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JP2019166150A - Biological information measurement device and biological information measurement program - Google Patents

Biological information measurement device and biological information measurement program Download PDF

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JP2019166150A
JP2019166150A JP2018057119A JP2018057119A JP2019166150A JP 2019166150 A JP2019166150 A JP 2019166150A JP 2018057119 A JP2018057119 A JP 2018057119A JP 2018057119 A JP2018057119 A JP 2018057119A JP 2019166150 A JP2019166150 A JP 2019166150A
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Hideyuki Umekawa
英之 梅川
赤松 学
Manabu Akamatsu
学 赤松
逆井 一宏
Kazuhiro Sakai
一宏 逆井
友暁 小嶋
Tomoaki Kojima
友暁 小嶋
秀明 小澤
Hideaki Ozawa
秀明 小澤
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

To notify measurement accuracy for biological information associated with oxygen circulation time.SOLUTION: When a biological information measurement device 10 measures a degree of oxygen saturation of a subject and measures a cardiac output from a waveform representing variation in the degree of oxygen saturation, the biological information measurement device notifies a degree of reliability D representing a degree of conformance or degree of non-conformance of the waveform of the degree of oxygen saturation relative to measurement of cardiac output in accordance with a conformance condition.SELECTED DRAWING: Figure 15

Description

本発明は、生体情報測定装置、及び生体情報測定プログラムに関する。   The present invention relates to a biological information measuring device and a biological information measuring program.

特許文献1には、呼吸の気流の時間変化を示す気流信号、及び、酸素飽和度の時間変化を示す酸素飽和度信号を取得する信号取得部と、前記気流信号における第一時刻と、前記第一時刻での呼吸再開に対応した酸素飽和度の上昇を示す前記酸素飽和度信号における第二時刻との時間差に基づいて血液の酸素循環時間を測定する循環時間算出部とを有する循環時間測定装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses a signal acquisition unit that acquires an airflow signal that indicates a temporal change in respiratory airflow, an oxygen saturation signal that indicates a temporal change in oxygen saturation, a first time in the airflow signal, and the first A circulation time measuring device having a circulation time calculation unit for measuring the oxygen circulation time of blood based on a time difference from the second time in the oxygen saturation signal indicating an increase in oxygen saturation corresponding to resumption of breathing at one time Is disclosed.

再表2015−190413号Table 2015-190413

従来より、体内に取り込んだ酸素が予め定めた部位まで運搬されるのに要する時間を示す酸素循環時間を用いて生体情報を測定する測定手法の開発が進められている。   2. Description of the Related Art Conventionally, development of a measurement method for measuring biological information using an oxygen circulation time indicating a time required for oxygen taken into the body to be transported to a predetermined site has been advanced.

酸素循環時間は例えば酸素飽和度から推定される。したがって、測定した酸素飽和度が酸素循環時間に関連した生体情報の測定に適する条件を満たさない場合には、当該条件を満たす酸素飽和度を用いて生体情報を測定した場合と比較して、生体情報の測定精度が低下することがある。   The oxygen circulation time is estimated from, for example, oxygen saturation. Therefore, when the measured oxygen saturation does not satisfy the conditions suitable for the measurement of biological information related to the oxygen circulation time, the biological information is compared with the case where the biological information is measured using the oxygen saturation satisfying the conditions. Information measurement accuracy may be reduced.

しかしながら、これまでの酸素循環時間に関連した生体情報の測定では、測定した酸素飽和度が生体情報の測定に適する条件を満たしているか否かに関わらず、生体情報を測定している。したがって、得られた生体情報の測定精度にばらつきが発生することがある。   However, in the measurement of biological information related to the oxygen circulation time so far, the biological information is measured regardless of whether or not the measured oxygen saturation satisfies a condition suitable for the measurement of biological information. Therefore, the measurement accuracy of the obtained biological information may vary.

本発明は、酸素循環時間に関連した生体情報の測定精度を報知することができる生体情報測定装置、及び生体情報測定プログラムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the biological information measuring device which can alert | report the measurement precision of the biological information relevant to oxygen circulation time, and a biological information measurement program.

上記目的を達成するために、請求項1記載の生体情報測定装置の発明は、被測定者の血中の酸素濃度を表す値を測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された前記値の変化を表す波形によって酸素循環時間に関連した生体情報の測定を行う場合、予め定めた条件に従って、前記生体情報の測定に対する前記波形の適合度合い又は不適合度合いを表す指標を報知する報知手段と、を備える。   In order to achieve the above object, the biological information measuring apparatus according to claim 1 includes a measuring unit that measures a value representing an oxygen concentration in the blood of the measurement subject, and the value measured by the measuring unit. When performing measurement of biological information related to oxygen circulation time using a waveform representing a change, informing means for notifying an index representing the degree of conformity or nonconformity of the waveform with respect to the measurement of the biological information according to a predetermined condition, Prepare.

請求項2記載の発明は、前記予め定めた条件として、前記生体情報の測定に適する前記波形の条件が規定されている。   In the invention described in claim 2, the waveform condition suitable for the measurement of the biological information is defined as the predetermined condition.

請求項3記載の発明は、前記予め定めた条件として、前記生体情報の測定に適さない前記波形の条件が規定されている。   According to a third aspect of the invention, the waveform condition that is not suitable for the measurement of the biological information is defined as the predetermined condition.

請求項4記載の発明は、前記予め定めた条件に、前記波形における変曲点の数が含まれ、前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形における変曲点の数に応じた前記指標を報知する。   According to a fourth aspect of the present invention, the predetermined condition includes the number of inflection points in the waveform, and the informing means according to the number of inflection points in the waveform according to the predetermined condition. The indicator is notified.

請求項5記載の発明は、前記予め定めた条件に、前記波形の変曲点における前記値の大きさが含まれ、前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形の変曲点における前記値の大きさに応じた前記指標を報知する。   In the invention according to claim 5, the magnitude of the value at the inflection point of the waveform is included in the predetermined condition, and the informing means at the inflection point of the waveform according to the predetermined condition. The indicator according to the magnitude of the value is notified.

請求項6記載の発明は、前記予め定めた条件に、前記波形の傾きの大きさが含まれ、前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形の傾きの大きさに応じた前記指標を報知する。   According to a sixth aspect of the invention, the predetermined condition includes the magnitude of the slope of the waveform, and the informing means provides the indicator according to the magnitude of the slope of the waveform according to the predetermined condition. Is notified.

請求項7記載の発明は、前記予め定めた条件に、前記波形の傾きのばらつき度合いが含まれ、前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形の傾きのばらつき度合いに応じた前記指標を報知する。   According to a seventh aspect of the present invention, the predetermined condition includes a degree of variation in the slope of the waveform, and the informing means provides the index according to the degree of variation in the inclination of the waveform according to the predetermined condition. Is notified.

請求項8記載の発明は、前記予め定めた条件に、前記波形における変曲点の出現位置に関する情報が含まれ、前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形における変曲点の出現位置に応じた前記指標を報知する。   According to an eighth aspect of the present invention, the predetermined condition includes information related to an appearance position of an inflection point in the waveform, and the notifying unit generates an inflection point in the waveform according to the predetermined condition. The indicator according to the position is notified.

請求項9記載の発明は、前記予め定めた条件は、前記被測定者の呼吸状態によって区分される複数の期間に対して設定され、前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記期間の少なくとも1つにおいて前記指標を報知する。   According to the ninth aspect of the present invention, the predetermined condition is set for a plurality of periods divided by the breathing state of the measurement subject, and the notification means At least one of the indicators is notified.

請求項10記載の発明は、前記測定手段は、前記指標によって前記波形が前記生体情報の測定に適さないことが示された場合、前記値の測定を中止する。   In the tenth aspect of the present invention, when the index indicates that the waveform is not suitable for the measurement of the biological information, the measurement unit stops measuring the value.

請求項11記載の発明は、前記被測定者、又は前記被測定者の前記生体情報を測定する測定者から指示を受け付ける受付手段を備え、前記測定手段は、前記受付手段で前記生体情報の測定を中止する指示を受け付けた場合に、前記値の測定を中止する。   An eleventh aspect of the invention includes an accepting unit that accepts an instruction from the subject or a measurer who measures the biological information of the subject, and the measuring unit measures the biological information by the accepting unit. When the instruction to stop the operation is accepted, the measurement of the value is stopped.

請求項12記載の発明は、前記指標によって前記生体情報の測定に適合することが示された前記波形を用いて、前記生体情報を測定する情報測定手段を備える。   The invention described in claim 12 comprises information measuring means for measuring the biological information using the waveform indicated by the index to be suitable for the measurement of the biological information.

請求項13記載の生体情報測定プログラムの発明は、コンピュータを、請求項1〜請求項12の何れか1項に記載の生体情報測定装置の各手段として機能させる。   The invention of the biological information measurement program according to claim 13 causes a computer to function as each means of the biological information measurement device according to any one of claims 1 to 12.

請求項1、13記載の発明によれば、酸素循環時間に関連した生体情報の測定精度を報知することができる、という効果を有する。   According to invention of Claim 1, 13, it has the effect that the measurement precision of the biometric information relevant to oxygen circulation time can be alert | reported.

請求項2記載の発明によれば、酸素濃度を表す値の変化が予め定めた条件を満たす場合に、測定した酸素濃度を表す値が酸素循環時間に関連した生体情報の測定に適していることを報知することができる、という効果を有する。   According to the second aspect of the present invention, when the change in the value representing the oxygen concentration satisfies a predetermined condition, the measured value representing the oxygen concentration is suitable for measurement of biological information related to the oxygen circulation time. Can be notified.

請求項3記載の発明によれば、酸素濃度を表す値の変化が予め定めた条件を満たす場合に、測定した酸素濃度を表す値が酸素循環時間に関連した生体情報の測定に適していないことを報知することができる、という効果を有する。   According to the third aspect of the present invention, when the change in the value representing the oxygen concentration satisfies a predetermined condition, the measured value representing the oxygen concentration is not suitable for the measurement of biological information related to the oxygen circulation time. Can be notified.

請求項4記載の発明によれば、酸素濃度を表す値における変曲点の数から、酸素循環時間に関連した生体情報の測定精度を報知することができる、という効果を有する。   According to the fourth aspect of the invention, the measurement accuracy of the biological information related to the oxygen circulation time can be notified from the number of inflection points in the value representing the oxygen concentration.

請求項5記載の発明によれば、酸素濃度を表す値における変曲点の大きさから、酸素循環時間に関連した生体情報の測定精度を報知することができる、という効果を有する。   According to the fifth aspect of the present invention, the measurement accuracy of the biological information related to the oxygen circulation time can be notified from the magnitude of the inflection point in the value representing the oxygen concentration.

請求項6記載の発明によれば、酸素濃度を表す値の波形における傾きの大きさから、酸素循環時間に関連した生体情報の測定精度を報知することができる、という効果を有する。   According to the sixth aspect of the present invention, the measurement accuracy of the biological information related to the oxygen circulation time can be notified from the magnitude of the slope in the waveform of the value representing the oxygen concentration.

請求項7記載の発明によれば、酸素濃度を表す値の波形における傾きのばらつき度合いから、酸素循環時間に関連した生体情報の測定精度を報知することができる、という効果を有する。   According to the seventh aspect of the invention, the measurement accuracy of the biological information related to the oxygen circulation time can be notified from the degree of variation in the slope of the waveform of the value representing the oxygen concentration.

請求項8記載の発明によれば、酸素濃度を表す値の波形における変曲点の出現位置から、酸素循環時間に関連した生体情報の測定精度を報知することができる、という効果を有する。   According to the eighth aspect of the invention, the measurement accuracy of the biological information related to the oxygen circulation time can be notified from the appearance position of the inflection point in the waveform of the value representing the oxygen concentration.

請求項9記載の発明によれば、被測定者の呼吸状態によって区分される複数の期間で同じ条件を用いる場合と比較して、酸素循環時間に関連した生体情報の測定精度を高めることができる、という効果を有する。   According to the ninth aspect of the present invention, the measurement accuracy of the biological information related to the oxygen circulation time can be improved as compared with the case where the same condition is used in a plurality of periods classified according to the respiratory state of the measurement subject. Has the effect.

請求項10記載の発明によれば、予め定めた測定精度の範囲を超える生体情報の値が測定されないようにすることができる、という効果を有する。   According to the tenth aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to prevent measurement of the value of biological information that exceeds a predetermined measurement accuracy range.

請求項11記載の発明によれば、生体情報の被測定者又は測定者は、報知される指標の内容に基づいて、生体情報の測定を中止するか否かを選択することができる、という効果を有する。   According to the eleventh aspect of the present invention, the measurement subject or the measurer of the biological information can select whether or not to stop the measurement of the biological information based on the content of the notified indicator. Have

請求項12記載の発明によれば、酸素濃度を表す値の複数の測定結果の中から、酸素循環時間に関連した生体情報の測定に好ましい測定結果を選択することができる、という効果を有する。   According to the twelfth aspect of the invention, it is possible to select a measurement result that is preferable for measurement of biological information related to the oxygen circulation time from a plurality of measurement results of a value representing the oxygen concentration.

血中の酸素飽和度の測定例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a measurement of the oxygen saturation in blood. 生体に吸収される光の吸光量の変化例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a change of the light absorption amount of the light absorbed by the biological body. 酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンの各波長に対する光の吸光量の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the light absorption amount with respect to each wavelength of an oxygenated hemoglobin and a reduced hemoglobin. 第1実施形態に係る生体情報測定装置の構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a living body information measuring device concerning a 1st embodiment. 発光素子及び受光素子の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of a light emitting element and a light receiving element. 発光素子及び受光素子の他の配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of a light emitting element and a light receiving element. 呼吸波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a respiration waveform. 呼吸の停止及び再開に伴う血中の酸素飽和度の変化例を示す図である。It is a figure which shows the example of a change of the oxygen saturation in the blood accompanying the stop and restart of respiration. 呼吸の停止及び再開に伴う血中の酸素飽和度の逆数の変化例を示す図である。It is a figure which shows the example of a change of the reciprocal number of the oxygen saturation in the blood accompanying the stop and restart of respiration. 実測された酸素飽和度の波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform of the measured oxygen saturation. 複数の変曲点を含む酸素飽和度の波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform of the oxygen saturation containing several inflection points. 値の変動に特徴を有する酸素飽和度の波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform of the oxygen saturation characterized by the fluctuation | variation of a value. 波形の傾きに特徴を有する酸素飽和度の波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform of oxygen saturation which has the characteristic in the inclination of a waveform. 生体情報測定装置における電気系統の要部構成例を示す図である。It is a figure which shows the principal part structural example of the electric system in a biological information measuring device. 第1実施形態に係る生体情報測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the biometric information measurement process which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る生体情報測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the biometric information measurement process which concerns on 2nd Embodiment.

以下、本実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、機能が同じ構成要素及び処理には全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is provided to the component and process which have the same function through all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

<第1実施形態>
生体情報測定装置10は生体8に関する情報(生体情報)のうち、特に循環器系に関する生体情報を測定する装置である。循環器系とは、例えば血液のような体液を体内で循環させながら輸送するための器官群を総称するものである。
<First Embodiment>
The biological information measuring device 10 is a device that measures biological information related to the circulatory system among information related to the biological body 8 (biological information). The circulatory system is a general term for a group of organs for transporting a body fluid such as blood while circulating in the body.

循環器系に関する生体情報には複数の値が存在するが、血液を血管に送り出す心臓の状態を示す値の1つとして、例えば心臓から拍出される血液量を表す心拍出量(CO:Cardiac Output)が挙げられる。   Although there are a plurality of values in the biological information related to the circulatory system, as one of the values indicating the state of the heart that sends blood to the blood vessels, for example, the cardiac output (CO: Cardiac Output).

心拍出量が基準値より低下すると例えば左心不全の疑いがあり、心拍出量が基準値より増加すると例えば右心不全の疑いがあることが知られているなど、心拍出量は様々な心臓疾患の検査、又は投薬効果の確認に利用されている。   There are various types of cardiac output, such as suspected left heart failure when the cardiac output falls below the reference value, and suspected right heart failure when the cardiac output increases above the reference value. It is used for examination of heart disease or confirmation of medication effect.

心拍出量の測定方法には、例えば心拍出量の測定対象者である被測定者の肺動脈に、先端にバルーンが付いたカテーテルを挿入し、バルーンを膨張及び収縮させながら血中の酸素飽和度を測定し、測定した酸素飽和度から心拍出量を算出する方法が用いられる。ここで血中の酸素飽和度とは、血中の酸素濃度を示す値の一例であり、血液中のヘモグロビンがどの程度酸素と結合しているかを示す値であり、血中の酸素飽和度が低下するにつれて、例えば貧血等の症状が発生しやすくなることを示すものである。   As a method for measuring cardiac output, for example, a catheter with a balloon at the tip is inserted into the pulmonary artery of a subject who is a measurement target of cardiac output, and oxygen in the blood is expanded and contracted. A method is used in which the saturation is measured and the cardiac output is calculated from the measured oxygen saturation. The oxygen saturation in the blood is an example of a value indicating the oxygen concentration in the blood, a value indicating how much hemoglobin in the blood is bound to oxygen, and the oxygen saturation in the blood is It shows that symptoms such as anemia are likely to occur as the level decreases.

しかしながら、カテーテルを用いた心拍出量の測定方法では、被測定者の血管にカテーテルを挿入する必要があるため外科的処置が必要となり、他の測定方法に比べて被測定者における侵襲性が高くなる。   However, the measurement method of cardiac output using a catheter requires a surgical procedure because it is necessary to insert the catheter into the blood vessel of the measurement subject, and is less invasive in the measurement subject than other measurement methods. Get higher.

したがって、カテーテルを用いた心拍出量の測定方法よりも被測定者の負担が少なくなるように、被測定者の脈波から得られる酸素飽和度を用いて心拍出量を測定する方法が研究されている。脈波とは、心臓による血液の送り出しに伴う血管の拍動変化を示す属性である。   Therefore, there is a method for measuring cardiac output using oxygen saturation obtained from the pulse wave of the subject so that the burden on the subject is less than that of measuring the cardiac output using a catheter. It has been studied. The pulse wave is an attribute that indicates a change in the pulsation of the blood vessel accompanying the delivery of blood by the heart.

まず、図1を参照して、血中の酸素飽和度の測定方法について説明する。   First, a method for measuring the oxygen saturation level in blood will be described with reference to FIG.

図1に示すように、血中の酸素飽和度は、被測定者の体(生体8)に向けて発光素子1から光を照射し、受光素子3で受光した、被測定者の体内に張り巡らされている動脈4、静脈5、及び毛細血管6等で反射又は透過した光の強さ、すなわち反射光又は透過光の受光量を用いて測定される。   As shown in FIG. 1, the oxygen saturation level in the blood is stretched in the body of the subject that is irradiated with light from the light emitting element 1 toward the body (living body 8) of the subject and received by the light receiving element 3. It is measured using the intensity of light reflected or transmitted by the circulating artery 4, vein 5, capillary 6 or the like, that is, the amount of reflected or transmitted light received.

図2は、例えば生体8に吸収される光量の変化量を示す概念図である。図2に示すように、生体8における吸光量は、時間の経過と共に変動する傾向が見られる。   FIG. 2 is a conceptual diagram showing the amount of change in the amount of light absorbed by the living body 8, for example. As shown in FIG. 2, the light absorption amount in the living body 8 tends to vary with time.

更に、生体8における吸光量の変動に関する内訳について見てみると、主に動脈4によって吸光量が変動し、静脈5及び静止組織を含むその他の組織では、動脈4に比べて吸光量が変動しないとみなせる程度の変化量であることが知られている。これは、心臓から拍出された動脈血は脈波を伴って血管内を移動するため、動脈4が動脈4の断面方向に沿って経時的に伸縮し、動脈4の厚みが変化するためである。なお、図2において、矢印94で示される範囲が、動脈4の厚みの変化に対応した吸光量の変化量を示す。   Further, looking at the breakdown of the fluctuation of the light absorption amount in the living body 8, the light absorption amount mainly fluctuates by the artery 4, and the light absorption amount does not fluctuate compared to the artery 4 in other tissues including the vein 5 and the stationary tissue. It is known that the amount of change can be regarded as. This is because arterial blood pumped out of the heart moves in the blood vessel with a pulse wave, so that the artery 4 expands and contracts with time along the cross-sectional direction of the artery 4 and the thickness of the artery 4 changes. . In FIG. 2, the range indicated by the arrow 94 indicates the amount of change in the amount of absorption corresponding to the change in the thickness of the artery 4.

図2において、時刻taにおける受光量をIa、時刻tbにおける受光量をIbとすれば、動脈4の厚みの変化による光の吸光量の変化量ΔAは、(1)式で表される。 In FIG. 2, assuming that the amount of light received at time t a is I a and the amount of light received at time t b is I b , the amount of change ΔA in the amount of light absorption due to the change in the thickness of the artery 4 can be expressed by equation (1). Is done.

(数1)
ΔA=ln(Ib/Ia)・・・(1)
(Equation 1)
ΔA = ln (I b / I a ) (1)

これに対して、図3は、動脈4を流れる酸素と結合したヘモグロビン(酸化ヘモグロビン)及び酸素と結合していないヘモグロビン(還元ヘモグロビン)の各波長に対する光の吸光量の一例を示す図である。図3において、グラフ96が酸化ヘモグロビンにおける光の吸光量を表し、グラフ97が還元ヘモグロビンにおける光の吸光量を表す。   On the other hand, FIG. 3 is a diagram showing an example of the light absorption amount for each wavelength of hemoglobin (oxygenated hemoglobin) combined with oxygen flowing through the artery 4 and hemoglobin not combined with oxygen (reduced hemoglobin). In FIG. 3, a graph 96 represents the light absorption amount of oxyhemoglobin, and a graph 97 represents the light absorption amount of reduced hemoglobin.

図3に示すように、酸化ヘモグロビンは還元ヘモグロビンと比較して、約850nm近辺の波長を有する赤外線(infrared:IR)領域99の光を吸収しやすく、還元ヘモグロビンは酸化ヘモグロビンと比較して、特に約660nm近辺の波長を有する赤色領域98の光を吸収しやすいことが知られている。   As shown in FIG. 3, oxyhemoglobin is easier to absorb light in the infrared (IR) region 99 having a wavelength around 850 nm than reduced hemoglobin. It is known that light of the red region 98 having a wavelength around about 660 nm is easily absorbed.

更に、酸素飽和度は、異なる波長における吸光量の変化量ΔAの比率と比例関係があることが知られている。   Furthermore, it is known that the oxygen saturation is proportional to the ratio of the amount of change ΔA in the amount of absorption at different wavelengths.

したがって、他の波長の組み合わせに比べて、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとで吸光量の差が現われやすい赤外光(IR光)と赤色光を用いて、IR光を生体8に照射した場合の吸光量の変化量ΔAIRと、赤色光を生体8に照射した場合の吸光量の変化量ΔARedとの比率をそれぞれ算出することで、(2)式によって酸素飽和度Sが算出される。なお、(2)においてkは比例定数である。 Therefore, compared to other combinations of wavelengths, the absorption when IR light is irradiated onto the living body 8 using infrared light (IR light) and red light, in which the difference in the amount of light absorption between oxidized hemoglobin and reduced hemoglobin tends to appear. By calculating the ratio between the change amount ΔA IR of the amount and the change amount ΔA Red of the light absorption amount when the living body 8 is irradiated with red light, the oxygen saturation S is calculated by the equation (2). In (2), k is a proportionality constant.

(数2)
S=k(ΔARed/ΔAIR)・・・(2)
(Equation 2)
S = k (ΔA Red / ΔA IR ) (2)

すなわち、血中の酸素飽和度を算出する場合、それぞれ異なる波長の光を照射する複数の発光素子1を生体8に照射する。具体的には、IR光を照射する発光素子1と赤色光を照射する発光素子1を生体8に用いる。この場合、IR光を照射する発光素子1と赤色光を照射する発光素子1との発光期間は重複してもよいが、望ましくは発光期間が重複しないよう発光させる。そして、各々の発光素子1による反射光又は透過光を受光素子3で受光して、各受光時点における受光量から(1)式及び(2)式、又は、これらの式を変形して得られる公知の式を算出することで、酸素飽和度が測定される。   That is, when the oxygen saturation level in the blood is calculated, the living body 8 is irradiated with a plurality of light emitting elements 1 that irradiate light of different wavelengths. Specifically, the light emitting element 1 that emits IR light and the light emitting element 1 that emits red light are used for the living body 8. In this case, the light emission periods of the light emitting element 1 that irradiates IR light and the light emitting element 1 that emits red light may overlap, but preferably the light emission is performed so that the light emission periods do not overlap. Then, the reflected light or transmitted light from each light emitting element 1 is received by the light receiving element 3 and is obtained by modifying the expressions (1) and (2) or these expressions from the amount of light received at each light reception time point. The oxygen saturation is measured by calculating a known formula.

上記(1)式を変形して得られる公知の式として、例えば(1)式を展開して、光の吸光量の変化量ΔAを(3)式のように表してもよい。   As a well-known equation obtained by modifying the above equation (1), for example, the equation (1) may be developed and the amount of change ΔA in the amount of light absorption may be expressed as in equation (3).

(数3)
ΔA=lnIb−lnIa・・・(3)
(Equation 3)
ΔA = lnI b −lnI a (3)

また、(1)式は(4)式のように変形することができる。   Further, the expression (1) can be modified as the expression (4).

(数4)
ΔA=ln(Ib/Ia)=ln(1+(Ib-Ia)/Ia) ・・・(4)
(Equation 4)
ΔA = ln (I b / I a ) = ln (1+ (I b −I a ) / I a ) (4)

通常、(Ib-Ia)≪Iaであることから、ln(Ib/Ia)≒(Ib-Ia)/Iaが成り立つため、(1)式の代わりに、光の吸光量の変化量ΔAとして(5)式を用いてもよい。 Usually, because it is (I b -I a) «I a , ln order to (I b / I a) ≒ (I b -I a) / I a is satisfied, instead of equation (1), light Equation (5) may be used as the amount of change ΔA in the amount of light absorption.

(数5)
ΔA≒(Ib-Ia)/Ia ・・・(5)
(Equation 5)
ΔA≈ (I b −I a ) / I a (5)

以降では、IR光を照射する発光素子1と赤色光を照射する発光素子1とを区別して説明する必要がある場合、IR光を照射する発光素子1を「発光素子1A」といい、赤色光を照射する発光素子1を「発光素子1B」ということにする。   Hereinafter, when it is necessary to distinguish between the light-emitting element 1 that emits IR light and the light-emitting element 1 that emits red light, the light-emitting element 1 that emits IR light is referred to as “light-emitting element 1A”. The light-emitting element 1 that irradiates is referred to as “light-emitting element 1B”.

こうした方法によれば、発光素子1及び受光素子3を被測定者の体表に近づけることで血中の酸素飽和度が測定されるため、血管にカテーテルを挿入して血中の酸素飽和度を測定するよりも被測定者の負担が少なくなる。   According to such a method, since the oxygen saturation level in the blood is measured by bringing the light-emitting element 1 and the light-receiving element 3 close to the body surface of the person to be measured, the catheter is inserted into the blood vessel to increase the oxygen saturation level in the blood. The burden on the person to be measured is less than the measurement.

そして、測定された被測定者の酸素飽和度を用いて、生体情報測定装置10は後述する方法により心拍出量を算出する。   And the biometric information measuring apparatus 10 calculates cardiac output by the method mentioned later using the measured patient's oxygen saturation.

図4は、生体情報測定装置10の構成例を示す図である。図4に示すように、生体情報測定装置10は光電センサ11、脈波処理部12、呼吸波形抽出部13、酸素飽和度測定部14、タイマ15、通知部16、酸素循環時間測定部17、及び心拍出量測定部18を含む。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the biological information measuring apparatus 10. As shown in FIG. 4, the biological information measuring apparatus 10 includes a photoelectric sensor 11, a pulse wave processing unit 12, a respiratory waveform extraction unit 13, an oxygen saturation measurement unit 14, a timer 15, a notification unit 16, an oxygen circulation time measurement unit 17, And a cardiac output measuring unit 18.

光電センサ11は、約850nmの波長を中心波長とするIR光を照射する発光素子1A、約660nmの波長を中心波長とする赤色光を照射する発光素子1B、及びIR光及び赤色光を受光する受光素子3を備える。   The photoelectric sensor 11 receives a light emitting element 1A that emits IR light having a center wavelength of about 850 nm, a light emitting element 1B that emits red light having a center wavelength of about 660 nm, and IR light and red light. A light receiving element 3 is provided.

図5に光電センサ11における発光素子1A、発光素子1B、及び受光素子3の配置例を示す。図5に示すように、発光素子1A、発光素子1B、及び受光素子3は、生体8の一方の面に向かって並べて配置される。この場合、受光素子3は、生体8の毛細血管6等で反射されたIR光及び赤色光を受光する。   FIG. 5 shows an arrangement example of the light emitting element 1 </ b> A, the light emitting element 1 </ b> B, and the light receiving element 3 in the photoelectric sensor 11. As shown in FIG. 5, the light emitting element 1 </ b> A, the light emitting element 1 </ b> B, and the light receiving element 3 are arranged side by side toward one surface of the living body 8. In this case, the light receiving element 3 receives IR light and red light reflected by the capillaries 6 and the like of the living body 8.

しかしながら、発光素子1A、発光素子1B、及び受光素子3の配置は、図5の配置例に限定されない。例えば、図6に示すように、発光素子1A及び発光素子1Bと、受光素子3とをそれぞれ生体8を挟んで対向する位置に配置するようにしてもよい。この場合、受光素子3は、生体8を透過したIR光及び赤色光を受光する。   However, the arrangement of the light emitting element 1A, the light emitting element 1B, and the light receiving element 3 is not limited to the arrangement example of FIG. For example, as shown in FIG. 6, the light emitting element 1 </ b> A, the light emitting element 1 </ b> B, and the light receiving element 3 may be arranged at positions facing each other with the living body 8 interposed therebetween. In this case, the light receiving element 3 receives IR light and red light transmitted through the living body 8.

ここでは一例として、発光素子1A及び発光素子1Bは、例えばVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)のような面発光レーザ素子として説明するが、これに限らず、端面発光レーザ素子であってもよい。また、発光素子1A及び発光素子1BはLED(Light Emitting Diode)であってもよい。   Here, as an example, the light-emitting element 1A and the light-emitting element 1B are described as surface-emitting laser elements such as VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), but are not limited thereto, and may be edge-emitting laser elements. Further, the light emitting element 1A and the light emitting element 1B may be LEDs (Light Emitting Diodes).

光電センサ11には、被測定者の体の部位に光電センサ11を取り付けるための図示しないクリップが備えられており、IR光及び赤色光が光電センサ11から外部に漏れないように、光電センサ11は図示しないクリップによって被測定者の体表に接触するように取り付けられる。被測定者の生体8で反射又は透過したIR光及び赤色光を受光素子3でできるだけ正確に受光するためには、光電センサ11を被測定者の体表に接触するように配置することが好ましいが、被測定者の生体8で反射したIR光及び赤色光、又は被測定者の生体8を透過したIR光及び赤色光が受光素子3で受光される範囲内で、光電センサ11を体表から離した位置に取り付けてもよい。   The photoelectric sensor 11 is provided with a clip (not shown) for attaching the photoelectric sensor 11 to the body part of the person to be measured. The photoelectric sensor 11 prevents IR light and red light from leaking out of the photoelectric sensor 11. Is attached so as to come into contact with the body surface of the subject by a clip (not shown). In order to receive the IR light and the red light reflected or transmitted by the measurement subject's living body 8 with the light receiving element 3 as accurately as possible, the photoelectric sensor 11 is preferably disposed so as to be in contact with the body surface of the measurement subject. However, within the range in which the IR light and the red light reflected by the measurement subject's living body 8 or the IR light and the red light transmitted through the measurement subject's living body 8 are received by the light receiving element 3, the photoelectric sensor 11 is placed on the body surface. You may attach in the position away from.

光電センサ11は、受光素子3で受光したIR光及び赤色光のそれぞれの受光量を例えば電圧値に変換して脈波処理部12に通知する。   The photoelectric sensor 11 converts the received light amounts of IR light and red light received by the light receiving element 3 into, for example, voltage values and notifies the pulse wave processing unit 12 of them.

発光素子1A及び発光素子1Bからは予め定めた光量が照射されているため、光電センサ11で受光したIR光及び赤色光のそれぞれの受光量から、生体8におけるIR光及び赤色光の吸光量が得られる。   Since a predetermined amount of light is emitted from the light emitting element 1A and the light emitting element 1B, the amount of absorption of IR light and red light in the living body 8 is determined from the amount of received light of IR light and red light received by the photoelectric sensor 11. can get.

したがって、脈波処理部12は、光電センサ11から受け付けたIR光及び赤色光のそれぞれの受光量を用いて、IR光から得られた被測定者の脈波を表す脈波信号と、赤外光から得られた被測定者の脈波を表す脈波信号をそれぞれ生成する。脈波処理部12は、受け付けたIR光及び赤色光のそれぞれの受光量に対応する電圧値が、脈波信号の生成に適した予め定めた範囲に含まれるように電圧値を増幅する。そして、脈波処理部12は、公知のフィルタ等を用いてノイズ成分を除去したそれぞれの脈波信号を生成する。   Therefore, the pulse wave processing unit 12 uses the received light amounts of the IR light and the red light received from the photoelectric sensor 11, and the pulse wave signal representing the pulse wave of the measurement subject obtained from the IR light, and the infrared light A pulse wave signal representing the pulse wave of the measurement subject obtained from the light is generated. The pulse wave processing unit 12 amplifies the voltage value so that the voltage values corresponding to the received amounts of received IR light and red light are included in a predetermined range suitable for generating a pulse wave signal. Then, the pulse wave processing unit 12 generates each pulse wave signal from which noise components have been removed using a known filter or the like.

脈波処理部12は生成したそれぞれの脈波信号を、呼吸波形抽出部13及び酸素飽和度測定部14に通知する。   The pulse wave processing unit 12 notifies each of the generated pulse wave signals to the respiratory waveform extraction unit 13 and the oxygen saturation measurement unit 14.

呼吸波形抽出部13は脈波処理部12から脈波信号を受け付けると、脈波信号から被測定者の呼吸状態を表す呼吸波形を抽出する。   When receiving the pulse wave signal from the pulse wave processing unit 12, the respiration waveform extracting unit 13 extracts a respiration waveform representing the breathing state of the measurement subject from the pulse wave signal.

具体的には、呼吸波形抽出部13は、IR光から得られた脈波信号と赤色光から得られた脈波信号のうち、何れか一方の脈波信号の予め定めた期間(例えば1分)における極大値及び極小値を検出し、検出した各々の極大値を接続する線(ピーク線)又は検出した各々の極小値を接続する線(ボトム線)を被測定者の呼吸波形として抽出する。   Specifically, the respiratory waveform extraction unit 13 determines a predetermined period (for example, 1 minute) of either one of the pulse wave signal obtained from IR light and the pulse wave signal obtained from red light. ) And the line connecting the detected local maximum values (peak line) or the line connecting the detected local minimum values (bottom line) is extracted as the respiratory waveform of the person being measured. .

図7は、呼吸波形抽出部13によって脈波信号から抽出された呼吸波形の一例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a respiratory waveform extracted from the pulse wave signal by the respiratory waveform extraction unit 13.

なお、呼吸波形抽出部13では、IR光から得られた脈波信号を用いて呼吸波形を抽出する。これは、図3に示したように、IR光は赤色光に比べて酸化ヘモグロビンに吸収されやすいため、動脈4の厚みの変化に対する脈波信号の振幅が赤色光から得られた脈波信号の振幅より大きくなる傾向が見られる。したがって、IR光から得られた脈波信号から抽出した呼吸波形は、赤色光から得られた脈波信号から抽出した呼吸波形よりも波形の変動が明確になり、精度の高い呼吸波形が得られるためである。   Note that the respiratory waveform extraction unit 13 extracts a respiratory waveform using a pulse wave signal obtained from IR light. As shown in FIG. 3, since IR light is more easily absorbed by oxyhemoglobin than red light, the amplitude of the pulse wave signal with respect to the change in the thickness of the artery 4 is that of the pulse wave signal obtained from the red light. There is a tendency to become larger than the amplitude. Therefore, the respiratory waveform extracted from the pulse wave signal obtained from the IR light has a clearer waveform variation than the respiratory waveform extracted from the pulse wave signal obtained from the red light, and a highly accurate respiratory waveform is obtained. Because.

呼吸波形抽出部13は、脈波信号から抽出した呼吸波形を参照して、例えば呼吸の停止及び呼吸の再開といった被測定者の呼吸状態を通知部16に通知する。   The respiration waveform extraction unit 13 refers to the respiration waveform extracted from the pulse wave signal, and notifies the notification unit 16 of the respiration state of the measurement subject such as, for example, stop of respiration and resumption of respiration.

なお、光電センサ11で検知される受光量によって、被測定者における脈波信号が得られ、脈波信号から被測定者の呼吸状態が検知されるため、光電センサ11を含む生体情報測定装置10は、被測定者の呼吸の有無を検知する検知手段の一例と言える。   In addition, since the pulse wave signal in a to-be-measured person is obtained by the amount of received light detected by the photoelectric sensor 11, and the respiratory state of the to-be-measured person is detected from the pulse wave signal, the biological information measuring device 10 including the photoelectric sensor 11 is detected. Can be said to be an example of detection means for detecting the presence or absence of breathing of the measurement subject.

酸素飽和度測定部14は、脈波処理部12から脈波信号を受け付けると、受け付けた脈波信号から被測定者の酸素飽和度を測定する。具体的には、酸素飽和度測定部14は脈波信号を用いて、動脈4の厚みの変化によるIR光の吸光量の変化量ΔAIRと、赤色光の吸光量の変化量ΔARedとをそれぞれ(1)式に従って算出する。そして、酸素飽和度測定部14は、算出した変化量ΔAIRと変化量ΔARedを用いて、例えば(2)式から被測定者の酸素飽和度を測定し、測定した酸素飽和度を酸素循環時間測定部17に通知する。このように酸素飽和度測定部14は、被測定者の血中の酸素濃度を表す値を測定する測定手段の一例である。 When the oxygen saturation measuring unit 14 receives the pulse wave signal from the pulse wave processing unit 12, the oxygen saturation measuring unit 14 measures the oxygen saturation of the measurement subject from the received pulse wave signal. Specifically, the oxygen saturation measuring unit 14 uses the pulse wave signal to calculate the amount of change ΔA IR in the IR light amount due to the change in the thickness of the artery 4 and the amount of change ΔA Red in the light amount of red light. Each is calculated according to equation (1). Then, the oxygen saturation measurement unit 14 uses the calculated change amount ΔA IR and change amount ΔA Red to measure the oxygen saturation of the measurement subject, for example, from the equation (2), and the measured oxygen saturation is used as the oxygen circulation. The time measurement unit 17 is notified. As described above, the oxygen saturation measuring unit 14 is an example of a measuring unit that measures a value representing the oxygen concentration in the blood of the measurement subject.

以降では一例として、酸素飽和度測定部14が被測定者の酸素飽和度を測定する例について説明するが、酸素飽和度測定部14は、被測定者の血中の酸素濃度を表す値であればどのような値を測定してもよい。例えば、酸素飽和度測定部14は、酸素飽和度の逆数、又は変化量ΔARedと変化量ΔAIRの比率といった、酸素飽和度の時間変化と相関関係を有する値を測定してもよい。 Hereinafter, an example in which the oxygen saturation measuring unit 14 measures the oxygen saturation of the measurement subject will be described as an example. However, the oxygen saturation measurement unit 14 may be a value representing the oxygen concentration in the blood of the measurement subject. Any value may be measured. For example, the oxygen saturation measuring unit 14 may measure a value having a correlation with the temporal change of the oxygen saturation, such as the reciprocal of the oxygen saturation, or the ratio between the change amount ΔA Red and the change amount ΔA IR .

通知部16は、呼吸波形抽出部13から被測定者の呼吸の停止が通知されると、タイマ15を起動し、呼吸の停止期間が予め定めた規定時間に達した場合、呼吸停止中の被測定者に呼吸を再開するよう伝える再開通知を通知する。   When the breathing waveform extraction unit 13 notifies the subject to stop breathing, the notifying unit 16 starts the timer 15 and when the breathing stop period reaches a predetermined time, Notify the measurer of the resume notice telling him to resume breathing.

図8のグラフは、被測定者の特定の部位における血中の酸素飽和度の変化例を示しており、横軸は時間を表し、縦軸は酸素飽和度を表している。   The graph of FIG. 8 shows an example of changes in blood oxygen saturation at a specific site of the subject, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing oxygen saturation.

被測定者が時刻t0で呼吸を停止すると、被測定者における血中の酸素飽和度が減少し始める。被測定者が呼吸を停止する期間として予め定めた規定時間の経過後(時刻t1)に被測定者が呼吸を再開しても、呼吸の再開により血中に取り込まれた酸素が肺から特定の部位まで到達するのには時間がかかるため、時刻t1の後も被測定者における血中の酸素飽和度は減少する。そのうち、呼吸の再開により血中に取り込まれた酸素が肺から特定の部位まで到達するため、被測定者における血中の酸素飽和度は増加に転じる。 When the subject stops breathing at time t 0 , the blood oxygen saturation in the subject begins to decrease. Even if the subject resumes breathing after the elapse of a predetermined time (time t 1 ) as a period during which the subject stops breathing, the oxygen taken into the blood by resuming breathing is specified from the lungs Since it takes time to reach this region, the blood oxygen saturation level in the measurement subject decreases even after time t 1 . Among them, since oxygen taken into the blood by resuming breathing reaches a specific site from the lungs, the oxygen saturation level in the blood of the measurement subject starts to increase.

以降では、血中の酸素飽和度が減少から増加に転じる箇所、及び増加から減少に転じる箇所を「変曲点」という。血中の酸素飽和度が減少から増加に転じる箇所、及び増加から減少に転じる箇所は、酸素飽和度の波形上の1点で表されずに範囲を持つ場合もある。   Hereinafter, the part where the oxygen saturation level in the blood starts to decrease and the part where the blood oxygen saturation starts to increase is called the “inflection point”. The location where the oxygen saturation level in blood changes from decrease to increase, and the location where the oxygen saturation level starts from increase to decrease may not be represented by one point on the oxygen saturation waveform but may have a range.

被測定者の呼吸再開後に、酸素飽和度が減少から増加に転じる変曲点が現れた時刻を時刻t2とすれば、酸素循環時間は時刻t1と時刻t2の差分によって表される。 After breathing resumption of the subject, if the time at which the inflection point appears to oxygen saturation turns from decrease to increase as the time t 2, the oxygen circulation time is expressed by the difference of the time t 1 and time t 2.

すなわち、酸素循環時間とは、肺から特定の部位まで酸素が運搬されるのに要する時間を表し、「酸素運搬時間」とも呼ばれる。   That is, the oxygen circulation time represents the time required for oxygen to be transported from the lung to a specific site, and is also referred to as “oxygen transport time”.

なお、酸素飽和度測定部14で酸素飽和度の逆数を測定する場合には、被測定者の特定の部位における血中の酸素飽和度の波形は図9のように、図8に示した波形を上下反転させたものとなる。この場合においても、酸素循環時間は時刻t1と時刻t2の差分によって表される。 When the oxygen saturation measuring unit 14 measures the reciprocal of the oxygen saturation, the waveform of the oxygen saturation in the blood at a specific part of the measurement subject is as shown in FIG. 9 and the waveform shown in FIG. Will be upside down. Also in this case, the oxygen circulation time is represented by the difference between time t 1 and time t 2 .

このように、酸素飽和度の波形及び酸素飽和度の逆数の波形は、被測定者の血中の酸素濃度を表す値の変化を表す波形の一例である。   As described above, the waveform of oxygen saturation and the waveform of the reciprocal of oxygen saturation are examples of waveforms representing changes in the value representing the oxygen concentration in the blood of the measurement subject.

酸素飽和度から測定される酸素循環時間は、呼吸の停止期間のばらつきによって測定精度もばらつく傾向があるため、呼吸の停止期間を規定した規定時間が設けられている。   Since the measurement accuracy of the oxygen circulation time measured from the oxygen saturation tends to vary depending on the variation of the breathing stop period, a specified time that defines the breathing stop period is provided.

規定時間は、生体情報測定装置10における酸素循環時間の測定精度が高くなるように、生体情報測定装置10の実機による実験や生体情報測定装置10の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められている値である。   The specified time is obtained in advance by an experiment using an actual apparatus of the biological information measuring apparatus 10 or a computer simulation based on the design specifications of the biological information measuring apparatus 10 so that the measurement accuracy of the oxygen circulation time in the biological information measuring apparatus 10 is increased. It is a value.

したがって、通知部16は、被測定者における呼吸の停止期間が規定時間に近づくように呼吸の再開通知を被測定者に通知すると共に、酸素循環時間測定部17にも被測定者の呼吸が再開したことを通知する。   Therefore, the notification unit 16 notifies the measurement subject of the resumption of breathing so that the breathing stop period of the measurement subject approaches the specified time, and the oxygen circulation time measurement unit 17 also resumes the breathing of the measurement subject. Notify you.

酸素循環時間測定部17は、通知部16から被測定者の呼吸が再開したことを受け付けると、呼吸の再開を受け付けた時刻を時刻t1として記憶する。そして、酸素循環時間測定部17は、酸素飽和度測定部14で測定される酸素飽和度の変化を監視して、酸素飽和度の変曲点を検知する。酸素循環時間測定部17は、被測定者の呼吸再開後に酸素飽和度が減少から増加に転じる変曲点を検知した時刻を時刻t2として記憶し、時刻t1と時刻t2の差分で表される時間を酸素循環時間として測定する。 When the oxygen circulation time measurement unit 17 receives from the notification unit 16 that the measurement subject's respiration has been resumed, the oxygen circulation time measurement unit 17 stores the time at which resumption of respiration was accepted as time t 1 . Then, the oxygen circulation time measurement unit 17 monitors the change in the oxygen saturation measured by the oxygen saturation measurement unit 14 and detects the inflection point of the oxygen saturation. Table oxygen circulation time measuring unit 17 stores the time at which the oxygen saturation after resuming breathing of the subject detects the inflection points starts increasing decrease as the time t 2, the time t 1 and time t 2 the difference Is measured as the oxygen circulation time.

そして、酸素循環時間測定部17は、測定した酸素循環時間を心拍出量測定部18に通知する。   Then, the oxygen circulation time measurement unit 17 notifies the cardiac output measurement unit 18 of the measured oxygen circulation time.

図8に示した酸素飽和度の波形は、被測定者が呼吸を停止した後から遅れて単調減少を始め、被測定者が呼吸を再開した後に酸素飽和度が減少から増加に転じる変曲点が1箇所現れ、次第に呼吸を停止する前の酸素飽和度に近づく変化を示す理想的な酸素飽和度の波形の一例を示したものである。   The waveform of oxygen saturation shown in FIG. 8 is an inflection point where the measurement starts monotonously decreasing after the subject stops breathing, and after the subject resumes breathing, the oxygen saturation turns from decreasing to increasing. Shows an example of an ideal oxygen saturation waveform showing a change that approaches one before the oxygen saturation before stopping breathing.

しかしながら、実際に測定される酸素飽和度の波形は、図10に示すように、例えば変曲点が複数現れる等、理想的な酸素飽和度の波形とは異なる波形になることがある。これは、被測定者の酸素飽和度の測定に、酸素飽和度の測定精度を低下させる誤差要因が作用したためと考えられる。   However, as shown in FIG. 10, the actually measured oxygen saturation waveform may be different from the ideal oxygen saturation waveform, for example, a plurality of inflection points appear. This is presumably because an error factor that reduces the measurement accuracy of the oxygen saturation acts on the measurement of the oxygen saturation of the measurement subject.

酸素飽和度の誤差要因には、例えば被測定者の体表に接触する光電センサ11の接触具合といった測定環境の変化、並びに、被測定者の緊張といった被測定者の心理的変化及び身体的変化が含まれる。更に、酸素飽和度の誤差要因には、例えば太陽光の影響による光電センサ11の測定誤差といった外乱、及び被測定者が規定時間に達する途中で呼吸を再開してしまい、再度呼吸を停止するというような呼吸状態に関する安定性の変化が含まれる。   The error factors of oxygen saturation include, for example, changes in the measurement environment such as the contact state of the photoelectric sensor 11 that contacts the subject's body surface, and psychological and physical changes of the subject such as the tension of the subject. Is included. Furthermore, the error factor of oxygen saturation includes disturbance such as measurement error of the photoelectric sensor 11 due to the influence of sunlight, for example, and the breathing is resumed while the measured person reaches the specified time, and the breathing is stopped again. Such changes in stability with respect to respiratory conditions are included.

図8に示したような理想的な酸素飽和度の波形が得られた場合には、他の波形が得られた場合と比較して、酸素飽和度の測定の際における誤差要因が抑制されたことを意味する。   When an ideal oxygen saturation waveform as shown in FIG. 8 is obtained, an error factor in measuring the oxygen saturation is suppressed as compared with the case where other waveforms are obtained. Means that.

すなわち、図8に示した理想的な波形の形状に対する、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度の波形のずれが大きくなるに従って、測定された酸素飽和度の信頼性は低下していくものと推定される。測定された酸素飽和度の信頼性の低下は、酸素循環時間測定部17での測定結果の信頼性も低下させ、更には心拍出量測定部18で測定される酸素循環時間に関連した生体情報の信頼性も低下させる。すなわち、酸素循環時間に関連した生体情報の測定精度を低下させる。   In other words, as the deviation of the oxygen saturation waveform measured by the oxygen saturation measuring unit 14 from the ideal waveform shape shown in FIG. 8 increases, the reliability of the measured oxygen saturation decreases. It is estimated to go. The decrease in the reliability of the measured oxygen saturation also decreases the reliability of the measurement result in the oxygen circulation time measurement unit 17, and further the living body related to the oxygen circulation time measured in the cardiac output measurement unit 18. It also reduces the reliability of information. That is, the measurement accuracy of biological information related to the oxygen circulation time is lowered.

したがって、酸素循環時間測定部17は、酸素循環時間に関連した生体情報の測定に適する酸素飽和度の波形の条件として予め定めた条件(適合条件)を参照して、酸素循環時間に関連した生体情報の測定に用いられる酸素飽和度の波形の信頼度を算出する。当該信頼度は、酸素飽和度の波形が酸素循環時間に関連した生体情報の測定に適する度合い、又は適さない度合いを表す指標の一例である。換言すれば、酸素飽和度の変化を表す波形の信頼度は、酸素循環時間に関連した生体情報の測定に対する酸素飽和度の適合度合い又は不適合度合いを表す指標の一例であり、生体情報の測定精度を表す。   Therefore, the oxygen circulation time measurement unit 17 refers to a condition (conformity condition) that is predetermined as a waveform condition of oxygen saturation suitable for measurement of biological information related to oxygen circulation time, and refers to a living body related to oxygen circulation time. Calculate the reliability of the oxygen saturation waveform used to measure the information. The reliability is an example of an index that represents the degree to which the waveform of oxygen saturation is suitable or not suitable for measurement of biological information related to oxygen circulation time. In other words, the reliability of the waveform representing the change in oxygen saturation is an example of an index representing the degree of conformity or nonconformity of oxygen saturation with respect to the measurement of biological information related to oxygen circulation time, and the measurement accuracy of biological information Represents.

そして、酸素循環時間測定部17は、算出した指標を通知部16に通知する。なお、酸素循環時間に関連した生体情報を単に「生体情報」と表すことがある。   Then, the oxygen circulation time measurement unit 17 notifies the notification unit 16 of the calculated index. The biological information related to the oxygen circulation time may be simply expressed as “biological information”.

適合条件には、生体情報の測定に適した酸素飽和度の変化傾向、すなわち、酸素飽和度の波形に関する条件が含まれる。   The adaptation condition includes a change tendency of oxygen saturation suitable for measurement of biological information, that is, a condition relating to a waveform of oxygen saturation.

生体情報の測定に適した酸素飽和度の波形は、例えば波形に含まれる変曲点の数によって規定される。   A waveform of oxygen saturation suitable for measurement of biological information is defined by, for example, the number of inflection points included in the waveform.

図11は、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度の波形の一例を示す図である。図11に示す酸素飽和度の波形にはH1〜H7の7つの変曲点が含まれているが、図8に示したように、理想的な酸素飽和度の波形には、例えば呼吸の停止によって減少した酸素飽和度が呼吸の再開によって上昇に転じる際に現れる変曲点が含まれる。また、理想的な酸素飽和度の波形には、例えば呼吸の停止に伴って酸素飽和度が呼吸を停止する前の値から減少し始める場合や、減少した酸素飽和度が呼吸の再開によって呼吸を停止する前の値まで回復する場合にも変曲点が現れることがある。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a waveform of oxygen saturation measured by the oxygen saturation measuring unit 14. The oxygen saturation waveform shown in FIG. 11 includes seven inflection points H 1 to H 7. As shown in FIG. 8, the ideal oxygen saturation waveform includes, for example, breathing. The inflection point that appears when the oxygen saturation decreased by the cessation of the gas starts to increase by the resumption of breathing is included. In addition, the ideal oxygen saturation waveform includes, for example, a case where the oxygen saturation starts to decrease from the value before stopping breathing due to the stoppage of breathing, or a decrease in oxygen saturation is caused by resuming breathing. An inflection point may also appear when recovering to the value before stopping.

このように、理想的な酸素飽和度の波形には複数の変曲点が含まれる場合があるが、含まれる変曲点の数には上限があり、変曲点の数が多くなるに従って、酸素飽和度の波形の形状が理想的な酸素飽和度の波形からずれる傾向が見られる。   Thus, the ideal oxygen saturation waveform may include a plurality of inflection points, but there is an upper limit to the number of inflection points, and as the number of inflection points increases, There is a tendency for the shape of the oxygen saturation waveform to deviate from the ideal oxygen saturation waveform.

したがって、変曲点の上限値をN1(N1は正の整数)に設定した適合条件を予め用意しておき、酸素循環時間測定部17は、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度の波形に含まれる変曲点の数が、適合条件に設定された変曲点の上限値以下の場合に、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度の波形が、生体情報の測定に適する波形であると判定する。 Therefore, a suitable condition in which the upper limit value of the inflection point is set to N 1 (N 1 is a positive integer) is prepared in advance, and the oxygen circulation time measurement unit 17 determines the oxygen measured by the oxygen saturation measurement unit 14. When the number of inflection points included in the saturation waveform is equal to or less than the upper limit value of the inflection point set in the conforming condition, the oxygen saturation waveform measured by the oxygen saturation measuring unit 14 is biometric information. It is determined that the waveform is suitable for measurement.

適合条件における変曲点の数の設定方法はこれに限られず、例えば、酸素飽和度が減少から増加に転じる変曲点の上限値と、酸素飽和度が増加から減少に転じる変曲点の上限値をそれぞれ設定するものであってもよい。   The method of setting the number of inflection points in the adaptation conditions is not limited to this, for example, the upper limit of the inflection point at which the oxygen saturation turns from decrease to increase, and the upper limit of the inflection point at which the oxygen saturation turns from increase to decrease. Each value may be set.

また、理想的な酸素飽和度の波形には少なくとも1つ以上の変曲点が含まれることから、変曲点の上限値N1に加えて下限値N2(N2は正の整数)を設定してもよい。この場合、生体情報の測定に適した酸素飽和度における変曲点の数の範囲が適合条件に設定されることになる。 Further, since the ideal oxygen saturation waveform includes at least one inflection point, in addition to the upper limit value N 1 of the inflection point, a lower limit value N 2 (N 2 is a positive integer) is set. It may be set. In this case, the range of the number of inflection points in the oxygen saturation suitable for measurement of biological information is set as the matching condition.

更に、生体情報の測定に適した酸素飽和度の波形は、例えば変曲点における酸素飽和度の値の大きさによって規定される。   Furthermore, the oxygen saturation waveform suitable for the measurement of biological information is defined by the magnitude of the oxygen saturation value at the inflection point, for example.

図12は、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度の波形の一例を示す図である。酸素飽和度の測定の際、例えば太陽光が光電センサ11の受光素子3に入り込むといった外乱が発生すると、これがノイズとなって測定された酸素飽和度の値に影響を与え、図12(A)のように、隣接する変曲点における値の差分の大きさが、理想的な酸素飽和度の波形では見られない値まで大きくなることがある。また、光電センサ11の故障等によって酸素飽和度の測定が正常に行えず、図12(B)のように、隣接する変曲点における値の差分の大きさが、理想的な酸素飽和度の波形では見られない値まで小さくなることがある。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a waveform of oxygen saturation measured by the oxygen saturation measuring unit 14. When measuring the oxygen saturation, for example, when a disturbance such as sunlight entering the light receiving element 3 of the photoelectric sensor 11 occurs, this becomes noise and affects the measured value of oxygen saturation. FIG. As described above, the magnitude of the difference between values at adjacent inflection points may increase to a value that cannot be found in an ideal oxygen saturation waveform. In addition, the measurement of oxygen saturation cannot be performed normally due to a failure of the photoelectric sensor 11 or the like, and the magnitude of the difference in values at adjacent inflection points is the ideal oxygen saturation as shown in FIG. It may be reduced to a value that cannot be seen in the waveform.

すなわち、酸素飽和度を表す波形の変曲点における値の大きさとは、注目している変曲点における酸素飽和度の値と、当該変曲点と時系列に沿って隣接する直前の変曲点における酸素飽和度の値との差分の大きさを意味する。   That is, the magnitude of the value at the inflection point of the waveform representing oxygen saturation is the value of the oxygen saturation at the inflection point of interest and the inflection immediately before the inflection point adjacent to the inflection point in time series. It means the magnitude of the difference from the value of oxygen saturation at a point.

このように、理想的な酸素飽和度の波形における変曲点の値の大きさには上限値及び下限値が存在する。測定された酸素飽和度の値の大きさが上限値及び下限値で表される範囲内に含まれない変曲点を有する波形の場合、酸素飽和度の波形の形状が理想的な酸素飽和度の波形からずれる傾向が見られる。   Thus, there are an upper limit value and a lower limit value for the magnitude of the value of the inflection point in the ideal oxygen saturation waveform. In the case of a waveform having an inflection point whose magnitude of the measured oxygen saturation value is not included in the range represented by the upper limit value and the lower limit value, the shape of the oxygen saturation waveform is an ideal oxygen saturation level. There is a tendency to deviate from the waveform.

したがって、変曲点における酸素飽和度の値の大きさの上限値をM1、下限値をM2(M1、M2は共に正数)に設定した適合条件を予め用意しておき、酸素循環時間測定部17は、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度における変曲点の値の大きさがM2以上M1以下の場合に、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度の波形が、生体情報の測定に適する波形であると判定する。 Therefore, a suitable condition in which the upper limit value of the oxygen saturation value at the inflection point is set to M 1 and the lower limit value is set to M 2 (M 1 and M 2 are both positive numbers) is prepared in advance. The circulation time measuring unit 17 was measured by the oxygen saturation measuring unit 14 when the magnitude of the inflection point in the oxygen saturation measured by the oxygen saturation measuring unit 14 was M 2 or more and M 1 or less. It is determined that the waveform of oxygen saturation is a waveform suitable for measurement of biological information.

なお、ここでは一例として、酸素飽和度を表す波形の変曲点における値の大きさを、注目している変曲点における酸素飽和度の値と、当該変曲点と時系列に沿って隣接する直前の変曲点における酸素飽和度の値との差分で定義したが、時系列に沿って隣接する直後の変曲点のおける酸素飽和度の値との差分で定義してもよい。   As an example, the magnitude of the value at the inflection point of the waveform representing the oxygen saturation is adjacent to the value of the oxygen saturation at the inflection point of interest and the inflection point in time series. Although it is defined by the difference from the value of the oxygen saturation at the inflection point immediately before, it may be defined by the difference from the value of the oxygen saturation at the inflection point immediately adjacent along the time series.

また、生体情報の測定に適した酸素飽和度の波形は、例えば時系列に沿って隣接する変曲点間における波形の傾きの大きさによって規定される。   Moreover, the oxygen saturation waveform suitable for the measurement of biological information is defined by, for example, the magnitude of the waveform slope between the inflection points adjacent in time series.

図13は、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度の波形の一例を示す図である。酸素飽和度の測定の際、酸素飽和度の誤差要因が作用すると、隣接する変曲点間における波形の傾きの大きさが、例えば図13(A)のように、理想的な酸素飽和度の波形では見られない値まで大きくなったり、図13(B)に示すように、理想的な酸素飽和度の波形では見られない値まで小さくなったりすることがある。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a waveform of oxygen saturation measured by the oxygen saturation measuring unit 14. When measuring the oxygen saturation, if the error factor of the oxygen saturation acts, the magnitude of the waveform slope between adjacent inflection points is, for example, as shown in FIG. The value may increase to a value that cannot be seen in the waveform, or may decrease to a value that cannot be found in the ideal oxygen saturation waveform, as shown in FIG.

このように、理想的な酸素飽和度の波形の変曲点間における波形の傾きの大きさには、上限値及び下限値が存在する。変曲点間における波形の傾きの大きさが上限値及び下限値で表される範囲内に含まれない酸素飽和度の波形の場合、酸素飽和度の波形の形状が理想的な酸素飽和度の波形からずれる傾向が見られる。   Thus, there are an upper limit value and a lower limit value for the magnitude of the waveform slope between the inflection points of the ideal oxygen saturation waveform. In the case of an oxygen saturation waveform where the magnitude of the slope of the waveform between the inflection points is not included in the range represented by the upper limit value and the lower limit value, the shape of the oxygen saturation waveform has an ideal oxygen saturation level. There is a tendency to deviate from the waveform.

したがって、変曲点間における波形の傾きの大きさの上限値をL1、下限値をL2(L1、L2は共に正数)に設定した適合条件を予め用意しておき、酸素循環時間測定部17は、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度の時系列に沿って隣接する変曲点間における波形の傾きの大きさがL2以上L1以下の場合に、酸素飽和度測定部14で測定された酸素飽和度の波形が、生体情報の測定に適する波形であると判定する。 Therefore, a suitable condition in which the upper limit value of the slope of the waveform between the inflection points is set to L 1 and the lower limit value is set to L 2 (L 1 and L 2 are both positive numbers) is prepared in advance, and oxygen circulation The time measuring unit 17 is configured to detect oxygen when the magnitude of the waveform slope between inflection points adjacent to each other along the time series of oxygen saturation measured by the oxygen saturation measuring unit 14 is L 2 or more and L 1 or less. It is determined that the waveform of oxygen saturation measured by the saturation measuring unit 14 is a waveform suitable for measurement of biological information.

なお、適合条件に設定される変曲点の上限値N1及び下限値N2、変曲点における酸素飽和度の値の大きさの上限値M1及び下限値M2、並びに、変曲点間における波形の傾きの大きさの上限値L1及び下限値L2は、例えば生体情報測定装置10の実機による実験や生体情報測定装置10の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められる値である。 The upper limit value N 1 and the lower limit value N 2 of the inflection point set in the conforming condition, the upper limit value M 1 and the lower limit value M 2 of the magnitude of the oxygen saturation at the inflection point, and the inflection point The upper limit value L 1 and the lower limit value L 2 of the magnitude of the waveform inclination between the values are values obtained in advance by, for example, experiments with the actual apparatus of the biological information measuring apparatus 10 or computer simulation based on the design specifications of the biological information measuring apparatus 10. is there.

酸素循環時間測定部17から指標を受け付けた通知部16は、受け付けた指標を、例えば被測定者、被測定者の生体情報を測定する例えば医療従事者等の測定者、及び生体情報測定装置10の管理者といった少なくとも1人以上の関係者(以降、「生体情報測定装置10の使用者」という)に通知する。   The notification unit 16 that has received the index from the oxygen circulation time measurement unit 17 uses the received index as, for example, a person to be measured, a measurer such as a medical worker who measures biological information of the person to be measured, and the biological information measuring apparatus 10. To at least one related person (hereinafter referred to as “user of the biological information measuring apparatus 10”).

すなわち、生体情報測定装置10は、被測定者の酸素飽和度の波形から得られる酸素循環時間を用いて測定される生体情報の測定精度を表す指標を、生体情報測定装置10の使用者に報知する。   That is, the biological information measuring device 10 notifies the user of the biological information measuring device 10 of an index indicating the measurement accuracy of biological information measured using the oxygen circulation time obtained from the waveform of the oxygen saturation of the measurement subject. To do.

なお、酸素循環時間の測定部位は、被測定者における光電センサ11の取り付け位置によって決定されるが、本実施の形態では光電センサ11を被測定者の指先に装着し、肺から指先まで酸素が運搬される場合の酸素循環時間を測定する。これは、他の部位に比べて肺からの距離が長くとれることにより酸素循環時間が長くなることから、他の部位に光電センサ11を取り付けた場合と比較して、精度の高い酸素循環時間が得られるためである。   In addition, although the measurement site | part of oxygen circulation time is determined by the attachment position of the photoelectric sensor 11 in a to-be-measured person, in this Embodiment, the photoelectric sensor 11 is mounted | worn with a to-be-measured person's fingertip, oxygen is supplied from a lung to a fingertip. Measure oxygen circulation time when transported. This is because the oxygen circulation time becomes longer due to the longer distance from the lungs compared to other parts, so the oxygen circulation time is more accurate than when the photoelectric sensor 11 is attached to other parts. It is because it is obtained.

したがって、肺から指先までの酸素循環時間を、特にLFCT(Lung to Finger Circulation Time)ということがある。本実施の形態においても、光電センサ11を被測定者の指先に取り付け、酸素循環時間測定部17でLFCTを測定する例について説明するが、光電センサ11の取り付け部位は指先に限られない。得られる酸素循環時間の測定誤差が予め定めた範囲内に含まれるような部位であれば、被測定者の何れの部位に光電センサ11を取り付けてもよい。例えば、被測定者の首、肩、及び股関節よりも抹消側の部位(抹消部位)が取り付け部位の一例である。なお、「指先」とは被測定者の手の指先を指すが、足の指先に光電センサ11を取り付けてもよい。   Therefore, the oxygen circulation time from the lung to the fingertip is sometimes referred to as LFCT (Lung to Finger Circulation Time). Also in the present embodiment, an example in which the photoelectric sensor 11 is attached to the fingertip of the measurement subject and the LFCT is measured by the oxygen circulation time measurement unit 17 will be described, but the attachment site of the photoelectric sensor 11 is not limited to the fingertip. The photoelectric sensor 11 may be attached to any part of the measurement subject as long as the obtained measurement error of the oxygen circulation time is within a predetermined range. For example, a part (erasure part) on the side closer to the measurement subject's neck, shoulder, and hip joint is an example of the attachment part. The “fingertip” refers to the fingertip of the measurement subject's hand, but the photoelectric sensor 11 may be attached to the fingertip of the foot.

心拍出量測定部18は酸素循環時間測定部17から受け付けたLFCTを用いて、被測定者の心拍出量を測定する情報測定手段の一例である。   The cardiac output measuring unit 18 is an example of an information measuring unit that measures the cardiac output of the subject using the LFCT received from the oxygen circulation time measuring unit 17.

心拍出量COは、例えば(6)式に示す公知の演算式を用いてLFCTから得られる。   The cardiac output CO is obtained from LFCT using a known arithmetic expression shown in, for example, the expression (6).

(数6)
CO=(a0×S)/LFCT ・・・(6)
(Equation 6)
CO = (a0 × S) / LFCT (6)

ここで、a0は定数であり、例えばa0=50が用いられる。Sは被測定者の体表面積(m2)であり、LFCTの単位は秒である。 Here, a0 is a constant, and for example, a0 = 50 is used. S is the body surface area (m 2 ) of the measurement subject, and the unit of LFCT is second.

なお、心拍出量測定部18は心拍出量の他に、心拍出量に関する情報を測定してもよい。「心拍出量に関する情報」とは、心拍出量と相関関係が認められる情報であり、例えば心係数及び1回拍出量等が含まれる。   The cardiac output measuring unit 18 may measure information related to cardiac output in addition to cardiac output. “Information related to cardiac output” is information that is correlated with cardiac output, and includes, for example, a cardiac coefficient and stroke volume.

「心係数」とは、被測定者の体格差による心拍出量の違いを補正するため、被測定者の心拍出量を被測定者の体表面積で割った値である。また、「1回拍出量」とは、心臓が1回の収縮によって動脈4へ拍出する血液の量を示す値であり、心拍出量を被測定者の1分間の心拍数で割ることで求められる。   The “cardiac coefficient” is a value obtained by dividing the cardiac output of the measured person by the body surface area of the measured person in order to correct the difference in cardiac output due to the difference in the physique of the measured person. The “stroke volume” is a value indicating the volume of blood that the heart pumps into the artery 4 by one contraction, and the cardiac output is divided by the one-minute heart rate of the person to be measured. Is required.

酸素循環時間測定部17で測定された酸素循環時間から得られる心拍出量、心係数、及び1回拍出量は、生体情報測定装置10で測定される酸素循環時間に関連した生体情報の一例である。   The cardiac output, cardiac coefficient, and stroke volume obtained from the oxygen circulation time measured by the oxygen circulation time measurement unit 17 are the values of the biological information related to the oxygen circulation time measured by the biological information measuring device 10. It is an example.

上述した生体情報測定装置10は、例えばコンピュータを用いて構成される。図14は、コンピュータ20を用いて構成された生体情報測定装置10における電気系統の要部構成例を示す図である。   The biological information measuring device 10 described above is configured using, for example, a computer. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of a main part of the electrical system in the biological information measuring apparatus 10 configured using the computer 20.

コンピュータ20は、本実施の形態に係る測定手段、報知手段、受付手段、及び情報測定手段として機能するCPU(Central Processing Unit)21、ROM(Read Only Memory)22、RAM(Random Access Memory)23、不揮発性メモリ24、及び入出力インターフェース(I/O)25を備える。そして、CPU21、ROM22、RAM23、不揮発性メモリ24、及びI/O25がバス26を介して各々接続されている。なお、コンピュータ20で用いられるオペレーションシステムに制限はない。   The computer 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 21, a ROM (Read Only Memory) 22, a RAM (Random Access Memory) 23, which function as measurement means, notification means, reception means, and information measurement means according to the present embodiment. A nonvolatile memory 24 and an input / output interface (I / O) 25 are provided. The CPU 21, ROM 22, RAM 23, nonvolatile memory 24, and I / O 25 are connected via a bus 26. There is no limitation on the operation system used in the computer 20.

不揮発性メモリ24は、不揮発性メモリ24に供給される電力が遮断されても記憶した情報を維持する記憶装置の一例であり、例えば半導体メモリが用いられるがハードディスクであってもよい。   The non-volatile memory 24 is an example of a storage device that maintains stored information even when power supplied to the non-volatile memory 24 is cut off. For example, a semiconductor memory is used, but it may be a hard disk.

I/O25には、例えば光電センサ11、入力ユニット27、表示ユニット28、及び通信ユニット29が接続される。   For example, the photoelectric sensor 11, the input unit 27, the display unit 28, and the communication unit 29 are connected to the I / O 25.

光電センサ11はI/O25と有線又は無線によって接続される。なお、生体情報測定装置10と光電センサ11とが分離されるように、それぞれを別体として構成してもよく、生体情報測定装置10と光電センサ11とが一体化されるように、それぞれを同じ筺体に収容する構成としてもよい。   The photoelectric sensor 11 is connected to the I / O 25 by wire or wireless. The biological information measuring device 10 and the photoelectric sensor 11 may be separated from each other so that the biological information measuring device 10 and the photoelectric sensor 11 are integrated. It is good also as a structure accommodated in the same housing.

入力ユニット27は、例えば生体情報測定装置10の使用者の指示を受け付けてCPU21に通知するユニットである。入力ユニット27には、例えばボタン、タッチパネル、キーボード、及びマウス等が含まれる。   The input unit 27 is a unit that receives an instruction from the user of the biological information measuring apparatus 10 and notifies the CPU 21 of the instruction, for example. The input unit 27 includes, for example, a button, a touch panel, a keyboard, a mouse, and the like.

表示ユニット28は、例えばCPU21で処理された情報を視覚的に生体情報測定装置10のユーザに表示するユニットである。表示ユニット28には、例えば液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)、及びプロジェクタ等の表示装置が用いられる。   The display unit 28 is a unit that visually displays, for example, information processed by the CPU 21 to the user of the biological information measuring device 10. For the display unit 28, for example, a display device such as a liquid crystal display, an organic EL (Electro Luminescence), and a projector is used.

なお、表示ユニット28は必ずしも生体情報測定装置10に必要なユニットではない。例えば、呼吸の再開通知や生体情報の測定精度を表す指標等、生体情報測定装置10から通知される情報を生体情報測定装置10の使用者に報知するものであればどのような種類のユニットがI/O25に接続されてもよい。   The display unit 28 is not necessarily a unit necessary for the biological information measuring device 10. For example, any type of unit may be used as long as it notifies the user of the biological information measuring device 10 of information notified from the biological information measuring device 10 such as a resumption notification of breathing or an index indicating the measurement accuracy of the biological information. It may be connected to the I / O 25.

例えば、生体情報測定装置10から通知される情報を生体情報測定装置10の使用者に音声で通知する場合、表示ユニット28の代わりに例えばスピーカーユニットを接続してもよい。また、生体情報測定装置10から通知される情報を生体情報測定装置10の使用者に体感を通して通知する場合、表示ユニット28の代わりに例えば振動ユニットを接続してもよい。更には、例えば表示ユニット28及びスピーカーユニットのように複数のユニットを用いて、生体情報測定装置10から通知される情報を生体情報測定装置10の使用者に通知してもよい。   For example, when the information notified from the biological information measuring device 10 is notified to the user of the biological information measuring device 10 by voice, for example, a speaker unit may be connected instead of the display unit 28. Further, when notifying the user of the biological information measuring device 10 of the information notified from the biological information measuring device 10 through the bodily sensation, for example, a vibration unit may be connected instead of the display unit 28. Furthermore, the information notified from the biological information measuring device 10 may be notified to the user of the biological information measuring device 10 using a plurality of units such as the display unit 28 and the speaker unit.

以降では、生体情報測定装置10から通知される情報を表示ユニット28に表示することで、生体情報測定装置10の使用者に報知する例について説明するが、表示、音声、及び体感の少なくとも1つを用いて報知してもよい。   Hereinafter, an example of notifying the user of the biological information measuring device 10 by displaying information notified from the biological information measuring device 10 on the display unit 28 will be described. However, at least one of display, sound, and bodily sensation is described. You may alert | report using.

通信ユニット29は、例えばインターネット等の通信回線と生体情報測定装置10を接続する通信プロトコルを備え、通信回線に接続される他の外部装置と生体情報測定装置10との間でデータ通信を行う。通信ユニット29における通信回線への接続形態は有線であっても無線であってもよい。生体情報測定装置10が通信回線に接続される他の外部装置とデータ通信を行う必要がなければ、必ずしもI/O25に通信ユニット29を接続する必要はない。   The communication unit 29 includes a communication protocol for connecting the biological information measuring device 10 with a communication line such as the Internet, for example, and performs data communication between another external device connected to the communication line and the biological information measuring device 10. The connection form to the communication line in the communication unit 29 may be wired or wireless. If the biological information measuring device 10 does not need to perform data communication with other external devices connected to the communication line, it is not always necessary to connect the communication unit 29 to the I / O 25.

なお、I/O25に接続されるユニットは上述した例に限られず、例えば印字ユニット等、他のユニットをI/O25に接続してもよい。   The unit connected to the I / O 25 is not limited to the example described above, and other units such as a printing unit may be connected to the I / O 25, for example.

次に、図15を用いて、生体情報測定装置10の動作について説明する。   Next, the operation of the biological information measuring apparatus 10 will be described with reference to FIG.

一例として、生体情報測定装置10は、生体情報測定装置10の使用者から入力ユニット27を介して心拍出量の測定指示を受け付けると、被測定者の指先に取り付けられた光電センサ11で被測定者の酸素飽和度の測定を開始し、心拍出量の測定期間に亘って測定した酸素飽和度の値を時系列に沿って不揮発性メモリ24に記憶するものとする。   As an example, when the biological information measuring device 10 receives an instruction to measure cardiac output from the user of the biological information measuring device 10 via the input unit 27, the biological information measuring device 10 is covered by the photoelectric sensor 11 attached to the fingertip of the measured person. The measurement of the oxygen saturation of the measurer is started, and the value of the oxygen saturation measured over the cardiac output measurement period is stored in the nonvolatile memory 24 in time series.

ここで「測定期間」とは、呼吸の停止期間として定められた規定時間と、医学的に想定されうる最長のLFCTを加算した時間よりも長く設定された期間であり、心拍出量の測定指示を受け付けてから、LFCTが測定され得る酸素飽和度が得られるまでの期間をいう。また、酸素飽和度の値の記憶先は一例であり、RAM23に記憶しても、通信回線に接続される外部装置の記憶部に記憶してもよい。   Here, the `` measurement period '' is a period set longer than the specified time set as the breathing stop period and the longest LFCT that can be assumed medically, and the measurement of cardiac output This is the period from when an instruction is received until the oxygen saturation level at which LFCT can be measured is obtained. Further, the storage destination of the value of the oxygen saturation is an example, and may be stored in the RAM 23 or in a storage unit of an external device connected to the communication line.

その後、生体情報測定装置10は、記憶した酸素飽和度の値を取得して生体情報測定処理を開始する。   Thereafter, the biological information measuring device 10 acquires the stored value of oxygen saturation and starts the biological information measuring process.

図15は、CPU21によって実行される生体情報測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。   FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of the flow of the biological information measurement process executed by the CPU 21.

生体情報測定処理を規定する生体情報測定プログラムは、例えば生体情報測定装置10のROM22に予め記憶されている。生体情報測定装置10のCPU21は、ROM22に記憶される生体情報測定プログラムを読み込み、生体情報測定処理を実行する。   A biological information measurement program that defines the biological information measurement process is stored in advance in the ROM 22 of the biological information measurement device 10, for example. The CPU 21 of the biological information measuring device 10 reads a biological information measuring program stored in the ROM 22 and executes a biological information measuring process.

なお、適合条件は、例えば不揮発性メモリ24に予め記憶されているものとするが、適合条件の記憶先は不揮発性メモリ24に限られず、通信回線に接続される外部装置の記憶部であってもよい。この場合、CPU21は、通信ユニット29を介して外部装置から適合条件を取得する。   The conforming conditions are stored in advance in, for example, the nonvolatile memory 24. However, the storage destination of the conforming conditions is not limited to the nonvolatile memory 24, and is a storage unit of an external device connected to the communication line. Also good. In this case, the CPU 21 acquires the matching condition from the external device via the communication unit 29.

まず、ステップS10において、CPU21は、生体情報測定装置10で測定される生体情報の測定精度を表す信頼度Dを“0”に初期化する。信頼度Dは、“0”が生体情報の測定精度が最も高い(すなわち、酸素飽和度の波形が生体情報の測定に適している)ことを示し、信頼度Dの値が大きくなるに従って、測定された生体情報の測定精度が低いことを示す。   First, in step S <b> 10, the CPU 21 initializes a reliability D representing the measurement accuracy of biological information measured by the biological information measuring device 10 to “0”. The reliability D indicates that “0” has the highest measurement accuracy of biological information (that is, the waveform of oxygen saturation is suitable for measurement of biological information), and is measured as the value of the reliability D increases. It shows that the measurement accuracy of the biometric information is low.

ステップS20において、CPU21は、取得した酸素飽和度の値を時系列に沿って解析し、酸素飽和度の値の変化によって表される波形から全ての変曲点を検知する。   In step S20, the CPU 21 analyzes the acquired oxygen saturation value along a time series, and detects all inflection points from the waveform represented by the change in the oxygen saturation value.

ステップS30において、CPU21は、波形に含まれる変曲点の数が適合条件に設定されている変曲点の下限値N2以上、かつ、上限値N1以下であるか否かを判定する。波形に含まれる変曲点の数が下限値N2未満、又は上限値N1を超える場合には、ステップS40に移行する。 In step S30, the CPU 21 determines whether or not the number of inflection points included in the waveform is not less than the lower limit value N 2 and not more than the upper limit value N 1 of the inflection points set in the matching conditions. When the number of inflection points included in the waveform is less than the lower limit value N 2 or exceeds the upper limit value N 1 , the process proceeds to step S40.

この場合、変曲点の数が下限値N2以上、かつ、上限値N1以下の波形と比較して、得られる生体情報の測定精度は低くなることから、ステップS40において、CPU21は、信頼度DにD1(D1は正数)を加算する。D1は、変曲点の数が適合条件を満たさない波形を生体情報の測定に用いた場合の不適合度合いに対応した値である。 In this case, the measurement accuracy of the biological information obtained is lower than that of the waveform having the number of inflection points equal to or higher than the lower limit value N 2 and lower than the upper limit value N 1. D 1 (D 1 is a positive number) is added to the degree D. D 1 is a value corresponding to the degree of non-conformity when a waveform whose number of inflection points does not satisfy the conforming condition is used for measurement of biological information.

一方、波形に含まれる変曲点の数が下限値N2以上、かつ、上限値N1以下である場合、すなわち、酸素飽和度の波形が適合条件を満たす場合にはステップS50に移行する。 On the other hand, if the number of inflection points included in the waveform is not less than the lower limit value N 2 and not more than the upper limit value N 1 , that is, if the waveform of oxygen saturation satisfies the conformity condition, the process proceeds to step S50.

ステップS50において、CPU21は、波形に含まれる何れか1つの変曲点を選択し、選択した変曲点における酸素飽和度の値の大きさ、具体的には、選択した変曲点における値と、選択した変曲点と時系列に沿って隣接する直前の変曲点における値との差分の大きさが下限値M2以上、かつ、上限値M1以下であるか否かを判定する。変曲点における酸素飽和度の値の大きさが下限値M2未満、又は上限値M1を超える場合には、ステップS60に移行する。 In step S50, the CPU 21 selects any one inflection point included in the waveform, and the magnitude of the value of oxygen saturation at the selected inflection point, specifically, the value at the selected inflection point. Then, it is determined whether or not the magnitude of the difference between the selected inflection point and the value at the immediately preceding inflection point adjacent in time series is not less than the lower limit value M 2 and not more than the upper limit value M 1 . If the magnitude of the oxygen saturation value at the inflection point is less than the lower limit M 2 or exceeds the upper limit M 1 , the process proceeds to step S60.

この場合、変曲点における酸素飽和度の値の大きさが下限値M2以上、かつ、上限値M1以下となる波形を生体情報の測定に用いた場合と比較して、測定された波形から得られる生体情報の測定精度は低くなることから、ステップS60において、CPU21は、信頼度DにD2(D2は正数)を加算する。D2は、変曲点における酸素飽和度の値の大きさが下限値M2未満、又は上限値M1を超える波形を生体情報の測定に用いた場合における、生体情報の測定に対する波形の不適合度合いに対応した値である。 In this case, the measured waveform is compared with the case where the waveform in which the value of the oxygen saturation at the inflection point is the lower limit M 2 or more and the upper limit M 1 or less is used for the measurement of biological information. Therefore, in step S60, the CPU 21 adds D 2 (D 2 is a positive number) to the reliability D. D 2 is an incompatibility of the waveform with respect to the measurement of biological information when the waveform of the oxygen saturation at the inflection point is less than the lower limit value M 2 or exceeds the upper limit value M 1 in the measurement of biological information. The value corresponds to the degree.

ここでは一例として、選択した変曲点における値と、選択した変曲点と時系列に沿って隣接する直前の変曲点における値との差分を、選択した変曲点における酸素飽和度の値の大きさとした。しかしながら、前記差分の判定に代えて、又は前記差分の判定に加えて、選択した変曲点における酸素飽和度の値の大きさそのものが適合条件を満たすか否かを各々の変曲点について判定してもよい。   Here, as an example, the difference between the value at the selected inflection point and the value at the previous inflection point adjacent to the selected inflection point in time series is the oxygen saturation value at the selected inflection point. The size of However, instead of the determination of the difference or in addition to the determination of the difference, it is determined for each inflection point whether or not the magnitude of the oxygen saturation value itself at the selected inflection point satisfies the conformity condition. May be.

一方、変曲点における酸素飽和度の値の大きさが下限値M2以上、かつ、上限値M1以下である場合、すなわち、酸素飽和度の値の大きさが適合条件を満たす場合にはステップS70に移行する。 On the other hand, when the magnitude of the oxygen saturation value at the inflection point is not less than the lower limit M 2 and not more than the upper limit M 1 , that is, when the magnitude of the oxygen saturation satisfies the conformity condition. Control goes to step S70.

ステップS70において、CPU21は、ステップS20で酸素飽和度の波形から検知した全ての変曲点に対して、酸素飽和度の値の大きさと適合条件を比較したか否かを判定する。   In step S <b> 70, the CPU 21 determines whether or not the magnitude of the oxygen saturation value is matched with the matching condition for all the inflection points detected from the oxygen saturation waveform in step S <b> 20.

まだ酸素飽和度の値の大きさと適合条件を比較していない変曲点、すなわち、ステップS50で選択されていない未選択の変曲点が存在する場合には、ステップS50に移行する。以降、ステップS50〜S70が未選択の変曲点に対して実行されることにより、ステップS20で酸素飽和度の波形から検知された変曲点の各々に対して、酸素飽和度の値の大きさと適合条件の比較が実行される。   If there is an inflection point for which the magnitude of the oxygen saturation value has not yet been compared with the matching condition, that is, an unselected inflection point that has not been selected in step S50, the process proceeds to step S50. Thereafter, Steps S50 to S70 are performed on the unselected inflection points, so that the value of the oxygen saturation value is large for each inflection point detected from the oxygen saturation waveform in Step S20. And a comparison of matching conditions is performed.

ステップS80において、CPU21は、酸素飽和度を表す波形に含まれる何れか1つの変曲点を選択し、選択した変曲点と、選択した変曲点と時系列に沿って隣接する直前の変曲点との間における波形の傾きの大きさが、下限値L2以上、かつ、上限値L1以下であるか否かを判定する。以降では、選択した変曲点と、選択した変曲点と時系列に沿って隣接する直前の変曲点との間における波形の傾きの大きさを単に「選択した変曲点に対応する波形の傾きの大きさ」ということにする。 In step S80, the CPU 21 selects any one inflection point included in the waveform representing oxygen saturation, and selects the inflection point immediately before the selected inflection point and the selected inflection point in time series. It is determined whether or not the slope of the waveform between the inflection point is the lower limit value L 2 or more and the upper limit value L 1 or less. Hereinafter, the magnitude of the slope of the waveform between the selected inflection point and the immediately preceding inflection point adjacent to the selected inflection point in time series is simply expressed as “the waveform corresponding to the selected inflection point. "The magnitude of the slope of".

本実施の形態では、選択した変曲点に対応する波形の傾きの大きさを、隣接する直前の変曲点との間に存在する酸素飽和度の各測定点における波形の傾きの大きさのうち、最大の大きさで表すが、最小値、平均値、又は中心値といった各種統計量で表してもよい。   In the present embodiment, the magnitude of the slope of the waveform corresponding to the selected inflection point is set to the magnitude of the slope of the waveform at each measurement point of oxygen saturation existing between the immediately preceding inflection point. Of these, the maximum size is used, but various statistics such as a minimum value, an average value, or a center value may be used.

選択した変曲点に対応する波形の傾きの大きさが下限値L2未満、又は上限値L1を超える場合には、ステップS90に移行する。 If the magnitude of the waveform slope corresponding to the selected inflection point is less than the lower limit L 2 or exceeds the upper limit L 1 , the process proceeds to step S90.

この場合、選択した変曲点に対応する波形の傾きの大きさが下限値L2以上、かつ、上限値L1以下となる波形を生体情報の測定に用いた場合と比較して、測定された波形から得られる生体情報の測定精度は低くなることから、ステップS90において、CPU21は、信頼度DにD3(D3は正数)を加算する。 In this case, it is measured in comparison with a case where a waveform whose magnitude of the waveform corresponding to the selected inflection point is not less than the lower limit L 2 and not more than the upper limit L 1 is used for the measurement of biological information. Therefore, in step S90, the CPU 21 adds D 3 (D 3 is a positive number) to the reliability D.

3は、選択した変曲点に対応する波形の傾きの大きさが下限値L2未満、又は上限値L1を超える波形を生体情報の測定に用いた場合の、生体情報の測定に対する波形の不適合度合いに対応した値である。 D 3 is a waveform for the measurement of biological information when a waveform whose magnitude of the waveform corresponding to the selected inflection point is less than the lower limit L 2 or exceeds the upper limit L 1 is used for the measurement of biological information. This value corresponds to the degree of non-conformity.

一方、選択した変曲点に対応する波形の傾きの大きさが下限値L2以上、かつ、上限値L1以下である場合、すなわち、選択した変曲点に対応する波形の傾きの大きさが適合条件を満たす場合には、ステップS100に移行する。 On the other hand, when the magnitude of the slope of the waveform corresponding to the selected inflection point is not less than the lower limit value L 2 and not more than the upper limit value L 1 , that is, the magnitude of the slope of the waveform corresponding to the selected inflection point. If the matching condition is satisfied, the process proceeds to step S100.

ステップS100において、CPU21は、ステップS20で酸素飽和度の波形から検知した全ての変曲点に対して、変曲点に対応する波形の傾きの大きさと適合条件を比較したか否かを判定する。   In step S100, the CPU 21 determines whether or not the magnitude of the slope of the waveform corresponding to the inflection point is compared with the matching condition for all the inflection points detected from the oxygen saturation waveform in step S20. .

まだ波形の傾きの大きさと適合条件を比較していない変曲点、すなわち、ステップS80で選択されていない未選択の変曲点が存在する場合には、ステップS80に移行する。以降、ステップS80〜S100が未選択の変曲点に対して実行されることにより、ステップS20で酸素飽和度の波形から検知された変曲点の各々に対して、変曲点に対応する波形の傾きの大きさと適合条件の比較が実行される。   If there is an inflection point for which the magnitude of the waveform gradient has not been compared with the matching condition, that is, an unselected inflection point that has not been selected in step S80, the process proceeds to step S80. Thereafter, steps S80 to S100 are performed on unselected inflection points, so that the waveform corresponding to the inflection point for each of the inflection points detected from the oxygen saturation waveform in step S20. A comparison is made between the magnitude of the slope and the matching condition.

ステップS110において、CPU21は、被測定者が呼吸を再開した時刻t1から、被測定者の呼吸再開後に、酸素飽和度が減少から増加に転じる変曲点が現れる時刻t2までの時間をLFCTとして測定する。 In step S110, CPU 21 from time t 1 to the subject resumes breathing after resuming breathing of the subject, the time until time t 2 when the inflection point the oxygen saturation changes to increase from decrease appears LFCT Measure as

なお、被測定者の呼吸再開後に、酸素飽和度が減少から増加に転じる変曲点が複数存在する場合には、例えば酸素飽和度の値の大きさが適合条件に適合する変曲点のうち、酸素飽和度の値の大きさが最も大きい変曲点が現れた時刻を時刻t2とみなせばよい。被測定者が呼吸を再開したことによって現れる変曲点は、それまで被測定者が呼吸を停止していたことから、酸素飽和度が最も減少した状態で現れることになる。したがって、被測定者が呼吸を再開したことによって現れる変曲点の値の大きさは、他の変曲点における値の大きさより大きくなる傾向があるためである。 In addition, when there are multiple inflection points where the oxygen saturation changes from decreasing to increasing after the subject's breathing resumes, for example, the inflection points where the magnitude of the oxygen saturation value matches the conforming condition. , the largest inflection point size of the oxygen saturation value time may be regarded as the time t 2 the appearing. The inflection point that appears when the subject resumes breathing appears because the subject has stopped breathing until then, and the oxygen saturation level is the smallest. Therefore, the magnitude of the value of the inflection point that appears when the measurement subject resumes breathing tends to be larger than the magnitude of the value at other inflection points.

ステップS120において、CPU21は、ステップS110で取得したLFCTを用いて、例えば(6)式から心拍出量を測定する。更に、CPU21は、測定した心拍出量を用いて心拍出量に関する情報を算出してもよい。   In step S120, CPU21 measures cardiac output from (6) Formula, for example using LFCT acquired by step S110. Further, the CPU 21 may calculate information related to the cardiac output using the measured cardiac output.

ステップS130において、CPU21は、ステップS120で測定した心拍出量と共に、信頼度Dを表示ユニット28に表示する。これにより、ステップS120で測定された心拍出量の測定精度が生体情報測定装置10の使用者に報知されることになる。ここでは信頼度Dを心拍出量の測定が終了した後に表示ユニット28に表示する例について説明したが、生体情報測定処理の最初(例えばステップS10)から表示するようにしてもよい。この場合、酸素飽和度の波形の解析が進むにつれて、信頼度Dが更新される。   In step S130, the CPU 21 displays the reliability D on the display unit 28 together with the cardiac output measured in step S120. Thereby, the measurement accuracy of the cardiac output measured in step S120 is notified to the user of the biological information measuring device 10. Although the example in which the reliability D is displayed on the display unit 28 after the measurement of the cardiac output has been described here, the reliability D may be displayed from the beginning of the biological information measurement process (for example, step S10). In this case, the reliability D is updated as the analysis of the oxygen saturation waveform progresses.

なお、信頼度Dの表示形態に制限はなく、信頼度Dをそのまま心拍出量の測定精度として表示ユニット28に表示する表示形態の他、信頼度Dが“0”の場合を心拍出量の測定値に対する信頼度が100%の場合に対応付け、信頼度Dが予め定めた閾値以上となる場合を心拍出量の測定値に対する信頼度が0%となるように対応付けた百分率に信頼度Dの値を変換して、例えば「信頼度90%」のように心拍出量の測定精度を表示してもよい。   The display form of the reliability D is not limited. In addition to the display form in which the reliability D is directly displayed on the display unit 28 as the measurement accuracy of the cardiac output, the case where the reliability D is “0” is output. Percentage associated with the measurement value of the quantity being 100%, and associated with the reliability value of the cardiac output being 0% when the reliability D is equal to or greater than a predetermined threshold value Alternatively, the value of reliability D may be converted to display the measurement accuracy of cardiac output such as “reliability 90%”.

また、信頼度Dが取り得る範囲を複数の区分に分割し、信頼度Dが含まれる区分に対応付けられたラベル名を表示ユニット28に表示してもよい。例えば、信頼度Dの値が取り得る範囲を3つの区分に分割した場合、本実施の形態における信頼度Dは値が小さいほど心拍出量の測定精度が高いことを示すことから、値の小さい信頼度Dを含む区分から値の大きい信頼度Dを含む区分に向かって順に「高」、「中」、「低」のようにラベル名を対応付けておけば、信頼度Dに応じて、測定された生体情報の測定精度のレベルを示す分類名が表示されることになる。   Further, the range that the reliability D can take may be divided into a plurality of sections, and the label names associated with the sections including the reliability D may be displayed on the display unit 28. For example, when the range of possible values of the reliability D is divided into three sections, the reliability D in the present embodiment indicates that the smaller the value, the higher the measurement accuracy of the cardiac output. If the label names are associated in the order of “high”, “medium”, and “low” from the category including the small reliability D to the category including the large reliability D, depending on the reliability D The classification name indicating the level of measurement accuracy of the measured biological information is displayed.

また、信頼度Dと予め定めた判定閾値を比較して、信頼度Dが判定閾値未満の場合には、例えば「適合」と表示することで、測定された心拍出量が信頼に足る値であることを表示してもよい。一方、信頼度Dが判定閾値以上の場合には、例えば「不適合」と表示することで、測定された心拍出量が正式な値ではなく参考値であることを表示してもよい。このように「適合」及び「不適合」の表示も、生体情報の測定に対する酸素飽和度の波形の適合度合い又は不適合度合いを表す指標の一例である。   Further, the reliability D is compared with a predetermined determination threshold value. When the reliability D is less than the determination threshold value, for example, “applicable” is displayed so that the measured cardiac output is a reliable value. May be displayed. On the other hand, when the reliability D is equal to or higher than the determination threshold value, for example, “not fit” may be displayed to indicate that the measured cardiac output is not a formal value but a reference value. As described above, the indications of “conformity” and “nonconformity” are also examples of indices indicating the degree of conformity or the degree of incompatibility of the oxygen saturation waveform with respect to the measurement of biological information.

更に、信頼度Dに応じて、ラベル名、信頼度D、及び信頼度Dに対応する百分率の少なくとも1つの情報の表示色を変更するようにしてもよい。   Furthermore, according to the reliability D, the display name of the label name, the reliability D, and at least one information corresponding to the reliability D may be changed.

以上により、図15に示した生体情報測定処理を終了する。   Thus, the biological information measurement process shown in FIG. 15 is finished.

なお、本実施の形態に係る生体情報測定装置10では、酸素循環時間に関連した生体情報の測定に適する酸素飽和度の波形の条件を規定した適合条件を用いて生体情報の測定精度を判定した。しかし、酸素循環時間に関連した生体情報の測定に適さない酸素飽和度の波形の条件を規定した不適合条件を用いて生体情報の測定精度を判定してもよい。   In the biological information measuring apparatus 10 according to the present embodiment, the measurement accuracy of the biological information is determined using the matching condition that defines the condition of the oxygen saturation waveform suitable for the measurement of the biological information related to the oxygen circulation time. . However, the measurement accuracy of the biological information may be determined using a nonconforming condition that defines a condition of the oxygen saturation waveform that is not suitable for the measurement of the biological information related to the oxygen circulation time.

不適合条件を用いる場合、生体情報測定装置10は、ステップS30、S50、及びS70の各判定処理において、判定対象となっている酸素飽和度の波形に関する属性値が不適合条件を満たしているか否かを判定すればよい。ステップS30、S50、及びS70の各判定処理において、前記属性値が不適合条件を満たしていない場合には、それぞれステップS50、S70、及びS100が実行され、前記属性値が不適合条件を満たす場合には、それぞれステップS40、S60、及びS90が実行される。   When the nonconformity condition is used, the biological information measuring apparatus 10 determines whether or not the attribute value related to the waveform of the oxygen saturation that is the determination target satisfies the nonconformity condition in each determination process of steps S30, S50, and S70. What is necessary is just to judge. In each determination process of steps S30, S50, and S70, when the attribute value does not satisfy the nonconformity condition, steps S50, S70, and S100 are executed, respectively, and when the attribute value satisfies the nonconformance condition , Steps S40, S60, and S90 are executed.

このように第1実施形態に係る生体情報測定装置10によれば、予め定めた適合条件、又は不適合条件と、酸素飽和度の波形の特徴を示す属性値を比較することで、生体情報の測定に用いられる酸素飽和度の信頼度Dを算出し、算出した信頼度Dに基づいて生体情報の測定結果に対する測定精度を報知する。   As described above, according to the biological information measuring apparatus 10 according to the first embodiment, the biometric information measurement is performed by comparing the predetermined conforming condition or nonconforming condition with the attribute value indicating the characteristic of the oxygen saturation waveform. The reliability D of the oxygen saturation used for the calculation is calculated, and the measurement accuracy for the measurement result of the biological information is notified based on the calculated reliability D.

<第1実施形態の変形例1>
図15に示した生体情報測定処理は、心拍出量の測定期間に亘って測定された酸素飽和度の各々の値を不揮発性メモリ24等の記憶装置に一旦記憶し、酸素飽和度の測定を終えた後に、記憶装置に記憶した酸素飽和度の値を用いて被測定者の心拍出量及び信頼度Dを報知した。しかしながら、心拍出量の測定期間に測定された酸素飽和度を実時間に沿って逐次解析し、酸素飽和度の波形から変曲点が検知される毎に、例えば図15に示したステップS30、S50、及びS80の判定処理を実行して、各判定処理において判定結果が否定判定の場合に信頼度Dが大きくなるように信頼度Dの値を更新してもよい。
<Variation 1 of the first embodiment>
The biological information measurement process shown in FIG. 15 temporarily stores each value of oxygen saturation measured over the measurement period of cardiac output in a storage device such as the nonvolatile memory 24, and measures the oxygen saturation. After finishing the above, the cardiac output and the reliability D of the measurement subject were notified using the value of the oxygen saturation stored in the storage device. However, each time the inflection point is detected from the waveform of the oxygen saturation by sequentially analyzing the oxygen saturation measured during the measurement period of the cardiac output along the real time, for example, step S30 shown in FIG. , S50 and S80 may be executed, and the value of the reliability D may be updated so that the reliability D is increased when the determination result is negative in each determination process.

この場合、変曲点が検知される毎に、波形に含まれる変曲点の数が1つずつ増加されるため、ステップS30では変曲点の下限値を判定せずに、検知された変曲点の数が上限値N1以下であるか否かを判定すればよい。そして、例えば酸素飽和度の測定を終える場合に、検知された変曲点の総数が下限値N2以上であるか否かを判定し、否定判定の場合に信頼度Dが大きくなるように信頼度Dの値を更新してもよい。 In this case, each time an inflection point is detected, the number of inflection points included in the waveform is incremented by one. Therefore, in step S30, the detected inflection point is not determined without determining the lower limit value. the number of inflection point may be determined whether it is not more than the upper limit N 1. Then, for example, when the measurement of the oxygen saturation is finished, it is determined whether or not the total number of detected inflection points is equal to or higher than the lower limit N 2 , and the reliability D is increased so that the reliability D is increased in the case of negative determination. The value of degree D may be updated.

<第1実施形態の変形例2>
本実施の形態では、ステップS10で信頼度Dを0に初期化し、信頼度Dが大きくなるに従って、測定された生体情報の測定精度が低くなることを示した。しかし、例えばステップS10で信頼度Dを予め定めた正数に初期化し、ステップS40、S60、及びS90において、信頼度DからそれぞれD1、D2、及びD3を減算してもよい。この場合、信頼度Dが小さくなるに従って、測定された生体情報の測定精度が低いことを示すようになる。
<Modification 2 of the first embodiment>
In the present embodiment, the reliability D is initialized to 0 in step S10, and it has been shown that the measurement accuracy of the measured biological information decreases as the reliability D increases. However, for example, the reliability D may be initialized to a predetermined positive number in step S10, and D 1 , D 2 , and D 3 may be subtracted from the reliability D in steps S40, S60, and S90, respectively. In this case, as the reliability D becomes smaller, the measurement accuracy of the measured biological information becomes lower.

<第1実施形態の変形例3>
本実施の形態では、変曲点に対応する波形の傾きの大きさに注目して、測定した酸素飽和度の信頼度Dを算出したが、変曲点に対応する波形の傾きのばらつき度合いに応じて、測定した酸素飽和度の信頼度Dを算出してもよい。
<Modification 3 of the first embodiment>
In this embodiment, paying attention to the magnitude of the slope of the waveform corresponding to the inflection point, the reliability D of the measured oxygen saturation is calculated, but the degree of variation in the slope of the waveform corresponding to the inflection point is calculated. Accordingly, the reliability D of the measured oxygen saturation may be calculated.

ここで「変曲点に対応する波形の傾きのばらつき度合い」とは、酸素飽和度の波形における各々の変曲点において、注目した変曲点と、当該注目した変曲点と時系列に沿って隣接する直前又は直後の変曲点との間における波形の傾きのばらつき度合いを意味する。   Here, “the degree of variation in the slope of the waveform corresponding to the inflection point” means the inflection point at each inflection point in the oxygen saturation waveform, and the inflection point and time series in question. This means the degree of variation in the slope of the waveform between the adjacent inflection points immediately before and after.

具体的には、生体情報測定装置10は、変曲点間に存在する酸素飽和度の各測定点における波形の傾きの分散値、又は標準偏差を用いて、変曲点に対応する波形の傾きのばらつき度合いを算出する。   Specifically, the biological information measuring apparatus 10 uses the dispersion value of the slope of the waveform at each measurement point of the oxygen saturation existing between the inflection points, or the standard deviation, and the slope of the waveform corresponding to the inflection point. The degree of variation is calculated.

理想的な酸素飽和度の波形では、変曲点に対応する波形の傾きのばらつき度合いが予め定めた範囲内に含まれる。したがって、生体情報測定装置10は、変曲点に対応する波形の傾きのばらつき度合いが予め定めた範囲内に含まれない場合には、理想的な酸素飽和度の波形を用いて生体情報を測定した場合よりも、測定された生体情報の測定精度が低下していることを示すように信頼度Dを更新すればよい。生体情報の測定に適した、酸素飽和度の波形における傾きのばらつき度合いの範囲は、適合条件に予め設定しておけばよい。反対に、生体情報の測定に適さない、酸素飽和度の波形における傾きのばらつき度合いを不適合条件に予め設定しておいてもよい。何れの場合であっても、生体情報測定装置10は、酸素飽和度の波形が適合条件又は不適合条件に適合するか否かに基づいて、信頼度Dを更新することになる。   In an ideal oxygen saturation waveform, the degree of variation in the slope of the waveform corresponding to the inflection point is included in a predetermined range. Therefore, the biological information measuring device 10 measures biological information using an ideal oxygen saturation waveform when the degree of variation in the slope of the waveform corresponding to the inflection point is not included in the predetermined range. The reliability D may be updated so as to indicate that the measurement accuracy of the measured biological information is lower than the case where the measurement is performed. The range of the degree of variation in inclination in the waveform of oxygen saturation suitable for the measurement of biological information may be set in advance as an appropriate condition. On the other hand, the degree of inclination variation in the oxygen saturation waveform, which is not suitable for measurement of biological information, may be set in advance as a nonconforming condition. In any case, the biological information measuring apparatus 10 updates the reliability D based on whether or not the waveform of the oxygen saturation matches the conforming condition or the nonconforming condition.

なお、変曲点に対応する波形の傾きのばらつき度合いを表す指標は分散値、又は標準偏差に限られず、変曲点に対応する波形の傾きのばらつき度合いを表すものであればどのような指標を用いてもよい。   The index indicating the degree of variation in the slope of the waveform corresponding to the inflection point is not limited to the variance value or the standard deviation, and any index can be used as long as it represents the degree of variation in the slope of the waveform corresponding to the inflection point. May be used.

<第1実施形態の変形例4>
LFCTの測定に用いられる変曲点は、被測定者が呼吸を再開したことによって現れる変曲点であるため、被測定者の呼吸再開後に現れる。また、呼吸の再開により血中に取り込まれた酸素が肺から特定の部位まで到達するには時間がかかるため、LFCTの測定に用いられる変曲点は、被測定者が呼吸を再開した時刻t1から予め定めた時間(待機時間)経過した以降に現れる。
<Modification 4 of the first embodiment>
Since the inflection point used for the measurement of LFCT is an inflection point that appears when the subject resumes breathing, the inflection point appears after the subject resumes breathing. In addition, since it takes time for oxygen taken into the blood due to resumption of breathing to reach a specific site from the lung, the inflection point used in the measurement of LFCT is the time t when the subject resumes respiration. Appears after a predetermined time (standby time) has elapsed from 1 .

すなわち、待機時間の経過前までに、酸素飽和度が減少から増加に転じる変曲点が現れるような酸素飽和度の波形や、当該変曲点が待機時間の経過以降に一度も現れないような酸素飽和度の波形は、理想的な酸素飽和度の波形からずれる傾向が見られる。   That is, before the lapse of the waiting time, the oxygen saturation waveform such that an inflection point where the oxygen saturation turns from decreasing to increasing appears, or the inflection point does not appear once after the lapse of the waiting time. The oxygen saturation waveform tends to deviate from the ideal oxygen saturation waveform.

したがって、生体情報測定装置10は、酸素飽和度が減少から増加に転じる変曲点が待機時間の経過前までに現れた場合や、当該変曲点が待機時間の経過以降に一度も現れない場合には、理想的な酸素飽和度の波形を用いて生体情報を測定した場合よりも、測定された生体情報の測定精度が低下していることを示すように信頼度Dを更新すればよい。生体情報の測定に適した酸素飽和度の波形における変曲点の出現位置に関する情報は、適合条件に予め設定しておけばよい。反対に、生体情報の測定に適さない酸素飽和度の波形における変曲点の出現位置に関する情報を不適合条件に予め設定しておいてもよい。何れの場合であっても、生体情報測定装置10は、酸素飽和度の波形が適合条件又は不適合条件に適合するか否かに基づいて、信頼度Dを更新することになる。   Therefore, when the inflection point where oxygen saturation turns from increase to decrease appears before the lapse of the waiting time, or when the inflection point does not appear once after the lapse of the waiting time, the biological information measuring apparatus 10 For example, the reliability D may be updated so as to indicate that the measurement accuracy of the measured biological information is lower than when the biological information is measured using an ideal oxygen saturation waveform. Information relating to the appearance position of the inflection point in the waveform of oxygen saturation suitable for the measurement of biological information may be set in advance as an appropriate condition. On the other hand, information regarding the appearance position of an inflection point in a waveform of oxygen saturation that is not suitable for measurement of biological information may be set in advance as a nonconforming condition. In any case, the biological information measuring apparatus 10 updates the reliability D based on whether or not the waveform of the oxygen saturation matches the conforming condition or the nonconforming condition.

<第1実施形態の変形例5>
本実施の形態に係る生体情報測定装置10では、心拍出量の測定期間に亘って測定した酸素飽和度の波形の信頼度Dを、予め定めた1つの適合条件に基づいて算出した。
<Modification 5 of the first embodiment>
In the biological information measuring apparatus 10 according to the present embodiment, the reliability D of the oxygen saturation waveform measured over the cardiac output measurement period is calculated based on one predetermined matching condition.

しかしながら、理想的な酸素飽和度の波形の形状は、被測定者の呼吸状態によって異なる。例えば被測定者が呼吸を停止する前までは日常的に行っている呼吸が繰り返し行われているため、例えば呼吸の停止期間と比較して、酸素飽和度の変動幅は予め定めた変動幅以内に収まる傾向が見られる。また、被測定者が呼吸を停止している期間は、酸素が肺から血中に取り込まれなくなるため、酸素飽和度が減少する傾向が見られる。また、呼吸の再開により、血中に取り込まれた酸素が肺から指先に到達するまでは、引き続き酸素飽和度が減少し、指先に酸素が到達した後は酸素飽和度が増加するため、酸素飽和度の波形は単峰性を示す傾向が見られる。   However, the shape of the ideal oxygen saturation waveform varies depending on the breathing state of the subject. For example, daily breathing is repeated until the subject stops breathing, so the fluctuation range of oxygen saturation is within a predetermined fluctuation range compared to the breathing stop period, for example. Tend to fit in. In addition, during the period in which the measurement subject has stopped breathing, oxygen is no longer taken into the blood from the lung, and thus there is a tendency for oxygen saturation to decrease. In addition, the oxygen saturation continues to decrease until the oxygen taken into the blood reaches the fingertip from the lungs by resuming breathing, and increases after the oxygen reaches the fingertip. The waveform of the degree tends to be unimodal.

したがって、心拍出量の測定期間を、例えば呼吸の停止前、呼吸の停止期間、呼吸の再開後の各期間に区分し、各々の期間について、理想的な酸素飽和度の波形の特徴を規定した適合条件を設定するようにしてもよい。   Therefore, the cardiac output measurement period is divided into, for example, the period before stopping breathing, the period when stopping breathing, and the period after restarting breathing, and the characteristics of the ideal oxygen saturation waveform are defined for each period. You may make it set the adapted condition.

そして、生体情報測定装置10は、酸素飽和度の波形から検知した変曲点が含まれる期間に対応した適合条件を参照して、図15に示した生体情報測定処理を実行すればよい。この場合、生体情報測定装置10は、各期間の少なくとも1つの期間において、算出した信頼度Dを報知するようにしてもよい。ただし、測定された生体情報の測定精度を生体情報測定装置10の使用者に知らせるため、生体情報測定装置10は、少なくとも被測定者が呼吸を再開した後の期間では信頼度Dを報知することが好ましい。   Then, the biological information measuring apparatus 10 may perform the biological information measuring process shown in FIG. 15 with reference to the matching condition corresponding to the period including the inflection point detected from the oxygen saturation waveform. In this case, the biological information measuring apparatus 10 may notify the calculated reliability D in at least one period of each period. However, in order to notify the measurement accuracy of the measured biological information to the user of the biological information measuring device 10, the biological information measuring device 10 notifies the reliability D at least during the period after the measurement subject resumes breathing. Is preferred.

報知する信頼度Dは、期間毎に個別に算出した信頼度Dであっても、各期間に亘って累積して算出した信頼度Dであってもよい。   The reliability D to be notified may be the reliability D calculated individually for each period or may be the reliability D calculated by accumulating over each period.

<第2実施形態>
第1実施形態に係る生体情報測定装置10では、心拍出量の測定に対する酸素飽和度の波形の適合度合い又は不適合度合いを報知した。
Second Embodiment
In the biological information measuring apparatus 10 according to the first embodiment, the degree of conformity or degree of incompatibility of the oxygen saturation waveform with respect to the measurement of cardiac output is reported.

報知された適合度合いが予め定めた基準より低い場合、すなわち、報知された不適合度合いが予め定めた基準より高い場合、測定された心拍出量の値は、被測定者の心拍出量を正しく表しているとは言い難い。したがって、多くの場合、生体情報測定装置10の使用者は被測定者の心拍出量を測定し直すことになる。   When the notified degree of conformity is lower than a predetermined reference, that is, when the notified degree of nonconformity is higher than a predetermined reference, the measured cardiac output value is calculated based on the measured patient's cardiac output. It's hard to say it's correct. Therefore, in many cases, the user of the biological information measuring apparatus 10 measures the cardiac output of the measurement subject again.

しかしながら、第1実施形態に係る生体情報測定装置10では、心拍出量を測定してから測定された心拍出量の測定精度が報知されるため、予め定めた基準よりも信頼性が低い心拍出量の測定が終了するのを待ってから、被測定者の心拍出量を測定し直すことになる。   However, in the biological information measuring apparatus 10 according to the first embodiment, since the measurement accuracy of the cardiac output measured after measuring the cardiac output is notified, the reliability is lower than a predetermined reference. After waiting for the measurement of cardiac output to be completed, the cardiac output of the measurement subject is measured again.

第2実施形態では、心拍出量の測定に対する酸素飽和度の波形の適合度合いが予め定めた基準より低い場合であっても、心拍出量の測定が終了するのを待つことなく、心拍出量の再測定に取り掛れる生体情報測定装置10Aについて説明する。   In the second embodiment, even if the degree of conformity of the oxygen saturation waveform with respect to the measurement of cardiac output is lower than a predetermined reference, the cardiac output is not waited until the measurement of cardiac output is completed. A biological information measurement apparatus 10A that is ready for remeasurement of the stroke volume will be described.

生体情報測定装置10Aの構成例、及び電気系統の要部構成例は、それぞれ図4、図14に示した第1実施形態に係る生体情報測定装置10の構成例、及び電気系統の要部構成例と同じになる。   The configuration example of the biological information measurement device 10A and the configuration example of the main part of the electrical system are the configuration example of the biological information measurement device 10 according to the first embodiment shown in FIGS. Same as example.

図16は、心拍出量の測定期間に亘って酸素飽和度の値を測定し、測定された酸素飽和度の値の各々が記憶装置に記憶された後に、CPU21によって実行される生体情報測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。   FIG. 16 shows the measurement of biological information performed by the CPU 21 after measuring the value of oxygen saturation over the measurement period of cardiac output, and storing each measured value of oxygen saturation in the storage device. It is a flowchart which shows an example of the flow of a process.

生体情報測定処理を規定する生体情報測定プログラムは、例えば生体情報測定装置10AのROM22に予め記憶されている。生体情報測定装置10AのCPU21は、ROM22に記憶される生体情報測定プログラムを読み込み、生体情報測定処理を実行する。   A biological information measurement program that defines the biological information measurement process is stored in advance in the ROM 22 of the biological information measurement apparatus 10A, for example. The CPU 21 of the biological information measuring device 10A reads a biological information measuring program stored in the ROM 22 and executes a biological information measuring process.

なお、第2実施形態においても、適合条件が不揮発性メモリ24に予め記憶されており、生体情報に関する値として被測定者の心拍出量を測定する例について説明する。   Also in the second embodiment, an example will be described in which the matching conditions are stored in advance in the nonvolatile memory 24 and the cardiac output of the measurement subject is measured as a value related to biological information.

図16に示す生体情報測定処理が、図15に示した第1実施形態に係る生体情報測定装置10の生体情報測定処理と異なる点は、ステップS105が追加された点であり、他の処理については図15と同じである。   The biometric information measurement process shown in FIG. 16 is different from the biometric information measurement process of the biometric information measurement apparatus 10 according to the first embodiment shown in FIG. 15 in that step S105 is added. Is the same as FIG.

酸素飽和度の波形から検知した全ての変曲点について、変曲点に対応する波形の傾きの大きさと適合条件を比較した場合にステップS105が実行される。   For all inflection points detected from the oxygen saturation waveform, step S105 is executed when the magnitude of the slope of the waveform corresponding to the inflection point is compared with the matching condition.

ステップS105において、CPU21は、信頼度Dが信頼度閾値Dx以上か否かを判定する。信頼度閾値Dxは、例えば測定された酸素飽和度の波形が、心拍出量の測定に用いられる波形として適合するか否かを表す閾値である。既に説明したように、ここでは一例として、信頼度Dは、信頼度Dの値が大きくなるに従って、測定された心拍出量の測定精度が低くなることを表す。したがって、信頼度Dが信頼度閾値Dx以上の場合、測定された酸素飽和度の波形が、心拍出量の測定に用いられる波形として適さないことを表す。 In step S105, CPU 21 determines whether the reliability D is confidence threshold D x or more. The reliability threshold value Dx is, for example, a threshold value indicating whether or not the measured oxygen saturation waveform is suitable as a waveform used for measuring cardiac output. As already described, as an example here, the reliability D indicates that the measurement accuracy of the measured cardiac output decreases as the value of the reliability D increases. Therefore, indicating that reliability D is equal to or greater than the reliability threshold value D x, the measured oxygen saturation waveform, unsuitable as a waveform used for the measurement of cardiac output.

こうした信頼度閾値Dxは、生体情報測定装置10Aの実機による実験や生体情報測定装置10Aの設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められ、例えば不揮発性メモリ24に予め記憶される。 Such a reliability threshold value Dx is obtained in advance by an experiment with an actual device of the biological information measuring apparatus 10A, a computer simulation based on a design specification of the biological information measuring apparatus 10A, or the like, and is stored in advance in the nonvolatile memory 24, for example.

したがって、信頼度Dが信頼度閾値Dx以上の場合、CPU21は、心拍出量の測定に用いられるLFCTの測定(ステップS110)、及び心拍出量の測定(ステップS120)を実行することなく、ステップS130に移行する。そして、ステップS130において、CPU21は信頼度Dを表示ユニット28に表示する。この場合、CPU21は信頼度Dと共に、例えば「心拍出量の測定を中止しました。」のような生体情報の測定状況を通知するメッセージを表示ユニット28に表示して、生体情報測定装置10の使用者に報知してもよい。これにより、心拍出量の再測定が促されることになる。このようなメッセージも、生体情報の測定に対する酸素飽和度の波形の適合度合い又は不適合度合いを表す指標の一例である。 Therefore, when the reliability D is equal to or higher than the reliability threshold D x , the CPU 21 performs measurement of LFCT (step S110) used for measurement of cardiac output (step S110) and measurement of cardiac output (step S120). Instead, the process proceeds to step S130. In step S <b> 130, the CPU 21 displays the reliability D on the display unit 28. In this case, the CPU 21 displays, together with the reliability D, a message notifying the measurement status of the biological information such as “the measurement of cardiac output has been stopped” on the display unit 28, and the biological information measuring apparatus 10. The user may be notified. This prompts remeasurement of cardiac output. Such a message is also an example of an index representing the degree of conformity or nonconformity of the oxygen saturation waveform with respect to the measurement of biological information.

なお、信頼度Dが信頼度閾値Dx未満の場合には、第1実施形態に係る生体情報測定装置10と同じようにLFCTの測定及び心拍出量の測定が実行される。 Incidentally, the reliability D is in the case of less than the confidence threshold D x is measured and the measurement of cardiac output LFCT like biological information measuring device 10 according to the first embodiment is executed.

図16に示した生体情報測定装置10Aの例では、適合条件に規定されている酸素飽和度の波形に関する各々の条件と、測定された酸素飽和度の波形を比較した後に信頼度Dと信頼度閾値Dxを比較したが、信頼度Dと信頼度閾値Dxの比較箇所はこれに限られない。 In the example of the biological information measuring apparatus 10A shown in FIG. 16, the reliability D and the reliability are compared after comparing the respective conditions related to the oxygen saturation waveform defined in the conforming condition with the measured oxygen saturation waveform. comparing the threshold D x, but compared locations of reliability D and confidence threshold D x is not limited to this.

例えば、測定された酸素飽和度の波形を、適合条件に規定されている酸素飽和度の波形に関する各条件と比較する毎に、信頼度Dと信頼度閾値Dxを比較し、信頼度Dが信頼度閾値Dx以上の場合、ステップS130に移行してもよい。具体的には、ステップS40とS50の間、ステップS60とS70の間、及びステップS90とS100の間で、それぞれ信頼度Dと信頼度閾値Dxを比較すればよい。この場合、ステップS105で信頼度Dと信頼度閾値Dxを比較する場合と比較して、より早い段階で心拍出量の測定が中止されたことが報知されることになる。 For example, every time the measured oxygen saturation waveform is compared with each condition relating to the oxygen saturation waveform defined in the conforming condition, the reliability D is compared with the reliability threshold Dx , and the reliability D is for more confidence threshold D x, it may proceed to step S130. Specifically, during the steps S40 and S50, between step S60 and S70, and between step S90 and S100, may be compared respectively with reliability D a confidence threshold D x. In this case, it is notified that the measurement of the cardiac output is stopped at an earlier stage as compared with the case where the reliability D and the reliability threshold Dx are compared in step S105.

また、図16に示した生体情報測定装置10Aの例では、CPU21が信頼度Dと信頼度閾値Dxを比較して、信頼度Dが信頼度閾値Dx以上の場合、心拍出量の測定を自律的に中止したが、心拍出量の測定の中止契機はこれに限られない。 Further, in the example of the biological information measuring device 10A shown in FIG. 16, CPU 21 is to compare the reliability D and confidence threshold D x, if the reliability D is equal to or greater than the confidence threshold D x, cardiac output Although the measurement was stopped autonomously, the trigger for stopping the measurement of cardiac output is not limited to this.

例えば、CPU21は、信頼度Dを更新する毎に信頼度Dを表示ユニット28に表示し、信頼度Dを把握した生体情報測定装置10Aの使用者からの指示に従って、心拍出量の測定を中止するようにしてもよい。具体的には、CPU21は、生体情報測定装置10Aの使用者による入力ユニット27の操作によって、心拍出量の測定を中止する中止指示を受け付けた場合に、心拍出量の測定を中止する。   For example, every time the reliability D is updated, the CPU 21 displays the reliability D on the display unit 28, and measures the cardiac output according to an instruction from the user of the biological information measuring device 10A that grasps the reliability D. You may make it cancel. Specifically, the CPU 21 stops measuring the cardiac output when receiving a stop instruction to stop measuring the cardiac output by the operation of the input unit 27 by the user of the biological information measuring apparatus 10A. .

また、CPU21は、複数の期間の各々において測定した酸素飽和度の値を不揮発性メモリ24に記憶しておき、生体情報測定装置10Aの使用者による入力ユニット27の操作によって、心拍出量の測定の開始指示を受け付けた場合、不揮発性メモリ24に記憶された酸素飽和度のうち、心拍出量の測定に適合する酸素飽和度の波形だけを用いて、心拍出量を測定してもよい。具体的には、信頼度Dが信頼度閾値Dx未満である複数の酸素飽和度の波形から得られる各々のLFCTの統計量(例えば平均値)を用いて心拍出量を測定してもよい。 Further, the CPU 21 stores the value of the oxygen saturation measured in each of the plurality of periods in the nonvolatile memory 24, and the cardiac output is determined by the operation of the input unit 27 by the user of the biological information measuring device 10A. When the measurement start instruction is accepted, the cardiac output is measured using only the oxygen saturation waveform suitable for the cardiac output measurement out of the oxygen saturation stored in the nonvolatile memory 24. Also good. Specifically, even when cardiac output is measured using statistics (for example, average value) of each LFCT obtained from a plurality of oxygen saturation waveforms whose reliability D is less than the reliability threshold D x. Good.

こうした心拍出量の測定は、例えば被測定者の就寝中における心拍出量の傾向を、被測定者の起床後に確認する等の用途に用いられる。   Such measurement of cardiac output is used for applications such as confirming the tendency of cardiac output during sleep of the measurement subject after the measurement subject wakes up.

このように第2実施形態に係る生体情報測定装置10Aによれば、生体情報測定処理の途中であっても信頼度Dが信頼度閾値Dx以上となった場合には、心拍出量の測定を中止する。 According to the biological information measuring apparatus 10A according to the second embodiment, even in the middle of the biological information measurement process when the reliability D becomes confidence threshold D x or more, the cardiac output Stop measurement.

以上、各実施の形態を用いて本発明について説明したが、本発明は各実施の形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で各実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、当該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、本発明の要旨を逸脱しない範囲で処理の順序を変更してもよい。   Although the present invention has been described above using each embodiment, the present invention is not limited to the scope described in each embodiment. Various modifications or improvements can be added to the respective embodiments without departing from the gist of the present invention, and embodiments to which the modifications or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention. For example, the processing order may be changed without departing from the scope of the present invention.

また、各実施の形態では、一例として生体情報測定処理をソフトウエアで実現する形態について説明したが、図15及び図16に示したフローチャートと同等の処理を、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)に実装し、ハードウエアで処理させるようにしてもよい。この場合、検出処理の高速化が図られる。   In each of the embodiments, the form in which the biological information measurement process is realized by software has been described as an example. However, the process equivalent to the flowcharts illustrated in FIGS. 15 and 16 is applied to, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). It may be implemented and processed by hardware. In this case, the detection process can be speeded up.

また、上述した各実施の形態では、生体情報測定プログラムがROM22にインストールされている形態を説明したが、これに限定されるものではない。本発明に係る生体情報測定プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録された形態で提供することも可能である。例えば、本発明に係る生体情報測定プログラムを、CD(Compact Disc)−ROM、又はDVD(Digital Versatile Disc)−ROM等の光ディスクに記録した形態で提供してもよい。また、本発明に係る生体情報測定プログラムを、USBメモリ及びフラッシュメモリ等の半導体メモリに記録した形態で提供してもよい。更に、生体情報測定装置10、10Aは通信ユニット29を介して、通信回線に接続された外部装置から本発明に係る生体情報測定プログラムを取得するようにしてもよい。   Moreover, although each embodiment mentioned above demonstrated the form in which the biometric information measurement program was installed in ROM22, it is not limited to this. The biological information measurement program according to the present invention can be provided in a form recorded in a computer-readable storage medium. For example, the biological information measurement program according to the present invention may be provided in a form recorded on an optical disc such as a CD (Compact Disc) -ROM or a DVD (Digital Versatile Disc) -ROM. The biological information measurement program according to the present invention may be provided in a form recorded in a semiconductor memory such as a USB memory and a flash memory. Furthermore, the biological information measuring devices 10 and 10A may acquire the biological information measuring program according to the present invention from an external device connected to the communication line via the communication unit 29.

また、上述した各実施の形態では、生体情報測定装置10で測定される酸素循環時間に関連した生体情報の一例として、心拍出量、心係数、及び1回拍出量を説明したが、酸素循環時間自体が酸素循環時間に関連した生体情報であってもよい。すなわち、血中の酸素濃度を表す値の変化を表す波形に基づき酸素循環時間を測定する場合において、予め定めた条件に従って、波形の適合度合い又は不適合度合いを表す指標を報知するようにしてもよい。 In each of the above-described embodiments, the cardiac output, the cardiac coefficient, and the stroke volume are described as examples of biological information related to the oxygen circulation time measured by the biological information measuring device 10. The oxygen circulation time itself may be biological information related to the oxygen circulation time. That is, when measuring the oxygen circulation time based on a waveform representing a change in the value representing the oxygen concentration in the blood, an indicator representing the degree of conformity or nonconformity of the waveform may be reported according to a predetermined condition. .

1(1A、1B)・・・発光素子
3・・・受光素子
4・・・動脈
5・・・静脈
6・・・毛細血管
8・・・生体
10(10A)・・・生体情報測定装置
11・・・光電センサ
12・・・脈波処理部
13・・・呼吸波形抽出部
14・・・酸素飽和度測定部
15・・・タイマ
16・・・通知部
17・・・酸素循環時間測定部
18・・・心拍出量測定部
20・・・コンピュータ
21・・・CPU
22・・・ROM
23・・・RAM
24・・・不揮発性メモリ
27・・・入力ユニット
28・・・表示ユニット
29・・・通信ユニット
98・・・赤色領域
99・・・赤外線領域
D・・・信頼度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 (1A, 1B) ... Light emitting element 3 ... Light receiving element 4 ... Artery 5 ... Vein 6 ... Capillary blood vessel 8 ... Living body 10 (10A) ... Biological information measuring device 11 ... Photoelectric sensor 12 ... Pulse wave processing unit 13 ... Respiration waveform extraction unit 14 ... Oxygen saturation measurement unit 15 ... Timer 16 ... Notification unit 17 ... Oxygen circulation time measurement unit 18 ... cardiac output measuring unit 20 ... computer 21 ... CPU
22 ... ROM
23 ... RAM
24 ... Non-volatile memory 27 ... Input unit 28 ... Display unit 29 ... Communication unit 98 ... Red region 99 ... Infrared region D ... Reliability

Claims (13)

被測定者の血中の酸素濃度を表す値を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された前記値の変化を表す波形によって酸素循環時間に関連した生体情報の測定を行う場合、予め定めた条件に従って、前記生体情報の測定に対する前記波形の適合度合い又は不適合度合いを表す指標を報知する報知手段と、
を備えた生体情報測定装置。
Measuring means for measuring a value representing the oxygen concentration in the blood of the subject;
When measuring biological information related to oxygen circulation time using a waveform representing a change in the value measured by the measuring means, the degree of conformity or nonconformity of the waveform with respect to the measurement of the biological information is determined according to a predetermined condition. An informing means for informing an index to be represented;
A biological information measuring device comprising:
前記予め定めた条件として、前記生体情報の測定に適する前記波形の条件が規定されている
請求項1記載の生体情報測定装置。
The biological information measuring apparatus according to claim 1, wherein the waveform condition suitable for measuring the biological information is defined as the predetermined condition.
前記予め定めた条件として、前記生体情報の測定に適さない前記波形の条件が規定されている
請求項1記載の生体情報測定装置。
The biological information measuring device according to claim 1, wherein the waveform condition that is not suitable for the measurement of the biological information is defined as the predetermined condition.
前記予め定めた条件に、前記波形における変曲点の数が含まれ、
前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形における変曲点の数に応じた前記指標を報知する
請求項2又は請求項3記載の生体情報測定装置。
The predetermined condition includes the number of inflection points in the waveform,
The biological information measuring device according to claim 2, wherein the notification unit notifies the index according to the number of inflection points in the waveform according to the predetermined condition.
前記予め定めた条件に、前記波形の変曲点における前記値の大きさが含まれ、
前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形の変曲点における前記値の大きさに応じた前記指標を報知する
請求項2〜請求項4の何れか1項に記載の生体情報測定装置。
The predetermined condition includes the magnitude of the value at the inflection point of the waveform,
The biological information measurement according to any one of claims 2 to 4, wherein the notification means notifies the index corresponding to the magnitude of the value at the inflection point of the waveform according to the predetermined condition. apparatus.
前記予め定めた条件に、前記波形の傾きの大きさが含まれ、
前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形の傾きの大きさに応じた前記指標を報知する
請求項2〜請求項5の何れか1項に記載の生体情報測定装置。
The predetermined condition includes the slope of the waveform,
The biological information measuring apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the notifying unit notifies the index according to the magnitude of the inclination of the waveform in accordance with the predetermined condition.
前記予め定めた条件に、前記波形の傾きのばらつき度合いが含まれ、
前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形の傾きのばらつき度合いに応じた前記指標を報知する
請求項2〜請求項6の何れか1項に記載の生体情報測定装置。
The predetermined condition includes the degree of variation in the slope of the waveform,
The biological information measuring device according to any one of claims 2 to 6, wherein the notifying unit notifies the index according to a degree of variation in the inclination of the waveform according to the predetermined condition.
前記予め定めた条件に、前記波形における変曲点の出現位置に関する情報が含まれ、
前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記波形における変曲点の出現位置に応じた前記指標を報知する
請求項2〜請求項7の何れか1項に記載の生体情報測定装置。
The predetermined condition includes information on the appearance position of the inflection point in the waveform,
The biological information measuring apparatus according to any one of claims 2 to 7, wherein the notifying unit notifies the index according to the appearance position of an inflection point in the waveform according to the predetermined condition.
前記予め定めた条件は、前記被測定者の呼吸状態によって区分される複数の期間に対して設定され、
前記報知手段は、前記予め定めた条件に従って、前記期間の少なくとも1つにおいて前記指標を報知する
請求項2〜請求項8の何れか1項に記載の生体情報測定装置。
The predetermined condition is set for a plurality of periods divided according to the respiratory state of the measurement subject,
The biological information measuring device according to any one of claims 2 to 8, wherein the notification unit notifies the indicator in at least one of the periods according to the predetermined condition.
前記測定手段は、前記指標によって前記波形が前記生体情報の測定に適さないことが示された場合、前記値の測定を中止する
請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の生体情報測定装置。
The biological information according to any one of claims 1 to 9, wherein the measurement unit stops measuring the value when the index indicates that the waveform is not suitable for the measurement of the biological information. measuring device.
前記被測定者、又は前記被測定者の前記生体情報を測定する測定者から指示を受け付ける受付手段を備え、
前記測定手段は、前記受付手段で前記生体情報の測定を中止する指示を受け付けた場合に、前記値の測定を中止する
請求項10記載の生体情報測定装置。
Comprising a receiving means for receiving an instruction from the measurement person or a measurement person who measures the biological information of the measurement person;
The biological information measuring apparatus according to claim 10, wherein the measuring unit stops measuring the value when the receiving unit receives an instruction to stop measuring the biological information.
前記指標によって前記生体情報の測定に適合することが示された前記波形を用いて、前記生体情報を測定する情報測定手段を備えた
請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の生体情報測定装置。
The living body according to any one of claims 1 to 11, further comprising an information measuring unit that measures the living body information using the waveform that is indicated by the index to be suitable for the measurement of the living body information. Information measuring device.
コンピュータを、請求項1〜請求項12の何れか1項に記載の生体情報測定装置の各手段として機能させるための生体情報測定プログラム。   The biological information measurement program for functioning a computer as each means of the biological information measuring device of any one of Claims 1-12.
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