JP4433756B2

JP4433756B2 - 生体情報計測装置及びその制御方法、制御プログラム及び記録媒体

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Publication number: JP4433756B2
Application number: JP2003352525A
Authority: JP
Inventors: 方紀谷口
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2023-10-10
Also published as: JP2005111161A

Description

本発明は、例えば、血液中の酸素飽和度などの生体情報を計測する生体情報計測装置及びその制御方法、制御プログラム及び記録媒体に関する。

従来より、パルスオキシメータが知られている。パルスオキシメータは、血液中のヘモグロビンの酸化・還元によって酸素が運搬されており、「酸化されると赤色光の吸収が減って赤外光の吸収が増える」、「還元されると赤色光の吸収が増えて赤外光の吸収が減る」というヘモグロビンの光学的性質を利用して動脈血中の酸素飽和度（ＳＰＯ₂）を非侵襲に測定する装置である。具体的には、パルスオキシメータは、指先等の一カ所に２波長の光（赤色光と赤外光）を時分割に照射し、各々の光の反射光又は透過光から得られる吸光度の比に基づいて酸素飽和度（ＳＰＯ₂）を測定している（例えば、特許文献１）。このような非侵襲で生体情報を測定する生体情報計測装置として、パルスオキシメータ以外に、血圧計や体温計等が知られている。
特許第３１１６２５５号公報

ところで、上記のような生体情報計測装置は、健康意識の高まりに伴って、市場からのニーズが益々高くなると考えられる。しかしながら、この種の生体情報計測装置は、指先等の一カ所だけの生体情報を取得するので、その生体情報からは生体の状態（毛細血管のつまり具合、病気の状態等）を高い確度で判別することはできなかった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、生体の状態を示す情報を精度良く取得することができる生体情報計測装置及びその制御方法、制御プログラム及び記録媒体を提供することを目的としている。

上述課題を解決するため、本発明は、生体の末梢部の生体情報を測定する第１の測定手段と、前記生体の末梢部以外の予め定めた部位において、前記生体情報と同種の生体情報を測定する第２の測定手段と、前記第１及び前記第２の測定手段の測定結果に基づき、前記生体の状態を示す生体状態情報を取得する生体状態取得手段とを備え、前記第１及び第２の測定手段は、それぞれの測定部位における前記生体の生体組織に光を照射し、この生体組織に吸光された後の前記光を受光する光電センサを有し、前記生体状態取得手段は、それぞれの前記光電センサの受光結果の差違に基づき、前記生体の前記末梢部以外の部位と前記末梢部との間の血流量変化度の情報を取得することを特徴とする生体情報計測装置を提供する。この構成によれば、生体の末梢部の生体情報を測定する第１の測定手段と、前記生体の末梢部以外の部位の生体情報を測定する第２の測定手段との測定結果に基づいて、生体の状態を示す情報を取得するので、生体の末梢部と末梢部以外の部位との間の生体情報の変化度等の情報を取得することができる。個人差の影響をほぼ解消した血流量変化度の情報を取得することにより、血流が悪いか否かを示す確度の高い情報を取得することができる。

また、上記構成においては、取得した前記生体状態情報に基づいて、糖尿病の度合い、冷え性の度合い、又は、老化の度合いのうち少なくともいずれかを判別し、その判別結果を出力することが好ましい。これにより、糖尿病の度合い、冷え性の度合い、又は、老化の度合いを高い確度で判定することができる。

また、上記構成において、前記末梢部は手の指であり、前記第２の測定手段が測定対象とする部位は、前記手と同一の側の手首であることが好ましい。これにより、末梢部である指と手首との間の血流量変化度を取得することができ、血流が悪いか否かを示す確度の高い情報を取得することができる。

また、本発明は、生体の末梢部と前記生体の末梢部以外の予め定めた部位とに各々設けられた光電センサにより、それぞれの測定部位における前記生体の生体組織に光を照射し、この生体組織に吸光された後の前記光を受光する生体情報取得ステップと、それぞれの前記光電センサの受光結果の差違に基づき、前記生体の前記末梢部以外の部位と前記末梢部との間の血流量変化度の情報を取得する生体状態取得ステップとを備えることを特徴とする生体情報計測装置の制御方法を提供する。また、本発明は、以上説明した生体情報計測装置及び生体情報計測装置の制御方法に適用する他、この発明を実施するための制御プログラムを電気通信回線を介して一般ユーザに配布したり、そのようなプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭや、フロッピー（登録商標）ディスクや光記録ディスクといった、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に格納して一般ユーザに配布する、といった態様でも実施され得る。

本発明は、生体の末梢部の生体情報の測定結果と、生体の末梢部以外の部位の生体情報の測定結果とに基づいて、生体の状態を示す生体状態情報を取得することにより、生体の末梢部と末梢部以外の部位との間の生体情報の変化度等の情報を取得することができ、生体の状態を示す確度の高い情報を取得することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（１）第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る生体情報計測装置の一例としてのパルスオキシメータの外観構成を、その使用の態様と共に示す図である。この図に示すように、パルスオキシメータ１は、腕時計構造を有する装置本体１００と、この装置本体１００に設けられ、腕時計における１２時方向から使用者の腕に巻きついて６時方向で固定されるリストバンド１０３とを備えている。装置本体１００の上面には、血中酸素飽和度や脈拍数等の生体情報に関する情報や時刻といった各種情報が表示される液晶表示部１０８が設けられ、また装置本体１００の外周部には、使用者が各種情報を入力する際に用いる入力手段としてのボタンスイッチ１１１が設けられている。さらに、装置本体１００の表面（液晶表示部１０８が設けられた面）には、開始・終了ボタン１１６が設けられている。この開始・終了ボタン１１６は、使用者が当該パルスオキシメータ１に対して、血中酸素飽和度あるいは脈拍数の測定開始あるいは終了を指示する際に用いられる。

この装置本体１００には、末梢部の一例としての手の指の生体情報を測定するための第１生体センサユニット１０２が接続されている。詳述すると、装置本体１００の６時方向の外周部には、コネクタ部１０５が設けられ、このコネクタ部１０５に、ケーブル１０１を介して第１生体センサユニット１０２が着脱自在に接続される。なお、コネクタ部１０５は、使用者が手の甲にコネクタ部１０５が当接し、手の動きが規制されるのを防止するために、装置本体１００の外周の内、腕時計における３時方向に設けられる構成が望ましい。

また、この装置本体１００には、末梢部以外の部位の一例としての上記手と同一の側の手首の生体情報を測定するための第２生体センサユニット９０が内臓されている。これら第１生体センサユニット１０２及び第２生体センサユニット９０は、同種の生体情報を測定するための生体センサユニットであり、本実施形態では、動脈血管を含む生体組織の吸光度を測定することによって酸素飽和度（ＳＰＯ₂）を測定する生体センサユニットが適用される場合を説明する。

図２は、第１生体センサユニット１０２の構成を模式的に示す図である。この図に示すように、第１生体センサユニット１０２は、センサ枠１０２０と、当該センサ枠１０２０の下面を塞ぐ裏蓋１０２１と、上面を塞ぐガラス板１０２３とを備えるユニット本体１０２ａを有し、このユニット本体１０２ａには、回路基板１０２６と、この回路基板１０２６上に実装された２つのＬＥＤ１０２２ａ、１０２２ｂと、光電センサとしてのフォトディテクタ１０２４とが内蔵されている。より具体的には、各ＬＥＤ１０２２ａ、１０２２ｂは異なる波長の光（例えば、赤色光（波長６６０ｎｍ）、赤外光（波長９４０ｎｍ）等）を照射するＬＥＤが使用され、フォトディテクタ１０２４は、図示は省略するが、受光面を分割するように、ＬＥＤ１０２２ａの波長域の光だけを透過する透過フィルタと、ＬＥＤ１０２２ｂの波長域の光だけを透過する透過フィルタとが設けられる。この構成により、１つのフォトディテクタ１０２４により、血管等の生体組織に吸光された後の各ＬＥＤ１０２２ａ、１０２２ｂの光の受光量を測定することが可能となっている。生体情報測定時は、ＬＥＤ１０２２ａ、１０２２ｂが時分割に交互に発光し、ＬＥＤ１０２２ａあるいはＬＥＤ１０２２ｂの発光により検出された反射光量を生体検出信号として取得する。なお、フォトディテクタ１０２４が反射光量ではなく、指を通過した後の各ＬＥＤ１０２２ａ、１０２２ｂの光の量、すなわち、透過光量を取得するように構成してもよい。

また、この回路基板１０２６にはケーブル１０１が接続され、このケーブル１０１を介して、フォトディテクタ１０２４による検出信号たる生体検出信号が装置本体１００に出力される。また、回路基板１０２６への電力供給も、装置本体１００に内蔵された電池（不図示）からケーブル１０１を介して行われる。第２生体センサユニット９０は、装置本体１００に内臓される点を除いて第１生体センサユニット１０２と同様の構成であるため、構成の説明は省略する。

図３は、パルスオキシメータ１の機能的構成を示すブロック図である。この図において、ＣＰＵ１３０は、当該パルスオキシメータ１の各部の動作を制御する他、生体センサユニット１０２からの生体検出信号に基づく酸素飽和度演算処理、脈拍数演算処理等の各種演算処理を実行する制御・演算手段として機能するものである。ＲＯＭ１３２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）などの書き換え可能なメモリであり、ＣＰＵ１３０によって実行される制御プログラムや各種データを記憶する。ＲＡＭ１３４は、ＣＰＵ１３０のワークエリアとして用いられ、ＣＰＵ１３０による演算結果や各種データを一時的に記憶する。クロック回路１３６は、所定周波数（例えば３２．７６８ｋＨｚ）のクロック信号を出力する発振回路１３６０と、発振回路１３６０からのクロック信号を分周して１Ｈｚのクロック信号をＣＰＵ１３０に出力する分周回路１３６１とを備え、ＣＰＵ１３０は、１Ｈｚのクロック信号に基づき計時処理を行う。入力部１３８は、上述したボタンスイッチ１１１及び開始・終了ボタン１１６に対応するものであり、使用者の各ボタン操作に応じた信号をＣＰＵ１３０に出力する。液晶表示部１０８は、ＣＰＵ１３０の制御に従って画面を表示する。

信号増幅回路１２０及び１２１は、それぞれ第１生体センサユニット１０２及び第２生体センサユニット９０からの上記生体検出信号を増幅してＡ／Ｄ変換回路１２２に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１２２は、ＣＰＵ１３０の制御の下、第１生体センサユニット１０２又は第２生体センサユニット９０からの生体検出信号をアナログ／デジタル変換してＣＰＵ１３０に出力する。ＣＰＵ１３０は、Ａ／Ｄ変換回路１２２を介して入力した生体検出信号に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を実行することにより生体検出信号の周波数成分を算出し、各ＬＥＤ１０２２ａ、１０２２ｂの光の吸光スペクトルである生体スペクトル信号Ｆｓａ、Ｆｓｂをそれぞれ取得する。ここで、ＣＰＵ１３０は、第１生体センサユニット１０２及び第２生体センサユニット９０から入力した、各ＬＥＤ１０２２ａ、１０２２ｂに対応する反射光量を個々に検出すべく、第１生体センサユニット１０２及び第２生体センサユニット９０内の各ＬＥＤ１０２２ａ、１０２２ｂを交互に発光させ、指と手首のそれぞれの部位において、生体スペクトル信号Ｆｓａ、Ｆｓｂを取得する。

上記生体検出信号、つまり、生体スペクトル信号Ｆｓａ、Ｆｓｂには、生体情報たる血中の酸素飽和度や脈拍数を示す情報が含まれている。詳述すると、ＬＥＤ１０２２ａ、１０２２ｂから指に向けて光を照射すると、この光が血管に届いて血液中のヘモグロビン（酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン）によって一部が吸収され、一部が反射される。この場合、ヘモグロビンは、酸化されると赤色光の吸収が減って赤外光の吸収が増え、還元されると赤色光の吸収が増えて赤外光の吸収が減るという光学的性質を有するため、生体スペクトル信号Ｆｓａ、Ｆｓｂによりそれぞれ示される赤色光と赤外光の吸光率の比から血中の酸素飽和度ＳＰＯ₂を取得することが可能となる。また、血量が多いときにはヘモグロビンでの光の吸収が増大し、血量が少ないときにはヘモグロビンでの光の吸収が減少するため、生体スペクトル信号Ｆｓａ、Ｆｓｂの最大のスペクトル成分の周波数が脈拍数を示すこととなる。なお、この酸素飽和度ＳＰＯ₂及び脈拍数の具体的な算出方法は、従来と同様であるため、詳細な説明は省略する。

ところで、単に酸素飽和度ＳＰＯ₂及び脈拍数を測定するだけの場合は、第１生体センサユニット１０２又は第２生体センサユニット９０のいずれか一方を具備すればよい。本実施形態が、第１生体センサユニット１０２及び第２生体センサユニット９０の両方を具備するのは以下の理由による。

上述したように、各生体センサユニット１０２、９０は、血管を含む生体組織に照射された光を受光するため、その出力信号である生体検出信号は血流量に応じて信号レベルが変化することとなる。このため、生体検出信号の振幅レベルから血流量を特定することが可能となる。しかしながら、第１生体センサユニット１０２の測定結果だけを用いて指の血流量を特定しても、血流量が少ない場合に、それが糖尿病により指の血管（毛細血管）が痛んだ結果を示すものか、単に個人差又は外気温によるものか判別し難い。

そこで、本実施形態では、糖尿病の影響で血流が悪くなると考えられる末梢部である指に第１生体センサユニット１０２を配置すると共に、末梢部以外の部位である手首に第２生体センサユニット９０を配置し、各センサユニット１０２、９０の生体検出信号の差違に基づいて、末梢部への血流量変化度を示す生体状態情報を得ることを特徴としている。また、本実施形態のパルスオキシメータ１は、この取得した生体状態情報に基づいて糖尿病の度合い（進行度合い）についても判定するようになされている。

図４は、生体状態情報測定処理の手順を示すフローチャートである。この図に示すように、パルスオキシメータ１のＣＰＵ１３０は、使用者によって開始・終了ボタン１１６が操作され測定開始指示がなされたことを検出すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、Ａ／Ｄ変換回路１２２に制御信号を出して、これを動作させると共に、第１生体センサユニット１０２及び第２生体センサユニット９０を排他的（時分割）に駆動して、生体センサユニット１０２、９０毎に、ＬＥＤ１０２２ａの発光に基づく生体検出信号と、ＬＥＤ１０２２ｂの発光に基づく生体検出信号とを取得する（ステップＳ２）。

次いで、ＣＰＵ１３０は、取得した生体検出信号に基づいて、ＦＦＴ処理を含む所定の演算処理を行うことにより、酸素飽和度ＳＰＯ₂と脈拍数（すなわち生体情報）を算出する（ステップＳ３）。ここで、図５（Ａ）は、第１生体センサユニット１０２から取得した生体検出信号の信号波形を示す図であり、図５（Ｂ）は、第２生体センサユニット９０から取得した生体検出信号の信号波形を示す図である。なお、この生体検出信号は、ＬＥＤ１０２２ａ（赤色光）、又は、ＬＥＤ１０２２ｂ（赤外光）の発光に基づく生体検出信号のいずれを用いてもよいが、赤外光は、自然光あるいは室内照明光等の外来光によるノイズの影響を受けるため、ＬＥＤ１０２２ａ（赤色光）に基づく生体検出信号が好ましい。上述したように、生体検出信号は血流量に応じて振幅レベルが変化するため、この図５（Ａ）、（Ｂ）は、指を測定対象とする第１生体センサユニット１０２からの生体検出信号の方が、手首を測定対象とする第２生体センサユニット９０からの生体検出信号よりもその振幅レベルが小さいことを示している。

本実施形態では、ＣＰＵ１３０が、第１生体センサユニット１０２及び第２生体センサユニット９０から生体検出信号を取得すると、これら生体検出信号の振幅レベルを検出して、その振幅レベルの差違に基づいて、指と手首との間の血流量変化度を示す生体状態情報を取得する（ステップＳ４）。具体的には、生体検出信号の振幅レベルの比率又はレベル差を、生体状態情報として取得する。なお、生体状態情報を、血流変化度が正常である状態を基準に示すレベル値の情報としてもよい。この場合、例えば、生体検出信号の振幅レベルの比率又は差分が予め定めた正常範囲であれば、生体状態情報をレベル「０」とし、この正常範囲より低い値であればレベル「−１」とし、この正常範囲より高い値であればレベル「＋１」といった具合に、生体検出信号の振幅レベルの比率値とレベル値との対応関係を示すテーブルデータ（不図示）を予めＲＯＭ１３２に格納しておき、ＣＰＵ１３０が、このテーブルデータに基づき、各センサユニット１０２、９０の測定結果から生体状態情報を取得するようにすればよい。

また、ＣＰＵ１３０は、取得した生体状態情報に基づいて、糖尿病の度合いを判定する（ステップＳ５）。具体的には、例えば、生体状態情報を生体検出信号の振幅レベルの比率値（第１生体センサユニット１０２の生体検出信号の振幅レベル（指側）／第２生体センサユニット９０の生体検出信号の振幅レベル（手首側））とした場合、ＣＰＵ１３０は、この生体状態情報が値０〜値Ｘ（Ｘは所定値）であれば、血流変化度が大きく血流が悪くなっているとして、糖尿病が進行していると判定し、値Ｘ以上であれば、血流変化度が正常であるとして糖尿病の状態にないと判定する。なお、糖尿病の度合いの判定結果をレベル値等の数値で表してもよい。

そして、ＣＰＵ１３０は、取得した情報、つまり、酸素飽和度ＳＰＯ₂、脈拍数、生体状態情報、糖尿病の度合いを液晶表示部１０８に表示し（ステップＳ６）、使用者に測定結果を通知する。そして、ＣＰＵ１３０は、使用者の開始・終了ボタン１１６の操作により、生体状態情報測定処理を終了させる指示があったか否かを判別し（ステップＳ７）、この判別結果がＮＯであれば、引き続き生体状態情報測定を行うべく、処理手順をステップＳ２に戻す一方、判別結果がＹＥＳである場合には、ＣＰＵ１３０は、生体状態情報測定処理を終了する。なお、上述した生体情報算出処理において、生体情報を酸素飽和度ＳＰＯ₂、脈拍数の順に算出する構成としたが、脈拍数、酸素飽和度ＳＰＯ₂の順に算出する構成でもよく、また、表示する情報は、酸素飽和度ＳＰＯ₂、脈拍数、生体状態情報、糖尿病の度合いのいずれか一つ以上にしてもよく、表示内容は適宜変更が可能である。

以上説明したように、本実施形態のパルスオキシメータ１は、末梢部である指に第１生体センサユニット１０２を配置すると共に、末梢部以外の部位である手首に第２生体センサユニット９０を配置し、各生体検出ユニット１０２、９０により、各部位の血流量を示す生体検出信号を取得し、これら生体検出信号に基づき、異なる部位間の血流量変化度を示す生体状態情報を取得する。これにより、個人差の影響をほぼ解消した血流量変化度の情報を取得でき、血流が悪いか否かを示す情報を精度良く取得することができる。さらに、このパルスオキシメータ１は、この取得した血流量変化度を示す生体状態情報に基づいて糖尿病の度合い判定するので、高い確度で糖尿病の度合いを判定することができる。

（２）第２実施形態
図６は、第２実施形態に係る生体情報計測装置１Ａの機能的構成を示すブロック図である。この生体情報計測装置１Ａは、指と手首の各々の部位において、心臓の拍動に同調した血管壁の血圧の変動（圧脈派）を示す生体情報を取得し、これら生体情報の差違に基づいて生体状態情報を取得する点を除いて、第１実施形態に係るパルスオキシメータ１と同様の構成を具備する。このため、以下、共通の部分は同一の符号を付して説明を省略し、異なる点について詳述する。

図６に示すように、この生体情報計測装置１Ａは、第１血圧測定ユニット１４０と、第２血圧測定ユニット１４１と、これら血圧測定ユニット１４０、１４１を制御し、各血圧測定ユニット１４０、１４１の測定結果を取得するユニット制御部１４２とを具備している。詳述すると、第１血圧測定ユニット１４０は、末梢部としての指の血圧を測定するユニットであり、例えば、指に巻かれ、ユニット制御部１４２から送られる空気によって加圧されるカフと、カフ圧を検出してその検出信号を生体検出信号としてユニット制御部に出力するためのカフ圧検出部等から構成される。なお、図６では、この第１血圧測定ユニット１４０と第１生体センサユニット１０２が別々のユニットとして示しているが、第１血圧測定ユニット１４０と第１生体センサユニット１０２とを一つのユニットで構成してもよい。

第２血圧測定ユニット１４１は、末梢部以外の部位としての手首の血圧を測定するユニットであり、装置本体１００に内臓される点を除いて第１血圧測定ユニット１４０と同様の構成であるため、その構成の説明は省略する。ユニット制御部１４２は、ＣＰＵ１３０の制御の下、第１血圧測定ユニット１４０と、第２血圧測定ユニット１４１とを別々に駆動し、カフを加圧した後、減圧していく段階で検出される、心臓の拍動に同調した血管壁の振動を反映したカフ圧の変動（圧脈派）を示す生体検出信号をそれぞれ取得する。

この生体情報計測装置１Ａにおいては、各血圧測定ユニット１４０、１４１の生体検出信号の信号レベルが血流量に応じて変化することに鑑み、これら生体検出信号の差違に基づいて、末梢部への血流量変化度を示す生体状態情報を得ることを特徴としている。

具体的には、生体状態情報測定処理のステップＳ４（図４参照）において、ＣＰＵ１３０は、ユニット制御部１４２により第１血圧測定ユニット１４０及び第２血圧測定ユニット１４１を排他的（時分割）に駆動し、血圧測定ユニット１４０、１４１毎に、圧脈派を示す生体検出信号を取得する。その後、ＣＰＵ１３０は、これら生体検出信号の振幅レベルを検出して、その振幅レベルの差違に基づいて血流量変化度を示す生体状態情報を取得する。この場合、生体検出信号の振幅レベルの比率又はレベル差を、生体状態情報として取得してもよいし、生体検出信号の振幅レベルの比率又はレベル差が予め定めた正常範囲であれば、生体状態情報をレベル「０」とし、この正常範囲より低い値であればレベル「−１」とし、この正常範囲より高い値であればレベル「＋１」といった具合に、生体検出信号の振幅レベルの比率値とレベル値との対応関係を示すテーブルデータ（不図示）を予めＲＯＭ１３２に格納しておき、ＣＰＵ１３０が、このテーブルデータに基づき、各血圧測定ユニット１４０、１４１の測定結果から生体状態情報を取得するようにすればよい。

このように、本実施形態の生体情報計測装置１Ａは、末梢部である指と、末梢部以外の部位である手首とに、第１血圧測定ユニット１４０と、第２血圧測定ユニット１４１とをそれぞれ配置し、各血圧測定ユニット１４０、１４１の測定結果の差違に基づいて血流量変化度を示す生体状態情報を取得する。これにより、個人差の影響をほぼ解消した血流量変化度の情報を取得でき、血流が悪いか否かを示す情報を精度良く取得できる。また、この取得した生体状態情報に基づいて糖尿病の度合い判定するので、高い確度で糖尿病の度合いを判定することができる。

（３）変形例
上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形可能である。そこで、以下、各種の変形例について説明する。

上述した各実施形態では、血流量変化度を示す生体状態情報を得て、この生体状態情報に基づいて、糖尿病の度合いを判定する場合について述べたが、冷え性や老化によっても血流は悪くなるため、この生体状態情報に基づいて冷え性の度合いや老化の度合いを判定して出力（表示等）するようにしてもよい。また、上述した各実施形態では、生体状態情報を、指と手首の血流又は圧脈派の振幅レベルの差違に基づいて求める場合について述べたが、血流量と体温とが略比例関係にあることに鑑み、指と手首の体温の差違に基づいて血流量変化度を示す生体状態情報を求めるようにしてもよい。

例えば、図７は、冷え性の度合いを特定する場合の生体情報計測装置１Ｂの機能的構成を示すブロック図である。この生体情報計測装置１Ｂは、指の温度を測定するための第１温度センサユニット１５０と、手首の温度を測定するための第２温度センサユニット１５１と、各温度センサユニット１５０が検出した体温を示す生体検出信号を増幅する信号増幅回路１２０Ｂ及び１２１Ｂを具備している。なお、第１実施形態に係るパルスオキシメータ１と同一の構成は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

この生体情報計測装置１Ｂにおいて、ＣＰＵ１３０は、第１温度センサユニット１５０が測定した体温を示す生体検出信号を信号増幅回路１２０Ｂ及びＡ／Ｄ変換回路１２２を介して取得すると共に、第２温度センサユニット１５１が測定した体温を示す生体検出信号を信号増幅回路１２１Ｂ及びＡ／Ｄ変換回路１２２を介して取得する。次いで、ＣＰＵ１３０は、この取得した生体検出信号の差違に基づいて、異なる部位間に血流量変化度を示す生体状態情報を取得する。

また、上記各温度センサユニット１５０、１５１の生体検出信号の差（体温差）が値Ｘ１（Ｘ１は所定値）であれば冷え性のレベル「−２」、値Ｘ２（Ｘ２＞Ｘ１）＜値Ｘ３（Ｘ３は所定値）であればレベル「−１」、値Ｘ３以上であれば゛レベル「０（正常）」といった具合に、生体検出信号の差とレベル値との対応関係を示すテーブルデータ（不図示）を予めＲＯＭ１３２に格納しておき、ＣＰＵ１３０が、このテーブルデータに基づいて冷え性の度合いを判定し、判定結果を液晶表示部１０８に表示して使用者に測定結果を通知する。従って、単に末梢部（指）の温度だけで冷え性の度合いを特定した場合、外気温が低い場合にも指の温度は低くなるため、冷え性の度合いを高い確度で取得できないのに対し、このパルスオキシメータ１Ｂは、末梢部（指）と末梢部以外の部位（手首）の体温差で冷え性の度合いを特定することにより、外気温の影響を極力回避して高い確度で冷え性の度合いを特定することができる。

また、上述した各実施形態では、腕時計型の生体情報計測装置に本発明を適用する場合について述べたが、様々な生体情報計測装置に適用することができる。

また、本発明を適用した生体情報計測装置を用いれば、通信ネットワークを介して医者等の専門家の診断結果を得るサービス提供システム２００を構築することができる。図８は、このサービス提供システム２００の概要構成を示す図である。このサービス提供システムにおいては、本発明をデータ通信可能な生体情報計測装置２０１に適用し、この生体情報計測装置２０１によって得た生体情報（酸素飽和度、脈拍数、生体状態情報、糖尿病の度合い、冷え症の度合い、老化の度合い等）を携帯電話２０２又はＰＣ（Personal Computer）２０３等の通信機器を介して通信ネットワーク２０４に接続されたサービス提供サーバ（ＷＷＷサーバ）２０５に送信する。サービス提供サーバ２０５は、通信機器から送信された情報を、利用者と対応づけて蓄積し、健常・異常の判定を行いその判定結果を蓄積したり、必要に応じてこの判定結果又は情報を通信ネットワーク２０４を介して利用者の携帯電話２０２又はＰＣ２０３に送信する。これにより、生体情報計測装置２０１の使用者は、自身の過去の生体状態情報を取得したり、判定結果を取得することができるようになっている。

また、サービス提供サーバ２０５は、使用者の指示又は設定に従い、その使用者の生体状態情報を、医者等の専門家のＰＣ２０６に送信し、専門家による診断結果を取得して通信ネットワーク２０４を介して使用者の携帯電話２０２又はＰＣ２０３に送信するサービスを行う。これにより、生体情報計測装置２０１の使用者は、手軽に専門家の診断結果を取得することができるようになっている。

また、上述した各実施形態では、指と手首の各々の部位おける生体検出信号の比率又はレベル差に基づいて生体状態情報を取得する場合について述べたが、指と手首の各々の部位における生体検出信号をそれぞれ監視し、少なくともいずれか一方が所定の条件を満たした場合に、その条件を満たした生体検出信号を真の信号として採用するようにしてもよい。具体的には、水中で使用するダイバーズ用情報処理装置に適用した場合、このダイバーズ用情報処理装置に指と手首の各々の部位の温度（体温）を測定する温度センサユニットをそれぞれ設け、各温度センサユニットの検出温度を監視し、いずれかの検出温度が、危険温度範囲（警告すべき温度範囲）にあるか否かを判定する。そして、いずれかの検出温度が危険温度範囲にあれば、所定の警告手段（警告を表示する表示手段、警告音を報知する報知手段等）を駆動する。

このようにすれば、一カ所の体温が危険温度を超えたか否かを判定する場合、センサ異常による誤検出が生じると警告が遅れてしまうおそれがあるのに対し、適切なタイミングで警告することができ、使用者の安全確保に優れたダイバーズ用情報処理装置を提供することができる。具体的には、可能な限り早く危険を通知する必要のあるダイビング状況下（南極等の冷たい海でダイビングし、体温が低下した状況が数秒続くと死亡するおそれが高いダイビング等）であっても安全にダイビングを行うことが可能となる。

また、上述した各実施形態では、末梢部として手の指を選択し、末梢部以外の部位として上記手と同一の側の手首を選択した場合を説明したが、足の指とその足と同一の側の足首といったように、その部位は適宜変更してもよい。また、上述した各実施形態では、生体情報（生体状態情報等）を取得するための制御プログラムを予め装置本体１００内のメモリに記憶しておく場合を説明したが、この制御プログラムを、磁気記録媒体、光記録媒体、半導体記録媒体などのコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータ等が記録媒体からこの制御プログラムを読み取って、上記生体情報を測定する２つの測定手段（第１生体センサユニット１０２、第２生体センサユニット９０等）を用いて生体情報の取得を行うようにしてもよい。また、この制御プログラムを通信ネットワーク上の配信サーバなどから様々な電気通信回線を介してダウンロードできるようにしてもよい。

第１実施形態に係る生体情報計測装置の一例としてのパルスオキシメータの外観構成を、その使用の態様と共に示す図である。第１生体センサユニットの構成を模式的に示す図である。パルスオキシメータの機能的構成を示すブロック図である。生体情報測定処理の手順を示すフローチャートである。（Ａ）は、第１生体センサユニットから取得した生体検出信号の信号波形図であり、（Ｂ）は、第２生体センサユニットから取得した生体検出信号の信号波形図である。第２実施形態に係る生体情報計測装置の機能的構成を示すブロック図である。変形例に係る生体情報計測装置の機能的構成を示すブロック図である。サービス提供システムを説明するための概要構成図である。

符号の説明

１…パルスオキシメータ、１Ａ、１Ｂ…生体情報計測装置、９０…第２生体センサユニット、１００…装置本体、１３０…ＣＰＵ、１３６…クロック回路、１４０…第１血圧測定ユニット、１４１…第２血圧測定ユニット、１４２…ユニット制御部、１５０…第１温度センサユニット、１５１…第２温度センサユニット、２００…サービス提供システム、２０１…生体情報計測装置、２０２…携帯電話、２０３、２０６…ＰＣ、２０５…サービス提供サーバ。

Claims

生体の末梢部の生体情報を測定する第１の測定手段と、
前記生体の末梢部以外の予め定めた部位において、前記生体情報と同種の生体情報を測定する第２の測定手段と、
前記第１及び前記第２の測定手段の測定結果に基づき、前記生体の状態を示す生体状態情報を取得する生体状態取得手段とを備え、
前記第１及び第２の測定手段は、それぞれの測定部位における前記生体の生体組織に光を照射し、この生体組織に吸光された後の前記光を受光する光電センサを有し、
前記生体状態取得手段は、それぞれの前記光電センサの受光結果の差違に基づき、前記生体の前記末梢部以外の部位と前記末梢部との間の血流量変化度の情報を取得することを特徴とする生体情報計測装置。
前記生体状態取得手段は、取得した前記生体状態情報に基づいて、糖尿病の度合い、冷え性の度合い、又は、老化の度合いのうち少なくともいずれかを判別し、その判別結果を出力することを特徴とする請求項１に記載の生体情報計測装置。
前記末梢部は手の指であり、前記第２の測定手段が測定対象とする部位は、前記手と同一の側の手首であることを特徴とする請求項１または２に記載の生体情報計測装置。
生体の末梢部と前記生体の末梢部以外の予め定めた部位とに各々設けられた光電センサにより、それぞれの測定部位における前記生体の生体組織に光を照射し、この生体組織に吸光された後の前記光を受光する生体情報取得ステップと、
それぞれの前記光電センサの受光結果の差違に基づき、前記生体の前記末梢部以外の部位と前記末梢部との間の血流量変化度の情報を取得する生体状態取得ステップと
を備えることを特徴とする生体情報計測装置の制御方法。
コンピュータにより生体情報を取得するための制御プログラムにおいて、
コンピュータに、生体の末梢部と前記生体の末梢部以外の予め定めた部位とに各々設けられた光電センサにより、それぞれの測定部位における前記生体の生体組織に光を照射し、この生体組織に吸光された後の前記光を受光する生体情報取得ステップと、
それぞれの前記光電センサの受光結果の差違に基づき、前記生体の前記末梢部以外の部位と前記末梢部との間の血流量変化度の情報を取得する生体状態取得ステップと
を実行させるための制御プログラム。