生物体信息测定装置以及该方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及根据从生物体得到的时序信号，测定规定的生物体信息的生物体信息测定装置以及生物体信息测定方法。
【背景技术】
[0002]以往，存在从生物体以非侵入的方式检测生物体信息的生物体信息测定装置。该生物体信息测定装置例如是被称为光电脉波计的用于测定生物体的脉波波形以及脉搏数的测定装置、被称为脉搏血氧仪(Pu I s e Ox ime t er)的用于测定动脉血中氧饱和浓度的测定装置等。这些测定装置的原理是，根据通过接受对生物体组织进行了透射或反射的光而得到的、与基于生物体组织的脉动的变动量对应的脉波信号，求得规定的生物体信息。
[0003]在此，作为生物体信息之一，存在心搏出量。心搏出量是，心脏在一分钟内向动脉搏出的血液的量，可成为评价作为心脏的栗的能力的指数。因此，例如，为了观察慢性心脏衰竭患者等的进展，观察心搏出量的变化。
[0004]作为测定该心搏出量的方法，存在热稀释法。该热稀释法是，通过导管向右心房内注入一定量的冷水，通过测出肺动脉内的温度变化而求得心搏出量。此外，还存在色素稀释法，其代替冷水而注入色素，测出肺动脉内的色素浓度的变化。
[0005]但是，这些方法能够测定在某时刻的心搏出量，但难以连续地进行测定，不能作为患者的进展观察而一直使用。
[0006]因此，以非侵入的方式连续地观察心搏出量的技术例如在专利文献I中被提出。在该专利文献I中公开的技术是，根据心电图的R波，使用至抹消为止的脉波传播的脉波传播时间和心跳数，求得心搏出量。
[0007]在这样的心脏疾病的情况下，在急性恶化之前实施受诊、治疗药的服用或手术等治疗是有效的，并且希望这样。
[0008]但是，上述的技术使用心电图求得脉波传播时间，因此被验者需要将心电图测定用的电极贴在规定的位置，难以在家使用。因此，期望能够通过即使在家也能够进行的简便的方法，一直监测(测定)心搏出量的变化。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011 ] 专利文献1:特开2005 — 312947号公报
【发明内容】
[0012]本发明是鉴于上述的情况而完成的发明，其目的在于，提供通过简便的装置，一直监测(监视、测定)心搏出量的变化的技术。
[0013]在本发明所涉及的生物体信息测定装置以及生物体信息测定方法中，向生物体中的相互不同的第一以及第二测定位置分别照射第一以及第二光，接受对所述生物体进行了透射或反射的各光而取得第一以及第二脉波信号，基于这些第一以及第二脉波信号而算出所述生物体的心搏出量作为生物体信息。由于这样基于第一以及第二脉波信号而求得心搏出量，因此所述生物体信息测定装置以及生物体信息测定方法能够通过简便的装置一直监测心搏出量的变化。
[0014]上述及其他本发明的目的、特征以及优点根据以下的详细的记载和附图而变得明确。
【附图说明】
[0015]图1是表示第一实施方式中的生物体信息测定装置的结构的框图。
[0016]图2是表示图1所示的生物体信息测定装置的一例的外观图。
[0017]图3是表示图1所示的生物体信息测定装置的另一例的外观图。
[0018]图4是表不光电脉波的例子的图。
[0019]图5是表示图1所示的生物体信息测定装置中的系数kl的一例的图。
[0020]图6是图1所示的生物体信息测定装置的心搏出量计算处理的流程图。
[0021]图7是第一实施方式中的第一变形例的心搏出量计算处理的流程图。
[0022]图8是表示第一实施方式中的第二变形例的生物体信息测定装置的结构的框图。
[0023]图9是所述第二变形例的心搏出量计算处理的流程图。
[0024]图10是表示所述第二变形例的生物体信息履历表的结构以及内容的例子的图。
[0025]图11是表示第二实施方式中的生物体信息测定装置的结构的框图。
[0026]图12是表示状态判定条件表的结构以及内容的例子的图。
[0027]图13是用于说明状态的图。
[0028]图14是图11所示的生物体信息测定装置的心搏出量计算处理的流程图。
[0029]图15是表示图11所示的生物体信息测定装置中的生物体信息履历表的结构以及内容的例子的图。
【具体实施方式】
[0030]以下，基于【附图说明】本发明所涉及的一实施方式。另外，在各图中赋予同一标号的结构表示同一结构，适当省略其说明。在本说明书中，在总称的情况下以省略了下标的参照标号来表示，在是指单独的结构的情况下以赋予下标的参照标号来表示。
[0031]<第一实施方式>
[0032]关于心搏出量⑶，只要知晓血流速度AV、血管剖面积AR、以及脉搏数PR，就能够使用以下的式(I)来估计(算出)。血流速度AV能够以脉波传播速度PWV来替代。
[0033]CO = QPffVXARXPR……(I)
[0034]在此，α是预先求得的系数。
[0035]实施方式的生物体信息测定装置100根据在身体的两处测定的两个光电脉波信号，估计脉波传播速度PWV、血管剖面积AR、以及心跳数PR，使用式(I)而算出心搏出量。
[0036]实施方式中的生物体信息测定装置100的外观(安装状态)作为一例而在图2中示出。该图2所示的生物体信息测定装置100由在指尖上安装的探头部1、和在手腕上安装的测定主体部2构成，探头部I和测定主体部2经由电缆3而连接。
[0037]如图2所示，探头部I成为帽式，例如通过包裹左手的无名指的前端部而安装。在将一端闭塞了的圆筒状的帽(探头部I)的内部，具备图1所示的后述的第一脉波检测部10，所检测到的脉波信号经由电缆3而被输出至测定主体部2。
[0038]测定主体部2具备腕带4，通过将腕带4缠绕在被验者的左手腕上从而如手表那样被安装。在测定主体部2的表面，设置液晶显示器等显示部50，所测定的心搏出量等生物体信息、消息被显示在显示部50中。在测定主体部2的表面，设置有按钮开关等输入部40。被验者使用输入部40，将测定的开始、结束、以及过去的测定结果的显示等各种指示输入给生物体信息测定装置100。例如，通过对于按钮开关的最初的开关操作(按钮的按下)指示测定的开始，通过下一开关操作指示测定的结束。此外，例如，通过按钮开关的长按操作(将按钮按下规定的时间以上的操作)指示过去的测定结果的显示。在测定主体部2的背面，具备图1所示的后述的第二脉波检测部20，用于检测脉波信号。
[0039]在探头部I以及测定主体部2中，分别检测被固定的测定处上的脉波信号，根据所检测到的两个脉波信号，通过测定主体部2所具备的生物体信息的计算部，算出心搏出量等生物体信息，并显示在显示部50中。
[0040]另外，在图2中，在左手的无名指上安装探头部I，在左手腕上安装测定主体部2，但各部1、2也可以被安装在右手上，此外，探头部I也可以被安装在无名指以外的手指上。
[0041]以下，说明图2所示的方式的生物体信息测定装置100。
[0042]< 结构 >
[0043]图1是表示生物体信息测定装置100的功能块的结构例的图。生物体信息测定装置100具备第一脉波检测部10、第二脉波检测部20、测定控制部30、输入部40、以及显示部50。另外，在生物体信息测定装置100中，如虚线所示，第一脉波检测部10被搭载于探头部I，第二脉波检测部20、测定控制部30、输入部40以及显示部50被搭载于测定主体部2。
[0044]第一脉波检测部10具备第一发光部11、以及第一受光部12。
[0045]第一发光部11是照射规定的第一波长的光、例如红外光(波长850nm?950nm)的发光二极管等IR发光元件。第一受光部12是接受对生物体、例如手指进行了透射或反射的第一发光部11的光(红外光)的硅光电二极管等IR受光元件。
[0046]第一发光部11对生物体组织照射红外光。第一受光部12接受通过第一发光部11向生物体组织照射的红外光的对生物体组织进行了透射或反射的红外光，通过对该接受到的红外光进行光电转换，将与该受光量相应的电信号作为测定数据而输出至测定控制部30。对生物体组织进行了透射或反射的红外光的光量根据基于心跳的动脉血的脉动而变动，因此第一脉波检测部10测定其变动分量。
[0047]第二脉波检测部20具备第二发光部21、以及第二受光部22。
[0048]第二发光部21是照射规定的第二波长的光、例如绿色光(波长500nm?600nm)的发光二极管等G发光元件。第二受光部22是接受对生物体、例如手指进行了透射或反射的第二发光部21的光(绿色光)的硅光电二极管等G受光元件。
[0049]第二发光部21对生物体组织照射绿色光。第二受光部22接受通过第二发光部21向生物体组织照射的绿色光的对生物体组织进行了透射或反射的绿色光，通过对该接受到的绿色光进行光电转换，将与该受光量相应的电信号作为测定数据而输出至测定控制部30。
[0050]测定控制部30具备发光驱动部31、I/V转换部32、放大部33、A/D转换部34、时间偏差计算部35、直流分量计算部36、脉搏数计算部37、生物体信息计算部38、以及生物体信息存储部39。测定控制部30基于通过第一脉波检测部10以及第二脉波检测部20而测定的测定数据，求得与测定对象的生物体相关的规定的生物体信息。测定控制部30例如由具备微处理器、存储器及其周边电路的微机构成。在存储器中，存储用于基于测定数据而求得生物体信息的生物体信息计算程序、用于控制生物体信息测定装置100整体的控制程序等各种程序、测定数据、程序的执行所需的数据等各种数据，通过作为所谓CPU(中央处理单元，Central Processing Unit)等的微处理器执行在存储器中存储的程序，实现各功能部的全部或一部分。
[0051]发光驱动部31分别对第一发光部11、第二发光部21、第一受光部12、以及第二受光部22进行驱动以及控制。例如，进行第一发光部11以及第二发光部21中的各光的放射(点亮)以及停止(熄灭)的各驱动控制、放射光强度的各调整控制等、第一受光部12以及第二受光部22中的各受光的开始以及停止的各驱动控制等。
[0052]I/V转换部32将第一受光部12以及第二受光部22输出的电流即测定数据分别转换为电压的测定数据并进行输出。另外，Ι/v转换部32具有第一受光部12以及第二受光部22输出的各个测定数据用的处理电路，将各测定数据通过各处理电路并行进行处理。或也可以是I/V转换部32具有一个测定数据的处理电路，将第一受光部12输出的测定数据和第二受光部22输出的测定数据交替地以时分的方式进行处理。放大部33、A/D转换部34也同样。
[0053]放大部33对发光驱动部31输出的电压的测定数据进行放大并进行输出。
[0054]A/D转换部34将放大部33输出的模拟数据即测定数据转换为数字数据的测定数据并进行输出。A/D转换部34通过以规定的采样周期(例如，I OOHz)对来自放大部33的测定数据进行采样，输出时序的测定数据。第一受光部12输出的测定数据、和第二受光部22输出的测定数据的采样取同步而进行。或也可以是第一受光部12输出的测定数据、和第二受光部22输出的测定数据的采样交替地以时分的方式进行。
[0055]以下，第一受光部12输出且经由I/V转换部32、放大部33以及A/D转换部34而输出的数字数据的测定数据被适当地称呼为“第一脉波信号”，第二受光部22输出且经由I/V转换部32、放大部33以及A/D转换部34输出的数字数据的测定数据被适当地称呼为“第二脉波信号，，。
[0056]时间偏差计算部35算出第一脉波信号中的成为规定的相位的第一时刻、和与其对应的第二脉波信号中的成为所述规定的相位(与第一脉波信号的规定的