(57)【要約】      （修正有）【課題】１つのカフで脈波を測定し、この測定した脈波に基づいて、血管粘弾性の判定指標を算出する場合であって、比較的若年者を被測定者として血管粘弾性の判定指標を算出する場合に、血管粘弾性の評価の信頼性が高い血管粘弾性判定装置を提供する。【解決手段】カフを使用して得た脈波を一次微分する手段２２と、ほぼ最高血圧以上の外力を血管に加えた状態で、上記微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出する手段２３と、複数生じる負の振幅ピーク値のうちで２番目に生じるピークＶｒ２を検出する手段２４と、これら検出された正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との比を算出する手段２５と、この算出された比に基づいて血管粘弾性を評価する手段２６と、を有する血管粘弾性評価装置。【選択図】図２
2014188035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カフ圧力の脈波成分を抽出する脈波成分抽出手段と；
上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する微分波形形成手段と；
最高血圧とほぼ同程度以上の外力を血管に加えた状態で抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出する正の１番目の振幅ピーク値検出手段と；
正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値を検出する負の２番目の振幅ピーク値検出手段と；
上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との比を算出する比算出手段と；
上記比算出手段が算出した比に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価手段と；
を有することを特徴とする血管粘弾性評価装置。
【請求項２】
カフ圧力の脈波成分を抽出する脈波成分抽出手段と；
上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する微分波形形成手段と；
最高血圧とほぼ同程度以上の外力を血管に加えた状態で抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出する正の１番目の振幅ピーク値検出手段と；
上記正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値を検出する負の２番目の振幅ピーク値検出手段と；
上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との差を算出する差算出手段と；
上記差算出手段が算出した差に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価手段と；
を有することを特徴とする血管粘弾性評価装置。
【請求項３】
カフ圧力の脈波成分を抽出する脈波成分抽出手段と；
上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する微分波形形成手段と；
負の振幅のピークをほぼ迎えた状態で抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出する正の１番目の振幅ピーク値検出手段と；
上記正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値を検出する負の２番目の振幅ピーク値検出手段と；
上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と負の２番目に発生する振幅のピーク値との比を算出する比算出手段と；
上記比算出手段が算出した比に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価手段と；
を有することを特徴とする血管粘弾性評価装置。
【請求項４】
カフ圧力の脈波成分を抽出する脈波成分抽出手段と；
上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する微分波形形成手段と；
負の振幅のピークをほぼ迎えた状態で抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出する正の１番目の振幅ピーク値検出手段と；
上記正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値を検出する負の２番目の振幅ピーク値検出手段と；
上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との差を算出する差算出手段と；
上記差算出手段が算出した差に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価手段と；
を有することを特徴とする血管粘弾性評価装置。
【請求項５】
カフ圧力の脈波成分を抽出する脈波成分抽出手段と；
上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する微分波形形成手段と；
最高血圧を測定したときのカフ圧力よりも所定圧力高い圧力に、上記カフ圧力を所定時間維持するカフ圧力維持手段と； 
上記カフ圧力維持手段が上記カフ圧力を所定時間維持している間に抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出する正の１番目の振幅ピーク値検出手段と；
正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値を検出する負の２番目の振幅ピーク値検出手段と；
上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との比を算出する比算出手段と；
上記比算出手段が算出した比に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価手段と；
を有することを特徴とする血管粘弾性評価装置。
【請求項６】
カフ圧力の脈波成分を抽出する脈波成分抽出手段と；
上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する微分波形形成手段と；
最高血圧を測定したときのカフ圧力よりも所定圧力高い圧力に、上記カフ圧力を所定時間維持するカフ圧力維持手段と；
上記カフ圧力維持手段が上記カフ圧力を所定時間維持している間に抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出する正の１番目の振幅ピーク値検出手段と；
正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値を検出する負の２番目の振幅ピーク値検出手段と；
上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との差を算出する差算出手段と；
上記比算出手段が算出した比に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価手段と；
を有することを特徴とする血管粘弾性評価装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６において、
上記所定時間は、５〜３０秒間のいずれかの時間であることを特徴とする血管粘弾性評価装置。
【請求項８】
脈波成分抽出手段が、カフ圧力の脈波成分を抽出する脈波成分抽出工程と；
微分波形形成手段が、上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する微分波形形成工程と；
正の１番目の振幅ピーク値検出手段が、最高血圧とほぼ同程度以上の外力を血管に加えた状態で抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出する正の１番目の振幅ピーク値検出工程と；
負の２番目の振幅ピーク値検出手段が、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値を検出する負の２番目の振幅ピーク値検出工程と；
算出手段が、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との比を算出するか、または、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との差を算出する算出工程と；
血管粘弾性評価手段が、上記算出工程で算出された比または差に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価工程と；
を有することを特徴とする血管粘弾性評価方法。
【請求項９】
脈波成分抽出手段が、カフ圧力の脈波成分を抽出する脈波成分抽出工程と；
微分波形形成手段が、上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する微分波形形成工程と；
正の１番目の振幅ピーク値検出手段が、負の振幅のピークをほぼ迎えた状態で抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出する正の１番目の振幅ピーク値検出工程と；
負の２番目の振幅ピーク値検出手段が、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値を検出する負の２番目の振幅ピーク値検出工程と；
算出手段が、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と負の２番目に発生する振幅のピーク値との比を算出するか、または、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との差を算出する算出工程と；
血管粘弾性評価手段が、上記比算出工程で算出された比または差に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価工程と；
を有することを特徴とする血管粘弾性評価方法。
【請求項１０】
脈波成分抽出手段が、カフ圧力の脈波成分を抽出する脈波成分抽出工程と；
微分波形形成手段が、上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する微分波形形成工程と；
カフ圧力維持手段が、最高血圧を測定したときのカフ圧力よりも所定圧力高い圧力に、上記カフ圧力を所定時間維持するカフ圧力維持工程と； 
正の１番目の振幅ピーク値検出手段が、上記カフ圧力維持工程で上記カフ圧力を所定時間維持している間に抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出する正の１番目の振幅ピーク値検出工程と；
負の２番目の振幅ピーク値検出手段が、正の１番目に発生する振幅のピーク値を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値を検出する負の２番目の振幅ピーク値検出工程と；
算出手段が、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との比を算出するか、または、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値と上記負の２番目に発生する振幅のピーク値との差を算出する算出工程と；
血管粘弾性評価手段が、上記算出工程で算出された比または差に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価工程と；
を有することを特徴とする血管粘弾性評価方法。
【請求項１１】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の血管粘弾性評価装置を構成する手段としてコンピュータを機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脈波を解析することにより、血管粘弾性の度合いを非侵襲的に評価する装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、血管粘弾性を非侵襲的に評価する装置としては脈波伝搬速度（ＰＷＶ）が広く普及している。この方法では、少なくとも２ヶ所に巻きつけたカフ等による脈波の測定が必要である。
【０００３】
一方で、１ヶ所だけ巻きつけたカフによる脈波測定によって、カフ圧力の脈波成分を抽出し、この抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成し、最高血圧とほぼ同程度以上の外力を血管に加えた状態で、上記微分波形の１脈波において、正の振幅ピーク値を検出し、正の振幅のピーク値を検出した脈波において、負の振幅ピーク値を検出し、上記正の振幅のピーク値と上記負の振幅のピーク値との比を算出し、この算出した比に基づいて、血管粘弾性を評価する血管粘弾性評価装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０５４８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、比較的若年者の微分波形の１脈波において、負の振幅ピークのうちで、最初に発生するピークの値は、最大ピーク値であることが多い。この比較的若年者について、特許文献１に開示されている装置を用いて脈波を測定すると、血管粘弾性を評価するデータとして、上記最大ピーク値を使用するので、血管粘弾性の評価の信頼性が低いという問題がある。
【０００６】
本発明は、１つのカフで脈波を測定し、この測定した脈波に基づいて、血管粘弾性の判定指標を算出する場合であって、比較的若年者を被測定者として血管粘弾性の判定指標を算出する場合に、血管粘弾性の評価の信頼性が高い血管粘弾性評価装置、血管粘弾性評価方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
一方、血管の粘弾性は動脈硬化との関連があると指摘され、血管が硬いほど動脈硬化の発症リスクは高いとされている。とりわけ中心動脈の血管の粘弾性は臨床的意義が高いとされ、１つのカフで中心動脈の粘弾性評価を、精度よく実現することは社会的にも大きな意味をもつ。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の血管粘弾性評価装置は、カフを使用して得た脈波を一次微分し、ほぼ最高血圧以上の外力を血管に加えた状態で、上記微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と、複数生じる負の振幅ピーク値のうちで２番目に生じるピークＶｒ２とを検出し、これら検出された正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との比を算出し、この算出された比に基づいて、血管粘弾性を評価する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、１つのカフで脈波を測定し、この測定した脈波に基づいて、血管粘弾性の判定指標を算出する場合であって、比較的若年者を被測定者として血管粘弾性の判定指標を算出する場合に、血管粘弾性の評価の信頼性が高いという効果を奏する。
【００１０】
また、上記算出された比に基づいて評価するので、上腕血管の硬さに影響されずに、中心動脈の粘弾性を精度よく評価することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１の血管粘弾性評価装置１００を示すブロック図である。
【図２】ＣＰＵ２０の機能を示すブロック図である。
【図３】実施例１におけるカフ圧力の変化を示す図である。
【図４】カフ圧の変化と振幅値（ｄＰ／ｄｔ）との関係を拡大して示す図である。
【図５】実施例１において、最高血圧付近における微分脈波の拡大図である。
【図６】１拍の微分脈波波形を拡大して示す図である。
【図７】若年者の１拍微分脈波波形を示す図である。
【図８】高齢者及び動脈硬化症患者の波形を示す図である。
【図９】実施例１の動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施例２である血管粘弾性評価装置２００を示すブロック図である。
【図１１】実施例２におけるＣＰＵ２０ａの構成を示す図である。
【図１２】年齢に対する比ＲＴ（Ｖｒ２／Ｖｆ１）、Ｖｒ１／Ｖｆ１の特性を示す図である。
【図１３】２５歳における上腕血管の硬さ比ＲＴ、Ｖｒ１／Ｖｆ１の特性を示す図である。
【図１４】５５歳における上腕血管の硬さ比ＲＴ、Ｖｒ１／Ｖｆ１の特性を示す図である。
【図１５】８５歳における上腕血管の硬さ比ＲＴ、Ｖｒ１／Ｖｆ１の特性を示す図である。
【図１６】実施例３である血管粘弾性評価装置３００を示すブロック図である。
【図１７】ＣＰＵ２０ｂの機能を示すブロック図である。
【図１８】実施例３の動作を示すフローチャートである。
【図１９】実施例３において、カフに加える圧力とカフで測定されるカフ振動圧との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
発明を実施するための形態は、以下の実施例である。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１である血管粘弾性評価装置１００を示すブロック図である。
【００１４】
血管粘弾性評価装置１００は、カフ１１と、加圧手段１２と、微速排気手段１３と、圧力検出手段１４と、サンプリング手段１５と、ＣＰＵ２０と、ＲＯＭ３０と、ＲＡＭ４０と、操作手段５０と、表示装置６１と、プリンタ６２と、外部端子６３とを有する。
【００１５】
カフ１１、加圧手段１２、微速排気手段１３、圧力検出手段１４は、可撓管によって接続されている。また、加圧手段１２と、微速排気手段１３と、圧力検出手段１４と、サンプリング手段１５とは、ＣＰＵ２０によって制御される。
【００１６】
カフ１１は、被測定者の腕、手首、指、大腿、足首等に巻付け、脈波を得る。加圧手段１２は、血圧測定に必要な所定の圧力にカフ１１を加圧する。微速排気手段１３は、加圧手段１２によって加圧されたカフ１１内の圧力を徐々に排気する。
【００１７】
圧力検出手段１４は、カフ１１の圧力を検出する圧力トランスデューサを含み、上記圧力を電気信号（パルス）に変換して出力する。サンプリング手段１５は、圧力検出手段１４からの電気信号（パルス）を一定時間内でカウントし、サンプリング信号によって上記カウントを周期的に繰返すとともに、サンプリング値をＡ／Ｄ変換する。
【００１８】
図２は、ＣＰＵ２０の機能を示すブロック図である。
【００１９】
ＣＰＵ２０は、血管粘弾性評価装置１００の全体を制御するものであるとともに、機能的には、ＲＯＭ３０に格納されているプログラム（対応するフローチャートを、図９に示す）と協働して、脈波成分抽出手段２１と、微分波形形成手段２２と、正の１番目の振幅ピーク値検出手段２３と、負の２番目の振幅のピーク値検出手段２４と、比算出手段２５と、血管粘弾性評価手段２６とを実現するものである。
【００２０】
脈波成分抽出手段２１は、カフ圧力の脈波成分を抽出する。微分波形形成手段２２は、脈波成分抽出手段２１が抽出した脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する。
【００２１】
正の１番目の振幅ピーク値検出手段２３は、最高血圧とほぼ同程度の外力を血管に加えた状態で、上記微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出する。
【００２２】
負の２番目の振幅のピーク値検出２４は、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２を検出する。比算出手段２５は、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との比ＲＴ（Ｖｒ２／Ｖｆ１）を算出する。血管粘弾性評価手段２６は、比算出手段２５が算出した比ＲＴに基づいて、血管粘弾性を評価する。
【００２３】
図３は、上記実施例におけるカフ圧力の変化を示す図である。
【００２４】
カフ１１を腕、手首、指等に巻き付け、このカフ１１の内部の圧力を加圧手段１２によって所定の圧力まで高め、その後、微速排気手段１３によって、３〜５ｍｍＨｇ／秒の割合で、ほぼ直線的に減圧し、この減圧の過程で、脈波振幅成分がカフ圧力に重畳される。
【００２５】
血管粘弾性評価装置１００が、血管粘弾性の指標を演算する場合、具体的には、次のようにする。まず、カフ１１を被測定者の腕に巻き、操作手段５０に設けられている測定開始スイッチをオンし、これによって、血圧測定に必要な圧力に達するまで、加圧手段１２がカフ１１を加圧し、この加圧を停止した後に、微速排気手段１３によって、カフ１１内の空気が徐々に排気され、これに伴って脈波成分による圧力変位がカフに伝達され始める。
【００２６】
圧力検出手段１４が、カフ圧力を周波数の変化として電気的な信号に変換し、サンプリング手段１５が、一定時間毎（たとえば５ｍｓ毎）にサンプリングし、このサンプリングされたカフ圧力に応じてパルスを出力する。
【００２７】
図４は、カフ圧の変化と振幅値（ｄＰ／ｄｔ）との関係を拡大して示す図である。
【００２８】
図５は、実施例１において、最高血圧付近における微分脈波を拡大して示す図である。
【００２９】
カフ圧を時間で微分し、カフ圧の減圧速度分を除去すると、図４に示すように、微分脈波を得ることができる。図４において、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１は、脈波の１つについて、その微分波形のうちで、０を基準に正方向の振幅値のうちでピークの値である。また、図４において、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２は、脈波の１つについて、その微分波形のうちで、０を基準に負方向の振幅値のうちで、２番目に発生するピークの値である。
【００３０】
時間微分脈波は、血管の容積が変化する速度を示す値であり、正の振幅値は、血管の拡張速度を示す値であり、負の振幅値は、血管の収縮速度を示す値である。
【００３１】
図６は、１拍の微分脈波波形を拡大して示す図である。
【００３２】
図６に示す１拍微分脈波拡大図は、図５を更に拡大し、１拍の時間微分脈波に注目した図である。１拍の微分脈波波形は、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と、正の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ２と、負の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ１と、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２とを含んでいる。
【００３３】
図７は、若年者の１拍微分脈波波形を示す図である。
【００３４】
図８は、高齢者及び動脈硬化症患者の微分脈波波形を示す図である。
【００３５】
図７、図８から明らかに、加齢や血管粘弾性によって、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２が他のピーク値よりも相対的に大きい。したがって、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との比ＲＴに基づいて、血管粘弾性を評価することができる。つまり、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との比ＲＴを使えば、血管粘弾性を適切に評価することができる。
【００３６】
次に、実施例１の動作について説明する。
【００３７】
図９は、実施例１の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、Ｓ１で、カフ１１を、被測定者の腕、手首、指、大腿、足首等に巻付け、脈波を得る。Ｓ２で、加圧手段１２を介して、血圧測定に必要な所定の圧力にカフ１１を加圧する。Ｓ３で、加圧手段１２によって加圧されたカフ１１内の圧力を、微速排気手段１３によって徐々に排気する。
【００３９】
Ｓ４で、圧力検出手段１４が、カフ１１の圧力を電気信号（パルス）に変換して出力する。Ｓ５で、サンプリング手段１５が、圧力検出手段１４からの電気信号（パルス）を一定時間内でカウントし、サンプリング信号によって上記カウントを周期的に繰返すとともに、サンプリング値をＡ／Ｄ変換する。
【００４０】
Ｓ６で、脈波成分抽出手段２１が、カフ圧力の脈波成分を抽出する。Ｓ７で、微分波形形成手段２２が、上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する。
【００４１】
Ｓ８で、正の１番目の振幅ピーク値検出手段２３が、最高血圧とほぼ同程度以上の外力を血管に加えた状態で、上記微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出する。Ｓ９で、負の２番目の振幅ピーク値検出手段２４が、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅ピーク値Ｖｒ２を検出する。
【００４２】
Ｓ１０で、比算出手段２５が、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との比ＲＴを算出する。Ｓ１１で、血管粘弾性評価手段２６が、比算出手段２５が算出した比ＲＴに基づいて、血管粘弾性を評価する。
【００４３】
実施例１によれば、１つのカフで脈波を測定し、この測定した脈波に基づいて、血管粘弾性の判定指標を算出する場合であって、比較的若年者を被測定者として血管粘弾性の判定指標を算出する場合に、血管粘弾性の評価の信頼性が高い。
【００４４】
つまり、人間の体の中心動脈の硬さをコンピュータでシミュレーションし、中心動脈を硬くするパラメータを制御すると、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２に反映される。したがって、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との比ＲＴを算出し、この比ＲＴに基づいて、血管粘弾性を評価すると、比較的若年者において血管粘弾性の評価の信頼性を高くすることができる。
【００４５】
また、上記実施例において、比を使用する代わりに差を使用するようにしてもよい。つまり、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との差に基づいて、血管粘弾性を評価するようにしてもよい。
【実施例２】
【００４６】
図１０は、本発明の実施例２である血管粘弾性評価装置２００を示すブロック図である。
【００４７】
血管粘弾性評価装置２００は、血管粘弾性評価装置１００において、負の振幅のピークをほぼ迎えた状態で、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２を検出する実施例である。
【００４８】
つまり、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２を検出する場合、血管粘弾性評価装置１００では、最高血圧とほぼ同程度以上の外力を血管に加えた状態で検出するが、血管粘弾性評価装置２００では、負の振幅のピークをほぼ迎えた状態で検出する。
【００４９】
血管粘弾性評価装置２００は、血管粘弾性評価装置１００において、ＣＰＵ２０の代わりに、ＣＰＵ２０ａを設けた装置である。
【００５０】
図１１は、実施例２におけるＣＰＵ２０ａの構成を示す図である。
【００５１】
ＣＰＵ２０ａは、ＣＰＵ２０において、正の１番目の振幅ピーク値検出手段２３の代わりに、正の１番目の振幅ピーク値検出手段７３を設け、負の２番目の振幅ピーク値検出手段２４の代わりに、負の２番目の振幅ピーク値検出手段７４を設けたものである。
【００５２】
正の１番目の振幅ピーク値検出手段７３は、負の振幅のピークをほぼ迎えた状態で、上記微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出する手段である。
【００５３】
負の２番目の振幅ピーク値検出手段７４は、負の振幅のピークをほぼ迎えた状態で、上記微分波形の１脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２を検出する手段である。つまり、負の２番目の振幅ピーク値検出手段７４は、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２を検出する手段である。
【００５４】
実施例２によれば、１つのカフで脈波を測定し、この測定した脈波に基づいて、血管粘弾性の判定指標を算出する場合であって、比較的若年者を被測定者として血管粘弾性の判定指標を算出する場合に、血管粘弾性の評価の信頼性が高い。
【００５５】
図１２は、年齢に対する比ＲＴ（Ｖｒ２／Ｖｆ１）、Ｖｒ１／Ｖｆ１の特性を示す図である。
【００５６】
このうちで、上記Ｖｒ２／Ｖｒ１は、独立行政法人理化学研究所のコンピュータシミュレーションによって、中心動脈の粘弾性を反映し、また上腕血管の硬さに大きく影響されない指標であることが検証されている。
【００５７】
血管粘弾性評価手段２６は、比算出手段２５が算出した比ＲＴ（Ｖｒ２／Ｖｆ１）に基づいて、血管粘弾性を評価する。この場合、たとえば、年齢、性別等に対する比ＲＴ（Ｖｒ２／Ｖｒ１）の平均値を予め、テーブル化し、これらの平均値と比較することによって、動脈硬化のリスクを判定する。
【００５８】
図１３は、２５歳における上腕血管の硬さ対ＲＴ、Ｖｒ１／Ｖｆ１の特性を示す図である。
【００５９】
図１４は、５５歳における上腕血管の硬さ対ＲＴ、Ｖｒ１／Ｖｆ１の特性を示す図である。
【００６０】
図１５は、８５歳における上腕血管の硬さ対ＲＴ、Ｖｒ１／Ｖｆ１の特性を示す図である。
【００６１】
図１３〜図１５に示すように、従来の方法であるＶｒ１／Ｖｆ１（黒丸のプロットで示す特性）では、上腕血管の硬さが変化すると、Ｖｒ１／Ｖｆ１が変化し、つまり、Ｖｒ１／Ｖｆ１が上腕血管の硬さに影響を受ける。しかし、比ＲＴ（Ｖｒ２／Ｖｆ１、白丸のプロットで示す特性）では、上腕血管の硬さが変化しても、比ＲＴ（Ｖｒ２／Ｖｆ１）がほとんど変化せず、つまり、比ＲＴ（Ｖｒ２／Ｖｆ１）は、上腕血管の硬さに影響を受けずに、中心動脈の硬さを評価することができる。
【００６２】
なお、上記各実施例では、カフ圧を次第に減圧するが、カフ圧を次第に上昇させる場合に、上記各実施例を適用するようにしてもよい。
【００６３】
また、血管粘弾性評価装置２００において、比を使用する代わりに差を使用するようにしてもよい。つまり、負の振幅のピークをほぼ迎えた状態で、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２とを検出し、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との差に基づいて、血管粘弾性を評価するようにしてもよい。
【実施例３】
【００６４】
図１６は、本発明の実施例３である血管粘弾性評価装置３００を示す図である。
【００６５】
血管粘弾性評価装置３００は、血管粘弾性評価装置１００において、最高血圧を測定したときのカフ圧力よりも４０ｍｍＨｇ高い圧力を２２秒程度維持し、このカフ圧力を維持している間に抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波における正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１、負の２番目に発生する振幅ピーク値Ｖｒ２を検出する実施例である。
【００６６】
血管粘弾性評価装置３００は、カフ１１と、加圧手段１２と、微速排気手段１３と、圧力検出手段１４と、サンプリング手段１５と、ＣＰＵ２０ｂと、ＲＯＭ３０と、ＲＡＭ４０と、操作手段５０と、表示装置６１と、プリンタ６２と、外部端子６３とを有する。
【００６７】
図１７は、ＣＰＵ２０ｂの機能を示すブロック図である。
【００６８】
ＣＰＵ２０ｂは、血管粘弾性評価装置３００の全体を制御するものであるとともに、機能的には、ＲＯＭ３０に格納されているプログラム（図１８に、対応するフローチャートを示す）と協働して、脈波成分抽出手段２１と、微分波形形成手段２２と、正の１番目の振幅ピーク値検出手段８３と、負の２番目の振幅のピーク値検出手段８４と、比算出手段２５と、血管粘弾性評価手段２６とを実現するものである。
【００６９】
脈波成分抽出手段２１は、カフ圧力の脈波成分を抽出する。微分波形形成手段２２は、脈波成分抽出手段２１が抽出した脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する。
【００７０】
正の１番目の振幅ピーク値検出手段８３は、最高血圧を測定したときのカフ圧力よりも４０ｍｍＨｇ高い圧力を２２秒間維持し、カフ圧力を維持している間に抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波における正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出する。
【００７１】
負の２番目の振幅のピーク値検出８４は、上記正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出した脈波において、負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２を検出する。比算出手段２５は、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との比ＲＴ（Ｖｒ２／Ｖｆ１）を算出する。血管粘弾性評価手段２６は、比算出手段２５が算出した比ＲＴに基づいて、血管粘弾性を評価する。
【００７２】
次に、実施例３の動作について説明する。
【００７３】
図１８は、実施例３の動作を示すフローチャートである。
【００７４】
まず、Ｓ１で、カフ１１を、被測定者の腕、手首、指、大腿、足首等に巻付け、脈波を得る。そして、Ｓ２０で、通常の血圧測定を行い、最高血圧を測定する。その後、Ｓ２１で、最高血圧を測定したときのカフ圧力よりも４０ｍｍＨｇ高い圧力を２２秒間維持し、Ｓ４で、圧力検出手段１４が、カフ１１の圧力を電気信号（パルス）に変換して出力する。Ｓ５で、サンプリング手段１５が、圧力検出手段１４からの電気信号（パルス）を一定時間内でカウントし、サンプリング信号によって上記カウントを周期的に繰返すとともに、サンプリング値をＡ／Ｄ変換する。
【００７５】
Ｓ６で、脈波成分抽出手段２１が、カフ圧力の脈波成分を抽出する。Ｓ７で、微分波形形成手段２２が、上記抽出された脈波成分を時間微分して一次微分値を演算し、微分波形を形成する。
【００７６】
Ｓ２８で、正の１番目の振幅ピーク値検出手段８３が、上記微分波形の１脈波において、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出する。Ｓ２９で、負の２番目の振幅ピーク値検出手段８４が、負の２番目の振幅ピーク値Ｖｒ２を検出する。
【００７７】
Ｓ１０で、比算出手段２５が、正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との比ＲＴを算出する。Ｓ１１で、比算出手段２５が算出した比ＲＴに基づいて、血管粘弾性評価手段２６が血管粘弾性を評価する。そして、Ｓ１２で、加圧手段１２によって加圧されたカフ１１内の圧力を、微速排気手段１３によって徐々に排気する。
【００７８】
図１９は、実施例３において、カフに加える圧力とカフで測定されるカフ振動圧との関係を示す図である。
【００７９】
図１９に示すように、実線で示すカフに加える圧力（カフで計測される振動圧）が、測定開始から６〜８秒間後の間に、１６０ｍｍＨｇに急激に上昇される。なお、上記１６０ｍｍＨｇは、最高血圧に４０ｍｍＨｇを加えた圧力である。カフ圧力が１６０ｍｍＨｇになった後に、カフ圧力を２２秒間維持する。これによって、カフで計測される振動圧（実線で示す圧力）は、測定開始から１４秒後に、その過渡的な圧力変動成分が徐々に消滅し、測定開始から２０秒後に、平衡状態になり、安定する。この状態を一定時間維持することによって、複数の脈波を安定的に抽出することが可能となる。したがって、測定中に生じる体動ノイズ等の検出・除去も容易になり、微分脈波のピーク値を精度よく検出することができる。
【００８０】
なお、図１９において、破線は、カフ直下の血圧を示し、一点鎖線は、カフに加える圧力を示す。
【００８１】
すなわち、実施例３によれば、最高血圧を測定したときのカフ圧よりも４０ｍｍＨｇ高い圧力を２２秒間維持し、カフ圧を維持している間に、抽出された脈波成分を時間微分した微分波形の１脈波における正の１番目に発生する振幅のピーク値、負の２番目に発生する振幅ピーク値を、カフ圧が維持されている間、繰り返し検出するので、異常値を検出・除去することが可能である。
【００８２】
また、上記実施例では、最高血圧が生じたカフ圧力よりも４０ｍｍＨｇ高いカフ圧力に設定され、このカフ圧力１６０ｍｍＨｇを２２秒間維持する。しかし、最高血圧が生じたカフ圧力に、３０〜５０ｍｍＨｇ加えた圧力を、カフ圧力として設定するようにしてもよい。つまり、最高血圧が生じたカフ圧力に３０ｍｍＨｇよりも弱い圧力を加えて測定すると、血管に血液が流れ始め、測定中に生じる体動ノイズ等を除去することが困難になる。また、最高血圧が生じたカフ圧力に５０ｍＨｇよりも強い圧力を加えて測定すると、被験者が圧力による痛みを感じる。したがって、最高血圧が生じたカフ圧力に、３０〜５０ｍｍＨｇ加えた圧力を、カフ圧力として設定することが望ましい。
【００８３】
さらに、最高血圧よりも高く設定された状態を、５〜３０秒間などのように、２２秒間以外の時間、維持するようにしてもよい。つまり、最高血圧よりも高く設定された状態を、５秒間よりも短い時間だけ維持して測定すると、測定値の安定性が低く、一方、最高血圧よりも高く設定された状態を、３０秒間よりも長い時間、維持して測定すると、鬱血し、血管の特性が変わり、測定値の信頼性が低下する。したがって、最高血圧よりも高く設定された状態を、５〜３０秒間のいずれかの時間、維持することが望ましい。
【００８４】
すなわち、最高血圧が生じたカフ圧力よりも所定圧力高いカフ圧力を、カフ圧力維持手段が所定時間維持している間に、脈波成分を時間微分した上記微分波形を抽出し、この抽出された脈波成分を時間微分した上記微分波形の１脈波において検出した正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１を検出すればよい。
【００８５】
さらに、血管粘弾性評価装置３００において、比を使用する代わりに差を使用するようにしてもよい。つまり、最高血圧が生じたカフ圧力よりも所定圧力高いカフ圧力を、カフ圧力維持手段が所定時間維持している間に抽出された脈波成分を時間微分した上記微分波形の１脈波において検出した正の１番目に発生する振幅のピーク値Ｖｆ１と負の２番目に発生する振幅のピーク値Ｖｒ２との差に基づいて、血管粘弾性を評価するようにしてもよい。
【００８６】
また、上記各実施例において各手段を工程に置き換えれば、上記各実施例は、血管粘弾性評価方法の発明の例である。
【００８７】
さらに、上記各実施例において、ＣＰＵが実行するプログラムの機能を実現する回路等のハードウェアを、ＣＰＵの代わりに設けるようにしてもよい。また、プログラムの一部をハードウェアで実現し、残りの部分をコンピュータが実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１００、２００…血管粘弾性評価装置
１１…カフ
２０、２０ａ…ＣＰＵ
２１…脈波成分抽出手段
２２…微分波形形成手段
２３、７３、８３…正の１番目の振幅ピーク値検出手段
２４、７４、８４…負の２番目の振幅ピーク値検出手段
２５…比演算手段
２６…血管粘弾性評価手段
【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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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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