JP6308294B2 - 脈波伝播時間計測装置および生体状態推定装置 - Google Patents
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Description
上述した実施形態では、第1、第2の光電脈波信号を検出するために、第1発光素子11および第1受光素子12を有する第1光電脈波センサ10と、第2発光素子21および第2受光素子22を有する第2光電脈波センサ20を用いたが、図8に示されるように、第1発光素子11と第2発光素子21とを共通化(すなわち第1光電脈波センサ10と第2光電脈波センサ20とで共有)する構成とすることもできる。図8は、第1変形例に係る脈波伝播時間計測装置1Bを用いた生体状態推定装置3Bの構成を示すブロック図である。なお、図8において上記実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
上述した実施形態では、第1、第2の光電脈波信号を検出するために、第1発光素子11および第1受光素子12を有する第1光電脈波センサ10と、第2発光素子21および第2受光素子22を有する第2光電脈波センサ20を用いたが、図9に示されるように、第1受光素子12と第2受光素子22とを共通化(すなわち第1光電脈波センサ10と第2光電脈波センサ20とで共有)する構成とすることもできる。図9は、第2変形例に係る脈波伝播時間計測装置1Cを用いた生体状態推定装置3Cの構成を示すブロック図である。図9において上記実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。なお、この場合、増幅部等も共有する構成としてもよい。
上述した実施形態では、橈骨動脈の血流に応じた第1の光電脈波信号を検出するために、第1発光素子11および第1受光素子12を有する第1光電脈波センサ10を用いたが、図10に示されるように、第1光電脈波センサ10に代えて、圧電素子14を有し圧電脈波信号を検出する圧電脈波センサ13を用いる構成とすることもできる。図8は、第3変形例に係る脈波伝播時間計測装置1Dを用いた生体状態推定装置3Dの構成を示すブロック図である。なお、図10において上記実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号が付されている。
1a 接触面
3,3B,3C,3D 生体状態推定装置
10 第1光電脈波センサ
11 第1発光素子
12 第1受光素子
13 圧電脈波センサ
14 圧電素子
20,20B,20C 第2光電脈波センサ
20D 光電脈波センサ
21 第2発光素子
21D 発光素子
22 第2受光素子
22D 受光素子
30 信号処理ユニット
310 第1信号処理部
320 第2信号処理部
311,321 増幅部
312,322 アナログフィルタ
313,323 A/Dコンバータ
314,324 ディジタルフィルタ
315,325 2階微分処理部
316,326 ピーク検出部
318,328 ピーク補正部
330 脈波伝播時間計測部
340 脈波伝播時間記憶部
341 相関情報記憶部
350 生体状態推定部
50 表示部
51 前腕部加温部
100 脈波センシング部
200 本体部
210 ベルト
Claims (24)
- 第1発光素子と第1受光素子とを有し第1の光電脈波信号を検出する第1光電脈波センサと、
第2発光素子と第2受光素子とを有し第2の光電脈波信号を検出する第2光電脈波センサと、
前記第1光電脈波センサにより検出された第1の光電脈波信号、及び、前記第2光電脈波センサにより検出された第2の光電脈波信号それぞれのピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピーク検出手段により検出された第1の光電脈波信号のピークと第2の光電脈波信号のピークとの時間差から脈波伝播時間を求める脈波伝播時間演算手段と、を備え、
前記第1光電脈波センサおよび前記第2光電脈波センサは、装着時に身体と接触する一の接触面に配置され、
前記第2光電脈波センサは、毛細血管の血流に応じた前記第2の光電脈波信号を検出し、
前記第1光電脈波センサは、前記毛細血管よりも太い動脈の血流に応じた前記第1の光電脈波信号を検出することを特徴とする脈波伝播時間計測装置。 - 前記第2発光素子と第2受光素子との間隔は、前記第1発光素子と第1受光素子との間隔よりも短いことを特徴とする請求項1に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 前記第1発光素子は、波長が800〜1000nmの光を出力し、
前記第2発光素子は、波長が450〜580nmの光を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の脈波伝播時間計測装置。 - 第1発光素子と第1受光素子とを有し第1の光電脈波信号を検出する第1光電脈波センサと、
前記第1発光素子と第2受光素子とを有し第2の光電脈波信号を検出する第2光電脈波センサと、
前記第1光電脈波センサにより検出された第1の光電脈波信号、及び、前記第2光電脈波センサにより検出された第2の光電脈波信号それぞれのピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピーク検出手段により検出された第1の光電脈波信号のピークと第2の光電脈波信号のピークとの時間差から脈波伝播時間を求める脈波伝播時間演算手段と、を備え、
前記第1光電脈波センサおよび前記第2光電脈波センサは、装着時に身体と接触する一の接触面に配置され、
前記第2光電脈波センサは、毛細血管の血流に応じた前記第2の光電脈波信号を検出し、
前記第1光電脈波センサは、前記毛細血管よりも太い動脈の血流に応じた前記第1の光電脈波信号を検出することを特徴とする脈波伝播時間計測装置。 - 前記第1発光素子と第2受光素子との間隔は、前記第1発光素子と第1受光素子との間隔よりも短いことを特徴とする請求項4に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 第1発光素子と第1受光素子とを有し第1の光電脈波信号を検出する第1光電脈波センサと、
第2発光素子と前記第1受光素子とを有し第2の光電脈波信号を検出する第2光電脈波センサと、
前記第1光電脈波センサにより検出された第1の光電脈波信号、及び、前記第2光電脈波センサにより検出された第2の光電脈波信号それぞれのピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピーク検出手段により検出された第1の光電脈波信号のピークと第2の光電脈波信号のピークとの時間差から脈波伝播時間を求める脈波伝播時間演算手段と、を備え、
前記第1光電脈波センサおよび前記第2光電脈波センサは、装着時に身体と接触する一の接触面に配置され、
前記第2光電脈波センサは、毛細血管の血流に応じた前記第2の光電脈波信号を検出し、
前記第1光電脈波センサは、前記毛細血管よりも太い動脈の血流に応じた前記第1の光電脈波信号を検出することを特徴とする脈波伝播時間計測装置。 - 前記第2発光素子と第1受光素子との間隔は、前記第1発光素子と第1受光素子との間隔よりも短いことを特徴とする請求項6に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 前記第1発光素子は、波長が800〜1000nmの光を出力し、
前記第2発光素子は、波長が450〜580nmの光を出力することを特徴とする請求項6又は7に記載の脈波伝播時間計測装置。 - 前記ピーク検出手段は、前記第1の光電脈波信号の振幅が所定値以下の場合には、エラーであると判定することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 前記第1光電脈波センサの位置は、可変できることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 前記第1光電脈波センサおよび前記第2光電脈波センサは、装着時に手首と接触する一の接触面に配置され、
前記第1光電脈波センサは、橈骨動脈の血流に応じた前記第1の光電脈波信号を検出することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置。 - 装着時に、前記第1光電脈波センサが、橈骨動脈上の表皮と接触するように、前記接触面上に配置されていることを特徴とする請求項11に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 前記接触面の内、前記第1光電脈波センサが配設されている領域は、該第1光電脈波センサが配設されていない領域よりも、装着時に、手首側に凸状に出っ張るように形成されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 発光素子と受光素子とを有し光電脈波信号を検出する光電脈波センサと、
圧電素子を有し圧電脈波信号を検出する圧電脈波センサと、
前記光電脈波センサにより検出された光電脈波信号、及び、前記圧電脈波センサにより検出された圧電脈波信号それぞれのピークを検出するピーク検出手段と、
前記ピーク検出手段により検出された光電脈波信号のピークと圧電脈波信号のピークとの時間差から脈波伝播時間を求める脈波伝播時間演算手段と、を備え、
前記光電脈波センサおよび前記圧電脈波センサは、装着時に身体と接触する一の接触面に配置され、
前記光電脈波センサは、毛細血管の血流に応じた前記光電脈波信号を検出し、
前記圧電脈波センサは、前記毛細血管よりも太い動脈の血流に応じた前記圧電脈波信号を検出することを特徴とする脈波伝播時間計測装置。 - 前記ピーク検出手段は、前記圧電脈波信号の振幅が所定値以下の場合には、エラーであると判定することを特徴とする請求項14に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 前記圧電脈波センサの位置は、可変できることを特徴とする請求項14又は15に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 前記光電脈波センサおよび前記圧電脈波センサは、装着時に手首と接触する一の接触面に配置され、
前記圧電脈波センサは、橈骨動脈の血流に応じた前記圧電脈波信号を検出することを特徴とする請求項14〜16のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置。 - 装着時に、前記圧電脈波センサが、橈骨動脈上の表皮と接触するように、前記接触面上に配置されていることを特徴とする請求項17に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 前記接触面の内、前記圧電脈波センサが配設されている領域は、該圧電脈波センサが配設されていない領域よりも、装着時に、手首側に凸状に出っ張るように形成されていることを特徴とする請求項14〜18のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 前記脈波伝播時間演算手段は、求めた脈波伝播時間が所定値以下の場合には、検出された第1の光電脈波信号、第2の光電脈波信号がノイズであると判定することを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置。
- 請求項1〜20のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置と、
脈拍間隔の変化率を取得する脈拍間隔変化率取得手段と、
前記脈拍間隔変化率取得手段により取得された脈拍間隔の変化率のばらつきに基づいて、脈拍リズム異常を判定する脈拍リズム異常判定手段と、を備えることを特徴とする生体状態推定装置。 - 請求項1〜20のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置と、
前記脈波伝播時間演算手段により求められた脈波伝播時間が、所定のしきい値以下の場合に、睡眠に適した状態になっていないと判定する睡眠状態判定手段と、を備えることを特徴とする生体状態推定装置。 - 前記睡眠状態判定手段により睡眠に適した状態になっていないと判定された場合に、前腕部の温度を上げる前腕部加温手段をさらに備えることを特徴とする請求項22に記載の生体状態推定装置。
- 請求項1〜20のいずれか1項に記載の脈波伝播時間計測装置と、
脈波伝播時間と自律神経機能との関係に基づいて予め定められた自律神経機能相関情報を記憶する相関情報記憶手段と、
前記脈波伝播時間演算手段により求められた脈波伝播時間、及び、前記相関情報記憶手段に記憶されている自律神経機能相関情報に基づいて、使用者の自律神経機能を推定する生体状態推定手段と、を備えることを特徴とする生体状態推定装置。
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