(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の一部を圧迫するために該生体の一部に装着されたカフから採取されるカフ脈波に基づいて該カフ脈波に含まれる進行波成分に対する反射波成分の割合を示す振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段を備えた振幅増加指数測定機能付血圧測定装置であって、
血圧測定のための前記カフによる圧迫期間内において、前記振幅増加指数を算出するためのカフ脈波の採取を実行するカフ脈波採取手段と、
前記カフの圧力を予め設定された脈波検出圧力値に維持する脈波検出圧力維持手段とを備え、
前記脈波検出圧力維持手段は、血圧測定のための前記カフによる圧迫期間の開始時において前記カフの圧力を予め設定された脈波検出圧力値に維持するとともに、該圧迫期間の終了時においても該カフの圧力を予め設定された該圧迫期間の開始時と同じ脈波検出圧力値に維持するものであり、
前記カフ脈波採取手段は、前記圧迫期間の開始時および終了時において、該脈波検出圧力維持手段により前記カフの圧力が予め設定された該圧迫期間の開始時と終了時とで同じ脈波検出圧力値に維持された状態で、該カフに発生する圧力振動であるカフ脈波をそれぞれ採取するものであり、
前記振幅増加指数算出手段は、該カフ脈波採取手段により前記圧迫期間の開始時および終了時においてそれぞれ採取されたカフ脈波に基づいて、該圧迫期間の開始時および終了時の振幅増加指数をそれぞれ算出するものであることを特徴とする振幅増加指数測定機能付血圧測定装置。
【請求項２】
前記振幅増加指数算出手段によりそれぞれ算出された、前記圧迫期間の開始時および終了時の振幅増加指数に基づいて修正振幅増加指数を算出する修正振幅増加指数算出手段をさらに含むものである請求項１の振幅増加指数測定機能付血圧測定装置。
【請求項３】
前記振幅増加指数算出手段によりそれぞれ算出された、前記圧迫期間の開始時および終了時の振幅増加指数に基づいて、動脈硬化度または血管内皮を評価する動脈評価手段をさらに含むものである請求項１の振幅増加指数測定機能付血圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体に装着されたカフに発生するカフ脈波から振幅増加指数を算出する振幅増加指数測定機能を備えた血圧測定装置装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
振幅増加指数は、一般的にはＡＩ(=Augmentation Index) として知られており、大動脈のコンプライアンスを評価するために、たとえば脈波の進行波成分に対する反射波成分の割合を表したものである。大動脈のコンプライアンスが大きいと反射波成分が小さくなり、コンプライアンスが小さいと反射波成分は大きくなる。つまり大動脈血管が硬くなると大動脈波形の反射波成分が大きくなることから、振幅増加指数は動脈硬化を反映するので、動脈硬化を検査する指標などに用いられる。
【０００３】
上記のように、振幅増加指数は脈波の進行波成分に対する反射波成分の割合であるが、検出される脈波（以下、検出脈波という）を進行波成分と反射波成分に分離することは困難であるので、振幅増加指数の算出方法は、たとえば、検出脈波から進行波成分のピーク発生時点と反射波成分のピーク発生時点を決定し、進行波成分のピーク発生時における検出脈波の大きさと、反射波成分のピーク発生時における検出脈波の大きさとの差を、検出脈波の脈圧で割ることによって算出する。また、進行波成分のピーク発生時点は、検出脈波の立ち上がり点からピークまでにおける変曲点または極大点の発生時点であるとし、反射波成分のピーク発生時点は、進行波成分のピーク以降における最初の極大点の発生時点であるとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、振幅増加指数は大動脈のコンプライアンスを評価するものであるので、臨床では、体表面上から検出できる脈波の中で大動脈に最も近い頸動脈波を用いて振幅増加指数を算出している。しかし、頸動脈波を検出するための頸動脈波センサは適切な位置に装着するのに熟練を要し、また、頸動脈波センサを装備する必要があるという問題点がある。そのため、血圧測定などに付随して、たとえば上腕に装着されたカフから検出されるカフ脈波を用いて振幅増加指数を簡便に測定したいという要求が出てきた。
【０００５】
これに対し、カフを用いて血圧測定を行う血圧測定装置に、そのカフから得られるカフ脈波を用いて振幅増加指数を算出する機能を設けた振幅増加指数測定機能を備えた血圧測定装置が考えられる。しかしながら、このような振幅増加指数測定機能を備えた血圧測定装置では、振幅増加指数および血圧値を測定しようとすると、振幅増加指数を算出するためのカフ脈波の採取のためにカフを脈波検出圧力値に維持するカフ脈波採取期間と、血圧測定のためにカフを用いて生体を最高血圧値以上の圧力まで圧迫する血圧測定期間とが必要であるため、カフによる圧迫期間が長くなり、被測定者の負担が大きいという不都合があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、振幅増加指数および血圧値を測定しようとする場合に、カフによる圧迫期間の短い振幅増加指数測定機能付血圧測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、生体の一部を圧迫するために該生体の一部に装着されたカフから採取されるカフ脈波に基づいて該カフ脈波に含まれる進行波成分に対する反射波成分の割合を示す振幅増加指数を算出する振幅増加指数算出手段を備えた振幅増加指数測定機能付血圧測定装置であって、(a) 血圧測定のための前記カフによる圧迫期間内において、前記振幅増加指数を算出するためのカフ脈波の採取を実行するカフ脈波採取手段と、(b) 前記カフの圧力を予め設定された脈波検出圧力値に維持する脈波検出圧力維持手段をと備え、(c) 前記脈波検出圧力維持手段は、血圧測定のための前記カフによる圧迫期間の開始時において前記カフの圧力を予め設定された脈波検出圧力値に維持するとともに、該圧迫期間の終了時においても該カフの圧力を予め設定された該圧迫期間の開始時と同じ脈波検出圧力値に維持するものであり、(d) 前記カフ脈波採取手段は、前記圧迫期間の開始時および終了時において、該脈波検出圧力維持手段により前記カフの圧力が予め設定された該圧迫期間の開始時と終了時とで同じ脈波検出圧力値に維持された状態で、該カフに発生する圧力振動であるカフ脈波をそれぞれ採取するものであり、(e) 前記振幅増加指数算出手段は、該カフ脈波採取手段により前記圧迫期間の開始時および終了時においてそれぞれ採取されたカフ脈波に基づいて、該圧迫期間の開始時および終了時の振幅増加指数をそれぞれ算出するものであることにある。
【０００８】
【発明の効果】
このようにすれば、カフ脈波採取手段により、血圧測定のためのカフによる圧迫期間内において、前記振幅増加指数を算出するためのカフ脈波の採取が実行されるので、振幅増加指数および血圧値の測定のためのカフによる圧迫期間が好適に短縮される。また、脈波検出圧力維持手段によりカフの圧力が予め設定された脈波検出圧力値に維持された状態でカフ脈波が検出されるので、カフ圧変化に伴うカフ脈波への歪みの影響が回避され、そのカフ脈波から振幅増加指数が正確に得られる。さらに、前記カフ脈波採取手段は、前記圧迫期間の開始時および終了時において、該脈波検出圧力維持手段により前記カフの圧力が予め設定された該圧迫期間の開始時と終了時とで同じ脈波検出圧力値に維持された状態で、該カフに発生する圧力振動であるカフ脈波をそれぞれ採取するものであり、前記振幅増加指数算出手段は、該カフ脈波採取手段により前記圧迫期間の開始時および終了時においてそれぞれ採取されたカフ脈波に基づいて、その圧迫期間の開始時および終了時の振幅増加指数をそれぞれ算出するものであるので血圧測定のためのカフによる圧迫期間の開始時および終了時における振幅増加指数がそれぞれ得られる。
【００１１】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記振幅増加指数算出手段によりそれぞれ算出された、前記圧迫期間の開始時および終了時の振幅増加指数に基づいて修正振幅増加指数を算出する修正振幅増加指数算出手段をさらに含むものである。このようにすれば、振幅増加指数算出手段によりそれぞれ算出された、血圧測定のためのカフによる圧迫期間の開始時および終了時における振幅増加指数に基づいて、たとえば、カフにより圧迫される部位において水分を多量に含む皮膚および皮下組織の変形の影響を除去した修正振幅増加指数が得られる。
【００１２】
また、好適には、前記振幅増加指数算出手段によりそれぞれ算出された、前記圧迫期間の開始時および終了時のカフ脈波または振幅増加指数に基づいて、動脈硬化や血管内皮を評価する動脈評価手段をさらに含むものである。この動脈評価手段は、たとえば血圧測定のためのカフによる圧迫期間の開始時および終了時のカフ脈波または振幅増加指数を比較解析して、そのカフ脈波の振幅差、カフ脈波面積差、振幅増加指数差に基づいて動脈の柔軟度を評価する。たとえば、カフ脈波の振幅差、カフ脈波面積差、振幅増加指数差が大きくなるほど動脈の柔軟度を高く評価し、低いほど動脈硬化或いは血管内皮の硬化であると判定する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明が適用された動脈硬化検査装置としても機能する振幅増加指数測定機能付自動血圧測定装置１０の回路構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１において、カフ１２はゴム製袋を布製帯状袋内に有し、上腕部１４に巻回される。カフ１２には、圧力センサ１６、調圧弁１８が配管２０を介してそれぞれ接続されている。また、調圧弁１８には、配管２２を介して空気ポンプ２４が接続されている。調圧弁１８は、空気ポンプ２４により発生させられた圧力の高い空気を調圧してカフ１２内へ供給し、或いは、カフ１２内の空気を排気することにより、カフ１２内の圧力を調圧する。
【００１５】
圧力センサ１６は、カフ１２内の圧力を検出してその圧力を表す圧力信号SPを静圧弁別回路２６および脈波弁別回路（すなわち脈波弁別装置）２８にそれぞれ供給する。静圧弁別回路２６はローパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰに含まれる定常的な圧力すなわちカフ１２の圧迫圧力（以下、この圧力をカフ圧ＰC という）を表すカフ圧信号ＳＣを弁別してそのカフ圧信号ＳＣをＡ／Ｄ変換器３０を介して電子制御装置３２へ供給する。脈波弁別回路２８はたとえば１乃至３０Ｈｚ程度の信号通過帯域を有するバンドパスフィルタを備えており、圧力信号ＳＰの振動成分であるカフ脈波信号ＳＭを弁別してそのカフ脈波信号ＳＭをＡ／Ｄ変換器３４を介して電子制御装置３２へ供給する。上記カフ脈波信号ＳＭは、図示しない上腕動脈からカフ１２に伝達される圧力振動であることから上腕脈波を表す。
【００１６】
電子制御装置３２は、ＣＰＵ３６、ＲＯＭ３８、ＲＡＭ４０、および図示しないI/O ポート等を備えた所謂マイクロコンピュータにて構成されており、ＣＰＵ３６は、ＲＯＭ３８に予め記憶されたプログラムに従ってＲＡＭ４０の記憶機能を利用しつつ信号処理を実行することにより、Ｉ／Ｏポートから駆動信号を出力して空気ポンプ２４および調圧弁１８を制御する。ＣＰＵ３６は、その空気ポンプ２４および調圧弁１８を制御することによりカフ圧ＰC を制御する。また、ＣＰＵ３６は、図２に詳しく示す機能を実行することにより振幅増加指数ＡＩを算出し、さらに、表示器４２の表示内容を制御する。
【００１７】
図２は、自動血圧測定装置１０における電子制御装置３２の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【００１８】
カフ圧制御手段５０は、静圧弁別回路２６から供給されるカフ圧信号ＳＣに基づいて調圧弁１８および空気ポンプ２４を制御して、カフ圧ＰC を制御する。従って、静圧弁別回路２６、調圧弁１８、空気ポンプ２４およびカフ圧制御手段５０によりカフ圧制御装置が構成される。カフ圧制御手段５０は、血圧測定のためにカフ１２が巻回された上腕１４を脈波検出圧力値よりも十分に高い圧力たとえば被測定者の最高血圧値ＢＰSYS よりも高い値で予め圧迫させるための血圧測定用圧迫手段５０ａと、その血圧測定用圧迫手段５０ａによる血圧測定のための圧迫開始時すなわち圧迫初期において、振幅増加指数ＡＩの測定のためのカフ脈波信号ＳＣを採取するために、たとえば被測定者の最低血圧値ＢＰDIA よりも低い圧力に設定された脈波検出圧力値にカフ１２の圧力を維持させる脈波検出圧力維持手段５０ｂとを備え、たとえば図３に示すように、カフ脈波採取のためにカフ圧ＰC を一拍分以上の間、被測定者の最低血圧値ＢＰDIA よりも低く予め設定された脈波検出圧力値に維持し、次いで、カフ圧ＰC を上腕部１４における最高血圧値ＢＰSYS よりも高い値に予め設定された昇圧目標圧力値（たとえば180mmHg ）まで急速に昇圧し、その後、２〜３mmHg/secに設定された徐速降圧速度でカフ圧ＰC を徐速降圧させ、そして後述する血圧値決定手段５２により最低血圧値ＢＰDIA が決定された後の圧迫期間終了時においても、再度カフ脈波採取のためにカフ圧ＰC を一拍分以上の間、被測定者の最低血圧値ＢＰDIA よりも低く予め設定された脈波検出圧力値に維持して排圧する。上記の脈波検出圧力値は、カフ圧ＰC が最低血圧値ＢＰDIA よりも高いと脈波弁別回路２８によって弁別される上腕脈波に歪みが生じ、特に、平均血圧値ＢＰMEANよりも高くなると上腕脈波の歪みが大きくなって、正確な振幅増加指数ＡＩを算出することが困難になることから、平均血圧値ＢＰMEANよりも低い値、好ましくは最低血圧値ＢＰDIA よりも低い値たとえば４０乃至６０mmHg程度に設定される。しかし、カフ圧ＰC が低すぎても弁別される上腕脈波が小さくなりすぎて正確な振幅増加指数ＡＩを算出することが困難になるので、脈波検出圧力値は、上腕脈波の大きさが十分な大きさとなる程度に高い値に設定される。
【００１９】
血圧値決定手段５２は、カフ圧制御手段５０によりカフ圧ＰC が徐速降圧させられる過程において、順次採取されるカフ脈波信号ＳＭが表す上腕脈波の振幅の変化に基づき、よく知られたオシロメトリック法を用いて最高血圧値ＢＰSYS 、最低血圧値ＢＰDIA 、および平均血圧値ＢＰMEANを決定し、その決定した最高血圧値ＢＰSYS 等を表示器４２に表示させる。カフ脈波採取手段５３は、上記血圧測定のためのカフ１２による圧迫すなわち前記血圧測定用圧迫手段５０ａによる圧迫に先立って、前記脈波検出圧力維持手段５０ｂによりカフ１２が脈波検出圧力値に維持されている状態で、振幅増加指数ＡＩを算出するためのカフ脈波信号ＳＭを少なくとも１拍分採取する。
【００２０】
ピーク発生点決定手段５４は、血圧測定のためのカフ１２による圧迫開始時および終了時において上記カフ脈波採取手段５３により脈波検出圧力値に維持されているカフ１２からそれぞれ検出されたカフ脈波信号ＳＭに対して４次微分（４回微分）処理し、得られた４次微分波形に基づいてすなわちその４次微分波形の零交差（零クロス）点に基づいて、カフ脈波信号ＳＭに含まれる進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔP と反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔR とを決定する。図４および図５には、異なる形状のカフ脈波信号ＳＭとその４次微分波形とが同時相でそれぞれ示されており、進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔP と反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔR とが示されている。
【００２１】
たとえば、上記ピーク発生点決定手段５４は、前記脈波検出圧力値に維持されているカフ１２からそれぞれ検出されるカフ脈波信号ＳＭの基準点すなわち立上り点ｔ1 およびノッチ点ｔ6 を、カフ脈波の波形に基づいて決定する基準点決定手段５６と、その立上り点ｔ1 を基準としてそれから所定時間後に開始或いは終了されるｔ2 時点からｔ3 時点までの立上りウインドウ（時間ゲート）Ｗ1 を設定するとともに、上記ノッチ点ｔ6 を基準としてその所定時間前から開始或いは終了されるｔ4 時点からｔ5 時点までのノッチウインドウ（時間ゲート）Ｗ2 を設定するウインドウ設定手段５８と、前記脈波検出圧力値に維持されているカフ１２から検出されるカフ脈波信号ＳＭを４回微分演算する４次微分処理を実行する四次微分処理手段６０と、その四次微分処理手段６０により処理された４次微分波形のうち上記立上りウインドウＷ1 およびノッチウインドウＷ2 内の４次微分波形の零交差（零クロス）点に基づいて、カフ脈波信号ＳＭに含まれる進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔP と反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔR とを決定する進行波反射波ピーク決定手段６２とを備えている。上記基準点決定手段５６では、たとえばカフ脈波信号ＳＭの最小点と最大点との間の振幅の所定割合たとえば１／１０の高さ位置だけ極小点から立ち上がった場所が立上り点ｔ1 として決定され、最大点以後における最初の極小点或いは変曲点がノッチ点ｔ6 として決定される。また、上記進行波反射波ピーク決定手段６２では、上記立上りウインドウＷ1 内における４次微分波形の零交差のうち立上りウインドウＷ1 の開始点から予め設定された順位たとえば最初の上から下へ向かう零交差点が進行波成分のピーク発生時点ｔP として決定され、上記ノッチウインドウＷ2 内における４次微分波形の零交差のうちのノッチウインドウＷ2 の開始点から予め設定された順位たとえば最初の下から上へ向かう零交差点が反射波成分のピーク発生時点ｔR として決定される。上記ウインドウ設定手段５８において用いられている、立上り点ｔ1 から立上りウインドウＷ1 の開始点或いは終了点までの所定時間、およびノッチ点ｔ6 からノッチウインドウＷ2 の開始点或いは終了点までの所定時間は、そのように予め実験的に求められた値である。
【００２２】
振幅増加指数算出手段６６は、まず、前記脈波検出圧力値に維持されているカフ１２から検出されるカフ脈波信号ＳＭの脈圧（最大振幅）ＰＰを決定し、反射波成分のピーク発生時点ｔR におけるカフ脈波信号ＳＭの大きさｂから進行波成分のピーク発生時点ｔP におけるカフ脈波信号ＳＭの大きさａを引いた差分値ΔＰ＝（ｂ−ａ）および脈圧ＰＰから、式１に示す関係を用いて、血圧測定のための圧迫開始時および終了時における振幅増加指数ＡＩ1 およびＡＩ2 をそれぞれ算出して表示器４２に表示させる。また、修正振幅増加指数算出手段６８は、血圧測定のための圧迫開始時および終了時におけるそれぞれの振幅増加指数ＡＩ1 およびＡＩ2 に基づいて修正振幅増加指数ＡＩを算出して表示器４２に表示させる。この修正振幅増加指数ＡＩには、たとえば、カフ１２によって圧迫される皮膚或いは皮下組織の厚みの変化などにより影響を抑制するために上記振幅増加指数ＡＩ1 および振幅増加指数ＡＩ2 の平均値が用いられる。
【００２３】
ＡＩ＝（ΔＰ／ＰＰ）×１００（％）・・・（式１）
【００２４】
動脈評価手段７０は、上記振幅増加指数算出手段６６によりそれぞれ算出された、血圧測定のためのカフ圧迫期間の開始時および終了時のカフ脈波または振幅増加指数ＡＩ1 およびＡＩ2 に基づいて、動脈硬化や血管内皮を評価する。たとえば、血圧測定のためのカフ１２による圧迫期間の開始時および終了時のカフ脈波信号ＳＭの形状または振幅増加指数ＡＩ1 およびＡＩ2 を比較解析して、そのカフ脈波の振幅差、カフ脈波面積差、振幅増加指数差に基づいて動脈の柔軟度を評価し、評価結果を表示器４２に表示させる。たとえば、カフ脈波の振幅差、カフ脈波面積差、振幅増加指数差が大きくなるほど動脈の柔軟度を高く評価し、低いほど動脈硬化或いは血管内皮の硬化であると判定する。
【００２５】
図６は、図２の機能ブロック線図に示したＣＰＵ３６の制御作動をさらに具体的に説明するフローチャートであり、図７は、図６の進行波および反射波のピーク発生点決定作動を説明するサブルーチンを示す図である。
【００２６】
図６において、図示しない測定起動操作が行われると、前記脈波検出圧力維持手段５０ｂに対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、空気ポンプ２４が起動されるとともに調圧弁１８が制御されることにより、上腕１４に巻回されたカフ１２の圧力が前記脈波検出圧力値に維持される。次いで、前記カフ脈波採取手段５３に対応するＳ２では、カフ脈波信号ＳＭが少なくとも１拍分読み込まれた後、前記ピーク発生点決定手段５４に対応するＳ３において、たとえば図７に示すピーク発生点決定ルーチンが実行される。
【００２７】
図７において、前記基準点決定手段５６に対応するＳＡ１では、脈波検出圧力値に維持されているカフ１２から検出されるカフ脈波信号ＳＭの基準点すなわち立上り点ｔ1 およびノッチ点ｔ6 が、カフ脈波の波形に基づいて決定される。たとえば、カフ脈波信号ＳＭの最小点と最大点との間の振幅の所定割合たとえば１／１０の高さ位置だけ極小点から立ち上がった場所が立上り点ｔ1 として決定され、最大点以後における最初の極小点或いは変曲点がノッチ点ｔ6 として決定される。次いで、前記ウインドウ設定手段５８に対応するＳＡ２では、上記の立上り点ｔ1 を基準としてそれから所定時間後に開始されるｔ2 時点からｔ3 時点までの立上りウインドウ（時間ゲート）Ｗ1 が設定されるとともに、上記ノッチ点ｔ6 を基準としてその所定時間前から開始されるｔ4 時点からｔ5 時点までのノッチウインドウ（時間ゲート）Ｗ2 が設定される。続いて、前記四次微分処理手段６０に対応するＳＡ３では、前記脈波検出圧力値に維持されているカフ１２から検出されるカフ脈波信号ＳＭが４次微分処理される。そして、前記進行波反射波ピーク決定手段６２に対応するＳＡ４では、上記ＳＡ３により処理された４次微分波形のうち上記立上りウインドウＷ1 およびノッチウインドウＷ2 内の４次微分波形の零交差（零クロス）点に基づいて、カフ脈波信号ＳＭに含まれる進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔP と反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔR とが決定される。
【００２８】
図６に戻って、上記のようにしてカフ脈波信号ＳＭに含まれる進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔP と反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔR とが決定されると、前記振幅増加指数算出手段６６に対応するＳ４において、前記脈波検出圧力値に維持されているカフ１２から検出されるカフ脈波信号ＳＭの脈圧（最大振幅）ＰＰが決定され、次いで、反射波成分のピーク発生時点ｔR におけるカフ脈波信号ＳＭの大きさｂから進行波成分のピーク発生時点ｔP におけるカフ脈波信号ＳＭの大きさａを引いた差分値ΔＰ＝（ｂ−ａ）が算出され、その差分値ΔＰおよび脈圧ＰＰから、式１に示す関係を用いて振幅増加指数ＡＩ1 が算出され、その振幅増加指数ＡＩ1 が表示器４２に表示される。
【００２９】
上記のようにして、血圧測定のためのカフ１２の加圧初期における振幅増加指数ＡＩ1 が求められた後には、血圧測定のためのステップＳ５乃至Ｓ１１が実行される。すなわち、Ｓ５では、血圧測定のためにカフ圧ＰC を急速に昇圧させるための急速昇圧が開始される。次いで、Ｓ６では、カフ圧ＰC が予め180mmHg 程度に設定された昇圧目標圧力値ＰCmを超えたか否かが判断される。このＳ６の判断が否定されるうちは、そのＳ６の判断が繰り返し実行されることにより待機させられてカフ圧ＰC の急速昇圧が継続される。しかし、カフ圧ＰC が昇圧目標圧力値ＰCmを超えると、上記Ｓ６の判断が肯定されるので、Ｓ７において、空気ポンプ２４が停止させられるとともに調圧弁１８が制御されることにより、カフ圧ＰC がたとえば３乃至５mmHg/sec程度に設定された速度で徐速降圧させられる。上記Ｓ５乃至Ｓ７は、前記血圧測定用圧迫手段５０ａに対応している。
【００３０】
続くＳ８では、脈波弁別回路２８から供給されるカフ脈波信号ＳＭが一拍分読み込まれた後、前記血圧値決定手段５２に対応するＳ９では、カフ圧ＰC の徐速降圧過程で上記Ｓ５において逐次得られる上腕脈波の振幅の変化に基づいて、良く知られたオシロメトリック方式の血圧測定アルゴリズムに従って最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、および最低血圧値ＢＰDIA が決定される。続くＳ１０では、上記Ｓ５においてすべての血圧値ＢＰの決定が完了したか否かを判断する。このＳ１０の判断が否定されるうちは、前記Ｓ８以下が繰り返し実行されて血圧測定作動が継続されるが、肯定されると、Ｓ１１において、Ｓ９で決定された最高血圧値ＢＰSYS 、平均血圧値ＢＰMEAN、最低血圧値ＢＰDIA が表示器４２に表示される。
【００３１】
上記のようにして血圧測定が終了すると、前記脈波検出圧力維持手段５０ｂに対応するＳ１２では、空気ポンプ２４が起動されるとともに調圧弁１８が制御されることにより、上腕１４に巻回されたカフ１２の圧力が再び前記脈波検出圧力値に維持される。次いで、前記カフ脈波採取手段５３に対応するＳ１３では、カフ脈波信号ＳＭが少なくとも１拍分読み込まれた後、前記ピーク発生点決定手段５４に対応するＳ１４において、たとえば図７に示すピーク発生点決定ルーチンが実行されて、カフ脈波信号のＳＭに含まれる進行波成分のピーク点Ｐおよびその発生時点ｔP と反射波成分のピーク点Ｒおよびその発生時点ｔR とが決定される。次に、前記振幅増加指数算出手段６６および修正振幅増加指数算出手段６８に対応するＳ１５では、上記脈波検出圧力値に維持されているカフ１２から検出されるカフ脈波信号ＳＭの脈圧（最大振幅）ＰＰが決定され、次いで、反射波成分のピーク発生時点ｔR におけるカフ脈波信号ＳＭの大きさｂから進行波成分のピーク発生時点ｔP におけるカフ脈波信号ＳＭの大きさａを引いた差分値ΔＰ＝（ｂ−ａ）が算出され、その差分値ΔＰおよび脈圧ＰＰから、式１に示す関係を用いて振幅増加指数ＡＩ2 が算出されて表示器４２に表示されるとともに、血圧測定のための加圧開始時の振幅増加指数ＡＩ1 と加圧終了時の振幅増加指数ＡＩ2 とから、カフ１２による圧迫によって変化する皮膚や皮下組織の影響を除去した修正振幅増加指数ＡＩが算出され、表示器４２に表示される。
【００３２】
次いで、前記動脈評価手段７０に対応するＳ１６において、血圧測定のためのカフ１２による圧迫期間の開始時および終了時のカフ脈波信号ＳＭの形状または振幅増加指数Ａ1 およびＡ2 に基づいて、被測定者の動脈硬化度または血管内皮が評価され、表示器４２に表示される。すなわち、カフ脈波信号ＳＭの形状または振幅増加指数ＡＩ1 およびＡＩ2 が比較解析され、そのカフ脈波の振幅差、カフ脈波面積差、振幅増加指数差に基づいて動脈の柔軟度が評価され、評価結果が表示器４２に表示される。たとえば、カフ脈波の振幅差、カフ脈波面積差、振幅増加指数差が大きくなるほど動脈の柔軟度を高く評価し、低いほど動脈硬化或いは血管内皮の硬化であると判定される。そして、Ｓ１７において、カフ圧ＰC が排圧されてカフ１２が大気に解放される。
【００３３】
上述のように、本実施例によれば、カフ脈波採取手段５３（Ｓ２、Ｓ１３）により、血圧測定のためのカフによる圧迫期間内において、振幅増加指数ＡＩを算出するためのカフ脈波の採取が実行されるので、振幅増加指数ＡＩおよび血圧値ＢＰの測定のためのカフによる圧迫期間が好適に短縮される。
【００３４】
また、本実施例によれば、カフ１２の圧力を予め設定された脈波検出圧力値に維持する脈波検出圧力維持手段５０ｂ（Ｓ１、Ｓ１２）を備え、前記カフ脈波採取手段５３（Ｓ２、Ｓ１３）は、その脈波検出圧力維持手段５０ｂによりカフ１２の圧力を予め設定された脈波検出圧力値に維持された状態で、そのカフに発生する圧力振動であるカフ脈波信号ＳＭを採取するものであるので、カフ圧Ｐc の変化に伴うカフ脈波信号ＳＭへの歪みの影響が回避され、そのカフ脈波信号ＳＭから振幅増加指数が正確に得られる。
【００３５】
また、本実施例によれば、脈波検出圧力維持手段５０ｂ（Ｓ１、Ｓ１２）は、血圧測定のためのカフ１２による圧迫期間の開始時において前記カフ１２の圧力を予め設定された脈波検出圧力値に維持するとともに、その圧迫期間の終了時においても該カフの圧力を予め設定された脈波検出圧力値に維持するものであり、カフ脈波採取手段５３（Ｓ２、Ｓ１３）は、血圧測定のためのカフ１２の圧迫期間の開始時および終了時において、脈波検出圧力維持手段５０ｂによりカフ１２の圧力が予め設定された脈波検出圧力値に維持された状態で、そのカフ１２に発生する圧力振動であるカフ脈波信号ＳＭをそれぞれ採取するものであり、振幅増加指数算出手段６６（Ｓ４、Ｓ１５）は、そのカフ脈波採取手段５３により上記カフ圧迫期間の開始時および終了時においてそれぞれ採取されたカフ脈波信号ＳＭに基づいて、その圧迫期間の開始時および終了時の振幅増加指数Ａ1 およびＡ2 をそれぞれ算出するものであるので、血圧測定のためのカフによる圧迫期間の開始時および終了時における振幅増加指数ＡＩ1 およびＡＩ2 がそれぞれ得られる。
【００３６】
また、本実施例によれば、振幅増加指数算出手段６６（Ｓ４、Ｓ１５）によりそれぞれ算出された、血圧測定のためのカフ１２による圧迫期間の開始時および終了時の振幅増加指数ＡＩ1 およびＡＩ2 に基づいて修正振幅増加指数ＡＩを算出する修正振幅増加指数算出手段６８（Ｓ１５）がさらに備えられているので、たとえば、カフにより圧迫される部位において水分を多量に含む皮膚および皮下組織の変形の影響を除去した修正振幅増加指数ＡＩが得られる。
【００３７】
また、本実施例によれば、振幅増加指数算出手段６６（Ｓ４、Ｓ１５）によりそれぞれ算出された、血圧測定のためのカフ１２による圧迫期間の開始時および終了時のカフ脈波または振幅増加指数ＡＩ1 およびＡＩ2 に基づいて、動脈硬化や血管内皮を評価する動脈評価手段７０（Ｓ１６）が備えられていることから、たとえば血圧測定のためのカフによる圧迫期間の開始時および終了時のカフ脈波または振幅増加指数が比較解析されて、そのカフ脈波の振幅差、カフ脈波面積差、振幅増加指数差に基づいて動脈の柔軟度が評価される。たとえば、カフ脈波の振幅差、カフ脈波面積差、振幅増加指数差が大きくなるほど動脈の柔軟度が高く評価され、低いほど動脈硬化或いは血管内皮の硬化であると判定される。
【００３８】
また、本実施例によれば、脈波検出圧力維持手段５０ｂにより維持される脈波検出圧力値としては、被測定者の最低血圧値よりも低い値、たとえば４０乃至６０ｍｍ／Ｈｇの範囲内で設定された値が用いられることから、カフ１２の張力の影響による歪みのないカフ脈波信号ＳＭが得られ、それから一層正確な振幅増加指数が得られる。
【００３９】
また、本実施例によれば、振幅増加指数算出機能を備えた血圧測定装置１０は動脈硬化検査装置として用いることができる。この場合の動脈硬化検査装置は、前記振幅増加指数算出手段６６により算出された振幅増加指数ＡＩに基づいて生体の動脈硬化が検査される。
【００４０】
また、本実施例によれば、ピーク発生点決定手段５４（Ｓ３、Ｓ１４）によって、４次微分処理手段６０（ＳＡ３）により算出されたカフ脈波信号ＳＭの４次微分波形に基づいてそのカフ脈波信号ＳＭに含まれる進行波成分のピーク発生点Ｐとそのカフ脈波信号ＳＭに含まれる反射波成分のピーク発生点Ｒとが決定され、振幅増加指数算出手段６６（Ｓ４、Ｓ１５）によって、そのピーク発生点決定手段５４により決定された進行波成分のピーク発生点Ｐのカフ脈波の振幅とそのピーク発生点決定手段により決定された反射波成分のピーク発生点Ｒのカフ脈波の振幅との差ΔＰの脈圧ＰＰに対する割合を示す振幅増加指数ＡＩが正確に算出される。
【００４１】
また、本実施例によれば、カフ脈波信号ＳＭの立上り点を決定する基準点決定手段５６（ＳＡ１）と、その基準点決定手段５６により決定されたカフ脈波信号ＳＭの立上り点を基準とする立上りウインドウＷ1 を設定するウインドウ設定手段５８（ＳＡ２）とが設けられ、前記ピーク発生点決定手段５４は、その立上りウインドウＷ1 内における前記４次微分波形の零交差点に基づいて進行波成分のピーク発生点Ｐを決定するものであるので、なだらかな波形のピーク検出処理に比較して、進行波成分のピーク発生点Ｐおよびそれから求められる振幅増加指数ＡＩが正確に算出される。
【００４２】
また、本実施例によれば、上記ピーク発生点決定手段５４は、前記立上りウインドウＷ1 内における４次微分波形の零交差点のうちその立上りウインドウＷ1 の開始点または終了点から予め設定された向きおよび順位の零交差点を前記進行波成分のピーク発生点Ｐとして決定するものであるので、進行波成分のピーク発生点Ｐおよびそれから求められる振幅増加指数ＡＩが一層正確に算出される。
【００４３】
また、本実施例によれば、カフ脈波信号ＳＭのノッチ発生点を決定する基準点決定手段５６（ＳＡ１）と、その基準点決定手段５６により決定されたカフ脈波信号ＳＭのノッチ発生点を基準とするノッチウインドウＷ2 を設定するウインドウ設定手段５８（ＳＡ２）とが設けられ、前記ピーク発生点決定手段５４は、そのノッチウインドウＷ2 内における４次微分波形の零交差点に基づいて反射波成分のピーク発生点Ｒを決定するものであるので、なだらかな波形のピーク検出処理に比較して、反射波成分のピーク発生点Ｒおよびそれから求められる振幅増加指数ＡＩが正確に算出される。
【００４４】
また、本実施例によれば、上記ピーク発生点決定手段５４は、前記ノッチウインドウＷ2 内における４次微分波形の零交差点のうちそのノッチウインドウＷ2 の開始点または終了点から予め設定された交差方向および順位の零交差点を反射波成分のピーク発生点Ｒとして決定するものであるので、なだらかな波形のピーク検出処理に比較して、反射波成分のピーク発生点Ｒおよびそれから求められる振幅増加指数ＡＩが正確に算出される。
【００４５】
以上、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００４６】
たとえば、前述の振幅増加指数算出機能を備えた血圧測定装置１０では、カフ１２は、上腕部１４に装着されていたが、他の部位、たとえば大腿部や足首に装着されてもよい。
【００４７】
また、前述の振幅増加指数算出機能を備えた血圧測定装置１０では、カフ圧ＰC が脈波検出圧力値に維持された状態でカフ脈波が採取されていたが、カフ圧ＰC がたとえば徐速降圧過程で採取されてもよい。性能のよいフィルタを通すことによって歪みの少ないカフ脈波が得られる。
【００４８】
また、振幅増加指数ＡＩの算出式（式１）は、分母が脈圧ＰＰであることが一般的であるが、分母が進行波成分のピーク発生時点または反射波成分のピーク発生時点における低圧時脈波の振幅であっても、算出される値は動脈硬化を反映するので、式１において脈圧ＰＰに代えて進行波成分のピーク発生時点または反射波成分のピーク発生時点における低圧時脈波の振幅を用いてもよい。要するに、カフ脈波に含まれる進行波成分に対する反射波成分の割合を示すものであればよい。
【００４９】
また、前述の実施例の進行波反射波ピーク決定手段６２は、立上りウインドウＷ1 内の４次微分波形の最初の上から下への零交差を進行波のピーク点Ｐとして決定し、ノッチウインドウＷ2 内における４次微分波形の最初の下から上への零交差点を反射波のピーク点Ｒとして決定していたが、その零交差の順位および交差方向は、立上りウインドウＷ1 やノッチウインドウＷ2 の設定、４次微分処理の正負に関連して適宜設定され得るものである。
【００５０】
また、前述の実施例のピーク発生点決定手段５４は、カフ脈波信号ＳＭの四次微分波形の零交差点に基づいて進行波のピーク発生点Ｐおよび反射波のピーク発生点Ｒを決定するものであったが、前記脈波検出圧を最高血圧ＢＰSYS よりも高い圧力に設定されているときに得られたカフ脈波信号ＳＭのピークから決定されてもよい。
【００５１】
なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において、その他種々の変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の振幅増加指数算出機能を備えた血圧測定装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１の振幅増加指数算出機能を備えた血圧測定装置における電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】図２のカフ圧制御手段により制御されるカフ圧の変化を説明する図である。
【図４】図２におけるカフ脈波、４次微分波形、立上りウインドウＷ1 やノッチウインドウＷ2 、進行波のピーク点Ｐ、反射波のピーク点Ｒの相互関係を示すタイムチャートである。
【図５】図４とは異なる形状のカフ脈波についての、４次微分波形、立上りウインドウＷ1 やノッチウインドウＷ2 、進行波のピーク点Ｐ、反射波のピーク点Ｒの相互関係を示すタイムチャートである。
【図６】図１の振幅増加指数算出機能を備えた血圧測定装置における電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図７】図６のピーク発生点決定ルーチンの作動を説明する図である。
【符号の説明】
１０：振幅増加指数測定機能付血圧測定装置
１２：カフ
１４：上腕部( 生体の一部)
５０：カフ圧制御手段
５０ａ：血圧測定用圧迫手段
５０ｂ：脈波検出圧力維持手段
５３：カフ脈波採取手段
６６：振幅増加指数算出手段
６８：修正振幅増加指数算出手段
７０：動脈評価手段
【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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