処理部
１０：バンド
１１：電極
１２：制御本体
１３：固定機構
１４：ＥＣＧセンサ
１５：脈波センサ
１６：情報処理部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】