JP6395769B2 - 血流測定装置、算出システム、算出方法、算出プログラム、血流測定方法及び血流測定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、血流測定装置、算出システム、算出方法、算出プログラム、血流測定方法及び血流測定プログラムに関する。

従来、唾液中のアミラーゼからストレスの状態を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１）。ここで、自律神経が働くことによる生体反応をストレスという。

特開２００２−１６８８６０号公報

しかしながら、自律神経の状態を測定するたびに唾液を採取することは、被験者に対して負担が大きい。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、自律神経の状態を測定することが可能である血流測定装置、算出システム、算出方法、算出プログラム、血流測定方法及び血流測定プログラムを提供することにある。

一態様の血流測定装置は、
自律神経の状態と血流波高との関係を記憶する記憶部と、
被検部位からの散乱光を受光する受光部と、
受光した前記散乱光の周波数のドップラーシフトに基づいて測定した血流量から血流波高を測定する血流測定部と、
記憶した前記関係と対象の前記血流波高とに基づいて、前記対象の自律神経の状態を算出する制御部と、
を備える。
また、一態様の血流測定装置は、
自律神経の状態と血流との関係を記憶する記憶部と、
血流を測定する血流測定部と、
前記記憶された関係と前記測定された血流とに基づいて、自律神経の状態を算出する制御部と、を備え、
前記自律神経の状態と血流との関係は、対象に刺激を与えた場合に測定される前記対象のアミラーゼと、前記測定された血流との関係に基づいて算出されるものである。

一態様の算出システムは、
自律神経の状態と血流波高との関係を記憶する記憶部と、
被検部位からの散乱光を受光する受光部と、
受光した前記散乱光の周波数のドップラーシフトに基づいて測定した血流量から血流波高を測定する血流測定部と、
記憶した前記関係と対象の前記血流波高とに基づいて、前記対象の自律神経の状態を算出する制御部と、
を備える。
また、一態様の算出システムは、
対象に刺激を与えた場合の前記対象のアミラーゼを測定するアミラーゼ測定部と、
血流を測定する血流測定部と、
前記測定されたアミラーゼと、前記測定された血流との関係に基づいて、自律神経の状態と前記血流との関係を算出する制御部と、
を備える。

一態様の血流測定方法は、
自律神経の状態と血流波高との関係を記憶する工程と、
被検部位からの散乱光を受光する工程と、
受光した前記散乱光の周波数のドップラーシフトに基づいて測定した血流量から血流波高を測定する工程と、
記憶した前記関係と対象の前記血流波高とに基づいて、前記対象の自律神経の状態を算出する工程と、
を備える。
また、一態様の血流測定方法は、
自律神経の状態と血流との関係を記憶する工程と、
血流を測定する工程と、
前記記憶された関係と前記測定された血流とに基づいて、自律神経の状態を算出する工程と、を備え、
前記自律神経の状態と血流との関係は、対象に刺激を与えた場合に測定される前記対象のアミラーゼと、前記測定された血流との関係である。

一態様の血流測定プログラムは、
コンピュータに、
被検部位からの散乱光を受光する工程と、
受光した前記散乱光の周波数のドップラーシフトに基づいて測定した血流量から血流波高を測定する工程と、
前記血流波高と、記憶部に記憶されている自律神経の状態と血流波高との関係と、に基づいて自律神経の状態を算出する工程と、
を実行させる。
また、一態様の血流測定プログラムは、
コンピュータに、
血流を測定する工程と、
前記血流と、記憶部に記憶されている対象に刺激を与えた場合に測定される前記対象のアミラーゼと前記測定された血流との関係と、に基づいて前記対象の自律神経の状態を算出する工程と、
を実行させる。

本開示の一実施形態に係る血流測定装置、算出システム、算出方法、算出プログラム、血流測定方法及び血流測定プログラムによれば、自律神経の状態を測定することが可能である。

本開示の一実施形態に係る算出システムの概略構成図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本開示の一実施形態に係る算出システムの概略構成を示す機能ブロック図である。 対象の血流量、血流波高及びアミラーゼ濃度の測定結果を示す図である。 血流波高の測定方法を示す図である。 血流量及び血流波高とアミラーゼ濃度との関連付けを示す図である。 別の対象の血流波高及びアミラーゼ濃度を測定したときの測定結果を示す図である。 本開示の一実施形態に係る算出システムが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

図１は、本開示の一実施形態に係る血流測定装置１が対象に装着された状態での算出システムＳの外観斜視図である。血流測定装置１は、例えば、対象の右耳又は左耳の耳珠を挟み込むように装着されるウェアラブルデバイスである。対象とは、例えば患者、被検者、使用者等である。血流測定装置１の形状は任意であるが、説明の便宜のため、本実施形態に係る血流測定装置１の形状は図１に示すものであるとして説明する。

算出システムＳは血流測定装置１、端末装置２及びアミラーゼ測定装置３を含む。血流測定装置１は端末装置２に有線により接続される。血流測定装置１は端末装置２に無線又は有線と無線の組み合わせにより接続されるとしても良い。端末装置２はアミラーゼ測定装置３に有線で接続される。端末装置２はアミラーゼ測定装置３に無線又は有線と無線の組み合わせにより接続されるとしても良い。

図２に、図１のＡ−Ａ断面図を示す。血流測定装置１による耳珠への圧迫を防ぐために、血流測定装置１と耳珠との間に、伸縮可能且つ柔軟な素材を設けてもよい。この素材は、例えば、シリコンゴム、天然ゴム等のゴム素材である。血流測定装置１は、後述する透過型センサ１２と反射型センサ１３とを備える。

図３は、算出システムＳの概略構成を示す機能ブロック図である。

血流測定装置１は、制御部１１と、透過型センサ１２と、反射型センサ１３（血流測定部１３）と、記憶部１４と、通信部１５とを備える。

制御部１１は、血流測定装置１の全体を制御及び管理するプロセッサである。制御部１１は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサで構成される。当該プログラムは、例えば記憶部１４又は血流測定装置１に接続された外部の記憶媒体等に格納される。制御部１１は、以下に説明する動作を、当該プログラムと協働することにより実現するとしても良い。制御部１１は、透過型センサ１２及び反射型センサ１３の少なくとも一方が取得した生体測定出力に基づいて、血流を測定する。本実施形態において血流の測定とは、血流量及び血流波高の測定である。血流波高は、心臓の１回の拍動のパワーを示しており、血管拡張の指標となる値である。制御部１１は、後述する方法で自律神経の状態を算出する。

ここで、本開示にいう自律神経とは、刺激に反応して、体の機能をコントロールする神経のことをいう。この刺激は、周囲の温度変化、所定の作業、情報、身体的なもの、精神的なものなど様々なものが含まれる。自律神経は、交感神経と副交感神経との２つからなる。交感神経は、活動している場合、緊張している場合、外部からの刺激を感じている場合などに働く神経である。副交感神経は、眠っている場合や、リラックスしている場合などに働く神経である。本開示の自律神経の状態とは、交感神経及び副交感神経の状態をいう。なお、本開示の自律神経の状態は、交感神経若しくは副交感神経の状態のみであるとしても良い。自律神経が働くことによる生体反応はストレスともいう。自律神経の交感神経が働くことによる生体反応をストレスともいう。この生体反応には、身体的なもの又は精神的なものなどが含まれる。そして、刺激は、交感神経系の興奮信号を発生させると考えられている。交感神経系の興奮信号は、体内のアミラーゼの濃度を高めると考えられている。したがって、アミラーゼを測定すれば、対象の自律神経の状態を測定することができる。

透過型センサ１２は、対象の耳珠に測定光を照射して耳珠内部の組織を透過した透過光を受光する。透過型センサ１２は、受光した透過光の光電変換信号を生体測定出力として制御部１１に送信する。透過型センサ１２は、発光部１２ａ及び受光部１２ｂを備える。

発光部１２ａは、制御部１１の制御に基づいてレーザ光を射出する。発光部１２ａは、例えば、血液中に含まれる所定の成分を検出可能な波長のレーザ光を、測定光として対象の耳珠の被検部位に照射する。発光部１２ａは、例えばＬＤ（レーザダイオード：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）により構成される。

受光部１２ｂは、被検部位からの測定光の透過光を受光する。受光部１２ｂは、例えば、ＰＤ（フォトダイオード：Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）により構成される。透過型センサ１２は、受光部１２ｂにおいて受光した透過光の光電変換信号を、生体測定出力として、制御部１１に送信する。

本実施形態に係る透過型センサ１２は、２つの異なる波長のレーザ光を被検部位に照射する。本実施形態に係る透過型センサ１２は、ＬＤを２つ備える。具体的には、発光部１２ａは、波長が約６６０ｎｍのレーザ光を照射するＬＤと、波長が約９４０ｎｍのレーザ光を照射するＬＤとを備える。

反射型センサ１３は、耳珠に測定光を照射して耳珠内部の組織からの反射光（散乱光）を受光する。反射型センサ１３は、受光した散乱光の光電変換信号を、生体測定出力として制御部１１に送信する。反射型センサ１３は、発光部１３ａ及び受光部１３ｂを備える。

発光部１３ａは、制御部１１による制御に基づいてレーザ光を射出する。発光部１３ａは、例えば、血液中に含まれる所定の成分を検出可能な波長のレーザ光を、測定光として被検部位に照射する。発光部１３ａは、例えば１つのＬＤ（レーザダイオード：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）により構成される。

受光部１３ｂは、被検部位からの測定光の散乱光を受光する。受光部１３ｂは、例えば、ＰＤ（フォトダイオード：Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）により構成される。反射型センサ１３は、受光部１３ｂにおいて受光した散乱光の光電変換信号を、生体測定出力として制御部１１に送信する。

制御部１１は、反射型センサ１３から受信した生体測定出力に基づいて、被検部位における血流量及び血流波高を算出する。制御部１１は、ドップラーシフトを利用して、血流量及び血流波高を測定する。以下説明する本実施形態では一例として、自律神経の状態の算出に用いる血流量及び血流波高を、反射型センサ１３を用いて測定するものとして説明する。反射型センサ１３を、本実施形態では血流測定部１３ともいう。代替例として、自律神経の状態の算出に用いる血流量及び血流波高を、透過型センサ１２を用いて測定してもよい。

記憶部１４は、半導体メモリで構成される。記憶部１４は、磁気メモリ等で構成されるとしても良い。記憶部１４は、各種情報や血流測定装置１を動作させるためのプログラム等を記憶する。記憶部１４は、ワークメモリとしても機能する。記憶部１４は、例えば、血流測定部１３が取得した生体測定出力に基づいて制御部１１が算出した血流量及び血流波高を記憶する。また、記憶部１４は、制御部１１により算出された、自律神経の状態と血流との関係を記憶する。

通信部１５は、ネットワークを介して端末装置２等に情報を送受信するインタフェースである。通信部１５は有線若しくは無線又はこれらの組み合わせによる通信機能を有しているとしてもよい。有線の通信機能としては、ＵＳＢやＬＡＮ等であってよい。無線の通信機能としては、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ワイヤレスＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）又は赤外線通信等であってよい。このような通信機能を搭載することにより、血流測定装置１は、例えば、外部の操作端末から操作や制御されることが可能である。また、血流測定装置１は、測定した各種の情報を外部の装置に送信することが可能である。

端末装置２は、例えばスマートフォン、フィーチャーフォン、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレット型ＰＣ等の任意の端末装置である。

端末制御部２１は、端末装置２の全体を制御及び管理するプロセッサである。端末制御部２１は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ等のプロセッサで構成される。当該プログラムは、例えば端末装置２の記憶部又は端末装置２に接続された外部の記憶媒体等に格納される。

表示部２２は、液晶ディスプレイである。表示部２２は、有機ＥＬディスプレイ、又は無機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスでも良い。表示部２２は、例えば、血流測定部１３による血流の測定結果、アミラーゼ濃度の測定を開始する旨及び自律神経の状態の情報等を表示する。自律神経の状態の情報には、血流測定装置１を利用しているユーザの、交感神経の状態、副交感神経の状態、緊張、リラックス、愉快、不愉快、楽しい、苦痛、疲労、快適などの心や身体の状態などの情報を含む。

入力部２３は、対象からの操作入力を受け付ける。入力部２３は、例えば、操作ボタン（操作キー）から構成される。入力部２３をタッチパネルにより構成し、表示部２２の一部に対象からの操作入力を受け付ける操作キーを表示して、対象によるタッチ操作入力を受け付けてもよい。

通信部２４は、ネットワークを介して血流測定装置１及びアミラーゼ測定装置３等に情報を送受信するインタフェースである。通信部２４の構成は通信部１５と同一又は類似であるため説明を省略する。

アミラーゼ測定装置３はアミラーゼ測定部３１を備える。アミラーゼ測定部３１は、対象から採取された唾液に含まれるアミラーゼを測定する。本実施形態においてアミラーゼの測定とは、アミラーゼ濃度の測定である。本実施形態においてアミラーゼ測定部３１は、対象に刺激を与えた場合の対象のアミラーゼ濃度を測定する。アミラーゼ測定装置３は、測定したアミラーゼ濃度を表示する表示部を備えてもよい。また、アミラーゼ測定装置３は、測定したアミラーゼ濃度を端末装置２に出力可能である。

以下、本実施形態に係る算出システムＳを用いた自律神経の状態の算出方法を詳細に説明する。本実施形態において対象は、血流量、血流波高及びアミラーゼ濃度の測定のための試験を行う。本実施形態では、血流量と血流波高の単位はいずれも［ｍｌ／ｍｉｎ］であり、アミラーゼ濃度の単位は［ｋＵ／ｌ］である。血流量と血流波高の単位は、［ｍｌ／ｓ］、［ｌ／ｈ］などでもよい。

アミラーゼ濃度は自律神経の状態を反映していることが一般に知られている。より詳細にすると、アミラーゼ濃度は交感神経系の活性の状態を反映していることが一般に知られている。したがって、対象が不快な刺激を受ければアミラーゼ濃度は上昇し、快適な刺激を受ければアミラーゼ濃度は低下する。このため、血流とアミラーゼとを関連付けることによって、血流と自律神経の状態との関係が明らかになる。当該関係が明らかになる結果、アミラーゼ濃度を測定することなく、血流を測定することによって自律神経の状態を算出することが可能となる。以下で、試験による自律神経の状態の算出方法を詳細に説明する。

対象は、試験中の注意事項の説明を受ける。例えば注意事項は、決して話してはいけないこと及び頭部を微動だにしないこと等である。

次いで対象は、血流測定装置１を耳珠に装着する。代替例として、血流測定装置１の装着場所は対象の鼻や額であってもよい。また、血流測定装置１は、対象等による操作に基づいて端末装置２に接続され、端末装置２はアミラーゼ測定装置３に接続される。

血流測定装置１の血流測定部１３は、対象による血流測定装置１に対する操作に基づいて、対象の血流の測定を開始する。このとき、血流測定装置１に接続された端末装置２の表示部２２は、アミラーゼ濃度の反応が明確になるよう、対象にリラックスして安静にするように促す表示を行う。具体的には表示部２２は、アイマスクを着用するように促す表示を行ってもよいし、音楽を聴くように促す表示を行ってもよい。端末装置２は、端末装置２の音声出力部から音楽を出力してもよい。

血流測定装置１の制御部１１は血流の測定を開始してから所定時間（例えば１０分）が経過したとき、通信部１５を介してその旨を端末装置２に通知する。血流測定部１３はその後も血流の測定を続ける。

所定時間が経過した旨の通知を受けた端末装置２の端末制御部２１は、通知を受けてから所定時間（例えば１０分）、対象に刺激を与え始めるためにテストを開始する。テストとは、対象が片手のみで実施可能な脳のトレーニングテスト等であり、具体的には次の通りである。
・計算
・演算記号の穴埋め
・曜日の暗算
・漢字の読み方
・数字群の中から、最大値又は最小値である数字の探索
・表示される文章を全てひらがなにしたときの文字数
・図形群の中に、指定された図形が存在する数
・文字の色判断やじゃんけんの勝ち負け等の二択クイズ

所定時間が経過した旨の通知を受けた端末装置２の端末制御部２１は、所定時間が経過した旨をアミラーゼ測定装置３に通知する。また、端末装置２の表示部２２は、アミラーゼ測定装置３を用いて唾液中のアミラーゼ濃度を測定するよう促す表示を行う。表示部２２は、この表示を、所定の間隔（例えば２分間隔）で、上記所定時間が経過した旨の通知を受けてから所定時間（例えば２０分）行う。当該表示を視認した対象は、アミラーゼ測定装置３を操作する。

アミラーゼ測定装置３を用いたアミラーゼ濃度の測定方法としては例えば、所定のシートを舌下部に入れて唾液を付着させ、その後、当該シートをアミラーゼ測定装置３に挿入して測定を行う方法等でよい。対象は、端末装置２を操作してテストを受けながら、同時並行でアミラーゼ測定装置３を操作してアミラーゼ濃度を測定する。

端末制御部２１がテストを所定時間（例えば１０分）実施したことを判定すると、表示部２２は、所定時間（例えば１０分）、リラックスして安静にするように促す表示を行う。リラックス中にも、アミラーゼ測定装置３は、対象による操作に基づいて、アミラーゼ濃度の測定を続ける。

アミラーゼ測定装置３は、所定時間の経過によりアミラーゼ濃度の測定が終了すると、端末装置２を介して測定結果を血流測定装置１に送信する。アミラーゼ測定装置３と端末装置２とが接続されていない場合は、代替例として、アミラーゼ測定装置３は測定結果を端末装置２に入力するように促す表示を行ってもよい。

測定された血流（血流量及び血流波高）並びにアミラーゼ（アミラーゼ濃度）の推移を示すグラフを図４に示す。血流波高は、次のように測定値を一部補正した値である。

図５（ａ）は、血流測定部１３によって測定された血流量のグラフを示す図である。血流測定装置１の制御部１１は、上記グラフの値に移動平均をかけて、図５（ｂ）に示すようにグラフを滑らかにする。次いで制御部１１は任意の座標における血流量とその前後の血流量とを比較し、前者が後者よりも小さければ当該任意の座標における血流量を極小値として設定する。極小値座標をＰ２で示す。また制御部１１は、ある１拍における極小値座標Ｐ２から次の１拍における極小値座標までの間の血流量の最大値を極大値と設定する。極大値座標をＰ１で示す。制御部１１は、ある１拍における極大値と極小値との差を血流波高Ｈと設定する。このように血流波高の算出には少なくとも心拍の1拍の時間間隔を必要とする。そのため、以下に説明する血流波高のグラフなどの説明において、時刻ｔの血流波高とは、少なくとも時刻ｔを含んだ一拍の時間間隔における血流波高をいう。

図４を再び参照するに、血流測定装置１が血流の測定を行う時間帯が時刻ｔ０乃至時刻ｔ３２であり、端末制御部２１がテストを行う時間帯が時刻ｔ１０乃至時刻ｔ２０である。また、アミラーゼ測定装置３がアミラーゼ濃度の測定を行う時間帯が時刻ｔ１０乃至時刻ｔ３０である。時刻tｎと時刻ｔ（ｎ＋１）との差は１分である。

時刻ｔ２４でアミラーゼ濃度はピーク（最大値）であるため、このときの唾液が、対象の交感神経の活動が最大であることを示す。交感神経の活動に対するアミラーゼ濃度の応答には１乃至数分を要するため、実際に対象の交感神経の活動が最大であるのは、時刻ｔ２４よりも前である。

次に、図６を参照して本実施形態を説明する。アミラーゼ濃度がピークとなる座標Ｃ３が、血流量がピークとなる座標Ｃ１と一致するようにアミラーゼ濃度のグラフを左上方向に平行移動する。この場合、アミラーゼ濃度のグラフと血流量のグラフとは傾向が略一致する。これは、アミラーゼ濃度がピークとなる座標Ｃ３が、血流波高がピークとなる座標Ｃ２と一致するようにアミラーゼ濃度のグラフを平行移動して関連付けたときも同一または類似である。図６によれば、アミラーゼ濃度のピークは血流波高のピークよりも６分遅れる。そのため、例えば座標Ｃ６は、座標Ｃ４及び座標Ｃ５と関連付けられる。このように制御部１１は、血流量又は血流波高のグラフ上の座標のそれぞれを、６分後のアミラーゼ濃度のグラフ上の座標と関連付けることができる。

上述の通り、アミラーゼ濃度は自律神経の状態を反映することが知られている。そのため、運動又はマッサージ等の外部刺激を加えない状況下では、血流量又は血流波高の推移は、自律神経の状態の推移と一定の相関がある。例えば制御部１１は、時刻ｔ１０においてアミラーゼ濃度が最小であることから、時刻ｔ４において対象の交感神経の活動が最小であると判定する。また制御部１１は、時刻ｔ２４においてアミラーゼ濃度がピークであることから、時刻ｔ１８において対象の交感神経の活動が最大であると判定する。

このように制御部１１は、対象に刺激を与えた場合に測定される対象のアミラーゼと、血流測定部１３により測定された血流との関係に基づいて、自律神経の状態と血流との関係を算出する。また、血流波高のグラフの方が血流量のグラフよりも、アミラーゼ濃度のグラフの形状に類似する傾向がある。そのため、自律神経の状態と血流との関係は、血流波高を測定することによって、より正確に算出される。制御部１１が算出した、自律神経の状態と血流との関係は、記憶部１４に記憶される。自律神経の状態と血流との関係としては、血流が上昇（下降）すれば交感神経の活動が高まる（低下する）するという関係に限られない。他の自律神経の状態と血流との関係としては例えば次の通りである。
・血流波高が１０［ｍｌ／ｍｉｎ］以上のときは対象が刺激を受けていること
・血流波高が１０［ｍｌ／ｍｉｎ］未満のときは、対象は刺激無く安静にしていること
・血流波高が１２［ｍｌ／ｍｉｎ］のときは交換神経の活動が高まること

制御部１１は、測定された血流と、記憶部１４に記憶された、自律神経の状態と血流との関係に基づいて自律神経の状態を算出する。制御部１１は、算出した自律神経の状態を自律神経の状態情報として端末装置２に送信する。端末装置２の端末制御部２１は、表示部２２に自律神経の状態情報を表示させる。自律神経の状態情報とは例えば、対象が刺激を受けているか否か、交感神経の活動が高くなっているか低くなっているか等である。

図７は、図６において血流及びアミラーゼを測定された対象よりも血圧が高い別の対象の血流波高及びアミラーゼ濃度を測定したときのグラフを示す図である。図７に示す通り、血流波高もアミラーゼ濃度も共に時刻ｔ１２でピークである。図６では、アミラーゼ濃度のピークは血流波高のピークよりも６分遅れているが、図７では、アミラーゼ濃度のピークは血流波高のピークと同時である。すなわち、対象の血圧が高いほど、実際に刺激を感じてからアミラーゼ濃度に反映されるまでに要する時間が短い。

このように、血流測定装置１は、初回では、血流とアミラーゼとの関連付けを行い、血流と自律神経の状態との関係を記憶部１４に記憶する。血流測定装置１は、次回からは、当該関係と血流測定部１３により測定された血流とに基づいて自律神経の状態を算出することができる。このとき、アミラーゼ濃度の測定は不要であるため、血流測定装置１は、自律神経の状態を測定することができる。

例えば血流測定装置１の血流測定部１３は、対象による操作に基づいて、所定時間（例えば１０分）、血流を測定する。制御部１１は、測定された血流と、記憶部１４に記憶された、自律神経の状態と血流との関係に基づいて自律神経の状態を算出する。制御部１１は、自律神経の状態を算出すると、自律神経の状態情報として端末装置２に出力する。端末装置２の表示部２２は当該自律神経の状態情報を表示する。

本実施形態に係る算出システムＳは、例えば、マッサージ前後に安静な状態で血流を測定することで、そのマッサージで対象がリラックスしたか否か（気持ちよかったか否か）を判定するために用いることができる。また、本実施形態に係る算出システムＳは、数日間等の期間に亘って自律神経の状態を算出することにより、慢性的な抑うつ度の指標を算出することもできる。

本実施形態に係る算出システムＳが実行する自律神経の状態の算出方法を、図８に示すフローチャートを参照して説明する。

血流測定装置１は対象に装着された後、対象による操作に基づいて血流の測定を開始する（ステップＳ１）。血流量と血流波高のいずれを測定するかは任意である。血流測定装置１は、血流の測定を開始してから所定時間（例：１０分）が経過したか否かを判定し（ステップＳ２）、所定時間が経過していれば（ステップＳ２のＹｅｓ）、所定時間が経過したことを端末装置２に通知する（ステップＳ３）。当該通知を受信した端末装置２は、所定時間が経過したことをアミラーゼ測定装置３に通知する（ステップＳ４）。

血流測定装置１はステップＳ２の後、血流の測定を継続する（ステップＳ５）。端末装置２は、所定時間（例：１０分）、テストを実施する（ステップＳ６）。テストの具体例は上述した通りであるため説明を省略する。このとき対象は、テストを受ける。同時にアミラーゼ測定装置３は、対象による唾液採取操作に基づいて、所定時間（例：２０分）、所定の間隔（例：２分間隔）で、唾液中のアミラーゼ濃度を測定する（ステップＳ７）。

アミラーゼ測定装置３は、アミラーゼ濃度の測定を完了すると、測定結果であるアミラーゼ濃度を、端末装置２を介して血流測定装置１に送信する（ステップＳ８及びステップＳ９）。

測定結果を受信した血流測定装置１は、測定された血流と、測定されたアミラーゼ濃度とを関連付ける（ステップＳ１０）。例えば血流測定装置１は、測定された血流の血流量又は血流波高のピークと、測定されたアミラーゼ濃度のピークとをマッチングすることにより関連付けを行う。この結果、血流測定装置１は、自律神経の状態と血流との関係を算出する。

血流測定装置１は、算出された自律神経の状態と血流との関係を記憶部１４に記憶する（ステップＳ１１）。血流測定装置１は、ステップＳ１１で記憶された関係とステップＳ１で測定された血流とに基づいて、対象が受けた刺激に基づく自律神経の状態を算出する（ステップＳ１２）。

血流測定装置１は、算出した自律神経の状態を自律神経の状態情報として端末装置２に送信する（ステップＳ１３）。端末装置２は当該自律神経の状態情報を表示部２２に表示させる（ステップＳ１４）。このように血流測定装置１は、自律神経の状態と血流との関係を算出し、記憶部１４に記憶する。したがって、血流測定装置１は、次の通り、次の機会に血流を測定するときに、アミラーゼ濃度を測定すること無く、血流に基づいて自律神経の状態を算出することができる。

血流測定装置１は、対象に装着された後、対象による操作に基づいて、所定時間（例：１０分）、対象の血流を測定する（ステップＳ２１）。

血流の測定が完了すると、血流測定装置１は、ステップＳ１０で記憶された関係に基づいて、対象の自律神経の状態を算出する（ステップＳ２２）。血流測定装置１は、算出された自律神経の状態を自律神経の状態情報として端末装置２に送信する（ステップＳ２３）。端末装置２は当該自律神経の状態情報を表示部２２に表示する（ステップＳ２４）。

以上説明したように、本実施形態の血流測定装置１は、自律神経の状態と血流との関係を記憶する記憶部１４と、血流を測定する血流測定部１３と、記憶された関係と測定された血流とに基づいて、自律神経の状態を算出する制御部１１とを備える。本実施形態の血流測定装置１は、血流の測定を非侵襲的に行うことができる。したがって、本実施形態の血流測定装置１は、自律神経の状態を測定することが可能である。

また本実施形態の血流測定装置１は、自律神経の状態と血流との関係を、対象に刺激を与えた場合に測定される対象のアミラーゼと、測定された血流との関係に基づいて算出する。一般に、唾液中のアミラーゼ濃度は、交感神経系の活性を反映することが知られている。このため、自律神経の状態と血流との関係をアミラーゼと血流との関係に基づいて算出すれば、血流の測定によって、より正確に自律神経の状態を算出することが可能となる。

また本実施形態によれば、算出システムＳは、対象に刺激を与えた場合の対象のアミラーゼを測定するアミラーゼ測定部３１と、血流を測定する血流測定部１３とを備える。算出システムＳはさらに、測定されたアミラーゼと測定された血流との関係に基づいて、自律神経の状態と血流との関係を算出する制御部１１を備える。このため、算出システムＳは、測定したアミラーゼ濃度を利用して、血流の測定により自律神経の状態を算出することが可能である。そのため、算出システムＳは、自律神経の状態を可視化することが可能である。

また本実施形態の血流測定部１３は、対象に刺激を与え始める時間の所定時間前から対象の血流を測定する。一般に、刺激に対するアミラーゼ濃度の応答には１乃至数分を要する。そのため、本実施形態の血流測定部１３は、刺激を与えている間に採取されたアミラーゼの濃度と、刺激を与え始める以前の血流との関連付けを行うことが可能である。

また本実施形態の制御部１１は、測定されたアミラーゼの濃度のピークと、測定された血流の血流量又は血流波高のピークとをマッチングさせることにより関連付けを行う。ピークをマッチングすることによって、血流量又は血流波高のグラフの形状は、アミラーゼ濃度のグラフの形状と傾向が略一致する。そのため、本実施形態の血流測定装置１は、血流量又は血流波高の測定値に基づいて自律神経の状態を算出することの信頼性が向上する。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明したが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、本発明を方法の発明として実施するときにも、複数の部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

上記実施形態では、端末装置２の表示部２２は自律神経の状態情報を表示する。端末装置２の表示部２２は、血流測定装置１が表示部を備えて、自律神経の状態情報を表示してもよい。代替例として、血流測定装置１が音声出力部を備えて、自律神経の状態情報を音声として再生してもよい。また、血流測定装置１は、対象による入力操作（例えば、血流の測定及び自律神経の状態の算出を開始する指示）を受け付けるために入力部を備えてもよい。このように構成すれば、血流測定装置１と端末装置２とを接続する必要なく、対象は自身の自律神経の状態を知ることができる。

また上記実施形態では、対象は少なくとも一度は、アミラーゼ測定装置３を操作して自身のアミラーゼ濃度を測定する。しかしながら、血流と自律神経の状態との関係が統計的に（例えばテスト種別毎、性別毎、年齢毎、等）算出し記憶部１４に記憶されていれば、対象は一度もアミラーゼ濃度を測定する必要なく、測定した血流に基づいて自律神経の状態を知ることができる。

また上記実施形態では、血流測定装置１は、血流と自律神経の状態との関連付け、及び自律神経の状態の算出を実行する。しかしながら、それらの処理を端末装置２が実行してもよい。

また上記実施形態では、血流測定装置１が血流の測定を開始してから１０分後に端末装置２がテストを開始する。しかしながら、当該測定の開始後すぐに端末装置２はテストを開始してもよい。端末装置２は、開始１分後、２分後、３分後・・・又は９分後のいずれのタイミングでテストを開始してもよい。

また上記実施形態では、血流測定装置１が備える制御部１１が、透過型センサ１２又は反射型センサ１３が取得した生体測定出力に基づいて生体情報を生成すると説明した。生体情報の生成は、血流測定装置１が備える制御部１１が行う場合に限られない。例えば、血流測定装置１と、有線若しくは無線又はこれらの組み合わせからなるネットワークで接続されたサーバ装置が、制御部１１に相当する機能部を備え、生体情報の生成を行ってもよい。この場合、血流測定装置１は、透過型センサ１２又は反射型センサ１３が取得した生体測定出力を、通信部１５からサーバ装置に送信する。サーバ装置は、生体情報出力に基づいて生体情報を算出し、算出した生体情報を、記憶部に記憶する。このように、サーバ装置が生体情報を算出し、生体情報を記憶する場合、図３に示す全ての機能部を１つの血流測定装置１で実現する場合に比べて、血流測定装置１の小型化等を実現することができる。

１ 血流測定装置
１１ 制御部
１２ 透過型センサ
１２ａ 発光部
１２ｂ 受光部
１３ 反射型センサ（血流測定部）
１３ａ 発光部
１３ｂ 受光部
１４ 記憶部
１５ 通信部
２ 端末装置
２１ 端末制御部
２２ 表示部
２３ 入力部
２４ 通信部
３ アミラーゼ測定装置
３１ アミラーゼ測定部

Claims (14)

1. 自律神経の状態と血流波高との関係を記憶する記憶部と、
   被検部位からの散乱光を受光する受光部と、
   受光した前記散乱光の周波数のドップラーシフトに基づいて測定した血流量から血流波高を測定する血流測定部と、
   記憶した前記関係と対象の前記血流波高とに基づいて、前記対象の自律神経の状態を算出する制御部と、
   を備える、血流測定装置。
2. 前記血流波高は、心拍一拍あたりの前記血流量の最大値と最小値との差である、請求項１に記載の血流測定装置。
3. 自律神経の状態と血流との関係を記憶する記憶部と、
   血流を測定する血流測定部と、
   前記記憶された関係と前記測定された血流とに基づいて、自律神経の状態を算出する制御部と、を備え、
   前記自律神経の状態と血流との関係は、対象に刺激を与えた場合に測定される前記対象のアミラーゼと、前記測定された血流との関係に基づいて算出される、血流測定装置。
4. 自律神経の状態と血流波高との関係を記憶する記憶部と、
   被検部位からの散乱光を受光する受光部と、
   受光した前記散乱光の周波数のドップラーシフトに基づいて測定した血流量から血流波高を測定する血流測定部と、
   記憶した前記関係と対象の前記血流波高とに基づいて、前記対象の自律神経の状態を算出する制御部と、
   を備える、算出システム。
5. 前記血流波高は、心拍一拍あたりの前記血流量の最大値と最小値との差である、請求項４に記載の算出システム。
6. 対象に刺激を与えた場合の前記対象のアミラーゼを測定するアミラーゼ測定部と、
   血流を測定する血流測定部と、
   前記測定されたアミラーゼと、前記測定された血流との関係に基づいて、自律神経の状態と前記血流との関係を算出する制御部と、
   を備える算出システム。
7. 前記血流測定部は、前記対象に刺激を与え始める時間の所定時間前から前記対象の血流を測定し、
   前記制御部は、前記測定された血流と前記測定されたアミラーゼとを関連付けることにより、前記自律神経の状態と前記血流との関係を算出する、請求項６に記載の算出システム。
8. 前記制御部は、前記測定されたアミラーゼの濃度のピークと、前記測定された血流の血流量及び血流波高の少なくとも一方のピークとをマッチングさせることにより前記関連付けを行う、請求項７に記載の算出システム。
9. 自律神経の状態と血流波高との関係を記憶する工程と、
   被検部位からの散乱光を受光する工程と、
   受光した前記散乱光の周波数のドップラーシフトに基づいて測定した血流量から血流波高を測定する工程と、
   記憶した前記関係と対象の前記血流波高とに基づいて、前記対象の自律神経の状態を算出する工程と、
   を備える、血流測定方法。
10. 前記血流波高は、心拍一拍あたりの前記血流量の最大値と最小値との差である、請求項９に記載の血流測定方法。
11. 自律神経の状態と血流との関係を記憶する工程と、
    血流を測定する工程と、
    前記記憶された関係と前記測定された血流とに基づいて、自律神経の状態を算出する工程と、を備え、
    前記自律神経の状態と血流との関係は、対象に刺激を与えた場合に測定される前記対象のアミラーゼと、前記測定された血流との関係である、血流測定方法。
12. コンピュータに、
    被検部位からの散乱光を受光する工程と、
    受光した前記散乱光の周波数のドップラーシフトに基づいて測定した血流量から血流波高を測定する工程と、
    前記血流波高と、記憶部に記憶されている自律神経の状態と血流波高との関係と、に基づいて自律神経の状態を算出する工程と、
    を実行させる、血流測定プログラム。
13. 前記血流波高は、心拍一拍あたりの前記血流量の最大値と最小値との差である、請求項１２に記載の血流測定プログラム。
14. コンピュータに、
    血流を測定する工程と、
    前記血流と、記憶部に記憶されている対象に刺激を与えた場合に測定される前記対象のアミラーゼと前記測定された血流との関係と、に基づいて前記対象の自律神経の状態を算出する工程と、
    を実行させる、血流測定プログラム。

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