(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液粘度に対し相関特性を有する血液特性の複数の血液特性値の各々に血液粘度値を対応させて形成した前記血液特性値と前記血液粘度値との間の相関データを記憶する相関データ記憶部と、
血液特性値を計測する血液特性計測手段と、
使用する者毎に当初に前記血液特性計測手段により血液特性値を測定するとともに同じ条件下で既存の粘度計で血液粘度値を測定し、測定した血液特性値及び血液粘度値を記憶する個人条件記憶部と、
前記個人条件記憶部で記憶した血液特性値及び血液粘度値と、前記相関データ記憶部で記憶した相関データとを参照し、前記使用する者に適用可能な血液特性値と血液粘度値との間の個人相関データを特定し、特定した個人相関データを参照し前記血液特性計測手段で計測した血液特性値に対応する血液粘度値を求める粘度抽出手段と、
を備えることを特徴とする血液粘度計。
【請求項２】
前記血液特性は加速度脈波の加齢値であり、前記血液特性計測手段は加速度脈波の加齢値の計測手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の血液粘度計。
【請求項３】
前記血液特性は血流速度であり、前記血液特性計測手段は血流速度計測手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の血液粘度計。
【請求項４】
前記血液特性は血流量であり、前記血液特性計測手段は血流量計測手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の血液粘度計。
【請求項５】
前記粘度抽出手段で求めた血液粘度値から所定プログラムに従って、体内摂取に必要な水分量の情報を算出する水分量算出手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の血液粘度計。
【請求項６】
前記水分量算出手段は、体内摂取に必要な水分量をＳとし、係数をＫとし、脂肪率をＢとし、体重をＷとし、身長をＬとし、年齢をＡｇとし、性別係数をＭＦとし、血液粘度の変化量を△Ｐとし、細胞内外液比をＩＯとし、
Ｓ＝Ｋ｛（１−Ｂ）×Ｗ×Ｌ×Ａｇ×ＭＦ×△Ｐ×ＩＯ｝
で表される式を用いることを特徴とする請求項５に記載の血液粘度計。
【請求項７】
前記水分量算出手段は、体内摂取に必要な水分量をＳとし、関数をｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６とし、脂肪率をＢとし、身長をＬとし、体重をＷとし、年齢をＡｇとし、性別係数をＭＦとし、血液粘度値をＰとし、細胞内外液比をＩＯとし、
Ｓ＝ｆ１（Ｂ）×ｆ２（Ｌ）×ｆ３（Ｗ）×ｆ４（Ａｇ）
×ＭＦ×ｆ５（Ｐ）×ｆ６（ＩＯ）
で表される式を用いることを特徴とする請求項５に記載の血液粘度計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液の粘度を計測する血液粘度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、血液粘度を把握するにあたっては、計測の度に血液を採取して粘度計を用いて血液粘度を計測することがおこなわれ、いわゆる観血式で行計測が行われている。粘度計としては、回転式粘度計や毛細管粘度計等が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の観血式による血液粘度を計測する方法では、次のような問題点があった。
【０００４】
（１）計測の度に血液を採取する必要があり、被計測者に負担がかかった。
【０００５】
（２）計測に手間がかかるために時間がかかった。
【０００６】
（３）血液はすぐに固まるために粘度計で計測するまでの間の血液の保存に注意する必要があった。
【０００７】
（４）従来の粘度計で計測するときには、精度を確保するために環境等の計測条件を一定にする必要があった。
【０００８】
（５）例えば回転式粘度のように、計血液をかき回し、そのときの力を計測する原理に基づく粘度計は、血液をかき回したときに血球がつぶれるために、血液粘度の計測には正確さに欠けていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題を解消し、計測毎に採血することを不要にし簡易で正確に計測可能な血液粘度計を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の血液粘度計は、血液粘度に対し相関特性を有する血液特性の複数の血液特性値の各々に血液粘度値を対応させて形成した前記血液特性値と前記血液粘度値との間の相関データを記憶する相関データ記憶部と、血液特性値を計測する血液特性計測手段と、使用する者毎に当初に前記血液特性計測手段により血液特性値を測定するとともに同じ条件下で既存の粘度計で血液粘度値を測定し、測定した血液特性値及び血液粘度値を記憶する個人条件記憶部と、前記個人条件記憶部で記憶した血液特性値及び血液粘度値と、前記相関データ記憶部で記憶した相関データとを参照し、前記使用する者に適用可能な血液特性値と血液粘度値との間の個人相関データを特定し、特定した個人相関データを参照し前記血液特性計測手段で計測した血液特性値に対応する血液粘度値を求める粘度抽出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記血液特性は加速度脈波の加齢値（ＡＰＧｉｎｄｅｘ）であり、前記血液特性計測手段は加速度脈波の加齢値の計測手段であることを特徴とする。
【００１２】
また、前記血液特性は血流速度であり、前記血液特性計測手段は血流速度計測手段であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記血液特性は血流量であり、前記血液特性計測手段は血流量計測手段であることを特徴とする。
【００１４】
また、前記粘度抽出手段で求めた血液粘度値から所定プログラムに従って、体内摂取に必要な水分量の情報を算出する水分量算出手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
上述の発明において、加速度脈波の加齢値（ＡＰＧｉｎｄｅｘ）、血流速度、血流量等の血液特性は血液粘度に対し、個人毎に固有の相関特性を有する。すなわち、血液特性と血液粘度との間には個人毎に一義的な関係があり、個人相関データが形成される。そこで、多数の個人に対し、血液特性値と血液粘度値との間のデータ関係を収集し個人相関データの集合として相関データを形成する。
【００１６】
本発明に係る血液粘度計を使用する者は、当初に一回だけ、自分にはどの個人相関データが適用されるべきかを特定する必要がある。個人相関データの特定は、本発明に係る血液粘度計が備える血液特性計測手段を用いて血液特性値を測定するとともに観血式等の既存の血液粘度計を用いて血液特性値及び血液粘度値を測定し、測定した血液特性値及び血液粘度値を用いて相関データから該当する個人相関データを選択して行われる。
【００１７】
一度、個人相関データが特定されると、以後は血液特性計測手段によって血液特性値を計測するだけで、使用する者の個人相関データを用いて血液粘度値を求めることができる。
【００１８】
本発明では、血液粘度に対し相関特性を有する血液特性として、ＡＰＧｉｎｄｅｘ、血流速度、血流量等に着目し、これに対応して、血液特性計測手段としては、ＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置、血流速度計測装置、血流量計測装置等のいずれかが用いられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明に係る血液粘度計の実施の形態について説明する。
【００２０】
まず、血液特性としてＡＰＧｉｎｄｅｘに着目し、血液特性計測手段としてＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置を用いる場合について説明する。
【００２１】
図１は、ＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置１０を用いた血液粘度計を構成する場合のブロック図である。
【００２２】
図３に示すように、血液粘度計は、装置本体１と、脈波センサ３と、装置本体１と脈波センサ３とを接続する導線４とを有する。脈波センサ３は、サック状に形成され手の指５に装着して使用される。装置本体１の表面部には、データ入力モードの切り替えや電源投入等のためのスイッチ部６と計測結果等の表示をする表示部７とが設けられている。なお、図３に示す例は、一例であり、これ以外の他の構成でもよく、例えば、脈波センサ３を耳たぶに装着し装置本体１を手首に装着するようなタイプでもよく、また、脈波センサ３を血圧計のようなカフで腕に巻くようなタイプでもよい。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の血液粘度計は、血液特性計測手段としてのＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置１０を備えている。ＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置１０は、ＬＥＤ等の発光部とフォトダイオード又はフォトトランジスタ等からなる受光部を備え心臓の拍動による血流量の増減を光の透過量や散乱光量の変化により検出する脈波センサ３と、脈波センサ３からのアナログ信号を増幅する増幅回路２２と、増幅回路２２からのアナログ信号を２回微分して脈波加速度信号に変換する２段に接続された微分回路２３，２４と、微分回路２４からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路２５と、Ａ／Ｄ変換回路２５におけるデータから血液特性としてのＡＰＧｉｎｄｅｘを算出するためにＣＰＵ１１に設けられた血液特性算出手段２６とを有する。
【００２４】
次に、ＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置１０の作用について説明する。
受光部からの信号は、増幅回路２２で増幅され、図６（ａ）に示すような波形信号が得られ、この波形信号は微分回路２３、２４を２段通過させることにより２回微分して脈波の加速度脈波としての波形信号が図６（ｂ）に示すように得られ、次に、Ａ／Ｄ変換回路２５でデジタル変換される。このデジタル変換された信号は、ＣＰＵ１１において、血液特性素算出手段２６によりＡＰＧｉｎｄｅｘとして算出される。図６（ｂ）の加速度脈波の波形図に示すように、加速度脈波の波形信号は、基線Ｌを基準としてａ、ｂ、ｃ、ｄといったピークの波高となってあらわれる。加速度脈波の変化は、血管内の血液に加えられる力を表していると考えられ、個人間で大きな差がある心臓の能力等を強く反映している。ＡＰＧｉｎｄｅｘは、ＡＰＧｉｎｄｅｘ＝（ｂ＋ｃ＋ｄ）／ａの式にて計算され算出される。
【００２５】
本実施形態の血液粘度計は、ＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置１０の他に、多数の個人に対しＡＰＧｉｎｄｅｘと血液粘度値との間のデータを収集して形成した相関データを記憶する相関データ記憶部１５と、本実施形態の血液粘度計を使用する者毎に適用可能な個人相関データを相関データの中から特定するための個人条件を記憶する個人条件記憶部１３と、個人条件記憶部１３に記憶した個人条件と相関データとを参照し、その後その使用する者がＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置１０を用いて測定したＡＰＧｉｎｄｅｘから血液粘度値を求める粘度抽出手段１７とを備えている。
【００２６】
また、本実施形態の血液粘度計は、粘度抽出手段１７で求めた血液粘度値から所定プログラムに従って、体内摂取に必要な水分量の情報を算出する水分量算出手段１９をさらに備えている。粘度抽出手段１７及び水分量算出手段１９はＣＰＵ１１内に設けられ、個人条件記憶部１３及び相関データ記憶部１５は記憶部１２に設けられている。
【００２７】
次に、相関データ記憶部１５に収納されたＡＰＧｉｎｄｅｘと血液粘度値との間の相関データの作成方法について説明する。ここで、相関データは、製品の工場出荷時にはすでに本実施形態の血液粘度計内に組み込まれているものである。
【００２８】
前述したように、ＡＰＧｉｎｄｅｘは血液粘度に対し個人毎に固有の相関特性を有し、ＡＰＧｉｎｄｅｘと血液粘度との間には個人毎に一義的な関係がある。そこで、ＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置と既存の観血式の粘度計とを用い、個人毎に、身体条件を変化させ種々のＡＰＧｉｎｄｅｘを求め、同時に各々のＡＰＧｉｎｄｅｘを与える血液に対して血液粘度値を求める。このようにして求めた個人相関データを多数の個人の集合に対し求め、多数の個人相関データの集合として相関データが形成される。ここで、使用するＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置としては、本実施形態の血液粘度計におけるＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置１０自体を用いてもよく、あるいは他の高精度のＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置を用いてもよい。
【００２９】
図４は、血液特性値（本実施例ではＡＰＧｉｎｄｅｘ）と血液粘度値との間の相関データを示す。行Ｙｍ（ｍ＝１，２・・）は個人相関データを識別する記号を示し、列Ａｎは血液特性値（ＡＰＧｉｎｄｅｘ）を示す。一度、行Ｙｍ（ｍ＝１，２・・）がＹｋと特定されると、測定した血液特性値（ＡＰＧｉｎｄｅｘ）に対応する列Ａｎ（ｎ＝１，２・・）とその行Ｙｋとによって血液粘度値が求められる。
【００３０】
また、図５は、図４に行列で示した相関データを複数の個人相関データに分類してグラフで示したものである。一つの行Ｙｍ（ｍ＝１，２・・）に対し一つの個人相関データが対応する。
【００３１】
図４に示す相関データから個人相関データは次のようにして特定される。
図３に示すように、脈波センサ３を指に装着し、装置本体１をテーブル等に設置し、スイッチ部６により開始動作させることにより脈波を計測する。これと同時に、観血式により既存の粘度計を用いて血液粘度値を測定し、これらのデータをスイッチ部６により入力する。このデータは、個人条件として個人条件記憶部１３に登録される。なお、観血式により既存の粘度計を用いて血液粘度値を測定することは、通常、病院等の医療機関で行われる。
【００３２】
例えば、個人条件として、ＡＰＧｉｎｄｅｘはＡ３であって血液粘度値はρ３３であったとする。この場合、図４においてＡ３とρ３３に対応する行Ｙ３によって指定されたデータの集合［（Ａ１，ρ３１）、（Ａ２，ρ３２）、・・（Ａｎ，ρ３ｎ）が個人相関データとして特定される。この個人相関データは、図５において行Ｙ３のデータ線に対応する。
【００３３】
個人条件記憶部１３に登録された個人条件と相関データ記憶部１５に記憶された相関データとを参照することにより、個人相関データが粘度抽出手段１７において特定される。
【００３４】
個人条件が個人条件記憶部１３に登録された後にＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置１０を用いてＡＰＧｉｎｄｅｘが測定され、粘度抽出手段１７においては、特定された個人相関データを参照し、測定されたＡＰＧｉｎｄｅｘに対応する血液粘度値が抽出される。
【００３５】
次に、水分量算出手段１９について説明する。
粘度抽出手段１７によって求めた血液粘度値を参照し、水分量算出手段１９により、例えば次のようなプログラム式に従って体内摂取に必要な水分量の情報を算出することができる。
【００３６】
体内の摂取に必要な水分量Ｓは、身長Ｌ、体重Ｗ、年齢Ａｇ、性別Ｓ、脂肪率Ｂ、血液粘度値Ｐ、細胞内外液比ＩＯ等のの種々の要因との関係で定まる。
【００３７】
そこで、次の式で計算することにより水分量の情報を算出する。
【００３８】
体内摂取に必要な水分量Ｓ＝係数Ｋ｛（１−脂肪率Ｂ）×体重Ｗ×身長Ｌ×年齢Ａｇ×性別係数ＭＦ×血液粘度の変化量ΔＰ×細胞内外液比ＩＯ｝
あるいは、次のような関数を用いて計算してもよい。
【００３９】
体内摂取に必要な水分量Ｓ＝ｆ１（Ｂ）×ｆ２（Ｌ）×ｆ３（Ｗ）×ｆ４（Ａｇ）×（ＭＦ）×ｆ５（Ｐ）×ｆ６（ＩＯ）
ここで、関数 ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６等は、実験的あるいは種々の医学的知見を基に定めればよい。
【００４０】
水分量算出手段１９で算出された体内摂取に必要な水分量Ｓは、血液粘度値とともにあるいは個別に表示部７に表示される。
【００４１】
次に、血液特性として血流速度に着目し、血液特性計測手段として血流速度計測装置を用いる場合について説明する。
【００４２】
図２は、血液特性計測手段として血流速度計測装置４０を用いた血液粘度計を構成する場合のブロック図である。
【００４３】
図２に示すように、血流速度計測装置４０は、ＬＥＤ等の発光部とフォトダイオード又はフォトトランジスタ等からなる受光部を備え心臓の拍動による血流量の増減を光の透過量や散乱光量の変化により検出する血流センサ４３と、血流センサ４３からのアナログ信号を増幅する増幅回路４４と、増幅回路４４からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路４５と、Ａ／Ｄ変換回路４５におけるデータからの信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）する周波数分析手段４６と、血液特性としての血流速度を算出するためにＣＰＵ１１に設けられた血液特性算出手段４７とを有する。
【００４４】
次に、血流速度計測装置４０の作用について説明する。
血流センサ４３の発光部からは、血液中のヘモグロビンにより強く吸収または散乱される波長域のレーザー光が出射される。ここで、血流速度計測装置４０はドップラー効果の検出やスペックルの検出に基づき、血流速度を検出する。照射光としてレーザー光を用いるのは、波長幅が狭く、ドップラー効果の検出やスペックルの検出に有効であるからである。このレーザー光が指先に照射され、血液中のヘモグロビンの速度に応じてドップラーシフトを受けた後、各組織で散乱され、その散乱光はそのランダム性から周波数スペクトルに広がりを持つ。従って、受光部で受光される検出光は周波数スペクトルに広がりを持つ。この周波数スペクトルの分布は周波数分析手段４６で検出され、この周波数スペクトルのｆの傾きから血液の変化量として捉えることができる。
【００４５】
受光部からの信号は、増幅回路４４で増幅されたのち、Ａ／Ｄ変換回路４５でデジタル変換され、このデジタル変換された信号は、図７に示すように、ＣＰＵ１１において周波数分析手段４６によりＦＦＴ変換処理される。
【００４６】
そして、血液特性算出手段４７により血流速度として算出される。血流速度の算出は、図７に示すように、ＦＦＴ変換処理結果から、（Ｐ２−Ｐ１）／（ｆ２−ｆ１）の式に従って、周波数スペクトルのｆの傾きを求めることにより行われる。
【００４７】
血液特性計測手段として血流速度計測装置４０を用いた血液粘度計は、前述した血流速度計測装置４０を用いた血液粘度計と同等に機能することができる。
【００４８】
また、血液特性として血流量に着目し血液特性計測手段として血流量計測装置を用いるようにしてもよい。この場合、血流速度を計測する場合の血液特性算出手段４７においての血流速度の算出方法を次のようにすることにおって対応できる。すなわち、周波数分析手段４６におけるＦＦＴ変換処理の結果から、１／２×（Ｐ２−Ｐ１）×（ｆ２−ｆ１）の式に従って算出する。これ以外は血流速度を計測する場合と同様である。
【００４９】
以上、説明したように、本発明の実施の形態によれば、使用する者当初に１回だけ血液を採取するだけで済み、被計測者に負担をかけることがなく血液粘度を計測することができる。
【００５０】
また、当初以後は採血する必要がないので、短時間で簡易に計測することができる。
【００５１】
また、基本的に採血に依らないので、従来のように血液が固まらないようにするために行う血液保存に留意する必要がなくなる。
【００５２】
また、従来のように計測精度を確保するために環境等の計測条件を一定にする必要がある、というようなことをなくすることができる。
【００５３】
また、例えば回転式粘度のように、計血液をかき回し、そのときの力を計測する原理に基づく粘度計は、血液をかき回したときに血球がつぶれるために、血液粘度の計測には正確さに欠けていた、というような問題をなくすることができる。
【００５４】
また、本発明の実施の形態によれば、水分量算出手段１９を備えているので、体内摂取に必要な水分量の情報を算出することができ、体内に必要な水分の補給量を管理でき、健康管理や健康促進に役立たせることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構成によれば、１回採血するだけで以後の血液粘度の測定を簡易に行うことができる。
【００５６】
また、水分量算出手段を備えているので、体内摂取に必要な水分量の情報を算出することができ、体内に必要な水分の補給量を管理でき、健康管理や健康促進に役立たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る血液粘度計の一実施形態の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る血液粘度計の他の実施形態の概略構成を示す図。
【図３】本発明に係る血液粘度計の装置構成の概略構成を示す図。
【図４】個人相関データの分類を示す行番号と種々の血液特性値を示す列番号できまる血液粘度値からなる相関データを示す図。
【図５】血液特性値（ＡＰＧｉｎｄｅｘ）を個人相関データの分類を示す行番号によって分類して示すグラフ図。
【図６】脈波の信号波形を示す図（ａ）と、（ａ）に示す信号波形を２回微分して得られた加速度脈波の信号波形を示す図（ｂ）。
【図７】ＦＦＴ処理によって得られた周波数スペクトル分布を示す図。
【符号の説明】
１  装置本体
３  脈波センサ
１０  ＡＰＧｉｎｄｅｘ計測装置
１１  ＣＰＵ
１３  個人条件記憶部
１５  相関データ記憶部
１７  粘度抽出手段
１９  水分量算出手段
【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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