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指標算出装置、指標算出システム、指標算出方法、および制御プログラム UPDATE

国内特許コード P160013334
整理番号 S2015-0465-N0
掲載日 2016年10月5日
出願番号 特願2015-028058
公開番号 特開2016-150065
出願日 平成27年2月16日(2015.2.16)
公開日 平成28年8月22日(2016.8.22)
発明者
  • 鈴木 哲
  • 隅岡 義史
出願人
  • 学校法人 関西大学
発明の名称 指標算出装置、指標算出システム、指標算出方法、および制御プログラム UPDATE
発明の概要 【課題】重回帰式を用いることなく脈圧と相関のある指標を算出する指標算出装置を提供する。
【解決手段】指標算出装置10は、心拍性信号から脈波伝搬速度を算出する脈波伝搬速度算出部15と、上記心拍性信号から血管径変化量を算出する血管径変化量算出部12と、上記脈波伝搬速度の自乗に上記血管径変化量を乗じて上記生体の脈圧と相関のある指標を算出する指標算出部16と、を備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


一般的な血圧測定方法として、直接法と間接法とが知られている。直接法とは、観血的方法とも呼ばれるもので、被検者の動脈の内圧を直接連続して測定する方法である。具体的には、被検者の血管にカテーテルを導入し、血液凝固を抑制するための抗血小板凝固薬(ヘパリンなど)を血管内に微量注入しながら、血管内から血液の一部をカテーテル内へ導き、血圧測定を行う方法である。この直接法は、測定される血圧値の信頼性が高いことから、手術中の血圧モニタに利用される。しかし、医療機関など以外(例えば、家庭)で手軽に実施できる血圧測定法ではなく、この方法を実施する際には衛生面での注意が必要で、合併症を起こす可能性もある。また、解析も複雑である。



一方の間接法は、非観血的方法とも呼ばれ、被検者の血圧を非連続的に測定する方法と、連続的に測定する方法とがある。非連続的に測定する方法としては、聴診法(コロトコフ法)、振動法(オシロメトリック法)、および超音波ドップラー法が挙げられ、連続的に測定する方法としては、トノメータ(トノメトリ)法および容積補償法が挙げられる。この間接法は、基本的には、測定の際に被検者の体に接触して外力を加えるアクティブな方法である。



すなわち、間接法は、減圧時に止められていた血流が再び生じる時に加えられている圧力が血圧に相当するとの考え方に基づいている。このため、間接法では、被検者の血管に加圧して血流が止められた状態を作り、その後、血流が生じるまで徐々に減圧する工程が含まれる。被検者の体の一部に圧力を加える器具としては、カフやマンシェットなどが知られている。間接法は、自動で血圧を測定する血圧計に利用されており、間接法を利用した血圧計は、医療上の専門技術を必要とせず手軽であり、健康診断や家庭での日常的な健康管理などの用途に広く用いられている。



ここで、図11を参照して、上記の直接法または間接法で測定される血圧値について簡単に説明する。図11はヒトの血圧値の経時的変化を模式的に示したものである。血圧は、心臓の拍動によって生じるものであり、収縮期に上昇し、拡張期に下降する。このため、血圧値の経時変化は、図示のような周期的な変動となる。



この波形において、一周期における血圧の最大値を収縮期血圧(最高血圧)と呼び、図8では、Pと表記している。一方、一周期における血圧の最小値を拡張期血圧(最低血圧)と呼び、図8では、Pと表記している。また、脈圧ΔPは、
ΔP=P-P
として算出される。脈圧ΔPは、太い血管に生じる動脈硬化の指標とされる。



ここで、病院や保健所で看護師や医師を目の前にすると血圧が異常値を示す「白衣血圧」と呼ばれる現象が知られているように、血圧は被検者の情動の変化によって敏感に変化する。そのため、被検者の血圧を計測する場合、理想的には、血圧が計測されていることに被検者が無自覚であることが望ましい、と考えられている。



しかし、間接法による血圧測定を受ける被検者は、指先あるいは上腕部など体の一部にカフやマンシェットを取り付けられ、該体の一部を加圧され、また、血圧測定の際に作動するポンプ、およびサーボモータが発する音を聞くことになる。また、カフ圧によって圧迫された箇所においてうっ血が生じる可能性があり、高血圧患者や高齢者に対する負担を強いる。さらに、被検者の皮膚の状態によってはカフの取り付けが困難である場合もある。したがって、上述の間接法は、被検者にストレスを感じさせることなく血圧を測定することができないので、理想的な血圧測定法とはいえない。



このため、カフ等を用いることなく、心電信号や脈波信号などを用いて血圧の推定値を算出する方法が検討されている。例えば、下記の特許文献1には、光学式の脈波センサから得た脈波信号を解析して取得した特徴量を所定の算出式に代入することによって、血圧の推定値を算出することが記載されている。また、下記の非特許文献1、2にも、光電容積脈波を用いることにより、カフを用いることなく血圧を推定する技術が開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、脈圧と相関のある指標を算出する指標算出装置等に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
生体の脈圧と相関のある指標を算出する指標算出装置であって、
上記生体の心拍に起因する周期的な波形を有する心拍性信号から上記生体における脈波の伝搬速度を示す第1パラメータを算出する脈波伝搬速度算出部と、
上記心拍性信号から上記生体の血管径の変化量を示す第2パラメータを算出する血管径変化量算出部と、
上記第1パラメータと上記第2パラメータとを用いて上記生体の脈圧と相関のある指標を算出する指標算出部と、を備えていることを特徴とする指標算出装置。

【請求項2】
上記指標算出部は、上記第1パラメータの自乗に上記第2パラメータを乗じて上記指標を算出することを特徴とする請求項1に記載の指標算出装置。

【請求項3】
上記生体の複数の異なる測定位置で測定された上記心拍性信号から、当該測定位置間における上記心拍性信号の伝搬時間を算出する伝搬時間算出部を備え、
上記脈波伝搬速度算出部は、上記測定位置間の距離を上記伝搬時間で除した値を上記第1パラメータとして算出することを特徴とする請求項1または2に記載の指標算出装置。

【請求項4】
上記伝搬時間算出部は、上記伝搬時間の算出に用いる心拍性信号間の相関を示す相関関数を生成し、該相関関数を用いて上記伝搬時間を算出することを特徴とする請求項3に記載の指標算出装置。

【請求項5】
上記血管径変化量算出部は、上記心拍性信号の振幅を上記第2パラメータとして算出することを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の指標算出装置。

【請求項6】
マイクロ波が上記生体で反射した信号から上記心拍性信号を抽出する心拍性信号抽出部を備えていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の指標算出装置。

【請求項7】
生体の脈圧と相関のある指標を算出する指標算出システムであって、
上記生体の心拍に起因する周期的な波形を有する信号を検出する検出器と、
請求項1から6の何れか1項に記載の指標算出装置と、を含むことを特徴とする指標算出システム。

【請求項8】
生体の脈圧と相関のある指標を算出する指標算出装置が実行する指標算出方法であって、
上記生体の心拍に起因する周期的な波形を有する心拍性信号から上記生体における脈波の伝搬速度を示す第1パラメータを算出するステップと、
上記心拍性信号から上記生体の血管径の変化量を示す第2パラメータを算出するステップと、
上記第1パラメータと上記第2パラメータとを用いて上記生体の脈圧と相関のある指標を算出するステップと、を含むことを特徴とする指標算出方法。

【請求項9】
請求項1に記載の指標算出装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記脈波伝搬速度算出部、上記血管径変化量算出部、および上記指標算出部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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