(57)【要約】【課題】簡便な操作で、信頼性の高い動脈硬化度の指標を得ることのできる血圧情報測定装置を提供する。【解決手段】測定装置１は、ＣＰＵ４０に、伝播速度算出部４０４とＡＩ算出部４０２と伝播距離算出部４０３とを含み、伝播距離算出部４０３は身長算出部４０３１をさらに含む。ＡＩ算出部４０２は測定された脈波の駆出波の最大点および反射波の最大点を特徴点として抽出してそれらの振幅からＡＩ（Augmentation Index）を算出する。身長算出部４０３１は、ＡＩと身長との間の関係式を予め記憶し、算出されたＡＩから身長を算出する。伝播距離算出部４０３は、身長と脈波伝播距離との関係式を予め記憶し、算出された身長から脈波伝播距離を算出する。伝播速度算出部４０４は、測定された動脈の伝播時間および算出された伝播距離を用いて動脈硬化度の指標としての伝播速度を算出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気袋と、
前記空気袋の内圧変化に基づき、血圧情報として、前記空気袋が押し当てられた被測定者の脈波を測定する測定手段と、
前記脈波に基づいて脈波伝播時間を算出する伝播時間算出手段と、
前記脈波に基づいて脈波伝播距離を算出する伝播距離算出手段と、
前記脈波伝播時間と前記脈波伝播速度とを用いて、動脈硬化度の指標としての脈波伝播速度を算出する伝播速度算出手段とを備える、血圧情報測定装置。
【請求項２】
前記脈波の波形を解析して、ＡＩ（Augmentation Index）を算出するＡＩ算出手段をさらに含み、
前記伝播距離算出手段は、
前記ＡＩを用いて前記被測定者の身長を算出する第１の算出手段と、
前記身長を用いて前記脈波伝播距離を算出する第２の算出手段とを含む、請求項１に記載の血圧情報測定装置。
【請求項３】
被測定者の身長を入力するための入力手段をさらに備え、
前記伝播距離算出手段は、
前記第２の算出手段で、前記第１の算出手段で算出された身長を用いて前記脈波伝播距離を算出するか、前記入力手段で入力された身長を用いて前記脈波伝播距離を算出するかを判断する判断手段をさらに含む、請求項２に記載の血圧情報測定装置。
【請求項４】
前記入力手段で入力された、身長を含む被測定者に関するパラメータを記憶する記憶手段と、
測定を行なう被測定者を特定する情報を受け付ける受付手段とをさらに備え、
前記判断手段は、前記受付手段で受け付けた情報で特定される被測定者に関するパラメータとして前記記憶手段に身長が記憶されている場合に、前記第２の算出手段で前記記憶手段に記憶されている身長を用いて前記脈波伝播距離を算出すると判断する、請求項３に記載の血圧情報測定装置。
【請求項５】
血圧情報測定装置で測定された血圧情報としての脈波に基づいて、動脈硬化度の指標としての脈波伝播速度を算出する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記血圧情報測定装置から、前記脈波の情報を受け付けるステップと、
前記脈波に基づいて脈波伝播時間を算出するステップと、
前記脈波に基づいて脈波伝播距離を算出するステップと、
前記脈波伝播時間と前記脈波伝播速度とを用いて前記脈波伝播速度を算出するステップとを実行させる、動脈硬化度指標算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は血圧情報測定装置および動脈硬化度指標算出プログラムに関し、特に、動脈硬化度の判定に有用な指標となる血圧情報を得る血圧情報測定装置および該指標を得るための動脈硬化度指標算出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動脈硬化度を判定する装置として、たとえば、特許第３１４０００７号公報（以下、特許文献１）は、心臓から駆出された脈波の伝播する速度（以下、ＰＷＶ：Pulse Wave Velocity）を調べる装置を開示している。ＰＷＶは、上腕および下肢などの少なくとも２箇所以上に脈波を測定するカフ等を装着し、同時に脈波を測定することで、それぞれの脈波の出現時間差と、脈波を測定するカフ等を装着した２点間の動脈の長さとから算出される。このため、特許文献１に開示された装置は、少なくとも２箇所にカフ等を装着する必要があり、家庭で簡便にＰＷＶを測定することは難しいという問題点があった。
【０００３】
上記問題に対し、特許第３５８７８３７号公報（以下、特許文献２）は、上腕の１箇所で測定した脈波から動脈硬化度を判定する技術として、脈波測定用カフと末梢側を圧迫する圧迫用カフとを備えた装置を開示している。この装置では、末梢側を圧迫しながら心臓側の脈波を測定する。これにより、測定される脈波から心臓から駆出された駆出波と腸骨動脈分岐部および動脈中の硬化部位からの反射波とを分離して、駆出波と反射波との出現時間差（脈波伝播時間）を検出することにより動脈硬化度を判定する。特許文献２に開示されている装置では、上腕で測定される圧脈波だけでなく、頚動脈や撓骨（とうこつ）動脈でトノメトリ法により測定される脈波を使用しても駆出波と反射波との出現時間差を検出できる。
【０００４】
特許文献１や特許文献２に開示されている技術において、動脈硬化度を精度よく判定するためには、脈波伝播時間に加えて、脈波伝播距離の情報が必要になる。伝播時間が同じであれば、伝播距離が長いほど伝播速度が速く、動脈硬化度が高いということになるためである。具体的には、測定部位と反射部位との間の動脈の長さ（脈波伝播距離）を脈波伝播時間で除して脈波伝播速度に換算する。
【０００５】
伝播距離は直接測定することができない。そこで、たとえば特開２００２−３０１０３４号公報（以下、特許文献３）は、被測定者の身長や年齢に基づき予め求められた実験式を用いて推定する装置を開示している。そのため、特許文献３に開示されている装置を用いる際には、被測定者の身長や年齢を装置に入力する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１４０００７号公報
【特許文献２】特許第３５８７８３７号公報
【特許文献３】特開２００２−３０１０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、家庭用や病院外来で用いられる血圧情報測定装置においては、できるだけ簡便な操作で測定したいという利用者の要求がある。そのため、特許文献３に開示されている装置で測定する際に必要な、身長等の数値を入力する操作は、利用者にとって煩わしく、操作性を損なうという問題がある。特に、昨今、セルフメディケーションの観点より、血圧情報測定装置を医療機関のみならず、一般家庭においても用いるようになってきている。そのため、家庭で日常的に測定を行なう場合には、特に、上記操作は利用者に対して煩わしさを与えるものである。また、身長等の数値は利用者が入力するものであるため、正しい値が入力されないと算出される動脈硬化度の指標の信頼性が低下するという問題もある。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、測定された脈波の形状から脈波伝播距離を決定することにより、身長などの入力を省略し、簡便な操作で、信頼性の高い動脈硬化度の指標を得ることのできる血圧情報測定装置および動脈硬化度指標算出プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、血圧情報測定装置は、空気袋と、空気袋の内圧変化に基づき、血圧情報として、空気袋が押し当てられた被測定者の脈波を測定する測定手段と、測定された脈波に基づいて脈波伝播時間を算出する伝播時間算出手段と、測定された脈波に基づいて脈波伝播距離を算出する伝播距離算出手段と、算出された脈波伝播時間と算出された脈波伝播速度とを用いて、動脈硬化度の指標としての脈波伝播速度を算出する伝播速度算出手段とを備える。
【００１０】
好ましくは、血圧情報測定装置は、測定された脈波の波形を解析して、ＡＩ（Augmentation Index）を算出するＡＩ算出手段をさらに含み、伝播距離算出手段は、算出されたＡＩを用いて被測定者の身長を算出する第１の算出手段と、身長を用いて脈波伝播距離を算出する第２の算出手段とを含む。
【００１１】
より好ましくは、血圧情報測定装置は、被測定者の身長を入力するための入力手段をさらに備え、伝播距離算出手段は、第２の算出手段で、第１の算出手段で算出された身長を用いて脈波伝播距離を算出するか、入力手段で入力された身長を用いて脈波伝播距離を算出するかを判断する判断手段をさらに含む。
【００１２】
より好ましくは、血圧情報測定装置は、入力手段で入力された、身長を含む被測定者に関するパラメータを記憶する記憶手段と、測定を行なう被測定者を特定する情報を受け付ける受付手段とをさらに備え、判断手段は、受付手段で受け付けた情報で特定される被測定者に関するパラメータとして記憶手段に身長が記憶されている場合に、第２の算出手段で記憶手段に記憶されている身長を用いて脈波伝播距離を算出すると判断する。
【００１３】
本発明の他の局面に従うと、動脈硬化度指標算出プログラムは、血圧情報測定装置で測定された血圧情報としての脈波に基づいて、動脈硬化度の指標としての脈波伝播速度を算出する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、血圧情報測定装置から、脈波の情報を受け付けるステップと、脈波に基づいて脈波伝播時間を算出するステップと、脈波に基づいて脈波伝播距離を算出するステップと、脈波伝播時間と脈波伝播速度とを用いて脈波伝播速度を算出するステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、被測定者の身長を入力する操作を省略しても、動脈硬化度の指標としての脈波伝播速度を精度よく算出することができ、動脈硬化度の指標としての信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態にかかる血圧情報測定装置（以下、測定装置と称する）の外観の具体例を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１に示す測定装置を用いて血圧情報を測定する際の測定姿勢を示す模式断面図であり、図２（Ｂ）は、測定装置のハウジングの内周部に収納された腕帯を平面に展開した模式的な図である。
【図３】ＰＷＶの実測値と推定値とを比較する図である。
【図４】実施の形態にかかる測定装置の機能ブロックを示す図である。
【図５】測定される脈波波形の具体例を示す図である。
【図６】ＡＩ（Augmentation Index）と身長との関係を表わした図である。
【図７】実施の形態にかかる測定装置での測定動作を示すフローチャートである。
【図８】測定動作中の、測定装置に備えられる２つの空気袋の圧力変化を示す図である。
【図９】測定結果の表示例を示す図である。
【図１０】実際の身長を用いて算出されるＰＷＶ（推定値）と実測値との関係、および脈波から得られたＡＩより算出される身長を用いて算出されるＰＷＶ（推定値）と実測値との関係を示す図である。
【図１１】変形例にかかる測定装置の機能ブロックのうちの、脈波伝播距離算出部の構成の詳細を示す図である。
【図１２】脈波伝播距離を算出する処理の具体的な流れを示すフローチャートである。
【図１３】初期設定画面の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。ここで「血圧情報」とは、生体から測定して得られる、血圧に関連する情報を指し、具体的には、血圧値、脈波波形、および心拍数、などが該当する。
【００１７】
図１を参照して、本実施の形態にかかる測定装置１は、机等の載置台に載置される基体２と、測定部位である上腕を差し込むための測定部５とを含む。基体２の上部には、電源の投入や測定動作などの指示を入力するためのボタンを含む操作部３、および測定結果や操作ガイド等を表示するための表示部４が備えられる。測定部５は、基体２に回動自在に取り付けられており、略円筒状の機枠であるハウジング６と、ハウジング６の内周部に収納された腕帯とを備える。ハウジング６の内周部に収納された腕帯は、通常の使用状態において露出しておらず、カバー７によって覆われている。
【００１８】
上述の測定装置１を用いた脈波の測定に際しては、図２（Ａ）に示すように、ハウジング６内に上腕１００を差し入れ、その状態で操作部３で測定開始を指示する。図２（Ａ）を参照して、ハウジング６の内周部に収納された腕帯には、生体を圧迫するための流体袋としての空気袋が備えられる。上記空気袋は、血圧情報としての血圧を測定するために用いられる血圧測定用の空気袋１３Ａ、および血圧情報としての脈波を測定するために用いられる脈波測定用の空気袋１３Ｂを含む。図２（Ｂ）において、上方が上腕１００を差し入れた際に中枢側を示し、下方が末梢側を示している。図２（Ｂ）に示されるように、脈波測定用の空気袋１３Ｂは中枢側に配置され、血圧測定用の空気袋１３Ａは末梢側に配置される。脈波測定時には、空気袋１３Ａは測定部位の末梢側を圧迫するために用いられる。空気袋１３Ａで末梢側を駆血した状態での空気袋１３Ｂの内圧に基づいて脈波が検出される。空気袋１３Ａの内圧が少なくとも最高血圧よりも高い圧力で維持されされた状態を駆血状態と呼ぶ。そのため、空気袋１３Ｂは動脈直上にあればよく、必ずしも測定部位全周にある必要はない。そこで、空気袋１３Ｂは、好ましくは、図２（Ｂ）に示されるように、空気袋１３Ｂの空気容量は空気袋１３Ａの空気容量に比べ、１／５以下とする。空気袋１３Ｂの空気容量を抑えることで、空気袋１３Ｂの内圧を制御するための空気量を抑えることができ、測定全体に要する時間を抑えることができる。また、測定部位の圧迫を抑えることもでき、被測定者の負担を軽減することができる。
【００１９】
測定装置１は、血圧情報として脈波を測定し、さらに、動脈硬化度の指標として、測定した脈波から脈波伝播速度（以下、ＰＷＶ：Pulse Wave Velocityと称する）を算出する。ＰＷＶは、脈波の伝播距離（以下、Ｌｐｔとも称する）を伝播時間（以下、ＰＴＴ：Pulse Transit Timeとも称する）で除して（ＰＷＶ＝Ｌｐｔ／ＰＴＴ）得られる。図２（Ａ）に示されるように、末梢側を駆血した状態の測定部位としての上腕１００で得られる脈波を用いてＰＷＶを算出する場合、Ｌｐｔは、いわゆる体幹長と言われる、心臓と反射部位である腸骨動脈の分岐部との間の距離を２倍したものである。体幹長は身長に比例する長さである。Ｌｐｔは直接測定ができないが、以下の式（１）で表わされる、所定の換算式を用いて求めることができる：
Ｌｐｔ＝α×身長＋β  …式（１）、
係数α，βは実験値とする。
【００２０】
図３に示される、ＰＷＶの実測値は、心臓と大腿動脈との２点で測定された脈波から算出されたＰＷＶの値である。図３に示される、ＰＷＶの推定値は、頚動脈の１点でトノメトリ法により測定された脈波から算出されたＰＴＴと被測定者の身長から算出されたＬｐｔとによって算出されたＰＷＶの値である。図３においては、同じ被測定者から得られたＰＷＶの実測値を横軸の値、ＰＷＶの推定値を縦軸の値として特定される点をプロットしている。さらに、図３中の丸ドットは、Ｌｐｔを、被測定者の実際の身長を用いて算出した場合のＰＷＶの推定値を縦軸の値とした点を表わし、「×」ドットおよび「＋」ドットは、被測定者の実際の身長に関わらず、各々、一律に１９０ｃｍおよび１４０ｃｍを身長として用いてＬｐｔを算出した場合のＰＷＶの推定値を縦軸の値とした点を表わしている。丸ドット、「×」ドット、および「＋」ドットの点群の近似直線は、各々、直線Ａ，Ｂ，Ｃで表わされる。図３において、縦軸および横軸の値の間隔は等しくされているため、ＰＷＶの推定値がＰＷＶの実測値に近いほど、つまり、精度よく推定がなされているほど、近似直線の傾きは４５度に近づく。逆に、ＰＷＶの推定値がＰＷＶの実測値から離れるほど、つまり、推定の信頼性が低いほど、近似直線の傾きが４５度から乖離する。図３より、直線Ａは他の直線Ｂ，Ｃと比較するとその傾きが４５度に近いと言える。言い換えると、被測定者の身長がより実際の値に近い方が、ＰＷＶの動脈硬化度の指標としての信頼性が高いと言える。そこで、測定装置１では、被測定者の実際の身長により近い値を身長として用いるために、脈波波形に基づいて被測定者の身長を算出し、ＰＷＶの算出に用いる。
【００２１】
図４を参照して、測定装置１は、間にエアチューブを挟んで空気袋１３Ａに接続されるエアポンプ２１Ａ、エアバルブ２２Ａ、および圧力センサ２３Ａと、間にエアチューブを挟んで空気袋１３Ｂに接続されるエアバルブ２２Ｂおよび圧力センサ２３Ｂと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０とを含む。
【００２２】
エアポンプ２１Ａは駆動回路２６Ａに接続され、駆動回路２６ＡはＣＰＵ４０に接続される。駆動回路２６ＡはＣＰＵ４０から制御信号を受けて、該制御信号に従ってエアポンプ２１Ａを駆動させる。エアポンプ２１Ａは駆動回路２６Ａによって駆動されて、空気袋１３Ａに圧縮気体である空気を送り込む。エアポンプ２１Ａが圧縮空気を送り込むことで、空気袋１３Ａが加圧される。
【００２３】
エアバルブ２２Ａは駆動回路２７Ａに接続され、駆動回路２７ＡはＣＰＵ４０に接続される。駆動回路２７ＡはＣＰＵ４０から制御信号を受けて、該制御信号に従ってエアバルブ２２Ａを駆動させる。エアバルブ２２Ａは、駆動回路２７Ａによって開放または閉塞される。エアバルブ２２Ａが開放されることで空気袋１３Ａが減圧され、エアバルブ２２Ａが閉塞されることで空気袋１３Ａの内圧が維持される。
【００２４】
エアバルブ２２Ｂは駆動回路２７Ｂに接続され、駆動回路２７ＢはＣＰＵ４０に接続される。駆動回路２７ＢはＣＰＵ４０から制御信号を受けて、該制御信号に従ってエアバルブ２２Ｂを駆動させる。エアバルブ２２Ｂは、駆動回路２７Ｂによって開放または閉塞される。エアバルブ２２Ｂが開放されることで空気袋１３Ｂが減圧され、エアバルブ２２Ｂが閉塞されることで空気袋１３Ｂの内圧が維持される。
【００２５】
圧力センサ２３Ａは増幅器２８Ａに接続され、増幅器２８ＡはＡ／Ｄ変換器２９Ａに接続され、Ａ／Ｄ変換器２９ＡはＣＰＵ４０に接続される。圧力センサ２３Ａは空気袋１３Ａの圧力を検出し、その検出値に応じた信号を増幅器２８Ａに出力する。増幅器２８Ａは、圧力センサ２３Ａから出力される信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器２９Ａに出力する。Ａ／Ｄ変換器２９Ａは、増幅器２８Ａから出力されたアナログ信号をデジタル化し、ＣＰＵ４０に出力する。
【００２６】
圧力センサ２３Ｂは増幅器２８Ｂに接続され、増幅器２８ＢはＡ／Ｄ変換器２９Ｂに接続され、Ａ／Ｄ変換器２９ＢはＣＰＵ４０に接続される。圧力センサ２３Ｂは空気袋１３Ｂの圧力を検出し、その検出値に応じた信号を増幅器２８Ｂに出力する。増幅器２８Ｂは、圧力センサ２３Ｂから出力される信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換器２９Ｂに出力する。Ａ／Ｄ変換器２９Ｂは、増幅器２８Ｂから出力されたアナログ信号をデジタル化し、ＣＰＵ４０に出力する。
【００２７】
空気袋１３Ａに接続されるエアチューブと空気袋１３Ｂに接続されるエアチューブとは、間に２ポート弁５１を挟んで接続される。２ポート弁５１は、空気袋１３Ａに接続されるエアチューブ側の第１の弁と、空気袋１３Ｂに接続されるエアチューブ側の第２の弁とを有する。２ポート弁５１は駆動回路５３に接続され、駆動回路５３はＣＰＵ４０に接続される。駆動回路５３はＣＰＵ４０から制御信号を受けて、該制御信号に従って２ポート弁５１を駆動させる。２ポート弁５１は、駆動回路５３によって、第１の弁および第２の弁が、各々、開放または閉塞される。第１の弁および第２の弁が共に開放されることで空気袋１３Ａと空気袋１３Ｂとが連結される。第１の弁および第２の弁が共に閉塞されることで、空気袋１３Ａ側と空気袋１３Ｂ側とが各々独立する。
【００２８】
ＣＰＵ４０は、測定装置の基体２に設けられた操作部３に入力された指令に基づいて駆動回路２６Ａ，２７Ａ，２７Ｂ，５３を制御する。また、測定結果を表示部４やメモリ４１に出力する。メモリ４１は、測定結果やＣＰＵ４０で実行されるプログラムなどを記憶する。
【００２９】
ＣＰＵ４０は、伝播時間測定部４０１、ＡＩ算出部４０２、伝播距離算出部４０３、伝播速度算出部４０４、および表示処理部４０５を含む。伝播距離算出部４０３は、さらに、身長算出部４０３１を含む。図４では、これら機能が、ＣＰＵ４０が上記プログラムをメモリ４１から読み出して実行することでＣＰＵ４０に形成される機能であると想定してＣＰＵ４０上に表現されている。しかしながら、これらの機能のうちの少なくとも一部はＣＰＵ４０とは別のハードウェア構成で実現される機能であってもよく、その場合、これら機能は、図４の表現とは異なり、ＣＰＵ４０の外に表わされてもよい。測定装置１はいずれの場合も含み得る。
【００３０】
伝播時間測定部４０１は、圧力センサ２３Ｂから入力される信号から得られる空気袋１３Ｂの内圧変化から脈波波形を得、該波形を解析することでＰＴＴを得る。図５を参照して、脈波波形を解析することで、進行波である駆出波のピーク（最大点）の出現時間と反射波のピーク（最大点）の出現時間との時間間隔や、駆出波の出現時間と進行波が腸骨動脈の分岐部から反射して戻ってくる反射波の出現時間との間の時間間隔などが得られる。前者はＴｐｐ（ΔＴｐとも表わされる）、後者はＴｒ（Traveling time to reflected wave）とも呼ばれ、これらもまた、動脈硬化度の判定を行なうための指標とすることができる。図５においてＴｐｐは、Ａ点とＢ点との間の時間間隔で表わされる。図５においてＴｒは、駆出波の立ち上がり点から反射波の立上り点までの時間間隔で表わされる。伝播時間測定部４０１は、脈波波形を解析することでたとえばこれらの値を得、所定の換算式を用いることでＰＴＴを算出する。
【００３１】
ＡＩ算出部４０２は、圧力センサ２３Ｂから入力される信号から得られる空気袋１３Ｂの内圧変化から脈波波形を得、該波形を解析して得られる特徴点に基づいてＡＩ（Augmentation Index）を算出する。ＡＩは、進行波である駆出波の最大点での振幅に対する反射波の最大点での振幅の割合を指し、動脈硬化度の判定を行なうための指標とすることができる。図５においてＡＩは、Ａ点での振幅Ｐ１に対するＢ点での振幅Ｐ２の割合で表わされる。ＡＩ算出部４０２は、脈波波形を解析することでＡ点での振幅Ｐ１およびＢ点での振幅Ｐ２を得、これらの割合を算出する（つまりＰ２をＰ１で除する）ことで、ＡＩを算出する。
【００３２】
ＡＩは、主に動脈硬化に対応する脈波の反射強度（脈波の反射現象であって、送出し血流量の受入れやすさを表わしている）を反映する特徴量を指標化したものと言える。そのため、血管の硬さに応じて値が変化する。具体的には、血管が硬いほどＡＩ値は上昇する。一方で、ＡＩ値は、図６にも表わされるように、身長に依存して変化する。具体的には、図６も参照して、身長が低い被測定者では心臓から反射点までの距離が短くなるため、反射波の戻りが速くなりＡＩ値が上昇する。この関係を利用して、たとえば、以下の式（２）で表わされる、所定の換算式を用いてＡＩ値から身長を求めることができる：
身長＝γ×ＡＩ＋θ  …式（２）。
【００３３】
係数γ，θは実験によって得られる値とする。具体的には、図６は、何人かの被測定者に対して身長とＡＩ値とを実際に測定して得られたサンプルを表わしており、その測定値の近似直線を求めることで、たとえば、係数γ，θを、以下のように特定できる：
γ＝−０．０２５６、
θ＝１６３．３８。
【００３４】
伝播時間測定部４０１およびＡＩ算出部４０２は、測定された脈波に基づいて伝播時間の測定する、またはＡＩを算出するために、測定された脈波から駆出波のピークであるＡ点、および反射波のピークであるＢ点を抽出する。Ａ点およびＢ点は図５に示されるように脈波波形の変曲点であり、これらを特徴点と称する。伝播時間測定部４０１およびＡＩ算出部４０２は、測定された脈波波形の多次微分（たとえば４次微分）を演算するなどによって、変曲点であるＡ点およびＢ点を決定する。測定装置１では、空気袋１３Ａ，１３Ｂが、被測定者が上腕１００を差し入れると、測定部位の動脈の方向に沿って並ぶ位置関係で配置されている。脈波測定時にＣＰＵ４０は、空気袋１３Ａを膨張させて動脈の末梢側を駆血し、その状態で空気袋１３Ｂを膨張させて、駆血状態における空気袋１３Ｂの内圧を検出する。動脈内に生じる動脈圧脈波は空気袋１３Ｂの内圧の変化に重畳して検出される。この空気袋１３Ａ，１３Ｂの配置およびこれらの内圧制御により末梢側を駆血しながら脈波が測定されるので末梢側の反射波等のノイズが抑えられ、精度のよい脈波が測定される。その結果、測定された脈波波形より特徴点が精度よく得られる。
【００３５】
伝播距離算出部４０３は、予め上記式（２）に示された身長とＡＩ値との換算式を記憶し、さらに、上述のような実験によって得られる係数γ，θも予め記憶しておく。さらに、身長算出部４０３１で、予め上記式（１）に示されたＬｐｔと身長との換算式、およびその係数α，βを記憶しておく。伝播距離算出部４０３は、身長算出部４０３１において式（２）にＡＩ算出部４０２で算出されたＡＩを代入することで被測定者の身長を算出し、得られた身長を式（１）に代入することでＬｐｔを算出する。
【００３６】
伝播速度算出部４０４は、ＬｐｔをＰＴＴで除して、被測定者の動脈硬化度の指標としてのＰＷＶを算出する。表示処理部４０５は、測定結果と共に算出された上記指標も表示部４に画面表示するための画面データを生成し、表示部４に表示させるための処理を実行する。
【００３７】
図５にも示されるように、測定された脈波からこれら指標を得るには、測定された脈波から駆出波のピークであるＡ点、および反射波のピークであるＢ点を抽出することが必要となる。Ａ点およびＢ点は図５に示されるように脈波波形の変曲点であり、これらを特徴点と称する。変曲点であるＡ点およびＢ点は、測定された脈波波形の多次微分（たとえば４次微分）を演算するなどによって得られる。
【００３８】
図７を用いて、測定装置１での測定動作を説明する。図７に示される動作は、被測定者等が基体２の操作部３に設けられた測定開始を指示するためのボタンを押下することにより開始し、ＣＰＵ４０がメモリ４１に記憶されるプログラムを読み出して図４に示される各部を制御することによって実現されるものである。また、図８（Ａ）は空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１の時間変化を示し、図８（Ｂ）は空気袋１３Ａ内の圧力Ｐ２の時間変化を示している。図８（Ａ），図８（Ｂ）で時間軸に付してあるＳ３〜Ｓ２１は、後述する測定装置１での測定動作の各動作と一致している。
【００３９】
図７を参照して、動作が開始すると、始めに、ＣＰＵ４０において、各部の初期化が行なわれる（ステップＳ１）。初期状態で２ポート弁５１の空気袋１３Ａ側の弁と空気袋１３Ｂ側の弁とは、共に閉塞している。
【００４０】
ＣＰＵ４０は制御回路２６Ａに制御信号を出力して空気袋１３Ａを徐々に加圧させ、加圧過程において圧力センサ２３Ａから得られる圧力信号に基づいて最高血圧値（ＳＹＳ）および最低血圧値（ＤＩＡ）を算出することで、血圧測定を実行する（ステップＳ３）。ステップＳ３での血圧の測定は、通常の血圧計で行なわれているオシロメトリック法を利用した測定方法が採用され得る。図８（Ａ），図８（Ｂ）では、ステップＳ３の区間、空気袋１３Ａの内圧Ｐ２は最高血圧値を超える圧力値まで増加し、空気袋１３Ｂの内圧Ｐ１は初期状態を維持している。
【００４１】
ステップＳ３での血圧の測定が完了すると、ＣＰＵ４０は駆動回路５３に制御信号を出力して２ポート弁５１の空気袋１３Ａ側の弁と空気袋１３Ｂ側の弁との両方を開放させる（ステップＳ５）。これにより、空気袋１３Ａと空気袋１３Ｂとは連結し、双方の内圧が等しくなる。つまり、空気袋１３Ａ内の空気の一部が空気袋１３Ｂに移動し、空気袋１３Ｂが加圧される。
【００４２】
図８（Ｂ）では、ステップＳ５の区間、空気袋１３Ａ内の内圧Ｐ２は空気の一部が空気袋１３Ｂに移動することで若干減少する。図８（Ａ）では、ステップＳ５の区間、空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１が急激に増加する。そして、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とが一致した時点で、つまりこれら空気袋１３Ａ，１３Ｂの内圧がつりあった時点で、空気袋１３Ａから空気袋１３Ｂへの空気の移動が終了する。上述のように、空気袋１３Ｂの空気容量は空気袋１３Ａの空気容量に比べて１／５以下とされているため、内圧Ｐ２の減少を抑えることができ、空気袋１３Ａ，１３Ｂの内圧がつりあった時点での内圧Ｐ２（＝内圧Ｐ１）は、最高血圧値よりも高い圧力とすることができる。
【００４３】
ＣＰＵ４０は、ステップＳ５で２ポート弁５１を開放してから上記空気の移動が完了する時間に相当する所定時間の後、駆動回路５３に制御信号を出力して、２ポート弁５１の両側の弁を閉塞する（ステップＳ７）。図８（Ａ），図８（Ｂ）において、ステップＳ７の時点で圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とが一致していることが示されている。
【００４４】
その後、ＣＰＵ４０は駆動回路２７Ｂに制御信号を出力して、空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１を、脈波を測定するのに適した圧力となるまで減圧調整する（ステップＳ９）。ここでの減圧調整量は、たとえば５．５mmHg/sec程度であるものとする。脈波を測定するのに適した圧力は５０〜１５０mmHg程度が挙げられる。図８（Ａ）では、ステップＳ９の区間空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１が最高血圧よりも高い圧力値からたとえば５０〜１５０mmHg程度である脈波を測定するのに適した圧力まで減圧されている。
【００４５】
上記ステップＳ７で２ポート弁５１の両側の弁が閉塞されているため、ステップＳ７以降、空気袋１３Ａの圧力Ｐ２と空気袋１３Ｂの圧力Ｐ１とは独立している。図８（Ａ）では、ステップＳ７以降、圧力Ｐ２は少なくとも最高血圧よりも高い圧力に維持されている。これによりステップＳ７以降、測定部位の末梢側で動脈が駆血された状態となる。
【００４６】
ＣＰＵ４０は、圧力センサ２３Ｂからの圧力信号に基づいて空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１を測定し、伝播時間測定部４０１および伝播距離算出部４０３において、脈波波形の特徴点として、上述の、駆出波のピークであるＡ点、および反射波のピークであるＢ点を抽出する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で特徴点は予め定められた必要数（たとえば１０拍分など）抽出されるものとする。空気袋１３Ｂの内圧Ｐ１の調整は、上記必要数特徴点が抽出するまで継続される。図８（Ａ）の例では、ステップＳ１１の区間、空気袋１３Ｂ内の圧力Ｐ１は、たとえば５０〜１５０mmHg程度である、脈波を測定するのに適した圧力に維持されている。
【００４７】
ステップＳ１１で特徴点が抽出されると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、脈波伝播時間測定部４０１で特徴点に基づいて脈波の伝播時間が測定される。また、ＡＩ算出部４０２において、特徴点に基づいてＡＩが算出される（ステップＳ１５）。さらに、伝播距離算出部４０３の身長算出部４０３１において、特徴点に基づいて被測定者の身長が算出されて、伝播距離算出部４０３で、算出された身長を用いて脈波の伝播距離が算出される（ステップＳ１７）。ステップＳ１５，Ｓ１７では、上記必要数の特徴点から得られた脈波伝播時間の平均値、およびＡＩ値の平均値が算出され、用いられる。上のように、特徴点を複数抽出することで、脈波伝播時間の精度、ＡＩ値の精度、算出される身長の精度を向上させることができる。脈波伝播速度算出部４０４で、これらの計算で得られた脈波伝播距離を脈波伝播時間で除してＰＷＶが算出される（ステップＳ１９）。
【００４８】
以上の一連の測定および算出が終了すると、ＣＰＵ４０は駆動回路２７Ａ，２７Ｂに制御信号を出力してエアバルブ２２Ａ，２２Ｂを開放し、空気袋１３Ａ，１３Ｂの圧力を大気圧に解放する（ステップＳ２１）。図８（Ａ），図８（Ｂ）では、ステップＳ２１の区間で、空気袋１３Ａの圧力Ｐ１および空気袋１３Ｂの内圧Ｐ２は、大気圧まで急速に減少している。
【００４９】
その後、表示処理部４０５は、算出された最高血圧（ＳＹＳ）および最低血圧（ＤＩＡ）や測定された脈波などの測定結果と共に、算出された動脈硬化の指標であるＰＷＶを基体２に設けられた表示部４で表示するための処理を行ない、図９（Ａ）や図９（Ｂ）に示されるように、測定結果を画面表示する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３で表示処理部４０５は、測定結果として、図９（Ａ）に示されるように、最高血圧、最低血圧、および脈拍数と共に動脈硬化度の指標であるＰＷＶを数値で画面表示する画面データを生成してもよい。このような表示により、測定者は、被測定者の測定結果および上記指標を数値として正確に把握することができる。また表示処理部４０５は、図９（Ｂ）に示されるように、予め記憶されている年齢とＰＷＶ値との関係を示すグラフ（年齢ごとのＰＷＶの平均、平均−標準偏差、および平均＋標準偏差の３本の曲線）を表示させ、該グラフ上に被測定者の測定値を示す画像（マーク）を表示する画面データを生成してもよい。このような表示により、測定者は被測定者の傾向（標準的な測定値に対してどのくらいの位置にあるか）を把握することができる。さらに表示処理部４０５は、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示された両方の画像を１つの画面に表示する画面データを生成してもよいし、所定の操作によって切替えて表示するように、個別に各画面データを生成してもよい。このような表示により、測定者は被測定者の測定結果や上記指標を数値として把握できるだけでなく、標準的な測定値に対してどのくらいの位置にあるかといった傾向も把握することができる。
【００５０】
図１０の直線Ａは、実際の身長を用いて算出されるＰＷＶ（推定値）と、心臓と大腿動脈との２点で測定された脈波から算出されたＰＷＶ（実測値）との関係を表わす近似直線である。図１０の直線Ａは、図３の直線Ａと同じであり、縦軸および横軸の値の間隔は等しくされているため、近似直線の傾きが４５度に近い。図１０の直線Ｂは、上に説明された方法で、ＡＩから算出された身長を用いて算出されるＰＷＶ（推定値）と、心臓と大腿動脈との２点で測定された脈波から算出されたＰＷＶ（実測値）との関係を表わす近似直線である。図１０に示されるように、直線Ａと直線Ｂとはほぼ等しく、いずれも傾きが４５度に近いと言える。つまり、図１０に示されるように、測定装置１を用いてＡＩ値から身長を算出してＰＷＶを算出する方法であっても、実際の身長を用いて算出されるＰＷＶと同程度に信頼性の高いＰＷＶを得ることができる。そのため、測定装置１では、被測定者の身長等の入力を省略した、簡便な操作で信頼性の高いＰＷＶを得ることができる。また、誤入力や身長の変化等によって、入力される身長が実際の身長と異なる場合もあり得る。そのため、そのような場合に入力された身長を用いて算出されたＰＷＶには誤差が含まれているのに対して、測定装置１では測定された脈波波形を用いることから誤入力等の人的な誤差要因を抑えることができ、ＰＷＶの動脈硬化度の指標としての信頼性を向上させることができる。
【００５１】
［変形例］
なお、上の説明では、伝播距離算出部４０３が身長算出部４０３１を含む構成が示され、上記ステップＳ１７で身長算出部４０３１がステップＳ１１で測定された脈波からＡＩを算出して身長を算出し、伝播距離算出部４０３が身長からＬｐｔを算出するものとしている。しかしながら、図１１に示されるように、伝播距離算出部４０３は身長算出部４０３１に加えて身長読出部４０３２および判断部４０３３を含み、図１２に示されるように、伝播距離算出部４０３で、ＡＩから身長を算出する処理と、入力された身長を用いる処理とが選択的に行なわれてもよい。測定装置１の操作部３において、被測定者の身長を入力するユーザ操作を受け付けることができる。入力された身長を示す情報は、メモリ４１の所定領域に記憶される。身長読出部４０３２は該領域から記憶されている身長を読み出す。判断部４０３３は、身長算出部４０３１でＡＩから身長を算出する処理を実行してＬｐｔを算出するか、身長読出部４０３２で読み出した身長を用いてＬｐｔを算出するかを判断する。
【００５２】
たとえば、図１２に示されるように、測定開始時に身長が入力された場合には（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、判断部４０３３は、入力されメモリ４１の所定領域に記憶された身長を用いてＬｐｔを算出すると判断する。メモリ４１に記憶された身長は身長読出部４０３２によって読み出され、判断部４０３３の判断に基づいて伝播距離算出部４０３は入力された身長を用いてＬｐｔを算出する（Ｓ１０５）。身長が入力されなかった場合に（ステップＳ１０１でＮＯ）、判断部４０３３は、ＡＩから身長を算出してＬｐｔを算出すると判断する。判断部４０３３の判断に基づいて伝播距離算出部４０３は、身長算出部４０３１でＡＩから身長を算出して（ステップＳ１０３）、算出された身長を用いてＬｐｔを算出する（Ｓ１０５）。身長の入力のタイミングは測定開始時に限定されない。
【００５３】
血圧情報測定装置は、一例として、予めユーザ登録し、ユーザに応じたパラメータ（年齢、性別、身長等）を用いて測定し、メモリ４１のユーザに対応付けられた記憶領域にパラメータや測定結果を格納して各種演算を行なう、という使い方もなされる。その場合、図１３に示されるような初期設定画面において予めユーザ情報として身長が入力されて、メモリ４１の所定領域に記憶されている。登録ユーザが測定装置１を用いて測定する場合には、たとえば測定開始を指示する際や、電源ＯＮ時に、ユーザを指定する操作が行なわれる。伝播距離算出部４０３は、該操作に従って指定されたユーザの登録された情報として、身長読出部４０３２でメモリ４１の所定領域から身長を読込むことができる。ステップＳ１０１で判断部４０３３は、身長読出部４０３２でメモリ４１から被測定者の身長を読み出すことができたか否かで、いずれの処理を行なうかを判断してもよい。すなわち、判断部４０３３は、被測定者が予め登録されているユーザである場合には登録されている身長を読み出してＬｐｔを算出すると判断し、登録されていない新規のユーザである場合にはＡＩから得られた身長を用いてＬｐｔを算出すると判断してもよい。
【００５４】
また、登録されていない新規のユーザについて身長算出部４０３１がＡＩから身長を算出した場合、身長算出部４０３１は、当該ユーザに対応付けられたメモリ４１の所定領域に算出した身長を格納してもよい。そのようにすることで、いったん身長が算出されると、次からの測定において、上記ステップＳ１７で伝播距離算出部４０３は身長読出部４０３３でメモリ４１から身長を読み出してＬｐｔを算出することができる。さらに伝播距離算出部４０３は、算出されたＬｐｔを当該ユーザに対応付けられたメモリ４１の所定領域に格納してもよい。そのようにすることで、いったんＬｐｔが算出されると、次からの測定において、上記ステップＳ１７で伝播距離算出部４０３はメモリ４１からＬｐｔを読み出すことができる。このようにすることで、処理を高速化することができる。
【００５５】
さらに、図１３に示されるように、初期設定として、予め、Ｌｐｔを入力された身長を用いて算出するか、ＡＩから得られた身長を用いて算出するか、を設定する構成であってもよい。上記設定もまた、メモリ４１のユーザに対応付けられた記憶領域に予め記憶される。ステップＳ１０１では、判断部４０３３が被測定者に対応付けられているメモリ４１から上記設定を読出し、その設定に従っていずれの処理を行なうかを判断してもよい。
【００５６】
このようにすることでも、簡便な操作で信頼性の高いＰＷＶを得ることができる。また、測定者の希望に応じた使い方を提供することができる。
【００５７】
測定装置１は、たとえば情報処理装置としてのコンピュータと接続し、通信を行なうための図示しないインタフェースを含み、測定された脈波を情報処理装置に出力してもよい。この場合、コンピュータが上述の伝播時間測定部４０１、ＡＩ算出部４０２、伝播距離算出部４０３、伝播速度算出部４０４、および表示処理部４０５のうちの少なくともＡＩ算出部４０２および伝播距離算出部４０３を含み、上の動作で動脈硬化度の指標としてＰＷＶを算出してもよい。その他の機能がコンピュータに含まれてもよい。この場合、コンピュータに上記動作を実行させるためのプログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【００５８】
なお、上記プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【００５９】
また、上記プログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも上記プログラムに含まれ得る。
【００６０】
提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
【００６１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６２】
１  測定装置、２  基体、３  操作部、４  表示部、５  測定部、６  ハウジング、１３Ａ，１３Ｂ  空気袋、２１Ａ  エアポンプ、２２Ａ，２２Ｂ  エアバルブ、２３Ａ，２３Ｂ  圧力センサ、２８Ａ，２８Ｂ  増幅器、２９Ａ，２９Ｂ  Ａ／Ｄ変換器、２６Ａ，２６Ｂ，５３  駆動回路、４０  ＣＰＵ、４１  メモリ、５１  ２ポート弁、１００  上腕、４０１  伝播時間測定部、４０２  ＡＩ算出部、４０３  伝播距離算出部、４０４  伝播速度算出部、４０５  表示処理部、４０３１  身長算出部、４０３２  身長読出部、４０３３  判断部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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